Konu anlatımı
Kardeşler aynı anne ve babadan gelse de birbirinin tıpatıp aynısı değildir. Bunun nedeni eşeyli üremenin işleyişidir. Bu alt başlıkta eşeyli üremenin temelini oluşturan mayoz ve döllenmeyi, üremedeki rolleri açısından göreceksin. Mayozun evreleri Hücre Bölünmeleri konusunda işlenir; iç ve dış döllenme ise TYT kapsamında değildir.
Gametler ve döllenme
Eşeyli üremede genellikle iki ayrı bireyden gelen iki üreme hücresi, yani gamet birleşir. Hayvanların çoğunda gametler doğrudan mayozla oluşur; gametler n kromozomludur ve tek kromozom takımı taşıyan bu hücrelere haploit hücre denir. İki gametin çekirdeklerinin birleşmesine döllenme denir. Döllenme sonunda oluşan ilk hücreye zigot denir; zigotta biri anneden, biri babadan gelen iki kromozom takımı bulunur ve zigot 2n kromozomlu, yani diploittir. Zigot mitozla art arda bölünür ve yeni bireyi oluşturur.
Mayozun ve döllenmenin rolü
Eşeyli üremenin temeli mayoz ve döllenmedir. Mayozla yarıya inen kromozom sayısı döllenmeyle yeniden 2n olur; böylece yavrular türün kromozom sayısını taşır. Bu iki olay aynı zamanda yavrulardaki çeşitliliğin kaynağıdır. Mayozdaki krossing over ve homolog kromozomların bağımsız dağılımı sayesinde bir bireyin oluşturduğu gametlerin hemen hepsi kalıtsal olarak birbirinden farklıdır. Döllenmede hangi iki gametin birleşeceği de rastlantıya bağlıdır.
Çeşitliliğin büyüklüğü
Bir bireyin gametlerinin birbirinden farklı olmasına döllenmenin rastlantıya bağlı olması da eklenince çeşitlilik çok büyür. İnsanda iki ebeveynin gametlerinin rastgele birleşmesiyle, krossing over hesaba katılmadan bile, 70 trilyondan fazla farklı kromozom birleşimi ortaya çıkabilir. Bu yüzden tek yumurta ikizleri dışında hiçbir iki insan kalıtsal olarak birbirinin aynısı değildir. Kalıtsal çeşitlilik, değişen ortam koşullarında bazı bireylerin hayatta kalıp ürüyebilmesini sağlayarak türün devamını kolaylaştırır.
Çözümlü örnekler
Örnek 1. Aynı anne ve babadan doğan iki kardeş, tek yumurta ikizi değilse neden kalıtsal olarak birbirinden farklıdır?
Çözüm. Her kardeş, annesinden gelen bir yumurta ile babasından gelen bir spermin döllenmesiyle oluşmuştur. Anne ve babanın gametleri mayozla oluşur; krossing over ve homolog kromozomların bağımsız dağılımı nedeniyle her gamet farklı bir kromozom ve alel birleşimi taşır. Döllenmede hangi yumurtanın hangi spermle birleşeceği de rastlantıya bağlıdır. Bu yüzden iki kardeşin kalıtsal yapısı birbirinden farklı olur.
Örnek 2. 2n = 4 kromozomlu bir canlı türünde krossing over olmadığı varsayılıyor. Bir birey bağımsız dağılımla en çok kaç farklı kromozom birleşimli gamet oluşturabilir? İki bireyin gametlerinin döllenmesiyle en çok kaç farklı birleşim ortaya çıkabilir?
Çözüm. 2n = 4 kromozomlu türde n = 2 homolog çift vardır. Her çiftin kromozomları gametlere bağımsız dağıldığı için bir birey 2² = 4 farklı gamet oluşturabilir. Annenin 4 gamet çeşidinden herhangi biri babanın 4 gamet çeşidinden herhangi biriyle birleşebileceği için 4 · 4 = 16 farklı birleşim ortaya çıkabilir. Krossing over da hesaba katılırsa çeşitlilik daha da artar.
Sık yapılan hatalar
- Eşeyli üremede çeşitliliğin yalnızca döllenmeden kaynaklandığını sanmak; mayozdaki krossing over ve bağımsız dağılım da çeşitlilik sağlar.
- Zigotun n kromozomlu olduğunu düşünmek; zigot iki gametin birleşmesiyle oluşur ve 2n kromozomludur.
- Kardeşlerin kalıtsal olarak aynı olduğunu sanmak; yalnızca tek yumurta ikizleri kalıtsal olarak aynıdır.
- Eşeyli üreme: mayozla n kromozomlu gametler, döllenmeyle 2n kromozomlu zigot.
- Mayozla yarıya inen kromozom sayısı döllenmeyle yeniden 2n olur.
- Çeşitlilik kaynakları: krossing over, bağımsız dağılım ve gametlerin rastgele birleşmesi.