Genetik Varyasyonlar

Genetik Varyasyon

Aynı türün bireyleri arasındaki kalıtsal farklılıklara genetik varyasyon (çeşitlilik) denir. Varyasyon, türlerin değişen çevre koşullarına uyum sağlamasının ve evrimsel değişimin temelidir.

Varyasyonun Kaynakları

• Krossing-over: Mayoz I'de homolog kromozomlar arasındaki parça değişimi.
• Bağımsız dağılım: Homolog kromozomların gametlere rastgele dağılması.
• Döllenme: Farklı gametlerin rastgele birleşmesi.
• Mutasyon: DNA'da meydana gelen kalıcı değişiklikler; yeni alellerin ortaya çıkmasının tek kaynağıdır.

Mutasyon

Kalıtım materyalinde ortaya çıkan ani ve kalıcı değişikliklere mutasyon denir. Mutasyonlara yol açan etkenlere mutajen denir: X ışınları, morötesi (UV) ışınlar, radyasyon, bazı kimyasallar (sigara dumanındaki maddeler, bazı tarım ilaçları), aşırı sıcaklık.

• Gen mutasyonu: DNA'daki nükleotit diziliminin değişmesi. Örnek: orak hücreli anemi, albinizm.
• Kromozom mutasyonu: Kromozomun yapısında (parça kopması, eklenmesi, ters dönmesi) veya sayısında değişme. Kromozom sayısının değişmesi genellikle mayozda kromozomların ayrılamamasından (ayrılmama) kaynaklanır. Örnek: Down sendromu (21. kromozomdan üç tane, toplam 47 kromozom), Turner sendromu (45, X0), Klinefelter sendromu (47, XXY).
• Mutasyon üreme hücrelerinde olursa yavrulara aktarılır; vücut hücrelerinde olursa yalnızca o bireyi etkiler, kalıtsal değildir (kanser gibi).
• Mutasyonların çoğu zararlıdır; bir kısmı etkisiz, az bir kısmı yararlıdır.

Modifikasyon

Çevre etkisiyle bireyin fenotipinde meydana gelen, kalıtsal olmayan değişikliklere modifikasyon denir. Genlerin yapısı değişmez; bu nedenle yavrulara aktarılmaz. Örnekler: güneşte bronzlaşma, spor yapan kişinin kaslarının gelişmesi, ortanca bitkisinin toprak pH'ına göre farklı renk çiçek açması, Himalaya tavşanının soğukta tüylerinin koyulaşması, arılarda arı sütüyle beslenen larvanın kraliçe olması.

Adaptasyon ve Doğal Seçilim

• Adaptasyon: Canlının yaşadığı ortamda hayatta kalma ve üreme şansını artıran kalıtsal özelliklerdir; modifikasyondan farklı olarak kalıtsaldır.
• Doğal seçilim: Ortama uyum sağlayan bireylerin daha çok hayatta kalıp daha çok yavru bırakmasıdır. Örnek: antibiyotiklere dirençli bakterilerin, böcek ilaçlarına dirençli böceklerin zamanla artması; sanayi devrimi sürecinde İngiltere'de koyu renkli kelebeklerin oranının artması.
• Yapay seçilim: İnsanların istedikleri özelliklere sahip bitki ve hayvanları seçerek üretmesi; tarımda verimli tohum ve ırk geliştirme.

Genetik Mühendisliği ve Biyoteknoloji

Bir canlının genlerine başka bir canlıdan gen aktarılarak genetiği değiştirilmiş organizmalar (GDO) elde edilir. Bakterilere insan insülin geninin aktarılmasıyla insülin üretimi, gen tedavisi, DNA parmak izi ile adli tanı ve babalık testleri biyoteknoloji uygulamalarıdır. GDO'ların biyolojik çeşitliliğe ve sağlığa etkileri tartışılmaktadır.

Sınav uyarısı: Modifikasyon kalıtsal değildir; mutasyon üreme hücresinde olursa kalıtsaldır. Down sendromu 21. kromozomun üç tane olmasıyla oluşur (47 kromozom). Yeni alellerin tek kaynağı mutasyondur.