Popülasyon Genetiği Konu Anlatımı
Örneğin,
Siyah, kahverengi, yeşil, mavi göz genlerinin tümü insan populasyonunda bulunur. Ancak bir birey bu göz renklerinden sadece birine sahip olur.
Populasyondaki bireylerin genotipini ve herbir genotipteki bireylerin sayısını bilmek populasyonun genetik yapısını anlamayı sağlar.
Örneğin,
Otozomal bir karakterle ilgili A (baskın) ve a (çekinik) olmak üzere iki çeşit allel varsa populasyonda bu gen bakımından homozigot dominant, heterozigot dominant ve homozigot çekinik olmak üzere üç çeşit genotip bulunabilir.
Gen havuzundaki herhangi bir karakterle ilgili genin toplam genler içindeki yüzde oranına gen frekansı denir.
Örneğin
Bezelye populasyonunda sarı ve yeşil olmak üzere iki çeşit meyve rengi alleli vardır. Bir bezelye populasyonundaki genlerden 360 tanesi sarı meyve, 640 tanesi yeşil meyve geni olmak üzere 1000 tane gen olduğunu varsayalım. Bu populasyonda yeşil meyve geninin frekansı,
Aynı türün farklı populasyonlarında bir özelliğin fenotip oranları da farklı olur.
Örneğin,
İzmir' deki insan populasyonundaki sarı saçlıların frekansı ile İstanbul' daki insan populasyonundaki sarı saçlıların frekansı farklıdır. Bu durumda, bu populasyonlardaki kahverengi saçlıların frekansı da farklı olur.
Bir populasyondaki belirli genlere sahip olan bireylerin, populasyonun tüm bireyleri içindeki yüzdesine birey frekansı denir.
Kararlı ve Kararsız Populasyonlar
Gen havuzundaki genlerin frekansı sabit olan populasyonlara kararlı populasyonlar denir.
- Populasyona dışardan göçle gen akışı yok ise,
- Şansa bağlı çiftleşme ve döllenme varsa,
- Herhangi bir genin zararına ya da yararına seçilim yoksa,
- Mutasyon meydana gelmiyorsa,
- Populasyon yeterince büyük ise populasyonda gen frekansı sabit kalır.
- Gen havuzundaki genlerin frekansı değişen populasyonlara kararsız populasyonlar denir.
Hardy – Weinberg Kuralı
Genetik yapısı döller boyunca değişmeden korunan populasyonlar dengededir. Bu denge, Hardy – Weinberg kuralı olarak bilinir. Bu kurala göre eşeyli üreyen türlerin oluşturduğu populasyonlarda koşullar sabit kaldığı sürece, hem allel gen frekansları hem de fenotip dölden döle sabit kalır.
Hardy – Weinberg kuralına göre,
- Populasyon, şansın tek başına allel genin frekansını değiştirme olasılığını yok edebilecek kadar büyük olmalı
- Mutasyon olmamalı ya da mutasyonlar dönüşümlü olmalı (A -> a ve a -> A)
- Populasyonda gen frekansını değiştirecek iç ve dış göçler olmamalı
- Genotiplerine göre çiftleşme rastgele olmalı
- Genotiplere göre üreme başarısı farklı olmamalı.
Dengeli populasyonlarda genler arasındaki gen frekanslarının hesaplanması
- Populasyonda karakteri belirleyen farklı allel genlerin frekansları toplamı 1 e eşittir. Bu aleller baskın ve çekinik olmak üzere iki çeşittir.
p + q = 1
p : Baskın genin frekansı
q : Çekinik genin frekansı
- Bir populasyonda bir karekter için farklı genotipteki bireylerin oranları toplamı da 1 e eşittir.
Örnek:
Bir populasyonda X kromozomunda çekinik olarak taşınan bir özelliğin gen frekansı 0,2 olarak saptanmıştır.
2000 bireyden oluşan, erkek ve dişi birey sayısının eşit olduğu bu populasyonda bu özelliği gösteren dişi ve erkek bireylerin toplam sayısı kaçtır?
A) 20 B) 240 C) 320 D) 640 E) 800
Çözüm:
X kromozomu erkeklerde bir tane, dişilerde iki tanedir. Bundan dolayı X kromozomunda taşınan çekinik genin frekansı erkeklerde q, dişilerde ise q2 olur. Populasyonda dişi ve erkek bireylerin sayısı eşit verildiğine göre 2000 bireyden 1000 i erkek, 1000 i ise dişidir.
Örnek:
Bir gölde yaşayan bir balık populasyonunda gen frekansı 0,4 olan çekinik bir özellik, on yıl sonra izlendiğinde populasyondaki bireylerin % 49 unda görülmüştür.
Buna göre, ortamda homozigot baskın bireylerin yüzdesindeki değişme ne kadardır?
A) 6 B) 27 C) 33 D) 51 E) 84
Çözüm:
Populasyonun Gen Frekansını Etkileyen Fökterler
Bir populasyonda genetik yapı göç, izolasyon, mutasyon, seleksiyon, genetik sürüklenme ve eş seçimi gibi faktörlerin etkisi ile değişir.
1. Göçler
Bir populasyonda belirli bir karekteri taşıyan bireyler başka bir populasyona göç edebilir. Bu durumda göç eden bireyler, hem ayrıldıkları hem de gittikleri populasyonun gen frekansını değiştirir. Bireylerin eski populasyonundaki gen frekansı azalırken, yeni populasyonundaki gen frekansı artar.
2. İzolasyon (Ayrılma)
Coğrafik olarak birbirinden ayrılan populasyonlar kendi içinde üreyerek görünüş bakımından ayrıldığı ata populasyondan farklı özelliklere sahip olabilir. Gen havuzu farklı populasyonlar oluşabilir.
3. Mutasyon
Genlerde meydana gelen değişim, populasyonlarda gen frekanslarının değişmesine neden olur.
Örneğin,
Bezelyelerde sarı tohum geni mutasyonla yeşil tohum genine değişirse, populasyonda sarı tohum geninin frekansı azalırken, yeşil tohum geninin frekansı artar.
4. Doğal Seleksiyon (Seçilim)
Bir populasyonda bulunan bireyler belirli özellikler yönüyle üstün veya zayıf olabilir. Üstün özelliklere sahip bireyler belirli şartlara daha kolay uyum gösterebilirler. Bu bireylerin sahip olduğu genlerin frekansı gen havuzunda artar. Yaşama olasılığı daha az olan bireylerin genleri populasyondan elenir.
5. Genetik Sürüklenme
Normal şartlarda, populasyondaki gen birey oranlarının nesilden nesile yapay bir etki olmadan değişmesidir. Bu durum çeşitliliğin azalmasına, neden olabilir.
6. Eş Seçimi Bireylerin özel niteliklere göre eş seçmeleri, her yönüyle ortama daha iyi uyum sağlayan canlıların oluşumuna neden olur. Belirli karakterlerle ilgili genlerin frekansı artarken, bazı karakterlerle ilgili genlerin frekansı azalır.
Örnek:
Aşağıdaki durumların hangisi, doğada bulunan büyük bir hayvan populasyonunun gen havuzundaki gen frekanslarının değişmesine neden olamaz?
A) Eşeyli çoğalmada eş seçiminin rastgele olması
B) Baskın özellikteki bir birey grubunun dışa göç etmesi
C) Bir genin alelinin mutasyona uğraması
D) Çekinik fenotipteki bireylerin seçilime uğraması
E) Fizyolojik bir izolasyonun gerçekleşmesi
Çözüm:
İzolasyon, seçilim, mutasyon ve göç gen havuzundaki gen frekansını değiştirir. Eşeyli çoğalmada eş seçiminin rastgele olması gen frekansını değiştirmez.
Yanıt A
