1.ünite HAZIRLIK SORULARI : Canlıların neden kendine benzer
advertisement
1.ünite 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. MİTOZ HÜCRE NASIL ÇOĞALIR? Hücre teorisine göre canlılar hücrelerden meydana gelir ve bütün hücreler sadece daha önce var olan 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 bölünmesinin amacı, bölünmenin gerçekleştiği hücreye bağlı olarak yeni hücreler oluşturmak, yenilenme ve büyümeyi sağlamak, yumurta ve sperm gibi eşey hücreleri oluşturmaktır. Hücre bölünmesi çekirdek tarafından yönetilen, programlı, kontrollü bir işlemdir. Bir hücrede sitoplâzma ile çekirdek arasındaki oran belli bir sınıra ulaştığında çekirdek hücreye bölünme emrini verir.(tıpkı bir sürahinin ağzına kadar dolduğunda ikinci bir sürahiye ihtiyaç duyması gibi.) Her canlının hücrelerinde, o canlı türüne özgü belirli sayıda kromozom bulunur. Etkinlik:1 CANLI KROMOZOM SAYISI (2n) İnsan 46 Soğan 16 Patates 48 Kurbağa 26 Fare 40 Mısır 20 Denizyıldızı Güvercin 94 16 Tabloda farklı kromozom sayılarına sahip canlı isimleri ve bunların kromozom sayıları verilmiştir. a. Yukarıda verilen canlıları, kromozom sayılarına göre büyükten küçüğe doğru sıralayınız. Peki aynı sayıya sahip olan var mı? 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 MİTOZ: Aynı Hücreler Oluşturan Bölünme 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 sitoplâzma 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. Kromozom Kromozom: Çekirdek içerisinde bulunan genleri üzerinde bulunduran ipliksi yapılar. Mitoz bölünme sonucu oluşan hücrelerde iki yavru hücre oluşur ve bu iki yavru hücrenin kromozom sayıları DNA’ları kısa tüm özellikleri birbirinin aynıdır. SORU: Hayvan hücreleri ve bitki hücreleri aynı şekilde mi bölünür? 6.sınıf bilgilerinden bitki hücresinin köşegenli bir yapıya hayvan hücresinin ise yuvarlak bir yapıya sahip olduğunu biliyorsunuz. Yukarıdaki şekil hayvan hücresine ait olduğuna göre sizde bitki hücresine ait olanı çizebilir misiniz? ÖNEMLİ NOT: Sitoplâzma bölünmesi, hayvan ve bitki hücrelerinde farklı şekillerde gerçekleşir. Hayvan hücresinde sitoplâzma, 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. “Mitozun evrelerini gösterelim” etkinliğini yapın. “Kontrol altına alınamayan hücreler” etkinliğini yapın. “Mitoz” etkinliğini yapın. Eşeysiz Üreme: Bir Canlının tek başına yeni bir birey dünyaya getirmesine eşeysiz üreme denir. Eşeysiz üreme sonucunda oluşan yeni bireyin tüm özellikleri ataları ile aynıdır. Eşeysiz üreme aşağıdaki şekillerde gerçekleşebilir. A) Bölünmeyle Üreme: Bir hücreli organizmalarda gören bir üreme şeklidir. Bu üreme şeklinde Canlı bölünerek iki yeni birey oluşturur. Terliksi hayvan ve öglena gibi belli bir şekli olan Canlılarda bölünme enlemesine ya da boylamasına gerçekleşirken, Amip gibi belli bir şekli olmayan canlılarda bölünme herhangi bir şekilde gerçekleşebilir. B) Tomurcuklanmayla Üreme: Canlının bir yerinden dışarıya doğru büyüyen bir çıkıntının ana canlıyla ayını kalıtsal özelliklere sahip yeni bir canlı oluşturmasına tomurcuklanmayla üreme denir. C) Vegetatif Üreme: Canlıdan kopan bir parçanın gelişerek yeni bir birey oluşturmasına vegetatif üreme denir. Yassı solucan ve deniz yıldızı gibi bazı canlılarda görülür. Oluşan yeni bireyin tüm özellikleri ana canlı ile aynıdır. ÖDEV:Mitoz bölünmenin tek hücreliler ve çok hücreliler için önemini anlatan hikaye,şiir ve ya şarkı yazınız… http://www.eminegitim.com/mitoz_bolunme_evrelerinin_anlatimit5836.0.html;msg18219 mitoz bölünme sunu oldukça güzel. 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. anne baba Şekildeki anne-baba-çocuk ilişkisi hakkında ne düşünüyorsunuz? Sınıfta tartışınız. çocuk Kromozomlarda yandaki şekilde görüldü gibi genler bulunur.Gen kalıtsal özellikleri taşıyan kromozom bölgeleridir.Her organizma türü kendine özgü sayı ve çeşitte genlere sahiptir.Genler canlıların özelliklerinin birbirinden farklı olmasını sağlar.Aynı özellik üzerine etki eden genler kromozom çiftlerinin aynı bölgelerinde bulunur. 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. Homozigot (saf döl,arı döl), aynı karakterleri taşıyan alel gen çiftine denir.(AA,aa,XX) Heterozigot(melez döl), farklı karakterler taşıyan alel gen çiftlerine denir.(Aa,XY) 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. Bir canlının kalıtsal özelliklerini belirleyen gen yapısına genotip, dış görünüşüne de fenotip denir. 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? Örneklerin artması gerekir…. 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. XX XY X X X Y XX XY 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.Oluşan anormal yapı yeterli oksijen taşınmasına engel olur. Albinoluk (halk dilinde abraşlık):Özellikle insanlarda melanin pigmentinin yokluğuna bağlı olarak renksizleşmedir. Bu çoğunlukla tirosinaz denen bir enzimin eksikliğinden kaynaklanmaktadır. Albino canlılarda deri genellikle çok açık renkli,saç-tüy-kıl gibi keratin yapılar beyaz renkie ve gözler kırmızıdır. Akdeniz anemisi (tıptaki adıyla Talasemi) Akdeniz ülkelerindeki ırklarda görülen, doğacak çocuğa anne-babasından ”Beta Talasemi” geninin sirayetiyle kalıtımsal olarak geçen bir çeşit “kansızlık” hastalığıdır. Akdeniz anemisinde, alyuvarlar hemoglobin sentezi azaldığı için içleri boş görülür. Tanıda bu görünüm ilk basamak testi olarak önemlidir Sistik Fibrosis:Çocukluk çağında görülen, yapışkan koyu mukus nedeniyle pankreas kanallarının tıkanması ve pankreas yetersizliği, kronik akciğer hastalığı, terde sodyum ve klor seviyesinin yükselişi ile belirgin bir kalıtsal hastalık. Ailesel Akdeniz Ateşi:Karın ve/veya göğüs ağrısı ve/veya eklem ağrısı ve şişliğinin eşlik ettiği tekrarlayan ateş nöbetleri ile karakterize bir genetik hastalıktır. Baskın Özellikler Çekinik Özellikler Saç, Deri, Tırnak, Diş Özellikleri Koyu renk saç Açık renk saç Kıvırcık saç Düz saç Sık vücut kıllılığı Seyrek vücut kıllılığı Beyaz perçem Doğal rengi Balık pulluluk Normal deri Diş minesi eksikliği Normal diş minesi Göz Özellikleri Koyu renk göz Açık renk göz Yüz Özellikleri Ayrık kulak memesi Yapışık kulak memesi Kalın dudaklılık İnce dudaklık Uzun kirpik Kısa kirpik Dolaşım ve Solunum Sistemi Normal kan pıhtılaşması Kanın pıhtılaşmaması (Hemofili) Normal kan hücresi Orak hücreli anemi 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? 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 öğrendiniz. Bu ikişerli gruplara HOMOLOG KROMOZOMLAR denir.Ve 2n ile gösterilir. İnsanda kromozom sayısının 2n = 46 , soğan 2n= 16, patates 2n = 48 vs. olduğu gibi. Canlıların vücut hücreleri 2n kromozomlu olduğu halde, üreme hücreleri n kromozomludur. 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. MİTOZ MAYOZ 1 – Çok hücreli canlıların vücut hücrelerinde bulunur.(hem n hem 2n hücrelerde) 2 – Vücudun bütün doku ve organlarında görülür. 3 – Oluşan hücreler canlının gelişmesini sağlar. 4 – Bölünme sonucunda oluşan hücrelerde kromozom sayısı sabit kalır. 5 – Bölünme sonucunda oluşan hücreler kalıtsal olarak birbirinin tamamen aynısıdır. 6 – Mitoz bölünme sonucunda iki hücre oluşur. 7 – Mitoz bölünme sırasında çekirdek ve sitoplazma bölünmesi bir kez olur. 8 – Bölünme sırasında parça değişimi görülmez. 9 – Zigotun oluşumundan ölümüne kadar sürer. 1 – Çok hücreli canlıların üreme hücrelerinde görülür.(sadece 2n hücrelerde) 2 – Bitkilerin çiçeklerindeki üreme organlarında, hayvanların üreme organlarında bulunur. 3 – Oluşan hücreler üremeyi sağlar. 4 – Bölünme sonucunda oluşan hücrelerde kromozom sayısı yarıya iner. 5 – Oluşan hücreler kalıtsal olarak farklılık gösterir. 6 – Mayoz bölünme sonucunda dört hücre oluşur. 7 – Mayoz bölünme sırasında çekirdek ve sitoplazma bölünmesi iki kez gerçekleşir. (MayozI ve mayoz II) 8 – Bölünme sırasında parça değişimi olayı görülür. 9 – Ergenlik döneminde başlar, üreme dönemi boyunca sürer 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 : 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. 1. 2. 3. 4. 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 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. 10-) 11-) 12-)
