Ana səhifə

Genetik a. HÜcrede yapi ve canlilik olaylarinin yönetiMİ nasil sağlanir?


Yüklə 120.73 Kb.
tarix14.06.2016
ölçüsü120.73 Kb.
GENETİK
A. HÜCREDE YAPI VE CANLILIK OLAYLARININ YÖNETİMİ NASIL SAĞLANIR?

Hücrede yapı ve canlılık olaylarının yönetimini nükleik asitler sağlar. Protein sentezi, enerji üretimi, büyüme, gelişme ve üreme gibi olaylar nükleik asitler tarafından gerçekleştirildiği için, bunlara yönetici moleküller de denir. Nükleik asitler hücredeki en büyük moleküllerdir.Hücrenin çekirdeğinden başka sitoplâzma, mitokondri, ribozom ve kloroplâstta da bulunur.İki çeşit nükleik asit vardır:



1. Deoksiribonükleik asit (DNA)

2. Ribonükleik asit (RNA)
1. DNA Denilen Hücredeki Özel Molekül Ne İşler Yapar?

DNA canlılardaki hücresel yapının oluşmasını, devamlılığını ve canlılık olaylarının gerçekleşmesini sağlar.DNA çekirdekte, mitokondride ve kloroplâstta bulunur.



Madde yapımı - yıkımı, protein sentezinin yönetimi gibi olaylar DNA’nın kontrolündedir.DNA kendini eşleyerek özelliklerinin diğer

hücrelere taşınmasını sağlar. Bu yüzden canlıya ait kalıtsal özelliklerin bir sonraki nesle aktarımı gerçekleşir.



a. DNA Molekülünün Yapısı Nasıldır?

DNA molekülünün yapısında karbon (C), oksijen (O), hidrojen (H), azot (N) ve fosfat (P) elementleri bulunur.Bir nükleik asitin yapı birimi nükleotiddir.

DNA molekülü iki nükleotid zincirinden oluşmuş sarmal bir yapıdır.
Bir nükleotitin yapısında 5 karbonlu şeker, azotlu organik baz ve fosfat grubu bulunur.

Şeker

DNA’da bulunan şekere deoksiriboz denir. 5 karbonludur.






Azotlu Organik Baz

DNA’da dört çeşit baz bulunur, bunlar adenin (A), guanin (G), sitozin (S) ve timin (T)’dir. Taşıdığı baz nükleotidin türünü belirler.

Örneğin adenin bazı bulunan bir DNA nükleotidine adenin deoksiriboz nükleotit denir. Urasil bulunduran RNA nükleotitine urasil ribonükleotit denir.



Fosfat

Fosforik asittir. Hem DNA hem de RNA’da bulunur. Baz, şeker ve fosfatın birleşmesiyle oluşan yapıya nükleotit denir. DNA’da 4 çeşit nükleotid bulunur.






DNA nükleotidleri birbirine şeker ve fosfat grupları ile bağlanarak bir zincir meydana getirir. DNA iki nükleotit zincirinin birleşmesiyle oluşur. Adenin ile timin nükleotitleri arasında 2, guanin ile sitozin arasında 3 hidrojen bağı oluşarak, DNA’nın çift sarmal yapısı meydana gelir.



Bir DNA molekülünde daima adeninle timin, guaninle sitozin bağ yapacağından adenin sayısı timine, guanin sayısı sitozine eşit olur. (A = T, G = S)

Bir DNA molekülünü oluşturan nükleotitlerin sayısı sıralanış ve çeşidi, türden türe veya bir türün bireyleri arasında farklılık gösterir. Bu nedenle her canlının kendine özgü kalıtsal özellikleri vardır. Nükleotitleri birbirinden farklı yapan özellikler taşıdıkları organik bazlardır.


b. DNA’nın Özelliklerinden Birisi de Kendini Eşlemesidir

DNA’nın görevlerinden biri de kalıtsal karakterlerin sonraki nesillere aktarılmasını sağlamaktır. Hem bu karakterlerin taşınması için hem de canlının bir hücre olarak başladığı hayatını geliştirerek devam ettirmesi için DNA’nın kendini eşlemesi gerekir.Hücre bölünmesi esnasında DNA’nın iki zinciri, enzimler aracılığıyla, bir uçtan fermuarın açılması gibi boydan boya açılır. Ayrılma sonucunda oluşan

her zincirde bulunan bazlara ortamda bulunan nükleotidler bağlanır. Bağlanma daima adeninle timin, guaninle sitozin arasında oluşur.

Yeni bağlanmış nükleotidler alt alta sıralanarak yeni zinciri meydana getirir.






DNA eşlenirken iki ana zincir korunur. Birbirinden ayrılan bu iki zincirin karşısına ortamdaki nükleotidlerden iki yeni zincir oluşturulur. Eşlenmenin tamamlanmasıyla birbirinin aynı iki DNA meydana gelir.


2. Hücredeki Diğer Yönetici Molekül: RNA

Hücrede gerçekleşen önemli metabolik faaliyetlerden biri de protein sentezidir. Canlıların ihtiyaç duyduğu proteinin sentezlenmesi için gerekli şifre DNA’da bulunur. DNA çekirdeğin dışına çıkamayacak kadar büyük bir moleküldür. Bu yüzden, gerekli şifre proteinin sentezleneceği yer olan ribozoma aracı bir molekülle taşınır. Bu aracı molekül ribonükleikasit (RNA) tir.

RNA da DNA gibi nükleotitlerin birleşmesiyle oluşur. DNA’dan farklı olarak riboz şekeri bulundurur. Timin bazı yerine urasil bulunur. RNA tek zincirli bir nükleik asittir.

RNA görevlerine göre üçe ayrılır:



mRNA (Mesajcı RNA)

Protein sentezi için gerekli olan bilgiyi DNA’dan

ribozoma getirir.

tRNA (Taşıyıcı RNA)

Proteini meydana getirecek aminoasitleri ribozoma

taşır.

rRNA (Ribozomal RNA)

Proteinlerle birlikte ribozumu meydana getirir.



B. DÜNYADA BENZERSİZ OLDUĞUNUZU BİLİYOR MUSUNUZ?

Yeryüzünde yaşayan 10 milyondan fazla türün benzer özellikleri olduğu gibi bir çok ayırt edici özelliği vardır. Canlılar arasındaki bu çeşitliliğin sebebi kalıtsal şifrelerdeki farklılıktır.



1. Seni Sen Yapan DNA Molekülü

İnsanlar kan grubu, saç rengi, göz rengi, boy, protein türleri gibi pek çok kalıtsal özellik bakımından farklılık gösterir. Her insanın parmak izi, diş yapısı ve göz retinası başka hiçbir insanla aynı olmayan özgün yapılarıdır. Insanlar arasındaki farklılıklar, taşıdıkları DNA’lardaki farklı bilgilerden gelir. Her insanı diğerinden farklı yapan DNA’sındaki özgün şifredir. DNA’da dört farklı harfle sembolize edilen 4 farklı bazın sayısı ve diziliş sırası anlam ifade eder.



a. DNA - Gen - Kromozom

Hücrede bölünme döneminin dışındaki zamanlarda DNA dağınık uzun ipliksi şekilde görülür. Bu yapıya kromatin ağ denir. Bölünme sırasında kromatin ağ kısalıp, kalınlaşarak kromozomu oluşturur. Kromozomun yapısında DNA’yla birlikte protein bulunur.

Kromozomların, canlıya ait belli bir özelliği taşıyan ve sonraki kuşaklara aktarılmasını sağlayan parçasına gen denir. Her DNA binlerce genin meydana getirdiği bir bütündür. İnsana ait kan grubu, göz rengi, dil yuvarlama, kıvırcık saçlılık, protein çeşitleri gibi pek çok özellik genlerle taşınır.

Kromozomların şekli, büyüklüğü ve sayısı her tür için sabittir.

Aynı kromozom sayısına sahip olma iki canlı türünün birbirine benzemesini gerektirmez.

Canlılar arasındaki benzerlik, farklılık ve gelişmişlik kromozom sayısına değil, DNA’daki bazların dizilişine bağlıdır.

Her kromozom aralarında açı bulunan iki koldan oluşur. Kolları birbirine bağlayan boğumlara sentromer denir. Sentromerle birbirine bağlanan bu iki kola kromatit adı verilir.
b. Kalıtım - Kalıtsal Özelliklerimi Nasıl Kazandım?

Kalıtsal özelliklerin yavruya aktarımına da kalıtım denir. Genetik, canlılardaki kalıtsal özellikleri ve bu özelliklerin yavruya aktarılmasını inceleyen bilimdir.Canlıların kendilerine özgün özellikleri, kuşaktan kuşağa kromozomlar üzerindeki genler yoluyla aktarılır.

Eşeyli üreyen canlılarda karakterlerin ortaya çıkmasını sağlayacak genlerin biri anneden diğeri babadan gelir.

İnsan vücut hücrelerinde 46 kromozom vardır.Bunlardan 23’ü anneden 23’ü babadan gelir. Bundan dolayı yavrular bazı yönlerden anneye bazı yönlerden babaya benzeyebilir.

İnsanda ebeveynlerden yavruya aktarılan bazı kalıtsal özellikler şunlardır:

Kulak memesinin yapışık ya da ayrık olması



Dil yuvarlama

Saç rengi

Göz rengi

Kan grubu

6 parmaklılık

Renk körlüğü

Canlıların ortak özelliklerinin yanı sıra farklı özellikleri de vardır. Bu farklı özellik canlılarda çeşitliliği sağlar.

Canlılardaki çeşitliliğin temel sebebi kalıtımdır. Her türün genetik yapısı kendine özgüdür. Bir türden başka tür oluşmaz.

c. Mendel’in Kalıtıma Kazandırdığı Bilgiler

Kalıtsal özelliklerin oğul döllere nasıl aktarıldığını ilk inceleyen bilim adamı Groger Mendel’dir. Mendel, bezelyeler üzerinde çalışmış ve bezelyelerde karakterlerin nasıl taşındığını araştırmıştır. Bulduğu sonuçlar kalıtım biliminin temel ilkelerini oluşturmuştur.


Mendel’in çalışmalarında bezelyeyi tercih etmesi başarıya ulaşmasını sağlamıştır. Bezelye bitkisinin kalıtım deneylerine uygun olmasının sebepleri şunlardır:

1. Bezelye bitkisi kolay yetiştirilir ve bir yılda birkaç kez ürün verebilir.

2. Bezelye bitkisi çift eşeylidir. Dişi ve erkek organ bir çiçekte bulunur.

3. Taç yapraklar kapalı olduğundan çiçek kendi kendine tozlaşma yapar.

4. Bezelye bitkisi birbirinden kolaylıkla ayrılabilen çok sayıda karakter taşır. Bunlar arasında melezleme yapılabilir.
Alel gen

Bir karakter üzerine etki eden gen çiftine alel gen denir.



Homozigot (Arı döl)

Aynı karakteri taşıyan alel genlere denir. SS, GG, dd ... gibi.



Heterozigot (Melez döl)

Farklı karakterleri taşıyan alel genlere denir. SS, Dd, Yy ... gibi.



Fenotip

Dış görünüş özelliklerine fenotip denir. Sarı saç, yeşil göz, kırmızı çiçek, düzgün tohum... gibi.



Genotip

Canlının özelliklerini oluşturan genlerin yapısına genotip denir. Kalıtımda karakterler bir harfle sembolize edilir.Canlının görüşünde kendini gösteren baskın karakter büyük harfle, çekinik karakter küçük harfle ifade edilir.

Örneğin, sarı bezelye baskın bir özelliktir ve “S” ile gösterilir. Yeşil bezelye çekinik bir özelliktir ve “s” ile gösterilir.

Dominant (Baskın) Karakter

Her durumda fenotipte kendini gösteren özelliklere dominat karakter denir.



Resesif (Çekinik) Karakter

Ancak homozigot olması durumunda fenotipte kendini gösterebilen karakterlere resesif karakter denir.



Mendel yapmış olduğu deneylerde arı döl elde edebilmek için aynı karakteri taşıyan bezelyeleri tekrar tekrar tozlaştırmıştır. Sonuçta aynı özellikleri taşıyan arı döller elde etmiştir. Mendel, çalışmalarında tohum şekli ve tohum rengi bakımından farklılık gösteren bezelyeleri tercih etmiştir. Arı döl yuvarlak bezelyelerin bütün tohumları yuvarlak, arı döl buruşuk bezelyelerin bütün tohumları da buruşuktur. Aynı özellik tohum rengi (sarı - yeşil) içinde geçerlidir.

Mendel sarı ve yeşil bezelyelerin önce arı döllerini elde etmiş ve bunları çaprazlamıştır.

Bu çaprazlamalar sonunda sarı ve yeşil bezelyelerin birleşmesiyle oluşturulan F1 dölünün tamamı sarıdır.


F1 dölünün birleşmesiyle elde edilen F2 dölünün 3/4’ü sarı 1/4’ü yeşil bezelye oluşturmuştur. Bu çaprazlamalar sonucunda sarı renkli karakterinin yeşile baskın olduğu, yeşil renk karakterinin F1 dölünde olmasına rağmen kendini gösteremediği, çekinik olduğu anlaşılmıştır.


S Sarı bezelye

s  Yeşil bezelye

SS Arı döl (homozigot), Sarı renk

Ss Melez döl (heterozigot), Görünüm sarı,

yeşil renk çekinik (Sarı renk, yeşil renge baskın)

ss Arı döl (homozigot), Yeşil renk

Mendelin yaptığı çalışmalar sonucunda çıkardığı kalıtımla ilgili prensiplere Mendel Kanunları denir.

Mendel Kanunları şunlardır:



1. Karakterlerin Birleşmesi:

Değişik özelliğe sahip iki arı dölün çaprazlanması sonucu oluşan F1 dölü % 100 melezdir.



2. Karakterlerin Gizli Kalması:

Oluşan F1 dölündeki genlerden biri diğerine baskındır. F1 dölünün fenotipi baskın karaktere benzer. Diğer karakter gizli kalır.



3. Karakterlerin Ayrılması:

Iki melez döl arasında yapılan çaprazlamada 1 / 4 oranında 1. arı döl, 2/4 oranında melez, 1/4 oranında 2. arı döl oluşur.


ç. Akraba Evliliği Neden Sakıncalı?

Kromozomlar vücuda ait özelliklerle birlikte kalıtsal hastalıklarında taşınması ve aktarılmasında etkilidir. Bu hastalıkların en yaygın olanları renk körlüğü, hemofili, albinoluk, şeker hastalığı, altı parmaklılık, yapışık parmaklılıktır.

Kalıtsal hastalık taşıyan birinin aynı hastalığı taşıyan biriyle evlenmesi sakıncalıdır. Evlenecek insanlar sağlıklı olsalar bile ailenin diğer veya önceki bireylerinde kalıtsal hastalık görülmüşse, hastalık genini taşıma ihtimalleri yüksektir.

Akraba olan insanlarda genetik yapı, akraba olmayan insanlara göre daha fazla benzerlik gösterir.

Çekinik genlerin akraba evliliklerinde homozigot olarak ortaya çıkma ihtimali daha yüksektir. Soylarında böyle bir kalıtsal hastalık bulunan bireylerin akraba evliliğinden kaçınması gerekir.

d. Kalıtım İnsanda Cinsiyeti de Belirler:

İnsan hücrelerinde 46 tane kromozom bulunur.Bu 46 kromozomdan 44 tanesi vücut özelliklerini, 2 tanesi cinsiyeti belirler.

Cinsiyet kromozomları şekillerinden dolayı “X” ve “Y” kromozomları olarak adlandırılır. Cinsiyet kromozomları kadında XX, erkekte XY’dir. Buna göre dişi ve erkekte kromozomlar;

Mayoz bölünmeyle oluşan üreme hücrelerinde 23 kromozom bulunur.

Anneden gelen gamet tek çeşittir; (22 + X).

Babadan gelen kromozomlar iki çeşittir; (22 + X), (22 + Y).

Annenin kromozomlarının cinsiyetin belirlenmesinde rolü yoktur. Cinsiyeti babadan gelen kromozomlar

belirler.

Eğer babadan (22 + X) kromozomu gelirse çocuk kız, (22 + Y) kromozomu gelirse çocuk erkek olur.

Buna göre bebeğin erkek ya da dişi olma olasılığı % 50 dir.

Renk körlüğü, hemofili, eşey kromozomları tarafından taşınan kalıtsal hastalıklardır. Bu hastalıklar X kromozomu üzerindeki çekinik bir genle taşınır.

Renk körü hastaları kırmızı ve yeşil renkleri ayırt edemez.

Hemofili ise kanın pıhtılaşmama hastalığıdır.

Kızlarda hastalık oluşması için her iki X kromozomunda da hastalık geninin bulunması gerekir.

Eğer X’in birinde hastalık geni varsa buna taşıyıcı gen denir.

Erkeklerin taşıyıcı olma durumları yoktur. Hastalık geni varsa birey hastalıklı, yoksa birey sağlıklıdır.


Renk körlüğü

XR = Normal kromozom

Xr = Renk körlüğünü taşıyan kromozom

XRXR = Normal dişi

XRXr = Taşıyıcı dişi

XrXr = Hasta dişi (renk körü)

XRY = Normal erkek

XrY = Hasta erkek (renk körü)

Hemofili

Hemofili hastalığı bir kanama olayında kanın geç pıhtılaşması ya da hiç pıhtılaşma görülmemesidir.


XHXH = Normal dişi

XhXH = Taşıyıcı dişi

Xh Xh = Hemofili dişi

XHY = Normal erkek

XhY = Hemofili erkek

Örnek : Altı parmaklı bir baba ile melez beş parmaklı annenin ilk çocuğunun, altı parmaklı olma ihtimali

nedir? (Altı parmaklılık çekinik)
A) % 100 B) % 75 C) % 50 D) % 25 (FL - 1992)

Örnek : F1 döllerinin % 100 sarı renkli olabilmesi için çaprazlanan bezelye tohumlarının gen durumları

hangisinde belirtildiği gibi olmalıdır?

(Y = Sarı, y = yeşil)

A) YY x Yy B) yy x yy C) Yy x yy D) Yy x Yy (FL/AÖL - 1995)
Örnek : Renk körlüğü taşıyan bir anne ile, sağlıklı bir babanın çocuklarının renk körü olma ihtimali

nedir?


e. Çevre Etkenlerinin Kalıtımdaki Rollerine Örnekler

Bir canlıda karakterlerin oluşumunu genetik yapı ve çevre koşulları etkiler. Canlıda görülen özelliklerin bazıları sadece kalıtsal olmasına rağmen, bazıları kalıtım ve çevrenin karşılıklı etkileşimiyle ortaya çıkabilir.

Farklı ortamlarda yetiştirilen tek yumurta ikizlerinde boy, kilo, zekâ seviyesi gibi özelliklerde farklılık olduğu gözlenmiştir.

Modifikasyon

Ortam şartlarının etkisiyle, canlının dış görünüşünde meydana gelen, geçici değişikliklere modifikasyon denir.

Modifikasyona ışık, ısı, besin, nem gibi çevre koşulları sebep olur.

Modifikasyona sebep olan çevre koşulları ortadan kalktığında modifikasyonda ortadan kalkar.

En belirgin modifikasyonlar şunlardır:

Bir kovanda döllenmiş yumurtadan çıkan arı larvası bal ve çiçek tozuyla beslenirse işçi arı, arı sütüyle beslenirse kraliçe arı olur.

Çuha çiçekleri 30–35°C sıcaklıkta beyaz, 15–20°C’de kırmızı çiçek oluşturur.

İnsan teni güneşte bronzlaşarak renk değiştirir.

Himalaya tavşanının kulak, kuyruk ve ayak tüyleri kışın siyah, yazın beyaz olur.

Işıksız ortamda yetiştirilen fidelerin renksiz olup, ışıklı ortamda klorofil sentezleyerek yeşil olması


Mutasyon

DNA’nın yapısında meydana gelen değişmeye mutasyon denir.

Mutasyona çoğunlukla, radyasyon, kimyasal maddeler, sıcaklık, kanserojenler, pH değişikliği gibi dış faktörler sebep olur.

Nadiren DNA’nın kendini kopyalaması esnasında mutasyon gerçekleşebilir.

Canlının vücut hücrelerinde meydana gelen mutasyonlar sonraki nesillere aktarılmaz. Üreme hücrelerindeki mutasyonlar yavruya aktarılır.

Mutasyon DNA yapısında meydana gelen bir bozulma olduğundan sonuçları genellikle olumsuzdur.

Mutasyon canlının iç, dış yapısında ve vücut fonksiyonlarında bozulmalara sebep olur.

Mutasyon, gen ve kromozom mutasyonu olmak üzere ikiye ayrılır.


Gen (Nokta) Mutasyonu

Gen mutasyonu bir DNA molekülünün belli bir yerinde meydana gelen değişmedir.


Kromozom Mutasyonu

Kromozomlardan bir parçanın kopması, kopan parçanın ters dönerek bağlanması veya yerine başka bir parça bağlanması gibi durumlarda ortaya çıkan mutasyona kromozom mutasyonu denir.

Hücre bölünmesi sırasında ortaya çıkan kromozom sayısındaki artma veya azalmada kromozom mutasyonudur.

f. Canlıların Çeşitliliği (Türler)

Yeryüzünde yaşayan milyonlarca canlı türü vardır. Ortak atadan gelen, benzer yapı ve özelliklere sahip, kısır olmayan canlılar oluşturan canlı topluluğuna tür denir. Örneğin; insanlar, aslan, kutup ayısı, leylek birer türdür. Bu canlı türlerinin hepsi yaşadığı ortamla uyum içerisindedir. Örneğin bir çöl faresi çöl ortamına, bir penguen kutup şartlarına göre donatılmıştır. Farklı türler arasında hem görünüm hem de genetik bakımından farklılıklar olmakla birlikte aynı türe ait birey arasında da önemli farklılıklar bulunur.Çöl tilkileri ile soğuk bölgelerde yaşayan tilkiler arasında, kulak, kuyruk ve ayak uzunlukları, vücut hacmi ve kürk yapıları bakımından farklılık vardır.


g. Canlı Çeşitlerinin Farklılık, Benzerlik ve Değişmelerine Örnekler

Belli bir çevrede yaşayan bir türün bireyleri arasında, ortak atadan gelmiş olmaktan kaynaklanan pek çok benzerlik vardır. Ancak bu topluluğa dışarıdan yeni bireyler gelmesi veya mutasyon gibi faktörlerle benzerlikler azalabilir.

1850’li yıllara kadar Manchester bölgesinde güve kelebekleri açık renkliydi. Bu kelebekler açık renkli ağaç gövdelerinde kuşlar tarafından fark edilmiyordu.1850’li yıllardan sonra sanayi devrimiyle, kirliliğe duyarlı likenlerin yok olması, ağaç gövdelerinin is ve kurumla kaplanması sonucu beyaz güve kelebekleri kolayca fark edilmeye başlandı.

Ortama uygun rengi olan siyah güve kelebekleri kuşlar tarafından fark edilmediği için çoğalmaya devam ederken beyaz güve kelebeklerinin sayısı sürekli azalmıştır.

Çevre şartlarına uyum sağlayamayan canlıların yok olmasına doğal seleksiyon denir.

İnsanların, daha verimli bitki ve hayvan ırkları elde edebilmesi için yaptığı seçime yapay seleksiyon denir.



ı. Kalıtımla İlgili Yeni Bilgilerin 21. Yüzyıla Açtığı Ufuk

Bugün dünyamız çözüm bekleyen pek çok sorunla karşı karşıyadır. Bu sorunların en önemlileri, çevre kirliliği, açlık, hastalıklar ve yetersiz kalan doğal kaynaklardır.

Kalıtımla ilgili yapılan çalışmaların bu sorunların çoğuna çözüm bulması beklenmektedir.

21. yüzyılda genlerin kullanımıyla insan hayatını kolaylaştıran pek çok ürün elde etmek mümkün olacaktır. Bu çalışmalardan bazıları şunlardır:



  • İnsan yumurta ve sperm genlerinin şifresinin çözülmesiyle, bu hücrelerdeki hastalık genleri tespit edilerek sağlamlarıyla değiştirilebilir.

  • Sirke sineğinin genlerinde yapılan çalışmalarla ömrünün uzaması sağlandı. Aynı uygulamalar insanlarda yapılabilir.

  • İnsan vücudunda doğal olarak üretilen antibiyotiklerin sunî ortamlarda üretilerek vücudunda yabancı olmayan ve yan etkisi bulunmayan ilâçlar yapılabilir.

  • Bir canlıya ait genlere eklemeler yapılarak canlıya yeni karakterler kazandırmak mümkün olabilir.


i. Genetik Alanındaki Gelişmeler

Genetik alanında yapılan çalışmalar çok hızlı ilerlemektedir. Genetik mühendisliğinin yaptığı çalışmalar sonunda son 5 yılda biyolojinin ve insanlık tarihinin dönüm noktası sayılabilecek iki önemli olay gerçekleşmiştir.



  • Bunlardan biri İskoç bilim adamı Dr. Wilmut’un gerçekleştirdiği ve 1997 yılında açıklanan koyun kopyalama olayıdır.

Dr. Wilmut bu çalışmada, bir koyunun memesinden aldığı çekirdeği, bir başka koyuna ait çekirdeği alınmış yumurta hücresine yerleştirdi. Bu şekilde elde edilen embriyoyu özel ortamda geliştirerek yumurtası alınan koyunun rahmine yerleştirdiler. Bir süre sonra DNA’sı alınan koyunun kopyası elde edilmiş oldu.

  • Genetikteki önemli gelişmelerden bir diğeri ise insan genom projesidir. Bu proje ile insana ait

bütün genlerin haritasının çıkarılması ve genlerin şifresinin çözülmesi planlanmaktadır. Hangi genin insana ait hangi karakterden sorumlu olduğu tespit edilecek. Elde edilen bu bilgilerle kalıtsal hastalıkların erken tanınması ve tedavi edilmesi amaçlanmaktadır. Belki de tedavisi hayal bile edilemeyen renk körlüğü, hemofili, albinizm gibi hastalıkların tedavisi mümkün olacak.
j. Biyoteknoloji Uygulamalarının Sağladığı Yararlar

Bitki ve hayvanların genetik yapısını etkileyerek verimli ırklar elde etmek için geliştirilen tekniklere biyoteknoloji denir.Biyoteknolojik yöntemlerin uygulandığı bazı alanlar :


Tıp

İnsülin, büyüme hormonu, antibiyotikler gibi biyolojik moleküller ucuza ve bol miktarda üretilmektedir.


Tarım

Bitkilerin genetik yapısının geliştirilmesiyle verim arttırılabilir. Tarım zararlılarına karşı biyolojik mücadele gerçekleştirilmektedir.


Hayvancılık

Hayvanların et, süt verimi için çaprazlama ve diğer yöntemlerle yeni hayvan ırkları geliştirilmiştir.


Adli Tıp

DNA analizleri, babalık testi çalışmaları, olayların çözümlenmesine yardımcı olur.



Çevre

Bazı bakteri, alg ve mantarlar endüstriyel ve evsel atıkların, ağır metallerin ortadan kaldırılmasında kullanılmaktadır.




  1. TÜRÜN DEVAMLILIĞINI SAĞLAYAN CANLILIK OLAYI (ÜREME)

Çiftleştiklerinde verimli döller verebilen, ataları ortak, benzer canlılar grubuna tür denir.

Türler devamlılığı, üremele sağlar.Canlının kendine benzer yeni canlılar oluşturmasına üreme denir.

Bir canlı türünün neslini devam ettirebilmesi için üreme ve ölüm arasındaki dengenin kurulması gerekir.Bugün bazı canlı türleri, neslinin tükenmesi tehlikesiyle karşı karşıyadır. Mavi balinalar, Afrika filleri, kelaynak kuşları, bufalolar bu canlı türlerinden bazılarıdır.

1. Canlının Özellikleri ve Geleceğinden Sorumlu Yapı

Canlılarda özelliklerin taşınmasını ve sonraki nesillere aktarılmasını sağlayan kalıtsal madde DNA’dır. Canlıya

ait özellikler yeni canlıya aktarılmadan önce DNA kromatin iplik denen ince, uzun ipliklerden oluşmuş bir yumağa benzer.Hücre bölünmesi esnasında kromatin iplik kısalıp, kalınlaşarak kromozomu oluşturur.

Kromozom canlıların özelliklerinin nesilden nesile aktarılmasını sağlar.

Bir hücreli ya da çok hücreli canlılarda üreme tek bir hücre ile başlar.

2. Hücre Nasıl Çoğalır?

Çok hücreli canlılarda, büyüyüp gelişme, organ, doku gibi yapıların yenilenmesi için, tek hücreli canlılarda üremenin gerçekleşmesi için hücreler çoğalmak zorundadır. Hücrelerin çoğalması bölünerek gerçekleşir.Hücrelerin bölünme hızı ve sıklığı canlının türüne göre, canlıdan canlıya, aynı canlının değişik dokularında farklılık gösterir. Embriyo, epidermis, kemik iliği hücrelerinde sürekli ve hızlı bölünme olur.Alyuvar, sinir hücresi, retina hücresinde bölünme olmaz.

Bölünmeden sonra oluşan yeni hücreler küçüktür.Hücrenin tekrar bölünebilmesi için belli bir büyüklüğü erişmesi gerekir. Embriyo hücrelerinde bölünme, yeni hücreler gelişimini tamamlamadan, peş peşe olur.

Hücre bölünmesi



  • Canlının büyüyüp gelişme, hücre sayısını arttırma ihtiyacı

  • Yaralanan veya zarar gören doku ve yapıların onarılması

  • Eşeyli üreyen canlılarda üreme hücrelerinin oluşumu

  • Bölünme ile üreyen canlılarda çoğalma

  • Hücrenin büyümesi sonucu artan hacim - yüzey oranına göre, sitoplazmanın besin, gaz alışverişi ve atık madde ihtiyaçlarını karşılamak için olur.

Hücre bölünmesi çekirdek tarafından yürütülür.
Hücrelerde mayoz ve mitoz olmak üzere iki çeşit bölünme görülür.

Canlıların vücut hücrelerinde bulunan kromozom sayısı “2n” ile gösterilir. Bu hücrelere diploit hücre denir.Her canlı türü için kromozom sayısı sabittir. Yani bir canlı türünün bütün bireylerinde aynı sayıda kromozom vardır.

Örneğin insanda 23 çift, 2n = 46 kromozom vardır. Bu sayı bütün insanlarda aynıdır. Tabloda bazı canlıların

kromozom sayıları gösterilmiştir:



Canlının kromozom sayıları farklıdır. Fakat farklı yapıdaki bazı canlıların kromozom sayısı ise aynıdır. Canlılardaki bu farklılık genlerden kaynaklanmaktadır
3.AYNI HÜCRELERİ OLUŞTURAN BÖLÜNME: MİTOZ
Bakteriler, amip, öglena (kamçılı hayvan), paramezyum (terliksi hayvan) gibi bir hücrelilerle çok hücrelilerin vücut hücrelerinde ve üreme ana hücrelerinde görülür

Mitoz bölünme sonucunda;

•Aynı genetik yapıda (kromozom sayısı ve yapısı değişmemiş) iki hücre oluşur.

•Kalıtsal karakterler ana hücrenin aynısıdır.

•Sinir hücresi, alyuvar, retina hücrelerinde, üreme hücrelerinde mitoz bölünme görülmez.

İNTERFAZ : Mitoz bölünme değişik safhalarda incelenir.Mitoz ile oluşan hücreler yeni bir mitoz bölünmeye kadar bir hazırlık aşaması geçirir.Bu evreye İNTERFAZ denir.
•İnterfazda;

•ATP, DNA, RNA ve protein üretimi hızlanır.

•Bu aşamanın en önemli olayı kromatin iplik (DNA ve proteinden oluşur) ve sentroiller kendini eşleyerek iki katına çıkar.

Mitoz iki aşamadır.

1.Çekirdek bölünmesi

2.Stoplazma bölünmesi



1.ÇEKİRDEK BÖLÜNMESİ:Çekirdek bölünmesi 4 aşamada gerçekleşir.

1.Profaz


2.Anafaz

3.Metafaz

4.Telofaz

1.PROFAZ:

•Kromatin iplikler helezon şeklinde kıvrılıp, kısalarak ve kalınlaşır böylece kromozomları oluşturur.

•İnterfazda kromatin iplik kendini eşlediğinden kromozomlar birbirinin aynısı iki parçadan oluşur.Bu parçalara KARDEŞ KROMATİT adı verilir.Kromatitler birbirlerine sentromerlerle bağlıdır.

•İnterfazda oluşan sentroiller hücrenin iki kutbuna doğru çekilmeye başlar.Oluşan iğ ipliklerinin sentroillere bağlı olduğu görülür.

•Profazın sonuna doğru çekirdekçik ve çekirdek zarı erimeye başlar.

2.METAFAZ:

•Kromozomlar iğ ipliklerine tutunarak hücrenin ortasında toplanırlar.

•Kardeş kromatitler arasındaki sentromerler kopar. Böylece her bir kromozom

iki kromatite ayrılır.




  • Kromozomların en belirgin olduğu safhadır.Kromozom sayısı bu safhada tespit edilir.


3.ANAFAZ:

•Kardeş kromatitler birbirinden ayrılarak iğ iplikleri üzerinde hareket ederek zıt kutuplara çekilir. Anafaz sonucunda kardeş iki kromatit zıt iki kutba ulaşmış olur.



4.TELOFAZ:

•İğ iplikleri kaybolur.

•Kromozomlar tekrar açılarak kromatin ipliklere dönüşür.

•Çekirdekçik ve çekirdek zarı yeniden oluşur. Böylece birbirinin aynı özelliklere sahip 2n kromozomlu iki çekirdek oluşur.



Telofazda olan olaylar profazın tersidir.

2.STOPLAZMA BÖLÜNMESİ:

Çekirdek bölünmesinden sonra stoplazma bölünmesi gerçekleşir.

Stoplazma bölünmesi bitki hücresinde farklı hayvan hücresinde farklı olur.

Hayvan hücresinde stoplazma bölünmesi hücrenin ortasından boğumlanmasıyla olur.

Bitki hücresi kalın bir hücre çeperi ile çevrili olduğundan boğumlanma olmaz. Hücrenin ortasında ARA LAMEL denen bir tabaka gelişerek stoplazmanın ikiye bölünmesi sağlanır.

MAYOZ BÖLÜNME

•Mayoz bölünme eşeyli üreyen canlıların eşey (üreme ) hücrelerinde görülür.

•Mayoz bölünme sonunda dört yeni hücre oluşur.

•Oluşan yeni hücrelerin kromozom yapıları birbirinden farklıdır.


•Mayoz bölünme ile kromozom sayısı yarıya iner.

•Mayoz bölünme ile diploit (2n kromozomlu) hücreden haploid (monoploid, n kromozomlu) hücreler oluşur.

•Dişi bireyde mayoz bölünme ile yumurta hücreleri, erkek bireyde sperm hücreleri oluşur.
Mayoz bölünme iki aşamada gerçekleşir. 1)Mayoz-I 2)Mayoz-II

Mayoz bölünmenin canlılara kazandırdığı iki önemli özellik vardır


1.Mayoz bölünme sonucunda oluşan hücrelerin birbirinden farklı olması ile canlıların çeşitliliği ve birbirine benzememesi sağlanır
2.Kromozom sayısı yarıya iner.

Örneğin insan vücut hücrelerinde 2n=46 kromozom vardır.Mayoz bölünme ile n=23 kromozomlu sperm ve yumurta hücreleri oluşur.

Yumurta ve sperm birleştikten sonra 2n kromozomlu bebeği oluşturan hücre meydana gelir.

Hücre mayoz bölünmeye başlamadan önce hazırlık evresi (interfaz) geçirir.

•İnterfazda kromatitler kendini eşler ve kromozom sayısı iki katına çıkar.

•Kardeş kromatitler birbirine sentromerlerle bağlıdır.


MAYOZ I:

•Üreme ana hücrelerinde yarısı anneden yarısı babadan gelmiş 46 kromozom vardır.

•Bu kromozomlarda aynı karakterden sorumlu olanlara eş kromozomlar (homolog kromozomlar) denir.

•Eş kromozomlar belirli noktalardan temas ederler.Bu olaya SİNAPSİS denir.

•Sinapsis sırasında eş kromozomlar arasında gen değişimi olur.Bu olaya crossing-over denir.Bu olay aynı türün bireyleri arasında farklı karakterler ortaya çıkmasını sağlar.
Mayoz I de eş kromozomlar sentromerlerinden iğ ipliklerine bağlanır ve karşılıklı kutuplara çekilir.

Daha sonra stoplazma bölünür ve n kromozomlu iki hücre oluşur.





MAYOZ II:
Mayoz I de oluşan haploit (n kromozomlu) iki hücre tekrar bölünür.

Mayoz II mitoz bölünmeye benzer.Ancak bir hazırlık evresi olmadığından ve kromozomlar kendini eşlemediğinden kromozom sayısı yarıya düşer.

Kromozomlardaki kardeş kromatitler birbirinden ayrılır ve n kromozomlu (haploid, monoploid) 4 yeni hücre (sperm ve ya yumurta) oluşur.





MİTOZ

MAYOZ

1

Vücut hücrelerinde görülür.

Üreme hücrelerinde görülür

2

2n kromozomlu iki hücre oluşur

n kromozomlu dört hücre oluşur.

3

Oluşan hücrelerin gen yapısı ana hücre ile aynıdır.

Oluşan hücrelerin gen yapısı ana hücreden farklıdır.

4

Tek hücrelilerde üremeyi çok hücrelilerde yaraların onarılmasını ve büyümeyi sağlar.

Üremeyi ve canlılığın çeşitliliğini sağlar.

5

Hem eşeyli hem eşeysiz üremede görülür

Eşeyli üremede görülür
MİTOZ ve MAYOZ BÖLÜNMENİN FARKLARI

5.CANLININ KENDİNE BENZER CANLILAR OLUŞTURABİLMESİ

Bir hücreli yada çok hücreli bir canlının belirli bir olgunluğa eriştikten sonra türün devamını sağlayacak yeni bireyler meydana getirmesine üreme denir.

Canlılarda eşeyli ve eşeysiz üreme olarak iki çeşit üreme görülür.

a.Eşeysiz Üreme

•İlkel canlılarda görülür.

•Farklı iki cinse ve gametlere gerek yoktur.

•Oluşan yavru canlı tamamen anne canlının aynısıdır.

Beş çeşit eşeysiz üreme görülür.

1.Bölünme

2.Tomurcuklanma

3.Sporlanma

4.Vejetatif üreme (Çeliklenme)

5.Rejenerasyon (Yenilenme)
1.Bölünme:

Bakteri, amip, öglena ve paramesyum gibi bir hücrelilerde görülür.

Canlı hücre mitoz bölünerek iki yeni hücre oluşturur.Yeni hücreler gelişerek canlıyı oluşturur.
2.Tomurcuklanma:

•Ana canlının gövdesinde oluşan bir çıkıntının büyüyüp gelişerek yeni canlı oluşturmasına denir. Bira mayası, hidra, mercan ve süngerlerde görülür.


3.Sporla üreme:

•Küf mantarı(ekemekteki küf), şapkalı mantar, maya mantarları, kara yosunu, algler, eğrelti otları, bakteri ve plazmodyumda görülür.

•Sporlar dayanıklı bir çeperle kaplı özel hücrelerdir.

•Kara yosunu ve eğrelti otları döl almaşı denen bir yöntemle yürür.

•Bu üreme şeklinde eşeysiz ve eşeyli üreme ard arda görülür.


  • KARA YOSUNUNDA ÜREME:

  • Bitkinin uç kısımlarında bulunan kapsüller içindeki sporlar rüzgar etkisi ile etrafa yayılır. Sporlar uygun ortamda çimlenerek yeni bitkiyi oluşturur.Buraya kadar olan bölüm eşeysiz üremedir




  • Bundan sonraki bölümde karayosunu hücrelerinde erkek ve dişi üreme hücreleri oluşur.Erkek üreme hücreleri olgunlaşınca serbest kalır.Dış etkenlerle dişi organ tepeciğine taşınırlar.Burada dişi hücre ile birleşerek zigotu oluşturur.Zigot mitoz bölünerek yeni canlıyı oluşturur.Bu bölüm ise eşeyli üremedir




  • EĞRELTİ OTUNDA ÜREME:

  • Eğrelti otunun yapraklarının altında SORUS denen spor keseleri vardır.Soruslar olgunlaşınca nemli toprağa düşer. Çimlenerek genç bitkiyi oluşturur. Buraya kadar olan bölüm eşeysiz üremedir

  • Genç bitkinin topraktan su emen RİZOİT denen kökleri vardır.Bitkinin alt yüzünde içinde erkek ve dişi hücrelerin yapıldığı keseler oluşur. Olgunlaşan erkek hücreler yağmurun etkisiyle yumurtanın bulunduğu keseye gelir.Burada zigotu oluşturur.Zigot ard arda bölünerek yeni bitkiyi oluşturur. Bu bölüm eşeyli üremedir.

4.Vejetatif üreme:

•Bitkilerde çiçek gibi üreme yapıları haricinde dal, yumru, yaprak gibi vücut parçalarından yeni birey meydana gelmesiyle gerçekleşen üreme şekline çelikleme denir.

•Patates ve yer elması yumrularıyla, asma, gül söğüt ve kavak kesilen dallarının toprağa dikilmesiyle yeni canlılar oluşturabilir.


5.Rejenerasyon (Yenilenme):

•Denizyıldızı,solucan gibi bazı canlılar belirli bölümlerinden koptuklarında opan parçalar eksik kısımlarını tamamlayarak üremeyi sağlayabilir.Bu olaya rejenerasyon (yenilenme) denir

Kertenkelenin kopan kuyruğunu tamamlaması rejenerasyondur. Fakat kopan kuyruk yeni bir kertenkele meydana getirmediği için rejenerasyonla üreme değildir.

b. EŞEYLİ ÜREME

Eşeyli üreme iki ayrı eşey (cinsiyet) hücresinin biraraya gelmesiyle oluşur.

Bitki ve hayvanların çoğunda eşeyli üreme görülür.

Tür içi farklılığı sağlar.

Dişi üreme hücresi = Yumurta

Dişi üreme organı = Yumurtalık (ovaryum)

Erkek üreme hücresi = Sperm

Erkek üreme organı = Erbezi (testis)

Yavru canlının oluşabilmesi için dişi ve erkek üreme hücreleri birleşerek yeni bir hücre oluştururlar.

Dişi ve erkek üreme hücrelerinin birleşmesine DÖLLENME denir.

Kurbağa ve balıklarda olduğu gibi yumurta ve sperm organizma dışında birleşiyorsa dış döllenme olur. Sürüngenler, kuşlar ve memelilerde olduğu gibi, sperm ve yumurtanın canlı vücudunda birleşmesine iç döllenme denir.
Dişi ve erkek üreme hücrelerinin birleşmesiyle oluşan hücreye ZİGOT denir.

Zigot 2n sayıda kromozoma sahiptir


Kurbağa ve balıklarda sperm ve yumurta hücreleri canlı vücudu dışında birleşir.Bu tür döllenme DIŞ DÖLLENME dir.

Döllenmiş yumurta (zigot) büyüme ve gelişme aşamaları ile yavruyu oluşturur.

Bitkilerde üreme organı çiçektir.

Polen kesesinde erkek üreme hücreleri (polen) üretilir

Yumurtalıkta ise dişi üreme hücresi (yumurta) üretilir.

Polenler yağmur,rüzgar, böcekler gibi dış etkenlerle dişi organa taşınır.TOZLAŞMA

Tozlaşmadan sonra polenler yumurtalıktaki yumurtaya ulaşır.

Yumurtalıkta yumurta ve sperm hücreleri birleşir.

DÖLLENME


Döllenme ile ZİGOT denen hücre oluşur.

Zigot mitoz bölünmeler geçirerek EMBRİYO denen yapıyı oluşturur.

Embriyonun etrafına besin ve kabuk sarılmasıyla TOHUM denen yapı oluşur.

Tohum uygun şartlarda çimlenerek yeni bitkiyi oluşturur.



  • Çimlenme:Embriyonun topraktan su alarak ilk kök ve fotosentez yapabilecek ilk yaprakları oluşturmasına kadar geçen büyüme evresidir. Tohumun olgunlaşmasından çimlenmesine kadar geçen süreye UYKU HALİ denir. Uykudaki tohumlar canlıdır fakat metabolizmaları minimum seviyededir.

Çimlenme için yeterli H2O,sıcaklık, O2 ve enzimler gereklidir



BARIŞ AKINCI

FEN VE TEKNOLOJİ ÖĞRETMENİ





Verilənlər bazası müəlliflik hüququ ilə müdafiə olunur ©kagiz.org 2016
rəhbərliyinə müraciət