Genetik konu anlatımı

Genetik biliminin tarihsel gelişimi (Mendel 1865, Miescher’in nükleini keşfi, Morgan ve kromozom kuramı, Griffith ve Avery deneyleri, Chargaff kuralı, Rosalind Franklin’in X-ışını kırınımı, Watson-Crick DNA modeli 1953, İnsan Genom Projesi 2003, CRISPR); genetiğin tanımı ve alt dalları; kalıtımın molekülleri: nükleotit yapısı (fosfat, şeker, organik baz), DNA’nın çift sarmal yapısı ve baz eşleşmesi (A-T, G-C), RNA çeşitleri (mRNA, tRNA, rRNA); DNA eşlenmesi (yarı korunumlu); gen ve protein ilişkisi: genetik kod, transkripsiyon ve translasyon; genlerin kromozomlar üzerindeki organizasyonu (kromatin, histon, kromozom, karyotip, insanda 46 kromozom, homolog kromozomlar, alel), mutasyonlar.

Mendel’in bezelye deneyleri ve seçtiği özellikler; temel kavramlar (gen, alel, dominant-baskın, resesif-çekinik, homozigot-heterozigot, genotip-fenotip, saf döl); Punnett karesi ile çaprazlama; monohibrit çaprazlama ve 3:1 fenotip oranı; dihibrit çaprazlama ve 9:3:3:1 oranı; Mendel’in ayrılma ve bağımsız dağılım ilkeleri; kontrol çaprazlaması (test çaprazlaması); Mendel genetiğinin istisnaları: eksik baskınlık (Japon gülü), eş baskınlık (AB kan grubu), çok alellilik (ABO kan grupları), Rh faktörü, çok genli (poligenik) kalıtım (boy, deri rengi), gen bağlantısı ve krossing-over, eşeye bağlı kalıtım (renk körlüğü, hemofili—X’e bağlı çekinik), soyağacı analizi; çevrenin fenotipe etkisi (ortanca çiçeği, Himalaya tavşanı).

Biyoteknoloji kavramı ve geleneksel biyoteknoloji (fermantasyon: yoğurt, peynir, ekmek, turşu); modern biyoteknoloji ve genetik mühendisliği: rekombinant DNA teknolojisi (restriksiyon enzimleri, ligaz, plazmit vektör), PCR ile DNA çoğaltma, jel elektroforezi, DNA dizileme, CRISPR-Cas9 ile gen düzenleme; uygulamalar: tıpta (insülin, büyüme hormonu, aşılar, gen tedavisi, kök hücre, kişiye özel ilaç), tarımda (GDO, zararlılara dayanıklı bitkiler, besin değeri artırılmış ürünler), adli bilimlerde (DNA parmak izi, babalık testi, kimlik tespiti), çevrede (biyoremediasyon: petrol sızıntısının bakterilerle temizlenmesi), klonlama (Dolly koyunu); tıbbi etik ve biyoetik (genetik mahremiyet, ayrımcılık, GDO tartışması, tasarım bebek, klonlama yasakları); genetik danışmanlık, akraba evliliği riskleri, tarama testleri (topuk kanı, taşıyıcılık testi, prenatal tanı).

Virüslerin yapısı (nükleik asit: DNA veya RNA, kapsit, zarf) ve canlılık tartışması; virüslerin çoğalma döngüleri (litik ve lizogenik döngü), bakteriyofajlar; retrovirüsler ve ters transkripsiyon (HIV); virüslerde mutasyon ve yeni varyantlar (grip, koronavirüs), aşıların çalışma ilkesi; bakteri genetiği: halkasal kromozom, plazmitler, ikiye bölünme; genetik çeşitlilik kaynakları: mutasyon, konjugasyon, transformasyon, transdüksiyon; antibiyotik direnci ve bilinçsiz antibiyotik kullanımı; viroidler (yalnızca RNA, bitki hastalıkları) ve prionlar (yanlış katlanmış protein; deli dana hastalığı, Creutzfeldt-Jakob); mikroorganizmaların biyoteknolojide kullanımı; salgınlar ve halk sağlığı.