ÜNİTE 1 HAZIRLIK SORULARI : Canlıların neden kendine benzer

ÜNİTE 1
MERHABA
HAZIRLIK SORULARI :
1. Canlıların neden kendine
benzer bireyler meydana
getirdiklerini araştırınız.
2. Canlıların ortak özellikleri
nelerdir?
3. Hücrenin yapısı ve görevleri
hakkında bilgi toplayınız.
4. Canlılarda üreme ve gelişme nasıl gerçekleşir? Araştırınız.
5. Türlerin kromozom sayıları ve kromozomların içeriklerinin farklı olmasının
getirdiği sonuçlar nelerdir?
6. Çevrenizde bulunan canlıların dış görünüşlerini inceleyiniz; bulgularınızı
sınıfta tartışınız.
7. 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
Soğan
Patates
Kurbağa
46
16
48
26
Fare
Mısır
Denizyıldızı
40
20
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.
yalnızım
°°
~
~
Hı?!
°°
~
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.
ETKİNLİK : Şekildeki
anne-baba-çocuk ilişkisi
hakkında ne düşünüyorsunuz?
Neden. Sınıfta tartışınız.
BABA
ANNE
ÇOCUK
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:
 Bezelyeler kolay yetiştirilebilir ve bir
mevsimde birkaç döl verebilirler.
 Çiçekleri dıştan gelecek çiçek tozlarına
kapalıdır.
 Tohumlar sarı ya da yeşil renkli, tohum şekli
yuvarlak ya da buruşuk olabilir.
 Meyveleri şişkin veya buruşuk, gövdeleri ise
kısa veya uzundur.
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:
 Aynı karakterin değişik özelliklerine sahip iki ayrı homozigot dölün (SS,ss)
çaprazlanmasından elde edilen döller melezdir. Melezler, her iki homozigot
dölün genlerini (Ss) taşır. Buna karakterlerin birleşmesi yasası denir.
 Bir karakteri ortaya çıkaran iki genden biri diğeri üzerine baskındır. Melez
dölün görünüşü, baskın karaktere benzer. Diğer gen çekinik kalır. Buna
karakterlerin gizli kalması yasası denir.
 İki melez döl arasında (Ss) yapılan çaprazlamadan elde edilen yeni dölde ¼
oranında 1. arı döl (SS), 2/4 oranında melez döl (Ss), ¼ oranında 2. arı döl
(ss) karakteri ortaya çıkar. Buna karakterlerin ayrılması yasası denir.
sarı tohumlu
Bir canlının kalıtsal özelliklerini
belirleyen gen yapısına genotip,
dış görünüşüne de fenotip denir
yeşil tohumlu
bezelye
bezelye
(baskın)
(çekinik)
SS
F1 dölünün genotipi melez (Ss)
fenotipi ise sarı tohumludur.
ss
S
S
s
Ss
Ss
Ss
%100 melez sarı tohumlu bezelye
s
Ss
eşey hücreleri
F1 Genotip
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.
XY
X
XX
\
Y
X
XX
XY
X
XX
XY
/
\
/
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


Mitoz bölünme ile oluşan hücrelerin kalıtsal yapısı ile ana hücrenin kalıtsal
yapısı aynıdır.Bu durum türde kalıtsal karakterlerini devamını sağlar.
Mayoz bölünme ile oluşan hücrelerin kalıtsal yapısı ile ana hücrenin kalıtsal
yapısı farklıdır. Ancak bu farklılık tür için bir olumsuzluk değildir. Kalıtsal
yapıdaki farklılık, bir yandan tür içi çeşitliliği, diğer yandan bu türe ait
farklı karakterlerde bireylerin meydana gelmesini sağlayan bir etkendir.
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 :
 Plastik Pipet
 Makas
 Cetvel
Ataç (48Adet)
Raptiye (48 Adet ; 12 kırmızı, 12 mavi, 12 sarı, 12 yeşil)
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 :

Tıp alanında; diyabet tedavisinde kullanılan insülin hormonu, bazı cücelikleri
tedavisinde yararlanılan büyüme hormonu veya hemofili hastalarında kanın
pıhtılaşması için gereken faktör 8 enzimi üretilmektedir. Aynı zamanda
kalıtımsal hastalıkları tedavisinde kordon sıvısı kullanılmaktadır.

Tarım alanında; zararlı ot ilaçlarına dirençli pamuk, soya; zararlı böcekleri
öldürücü zehir salgılayan patates, tütün; yeni genetik özelliklere sahip
çeşitli kültür bitkiler geliştirilmektedir.
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 ;





Bir çok hastalık tedavi edilebiliyor (hemofili, kan uyuşmazlığı),
Sağlıklı hayvanlar yetiştiriliyor (kuş gribi olmayan tavuklar),
Bitkilerde verim sağlanıyor (tarım zararlılarına dirençli tütün),
Alternatif dokular üretiliyor (deri,kulak),
Kimyasal ilaçlar ile çevre kirletilmiyor (biyolojik gübre)….
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.
2.
3.
4.
Kalıtımsal bilgiler hücrenin hangi kısmında taşınır?
Bitki ve hayvan hücrelerindeki farklılıkları yazınız.
2n taşıyan hücreye …………. denir.
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
12. 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.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
A B
C D
E
F G
H
İ J
K
L M
N O P
R
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 :


İlköğretim Fen Bilgisi 8. Sınıf Ders Kitabı ( MEB, 2002 )
İlköğretim Fen Bilgisi 8. Sınıf Ders Kitabı ( MEB, 2001 )