ÜNİTE 1                                                                                                                                                                   

 

HÜCRE BÖLÜNMESİ         
  VE
        KALITIM

 

                                  
              

                           

 

 

         

 

                                                           HAZIRLIK SORULARI :

 

  1. Canlıların neden kendine benzer bireyler meydana getirdiklerini araştırınız.
  2. Canlıların ortak özellikleri nelerdir?
  3. Hücrenin yapısı ve görevleri hakkında bilgi toplayınız.

 

  1. Canlılarda üreme ve gelişme nasıl gerçekleşir? Araştırınız.
  2. Türlerin kromozom sayıları ve kromozomların içeriklerinin farklı olmasının getirdiği sonuçlar nelerdir?
  3. Çevrenizde bulunan canlıların dış görünüşlerini inceleyiniz; bulgularınızı sınıfta tartışınız.

 

             

 

  1. Ailenizdeki bireylerin kan gruplarını, dil yuvarlama, kulak memesinin yapışık ya da ayrık olması gibi özelliklerini belirleyiniz. Bireylerde bu özelliklerden benzer ya da farklı olanlarını gruplandırınız. Benzerlik ya da farklılıkların nedenlerini araştırınız.

 

                         

 

 

 

 

 

 

 

   

HÜCRE NASIL ÇOĞALIR ?

 

  Hücre teorisine göre canlılar hücrelerden meydana gelir ve bütün hücreler sadece daha önce varolan hücrelerden oluşur. Yavru hücreler bir ana hücrenin bölünerek iki yavru hücre oluşturmasıyla meydana gelir.

  Vücudumuzun bir yeri yaralanırsa birkaç gün içinde bu iyileşerek kapanır. Bir kertenkelenin kuyruğu kesilirse, belli bir süre sonra yeni bir kuyruk gelişir. Kesilen saç yeniden uzar. Bu olayların hepsi hücre bölünmesi ile meydana gelir.                                                        Hücre bölünmesi çekirdek tarafından yönetilen, programlı, kontrollü bir işlemdir. Bir hücrede sitoplazma ile çekirdek arasındaki oran belli bir sınıra ulaştığında çekirdek hücreye bölünme emrini verir.

  Her canlının hücrelerinde, o canlı türüne özgü belirli sayıda kromozom bulunur.

 

ETKİNLİK : Tabloda farklı kromozom sayılarına sahip canlı isimleri ve bunların kromozom sayıları verilmiştir.

 

 

          CANLI

KROMOZOM

    SAYISI  (2n)

   İnsan

       46

   Soğan

       16

   Patates

       48

   Kurbağa

       26

   Fare

       40

   Mısır

       20

   Denizyıldızı

       94

 

a. Yukarıda verilen canlıları, kromozom sayılarına göre büyükten küçüğe doğru sıralayınız.

b. Yaptığınız sıralamayı dikkate alarak canlıların gelişmişlik düzeyi ile kromozom sayısı arasında ilişki olup olmadığını tartışınız.

              

    Hücre bölünmesi sırasında bu kromozomlar yeni oluşan yavru hücrelere taşınır. Dolayısıyla yavru hücreler,ana hücrenin yerine getirebildiği tüm hücresel etkinlikleri gerçekleştirebilir.

  Hücre bölünmesi, hücre belirli bir büyüklüğe ve olgunluğa ulaştığında hücrenin görevine ve bulunduğu yere bağlı olarak farklı hız ve şekilde gerçekleşir. Çok hücreli canlılarda mitoz ve mayoz olmak üzere iki çeşit hücre bölünmesi görülür.

  Mitoz bölünme vücut hücrelerinde, mayoz bölünme ise üreme ( eşey ) hücrelerinde gerçekleşir.

 

Aynı Hücreler Oluşturan Bölünme : MİTOZ

 

  Mitoz bölünme, bir hücrelilerden çok hücrelilere kadar bütün canlılarda görülür. Bir hücrelilerde çoğalmayı, çok hücrelilerde ise büyümeyi, gelişmeyi ve yıpranan dokuların onarılmasını sağlar. Örneğin; kemik iliğinde kan oluşturan hücreler ile deri hücreleri sürekli mitoz bölünme ile çoğalır.

  Mitoz bölünmede öncelikle çekirdekteki kromozomlar, dolayısıyla DNA, kontrollü olarak eşlenir. Hücredeki kromozom miktarı iki katına çıkar ve bütün kromozomların eksiksiz birer kopyası yapılır. Böylece yeni hücrelerin bütün genetik bilgilere sahip olmaları sağlanır. Çekirdek bölünmesini izleyen sitoplazma bölünmesi sonucunda kromozomlar, oluşan iki yavru hücreye eşit olarak yayılır. Bir ana hücreden bu hücreye tıpatıp benzeyen iki yavru hücrenin oluşmasına mitoz bölünme denir.

 

  Mitoz bölünme; bir hücrelilerde çoğalmayı, çok hücrelilerde ise dokuları ve organları büyümesini, onarılmasını ve yenilenmesini sağlar. Mitoz bölünme bir dizi evrelerden geçerek sonuçlanır. Profaz, metafaz, anafaz ve telofaz olarak adlandırılan bölünme evreleri oldukça karmaşıktır.

  Mitoz bölünme evreleri kısaca şöyle gerçekleşir:

 

  Hücre bölünebilecek hale gelinceye kadar bir hazırlık evresi geçirir. Hücredeki kromozomlar ve sentrioller kendi kopyasını yapar. Bu evreye interfaz denir.

 

Profaz : Mitozun ilk evresidir. Bu evrede kromotin iplikler sarmal biçiminde kıvrılarak kısalıp kalınlaşır ve kromozomlara dönüşür. Her kromozom Kardeş kromatit denilen birbirinin aynı iki iplikçikten oluşur. Kromozomlardaki kromatitler, sentriollerinden iğ ipliklerine tutunur. Eşlenen sentrioller, birbirinde ayrılıp kutuplara çekilirken aralarında iğ iplikler oluşmaya başlar. Ayrıca bu evrede, çekirdek zarı ve çekirdekçik kaybolur.

 

Metafaz : Eşlenmiş ( 2 kromatitli ) kromozomlar, hücrenin merkezine doğru ilerler. Hücrenin orta düzleminde bir sıra halinde dizilir.

 

Anafaz : Ekvator düzlemine dizilen kromozomların kromatitleri birbirinden ayrılır. Her bir iğ ipliklerinin yardımıyla hücrenin bir kutbuna doğru çekilir. Sitoplazma bölünmeye başlar.

 

Telofaz : Kutuplara çekilmiş olan kromozomlar tekrar ipliksi bir yapıya dönüşerek uzar ve profaz safhasının başında olduğu gibi belirsizleşir. İğ iplikleri kaybolur. Çekirdekçik yeniden belirir ve çekirdek zarı oluşur.

 

  Sitoplazma bölünmesi, hayvan ve bitki hücrelerinde farklı şekillerde gerçekleşir.

Hayvan hücresinde sitoplazma, hücrenin orta kısmında dışta içe doğru boğumlanarak ikiye bölünür. Bitki hücresinde ise hücre çeperi (selüloz) ölü bir tabaka olduğundan boğumlanamaz. Bu yüzden bölünmeyi sağlamak üzere hücrenin orta kısmında iki çekirdek arasında orta lamel denilen bir plak oluşur. Bu plak, kenarlara doğru uzayarak hücreyi iki parçaya böler. Daha sonra orta lamelin yanında hücre çeperi ve onun yanında da meydana gelerek iki yavru hücre oluşur.

     

İnterfaz                    Profaz                Metafaz      

                                           Anafaz
                 2n        2n                         Telofaz                                                          

                                  

                                                    

ETKİNLİK : Kuru soğanı köklendirerek kök ucundan çok ince bir kesit alınız. Bu kesitle bir preperat hazırlayınız. Preperatı giemsa boyasıyla boyayınız. Mikroskop altında inceleyiniz. Gördüklerinizi şematik olarak çizip mitoz bölünmenin evrelerini tanımaya çalışınız. Bitki hücrelerinde sitoplazma bölünmesi boğumlanma ile mi yoksa hücrenin orta kısmında bir plak oluşması ile mi gerçekleşmektedir. Tartışınız

KALITIM – KALITSAL ÖZELLİKLERİMİ NASIL KAZANDIM ?

 

‘ Aynı babasının gözleri! ‘ , ‘ Şu kıvırcık saçlara bak, aynı annesinin saçları! ‘ gibi sözleri çok duymuşsunuzdur. Hatta yakınınızın yeni doğmuş bebeğini görmeye gittiğinizde kime benzediğini bulmaya çalışmış olabilirsiniz. Siz kime benziyorsunuz?

 

 

ETKİNLİK : Kendi ailenizin fotoğraflı soyağacını yapınız. Bunun için önce aile bireylerine özgü fotoğraflar toplayınız. Hayatta olmayan bireyleri de soyağacına ekleyiniz. Yaptığınız soyağacında sizinle birlikte en az üç nesil olsun.

Oluşturduğunuz soyağacındaki fotoğraflara bakarak bireyler arasındaki benzerlikleri bulunuz.

 

  Bir kişinin görünüşünü tarif ederken o kişinin kısa boylu mu, uzun boylu mu, göz renginin mavi mi, kahverengi mi saçarlını düz mü, yoksa kıvırcık mı olduğunu belirtirsiniz. Yani siz o kişinin, anne ve babasından aldığı özelliklerini anlatırsınız. Bütün bu özellikler genlerle belirlenir.

 

     

        Dil yuvarlama, kulak

     memesinin bitişik ya da ayrı

     olması, saçların kıvırcık ya da düz

     olması gibi bazı özellikler genler

     ile nesilden nesile aktarılan,

     gözlemlenebilen en basit

     örneklerdir.  

Oval: ANNE
 

 

 BABA

 
 


ETKİNLİK : Şekildeki

 anne-baba-çocuk ilişkisi

Akış Çizelgesi: Ayıkla: ÇOCUKhakkında ne düşünüyorsunuz?                        

Neden. Sınıfta tartışınız.

 

 

 

 

MENDELLE TANIŞMAYA NE DERSİNİZ ?

 

  Biyoloji biliminde, canlılar arasındaki benzerlik ve farklılıkları ortaya çıkmasını sağlayan etmenleri ve bunların kuşaktan kuşağa nasıl geçtiğini inceleyen bilim dalına kalıtım bilimi (genetik) denir.

  Kalıtsal özelliklerin nesilden nesile aktarıldığı 19.yy ortalarında Gregor Mendel tarafından keşfedildi. Mendel bezelyelerle yaptığı çalışmalarla genetiğin temellerini oluşturan ilkeleri ortaya koydu. Mendel bezelye bitkisi üzerinde yaptığı gözlemlerde bezelye bitkilerinin bir kısmının uzun boylu, bir kısmının kısa boylu olduğunu gördü. Bunun nedenini merak etti ve 7 yıl süren çalışmalarla merakını giderecek bilgilere ulaştı.

 

 Mendel’in çalışmalarında bezelyeleri seçme nedenleri:


  Eşeyli çoğalan canlılarda görülen her özellik en az iki gen tarafından denetlenir. Yavruya genlerin biri anneden, diğeri babadan geçer. Bu gen çiftine alel genler denir. Alel genler bir özellik üzerine zıt ya da aynı yönde etkili olur. Bezelyelerde yuvarlak tohum geni ile buruşuk tohum geninin birlikte bulunması durumu zıt yönde etki eden genlere örnektir. Bitki her iki geni de bulundurmasına rağmen tohumları yuvarlak şekillidir. İki buruşuk tohum geninin birlikte bulunması durumu ise aynı yönde etki eden genlere örnek olarak verilebilir. Bu bezelyelerde tohumların hepsi buruşuktur.

  Bir özellik açısından zıt yönde etki eden genleri taşıyan canlıya melez (heterozigot) döl denir. Aynı yönde etki eden genleri taşıyan canlıya ise arı (homozigot) döl adı verilir

 

 

  ETKİNLİK : Mendel’in biyoloji ve matematik öğrenimi görmesinin faydası nedir? Tartışınız.

 

 

MENDEL YASALARI

  Mendel, bezelyelerle yaptığı deneylerde, özellikler için harfler kullanmıştır. Baskın özellikleri büyük harflerle, baskın özelliğe göre çekinik olan özellikleri ise aynı harfin küçüğü ile göstermiştir. Örneğin; sarı tohumlu bezelyelerin arı dölleri (SS), yeşil tohumlu bezelyelerin arı dölleri (ss) ile gösterilir.

   Mendel’e göre ; iki ayrı homozigot dölün çaprazlanması sonucu oluşan yeni dölde kendini gösteren özelliğe baskın (dominant) özellik denir. Bu özellik arı (SS) veya melez (Ss) olabilir. Yeni dölde kendini gösteremeyen özelliğe de çekinik (resesif) özellik denir. Çekinik özellik daima arı (ss) döldür.

 

  Mendel yaptığı çalışmalar ile şu yasalara ulaşmıştır:

 

                                                                           Bir canlının kalıtsal özelliklerini

                                                                         belirleyen gen yapısına genotip,

Akış Çizelgesi: Bağlayıcı: SS

Akış Çizelgesi: Bağlayıcı: s

Akış Çizelgesi: Bağlayıcı: S

Akış Çizelgesi: Bağlayıcı: S

Akış Çizelgesi: Bağlayıcı: ss

Akış Çizelgesi: Bağlayıcı: Ss

Akış Çizelgesi: Bağlayıcı: Ss

Akış Çizelgesi: Bağlayıcı: Ss

Akış Çizelgesi: Bağlayıcı: Ss

             sarı tohumlu                                 yeşil tohumlu                                 dış görünüşüne de fenotip denir

               bezelye                                          bezelye

          (baskın)                                          (çekinik)                                 F1 dölünün genotipi melez (Ss)

                                                                          fenotipi ise sarı tohumludur.

 

   

 

                             

Akış Çizelgesi: Bağlayıcı: s

                                                                           eşey hücreleri

                                                                                        

 

 

                                                                          

                                                                           F1 Genotip

 

 

%100 melez sarı tohumlu bezelye                                   F1 Fenotip

 

 

ETKİNLİK : Bezelyelerde mor çiçek rengi beyaz çiçek rengine baskındır. Çiçek rengi yönünden melez iki bezelye bitkisini çaprazlayınız. Bunun sonucu oluşan döllerin çiçeklerinin hangi renklerde ve hangi oranlarda olabileceğini bu etkinlik ile bulacaksınız.

 Araç Gereçler :

2×2 cm boyutlarında kesilmiş kare şeklinde kağıt (200 adet)
                   
Kağıt Torba (2 adet)

                 

İzlenecek Yol :

  1. 100 kare kağıdın her birine T yazınız. Bu T baskın karakteri temsil etsin. Diğer 100 kare kağıda t yazınız. Bu da çekinik karakteri temsil etsin.
  2. 50 T ve 50 t yazan kağıtları, bir kağıt torbaya, kalanları da diğer kağıt torbaya koyunuz. Kağıt torbalardan birinin üstüne melez-erkek, diğerine melez-dişi yazınız. Daha sonra torbanın içine bakmadan her birinden birer kağıt çekiniz ve masanın üzerine koyunuz.
  3. Her bir torbadan birer tane çekerek oluşturduğunuz bu ikili grupların sayısını not alınız.
  4. Bu grupları ve sayılarını defterinize çizeceğiniz bir tabloda toplayınız.

 

 

Veri Değerlendirme :

1.     Kaç çeşit ikili grup elde ettiniz? Elde ettiğiniz bu ikili gruplardan hangilerinde en az bir tane T vardır? Toplam grupların kaçta kaçı T içeriyor?

2.    Hangi ikili gruplarda yalnızca t bulunuyor? Bu toplamın kaçta kaçına denk geliyor?

 

Vardığınız Sonuç Nedir ?

  1. İkili grupların hangi renk çiçeğe sahip olacağını söyleyebilir misiniz?
  2. İçinde TT ve Tt bulunan çiftlerin, içinde tt olanlara oranı nedir?

 

KALITIM İNSANDA CİNSİYETİ DE BELİRLER

 

  İnsanda 23 çift (46) kromozom vardır. 23 çift kromozomun 22 çifti (44) vücut hücrelerinin özelliklerini belirler. Geri kalan bir çift kromozom ise eşeyi ve eşeye bağlı özellikleri belirleyen kromozomlardır.

  Dişide eşey kromozomları aynı büyüklükte ve birbirine benzer olduğu için XX ile gösterilir. Erkeklerde eşey kromozomlarının bir tanesi dişinin X kromozomuna benzer. Diğeri ise X kromozomundan daha küçüktür. Bu nedenle erkek eşey kromozomlar XY ile gösterilir. Buna göre dişinin kromozom takımı 44+XX ile, erkeklerinki de 44+XY ile gösterilir.

 İnsanlarda ana üreme hücreleri mayoz bölünme geçirir. Sonuçta erkeklerde 22+X ve 22+Y kromozomlu spermler, dişide ise 22+X kromozomlu yumurta hücreleri oluşur.

  Yumurta hücresi 22+X kromozomlu sperm ile birleşirse kız, 22+Y kromozomlu sperm ile birleşir ise erkek çocuk meydana gelir. Buna göre çocuğun kız ya da erkek oluşundan annenin etkisi yoktur, cinsiyeti belirleyen babadır.

Akış Çizelgesi: Bağlayıcı: XY
 

 

 


                                          /               \

                                      X              Y

 

        XX

 

    XY

 

      XX

 

      XY

 

Akış Çizelgesi: Bağlayıcı: XX                     X

                 /  

 

           \

X

 

ETKİNLİK : Bu çalışmayı iki büyük düğme kullanarak yapabilirsiniz. Birinci düğmenin her iki yüzeyine de asetat kalemi ile x yazınız ve düğmenin her bir yüzeyi yumurtanın taşıdığı eşey temsil etsin. 2. düğmenin bir yüzeyine X diğerine Y yazınız. Bu düğmenin her bir yüzeyi de bir sperm hücresinin içerdiği eşey kromozomunu temsil etsin. Düğmelerden birini siz, diğerini de bir arkadaşınız çevirerek                                    havaya atsın. Üstte kalan işaretleri (XX,XY) şeklinde kaydederek bu işlemi 10 kez yineleyiniz.
 
Yumurta hücresinin her durumda cinsiyet için X kromozomu taşıdığını, sperm hücresinin ise %50 X, %50 Y kromozomu taşıma olasılığı olduğunu gördünüz. Doğacak çocuğun kız ya da erkek olma olasılığı nedir? İkinci ve üçüncü çocuklarda  bu olasılık değişir mi?

 

İnsanlarda Yaygın Olarak Görülen Kalıtsal Hastalıklar

 Down sendromu : Ebeveynlerin yaşı ile    

 çevresel etmenlere bağlı olarak ortaya

 çıkan kalıtsal bir hastalıktır. Kromozom

 sayısındaki değişmeden kaynaklanır.

 Kromozom sayısı 47 ye yükselir ve

 sendrom ortaya çıkar

 

       

 

Hemofili : Kanın pıhtılaşma mekanizmasının    bozuk olduğu bir kan hastalığıdır. Dişiler tarafından taşınır ve sadece erkek çocuklarda görülür.

 

 

Renk Körlüğü : Genellikle kırmızı ve yeşil renkleri

ayırt edememe hastalığıdır.

 

 

 

Orak Hücreli Kansızlık : Daha çok akraba    evlilikleri sonucu ortaya çıkar. Orak hücreli kansızlık hastalarının hemoglobini anormal bir yapıda ürerler

 


 

Akraba Evliliği Neden Sakıncalıdır ?

 

ETKİNLİK : İkisi yeni, ikisi kullanılmış dört kalem pil alarak dolu olan pillerin üzerine A, diğerlerine a yazınız. Bir dolu, bir boş pili bir arkadaşınıza, diğerlerini de başka bir arkadaşınıza veriniz. Arkadaşlarınızdan pilleri avuçlarında saklamalarını isteyiniz. Arkadaşlarınızın avuçlarında sakladıkları pillerden birer tane çekip radyonuza takınız. Radyonuzun çalışıp çalışmadığını kontrol ediniz. Bu        

                 işlemi 4 kez yineleyiniz.

  Birinci olasılık; radyonuz çalışmaz, çünkü boş iki pil taktınız. İkinci olasılık; radyonuz çalışır, çünkü dolu iki pil taktınız. Ya bir boş, bir dolu pil taktığınızda durum ne olur? Radyo yine çalışır çünkü dolu olan pil radyo için gerekli enerjiyi karşılamaya yeterlidir.

 

  Yaptığınız etkinlik sonrasında pilleri gen olarak düşününüz. Bir arkadaşınızın elindeki piller herhangi bir annenin genlerini, diğer arkadaşınızdaki piller herhangi bir babanın genlerini temsil etsin. Buna göre anne ve baba birer normal, birer hatalı gene sahiptir. Normal gen, yaşamsal işlevler için önemli bir proteinin sentezinden sorumlu olsun. İşte böyle bir normal, bir hastalık genine sahip

                                               bireylere taşıyıcı denir. Normal olan gen,

     gereksinim duyulan proteini ürettiği için

     taşıyıcı bireylerde hastalık ortaya çıkmaz. Sadece                         

     her iki ebeveynden de hatalı

     genleri alan bireyler hasta olurlar. Sonuçta aynı         

     soydan gelen kişilerde aynı hatalı genlerin  

     bulunma olasılığı yüksektir. Bu hatalı genler

     genellikle çekinik genlerdir. Çekinik

     karakterlerin akraba evliliklerinde homozigot

     olarak ortaya çıkma olasılığı yüksektir.

 

 

 

ETKİNLİK : Sağlıklı anne ile renk körü bir babanın çocuklarının renk körü olma olasılığı var mıdır? Tartışınız.

Hemofili hastası olarak doğan kız çocuğu yaşamını sürdürebilir mi? Neden?

 

 

 

…ve MAYOZ

 

  Değişik canlı türlerinde kromozomların ve kapsadıkları gen sayılarının aynı ya da farklı olabileceğini, bir türün bireylerindeki tüm hücrelerde ise aynı sayıda kromozom bulunduğunu biliyorsunuz. Çekirdekli hücrelerde genellikle kromozomların ikişerli gruplar halinde bulunduğunu, bunlara homolog kromozomlar denildiğini ve 2n simgesi ile gösterildiğini öğrendiniz. İnsanda kromozom sayısının 2n = 46 , soğan 2n= 16, patates 2n = 48 vs. olduğunu öğrendiniz.

  Canlıların vücut hücreleri 2n kromozomlu (diploit) olduğu halde, üreme hücreleri n kromozomlu (monoploit) ‘dur. Üreme hücrelerinin n kromozomlu olmasının nedeni erkek ve dişi üreme hücrelerinin birleşmesi ile oluşan ve yeni canlıyı oluşturacak olan zigot hücresinin 2n kromozomlu olmak zorunda olmasıdır. Bu nedenle üreme organlarının belirli bir olgunluğa erişerek n kromozomlu sperm ya da yumurta hücrelerini meydana getirebilmeleri özel bir bölünmeyi gerektirir. Bu bölünme şekli mayoz bölünmedir. Örneğin, insan üreme organlarındaki 2n = 46 kromozomlu eşey ana hücrelerinin bölünerek n = 23 kromozomlu sperm ya da yumurta hücrelerini oluşturabilmeleri mayoz bölünme ile sağlanır.

 

 

 

Mayoz bölünme ile oluşan n = 23 kromozomlu sperm ve yumurta hücreleri birleşerek 2n = 46 kromozomlu zigotu oluşturur.

 

        Üremenin hücre çoğalmasına dayandığını ,  hücrelerin çoğalabilmek için mitoz    yada mayoz bölünmeye uğradığını gördünüz. Mitoz bölünme ile iki yeni hücre oluştuğunu, bu bölünmenin tek hücreli canlılarda üremeyi, çok hücrelilerde ise büyüme ve gelişmeyi sağladığını öğrendiniz.Mayoz bölünmenin üreme ana hücrelerinde meydana geldiğini ve bu bölünme ile 4 yeni hücre oluştuğunu biliyorsunuz Türe özgü kromozom sayısının sabit tutulabilmesi içi vücut hücrelerinin mitoz, üreme hücrelerini ise n kromozomlu olabilmeleri için mayoz bölünme geçirmeleri gerektiğinin farkına vardınız

 

  Mitoz ve Mayoz Bölünme Arasındaki Farklar

 

 

YAŞAM KILAVUZU: DNA

 

  Zürafaların boyu neden uzun olur? Neden kurbağaların uzun ve yapışık dilleri vardır. Şunu da soralım: Neden bir elimizde beş parmağımız vardır? Canlıların bütün bu özelliklerini belirleyen şey nedir? Hemen belirtelim, türü ne olursa olsun, mikroplardan bitkilere, bitkilerden insanlara değin doğadaki bütün canlıların özelliklerini belirleyen şey olağanüstü bir kimyasal moleküldür: Deoksiribonükleikasit, yada kısaca DNA.

                                                                                

        Peki, bu DNA neye benzer, canlıların

     neresinde bulunur. DNA çok ince ve çok   

     uzun bir çift iplikçikten oluşur. Onu şekil             

     olarak, bükülmüş ipten bir merdivene

     benzetebiliriz. Bu merdivenin basamakları                                         

     vardır. Basamakların her biri adenin

     (A), timin (T), sitozin (C) ya da guanin (G)    

                                                     

adı verilen bazları içeren nükleotitlerden oluşur. Merdivenin her bir basamağını  oluşturabilmek için iki iplikçikteki bazlar karşılıklı olarak birbirine kenetlenir. Her zaman A ile T, G ile C karşılıklı olarak birleşirler. 

  DNA molekülünü oluşturan nükleotitlerin sıralanışı, sayısı ve çeşidi türden türe ve bir türün bireyleri arasında farklılık gösterir. Bu nedenle her bir diziliş, canlının kendine özgü özelliklerinin ve yapısının oluşması için gereken kalıtsal bilgilerin şifresidir.

  DNA da yer alan bazlar belli bir sayı ve düzen içinde sıralanarak kimyasal birer birim olan genleri oluşturur. Gen DNA’ nın, DNA da kromozomun belirli bir parçasıdır. Kalıtsal karakterler anne ve babadan yavrulara bu genlerle aktarılır.

 

DNA’ nın Özelliklerinden Birisi de Kendini Eşlemesidir

 

  Canlıların pek çoğu yaşamına biri anneden diğeri babadan gelen iki hücrenin birleşmesi sonucu oluşan tek bir hücre ile başlar. Daha sonra bu ilk hücre, canlıyı oluşturmak için bölünerek kendisini defalarca çoğaltır. Çoğalma olayında ilginç olan nokta, DNA’daki bilgilerin yeni hücrelere nasıl aktarıldığıdır.

  Hücre bölünmesi sırasında DNA’nın iki iplikçiği çözülerek birbirinden ayrılır. Ayrılma belli bir uçtan başlayarak bir fermuarın açılması gibi boydan boya devam eder. Ayrılma sonucu oluşan her zincirde bulunan bazları açıkta kalan uçları, çekirdek sıvısı içinde serbest halde bulunan A, T, C ve G nükleotitlerinden uygun olanı ile yeniden birleşir. Nükleotit çiftlerinin birbirine bağlanması ile oluşan tüm nükleotitler yeni DNA ipliğini oluşturacak şekilde alt alta sıralanır. Böylece DNA kendi kopyasını oluşturmuş (kendisini eşlemiş) olur. Kopyalamanın tamamlanması ile hücre bölünme için hazır hale gelir.

 

ETKİNLİK : Bir DNA modeli yapacaksınız.

 

Araç Gereçler :

İzlenecek Yol :

 

  1. Plastik pipetten boyu 3cm olan parçalar keserek 48 pipet parçası hazırlayınız. Her bir pipet parçasını ortasından plastik başlı raptiyeyi batırınız. Atacı yarısı dışta kalacak şekilde pipet parçasının ucuna takınız. Böylece oluşturacağınız DNA modelinin nükleotitlerinden birini yapmış olursunuz.
  2. Yukarıdaki işlemleri yineleyerek farklı renklerdeki raptiyelerle 48 nükleotit modeli oluşturunuz.
  3. Monte ettiğiniz bu nükleotitleri masanın üzerinde birbirine eklemek için bir nükleotitin atacını , diğer nükleotitin pipet parçasını içine takınız. Bu 4 renk nükleotitlerden istediğiniz 24 tanesini birleştirerek bir zincir oluşturunuz.
  4. DNA modelinizin tamamlayabilmeniz için 24 nükleotit modelinden oluşan yeni bir zincir daha yapmanız gerekiyor. İkinci zincir eklenirken ilk zincirdeki raptiye renklerine dikkat ediniz. Kırmızı raptiyeli nükleotitin karşısına yeşil, mavi raptiyeli nükleotitin karşısına sarı raptiyeli nükleotit gelmelidir. İplik kullanarak kırmızı raptiye ile yeşil raptiyeyi, sarı raptiye ile de mavi raptiyeyi bağlayınız. Bağlarken raptiyeleri dik konumdan yatay konuma geçiriniz. Bu modeli bir sonraki etkinlikte kullanmak üzere saklayınız.

 

Veri Değerlendirme :

 

  1. Pipet, raptiye ve ataç nükleotitlerdeki hangi moleküllerin yerine kullanılmıştır.
  2. Modelinizde kaç nükleotit zinciri var?
  3. Yaptığınız DNA modelini bir ip merdivene benzetirseniz modeliniz kaç basamaktan oluşmuştur?
  4. İkinci zinciri oluştururken nükleotitleri rastgele mi seçtiniz?
  5. Yaptığınız DNA modelindeki ilk zincirin renk sıralaması nedir? Başka renk sıralamaları da yapılabilir mi?

 

Vardığınız Sonuç Nedir?

 

  1. DNA’daki nükleotit sayısını bilirseniz kaç basamaktan oluştuğunu bulabilir misiniz?
  2. Yaptığımız DNA modelinde karşılıklı iki nükleotitin birbirine ip kullanarak bağladınız. Gerçekte DNA’da karşılıklı nükleotitleri bir arada tutan bağların olduğunu düşünür müsünüz?

 

 

ETKİNLİK : Bir DNA molekülünden nasıl iki DNA molekülü yapabilirsiniz?

 

Araç Gereçler : Bir önceki etkinlikte kullanılan araç gereçler gerekmektedir.

 

 

İzlenecek Yol:

 

  1. Önceki etkinlikte oluşturduğunuza benzer yeniden 12 kırmızı, 12 mavi, 12 sarı ve 12 yeşil nükleotit modeli hazırlayınız. Önceki etkinlikte yaptığınız DNA modelinizi masanın üzerine koyunuz ve renk dizisini defterinize yazınız. Arkadaşınızdan DNA modelinin raptiyeleri arasındaki iplikleri bir uçtan başlayarak makasla birer birer kesmesini isteyiniz.
  2. Arkadaşınız her bir basamağım kestikçe siz de açılan uçlara doğru nükleotite getirip raptiyeleri birbirine iplikle bağlayınız. Oluşan yeni taraftaki diziyi merdiven boyunca ataçlarla birbirine ekleyiniz. Basamakları açıp nükleotitleri hepsine eşleştirdiğinizde iki DNA molekülü oluşacak.

Veri Değerlendirme :

 

  1. Oluşturduğunuz bu iki DNA ‘nın renk dizisi ilk DNA’nın defterinize yazdığınız renk dizisi ile aynı mı?
  2. Yeni oluşturduğunuz DNA modelleriniz birbirinin aynısı mı?
  3. Etkinlik sonucunda birbirinden farklı DNA modeli elde eden arkadaşınız oldu  mu?

 

Vardığınız Sonuç Nedir?

 

  1. Eşlenen DNA önceki nükleotit dizilişini korur mu, neden?
  2. DNA modelindeki nükleotitleri siz yaptınız. Gerçekte DNA’nın eşlenmesinde kullanılan nükleotitler nerede bulunur?
  3. Eski modelin nükleotitleri, oluşturduğunuz yeni DNA moleküllerinin hangi bölümlerinde bulunur?
  4. DNA eşlenirken nükleotit diziliminin korunmasını nedeni nedir?

DNA eşlenirken hatalar oluşursa yeni DNA molekülünün işlevlerinde de farklılık olabilir mi? Düşününüz.

 

  Modifikasyon : Canlıların atalarından 

  aldıkları karakterlerin birçoğu nesiller 

  boyu değişmeden devam eder. Ancak

  canlılarda kalıtsal karakterlere bağlı

  olarak ortaya çıkan fiziki görünüş, 

  çevre koşullarının etkisiyle ya da

                                                                    beslenme şekline bağlı değişebilir. çünkü karakterleri oluşturan genler ışık şiddeti, nem,beslenme ,sıcaklık gibi çevresel etmenlerden de etkilenebilir.Farklı ortam koşulları altında bir canlının fenotipinde meydana gelen değişikliklere modifikasyon denir.

  Modifikasyonlar sonradan kazanılan özellikleri içerir ve bir dölden diğerine geçemez. Çünkü meydana gelen değişmeler vücut hücrelerindedir. Örneğin; kendi toplulukları içinde büyüyen arı larvalarından polen ile beslenenin işçi , arı sütü ile beslenenin kraliçe arı olması;aynı tür bitkilerden ovada yetişenin uzun, dağda yetişeninin kısa olması gibi.

 

ETKİNLİK : Yaşadığınız çevrede sizi etkileyen ve fiziksel olarak sizde değişikliğe yol açan dış etmenler nelerdir? Neden? Sahip olduğunuz bitki veya evcil hayvanlar üzerinde gözlemleyebilirsiniz

 

 

 

  Mutasyon : Sıcaklık, radyasyon, kimyasal maddeler, ilaçlar, elektrik şoku, hardal gazı, salin gazı, güneşten gelen zararlı ışınlar gibi birçok etmen genler üzerinde zaman zaman yapısal değişikliklere neden olur. Genler üzerinde bu tür etkiler ile ortaya çıkan ani değişikliklere mutasyon, mutasyona uğrayarak etkin işlevini kaybeden mutant gen denir. Mutasyonlar organizmada değişiklikler meydana getirdiklerinde genetik çeşitliliklerin kaynağıdır. Mutasyonların meydana getirdiği bazı değişiklikler organizmaya yararlı olabileceği zararlı da olabilir. Bazı mutasyonlar ise organizmaya ne yararlı ne de zararlıdır. Mutasyon organizmanın yaşamsal ve üreme etkinliklerine düşürürse organizmaya zararlı olur.Örneğin, tarım ilaçlarının kullanılması ile meyve sineğinde ortaya çıkan mutasyon meyve sineğinin genetik maddesini değiştirerek kanatlarının yok olmasına neden olur.

 

Genetik Alanındaki Değişmeler :

 

Mendel’in çalışmaları ile hayat bulan genetik günümüzde hemen hemen her alanda karşımıza çıkıyor. 19. yy’dan sonra hız kazanan çalışmalar genetik mühendisliği adı altında farklı bir boyut kazandı.

Bilim adamları birçok sırrı taşıyan DNA ile hücrelere yeni kimyasal maddeleri ürettirebilmeyi, yararlı işler yaptırabilmeyi ya da canlıya yeni karakterler kazandırabilmeyi amaçladılar.

Özellikle 1973 yılından bu yana , başka canlılardan alınmış olan genlerin bakterilerin kromozomlarına nasıl aktarılacağı bilinmektedir. Genetik mühendisliğindeki gelişmeler sayesinde bakteriler, ilaç sanayinin ve tarımın vazgeçilmez yardımcıları olmuştur.

 

          Gen nakli ile gerçekleşen yenilikler düşünüldüğünde :

 

 

 

ETKİNLİK : Gazete, dergi, haber veya çevrenizden duyduğunuz klonlama, gen tedavisi, türlerin ıslah edilmesi ve genetiği değiştirilmiş canlılar ile ilgili bilgileri edinerek defterinize not ediniz. Edindiğiniz bilgilerden ne öğrendiniz? Hangi sonuçlara ulaştınız? Sınıfta tartışınız.

 


Klonlama : Bir canlının bir hücresinden genetik olarak canlıyla aynı özelliklere sahip canlıların çoğaltılmasıdır. Örneğin; deneylerde kullanılan bakterilerin, alglerin, farelerin ve en son Dolly adlı koyunun kopyalanması ile bitki dallarının çelikleme yöntemiyle çoğaltılması.

 

Melezleştirme : Türlerin ıslah edilmesi olarak bilinen farklı karakterlere sahip iki canlının çaprazlanmasıdır. Örneğin, verimli buğday ile direnci yüksek buğdaydan ürün elde edilmesi.

 

ETKİNLİK : ‘ Genetik mühendisliği ve Biyoteknoloji’  hem oyunumuzun adı hem de oyunumuzun odağı. Düşünmek için kendinize bir dakika tanıyın ve aklınıza gelen kelimeleri defterinize not ediniz. Notlarınızı olumlu ve olumsuz olarak iki başlık altında toplayınız ve nedenlerini sınıfta arkadaşlarınız ile paylaşınız.

 

 

Genetik mühendisliği var ki ;

 

 

Biyoteknoloji : Canlıların kalıtsal özelliklerini kullanarak canlı organizmalardan faydalanmayı amaçlayan teknoloji olarak adlandırılır. Amacı; kalıtsal hastalıklardan uzak, üretken ve sağlıklı insanlar ve insanların yararına kullanılan verimli bitki, hayvan soyları üretmektir.

Günümüzde; sabunlardan antibiyotiklere, meyve aromalı süt ürünlerinden günlük kıyafetlerimize kadar her şey biyoteknolojinin getirisi olmuş durumdadır.

 

Adaptasyon : Canlını ortama uyum sağlayarak yaşama ve çoğalma şansını arttırmasıdır. Bir türün soyunu devam ettirebilmesi için değişen çevre koşullarına karşı sürekli uyum sağlayabilme yeteneğinde olması gerekir. Örneğin; birçok böcek üzerinde yaşadığı bitkiye renk ve şekil bakımından uyum sağlar. Balıkların çoğunun yaşadığı ortama uyumlu olarak sırtları koyu, karınları açık renklidir.

 

ETKİNLİK : Bir kaktüs ve bir menekşe bitkisi sınıfa getirilir. Bu bitkilere düzenli olarak 10 gün boyunca belirli oranlarda su verilir. Her gün bitkilerdeki değişiklik gözlemlenir ve not edilir. Gözlemlenenleri tartışınız. Bitkilerde ne gibi değişiklikler meydana geldi? Neden?

 

  Aynı yaşam alanında bulunan farklı organizmaların benzer adaptasyonlar geliştirmelerinin sebebi canlıların sahip olduğu karakterlerdir. Örneğin; çölde yaşayan deve ve kaktüs farklı alemlerde yer almasına rağmen bulundukların kurak olmasından dolayı su ve besin depo etme özelliklerini geliştirmişlerdir.

BASAMAK BASAMAK…

 

  Canlılarda uzun zaman içinde yavaş yavaş oluşan değişmelere evrim adını veren ve bu kuramı savunan birçok bilim adamı vardı. Görüşleri ile Lamarck ve Darwin :

 

Lamarck’ın 1. Görüşü : Kullanılmayan organlar yok olur.

 

 

ETKİNLİK : Tüm organlarınızı kullanıyor musunuz? Kullanmadığınız bir organınız var mı? Varsa zamanla ne gibi değişiklikler gözlemlediniz.

 

 

 

Lamarck’ın 2. Görüşü : Zamanla kazanılan karakterler gelecek nesillere aktarılır.

 

 

 ETKİNLİK : Ebeveynleriniz yabancı dil biliyor mu? Biliyorsa hangi dilleri biliyor? Öğrenmeden önce siz de bu dilleri konuşabiliyor muydunuz?

 

Darwin’in Görüşü : Doğada güçlü olan türler varlıklarını sürdürür, zayıf

               olanlar yok olur.

 

   Darwin’in bu görüşüne doğal seleksiyon denir. Ne var ki, Darwin bu görüşünde yanılmıştır. Çünkü, dinazorlar yok olurken tek hücreli bakteriler günümüze kadar gelebilmişlerdir.

 

NELER ÖĞRENDİK ?

 

Değerlendirme Soruları :

 

  1. Kalıtımsal bilgiler hücrenin hangi kısmında taşınır?
  2. Bitki ve hayvan hücrelerindeki farklılıkları yazınız.
  3. 2n taşıyan hücreye …………. denir.
  4. 2n = 40 kromozom taşıyan hücre, bir mayoz bölünme geçirince kaç yavru hücre meydana gelir?
  5. Diğer insanlarla kendinizi karşılaştırın. Ne kadar çok benzerlik var, değil mi? Neden?
  6. Mutasyon sonucunda canlının özelliği değişir mi? Neden? Örnekler veriniz.
  7. Kalıtsal hastalıklar ……………, ………., ……………..’dir.
  8. Mendel kalıtımı incelerken neden bezelyeleri seçmiştir.
  9. Akraba evliliği ile dünyaya gelen çocuklarda ……………, ……………., …………… hastalıkları gözlemlenir.
  10. Modifikasyona sebep olan çevresel faktörleri yazınız.
  11. Aşağıdakilerden hangisi modifikasyon değildir?

a )Işıksız ortamda bitki yapraklarının sararması

     b )İyi beslenme sonucu boy uzunluğunun artması

     c )Güneşte tenin esmerleşmesi

     d )Sağlıklı anne-babanın çocuğunun renk körü olması

  1. Biyoteknoloji denilince aklınıza neler geliyor? Bu doğrultuda biyoteknolojinin tanımını yapınız.


   Bulmacadan Ne Haber ?

 

 

     A-) Doğal seleksiyon kuramını ortaya koyan bilim adamı.

     C-) Heterozigot döl.

     D-) Genetik bilimi.

     F-) Canlının yaşadığı ortama uyum göstermesi.

     H-) Tek hücreli canlılarda üreme sağlayan hücre bölünmesi.

     K-) Arı döl.

     N-) Hücre bölünmelerinde kendini eşleyen yapı.

 

                     A   B    C   D    E    F   G    H    İ   J    K    L   M    N  O   P    R     

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

              1

              2

              3  

              4

              5    

           6

              7     

              8

              9

             10

             11

             12 

 

 

1-) Baskın gen.

2-) Çok hücreli canlıların üreme hücrelerinde gerçekleşen hücre   

     bölünmesi.

4-) Yavruya biri anneden diğeri babadan geçen gen çifti. Sentriollerin    

     kendilerini eşledikleri safha.

6-) Canlıların kalıtsal özelliklerini belirleyen gen yapısı.

8-) İğ ipliklerin birbirinden ayrıldığı safha.

9-) Orak hücreli kansızlık hastalığı.

 

 

 

 

 

 

 

 

KAYNAKÇA :

 

 

 

 

 

Bilimtey Bilim Topluluğu Bilim Sitesi

 

Bu yazı kaynak belirtmeden kesinlikle kullanılamaz!