Hem Ökaryotik Hem Prokaryot Hücrelerde Hücre Bölünme Sürecini Hangisi Yönetir
kaynağı değiştir]
Hayvan hücresi, hayvanların dokularını oluşturan bir ökaryotik hücre tipidir. Hayvan hücreleri diğer ökaryotlardan (özellikle bitki hücrelerinden) belirgin bir farklılık gösterir; hücre duvarı ve kloroplastları yoktur ve kofulları daha küçüktür. Hücre zarı esnek olduğundan hayvan hücreleri çeşitli şekillere girebilir ve fagositik bir hücre, başka cisimleri içine alabilir. Ayrıca bitki hücresinden farklı organelleri vardır. İnsan hücreleri biyolojik olarak ökaryotik hücrelerle aynı kategoriden sayılırlar.
Bitki hücresi[değiştir 1 Mitoz Hücre Bölünmesi [Anahtar kavramlar: kromozom, hücre bölünmesi, mitoz bölünme, eşeysiz üreme] Kromozom ve özellikleri : Mayoz ya da mitoz bölünme ile hücrelerin bölünmesi esnasında hücre çekirdeği içerisinde görülen yapılara kromozom denir. Kromozom = DNA + protein yumağı Eşeyli (cinsiyet ile) üreyen canlılarda hücre çekirdeğinin içerdiği kromozom takımı sayısına göre iki çeşit hücre vardır. Canlının üreme hücreleri dışındaki vücut ve organlarını oluşturan hücre toluluğuna vücut hücreleri (diploit hücreler) denir. Diploit hücreler ikili (2n) kromozom takımı (yumağı) içerir. Bir diploit hücrede erkek ve dişi bireyden gelen kromozom takımları bulunur. Eşeyli üreyen canlıların üreme hücrelerine üreme hücreleri (haploit hücreler) denir. Haploit hücreler tekli (n) kromozom takımı (yumağı) içerir. Erkek üreme hücresine sperm, dişi ürüme hücresine ise yumurta denir. Bir hücre içerisindeki kromozom sayısı canlıdan canlıya farklılık gösterir. Etkinlik : Doğadaki farklı canlıların vücut ve üreme hücrelerindeki kromozom sayıları Canlı türleri Vücut/gövde Sperm hücresi Yumurta hücresi hücresi kromozom (erkek üreme hücresi) (dişi üreme hücresi) sayısı kromozom sayısı kromozom sayısı İnsan 2n = 46 n = 23 At 2n = 64 n = 32 Soğan n = 8 Köpek n = 37 1
2 Canlı türleri Vücut/gövde hücresi kromozom sayısı Sperm hücresi (erkek üreme hücresi) kromozom sayısı Eğrelti otu n = Deniz yıldızı 2n = 94 Güvercin n = 8 Keçi n = 30 Yumurta hücresi (dişi üreme hücresi) kromozom sayısı Not : Kromozom sayısı fazla olan bir canlının kromozom sayısı az olan bir canlıya göre daha gelişmiş bir canlı olduğu sonucu çıkartılamaz. Canlının gelişmişliği canlının hücrelerinin sahip olduğu kromozom sayısı değil kromozomun içerdiği gen yapısı ile alakalıdır. Soru : Canlılar ve kromozom sayılarıyla ilgili olarak, aşağıda verilen açıklamalardan hangisi yanlıştır? A) Değişik hayvan türlerinin hücrelerinde, farklı sayıda kromozom vardır. B) Kromozom sayısı aynı olan canlılar aynı türden olmayabilir C) Kromozom sayısı fazla olan canlılar, az olanlardan her zaman daha gelişmiş yapılıdır. D) Kromozomların yapısında, canlıların yapısı ve yaşamıyla ilgili genetik bilgi vardır. Hücre bölünmesi : Belli bir büyüklüğe ve olgunluğa ulaşan hücrelerin belli bir süre sonra bölünerek sayılarını artırmasına hücre bölünmesi denir. Yaşayan bir hücrenin zamanla sitoplazması ve kendisi büyüyeceği için hücre bölünerek büyüklüğünü azaltmaya çalışır. Hücreye bölünme emrini hücre çekirdeği verir. Hücre bölünmesi meydana geldiği dokulara göre mitoz ve mayoz hücre bölünmesi olmak üzere iki çeşittir. 2
3 Mitoz hücre bölünmesi : Bir hücreden kalıtsal olarak aynı özelliklere sahip iki yeni hücrenin oluştuğu hücre bölünmesi şeklidir. Mitoz hücre bölünmenin gerçekleştiği evreler, İnterfaz, Profaz, Metafaz, Anafaz ve Telofaz şeklinde adlandırılır (İPMAT). İnterfaz : Hücrenin bölünmeye hazırlandığı evredir. Bu evrede Protein ve enzim üretimi artar, metabolizma hızlanır. Sitoplazmadaki sentrioller (sentrozom) kendini eşleyerek iki tane olur. DNA molekülü kendini eşleyerek iki katına çıkar. Profaz : Kromatin ipliği kısalıp kalınlaşarak helezon şeklinde kıvrılır ve kardeş kromatitleri içeren kromozomlara dönüşür. Kardeş kromatitler sentromer denilen bir yapıyla birbirine bağlanır. Sentrozomlar (sentriol çiftleri) hücrenin karşılıklı kutuplarına çekilirler. Sentriollerin oluşturduğu iğ iplikçikleri kromozomlara doğru hareket eder. Çekirdek zarı ve çekirdekçik erimeye başlar. Metafaz : Kromozomlar hücrenin ekvator düzlemine dizilirler. Sentrozomlardan çıkan ip iplikçikleri kinetekor adı verilen kısımlardan kromozomların sentromer bölgesine tutunur ve kardeş kromatitler bu şekilde sentrozomlara bağlanmış olur. 3
4 Anafaz : İğ iplikleri kısalınca homolog kromozomların kardeş kromatitleri birinden ayrılır ve kardeş kromatitler zıt kutuplara doğru hareket eder. Telofaz : Telofazdaki olaylar profazdakilerin tersidir. Kromozomlar kutuplara çekilinde tekrar gevşeyerek kromatin ipliklerine dönüşmeye başlar. Çekirdek zarı ve çekirdekçik yeniden oluşmaya başlar. Daha sonra sitokinez adı verilen sitoplazma bölünmesi olur ve iki yavru hücre oluşur. Mitoz bölünmede bitki ve hayvan hücrelerinde meydana gelen farklılıklar : -Hayvan hücrelerinde iğ iplikçiği oluşumu gözlenirken bitki hücrelerinde sentrozom olmadığı için kromozomlar iğ iplikçikleri olmadan birbirinden ayrılır. -Hayvan hücrelerinde sitoplazma aktin ve miyozin iplikleriyle boğumlanarak ikiye ayrılır. Bitki hücrelerinde ise orta lamel adı verilen bir yapı ile sitoplazma boğumlanmadan ikiye ayrılır. Mitoz bölünmenin özellikleri : Yaralanma sonucu oluşan doku kaybı, mitoz bölünme geçiren hücrelerle telafi edilir. Bitkilerin uzayan sürgün kısımları (filiz kısımları) ve uzayan kök kısımlarındaki hücre artışı mitoz bölünme ile olur. Bitki ve hayvanların döllenme sonrası büyüyüp gelişmesi mitoz hücre bölünmesi ile olur. Mitoz bölünme sonucunda oluşan iki hücrenin DNA ları aynı olduğu için iki hücrenin kalıtsal karakterleri birbiriyle aynıdır. Sinir hücresi, alyuvar hücresi, gözdeki retina hücresi ve üreme hücrelerinde mitoz bölünme gözlenmez. Bakteri (prokaryot=çekirdeksiz) ve ökaryotik (çekirdekli) tek hücreli canlılarda ise mitoz bölünmenin gelişmemiş çeşidi (amitoz bölünme=sahte mitoz) bölünme görülür. Mitoz bölünme sonucunda kromozom sayısı ve değişmez ve bir hücreden aynı kalıtsal karaktere sahip iki yeni hücre oluşur. Bir hücre n tane mitoz geçirdiğinde oluşacak hücre sayısı 2 n tanedir. 4
5 Soru : Bir hücre ard arda 4 mitoz bölünme geçirirse oluşacak hücre sayısı kaç olur? Soru : Bir hücre 20 dakikada bir mitoz bölünme geçirmektedir. Bu hücreden 32 tane hücre oluşabilmesi için toplam kaç dakika süre geçmesi gerekir? Soru : Bir hücre ard arda mitoz bölünme geçiriyor ve 64 tane yeni hücre oluştuğu gözleniyorsa bu hücre kaç mitoz bölünme geçirmiştir? Soru : Bir bakteri hücresinden hücre bölünmeleri sonucunda 32 yeni hücre meydana geldiği ve bu işlemin toplam 50 dakika sürdüğü gözlendiğine göre bu bakteri hücresinin ikiye bölünme süresi ne kadardır? Eşeysiz üreme (Cinsiyet olmadan üreme) : Gelişmemiş yapıda tek hücreli canlılarda amitoz (sahte mitoz) denilen bir hücre bölünmesi ile gelişmiş yapıda canlılarda ise mitoz hücre bölünmesi yardımıyla canlının kendisini çoğaltmasıdır. Eşeysiz üreme bölünerek üreme, vejetatif üreme, rejenerasyon (yenilenme) ile üreme ve tomurcuklanarak üreme şeklinde sınıflandırılabilir. a. Bölünerek üreme : Tek hücreli bir canlının DNAsını eşledikten sonra enine veya boyuna bölünerek çoğalmasıdır (amitoz=sahte mitoz). Oluşan hücreler birbirleriyle ve bölündükleri hücreyle aynı kalıtsal karaktere sahiptir. b. Rejenerasyon (yenilenme) ile üreme : Mitoz bölünme yardımıyla canlıların kendilerini yenileyebilme yeteneğidir. Canlıların gelişmişlik derecesi arttıkça bu kabiliyet azalır. Örneğin kertenkelede rejenerasyon organ seviyesinde gerçekleşebilirken, insanda doku seviyesinde gerçekleşebilmektedir. Planarya da ise tüm vücut hücresi üzerinde rejenerasyon kabiliyeti vardır. Kertenkelenin kopan kuyruğunu yenilemesi, deniz yıldızı ve planaryanın kopan parçalarının yeni canlıyı oluşturması rejenerasyona örnek verilebilir. 5
6 c. Vejetatif üreme : Rejenerasyonun bitkilerde görülen şekli olarak düşünülebilir. Bitkilerden kopan parçaların mitozla eksik kısımlarını tamamlayarak yeni bir bitkiyi oluşturması şeklinde olur. Gül, söğüt ve kavaktan kopartılan dal parçalarının toprağa dikilince köklenip yeniden filizlenmesi, patatesin yumru parçasının toprağa dikilince filizlenmesi, ayrıca bitkiden alınan doku parçalarının da laboratuar ortamında köklendirilip filizlendirilmesi de vejetatif üremeye örnek verilebilir. d. Tomurcuklanma ile üreme : Bira mayası, süngerler, sölenteratlar (hidra, polip, mercan gibi), ciğer otu gibi canlılarda görülür. Tomurcuklanan parçalardan mitoz bölünmeler sonucu aynı kalıtsal karakterlere sahip yeni canlılar oluşur. 6
7 Kalıtım [Anahtar kavramlar: gen, genetik, fenotip, genotip, kalıtım ] Canlıların birbirine benzemesi ya da birbirinden farklı görünüme sahip olmalarının temelinde canlı hücrelerin sahip olduğu kalıtsal karakterler yatar. Canlı türlerinin sahip olduğu saç rengi, ten rengi, boy, ağırlık, göz rengi, kan grubu, dil yuvarlayabilme, kulak memesinin yapışık ya da ayrık olması, baş parmağın düz ya da eğri olması, çenede gamze oluşması, parmakların üzerinde kıl oluşması, burun şekli, gibi nesilden nesile aktarılabilen özelliklere kalıtsal karakterler denir. Eşeyli üreme ile çoğalan canlılarda görülen mayoz hücre bölünmesinden dolayı erkek ve dişi bireylerin kalıtsal karakterler birbiriyle karıştırılarak sonraki nesillere aktarılır. Canlıların sahip olduğu karakterlerin sonraki nesillere aktarılması kurallarını ve genlerin canlılar üzerinde kendisini karakter olarak ifade etmesini inceleyen bilim dalına genetik (kalıtım) denir. Genotip - fenotip : Saç rengi, göz rengi, uzun boyluluk, kısa boyluluk gibi kalıtsal karakterlerin genler üzerinde bulunmasına genotip, bu karakterlerin genler tarafından canlıda kendisini belli etmesine ise fenotip denir. Baskın gen (Dominant gen) - Çekinik gen (Resesif gen) : Göz rengi, saç rengi, uzun boyluluk, kısa boyluluk gibi bazı karakterleri taşıyan genler baskın, bazıları ise çekiniktir. Baskın genler popülasyon (topluluk) içerisinde fenotipte (dış görünüşte) kendisini daha çok, çekinik genler ise daha az gösterir. Baskın genler büyük harfle, çekinik genler ise küçük harfle gösterilir. Örneğin insanda ayrık kulak memesi olma özelliği yapışık kulak memesi olma özelliğine, dil yuvarlayabilme özelliği dil yuvarlayamama özelliğine, siyah gözlü olma yeşil gözlü olma özelliğine göre daha baskındır. Bezelye bitkilerinde uzun boylu olma özelliği kısa boylu olma özelliğine, mor çiçekli olma özelliği beyaz çiçekli olma özelliğine, sarı tohumlu olma özelliği yeşil tohumlu olma özelliğine, yuvarlak tohumlu olma özelliği buruşuk tohumlu olma özelliğine göre daha baskındır. 7
8 Allel gen : Saç rengi, göz rengi gibi canlıya özgü karakterlerin bir gen yerine iki gen ile taşınması allel genler ile olur. Homozigot Döl - Heterozigot döl : İki baskın ya da iki çekinik allel genin bir araya gelmesine homozigot döl, saf döl ya da arı döl denir. Bir baskın ve bir çekinik genin bir araya gelmesine ya da iki farklı genin bir araya gelmesine heterozigot döl, melez döl ya da hibrit döl denir. MENDEL in çalışmaları : İlk defa Gregor Mendel adlı bir rahip tarafından yapılan, bezelye bitkilerinin tozlaştırılması deneyleriyle genetik ile ilgili temel yasalar ortaya atılmıştır. Mendel bazı bezelyelerin yuvarlak, bazılarının buruşuk olduğunu fark etti. Mendel, yuvarlak bezelyeleri kendi aralarında sürekli yuvarlak bezelyeler elde edene kadar tozlaştırdı. Kısa buruşuk bezelyeleri de kendi aralarında sürekli buruşuk bezelyeler elde edene kadar tozlaştırdı. Sürekli yuvarlak ve buruşuk olan bezelyeleri saf döller şeklinde adlandırdı. 8
9 Saf dölleri kendi arasında tozlaştırınca F 1 döllerinin hepsinin yuvarlak bezelye olduğunu gözledi. Daha sonra elde ettiği bu F 1 döllerini kendi arasında tozlaştırınca onlardan oluşan F 2 döllerinden az bir (%25) kısmının buruşuk, diğerlerinin ise (%75) yuvarlak olduğunu gözlemiştir. Buruşuk bezelye az görüldüğü için buruşukluk karakterini çekinik, yuvarlak bezelye daha fazla görüldüğü için yuvarlaklık karakterini baskın karakter olarak adlandırmıştır. Mendel bunlara ilave olarak bezelye bitkisinin bir çok özelliği ile ilgili deneyler yapmıştır. Mendel YASALARI : 1. Mendel e göre kalıtsal faktörler (karakterler) birbirinden bağımsız bir şekilde ayrılır ve gametlere (üreme hücrelerine) dağılır. 2. İki ayrı saf dölün çaprazlanmasından oluşan ilk döl % melezdir. 3. Mendele göre bazı karakterler bireyde gizli olarak bulunabilir. Bir karakterin (genin) saf mı yoksa melez mi olduğunu anlamak için saf çekinik birey ile çaprazlanması gerekir. Oluşan F 1 dölleri arasında saf çekinik birey çıkmazsa genin saf olduğu anlaşılır. Çıkarsa melez olduğu anlaşılır. Örnek : Homozigot sarı tohumlu bir bezelye ile yeşil tohumlu bezelye bitkisi çaprazlanıyor. Oluşan döllerin genotip ve fenotipleri nasıldır? (Sarı tohum yeşil tohum üzerine baskındır) A) 1/4 homozigot sarı tohumlu B) 1/1 homozigot sarı tohumlu C) 1/1 heterozigot sarı tohumlu D) 3/4 heterozigot sarı tohumlu, 1/4 heterozigot yeşil tohumlu Örnek : I. Bb II. BB III. bb Genotipleri yukarıdaki gibi olan bireylerden fenotipleri aynı olanlar hangisinde doğru verilmiştir? ( B : baskın beyaz renkli görünüş, b : çekinik siyah renkli görünüş) A) I-II B) II-III C) I-III D) I-II-III Örnek : Uzun boylu arı bir bezelye bitkisi ile kısa boylu bir bezelye bitkisi tozlaştırıldığında oluşan bireylerin genotip ve fenotip oranları nasıl olur? (Uzun boyluluk bezelyelerde kısa boyluluğa baskındır) 9
10 Örnek : Uzun boylu melez bir bezelye bitkisi ile, kısa boylu bir bezelye bitkisi çaprazlandığında oluşan bireylerin genotip ve fenotip oranları nasıl olur? (Uzun boyluluk bezelyelerde kısa boyluluğa baskındır) Örnek : Melez mor çiçekli bir bezelye ile beyaz çiçekli bir bezelyenin çaprazlaması ile oluşan genotip ve fenotip oranı nasıl olur?(bezelyelerde mor çiçek baskın, beyaz çiçek çekiniktir.) Örnek : Arı döl, baskın düzgün tohumlu bir bezelye ile, arı döl çekinik tohumlu bir bezelye bitkisi çaprazlanırsa F 1 dölünün fenotipi ne olur? A) Hepsi düzgün olur B) Yarısı düzgün, yarısı buruşuk olur C) Yarısı düzgün, yarısı buruşuk olur D) %75 düzgün, %25 buruşuk olur Örnek : Uzun boylu melez iki bezelye bitkisi birbiriyle tozlaştırılırsa oluşan bireylerin genotip ve fenotip oranları nasıl nasıl olur?(bezelyelerde uzun boy baskın, kısa boy çekiniktir) Örnek : İki melez birey çaprazlandığında aşağıdakilerden hangisi oluşur? A) Baskın ve çekinik karakterler ortaya çıkar B) Sadece çekinik karakterler ortaya çıkar C) Sadece baskın karakterler ortaya çıkar D) Baskın ve çekinik karakterler kaybolur Örnek : F 2 dölünde hem baskın, hem de çekinik özelliklere sahip bezelyeler varsa, F 1 dölünün genotipi nasıl olmalıdır? A) Dişi ve erkek çekinik B) Dişi homozigot baskın, erkek homozigot çekinik C) Dişi ve erkek te melez D) Dişi ve erkek baskın Örnek : I. Melez bezelyeler oluşur II. Buruşuk tohumluluk gizli kalır III. Baskın saf, yuvarlak tohumlu bezelyeler oluşur Yuvarlak tohumlu baskın saf bezelye ile, buruşuk tohumlu çekinik saf bir bezelye tozlaştırıldığında yukarıdakilerden hangisi ya da hangileri gerçekleşir? A) I B) III C) I-II D) II-III Örnek : İki alleli farklı olan genotipe ne ad verilir? A) Hibrit B) Baskın gen C) Arı döl D) Çekinik gen 10
11 Örnek : İki karakter için de melez olan bir bireyin genotipi aşağıdakilerden hangisi olabilir? A) AaBb B) AABB C)aabb D) AaBB Mendel in kullandığı bezelyenin üstünlükleri : Bezelyeler kolay yetişip kısa zamanda döl verdiği için deneyler kısa sürer Tek bir bezelye bitkisi sahip olduğu çiçekle kendisini dölleyebildiği için tek bir bezelye bitkisinden saf döller elde edilebilir Bezelyelerdeki karakterlerin (bitki boyu, tohum biçimi vs..) zıt iki karakteri olduğu için faktörün (genin) varlığı daha kolay anlaşılabilir Örnek : Aşağıdakilerden hangisi siyah saçlı, kahverengi gözlü bir bireyin genotipi değildir?(s : Siyah saç geni, M :Kahverengi göz rengi, s :Sarı saç geni, m : Mavi göz geni) A) SSmm B) SsMm C) SSMM D) SsMM Örnek : Aşağıda verilen genotiplerden hangisi homozigot değildir? A) YY B) dd C) Ss D) KK Eş baskınlık ve eksik baskınlık : Baskın ve çekinik faktörlerden (genler) farklı olarak canlının fenotipinde etkisini eşit olarak gösterebilen ve karşılıklı etkisini gösteremeyen faktörler (genler) de vardır. Bu tür genlerin fenotipte etkisini eşit olarak göstermesi eş baskınlık, karşılıklı etkisini tam gösterememesi ise eksik baskınlık olarak adlandırılır. Eş baskınlık ve eksik baskınlık durumunda oluşan döllerin genotip ve fenotip oranları birbirine eşit olur. Örnek : Homozigot A kan grubuna sahip bir bireyle homozigot B kan grubuna sahip bir bireyin oluşacak çocukların kan grupları nasıl olur? (A ve B kan grubu genleri bir araya geldiğinde eş baskın olur) Örnek : Homozigot kırmızı renkli bir çiçekle homozigot beyaz renkli çiçek tozlaştırıldığında oluşan döller nasıl olur?( Kırmızı çiçek geni ile beyaz çiçek geni bir araya gelince eksik baskın özellik gösterir) 11
12 Örnek : Endülüs tavuklarında B (siyah tüy genleri) ile b (beyaz tüy genleri) eş baskındır. Bu durum heterozigot genotipli bireylerin gri-mavi görünmesine yol açar. Bu durumda heterozigot genotipli horoz ve tavuğun çaprazlanmasından oluşan döldeki bireylerin % kaçı gri-mavidir? Örnek : Melez uzun gövdeli iki bezelye bitkisi tozlaştırıldığında oluşan döllerin genotip ve fenotip oranı nasıl olur? (Uzun bezelye karakteri, kısa bezelye karakteri üzerinde baskın) Örnek : Genotipi A0 olan A kan grubu bir kadınla, AB kan grubu bir erkeğin çocuklarında aşağıda verilen kan gruplarından hangisi görülmez? A) A B) B C) 0 D) AB Soru : Bir tek gen çifti bakımından melez iki hayvan eşleşmiş ve 60 yavruları olmuştur. Bu yavrulardaki baskın bireylerin sayısı ne olur? Soru : İki kabak bitkisinin çaprazlamasından % heterozigot baskın beyaz meyveli kabak bitkisi oluşmuştur. Bu sonucu elde etmek için aşağıdaki erkek ve dişi bitkilerden hangisi çaprazlanmıştır? A) BB x bb B)bb x bb C) Bb x Bb D) bb x Bb Örnek : Homozigot çekinik sarı saçlı bir anne ile heterozigot baskın siyah saçlı bir babanın çocuklarının genotipi ve fenotipi nasıl olur? Örnek : Farelerde siyah tüylü olma özelliği kahverengi tüylü olma özelliğine göre baskındır. Heterozigot siyah tüylü erkek ve dişi fare çiftleştirilirse oluşacak yavru farelerin genotip ve fenotip oranı ne olur? 12
13 Eşeye bağlı kalıtım ve Genetik rahatsızlıklar İnsanda erkek ve dişi olmak üzere iki farklı cinsiyet bulunur. Bazı genetiksel rahatsızlıklar vücut kromozomlarıyla, bazıları ise cinsiyet kromozomlarıyla taşınır. Kalıtımın insanda cinsiyeti belirlemesi : İnsanda vücut hücresinde 23 çift olmak üzere toplam 46 tane kromozom vardır. Bu kromozomlardan Kromozom çiftinin XY olması bireyin erkek, XX olması ise bireyin dişi olmasına yol açar. Hem erkek hem dişide ortak olan 22 çift (44 tane) kromozoma vücut kromozomu (otozom kromozom), diğer kromozomlara ise (XX ya da XY) eşey kromozomları (gonozom) denir. Eğer bir bireyde görülen karakterler dişi ya da erkek özelliği belirleyen eşey kromozomları tarafından taşınıyorsa bu tür karakterlere eşeye bağı karakterler, bu karakterlerin taşınmasına da eşeye bağlı kalıtım denir. Örneğin renk körlüğü ve hemofili hastalığı X kromozomları üzerinde taşınan hasarlı genlerin bir araya gelmesiyle ortaya çıkar. Kromozom ve genlerin yapı ve sayısından kaynaklanan rahatsızlıklara genetik hastalıklar denir. Genetik rahatsızlıklar nesilden nesile aktarılabilir. Renk körlüğü, hemofili, orak hücre anemi, down sendromu gibi rahatsızlıklar genetik rahatsızlıklara örnek verilebilir. Soru : İnsan vücut hücrelerinde bulunan kromozomlar için aşağıdakilerden hangisi doğrudur? A) 22 çift kromozom, 1 çift gonozom bulunur. B) 23 çift gonozom bulunur C) 20 çift otozom, 3 çift gonozom bulunur D) 23 çift otozom bulunur 13
14 Soru : İnsanda kaç çift otozom kromozom bulunur? A) 21 B) 22 C) 23 D) 1 Soru : I. 22+X II. 22+Y III. 22+X IV. 23+Y Yukarıda verilen gametlerden (üreme hücrelerinden) hangileri birleşip döllenirse döllenme sonucunda 22 çift otozom ve bir çift gonozoma sahip bir dişi birey oluşur? Soru : Erkek ve dişide bulunan eşey kromozomları aşağıda verilenlerden hangisi ile gösterilir? Erkek Dişi A) XX XY B) XY XX C) XYY XXX D) YY XXY Renk körlüğü (Daltonizm): Gözün retinasında bulunan kırmızı ve yeşil renkleri algılayan duyu almaçlarının (koni hücrelerinin) bozuk olmasından kaynaklanır. Bu duruma X kromozomu üzerinde bulunan bozuk(hasarlı) çekinik genler neden olur. 14
15 Soru : Normal görme özelliği olan bir baba ile renk körü anneden doğacak çocukları için ; I. Erkeklerin hepsi renk körüdür. II. Kız çocukların normal olma olasılığı %50 dir. III. Erkek çocukların yarısı normaldir. IV. Kız çocukların hepsi taşıyıcıdır. İfadelerinden hangisi ya da hangileri söylenemez? Soru : Normal görme özelliği olan bir anne babadan doğan erkek çocuklarda %50 oranında kırmızı-yeşil renk körlüğü olma olasılığı için anne-babanın genotipleri ne olmalıdır? A) X R X R x X r Y B) X R X r x X R Y C) X r X r x X R Y D) X r X r x X r Y Orak hücre anemisi : Kırmızı kan hücresindeki hemoglobin proteinini üretemeyen iki hatalı gen bir araya gelmesiyle ortaya çıkan rahatsızlığa denir. Otozomal (vücut) kromozomlarıyla taşınır. Orak hücre anemisinde normal gen, hatalı gene göre baskındır. Örnek : Orak hücre anemisi geni taşıyan heterozigot normal bir anne ile babanın çocuklarının genotipi ve fenotipi nasıl olur? (S : normal gen, s : hatalı gen) Hemofili (kanın pıhtılaşmaması) : Kanın pıhtılaşmasını sağlayan bazı proteinlerin üretilmesini sağlayan genlerin bozuk olması durumunda ortaya çıkar. Durumun ortaya çıkmasına yol açan genler X kromozomu üzerinde taşınır. Hemofili olan birey yaralandığı zaman kanı pıhtılaşamaz ve yara kabuk bağlayıp iyileşemez. 15
16 Soru : Hemofili genini taşıyan bir anne (taşıyıcı) ile hemofili hastası bir babanın erkek çocuklarında hemofili görülme olasılığı nedir? Soru : I. X r X r x X R Y II. X R X r x X r Y III. X R X r x X R Y Örnek : Sağlam anne ile sağlam babanın hemofili erkek çocukları oluyor. Buna göre, anne ve babanın genotipleri aşağıdakilerden hangisidir? A) X H X H x X h Y B) X H X h x X H Y C) X H X H x X H Y D) X h X h x X H Y Örnek : Hemofili genini taşıyan bir anne (taşıyıcı) ile hemofili hastası bir babanın erkek çocuklarında hemofili görülme olasılığı nedir? Örnek : Hemofili geni taşıyan melez bir kadın, sağlıklı bir erkekle evlenirse kız çocuklarının hemofili olma yüzdesi nedir? Örnek : Aşağıdaki çaprazlamaların hangisinde erkek ve kız çocuklarının %50 si hemofili olur? A) X h X h x X H Y B) X H X h x X h Y C) X H X h x X H Y D) X h X h x X h Y Örnek : Bir evlilikten doğan çocuklardan ; I. Kız çocuğu : Normal görünüşlü II. Erkek çocuğu : Normal görünüşlü III. Kız çocuğu : Normal görünüşlü (taşıyıcı) IV. Erkek çocuğu : Renk körüdür Anne babanın genotipi aşağıdakilerden hangisidir? A) X R X R x X r Y B) X R X r x X r Y C) X r X r x X r Y D) X R X r x X R Y 16
17 Down Sendromu : Döllenme sonrası anne ya da babadan bir tane fazla kromozom alınması sonucu meydana gelen bireyde 46 olması gereken kromozom sayısının 47 olması sonucu ortaya çıkan kalıtsal rahatsızlıktır. Bu şekilde fazla kromozom taşıyan bireylerde zeka geriliği ve anormal bir görünüş bulunur. Akraba evliliği neden sakıncalıdır? Sakat birey doğma olasılığı olduğu için sakıncalıdır. Akraba evliliğinden doğan çocukların sakat olması iki bozuk pilin yan yana gelmesine benzetilebilir. Örnek : Bir sağlam bir bozuk gen taşıyan heterozigot bir anne ile heterozigot bir baba çaprazlanırsa ne olur? (İki bozuk gen yan yana gelince sakat bireyler ortaya çıkar) Dolu pil (Sağlam gen) : A Boş pil (Bozuk gen) : a A) B) C) Aynı soydan gelen (aynı akraba olan) bireylerde aynı türden hatalı genlerin bulunması olasılığı yüksektir. Bu yüzden akraba evliliklerinde sakat bireylerin ortaya çıkma ihtimali yüksek olur. 17
18 Mayoz hücre bölünmesi : Canlılarda kalıtsal çeşitliliğin sağlandığı, kromozom sayısının (2n : diploit=çift) yarıya düştüğü (n : haploit=yarım) hücre bölünmesidir. Eşeyli üreyen canlılarda üreme hücrelerinin oluşması mayoz hücre bölünmesi ile olur. Mayoz hücre bölünmesi İnterfaz, mayoz I (profazi, metafazi, anafazi, telofazi) ve mayoz II (profazii, metafazii, anafazii, telofazii) aşamaları şeklinde gerçekleşir. İnterfaz :. Hücrenin bölünmeye hazırlık aşamasıdır. DNA ve protein sentezi artar, DNA kendisini eşler ve iki katına çıkar. Sentriol çifti de kendisini eşleyerek iki katına çıkar. İğ iplikçikleri oluşmaya başlar. Profaz I : Mayoz bölünmenin en uzun ve en karmaşık evresidir. Kromatin iplikleri kısalıp kalınlaşarak helezon şeklinde kıvrılır ve kromozomlara dönüşür. İki kardeş kromatitten oluşmuş biri anneden diğeri babadan gelmiş homolog kromozomlar yan yana gelerek tetrat denilen dörtlü yapıyı oluşturur. Homolog kromozomların karşılıklı kromatitlerinin üst üste gelmesiyle ortaya çıkan kiyazma köprüsü, sinapsis denilen bir yapıyı oluşturur. Kiyazma köprüsü ile üst üste gelen parçalar arasında parça alışverişi meydana gelir. Bu olaya krossing over denir. Krossing over (parça değişimi) ile canlılarda kalıtsal çeşitlilik sağlanmış olur. Metafaz I : Tetrat halindeki kromozomlar hücrenin ekvator düzlemi üzerinde altlı üstlü dizilirler. Sentrozomlardan gelen iğ iplikçikleri kinetekor bölgeleriyle kromozomların sentromer bölgelerine bağlanır. 18
19 Anafaz I : İğ iplikçiklerinin kısalmasıyla kromozomlar kutuplara çekilmeye başlar. Telofaz I : Kromozomlar kutuplara ulaşınca birinci sitoplazma bölünmesi gerçekleşir ve farklı kromozom yapısına sahip iki hücre oluşur. Profaz II : Birinci mayoz bölünmenin telofazı ile ikinci mayoz bölünmenin profazı arasında hiçbir dinlenme (=interfaz) safhası olmaksızın kutuplardaki sentrozomlar iğ iplikçikleri oluşturmaya başlar. Metafaz II : Kromozomlar sentromer bölgelerinden iğ iplikçiklerinin kinetekor bölgesine bağlanır. Anafaz II : İğ iplikçiklerinin kısalmasıyla kromozomların birbirinden ayrılır ve kutuplara doğru çekilir. Telofaz II : Kromozomlar birbirinden ayrılır ve 2n olan kromozom sayısı (diploit=çift) n kromozoma düşer(monoploit=haploit=yarım=tek). 19
20 MAYOZ ve MİTOZ hücre bölünmesi arasındaki farklar : MAYOZ hücre bölünmesi 1. 2n kromozomlu bir hücreden n kromozomlu 4 yeni hücre oluşur 2.Üreme ana hücrelerinde görülür. seafoodplus.infoşan hücrelerin her birinde homolog kromozomlardan yalnız bir tanesi vardır. seafoodplus.infoşan hücreler ana hücreyle ve birbiriyle farklı kalıtsal karaktere sahiptir. seafoodplus.info I evresinde tetrat, sinapsis ve krossing over(parça değişimi) gibi olaylar görülür. seafoodplus.info hücre bölünmesinde iki ayrı sitoplazma bölünmesi olur seafoodplus.info hücre bölünmesi üreme hücreleri oluşurken olur. seafoodplus.info bölünme geçiren bir hücre tekrar mayoz bölünme geçiremez. MİTOZ hücre bölünmesi 2n kromozomlu bir hücreden 2n kromozomlu 2 yeni hücre oluşur. Üreme sistemi dışında kalan vücut hücrelerinde görülür. Oluşan hücrelerde homolog kromozomların her ikisi de vardır. Oluşan hücreler ana hücre ve birbirleriyle aynı kalıtsal karaktere sahiptir. Sinapsis, tetrat ve krossing over gibi olaylar görülmez. Mitoz hücre bölünmesinde tek bir sitoplazma bölünmesi olur. Mitoz hücre bölünmesi ise döllenmeden canlının ölümüne kadar devam eder. Mitoz bölünme geçiren bir hücre ise tekrar mitoz bölünme geçirebilir. 20
21 DNA ve Genetik Kod [Anahtar kelimeler : DNA, gen, nükleotit, mutasyon, modifikasyon] Yönetici moleküllerin yapısı (Kalıtsal materyaller=nükleik asitler) : Hücreler içerisinde meydana gelen kimyasal değişim sürecini yöneten şifrenin saklı olduğu moleküllerdir. Asidik özellik gösterdiği için nükleik asitler de denir. DNA (deoksiribonükleik asit) ve RNA(ribonükleik asit) olmak üzere iki çeşit yönetici molekül vardır. Yapılarında karbon, hidrojen, oksijen, azot ve fosfor elementleri bulunur. Yönetici moleküller, ökaryot (gelişmiş yapıda organelli) hücrelerde çekirdek, mitokondri ve kloroplast içerisinde, prokaryot (gelişmemiş organelsiz) hücrelerde ise sitoplazma içerisinde serbest halde bulunur. Kloroplast ve mitokondri içerisindeki DNA (kalıtsal madde) ihtiyaç halinde hücrenin klorloplast ve mitokondri sayısının arttırılmasını sağlar. DNA (Deoksiribonükleik asit) : Yapısı yılında Watson ve Crick adlı iki bilim adamı tarafından aydınlatılmıştır. Sarmal yapıdadır. Yapısında deoksiriboz şekeri, fosfat molekülü ve bazlar (Adenin, Timin, Guanin ve Sitozin) bulunur. Adenin, Guanin, Sitozin ve Timin bazlarından oluşan nükleotitlerin farklı sayılarda ve farklı sıralarda dizilmesiyle canlıların kendilerine özgü olan protein yapılarını belirleyen amino asit dizilimlerinin bilgisi DNA içerisinde şifrelenir (Saç rengi, kısa boyluluk, uzun boyluluk vs..) (DNA nın yapısının bir başka gösterimi ders kitabı sayfa 29 da var deftere çizilecek ve bilinecek!!!) Adenin ile Timin nükleotiti arasında ikili hidrojen bağı, Guanin ile Sitozin nükleotiti arasında ise üçlü hidrojen bağı oluşarak DNAnın iki nükleotit zinciri birbirine bağlanır. 21
22 DNA yı oluşturan nükleotitler : (Bir başka gösterim için ders kitabı sayfa 29 önemli!!!) DNA nın görevleri : - Hücre içinde meydana gelen biyokimyasal tepkimelerin işleyişini yönetir. DNA genleri oluşturur. Genler RNA ları, RNA lar ribozomlarla birleşerek proteinleri, proteinler de hücrenin yapısındaki proteinleri ya da enzimleri oluşturur. Enzimler de biyokimyasal tepkimeleri yönetir (Bir enzim bir gen kuralı). - Hücre bölünmesi sırasında DNA kendisini eşleyerek genetik bilginin nesilden nesile aktarılmasını sağlar (ders kitabı sayfa 38, çalışma kitabı sayfa 23, ders kitabı sayfa 39, çalışma kitabı sayfa 24). 22
23 Gen DNA-Kromozom arasındaki ilişki : Bir DNA molekülünde ; şeklinde bir eşitlik söz konusudur. 23
24 [İlave Bilgi?] RNA (Ribonükleik asit) : DNA dan farklı olarak deoksiriboz yerine riboz şekeri taşır. Ayrıca DNA daki Timin bazı yerine yapısında Urasil bazı bulunur. RNA zinciri DNA dan kopyalandıktan sonra ribozoma bağlanarak sahip olduğu şifre ile amino asitleri birleştirip protein sentezlenmesini sağlar. RNA, DNA dan farklı olarak tek nükleotit zincirinden oluşur. KALITIM VE ÇEVRENİN FENOTİPE ETKİSİ Mutasyon : DNA dizilerinde ya da yapısında meydana gelen bazı değişikliklerdir. DNA nın yapısının değişmesi DNA nın farklı amino asitleri üretmesine farklı amino asitlerde birleşerek farklı yapıda proteinlerin oluşmasına farklı proteinler de farklı canlı dış görünüşlerinin oluşmasına yol açar. Mutasyonlar sınavda cevap anahtarını kaydırmaya 24
25 benzetilebilir. Mutasyonlar DNA da meydana geldiği için bir sonraki nesillere geçebilir. Mutasyonlar eğer üreme hücrelerinde meydana gelmişse bir mutasyonun etkisi bir sonraki nesillere aktarılır. Mutasyonlar canlının sadece vücut hücresinde meydana gelmiş ise mutasyonun etkisi bir sonraki nesillere aktarılmaz. Çok nadir istisnaları da olsa genelde mutasyonlar canlılar için zararlıdır. Örnek : Mutasyon örneği Nedeni Orak hücre anemisi(kalıtsal mut.) Vücut kromozomu üzerindeki gen hasarı Albinoluk (kalıtsal mut.) Farklı göz rengi olan Van kedisi (kalıtsal mut.) Hemofili(kalıtsal mut.) X kromozomu üzerindeki gen hasarı Mongolizm (kalıtsal mut.) Kromozom sayılarının fazla olması Doğum izleri (kalıtsal olmayan mut.) Embriyo gelişimi esnasındaki etkiler Tavşan dudak (kalıtsal olmayan mut.) Embriyo gelişimi esnasındaki etkiler Keçilerde dört boynuzluluk (örnek resimleri için ders kitabı sayfa 40 a bakınız.) Kirli hava koşulları, radyasyonlar (yüksek enerjili ışınımlar), röntgen filmleri gibi yüksek enerjili ışınımlar, ozon tabakasının delinmesiyle ortaya çıkan zararlı ışınlar, DDT(yasaklı tarım ilacı), değişik böcek ilaçları, civa, alkol ve sigara gibi kimyasal maddeler, toprağın asitlik bazlık derecesi gibi etmenler mutasyonlara sebep olabilir. Genel Tekrar sorusu (genetik çaprazlama) : Yandaki tabloda ve ile gösterilen genlere (allel) sahip anne babanın çocuklarının saç fenotipleri verilmiştir. Bu verilere göre aşağıdakilerden hangisi doğrudur? A) geni, her durumda düz saç özelliği kazandırmaktadır. B) geni, her durumda kıvırcık saç özelliği kazandırmaktadır. C) Baba, yalnızca kıvırcık saç genine sahiptir. D)Anne yalnızca düz saç genine sahiptir. 25
26 Modifikasyon (Kalıtsal olmayan değişiklik) : Çevresel faktörlerin canlılarda meydana getirdiği kalıtsal olmayan değişikliklere ya da farklılıklara modifikasyon denir. Bu farklılıklar bir sonraki nesillere aktarılamaz. Fenotip = Genotip + Çevresel faktörler 26
27 Himalaya tavşanının tüy renginin sıcaklığa bağlı olarak siyah ya da beyaz renkli olması modifikasyona güzel bir örnek olarak verilebilir. Çuha çiçeği bitkisinin farklı ortam sıcaklıklarında yetiştirildiğinde farklı renkte çiçek açması modifikasyona örnek verilebilir. Arı ve karıncalarda oluşan larvalardan beslenme koşullarına göre farklı fenotipte bireyler oluşması modifikasyona örnek verilebilir. Sirke sineği larvalarının farklı sıcaklıklarda gelişmesiyle oluşan sineklerin düz ya da kıvrık kanatlı şeklinde farklı fenotipe sahip olması modifikasyona örnek verilebilir. 27
28 Soru : Sirke sineklerinin kıvrık kanatlı çeşitlerinde kanatların kıvrılması için larvaların yetişme ortamındaki sıcaklığın 25 0 C olması gerekir. Bunun nedeni aşağıdakilerden hangisidir? A) Karakterlerin çevreye bağlı olması B) Karakterlerin kalıtıma bağlı olması C) Bazı karakterlerin kalıtım ve çevrenin etkisiyle ortaya çıkması D) Çevre koşullarının canlının kalıtımını etkilemesi yüzyılın getirdiği Biyoteknoloji, moleküler biyoloji, gen ve protein mühendisliği ve gen klonlama : Bir hücrenin içerisinde meydana gelen milyonlarca karmaşık kimyasal tepkimenin işleyiş mekanizması günümüzde teknoloji alanında bir çok uygulamaya temel oluşturmaya başlamıştır. Canlıların yapısındaki bazı mekanizmaların günümüz teknolojisinde kullanılması sonucu biyoteknoloji denilen bilim dalı ortaya çıkmıştır. DNA nın yapısı ve hücre içerisindeki işlevleri ile ilgilenen bilim dalı ise moleküler biyoloji olarak adlandırılır. Tıpkı bir inşaat mühendisinin bir binayı tasarlayıp inşa etmesi gibi canlının yapısındaki DNA nın istenilen yapıda tasarlanıp istenilen yapıda proteinlerin (şeker hastalığının tedavisinde kullanılan insulin hormonu, cüceliğin tedavisinde kullanılan büyüme hormonu, sindirim enzimi, antibiyotik gibi) üretilmesini sağlayan bilim dalına ise gen ve protein mühendisliği denir. Bir genin bir canlıdan seçilip bir diğer canlının DNA sına yapıştırıldıktan sonra ya da hücre çekirdeğine aktarılıp hücre içerisinde çalışmasının sağlanmasına gen klonlaması denir. Örnek : Gen klonlaması yöntemi ile protein, hormon, ya da antibiyotik üretimi. 28
29 Örnek : Domatesin olgunlaşmasını sağlayan etilen gazını üreten genin mutasyona uğratılmasıyla çalışmaz hale getirilmesi. Bu şekilde çürümeden domatesin uzak mesafelere taşınması. Satılacağı zaman ise yapay (suni) olarak ortama verilen etilen gazı ile domates olgunlaştırılıp pazara çıkarılır. Örnek : İnsana enfekte olabilen (bulaşabilen) virüsler yardımıyla insandaki bozuk genler yerine sağlam genler aktarılarak genlerden kaynaklanan bazı kalıtsal rahatsızlıkların tedavi edilmesi (gen tedavisi). Örnek : Ateş böceğinde bulunan ışık üretimini sağlayan genlerin bazı bitkilere aktarılması sonucu karanlıkta parlayan bitkiler üretilmesi. Örnek : Alabalıklardan alınan büyüme hormonu geninin sazan balığı yumurtalarına aktarılmasıyla daha büyük sazan balıkları elde edilmesi. Örnek : Zararlı bir böceğe karşı dirençli olan polen tozlarını üreten genleri taşıyan bitki üretimi. Örnek : Meyveli yoğurt üretimi, ekmek mayası üretimi Örnek : Genetik yapısı değiştirilmiş mikrop ya da bitkilere vitamin ürettirilmesi. Örnek : İnsan kromozomlarının enzimlerle kesilmesi. Daha sonra oluşan DNA parçalarının agaroz jel denilen elektrik akımlı bir ortamda yürütülmesi. Oluşturulan DNA parmak izi denilen bantların şeklinin de her insanda farklı olduğu için adli tıpta akrabalık derecesinin tespit edilmesi. 29
30 ADAPTASYON VE EVRİM [Anahtar kelimeler : Adaptasyon, evrim, doğal seçilim, varyasyon ] Canlıların çeşitliliği : Canlıların çeşitliliği canlıların yapısındaki kalıtsal farklılıklardan ileri gelir. Canlılar arasındaki bu kalıtsal farklılıklara varyasyon denir. Doğadaki canlıların sınıflandırılması yapılırken canlılar arasındaki kalıtsal farklılıklar (=varyasyonlar) dikkate alınır. Canlıları sınıflandırmada kullanılan temel birim tür dür. Tür içinde ve türler arasındaki kalıtsal farklılıklar (vasyasyonlar) canlıların yapısında meydana gelen mutasyonlardır. Alem (Örnek : bitkiler alemi hayvanlar alemi) Şube (Örnek : omurgalılar şubesi) Sınıf (Örnek : Memeliler sınıfı =mammalia) Takım (Örnek : Etçiller sınıfı =karnivorlar = carnivoria) Familya (Aile) (Örnek : Felidae = kedigiller ailesi) Cins (Örnek : Kedi = Felis) Tür (Örnek : Felis domesticus = ev kedisi)(felis leon = aslan) Türkiye Cumhuriyet Futbol Takımı Sonunda Şut Attı İki canlının aynı tür olabilmesi için ortak atadan gelmesi ve birbiriyle eşleşerek verimli döller verebilmesi gerekir. Örneğin aslan ile kedi aynı cins canlı olmasına rağmen farklı tür oldukları için birbiriyle çiftleşip verimli döl oluşturamazlar. Örneğin aynı cins arı orkideleri birbirine çok benzemesine rağmen birbirini tozlaştıramaz. Bu yüzden farklı tür olarak kabul edilirler. Örneğin at ile eşek çiftleştirildiğinde katır adı verilen döl meydana getirebilir. Fakat katır kısır olduğu için at ile eşek farklı tür olarak kabul edilir. Aynı türler arası Varyasyon < Farklı türler arası Varyasyon Tür içi farklılıklara örnek Türler arası farklılıklara örnek Farklı renkte ev kedileri Köpek, kedi ve aslan Buruşuk ve yuvarlak tohumlu bezelye Farklı tür arı orkideleri Uzun ve kısa boylu iki insan Tilki ve kurt Papatya ve gül 30
31 Adaptasyon (=uyum), Doğal seleksiyon (=doğal seçilim), Yapay seleksiyon (=yapay seçilim) : Canlıların yaşamlarını sürdürebilmek için kendilerini bulundukları çevreye uygun hale getirmelerine adaptasyon (uyum) denir. Canlıların yaşadıkları çevre koşullarının ya da ekosistemin kendi ortam koşullarına adaptasyon (=uyum) sağlayacak özellikteki canlıları seçmesine ise doğal seleksiyon (=doğal seçilim) denir. Doğal seleksiyon kuralına göre güçlü olan hayatta kalır zayıf olan ise yaşam savaşına yenik düşer. Eğer insanlar istedikleri özelliği taşıyan canlıları kendileri seçerek üretip çoğaltıyorsa buna da yapay seleksiyon (=yapay seçilim) denir. Mendel in yaptığı çaprazlayacağı bezelyeleri seçmesi yapay seçilime bir örnek gösterilebilir. Adaptasyon örneği Doğal seleksiyon (doğal seçilim) örneği Zor ortam koşullarında karahindiba çiçeği sayısının diğer çiçek türü sayısından fazla daha fazla olması diğerlerinin elenmesi Kurbağanın bıraktığı yumurta sayısınının fazla olması Kurbağanın zor ortam koşullarında sayısının fazla olması diğerlerinin elenmesi Renk değiştiren bukalemunun diğer canlılardan daha fazla olması diğerlerinin elenmesi Sıcak bölgede tavşanın uzun kulaklı olması Sıcak bölgede uzun kulaklı tavşan sayısının çok olması, kısa kulaklı tavşanların elenmesi Soğuk bölgede tavşanın kısa kulaklı olması Soğuk bölgede kısa kulaklı tavşan sayısının çok olması uzun kulaklı tavşanların elenmesi 31
32 Adaptasyon örneği Doğal seçilim örneği 32
33 Lamarck ve Darwin in evrim teorisi : Mutasyonlar ve varyasyonlar gibi olaylar sonucunda canlıların zaman içerisinde DNA dizilerinde meydana gelen değişikliklere evrim denir. Lamarck a göre canlıların kullanılmayan organları zamanla ortadan kaybolur, kullanılan organları ise gelişir. Bu değişim de zaman geçtikçe sonraki nesillere aktarılır ve canlılar bu şekilde evrim geçirir. Lamarck ın görüşüne örnek : Zürafaların sürekli ağaç yapraklarını yemesi sonucu yaprakların üst kısımda kalması ve zaman içerisinde zürafanın üst kısımda kalan yapraklara uzanabilmek için boyunlarının uzanması. Bu görüşün doğru olmadığı bir deneylerle ispatlanmıştır. Bir çift fare kuyrukları kesilerek sürekli çiftleştirilmiş ama ne kadar çiftleştirilirse çiftleştirilsin sürekli farelerin kuyruklu olduğu görülmüştür. Darwin e göre ise doğal seçilim sonucu zor ortam koşullarına uyum sağlayabilen canlılar yaşamını sürdürür, uyum sağlayamayan canlılar ise elenir ve yaşayamaz, bu şekilde canlılar evrim geçirir. Darwin in görüşüne örnek : Zengin bir ekosisteme sahip tropik bir adada her türlü gaga yapısına sahip ispinoz kuşları bulunur. Fakat yaşam koşullarının zengin olmadığı bir ekosistemde bu farklı gaga yapılarına sahip ispinoz kuşlarından sadece ortama uyum sağlayan tipte gaga yapısına sahip ispinoz kuşu vardır. 33
34 Lamark ve Darwin in evrim görüşü arasındaki fark : Örnek : Aşağıdakilerden hangisi Kuzey kutup bölgesinde yaşamaya uyum sağlamış yabani bir tavşan türünün, bu bölgeyle ilgili uyumsal bir özelliği olarak kabul edilebilir? A) Arka bacaklarının ön bacaklardan uzun olması B) Kışın kürk renginin beyaz olması C) Bitkilerle beslenmesi D) Hızlı koşması Örnek : Bir canlı türünün farklı ortamlarda yaşayan bireyleri arasında bazı fiziksel farklılıklar gözlenmektedir. Aşağıdakilerden hangisi buna örnektir? A) Martının ayaklarındaki perdenin leyleğinkinden geniş olması B) Kutup ayısının daha çok deniz ürünleri ile beslenmesi C) Balinalarda ön üyelerin yerini yüzgeçlerin alması D) Sıcak bölge tilkilerinin, soğuk bölge tilkilerinden daha büyük kulaklı olması 34
35 Örnek : Bir cins arı, yüksek sıcaklıkta büyütülürse açık renkli, gelişebileceği en düşük sıcaklıkta büyütülürse siyah renkli olur. Aşağıdakilerden hangisi bu olayla benzerlik göstermez? A) Çuha çiçeği bitkisinin C deki kırmızı çiçek açarken C de beyaz çiçek açması B) Kuzey Kutbu na yakın bölgede yaşayan tavşanların kışın ve yazın farklı renklerde olması C) Afrika da yaşayan insanların ten renginin siyah, Avrupa da yaşayan insanların ten renginin açık olması D) Sivrisineklerin 25 C de tutulan larvalarından kıvrık kanatlı yavruların, 16C de tutulan larvalarından düz kanatlı yavruların ortaya çıkması Örnek : Kamuflaj ; hayvanların bazılarının, kendilerini ortama uydurarak düşmanlarından korunmasıdır. Aşağıdakilerden hangisi kamuflaja örnek değildir? A) Çayırlarda yaşayan bazı çekirgelerin yeşil renk alması B) Bir bukalemunun üzerinde durduğu ağaç dalının rengini alması C) Bir arı türünün sıcak ortamda yetiştirilen bireylerinin açık renkli olması D) Dil balığının, üzerinde yattığı çakıl taşlarının renk ve desenini alması Örnek : Yanda verilen gazete haberindeki ailenin bu karışıklığı fark etmesi, aşağıdakilerden hangisiyle açıklanabilir? A) Çevre şartlarının dış görünüşte değişikliğe neden olması B) Dış görünüşte genetik yapının etkili olması C) DNA da dört çeşit organik baz bulunması D) Bazı özelliklerin çekinik genlerle taşınması 35
nest...
1 Mitoz Hücre Bölünmesi [Anahtar kavramlar: kromozom, hücre bölünmesi, mitoz bölünme, eşeysiz üreme] Kromozom ve özellikleri : Mayoz ya da mitoz bölünme ile hücrelerin bölünmesi esnasında hücre çekirdeği içerisinde görülen yapılara kromozom denir. Kromozom = DNA + protein yumağı Eşeyli (cinsiyet ile) üreyen canlılarda hücre çekirdeğinin içerdiği kromozom takımı sayısına göre iki çeşit hücre vardır. Canlının üreme hücreleri dışındaki vücut ve organlarını oluşturan hücre toluluğuna vücut hücreleri (diploit hücreler) denir. Diploit hücreler ikili (2n) kromozom takımı (yumağı) içerir. Bir diploit hücrede erkek ve dişi bireyden gelen kromozom takımları bulunur. Eşeyli üreyen canlıların üreme hücrelerine üreme hücreleri (haploit hücreler) denir. Haploit hücreler tekli (n) kromozom takımı (yumağı) içerir. Erkek üreme hücresine sperm, dişi ürüme hücresine ise yumurta denir. Bir hücre içerisindeki kromozom sayısı canlıdan canlıya farklılık gösterir. Etkinlik : Doğadaki farklı canlıların vücut ve üreme hücrelerindeki kromozom sayıları Canlı türleri Vücut/gövde Sperm hücresi Yumurta hücresi hücresi kromozom (erkek üreme hücresi) (dişi üreme hücresi) sayısı kromozom sayısı kromozom sayısı İnsan 2n = 46 n = 23 At 2n = 64 n = 32 Soğan n = 8 Köpek n = 37 1
2 Canlı türleri Vücut/gövde hücresi kromozom sayısı Sperm hücresi (erkek üreme hücresi) kromozom sayısı Eğrelti otu n = Deniz yıldızı 2n = 94 Güvercin n = 8 Keçi n = 30 Yumurta hücresi (dişi üreme hücresi) kromozom sayısı Not : Kromozom sayısı fazla olan bir canlının kromozom sayısı az olan bir canlıya göre daha gelişmiş bir canlı olduğu sonucu çıkartılamaz. Canlının gelişmişliği canlının hücrelerinin sahip olduğu kromozom sayısı değil kromozomun içerdiği gen yapısı ile alakalıdır. Soru : Canlılar ve kromozom sayılarıyla ilgili olarak, aşağıda verilen açıklamalardan hangisi yanlıştır? A) Değişik hayvan türlerinin hücrelerinde, farklı sayıda kromozom vardır. B) Kromozom sayısı aynı olan canlılar aynı türden olmayabilir C) Kromozom sayısı fazla olan canlılar, az olanlardan her zaman daha gelişmiş yapılıdır. D) Kromozomların yapısında, canlıların yapısı ve yaşamıyla ilgili genetik bilgi vardır. Hücre bölünmesi : Belli bir büyüklüğe ve olgunluğa ulaşan hücrelerin belli bir süre sonra bölünerek sayılarını artırmasına hücre bölünmesi denir. Yaşayan bir hücrenin zamanla sitoplazması ve kendisi büyüyeceği için hücre bölünerek büyüklüğünü azaltmaya çalışır. Hücreye bölünme emrini hücre çekirdeği verir. Hücre bölünmesi meydana geldiği dokulara göre mitoz ve mayoz hücre bölünmesi olmak üzere iki çeşittir. 2
3 Mitoz hücre bölünmesi : Bir hücreden kalıtsal olarak aynı özelliklere sahip iki yeni hücrenin oluştuğu hücre bölünmesi şeklidir. Mitoz hücre bölünmenin gerçekleştiği evreler, İnterfaz, Profaz, Metafaz, Anafaz ve Telofaz şeklinde adlandırılır (İPMAT). İnterfaz : Hücrenin bölünmeye hazırlandığı evredir. Bu evrede Protein ve enzim üretimi artar, metabolizma hızlanır. Sitoplazmadaki sentrioller (sentrozom) kendini eşleyerek iki tane olur. DNA molekülü kendini eşleyerek iki katına çıkar. Profaz : Kromatin ipliği kısalıp kalınlaşarak helezon şeklinde kıvrılır ve kardeş kromatitleri içeren kromozomlara dönüşür. Kardeş kromatitler sentromer denilen bir yapıyla birbirine bağlanır. Sentrozomlar (sentriol çiftleri) hücrenin karşılıklı kutuplarına çekilirler. Sentriollerin oluşturduğu iğ iplikçikleri kromozomlara doğru hareket eder. Çekirdek zarı ve çekirdekçik erimeye başlar. Metafaz : Kromozomlar hücrenin ekvator düzlemine dizilirler. Sentrozomlardan çıkan ip iplikçikleri kinetekor adı verilen kısımlardan kromozomların sentromer bölgesine tutunur ve kardeş kromatitler bu şekilde sentrozomlara bağlanmış olur. 3
4 Anafaz : İğ iplikleri kısalınca homolog kromozomların kardeş kromatitleri birinden ayrılır ve kardeş kromatitler zıt kutuplara doğru hareket eder. Telofaz : Telofazdaki olaylar profazdakilerin tersidir. Kromozomlar kutuplara çekilinde tekrar gevşeyerek kromatin ipliklerine dönüşmeye başlar. Çekirdek zarı ve çekirdekçik yeniden oluşmaya başlar. Daha sonra sitokinez adı verilen sitoplazma bölünmesi olur ve iki yavru hücre oluşur. Mitoz bölünmede bitki ve hayvan hücrelerinde meydana gelen farklılıklar : -Hayvan hücrelerinde iğ iplikçiği oluşumu gözlenirken bitki hücrelerinde sentrozom olmadığı için kromozomlar iğ iplikçikleri olmadan birbirinden ayrılır. -Hayvan hücrelerinde sitoplazma aktin ve miyozin iplikleriyle boğumlanarak ikiye ayrılır. Bitki hücrelerinde ise orta lamel adı verilen bir yapı ile sitoplazma boğumlanmadan ikiye ayrılır. Mitoz bölünmenin özellikleri : Yaralanma sonucu oluşan doku kaybı, mitoz bölünme geçiren hücrelerle telafi edilir. Bitkilerin uzayan sürgün kısımları (filiz kısımları) ve uzayan kök kısımlarındaki hücre artışı mitoz bölünme ile olur. Bitki ve hayvanların döllenme sonrası büyüyüp gelişmesi mitoz hücre bölünmesi ile olur. Mitoz bölünme sonucunda oluşan iki hücrenin DNA ları aynı olduğu için iki hücrenin kalıtsal karakterleri birbiriyle aynıdır. Sinir hücresi, alyuvar hücresi, gözdeki retina hücresi ve üreme hücrelerinde mitoz bölünme gözlenmez. Bakteri (prokaryot=çekirdeksiz) ve ökaryotik (çekirdekli) tek hücreli canlılarda ise mitoz bölünmenin gelişmemiş çeşidi (amitoz bölünme=sahte mitoz) bölünme görülür. Mitoz bölünme sonucunda kromozom sayısı ve değişmez ve bir hücreden aynı kalıtsal karaktere sahip iki yeni hücre oluşur. Bir hücre n tane mitoz geçirdiğinde oluşacak hücre sayısı 2 n tanedir. 4
5 Soru : Bir hücre ard arda 4 mitoz bölünme geçirirse oluşacak hücre sayısı kaç olur? Soru : Bir hücre 20 dakikada bir mitoz bölünme geçirmektedir. Bu hücreden 32 tane hücre oluşabilmesi için toplam kaç dakika süre geçmesi gerekir? Soru : Bir hücre ard arda mitoz bölünme geçiriyor ve 64 tane yeni hücre oluştuğu gözleniyorsa bu hücre kaç mitoz bölünme geçirmiştir? Soru : Bir bakteri hücresinden hücre bölünmeleri sonucunda 32 yeni hücre meydana geldiği ve bu işlemin toplam 50 dakika sürdüğü gözlendiğine göre bu bakteri hücresinin ikiye bölünme süresi ne kadardır? Eşeysiz üreme (Cinsiyet olmadan üreme) : Gelişmemiş yapıda tek hücreli canlılarda amitoz (sahte mitoz) denilen bir hücre bölünmesi ile gelişmiş yapıda canlılarda ise mitoz hücre bölünmesi yardımıyla canlının kendisini çoğaltmasıdır. Eşeysiz üreme bölünerek üreme, vejetatif üreme, rejenerasyon (yenilenme) ile üreme ve tomurcuklanarak üreme şeklinde sınıflandırılabilir. a. Bölünerek üreme : Tek hücreli bir canlının DNAsını eşledikten sonra enine veya boyuna bölünerek çoğalmasıdır (amitoz=sahte mitoz). Oluşan hücreler birbirleriyle ve bölündükleri hücreyle aynı kalıtsal karaktere sahiptir. b. Rejenerasyon (yenilenme) ile üreme : Mitoz bölünme yardımıyla canlıların kendilerini yenileyebilme yeteneğidir. Canlıların gelişmişlik derecesi arttıkça bu kabiliyet azalır. Örneğin kertenkelede rejenerasyon organ seviyesinde gerçekleşebilirken, insanda doku seviyesinde gerçekleşebilmektedir. Planarya da ise tüm vücut hücresi üzerinde rejenerasyon kabiliyeti vardır. Kertenkelenin kopan kuyruğunu yenilemesi, deniz yıldızı ve planaryanın kopan parçalarının yeni canlıyı oluşturması rejenerasyona örnek verilebilir. 5
6 c. Vejetatif üreme : Rejenerasyonun bitkilerde görülen şekli olarak düşünülebilir. Bitkilerden kopan parçaların mitozla eksik kısımlarını tamamlayarak yeni bir bitkiyi oluşturması şeklinde olur. Gül, söğüt ve kavaktan kopartılan dal parçalarının toprağa dikilince köklenip yeniden filizlenmesi, patatesin yumru parçasının toprağa dikilince filizlenmesi, ayrıca bitkiden alınan doku parçalarının da laboratuar ortamında köklendirilip filizlendirilmesi de vejetatif üremeye örnek verilebilir. d. Tomurcuklanma ile üreme : Bira mayası, süngerler, sölenteratlar (hidra, polip, mercan gibi), ciğer otu gibi canlılarda görülür. Tomurcuklanan parçalardan mitoz bölünmeler sonucu aynı kalıtsal karakterlere sahip yeni canlılar oluşur. 6
7 Kalıtım [Anahtar kavramlar: gen, genetik, fenotip, genotip, kalıtım ] Canlıların birbirine benzemesi ya da birbirinden farklı görünüme sahip olmalarının temelinde canlı hücrelerin sahip olduğu kalıtsal karakterler yatar. Canlı türlerinin sahip olduğu saç rengi, ten rengi, boy, ağırlık, göz rengi, kan grubu, dil yuvarlayabilme, kulak memesinin yapışık ya da ayrık olması, baş parmağın düz ya da eğri olması, çenede gamze oluşması, parmakların üzerinde kıl oluşması, burun şekli, gibi nesilden nesile aktarılabilen özelliklere kalıtsal karakterler denir. Eşeyli üreme ile çoğalan canlılarda görülen mayoz hücre bölünmesinden dolayı erkek ve dişi bireylerin kalıtsal karakterler birbiriyle karıştırılarak sonraki nesillere aktarılır. Canlıların sahip olduğu karakterlerin sonraki nesillere aktarılması kurallarını ve genlerin canlılar üzerinde kendisini karakter olarak ifade etmesini inceleyen bilim dalına genetik (kalıtım) denir. Genotip - fenotip : Saç rengi, göz rengi, uzun boyluluk, kısa boyluluk gibi kalıtsal karakterlerin genler üzerinde bulunmasına genotip, bu karakterlerin genler tarafından canlıda kendisini belli etmesine ise fenotip denir. Baskın gen (Dominant gen) - Çekinik gen (Resesif gen) : Göz rengi, saç rengi, uzun boyluluk, kısa boyluluk gibi bazı karakterleri taşıyan genler baskın, bazıları ise çekiniktir. Baskın genler popülasyon (topluluk) içerisinde fenotipte (dış görünüşte) kendisini daha çok, çekinik genler ise daha az gösterir. Baskın genler büyük harfle, çekinik genler ise küçük harfle gösterilir. Örneğin insanda ayrık kulak memesi olma özelliği yapışık kulak memesi olma özelliğine, dil yuvarlayabilme özelliği dil yuvarlayamama özelliğine, siyah gözlü olma yeşil gözlü olma özelliğine göre daha baskındır. Bezelye bitkilerinde uzun boylu olma özelliği kısa boylu olma özelliğine, mor çiçekli olma özelliği beyaz çiçekli olma özelliğine, sarı tohumlu olma özelliği yeşil tohumlu olma özelliğine, yuvarlak tohumlu olma özelliği buruşuk tohumlu olma özelliğine göre daha baskındır. 7
8 Allel gen : Saç rengi, göz rengi gibi canlıya özgü karakterlerin bir gen yerine iki gen ile taşınması allel genler ile olur. Homozigot Döl - Heterozigot döl : İki baskın ya da iki çekinik allel genin bir araya gelmesine homozigot döl, saf döl ya da arı döl denir. Bir baskın ve bir çekinik genin bir araya gelmesine ya da iki farklı genin bir araya gelmesine heterozigot döl, melez döl ya da hibrit döl denir. MENDEL in çalışmaları : İlk defa Gregor Mendel adlı bir rahip tarafından yapılan, bezelye bitkilerinin tozlaştırılması deneyleriyle genetik ile ilgili temel yasalar ortaya atılmıştır. Mendel bazı bezelyelerin yuvarlak, bazılarının buruşuk olduğunu fark etti. Mendel, yuvarlak bezelyeleri kendi aralarında sürekli yuvarlak bezelyeler elde edene kadar tozlaştırdı. Kısa buruşuk bezelyeleri de kendi aralarında sürekli buruşuk bezelyeler elde edene kadar tozlaştırdı. Sürekli yuvarlak ve buruşuk olan bezelyeleri saf döller şeklinde adlandırdı. 8
9 Saf dölleri kendi arasında tozlaştırınca F 1 döllerinin hepsinin yuvarlak bezelye olduğunu gözledi. Daha sonra elde ettiği bu F 1 döllerini kendi arasında tozlaştırınca onlardan oluşan F 2 döllerinden az bir (%25) kısmının buruşuk, diğerlerinin ise (%75) yuvarlak olduğunu gözlemiştir. Buruşuk bezelye az görüldüğü için buruşukluk karakterini çekinik, yuvarlak bezelye daha fazla görüldüğü için yuvarlaklık karakterini baskın karakter olarak adlandırmıştır. Mendel bunlara ilave olarak bezelye bitkisinin bir çok özelliği ile ilgili deneyler yapmıştır. Mendel YASALARI : 1. Mendel e göre kalıtsal faktörler (karakterler) birbirinden bağımsız bir şekilde ayrılır ve gametlere (üreme hücrelerine) dağılır. 2. İki ayrı saf dölün çaprazlanmasından oluşan ilk döl % melezdir. 3. Mendele göre bazı karakterler bireyde gizli olarak bulunabilir. Bir karakterin (genin) saf mı yoksa melez mi olduğunu anlamak için saf çekinik birey ile çaprazlanması gerekir. Oluşan F 1 dölleri arasında saf çekinik birey çıkmazsa genin saf olduğu anlaşılır. Çıkarsa melez olduğu anlaşılır. Örnek : Homozigot sarı tohumlu bir bezelye ile yeşil tohumlu bezelye bitkisi çaprazlanıyor. Oluşan döllerin genotip ve fenotipleri nasıldır? (Sarı tohum yeşil tohum üzerine baskındır) A) 1/4 homozigot sarı tohumlu B) 1/1 homozigot sarı tohumlu C) 1/1 heterozigot sarı tohumlu D) 3/4 heterozigot sarı tohumlu, 1/4 heterozigot yeşil tohumlu Örnek : I. Bb II. BB III. bb Genotipleri yukarıdaki gibi olan bireylerden fenotipleri aynı olanlar hangisinde doğru verilmiştir? ( B : baskın beyaz renkli görünüş, b : çekinik siyah renkli görünüş) A) I-II B) II-III C) I-III D) I-II-III Örnek : Uzun boylu arı bir bezelye bitkisi ile kısa boylu bir bezelye bitkisi tozlaştırıldığında oluşan bireylerin genotip ve fenotip oranları nasıl olur? (Uzun boyluluk bezelyelerde kısa boyluluğa baskındır) 9
10 Örnek : Uzun boylu melez bir bezelye bitkisi ile, kısa boylu bir bezelye bitkisi çaprazlandığında oluşan bireylerin genotip ve fenotip oranları nasıl olur? (Uzun boyluluk bezelyelerde kısa boyluluğa baskındır) Örnek : Melez mor çiçekli bir bezelye ile beyaz çiçekli bir bezelyenin çaprazlaması ile oluşan genotip ve fenotip oranı nasıl olur?(bezelyelerde mor çiçek baskın, beyaz çiçek çekiniktir.) Örnek : Arı döl, baskın düzgün tohumlu bir bezelye ile, arı döl çekinik tohumlu bir bezelye bitkisi çaprazlanırsa F 1 dölünün fenotipi ne olur? A) Hepsi düzgün olur B) Yarısı düzgün, yarısı buruşuk olur C) Yarısı düzgün, yarısı buruşuk olur D) %75 düzgün, %25 buruşuk olur Örnek : Uzun boylu melez iki bezelye bitkisi birbiriyle tozlaştırılırsa oluşan bireylerin genotip ve fenotip oranları nasıl nasıl olur?(bezelyelerde uzun boy baskın, kısa boy çekiniktir) Örnek : İki melez birey çaprazlandığında aşağıdakilerden hangisi oluşur? A) Baskın ve çekinik karakterler ortaya çıkar B) Sadece çekinik karakterler ortaya çıkar C) Sadece baskın karakterler ortaya çıkar D) Baskın ve çekinik karakterler kaybolur Örnek : F 2 dölünde hem baskın, hem de çekinik özelliklere sahip bezelyeler varsa, F 1 dölünün genotipi nasıl olmalıdır? A) Dişi ve erkek çekinik B) Dişi homozigot baskın, erkek homozigot çekinik C) Dişi ve erkek te melez D) Dişi ve erkek baskın Örnek : I. Melez bezelyeler oluşur II. Buruşuk tohumluluk gizli kalır III. Baskın saf, yuvarlak tohumlu bezelyeler oluşur Yuvarlak tohumlu baskın saf bezelye ile, buruşuk tohumlu çekinik saf bir bezelye tozlaştırıldığında yukarıdakilerden hangisi ya da hangileri gerçekleşir? A) I B) III C) I-II D) II-III Örnek : İki alleli farklı olan genotipe ne ad verilir? A) Hibrit B) Baskın gen C) Arı döl D) Çekinik gen 10
11 Örnek : İki karakter için de melez olan bir bireyin genotipi aşağıdakilerden hangisi olabilir? A) AaBb B) AABB C)aabb D) AaBB Mendel in kullandığı bezelyenin üstünlükleri : Bezelyeler kolay yetişip kısa zamanda döl verdiği için deneyler kısa sürer Tek bir bezelye bitkisi sahip olduğu çiçekle kendisini dölleyebildiği için tek bir bezelye bitkisinden saf döller elde edilebilir Bezelyelerdeki karakterlerin (bitki boyu, tohum biçimi vs..) zıt iki karakteri olduğu için faktörün (genin) varlığı daha kolay anlaşılabilir Örnek : Aşağıdakilerden hangisi siyah saçlı, kahverengi gözlü bir bireyin genotipi değildir?(s : Siyah saç geni, M :Kahverengi göz rengi, s :Sarı saç geni, m : Mavi göz geni) A) SSmm B) SsMm C) SSMM D) SsMM Örnek : Aşağıda verilen genotiplerden hangisi homozigot değildir? A) YY B) dd C) Ss D) KK Eş baskınlık ve eksik baskınlık : Baskın ve çekinik faktörlerden (genler) farklı olarak canlının fenotipinde etkisini eşit olarak gösterebilen ve karşılıklı etkisini gösteremeyen faktörler (genler) de vardır. Bu tür genlerin fenotipte etkisini eşit olarak göstermesi eş baskınlık, karşılıklı etkisini tam gösterememesi ise eksik baskınlık olarak adlandırılır. Eş baskınlık ve eksik baskınlık durumunda oluşan döllerin genotip ve fenotip oranları birbirine eşit olur. Örnek : Homozigot A kan grubuna sahip bir bireyle homozigot B kan grubuna sahip bir bireyin oluşacak çocukların kan grupları nasıl olur? (A ve B kan grubu genleri bir araya geldiğinde eş baskın olur) Örnek : Homozigot kırmızı renkli bir çiçekle homozigot beyaz renkli çiçek tozlaştırıldığında oluşan döller nasıl olur?( Kırmızı çiçek geni ile beyaz çiçek geni bir araya gelince eksik baskın özellik gösterir) 11
12 Örnek : Endülüs tavuklarında B (siyah tüy genleri) ile b (beyaz tüy genleri) eş baskındır. Bu durum heterozigot genotipli bireylerin gri-mavi görünmesine yol açar. Bu durumda heterozigot genotipli horoz ve tavuğun çaprazlanmasından oluşan döldeki bireylerin % kaçı gri-mavidir? Örnek : Melez uzun gövdeli iki bezelye bitkisi tozlaştırıldığında oluşan döllerin genotip ve fenotip oranı nasıl olur? (Uzun bezelye karakteri, kısa bezelye karakteri üzerinde baskın) Örnek : Genotipi A0 olan A kan grubu bir kadınla, AB kan grubu bir erkeğin çocuklarında aşağıda verilen kan gruplarından hangisi görülmez? A) A B) B C) 0 D) AB Soru : Bir tek gen çifti bakımından melez iki hayvan eşleşmiş ve 60 yavruları olmuştur. Bu yavrulardaki baskın bireylerin sayısı ne olur? Soru : İki kabak bitkisinin çaprazlamasından % heterozigot baskın beyaz meyveli kabak bitkisi oluşmuştur. Bu sonucu elde etmek için aşağıdaki erkek ve dişi bitkilerden hangisi çaprazlanmıştır? A) BB x bb B)bb x bb C) Bb x Bb D) bb x Bb Örnek : Homozigot çekinik sarı saçlı bir anne ile heterozigot baskın siyah saçlı bir babanın çocuklarının genotipi ve fenotipi nasıl olur? Örnek : Farelerde siyah tüylü olma özelliği kahverengi tüylü olma özelliğine göre baskındır. Heterozigot siyah tüylü erkek ve dişi fare çiftleştirilirse oluşacak yavru farelerin genotip ve fenotip oranı ne olur? 12
13 Eşeye bağlı kalıtım ve Genetik rahatsızlıklar İnsanda erkek ve dişi olmak üzere iki farklı cinsiyet bulunur. Bazı genetiksel rahatsızlıklar vücut kromozomlarıyla, bazıları ise cinsiyet kromozomlarıyla taşınır. Kalıtımın insanda cinsiyeti belirlemesi : İnsanda vücut hücresinde 23 çift olmak üzere toplam 46 tane kromozom vardır. Bu kromozomlardan Kromozom çiftinin XY olması bireyin erkek, XX olması ise bireyin dişi olmasına yol açar. Hem erkek hem dişide ortak olan 22 çift (44 tane) kromozoma vücut kromozomu (otozom kromozom), diğer kromozomlara ise (XX ya da XY) eşey kromozomları (gonozom) denir. Eğer bir bireyde görülen karakterler dişi ya da erkek özelliği belirleyen eşey kromozomları tarafından taşınıyorsa bu tür karakterlere eşeye bağı karakterler, bu karakterlerin taşınmasına da eşeye bağlı kalıtım denir. Örneğin renk körlüğü ve hemofili hastalığı X kromozomları üzerinde taşınan hasarlı genlerin bir araya gelmesiyle ortaya çıkar. Kromozom ve genlerin yapı ve sayısından kaynaklanan rahatsızlıklara genetik hastalıklar denir. Genetik rahatsızlıklar nesilden nesile aktarılabilir. Renk körlüğü, hemofili, orak hücre anemi, down sendromu gibi rahatsızlıklar genetik rahatsızlıklara örnek verilebilir. Soru : İnsan vücut hücrelerinde bulunan kromozomlar için aşağıdakilerden hangisi doğrudur? A) 22 çift kromozom, 1 çift gonozom bulunur. B) 23 çift gonozom bulunur C) 20 çift otozom, 3 çift gonozom bulunur D) 23 çift otozom bulunur 13
14 Soru : İnsanda kaç çift otozom kromozom bulunur? A) 21 B) 22 C) 23 D) 1 Soru : I. 22+X II. 22+Y III. 22+X IV. 23+Y Yukarıda verilen gametlerden (üreme hücrelerinden) hangileri birleşip döllenirse döllenme sonucunda 22 çift otozom ve bir çift gonozoma sahip bir dişi birey oluşur? Soru : Erkek ve dişide bulunan eşey kromozomları aşağıda verilenlerden hangisi ile gösterilir? Erkek Dişi A) XX XY B) XY XX C) XYY XXX D) YY XXY Renk körlüğü (Daltonizm): Gözün retinasında bulunan kırmızı ve yeşil renkleri algılayan duyu almaçlarının (koni hücrelerinin) bozuk olmasından kaynaklanır. Bu duruma X kromozomu üzerinde bulunan bozuk(hasarlı) çekinik genler neden olur. 14
15 Soru : Normal görme özelliği olan bir baba ile renk körü anneden doğacak çocukları için ; I. Erkeklerin hepsi renk körüdür. II. Kız çocukların normal olma olasılığı %50 dir. III. Erkek çocukların yarısı normaldir. IV. Kız çocukların hepsi taşıyıcıdır. İfadelerinden hangisi ya da hangileri söylenemez? Soru : Normal görme özelliği olan bir anne babadan doğan erkek çocuklarda %50 oranında kırmızı-yeşil renk körlüğü olma olasılığı için anne-babanın genotipleri ne olmalıdır? A) X R X R x X r Y B) X R X r x X R Y C) X r X r x X R Y D) X r X r x X r Y Orak hücre anemisi : Kırmızı kan hücresindeki hemoglobin proteinini üretemeyen iki hatalı gen bir araya gelmesiyle ortaya çıkan rahatsızlığa denir. Otozomal (vücut) kromozomlarıyla taşınır. Orak hücre anemisinde normal gen, hatalı gene göre baskındır. Örnek : Orak hücre anemisi geni taşıyan heterozigot normal bir anne ile babanın çocuklarının genotipi ve fenotipi nasıl olur? (S : normal gen, s : hatalı gen) Hemofili (kanın pıhtılaşmaması) : Kanın pıhtılaşmasını sağlayan bazı proteinlerin üretilmesini sağlayan genlerin bozuk olması durumunda ortaya çıkar. Durumun ortaya çıkmasına yol açan genler X kromozomu üzerinde taşınır. Hemofili olan birey yaralandığı zaman kanı pıhtılaşamaz ve yara kabuk bağlayıp iyileşemez. 15
16 Soru : Hemofili genini taşıyan bir anne (taşıyıcı) ile hemofili hastası bir babanın erkek çocuklarında hemofili görülme olasılığı nedir? Soru : I. X r X r x X R Y II. X R X r x X r Y III. X R X r x X R Y Örnek : Sağlam anne ile sağlam babanın hemofili erkek çocukları oluyor. Buna göre, anne ve babanın genotipleri aşağıdakilerden hangisidir? A) X H X H x X h Y B) X H X h x X H Y C) X H X H x X H Y D) X h X h x X H Y Örnek : Hemofili genini taşıyan bir anne (taşıyıcı) ile hemofili hastası bir babanın erkek çocuklarında hemofili görülme olasılığı nedir? Örnek : Hemofili geni taşıyan melez bir kadın, sağlıklı bir erkekle evlenirse kız çocuklarının hemofili olma yüzdesi nedir? Örnek : Aşağıdaki çaprazlamaların hangisinde erkek ve kız çocuklarının %50 si hemofili olur? A) X h X h x X H Y B) X H X h x X h Y C) X H X h x X H Y D) X h X h x X h Y Örnek : Bir evlilikten doğan çocuklardan ; I. Kız çocuğu : Normal görünüşlü II. Erkek çocuğu : Normal görünüşlü III. Kız çocuğu : Normal görünüşlü (taşıyıcı) IV. Erkek çocuğu : Renk körüdür Anne babanın genotipi aşağıdakilerden hangisidir? A) X R X R x X r Y B) X R X r x X r Y C) X r X r x X r Y D) X R X r x X R Y 16
17 Down Sendromu : Döllenme sonrası anne ya da babadan bir tane fazla kromozom alınması sonucu meydana gelen bireyde 46 olması gereken kromozom sayısının 47 olması sonucu ortaya çıkan kalıtsal rahatsızlıktır. Bu şekilde fazla kromozom taşıyan bireylerde zeka geriliği ve anormal bir görünüş bulunur. Akraba evliliği neden sakıncalıdır? Sakat birey doğma olasılığı olduğu için sakıncalıdır. Akraba evliliğinden doğan çocukların sakat olması iki bozuk pilin yan yana gelmesine benzetilebilir. Örnek : Bir sağlam bir bozuk gen taşıyan heterozigot bir anne ile heterozigot bir baba çaprazlanırsa ne olur? (İki bozuk gen yan yana gelince sakat bireyler ortaya çıkar) Dolu pil (Sağlam gen) : A Boş pil (Bozuk gen) : a A) B) C) Aynı soydan gelen (aynı akraba olan) bireylerde aynı türden hatalı genlerin bulunması olasılığı yüksektir. Bu yüzden akraba evliliklerinde sakat bireylerin ortaya çıkma ihtimali yüksek olur. 17
18 Mayoz hücre bölünmesi : Canlılarda kalıtsal çeşitliliğin sağlandığı, kromozom sayısının (2n : diploit=çift) yarıya düştüğü (n : haploit=yarım) hücre bölünmesidir. Eşeyli üreyen canlılarda üreme hücrelerinin oluşması mayoz hücre bölünmesi ile olur. Mayoz hücre bölünmesi İnterfaz, mayoz I (profazi, metafazi, anafazi, telofazi) ve mayoz II (profazii, metafazii, anafazii, telofazii) aşamaları şeklinde gerçekleşir. İnterfaz :. Hücrenin bölünmeye hazırlık aşamasıdır. DNA ve protein sentezi artar, DNA kendisini eşler ve iki katına çıkar. Sentriol çifti de kendisini eşleyerek iki katına çıkar. İğ iplikçikleri oluşmaya başlar. Profaz I : Mayoz bölünmenin en uzun ve en karmaşık evresidir. Kromatin iplikleri kısalıp kalınlaşarak helezon şeklinde kıvrılır ve kromozomlara dönüşür. İki kardeş kromatitten oluşmuş biri anneden diğeri babadan gelmiş homolog kromozomlar yan yana gelerek tetrat denilen dörtlü yapıyı oluşturur. Homolog kromozomların karşılıklı kromatitlerinin üst üste gelmesiyle ortaya çıkan kiyazma köprüsü, sinapsis denilen bir yapıyı oluşturur. Kiyazma köprüsü ile üst üste gelen parçalar arasında parça alışverişi meydana gelir. Bu olaya krossing over denir. Krossing over (parça değişimi) ile canlılarda kalıtsal çeşitlilik sağlanmış olur. Metafaz I : Tetrat halindeki kromozomlar hücrenin ekvator düzlemi üzerinde altlı üstlü dizilirler. Sentrozomlardan gelen iğ iplikçikleri kinetekor bölgeleriyle kromozomların sentromer bölgelerine bağlanır. 18
19 Anafaz I : İğ iplikçiklerinin kısalmasıyla kromozomlar kutuplara çekilmeye başlar. Telofaz I : Kromozomlar kutuplara ulaşınca birinci sitoplazma bölünmesi gerçekleşir ve farklı kromozom yapısına sahip iki hücre oluşur. Profaz II : Birinci mayoz bölünmenin telofazı ile ikinci mayoz bölünmenin profazı arasında hiçbir dinlenme (=interfaz) safhası olmaksızın kutuplardaki sentrozomlar iğ iplikçikleri oluşturmaya başlar. Metafaz II : Kromozomlar sentromer bölgelerinden iğ iplikçiklerinin kinetekor bölgesine bağlanır. Anafaz II : İğ iplikçiklerinin kısalmasıyla kromozomların birbirinden ayrılır ve kutuplara doğru çekilir. Telofaz II : Kromozomlar birbirinden ayrılır ve 2n olan kromozom sayısı (diploit=çift) n kromozoma düşer(monoploit=haploit=yarım=tek). 19
20 MAYOZ ve MİTOZ hücre bölünmesi arasındaki farklar : MAYOZ hücre bölünmesi 1. 2n kromozomlu bir hücreden n kromozomlu 4 yeni hücre oluşur 2.Üreme ana hücrelerinde görülür. seafoodplus.infoşan hücrelerin her birinde homolog kromozomlardan yalnız bir tanesi vardır. seafoodplus.infoşan hücreler ana hücreyle ve birbiriyle farklı kalıtsal karaktere sahiptir. seafoodplus.info I evresinde tetrat, sinapsis ve krossing over(parça değişimi) gibi olaylar görülür. seafoodplus.info hücre bölünmesinde iki ayrı sitoplazma bölünmesi olur seafoodplus.info hücre bölünmesi üreme hücreleri oluşurken olur. seafoodplus.info bölünme geçiren bir hücre tekrar mayoz bölünme geçiremez. MİTOZ hücre bölünmesi 2n kromozomlu bir hücreden 2n kromozomlu 2 yeni hücre oluşur. Üreme sistemi dışında kalan vücut hücrelerinde görülür. Oluşan hücrelerde homolog kromozomların her ikisi de vardır. Oluşan hücreler ana hücre ve birbirleriyle aynı kalıtsal karaktere sahiptir. Sinapsis, tetrat ve krossing over gibi olaylar görülmez. Mitoz hücre bölünmesinde tek bir sitoplazma bölünmesi olur. Mitoz hücre bölünmesi ise döllenmeden canlının ölümüne kadar devam eder. Mitoz bölünme geçiren bir hücre ise tekrar mitoz bölünme geçirebilir. 20
21 DNA ve Genetik Kod [Anahtar kelimeler : DNA, gen, nükleotit, mutasyon, modifikasyon] Yönetici moleküllerin yapısı (Kalıtsal materyaller=nükleik asitler) : Hücreler içerisinde meydana gelen kimyasal değişim sürecini yöneten şifrenin saklı olduğu moleküllerdir. Asidik özellik gösterdiği için nükleik asitler de denir. DNA (deoksiribonükleik asit) ve RNA(ribonükleik asit) olmak üzere iki çeşit yönetici molekül vardır. Yapılarında karbon, hidrojen, oksijen, azot ve fosfor elementleri bulunur. Yönetici moleküller, ökaryot (gelişmiş yapıda organelli) hücrelerde çekirdek, mitokondri ve kloroplast içerisinde, prokaryot (gelişmemiş organelsiz) hücrelerde ise sitoplazma içerisinde serbest halde bulunur. Kloroplast ve mitokondri içerisindeki DNA (kalıtsal madde) ihtiyaç halinde hücrenin klorloplast ve mitokondri sayısının arttırılmasını sağlar. DNA (Deoksiribonükleik asit) : Yapısı yılında Watson ve Crick adlı iki bilim adamı tarafından aydınlatılmıştır. Sarmal yapıdadır. Yapısında deoksiriboz şekeri, fosfat molekülü ve bazlar (Adenin, Timin, Guanin ve Sitozin) bulunur. Adenin, Guanin, Sitozin ve Timin bazlarından oluşan nükleotitlerin farklı sayılarda ve farklı sıralarda dizilmesiyle canlıların kendilerine özgü olan protein yapılarını belirleyen amino asit dizilimlerinin bilgisi DNA içerisinde şifrelenir (Saç rengi, kısa boyluluk, uzun boyluluk vs..) (DNA nın yapısının bir başka gösterimi ders kitabı sayfa 29 da var deftere çizilecek ve bilinecek!!!) Adenin ile Timin nükleotiti arasında ikili hidrojen bağı, Guanin ile Sitozin nükleotiti arasında ise üçlü hidrojen bağı oluşarak DNAnın iki nükleotit zinciri birbirine bağlanır. 21
22 DNA yı oluşturan nükleotitler : (Bir başka gösterim için ders kitabı sayfa 29 önemli!!!) DNA nın görevleri : - Hücre içinde meydana gelen biyokimyasal tepkimelerin işleyişini yönetir. DNA genleri oluşturur. Genler RNA ları, RNA lar ribozomlarla birleşerek proteinleri, proteinler de hücrenin yapısındaki proteinleri ya da enzimleri oluşturur. Enzimler de biyokimyasal tepkimeleri yönetir (Bir enzim bir gen kuralı). - Hücre bölünmesi sırasında DNA kendisini eşleyerek genetik bilginin nesilden nesile aktarılmasını sağlar (ders kitabı sayfa 38, çalışma kitabı sayfa 23, ders kitabı sayfa 39, çalışma kitabı sayfa 24). 22
23 Gen DNA-Kromozom arasındaki ilişki : Bir DNA molekülünde ; şeklinde bir eşitlik söz konusudur. 23
24 [İlave Bilgi?] RNA (Ribonükleik asit) : DNA dan farklı olarak deoksiriboz yerine riboz şekeri taşır. Ayrıca DNA daki Timin bazı yerine yapısında Urasil bazı bulunur. RNA zinciri DNA dan kopyalandıktan sonra ribozoma bağlanarak sahip olduğu şifre ile amino asitleri birleştirip protein sentezlenmesini sağlar. RNA, DNA dan farklı olarak tek nükleotit zincirinden oluşur. KALITIM VE ÇEVRENİN FENOTİPE ETKİSİ Mutasyon : DNA dizilerinde ya da yapısında meydana gelen bazı değişikliklerdir. DNA nın yapısının değişmesi DNA nın farklı amino asitleri üretmesine farklı amino asitlerde birleşerek farklı yapıda proteinlerin oluşmasına farklı proteinler de farklı canlı dış görünüşlerinin oluşmasına yol açar. Mutasyonlar sınavda cevap anahtarını kaydırmaya 24
25 benzetilebilir. Mutasyonlar DNA da meydana geldiği için bir sonraki nesillere geçebilir. Mutasyonlar eğer üreme hücrelerinde meydana gelmişse bir mutasyonun etkisi bir sonraki nesillere aktarılır. Mutasyonlar canlının sadece vücut hücresinde meydana gelmiş ise mutasyonun etkisi bir sonraki nesillere aktarılmaz. Çok nadir istisnaları da olsa genelde mutasyonlar canlılar için zararlıdır. Örnek : Mutasyon örneği Nedeni Orak hücre anemisi(kalıtsal mut.) Vücut kromozomu üzerindeki gen hasarı Albinoluk (kalıtsal mut.) Farklı göz rengi olan Van kedisi (kalıtsal mut.) Hemofili(kalıtsal mut.) X kromozomu üzerindeki gen hasarı Mongolizm (kalıtsal mut.) Kromozom sayılarının fazla olması Doğum izleri (kalıtsal olmayan mut.) Embriyo gelişimi esnasındaki etkiler Tavşan dudak (kalıtsal olmayan mut.) Embriyo gelişimi esnasındaki etkiler Keçilerde dört boynuzluluk (örnek resimleri için ders kitabı sayfa 40 a bakınız.) Kirli hava koşulları, radyasyonlar (yüksek enerjili ışınımlar), röntgen filmleri gibi yüksek enerjili ışınımlar, ozon tabakasının delinmesiyle ortaya çıkan zararlı ışınlar, DDT(yasaklı tarım ilacı), değişik böcek ilaçları, civa, alkol ve sigara gibi kimyasal maddeler, toprağın asitlik bazlık derecesi gibi etmenler mutasyonlara sebep olabilir. Genel Tekrar sorusu (genetik çaprazlama) : Yandaki tabloda ve ile gösterilen genlere (allel) sahip anne babanın çocuklarının saç fenotipleri verilmiştir. Bu verilere göre aşağıdakilerden hangisi doğrudur? A) geni, her durumda düz saç özelliği kazandırmaktadır. B) geni, her durumda kıvırcık saç özelliği kazandırmaktadır. C) Baba, yalnızca kıvırcık saç genine sahiptir. D)Anne yalnızca düz saç genine sahiptir. 25
26 Modifikasyon (Kalıtsal olmayan değişiklik) : Çevresel faktörlerin canlılarda meydana getirdiği kalıtsal olmayan değişikliklere ya da farklılıklara modifikasyon denir. Bu farklılıklar bir sonraki nesillere aktarılamaz. Fenotip = Genotip + Çevresel faktörler 26
27 Himalaya tavşanının tüy renginin sıcaklığa bağlı olarak siyah ya da beyaz renkli olması modifikasyona güzel bir örnek olarak verilebilir. Çuha çiçeği bitkisinin farklı ortam sıcaklıklarında yetiştirildiğinde farklı renkte çiçek açması modifikasyona örnek verilebilir. Arı ve karıncalarda oluşan larvalardan beslenme koşullarına göre farklı fenotipte bireyler oluşması modifikasyona örnek verilebilir. Sirke sineği larvalarının farklı sıcaklıklarda gelişmesiyle oluşan sineklerin düz ya da kıvrık kanatlı şeklinde farklı fenotipe sahip olması modifikasyona örnek verilebilir. 27
28 Soru : Sirke sineklerinin kıvrık kanatlı çeşitlerinde kanatların kıvrılması için larvaların yetişme ortamındaki sıcaklığın 25 0 C olması gerekir. Bunun nedeni aşağıdakilerden hangisidir? A) Karakterlerin çevreye bağlı olması B) Karakterlerin kalıtıma bağlı olması C) Bazı karakterlerin kalıtım ve çevrenin etkisiyle ortaya çıkması D) Çevre koşullarının canlının kalıtımını etkilemesi yüzyılın getirdiği Biyoteknoloji, moleküler biyoloji, gen ve protein mühendisliği ve gen klonlama : Bir hücrenin içerisinde meydana gelen milyonlarca karmaşık kimyasal tepkimenin işleyiş mekanizması günümüzde teknoloji alanında bir çok uygulamaya temel oluşturmaya başlamıştır. Canlıların yapısındaki bazı mekanizmaların günümüz teknolojisinde kullanılması sonucu biyoteknoloji denilen bilim dalı ortaya çıkmıştır. DNA nın yapısı ve hücre içerisindeki işlevleri ile ilgilenen bilim dalı ise moleküler biyoloji olarak adlandırılır. Tıpkı bir inşaat mühendisinin bir binayı tasarlayıp inşa etmesi gibi canlının yapısındaki DNA nın istenilen yapıda tasarlanıp istenilen yapıda proteinlerin (şeker hastalığının tedavisinde kullanılan insulin hormonu, cüceliğin tedavisinde kullanılan büyüme hormonu, sindirim enzimi, antibiyotik gibi) üretilmesini sağlayan bilim dalına ise gen ve protein mühendisliği denir. Bir genin bir canlıdan seçilip bir diğer canlının DNA sına yapıştırıldıktan sonra ya da hücre çekirdeğine aktarılıp hücre içerisinde çalışmasının sağlanmasına gen klonlaması denir. Örnek : Gen klonlaması yöntemi ile protein, hormon, ya da antibiyotik üretimi. 28
29 Örnek : Domatesin olgunlaşmasını sağlayan etilen gazını üreten genin mutasyona uğratılmasıyla çalışmaz hale getirilmesi. Bu şekilde çürümeden domatesin uzak mesafelere taşınması. Satılacağı zaman ise yapay (suni) olarak ortama verilen etilen gazı ile domates olgunlaştırılıp pazara çıkarılır. Örnek : İnsana enfekte olabilen (bulaşabilen) virüsler yardımıyla insandaki bozuk genler yerine sağlam genler aktarılarak genlerden kaynaklanan bazı kalıtsal rahatsızlıkların tedavi edilmesi (gen tedavisi). Örnek : Ateş böceğinde bulunan ışık üretimini sağlayan genlerin bazı bitkilere aktarılması sonucu karanlıkta parlayan bitkiler üretilmesi. Örnek : Alabalıklardan alınan büyüme hormonu geninin sazan balığı yumurtalarına aktarılmasıyla daha büyük sazan balıkları elde edilmesi. Örnek : Zararlı bir böceğe karşı dirençli olan polen tozlarını üreten genleri taşıyan bitki üretimi. Örnek : Meyveli yoğurt üretimi, ekmek mayası üretimi Örnek : Genetik yapısı değiştirilmiş mikrop ya da bitkilere vitamin ürettirilmesi. Örnek : İnsan kromozomlarının enzimlerle kesilmesi. Daha sonra oluşan DNA parçalarının agaroz jel denilen elektrik akımlı bir ortamda yürütülmesi. Oluşturulan DNA parmak izi denilen bantların şeklinin de her insanda farklı olduğu için adli tıpta akrabalık derecesinin tespit edilmesi. 29
30 ADAPTASYON VE EVRİM [Anahtar kelimeler : Adaptasyon, evrim, doğal seçilim, varyasyon ] Canlıların çeşitliliği : Canlıların çeşitliliği canlıların yapısındaki kalıtsal farklılıklardan ileri gelir. Canlılar arasındaki bu kalıtsal farklılıklara varyasyon denir. Doğadaki canlıların sınıflandırılması yapılırken canlılar arasındaki kalıtsal farklılıklar (=varyasyonlar) dikkate alınır. Canlıları sınıflandırmada kullanılan temel birim tür dür. Tür içinde ve türler arasındaki kalıtsal farklılıklar (vasyasyonlar) canlıların yapısında meydana gelen mutasyonlardır. Alem (Örnek : bitkiler alemi hayvanlar alemi) Şube (Örnek : omurgalılar şubesi) Sınıf (Örnek : Memeliler sınıfı =mammalia) Takım (Örnek : Etçiller sınıfı =karnivorlar = carnivoria) Familya (Aile) (Örnek : Felidae = kedigiller ailesi) Cins (Örnek : Kedi = Felis) Tür (Örnek : Felis domesticus = ev kedisi)(felis leon = aslan) Türkiye Cumhuriyet Futbol Takımı Sonunda Şut Attı İki canlının aynı tür olabilmesi için ortak atadan gelmesi ve birbiriyle eşleşerek verimli döller verebilmesi gerekir. Örneğin aslan ile kedi aynı cins canlı olmasına rağmen farklı tür oldukları için birbiriyle çiftleşip verimli döl oluşturamazlar. Örneğin aynı cins arı orkideleri birbirine çok benzemesine rağmen birbirini tozlaştıramaz. Bu yüzden farklı tür olarak kabul edilirler. Örneğin at ile eşek çiftleştirildiğinde katır adı verilen döl meydana getirebilir. Fakat katır kısır olduğu için at ile eşek farklı tür olarak kabul edilir. Aynı türler arası Varyasyon < Farklı türler arası Varyasyon Tür içi farklılıklara örnek Türler arası farklılıklara örnek Farklı renkte ev kedileri Köpek, kedi ve aslan Buruşuk ve yuvarlak tohumlu bezelye Farklı tür arı orkideleri Uzun ve kısa boylu iki insan Tilki ve kurt Papatya ve gül 30
31 Adaptasyon (=uyum), Doğal seleksiyon (=doğal seçilim), Yapay seleksiyon (=yapay seçilim) : Canlıların yaşamlarını sürdürebilmek için kendilerini bulundukları çevreye uygun hale getirmelerine adaptasyon (uyum) denir. Canlıların yaşadıkları çevre koşullarının ya da ekosistemin kendi ortam koşullarına adaptasyon (=uyum) sağlayacak özellikteki canlıları seçmesine ise doğal seleksiyon (=doğal seçilim) denir. Doğal seleksiyon kuralına göre güçlü olan hayatta kalır zayıf olan ise yaşam savaşına yenik düşer. Eğer insanlar istedikleri özelliği taşıyan canlıları kendileri seçerek üretip çoğaltıyorsa buna da yapay seleksiyon (=yapay seçilim) denir. Mendel in yaptığı çaprazlayacağı bezelyeleri seçmesi yapay seçilime bir örnek gösterilebilir. Adaptasyon örneği Doğal seleksiyon (doğal seçilim) örneği Zor ortam koşullarında karahindiba çiçeği sayısının diğer çiçek türü sayısından fazla daha fazla olması diğerlerinin elenmesi Kurbağanın bıraktığı yumurta sayısınının fazla olması Kurbağanın zor ortam koşullarında sayısının fazla olması diğerlerinin elenmesi Renk değiştiren bukalemunun diğer canlılardan daha fazla olması diğerlerinin elenmesi Sıcak bölgede tavşanın uzun kulaklı olması Sıcak bölgede uzun kulaklı tavşan sayısının çok olması, kısa kulaklı tavşanların elenmesi Soğuk bölgede tavşanın kısa kulaklı olması Soğuk bölgede kısa kulaklı tavşan sayısının çok olması uzun kulaklı tavşanların elenmesi 31
32 Adaptasyon örneği Doğal seçilim örneği 32
33 Lamarck ve Darwin in evrim teorisi : Mutasyonlar ve varyasyonlar gibi olaylar sonucunda canlıların zaman içerisinde DNA dizilerinde meydana gelen değişikliklere evrim denir. Lamarck a göre canlıların kullanılmayan organları zamanla ortadan kaybolur, kullanılan organları ise gelişir. Bu değişim de zaman geçtikçe sonraki nesillere aktarılır ve canlılar bu şekilde evrim geçirir. Lamarck ın görüşüne örnek : Zürafaların sürekli ağaç yapraklarını yemesi sonucu yaprakların üst kısımda kalması ve zaman içerisinde zürafanın üst kısımda kalan yapraklara uzanabilmek için boyunlarının uzanması. Bu görüşün doğru olmadığı bir deneylerle ispatlanmıştır. Bir çift fare kuyrukları kesilerek sürekli çiftleştirilmiş ama ne kadar çiftleştirilirse çiftleştirilsin sürekli farelerin kuyruklu olduğu görülmüştür. Darwin e göre ise doğal seçilim sonucu zor ortam koşullarına uyum sağlayabilen canlılar yaşamını sürdürür, uyum sağlayamayan canlılar ise elenir ve yaşayamaz, bu şekilde canlılar evrim geçirir. Darwin in görüşüne örnek : Zengin bir ekosisteme sahip tropik bir adada her türlü gaga yapısına sahip ispinoz kuşları bulunur. Fakat yaşam koşullarının zengin olmadığı bir ekosistemde bu farklı gaga yapılarına sahip ispinoz kuşlarından sadece ortama uyum sağlayan tipte gaga yapısına sahip ispinoz kuşu vardır. 33
34 Lamark ve Darwin in evrim görüşü arasındaki fark : Örnek : Aşağıdakilerden hangisi Kuzey kutup bölgesinde yaşamaya uyum sağlamış yabani bir tavşan türünün, bu bölgeyle ilgili uyumsal bir özelliği olarak kabul edilebilir? A) Arka bacaklarının ön bacaklardan uzun olması B) Kışın kürk renginin beyaz olması C) Bitkilerle beslenmesi D) Hızlı koşması Örnek : Bir canlı türünün farklı ortamlarda yaşayan bireyleri arasında bazı fiziksel farklılıklar gözlenmektedir. Aşağıdakilerden hangisi buna örnektir? A) Martının ayaklarındaki perdenin leyleğinkinden geniş olması B) Kutup ayısının daha çok deniz ürünleri ile beslenmesi C) Balinalarda ön üyelerin yerini yüzgeçlerin alması D) Sıcak bölge tilkilerinin, soğuk bölge tilkilerinden daha büyük kulaklı olması 34
35 Örnek : Bir cins arı, yüksek sıcaklıkta büyütülürse açık renkli, gelişebileceği en düşük sıcaklıkta büyütülürse siyah renkli olur. Aşağıdakilerden hangisi bu olayla benzerlik göstermez? A) Çuha çiçeği bitkisinin C deki kırmızı çiçek açarken C de beyaz çiçek açması B) Kuzey Kutbu na yakın bölgede yaşayan tavşanların kışın ve yazın farklı renklerde olması C) Afrika da yaşayan insanların ten renginin siyah, Avrupa da yaşayan insanların ten renginin açık olması D) Sivrisineklerin 25 C de tutulan larvalarından kıvrık kanatlı yavruların, 16C de tutulan larvalarından düz kanatlı yavruların ortaya çıkması Örnek : Kamuflaj ; hayvanların bazılarının, kendilerini ortama uydurarak düşmanlarından korunmasıdır. Aşağıdakilerden hangisi kamuflaja örnek değildir? A) Çayırlarda yaşayan bazı çekirgelerin yeşil renk alması B) Bir bukalemunun üzerinde durduğu ağaç dalının rengini alması C) Bir arı türünün sıcak ortamda yetiştirilen bireylerinin açık renkli olması D) Dil balığının, üzerinde yattığı çakıl taşlarının renk ve desenini alması Örnek : Yanda verilen gazete haberindeki ailenin bu karışıklığı fark etmesi, aşağıdakilerden hangisiyle açıklanabilir? A) Çevre şartlarının dış görünüşte değişikliğe neden olması B) Dış görünüşte genetik yapının etkili olması C) DNA da dört çeşit organik baz bulunması D) Bazı özelliklerin çekinik genlerle taşınması 35