Yaşadığımız evrendeki gizemler, tüm insanları hayatları boyunca etkilemiştir. İnsanların yapısı, hayvanlar, bitkiler kısacası tüm canlılar hakkında yapılan araştırmalar tüm toplumların tarihlerinde büyük bir yer edinmiştir. Bu sayede de ortaya çıkan bilimlerden biri biyoloji bilimidir. Canlı yapısını ve işleyişini inceleyerek tıbbın temelleri oluşturulmuştur. Özellikle genetik alanında yapılan çalışmalar, insanlığın geleceğine ışıt tutmaktadır. Kontrol çaprazlaması, genetik alanında yapılan bilimsel deneyler için kullanılan yöntemlerden birisidir. Peki, biyolojide kontrol çaprazlaması nedir ve ne için uygulanır? Gelin hep birlikte bu soruları cevaplayalım.
Kontrol Çaprazlaması Nedir?
Canlıları inceleyerek onların fenotipleri (dış yapıları) hakkında bilgi sahibi olunabilmektedir. Fakat genotiplerini (genetiklerini) bilmek için dış yapılarını incelemek yeterli değildir. Bu noktada devreye kontrol çaprazlaması girer.
Baskın fenotipli olduğunu bildiğimiz fakat genotipi hakkında bilgi sahibi olmadığımız bir bireyin genotipini bulmak için yaptığımız çaprazlamaya “kontrol çaprazlaması” denir. Bu prosedür ise biyolog Gregor Mendel tarafından bulunmuştur.
Mendel, yetiştirdiği bezelyeler arasında farklılıklar olduğuna dikkat etmiştir ve bu sayede çaprazlamayı bulmuştur. Bezelye bitkisinin özellikleri sebebiyle Mendel’in deneyi başarılı olmuştur. Bitkinin özellikleri ise şu şekildedir:
- Kolayca yetiştirilebilir ve kısa zamanda döl verebilirler.
- Bezelyelerin çiçekleri aynı türün farklı özellikleriyle tozlaşma özelliğine sahip değildir. Kendi içerisinde tozlaşır, yani çiçeğin taç yaprakları erkek ve dişi organı tamamen sardığından başka bir bitkinin poleniyle tozlaşmaz.
- Çok çeşit içerir. Bazı tohumlar buruşukken bazıları yuvarlak, bazı çiçekler morken bazıları beyazdır.
Mendel’in Bezelye Deneyi
Kalıtım biliminin babası olarak bilinen Mendel, bu deney için bezelyelerin yedi özelliği ile çalışmıştır. Bitkinin boyu, tohum zarının şekli, zarın rengi, tohum şekli, tohum rengi, çiçeğin konumu ve çiçeğin rengi üzerinde yoğunlaştığı özelliklerdir.
Mendel, safkan sarı bir tohum ile safkan yeşil bir tohum alıp çaprazlamıştır ve sonuç olarak sadece sarı tohumların oluştuğunu görmüştür. Böylece sarı rengin “dominant (baskın) gen” olduğunu söyleyebilmiştir. Yeni oluşan bu sarı tohumları döllenmeye bıraktığında da yeni oluşan ikinci nesil tohumların hem sarı hem de yeşil renkte olduğunu gözlemlemiştir. Bu durumda yeşil genin baskın olan sarı genin içerisinde gizli kaldığını fark etmiştir. Ortaya çıkmayan bu gene de “çekinik gen” demiştir. Mendel bu deneyin sonunda ise şu bulguları elde etmiştir:
- Her gen, bir çift faktöre bağlıdır. Bunlardan birisi anneden birisi babadan gelmektedir ve bu genin farklı varyasyonlarını temsil eden bu faktörlere “alel” demiştir.
- Her tohumda hangi tip alel olduğuna bakarak oluşan tohumların “homozigot” (anne ve babadan aynı geni almak) mu yoksa “heterozigot” (anneden ve babadan farklı farklı genleri almak) mu olacağını belirlemek mümkündür.
- Allelerin bu kombinasyonuna “genotip” denirken, ortaya çıkan fiziksel sonuca da “fenotip” denmiştir.
Mendel, renkler haricinde bezelyelerin tohum şekli ya da çiçek rengi gibi özelliklerinde de aynı çarpazlama yapıldığında yine aynı sonuçların oluştuğunu gözlemlemiştir. Yani, sarı buruşuk bir tohum ile yeşil yuvarlak bir tohumdan sarı, yeşil, buruşuk ve yuvarlak özellikte tohumlar üremiştir.
Kontrol Çaprazlamasının Tıbba Katkısı Nedir?
Mendel’in bu başarılı deneyi sonucunda kalıtım biliminin temelleri atılmıştır. Yıllar içerisinde yapılan tıp araştırmaları, bu deneyin ışığında insanlarda kalıtımla ilgili çalışmalar yapılmasına önayak olmuştur. İnsanlarda atalarından gelen özellikler ve hastalıklar yani genlerden aktarılan her şey bu çalışmalar sonucu bulunabilir olmuştur. Kısacası, modern tıbbın şu anki kalıtım çalışmalarının tümünün temeli bezelyelerden gelmektedir.
Kontrol Çaprazlaması Nedir? yazımız ilginizi çektiyse Biyolojide Ekoton Nedir? yazımıza da mutlaka bakmalısınız.
Kontrol Çaprazlaması Hangi Alanlarda Kullanılır?
Kontrol çaprazlaması genotipi tam olarak bilinemeyen genler için kullanılan bir yöntemdir. Gen dediğimiz faktör canlılar için geçerli olduğundan insanlar dışında hayvanlar ve bitkiler için de kontrol çaprazlamasından bahsetmek mümkündür. Zaten çalışmanın çıkış noktası bezelyeler yani bitkilerdir. Özellikle hayvan yetiştiriciliği ve bitki yetiştiriciliği için etkin olarak kullanılan yöntemlerdendir.
Kontrol çaprazlaması, bireylerin baskın ya da çekinik, homozigot ya da heterozigot gen olma durumlarını ortaya çıkardığı için sonraki nesillere gen aktarımı tahmin edilebilir. Böylece çiçek ve bitki yetiştiriciliğinde oluşacak yeni neslin daha sağlıklı olarak ortaya çıkması sağlanır. Aynı şekilde hayvan yetiştiriciliği alanında da sağlıklı nesil oluşumuna katkı sağlar. Yani bitki ve hayvan ıslahında kullanılan kontrol çaprazlaması ile zayıf genli bireylerin oluşumunun önüne geçilmiş olur.
Biyoloji biliminin günlük hayata etkileri sadece kontrol çaprazlaması ile sınırlı değildir. Günümüzde hemen her alanda kullandığımız yöntemlerin temelleri biyoloji sayesinde atılmıştır. Görüldüğü gibi “Biyolojide kontrol çaprazlaması nedir?” sorusuna binaen bir bezelye tanesi ile başlayıp günümüze kalıtım bilimi olarak gelen kontrol çaprazlaması buna yalnızca bir örnektir.