10. Sınıf Biyoloji Akıllı Defter

Bu defter, siz öğretmenlerimize özel olarak boşlukları doldurulmuş bir şekilde basılmıştır. Mavi renkli, italik yazılar, öğrencilerinize yazdırabilmeniz amacı ile öğrenci defterinde boş bırakılmıştır.

Bu ürünün bütün hakları ÇÖZÜM DERGİSİ YAYINCILIK SAN. TİC. LTD. ŞTİ.’ne aittir. Tamamının ya da bir kısmının ürünü yayımlayan şirketin önceden izni olmaksızın fotokopi ya da elektronik, mekanik herhangi bir kayıt sistemiyle çoğaltılması, yayımlanması ve depolanması yasaktır.

Çözüm Yayınları Grafik Birimi

Çözüm Yayınları Dizgi Birimi

2015, Ankara

Yorum Matbaacılık (0312) 395 2112

Değerli Öğretmenim,

FATİH Projesi ile ülkemizdeki hemen hemen tüm okullarımıza "akıllı tahtalar" yerleştirildi ve siz değerli öğretmenlerimizin kullanımına sunuldu. Akıllı tahtalar doğru bir şekilde kullanıldığında öğrenme süreçlerini hızlandıran, öğrenme düzeyini artıran etkili bir eğitim aracıdır. Akıllı tahtaların etkili bir şekilde kullanılabilmesi için seçilecek içerik büyük önem taşımaktadır. Çözüm Yayınları, akıllı tahta ile ders işleme sistemini Türkiye'de ilk uygulayan kuruluştur. Bünyesinde barındırdığı tüm dershanelerde bu sistem günümüze kadar başarı ile kullanılmıştır. Bu teknolojiyi kullanmanın getirdiği tecrübe ile hem öğrenci hem de öğretmeni aktif bir şekilde derste tutacak, öğrenme becerilerini maksimum düzeye çıkaracak içerikleri üretmek, Çözüm Yayınlarının kültüründe yer alan önemli bir birikimdir. Şu an kullandığınız bu eser, bu birikim ve tecrübenin bir ürünüdür. Uygulamalar sonucunda her yıl geliştirilerek bugünkü hâlini almıştır. Bu ürünün tamamlayıcısı olan "Akıllı Tahta Programı"mız ile öğretmenlerimiz tahtada dersini anlatırken öğrencilerimiz basılı bir materyal olan akıllı defterlerinden dersi takip edecek ve sizin tahtaya yazdığınız bilgileri defterlerine not edeceklerdir. Yeni bir yaklaşımda bulunarak Öğretmenler İçin Özel Akıllı Defter hazırladık. Öğretmenlerimiz için hazırladığımız bu defterde, öğrencilerimizde bulunan Akıllı Defterlerdeki not almak için bırakılan boşluklar dolduruldu. Öğrenci defterinde olmayan ancak öğretmen defterinde yer alan kısımlar farklı bir renk ile belirtilmiştir.

c) Kök Hücresi Mavi renkli italik yazılar

Kendini yenileme özelliğine sahip, vücut içinde veya laboratuvar ortamında uygun şartlar sağlandığında bir çok farklı hücre tipine dönüşebilen farklılaşmamış hücrelerdir.

öğrenci defterinde yer almamaktadır. Öğretmenlerimiz bu bilgileri öğrencilerine yazdıracaktır.

Yetişkin kök hücreleri: Uzun süre kendini yenileyebilme kapasitesine sahip ve yetişkin dokulardaki öncü hücrelerdir, farklılaşma özelliğine sahiptir.

Kordon kanından elde edilen kök hücreler: Bu hücreler göbek kordonu kesildikten sonra ilk yarım saat içinde alınır.

Emriyonik kök hücreler:

Öğretmenlerimiz için özel hazırlanan bu akıllı defter sayesinde, akıllı tahta olmadan da öğretmenlerimiz ders işleyebilir. Blastokist evresindeki bir embriyonun iç hücre kitlesinden elde edilir.

Derslerden önce, anlatacakları konuları gözden geçirebilir.

Ders anlatımı sırasında kullanacakları ek materyallerin notlarını defterlerine alabilirler. Birlikte başarmak dileğiyle…

kırmızı kemik iliğinden elde edilen kök hücreler

Alyuvar

Çözüm Yayınları Akyuvar

1. BÖLÜM: Üreme...............................................................................5

2. BÖLÜM: Kalıtımın Genel İlkeleri...................................................... 45

3. BÖLÜM: Dünyamız......................................................................... 85

Üreme

1. BÖLÜM MİTOZ VE EŞEYSİZ ÜREME Mitoz hücre bölünmesi ile aynı kalıtsal özelliğe sahip çok sayıda hücre oluşur.

!

Mitoz bölünme tek hücreli canlılarda;

 Eşeysiz üreme

sağlar.

!

Mitoz bölünme çok hücreli canlılarda;

 Büyümeyi

 Gelişmeyi

 Yaraların onarılmasını

sağlar.

Bitkilerde bölünmez doku hücreleri, hayvanlarda sinir hücreleri, olgunlaşmış alyuvar hücreleri, akyuvar hücreleri, kas hücreleri, yumurta ve sperm hücreleri mitoz bölünme geçirmez.

Mitoz Bölünmenin Özellikleri



Genellikle vücut (soma) hücrelerinde görülür.



Haploit (n) ve diploit (2n) hücrelerde görülebilir.



Bir hücreden iki hücre oluşumunu sağlar.



Kromozom yapısı ve sayısı değişmez.



Bir kromozom ve çekirdek bölünmesidir.



Kalıtsal devamlılığı sağlar.



Varyasyona (çeşitlilik) neden olmaz.



Bazı canlı türlerinde gamet oluşumunu sağlar.

10. Sınıf / Biyoloji / Akıllı Defter

5

Üreme

1. BÖLÜM Kromozom

Kalıtım materyalinin (kromatin iplik) eşlenip kısalıp kalınlaşması ile oluşan yapıya kromozom denir. Bir kromozom nitelik

Kardeş kromatitler

ve nicelik bakımından birbirinin aynısı iki yapıdan oluşmuştur. Bu her bir yapıya kromatit denir. Kromozomu oluşturan kromatitler birbirine sentromer adı verilen bölgeden bağlanır. Kromozomlar

İğ iplikler

Kinetokor

üzerinde iğ ipliklerinin bağlandığı yere ise kinetokor adı verilir.

⇒ Otozom Kromozomları: Diploit kromozom durumuna sahip hücrelerde kromozomların bir kısmı vücut özellikleriyle ilgili gen taşır. Bunlara otozom kromozomlar denir.

⇒ Gonozom Kromozomları: Diploit kromozom durumuna sahip hücrelerde kromozomların iki tanesi cinsiyetle ilgili gen taşır. Bu kromozomlara gonozom kromozomları denir.

İnsan hücresi 2n = 46 kromozoma sahiptir.

6


{

44 + XY otozom gonozom

{

44 + XX otozom gonozom

{

Erkek bireyin kromozomal formülü

{

Dişi bireyin kromozomal formülü

Üreme

1. BÖLÜM Hücreler kromozom durumlarına göre genel olarak iki çeşittir.

a) Diploit (2n) Kromozomlu Hücreler: Bu hücrelerde iki takım kromozom bulunur. Bu bir karakterin iki genle kontrol edildiğini ifade eder. Zigot, vücut hücrelerimiz ve eşey ana hücreleri diploit kromozomlu hücrelerdir. Bu hücrelerde her bir kromozomun eşi (homolog) bulunur.

b) Haploit (n= monoploit) Kromozomlu Hücreler:

Bu hücrelerde bir takım kromozom bulunur. Bir karakterin bir genle kontrol edildiğini ifade eder. Üreme hücreleri (gamet) haploit kromozomlu hücrelerdir. Bu hücrelerde kromozomların benzeri (homolog) yoktur.

A. Hücre Döngüsü Bö

r

in

cre

A

Z

ır

Hü

T İ N ERF

D

* Profaz * Metafaz * Anafaz * Telofaz * Sitokinez

Z

nd

ke

İTO

NA

ı an ar l e lıkl am nm ır m lü haz ta

le

ş ie

M

bü

yü

r

1. İnterfaz: Hücrenin bölünmeye hazırlandığı evre interfaz evresidir. Bu evrede ökaryot hücrelerin çoğu büyüme ve gelişme sürecine girer. Hücreler yaşam döngülerinin yaklaşık olarak %90 gibi büyük bir kısmını interfazda geçirir. İnterfaz G1, S ve G2 olmak üzere 3 evreden oluşur.


7

Üreme

1. BÖLÜM 2. Mitotik Evre:

Çekirdek bölünmesi (Karyokinez) ve sitoplazma (sitokinez) bölünmesinden oluşan evredir.

2n = 32

Mitoz

2n = 32

2n = 32

a. Çekirdek Bölünmesi: Profaz, metafaz, anafaz ve telofaz olmak üzere dört evreye ayrılır. Bu dört evrede birbirini takip eden olaylar sonucunda çekirdek bölünür.

Profaz: Hücre döngüsünün interfaz evresinde eşlenerek iki katına çıkan kromatin iplikler bu evrede kendi üzerine kıvrılarak yoğunlaşmaya başlar ve kromozom adını alır.

Sentrozom

Kromatin ipliği

Profazda çekirdek zarı, çekirdekçik ve endoplazmik retikulum eriyerek kromozomların kardeş kromatitlerini kutuplara çeken iğ ipliklerinin oluşumuna ilişkin olaylar meydana gelir. Hayvan hücrelerinde interfazda eşleşmiş olan sentrozomlar birbirinden ayrılarak zıt kutuplara çekilir ve iğ ipliklerini oluşturur. Eş= Kardeş kromatitler

Kromatit

sentromer

Homolog kromatitler

8


Eşlenmiş homolog kromozomlar

Üreme

1. BÖLÜM Metafaz:

Kinetokorlarından iğ ipliklerine tutunmuş kromozomlar, hücrenin iki kutbu arasındaki ekvatoral düzleme dizilir. Bu evrede kromozomlar çok belirgindir.

Metafaz

Anafaz:

Bu evrede kromozomların sentromerleri birbirinden ayrılır. İğ ipliklerinin boylarının kısalmasıyla kardeş kromatitler birbirinden ayrılarak hücrenin zıt kutuplarına hareket eder. Bu ayrılıktan sonra herbir kardeş kromatit kromozom olarak adlandırılır. Bir yandan kardeş kromatitler çekilirken kinetokorlara bağlı olmayan iğ iplikleri hücrenin boyca uzamasını ve kromozom hareketini sağlar.

Anafaz

Telofaz: Kardeş kromatitlerin zıt kutuplara çekilmesi tamamlanır. Çekirdek zarı, çekirdekçik oluşmaya başlar. İğ iplikleri eriyip kaybolur. Yoğun halde bulunan genetik materyal açılarak kromatin iplik haline dönüşür. Telofaz evresiyle karyokinez tamamlanmış olacaktır. Bundan sonra sitokinez başlar.

Telofaz


9

Üreme

1. BÖLÜM b. Sitoplazma Bölünmesi

Karyokinezi takiben gerçekleşen olaydır. Sitokinez sonucunda oluşan hücrelerin sitoplazma miktarı aynı olmayabilir. Bitki ve hayvan hücrelerinde sitokinez farklılık gösterir. Hayvan hücrelerinde boğumlanarak gerçekleşir. Bitki hücrelerinde ise hücre çeperi ekvator düzleminde çevreden merkeze doğru boğumlanmaya izin vermez. Bu nedenle hücrenin ortasından çevreye doğru yeni hücre zarı oluşmaya başlar bu yapıya ara lamel veya hücre plağı adı verilir. Ara lamel oluşumunda golgi aygıtından ayrılan kesecikler görev yapar.

Bitki Hücrelerinde Mitoz ve Sitokinez

Profaz

İnterfaz

Telofaz

10


Anafaz

Metafaz

Üreme

1. BÖLÜM Hayvan Hücresi 

Sentrozomlar iğ ipliklerini

Bitki Hücresi Sitoplazmik proteinler ta-



rafından iğ iplikleri oluşur.

oluştururlar 

Sitoplazma bölünmesi

Sitoplazma bölünmesi orta



hücre zarı boğumlanması

lamel oluşumu ile gerçekleşir

ile gerçekleşir.

2n = 4 kromozomlu bir hücrenin mitoz bölünmesine ait bazı evreler aşağıda verilmiştir.

Buna göre bu evrelerin gerçekleşme sırası aşağıdakilerden hangisinde doğru olarak verilmiştir? A) I - II - III

B) I - III - II D) II - III - I

C) II - I - III

E) III - II - I

Mitoz bölünme evreleri sırasıyla profaz, metafaz, anafaz ve telofazdır. I. şekildeki evre Metafaz, II. şekildeki evre anafaz ve III. şekildeki evre Telofazdır.

2n = 38 kromozomlu bir hücre art arda 3 mitoz bölünme geçirdiğinde oluşacak hücre sayısı ve bu hücrelerin kromozom sayısı aşağıdakilerden hangisinde doğru olarak verilmiştir? Hücre sayısı

Kromozom sayısı

A)

4

19

B)

8

19

C)

8

38

D)

16

38

E)

32

38

2n formülü bize mitoz sonucunda oluşan hücre sayısını vermektedir. n= geçirilen mitoz bölünme sayısıdır. 23= 8 hücre Mitoz sonucunda kromozom sayısı değişmediğinden 2n = 38’dir.


11

Üreme

1. BÖLÜM B. Hücre Döngüsünün Kontrolü

Hücre döngüsünde bir hücrenin yaşam döngüsünü oluşturan olaylar genlerin kontrolü altındadır. Hücre döngüsünün farklı evrelerinde düzeni sağlayan kontrol noktaları vardır.

G1 kontrol noktası Hücre istenilen büyüklüğe ulaşmışsa ortamda yeterli besin ve büyüme faktörü varsa DNA’da hasar bulunmuyorsa devam et sinyali verilir.

G2 kontrol noktası: Hücrenin büyüklüğü ve DNA’nın hasarlı olup olmadığı kontrol edilir. DNA replikasyonu sırasında bir hata meydana gelmişse bu durum düzeltilinceye kadar hücre döngüsü durdurulur.

M kontrol noktası: Kromozomların sentromer bölgesinden iğ ipliklerine bağlanması kontrol edilir. Bu evrede kinetokorlar iğ ipliklerine tutunmazlarsa anafaz evresi başlamaz. Tüm kinetokorların iğ ipliğine bağlanması ile dur sinyali ortadan kalkar ve hücre anafaz evresine girer.

Normal hücrelerin ve kanser hücrelerinin kültür ortamındaki davranışlarını incelemek için aşağıdaki deney hazırlanıyor.

Bu deney sonuçlarına dayanarak, I. Normal hücreler kültürde belirli bir yoğunluğa ulaştığı zaman hücre bölünmesi durur. II. Kanser hücreleri yoğunluğa rağmen bölünmeye devam eder. III. Kanser hücreleri enerjilerini tasarruflu kullandığından çok uzun süre bölünebilir. yargılarından hangilerine ulaşılabilir? A) Yalnız I B) Yalnız II D) II ve III

E) I, II ve III

C) I ve II

Kanser hücrelerinde hücre döngüsünün kontrolü bozulur. Bu nedenle I ve II önermeler doğrudur.

12


Üreme

1. BÖLÜM Eşeysiz Üreme:

Bölünme olgunluğuna erişmiş bir canlının eşey hücresi oluşturmadan kendisine benzer yavrular meydana getirmesine eşeysiz üreme denir. Eşeysiz Üremenin Özellikleri

 Gen aktarımı ve döllenme gibi olaylar görülmez.  Ana canlı kalıtsal yönden kendisine benzer yavru bireyler oluşturur.  Eşeyli üremeye oranla çok kısa sürede döl oluşabilir.  Eşeysiz üremenin esası mitoz bölünmedir.  Kalıtsal çeşitlilik sağlanmaz. Bu yönüyle evrime katkı sağlamaz.  Eşeysiz üremede tek ata canlı vardır. Oluşan canlılara klon (kopya) denir. Eşeysiz Üreme Çeşitleri: Bölünerek üreme, tomurcuklanma ile üreme, Rejenerasyon ile üreme, Sporla üreme, vejetatif üreme

1. Bölünerek Üreme

2. Ünite - Hücre Bölünmesi ve Üreme

Prokaryot hücreli bakteri ve arke, ökaryot hücreli amip, paramesyum ve öglena gibi organizmalarda görülür. Bakteri DNA'sı Hücre duvarı Hücre zarı

DNA eşlenmeye başlar.

Eşlenmiş DNA

Bölünme

İki yeni hücre

Şekil 2.8: Bakterilerde ikiye bölünme Bakterilerde ikiye bölünme

1. İkiye Bölünme

Prokaryot hücrelerden bakteri ve arkeler ile ökaryot hücre yapısına sahip olan bazı tür mayalar, amip, öglena ve paramesyum gibi protistler ikiye bölünerek çoğalır. Bakteriler ikiye bölünerek çoğalmanın yaygın olarak görüldüğü canlı gruplarından biridir (Şekil 2.8). Bakterilerin halkasal DNA'ya sahip olduğunu biliyorsunuz. Bakterilerde bölünme DNA'nın kendini eşlemesiyle başlar. DNA eşlenirken bu esnada hücre de büyür. Eşlenme tamamlanınca DNA'lar birbirinden ayrılır. Hücre içeriğinin de artışından dolayı başlangıçtaki boyutunun iki katına ulaşan bakterinin hücre zarı içeriye doğru çöker. İki yavru hücre arasında hücre duvarı oluşur. Bakteri ana hücresi bu şekilde enine bölünerek iki yeni birey meydana getirir.


Echerichia coli (Eşerişya koli) bakterisi uygun sıcaklık ve beslenme koşullarında yaklaşık her 20 dakikada bir bölünerek

13

Üreme

1. BÖLÜM

Amipte bölünerek eşeysiz üreme (Her yönde)

Paramesyumda bölünerek eşeysiz üreme (Enine)

Öglenada bölünerek eşeysiz üreme (Boyuna)

2. Tomurcuklanma :

Ana birey üzerinde oluşan küçük çıkıntıdan ana bireye benzer yeni bireylerin oluşmasıdır. Hidra, ciğer otları, bira mayası gibi canlılarda görülür.

14


Tomurcuklanma maya mantarı gibi bazı bir hücreli canlılarda, hidra, mercan gibi omurgasızlarda görülür. Tomurcuklanmada ana bireyin vücudundan dışarıya doğru bir çıkıntı oluşur. Oluşan bu çıkıntıya tomurcuk adı verilir. Tomurcuk büyüyerek yavru Üremegetirir. canlıyı meydana

1. BÖLÜM

Bira mayasının tomurcuklanarak üremesi Şekil 2.10'da görülmektedir. Tomurcuk, mitoz bölünmeyle oluştuğu için ana bireyin genetik kopyasıdır. Oluşan tomurcuklar bağımsız yaşayabildiği gibi ana canlıya bağlı olarak da yaşayabilir. Tomurcuklar ana bireye bağlı olarak yaşarsa koloni adı verilen topluluklar oluşur. Çok hücreli olan hidralarda mitozla bölünen hücreler, bir topluluk oluşturur. Tomurcuk olarak adlandırdığımız bu hücre topluŞekil 2.10: Bira mayasının tomurBira mayasının tomurcuklanarak eşeysiz üremesi luğu ana bireyden ayrılıp yaşam ortamındaki zemine tutunarak cuklanarak eşeysiz üremesi yaşamını sürdürür ve gelişerek yeni bir hidrayı oluşturur.

Tomurcuk Polip

Medüz

a

b

Hidranın tomurcuklanma ileŞekil eşeysiz üremesi 2.11: Hidrada a) Tomurcuklanmanın mikroskop görüntüsü

b) Koloni oluşturan polip ve bağımsız yaşayan medüz

Hidranın tomurcuklanmasıyla oluşan ve ana bireye bağlı kalan ya da zemine tutunarak yaşayan canlıya polip denir. Polipler koloni oluşturabilir (Şekil 2.11). Bu kolonideki poliplerden eşeysiz olarak çoğalıp ayrılarak yaşamlarını serbest olarak sürdüren bireylere ise medüz (deniz anası) adı verilir. Medüzlerde tomurcuklanma görülmez.

Hidranın tomurcuklanarak üremesi sırasında;

I.

mitoz bölünme,

II.

mayoz bölünme,

III.

cross-over

IV.

döllenme

3. Rejenerasyon (Yenilenme)

olaylarından hangileri gözlenmez?

A) Yalnız III

D) I, III ve IV

B) I ve II

E) II, III ve IV

Planarya, deniz yıldızı gibi bazı canlıların kopan vücut kısımlarının kendilerini tamamlayarak yeni bireylere dönüşmesi de C) II ve IV eşeysiz üreme biçimidir. Bunun en güzel örneğini bir cins yassı solucan olan planaryalarda görmekteyiz.

Tomurcuklanma ile üreme 118 eşeysiz üreme çeşitidir ve eşeysiz üremenin esası mitoz bölünmeye dayanır. Mayoz bölünme gamet oluşumu için gereklidir. Crossover ise mayoz bölünmenin Profaz I’de görülen parça değişimi olayıdır. Döllenme ise eşeyli üremede görülür. Bu nedenle II, III ve IV numaralı olaylar görülmez.


15

Üreme

1. BÖLÜM 3. Rejenerasyon (Yenilenme):

Planarya, tenya, deniz yıldızı gibi canlıların kopan vücut kısımlarının kendini tamamlayarak yeni bireylere dönüştüğü üreme şeklidir.

Planaryada rejenerasyon

Deniz yıldızında rejenerasyon

Her rejenerasyon olayı üremeyi sağlamaz. Örneğin insanda rejenerasyon olayı, yaraların iyileşmesini sağlar.

Canlının gelişmişlik düzeyi arttıkça rejenerasyon yeteneği azalır. Örneğin deniz yıldızında kopan her bir parça kendini yenileyerek üremeyi sağlarken, kertenkelede yalnız kopan kuyruğun yenilenmesi gerçekleşir.

Bir bireyin tüm doku ve organlarının rejenerasyon yetenekleri aynı değildir. Örneğin insanda sinir hücreleri yenilenemezken karaciğer hücreleri yenilenebilir.

16


Üreme

1. BÖLÜM 4. Sporla Üreme:

Mantarlarda, bazı omurgasız hayvanlarda, karayosunlarında, eğrelti otlarında ve sıtma paraziti gibi canlılarda görülen eşeysiz üreme çeşitidir. Sporla üreyen canlıların yaşam döngüsünde eşeyli ve eşeysiz üremenin birbirini takip etmesine döl değişimi (metagenez) denir. Karayosununa gametofit döl hakimdir. Sporofit (2n) döl, döllenmeden sonra oluşan birey üzerinde gelişir. Kara yosununda metagenez Sporofit Yaprak ayası

Spor Gametofit üzerindeki genç sporotif

fit (n) döl, sporofit (2n) dölden bağımsız bir

Spor kesesi

şekilde gametlerin oluşum aşamasında oluşur.

Kökler Zigot

Diploit (2n)

DÖLLENME

MAYOZ

Haploit (2n)

Yumurta

Eğreltilerde sporofit döl hakimdir. Gameto-

Sporlar

Arkegonyum

Sperm

Çimlenen spor Anteridyum Gametofit

Eğrelti otunda metagenez

Karayosunun metagenezi sırasında;

I.

Sporofit

→

spor

→ →

II.

Gametofit →

gamet

III.

Zigot

sporofit

→

oluşumu olaylarından hangileri mitoz bölünme ile sağlanır? A) Yalnız I

D) II ve III

B) Yalnız II

E) I, II ve III

spor

mayoz bölünme

Gametofit →

gamet

mitoz bölünme

Zigot

sporofit

mitoz bölünme

Sporofit

→

→

C) I ve III


17

siyah noktalar şeklindeki spor keselerini görebilirsiniz. Ç canlılarda sporla üreme eğrelti otunun yanı sıra kara y gibi bitkilerin hayat döngüsünde de görülebilir. Evlerde süs bitkisi olarak yetiştirilenkuyruğu aşk merdiveni bir eğrelti

nekte herhangi bir hastalık olmaz.

1. BÖLÜM 5. Vejetatif Üreme:

otu örneğidir. Bu bitkilerin yapraklarının arkasını incelediğinizde 5. Vejetatif Üreme Üreme görebilirsiniz. Çok hücreli siyah noktalar şeklindeki spor keselerini Bitkiler üremeninatyanında bir eşeysiz üreme ç canlılarda sporla üreme eğrelti otunun yanı sıra eşeyli kara yosunu, vejetatif üreme ile kuyruğu gibi bitkilerin hayat döngüsünde de görülebilir. de çoğalır. Vejetatif üreme mitoz bö

Ana bitkinin gövde, dal, yaprak gibi organlarının döllenme olmaksızın gelişerek yeni bitkiyi oluşturmasına yenilenme esasına dayanır. vejetatif üreme de-

5. Vejetatif Üreme nir. Ana bireyden ayrılan bir doku parçası veya organ uygun koşullarda meristem doku hücrelerinin aktivasyonu ile yeni yavru

Bitkinin kesilmiş yaprak, dal, gövde gibi parçaları k ve üreme gelişebilir. Bitki hücreleri çoğalıp çeşitli tipte ö Bitkiler eşeyli üremenin yanında bir rabilir eşeysiz çeşidi olan farklılaşarak bitkinin vejetatif üreme ile de çoğalır. Vejetatifhücrelere üreme mitoz bölünme ve yok olan kısımlarının yen masını sağlar. Bu şekilde genetik çeşitlilik olmadan b yenilenme esasına dayanır. Resim 2.9: Çilekte sürünücü gövde bireyden birbirinin genetik kopyası olan çok sayıda bi Bitkinin kesilmiş yaprak, dal, gövdeolur. gibi parçaları kök oluştu-

bitkileri oluşturabilir. Tohum üretme yeteneklerini kaybetmiş bazı bitkiler (muz, çekirdeksiz üzüm gibi) bu yolla çoğaltılabilir.

rabilir ve gelişebilir. Bitki hücreleri çoğalıp çeşitli tipte özelleşmiş Bitkilerde sürünücü gövde, yumru gövde, rizom g hücrelere farklılaşarak bitkinin yok olan kısımlarının yeniden oluşyapılarda büyüme dokuları vardır. Büyüme dokularında masını sağlar. Bu şekilde genetik çeşitlilik olmadan bir tek ana fideler yeni bireyi oluşturur. sürünücü gövde gövde ResimÇilekte 2.9: Çilekte sürünücü bireyden birbirinin genetik kopyası olan çok sayıda bitki üremiş Çilekte sürünücü gövde olan stolonlar toprak üstü olur.

yerek bitkinin geniş bir alana yayılmasını sağlar (Re

Bitkilerde sürünücü gövde, yumru Sürünücü gövde, rizom gibigöz (nodyum) adı verilen bö gövdegövde üzerinde, yapılarda büyüme dokuları vardır. Büyüme yeni dokularından bitkiler gelişir. gelişen Böylece ana bitki, genetik kopyas fideler yeni bireyi oluşturur. sayıda yeni bireyler oluşturarak eşeysiz çoğalır. 2. Ünite - Hücre Bölünmesi ve Üreme

Çilekte sürünücü gövde olan stolonlarAyrık toprak büyüotu,üstünde zencefil gibi bitkilerin rizom gövdeleri topr er elması gibi bitkilerin yumruları, besin depolamak kalan gövdelerdir (Resim 2.10). Rizom gövde üzerind yerek bitkinin geniş bir alana yayılmasını sağlar (Resim 2.9). miş şişkin gövde kısımlarıdır (Resim 2.11). Yumru gözlerden gelişen sürgünler Sürünücü gövde üzerinde, göz (nodyum) adı verilen bölgelerden de ana bitkiyle aynı gene de bulunan gözlerden gelişen sürgünler, yavru bitkiyenikopyası bitkiler oluşturur. yeni bitkiler gelişir. Böylece ana bitki,sahip genetik olan çok Soğan, sümbül, lale, sarımsak gibi bitkilerin yassı ResimZencefilde rizom gövde 2.10: Zencefilde rizom gövde sayıda yeni bireyler oluşturarak eşeysiz çoğalır. ki gözler gelişerek genetik yapıları aynı olan yavru urur (Resim 2.12). Ayrık otu, zencefil gibi bitkilerin rizom gövdeleri toprak altında

122

gövdelerdir (Resim 2.10). Rizom gövde üzerinde bulunan eli, begonya gibi saksı bitkileri ve meyvekalan ağaçları gözlerden adlandırılan bitki parçalarından eşeysiz olarak da gelişen sürgünler de ana bitkiyle aynı genetik yapıya Resim 2.11: Patateste yumru sahip yeni bitkiler oluşturur. unun için yaprak, gövde ya da kökten alınan ve çelik gövde Resim 2.10: Zencefilde rizom gövde gibi bazı itki parçaları kullanılır. Afrika menekşesi yapraktan tüm bir bitki oluşur (Resim 2.13).

122 etatif üretmenin başka bir biçimi aşılamadır (Resim i parçasının, bir bitkiymiş gibi kaynaşıp büyüyecek ştirilmesi tekniğine aşılama denir. Eklenen parça Patateste yumru gövde üst kısmını meydana getirir, bu parçaya aşı denir; smını ve kökünü meydana getiren bölüme ise anaç

Yassı gövde

Soğanda gövde Resim 2.12: yassı Soğanda yassı gövde

18


Yassı gövde

1. BÖLÜM

ntemidir.

Resim 2.12: Soğanda yassı gövde

Üreme

Afrika menekşesinde çelikle üreme

Resim 2.13: Afrika menekşesi çelikle ürer.

Aşılama: e veya yakın Düşünelim- Araştıralım Çelikle vejetatif üremenin bir çeşitidir. da çeşitlerin Bir meyve bahçesine girdiüstün kaliteli ğinizde farklı meyvelerin aynı ktaki hastalık ağaç üzerinde yetiştiğini göremlerle çoğaltıbilirsiniz. Aynı ağaç üzerinde büyüyen beyaz dut ve kara dut ek için de aşı

en yaygın görülen örneklerdendir. Siz de çevrenizi ve çeşitli bilimsel kaynakları araştırarak aşılamayla aynı ağaç üzerinde yetişebilen farklı meyve örnekleri bulunuz, edindiğiniz bilgileri Aşılama, iki bitki parçasının bir bitki gibi kaynaşıp büyüyecek şekilde birleşmesi sınıfta arkadaşlarınıza sunutekniğine dayanır. Eklenen parça yeni bitkinin üst kısmını meydana getirir. Bu nuz. parçaya aşı denir. Bitkinin alt kısmını ve kökünü meydana getiren bölüme ise anaç adı verilir. bir bitkiden alınan dal aynı türün farklı çeşitlerine veya yakın

123

akraba türlerine aşılanabilir. Bu yolla farklı türlerin ya da çeşitlerin en iyi özellikleri bir bitkide birleştirilerek ürün verimi yüksek bitkiler oluşturulabilir.

Daldırma:

Bitkiler daldırma yöntemiyle de vejetatif üreyebilir. Basit daldırma yöntemiyle toprağa yakın yerlerden çıkan bir dal bükülür. Yere değen kısmının toprakla örtülmesi ve ucunun toprağın üstüne çıkarılması ile uygulama tamamlanır.


19

hücre, doku veya organ gibi kısımlarından yeni doku, bitki ya da bitkisel ürünlerin üretilmesidir. Doku kültürü tekniği ile istenilen özelliklere sahip bitkilerin e Ürem klonlama 1. BÖLÜMyüzlerce, hatta binlerce kopyası oluşturulabilir. Bir çeşit olan bu teknikten mısır, buğday, pirinç, soya fasulyesi gibi Doku Kültürü: bitkilerin ıslah çalışmalarında faydalanılmaktadır. Ayrıca melez Bitki doku kültürü kaybolmakta olangibi türlerin korunması, üretilmesi orkide,yöntemi; manolya, gül, zambak değerli süs bitkilerinin hızlı çoğaltılmasında kullanılır. zor olan türlerin çoğaltılması da ve doku ticari kültürleri önemi olan bitkilerin çok sayıda elde edilmesi gibi amaçlarla kullanılmaktadır. Doku kültürü aşamaları:

Ana bitki

1. Kök ve gövde ucundan küçük doku parçaları alınır. Bu parçalar Dikkat! besi ortamına konulur. Kökten alınan hücreler

Kültürü yapılacak kök ucu

Canlı hücreleri kullanarak biyolojik tekniklerle endüstri, 2. Bir kaç içinde tıp, gün tarım gibi doku çeşitli hücreleri alanlar- farklılaşır da yararlanmak üzere materve kallus adı verilen düzensiz doku kümesini yal üretimine biyoteknoloji, oluşturur. bu alanda çalışan uzmanlara biyoteknolog denir.

3. Bu kümeden kallus hücreleri ayrılıp büyüme Hücre kültürü

hormonu içeren ortama konulur.

Biliyor musunuz?

4. Kallustan farklılaşan hücreler kök ve gövde-

Hücrelerin çoğalmasıyla oluşan kallus

Kallustan gelişen bitki

Frederick C. Steward ye sahip bitkiler oluşturur. Bazı(Firebitki türlerinde derik Sitivırt) havuç kökündeki farklılaşan bu hücreler embriyo oluşturabilir. soymuk hücreleri ile hazırlaBunlarda ortamlarda yadığıuygun kültürden bir havuç depolanarak bitkisi

üretmeyi başardı. Steward'ın pay tohum gibi kullanılabilir. çalışması bitki doku kültürünün geniş çaplı ticari uygulaması için temel oluşturmuştur. Şekil 2.15: Doku kültürü yöntemiyle ana bitki ile aynı özellikte yeni bitkiler üretilir.

125

Eşeysiz üremenin ve mitozun tarımsal üretimdeki önemi

Eşeyli üreme, genetik çeşitliliği arttırmasıyla eşeysiz üremeye göre daha avantajlı bir üreme şeklidir. Fakat eşeysiz üremenin avantajlı olduğu durumlarda vardır. Örneğin bitkilerin eşeysiz üremesiyle kaliteli ürünlerden hızlı ve kontrollü bir şekilde yeni ürünler elde edilir.

20


Üreme

1. BÖLÜM MAYOZ VE EŞEYLİ ÜREME

Mayoz, diploit hücrelerde kromozom sayısını yarıya indirerek, haploit kromozom sayısına sahip gametlerin oluşmasını sağlar.

2n kromozomlu her hücre mayoz bölünme geçiremez. Vücut hücreleri, örneğin; karaciğer hücresi mayoz geçirmez. İnsanda ancak eşey ana hücresi mayoz bölünme geçirir.

Mayoz Bölünmenin Özellikleri

 Eşeyli üreyen canlılara özgü bir bölünme şeklidir.  Yalnızca diploit (2n) kromozomlu üreme ana hücrelerinde görülür.

 Bölünme sonucunda kromozom sayısı yarıya iner.  Mayozla oluşan hücrelere üreme hücresi veya gamet denir.  Eşeyli üreyen canlılarda kromozom sayısının nesilden nesile aynı kalmasını sağlar.

 Mayozla gametler oluşturulduğu için eşeyli üremenin temelini teşkil eder

 Mayoz bölünme sonucu oluşan hücreler kalıtsal bakımdan birbirinden farklıdır.

 Mayozda birbirini izleyen iki evre gözlenir. Bu nedenle bölünme sonucunda 4 hücre oluşur.

İnterfaz: DNA hücrede mitoz bölünmedeki gibi eşlenir. Eşlenme sonucu meydana gelen kardeş kromatitler sentromer bölgesinden birbirine bağlanır ve kardeş kromatit çiftini oluşturur. Sentrozomlar eşlenir. Eşey ana hücresinde büyüme, solunum, protein sentezi gibi metabolik olayların hızı yüksektir.


21

Üreme

1. BÖLÜM 2n

Mayoz I

n

n Mayoz II

i ve Üreme Mayoz I

n

n

n

n

Profaz I: Mayozun en uzun ve en karmaşık evresidir. Profazın Mayoz I:kromatin iplikler sarılıp yoğunlaşarak kısalır, erken evresinde kalınlaşır.Profaz Anne I,ve babadan gelenI, homolog kromozomlar yan Metafaz I, Anafaz Telofaz I evrelerinden oluşur. yana gelir ve birbiri üzerine kıvrılır. Kromozomlar kısalmaya devam ederek mitozda olduğu gibi belirginleşmeye başlar ve son Profaz I: şeklini alır.

Bu evrede çekirdek zarı ve çekirdekçik eriyerek kaybolur. Kromatin iplikler kısalıp kalınlaşarak kromozomları oluşturur.

A

A a

a

A

a A

a

A

a A

a

B

B b

b

B

B b

b

B

B b

b

c

c C

C

c

c C

C

c

c C

C

Tetrat

Tetrat

Cross - over

Şekil 2.17: Homolog kromozomlarda krosing over (parça değişimi) gözlenir.

 tetrat: Homolog kromozom çifti yan yana geldiğinde dörtlü kromatit grupları oluşur (Şekil 2.17). Bu Idörtlü gruplara tetrat denir. Mayoz bölünmenin profaz evresinde homolog kromozomların yan yana gelerek 4 kromatitten oluşan grupları oluşturur. TetratlarınBusayısı haploit kromozom sayısına eşittir. Bu evrede gruba tetrat denir. homolog kromozom çiftleri yan yana gelerek birbirleriyle sarmal sinapsis: yapar. Buolaya sinapsis adı verilir. Sinapsis sırasında homolog kromozomların olmayan kromatitlerinin birbirine dokunan iyice yan yana gelerek birbirleriyle sarmal yapar. Bu olaya Mayoz kardeş bölünmenin profaz I evresinde homolog kromozomlar parçacıkları arasında sinapsis denir.gen değiş tokuşu olur. Bu olay krosing over olarak adlandırılır. Krosing over ile genetik bilgi alış verişi  cross - over: sağlanır.

Sinapsis sırasında homolog kromozomların kardeş olmayan kromatitlerinin birbirine dokunan parçaları arasında gen alış-

Krosing over mayoz bölünmenin en önemli olayıdır. Parça verişi olursa bu olaya cros-over denir. değişimi olarak da adlandırılan bu olayla yeni gen kombinasyonları meydana gelir. Bu yolla aynı türün bireyleri arasında farklı kiyazma: özelliklerin ortaya çıkması sağlanmış olur. Aynı zamanda diğer İki kromatitin birbirini kesen kısmına kiyazma denir. olaylar mitozda olduğu gibi devam eder. Sentrozomlar birbirinden uzaklaşır, aralarında iğ iplikleri oluşur. Çekirdek zarı parçalanır, 10. Sınıf olur. / Biyoloji / Akıllı Defter serbest kalan tetratlar, çekirdekçik22görünmez Sitoplazmada kinetokorlarından iğ ipliklerine tutunur. Metafaz I: Bu evrede homolog kromozomlar, tetratlar hâlinde

1. BÖLÜM

Üreme

Metafaz I: Bu evrede homolog kromozomlar tetratlar halinde ekvator düzlemine dizilir.

Anafaz I: İğ ipliklerinin kısalmasıyla homolog kromozomlar zıt kutuplara doğru hareket eder. Bu şekilde homolog kromozomlarn ayrılması hücrelerdeki kromozom sayısının yarıya inmesini sağlar. Homolog kromozomların birbirinden ayrılması mayoz bölünmede çeşitliliğe sebep olur.

Telofaz I: Kromozomlar kutuplara ulaştığında her bir kutupta haploit kromozom takımı bulunur. Her bir kromozom iki kromatitlidir. Kromozomların çevresinde çekirdek zarı oluşur. İğ iplikleri kaybolur sitoplazma bölünmesi telofaz I ile eş zamanlı olarak gerçekleşir.

Sitokinez I: Telafaz I ile eş zamanlı olarak gerçekleşir. Sitoplazma bölünürken hayvan hücresinde boğumlanma, bitki hücresinde orta lamel oluşumu gözlenir. Sonuçta iki haploit hücre meydana gelir. Buradaki sitoplazma bölünmesine sitokinez I denir.

Mayoz II

Profaz II, Metafaz II, Anafaz II ve Telofaz II evrelerinden oluşur. Mayoz II başında interfaz olayı gerçekleşmez. Yani DNA replikasyonu olmaz. Mitoz bölünmenin benzeri olaylar gerçekleşir. Yalnızca sentrozomların kendini eşlediği görülür. Bu aşamada sadece kardeş kromatitler birbirinden ayrılır ve haploit kromozomlu 4 yeni hücre oluşur.


23

1. BÖLÜM

Üreme

Profaz II: Sitokinez I’den sonra görülen ve çok kısa süren bir evredir. Bazı organizmalarda sitokinez I’den sonra hemen Metafaz II evresi başlayabilir. Çekirdek zarı parçalanır. İğ iplikleri kromatitlerin kinetekorlarına bağlanır.

Metataz II: Kromozomlar hücrenin ekvatoral düzlemine tek sıra halinde düzenli bir şekilde dizilir.

Anafaz II: Kardeş kromatitlerin sentromerleri birbirinden ayrılır. Her bir kromatit hücrenin zıt kutuplarına doğru çekilir.

Telofaz II: Kromozomlar kutuplara çekilerek çekirdek zarı oluşurken bir yandan da sitoplazma bölünmesi gerçekleşir ve hücre ikiye bölünür.

Sitokinez II: Mayoz II sonucunda sitokinez ile haploit kromozomlu dört yeni hücre oluşur.

24


Üreme

1. BÖLÜM Öğreniyorum....

Aşağıda bölünmekte olan bazı hücrelerin bölünme evrelerine ait şekilleri verilmiştir.

1

2

5

6

3

7

4

8

Buna göre; Numaralandırılmış şekillerden hangileri kesinlikle mayoz geçirmekte olan hüc relere aittir?

3 ve 4

Numaralandırılmış şekillerden hangileri 2n = 4 kromozomlu bir hücrenin ma yoz bölünmesine ait olabilir?

1, 2, 3 ve 4


7 ve 8

Numaralandırılmış şekillerden hangileri 2n = 4 kromozomlu bir hücrenin mitoz  bölünmesine ait olabilir?

5 ve 6


5 ve 6

Numaralandırılmış şekillerden hangileri n = 2 kromozomlu bir hücrenin mitoz  bölünmesine ait olabilir?

1 ve 2

Numaralandırılmış şekillerden hangileri mayoz geçiren 2n = 4 kromozomlu bir  hücrenin anafaz I hangisi anafaz II evresine ait olabilir?

4 - Anafaz I

2 - Anafaz II


25

Üreme

1. BÖLÜM Mayoz Bölünmenin Önemi:

Mayoz bölünmenin temel amacı, hem kromozom sayısını yarıya indirmek hem de kalıtsal özellikleri farklı olan hücrelerin oluşmasını sağlamaktır. Mayoz bölünme sonucunda kromozom sayısı yarıya inmiş dört yeni hücre oluşur. Bunun sonucunda eşeyli üreyen canlı türlerinde kromozom sayısının nesilden nesile sabit kalmasını sağlar.

Canlılarda gerçekleşen; I.

kardeş kromatitlerin kutuplara doğru çekilmesi,

II.

mayozda homolog kromozomlar arasında parça değişiminin olması,

III. interfazın S evresinde DNA’nın eşlenmesi, IV. mayozda homolog kromozomların ekvator düzleminde rastgele dizilmesi olaylarından kural olarak genetik çeşitliliği artıranlar, aşağıdakilerin hangisinde bir likte verilmiştir? A) I ve II

B) I ve III

D) II ve IV

E) III ve IV

C) II ve III

Homolog kromozomlarda parça değişimi mayoz bölünmenin profoz I’inde gerçekleşir ve mayozda homolog kromozomların rastgele dizilimi Anfaz I’de gerçekleşir iki olayda genetik çeşitliliği arttırır.

26


Üreme

1. BÖLÜM MİTOZ BÖLÜNME

     

n, 2n kromozomlu hücreler mitoz bölünme geçirebilir. Bölünme sonucu 2 hücre oluşur. Kromozom sayısı sabit kalır değişmez. Çok hücreli canlılarda büyüme ve gelişmeyi sağlar. Kalıtsal çeşitlilik yoktur. Mitoz sonucu oluşan hücre bir daha mitoz geçirebilir.

MAYOZ BÖLÜNME

     



Evrimsel sürece katkı sağlamaz.





Tek evrede gerçekleşir.





Vücut hücrelerinde gerçekleşir.



2 n kromozomlu hücreler mayoz bölünme geçirebilir. Bölünme sonucu 4 hücre oluşur. Kromozom sayısı yarıya iner Eşeyli üreyen canlılarda gamet oluşumunu sağlar. Kalıtsal çeşitlilik vardır Mayoz sonucu oluşan bir hücre bir daha mayoz geçiremez. Evrime katkı sağlar. Mayoz I ve Mayoz II olmak üzere 2 evrede gerçekleşir. Eşey ana hücrelerinde olur

Aşağıda verilen şekillerde 2n = 4 kromozomlu bir hücrede meydana gelen mayoz bölünmenin bazı evreleri gösterilmiştir.

Bu evrelerin gerçekleşme sırası aşağıdakilerin hangisinde doğru olarak verilmiştir? A) II, III, I

B) II, I, III

D) III, II, I

E) I, II, III

C) I, III, II

I. şekil anafaz II II. şekil metafaz II III. şekil telofaz I gerçekleşme sırası III - II - I ’dir


27

Üreme

1. BÖLÜM Eşeyli Üreme: Eşeyli Üremenin Özellikleri 

Dişi ve erkek olmak üzere iki farklı eşeye ait değişik genetik özellikteki gametler biraraya gelir.



Yeni gen kombinasyonlarının oluşmasını sağlar. Bu nedenle çeşitliliği arttırır.



Gen aktarımı, çekirdek değişimi veya döllenme olayları gerçekleşir.



Evrime olanak sağlar ve evrimi hızlandırır.



Kuşaktan kuşağa zararlı genlerin kaybını hızlandırır.

 Koşulları sıkça değişen çevrelerde popülasyonun devamlılığını sağlar.

Bitkilerde eşeyli üremeyi sağlayan organ çiçektir. Çiçekli bitkiler tohum oluştururlar.

Aynı bitkiden elde edilen tohumlar aynı çevre koşullarında yetiştirilse bile, mutlaka kalıtsal çeşitlilik vardır. Çünkü tohum oluşumu sırasında mayoz bölünme ve döllenme gerçekleşir.

Bitkilerde görülen aşağıdaki üreme şekillerinden hangisi kalıtsal çeşitlilik yönünden diğerlerinden farklıdır? A) Çilek bitkisinin sürüncü gövde ile üremesi B) Orkide bitkisinin doku kültürü yöntemiyle üretilmesi C) Lale bitkisinin rizomları ile üremesi D) Cam güzeli bitkisinin dal parçasından yeni cam güzeli yetiştirilmesi E) Hurma bitkisinin çekirdeğinden hurma yetiştirilmesi

A, B, C, D seçeneklerindeki üreme şekilleri eşeysiz üremedir fakat E seçeneğindeki üreme şekli eşeyli üremedir.

28


Üreme

1. BÖLÜM

Eşeyli üremenin temelini mayoz bölünme ve döllenme olayları oluşturur. Gamet oluşumu sırasında mayoz bölünme ile kromozom sayısı yarıya iner, döllenme ile iki katına çıkar. Böylece eşeyli üreyen canlılarda tür içi kromozom sayısı sabit kalır. mayoz

n

2n

yumurta hücresi

Yumurta ana hücresi

mitoz Döllenme

2n

2n

zigot

birey

mayoz

2n

n

Sperm ana hücresi

sperm hücresi

Aşağıdaki grafikte kromozom sayısının zamana bağlı değişimi verilmiştir. Kromozom sayısı

2n

n

II

I

III

zaman

Buna göre I, II ve III nolu zaman aralığında gerçekleşen olaylar aşağıdakilerden hangisinde doğru eşleştirilmiştir? I

II

III

A)

Mitoz

Mayoz

Döllenme

B)

Mitoz

Döllenme

Mayoz

C)

Mayoz

Mitoz

Döllenme

D)

Mayoz

Döllenme

Mitoz

E)

Döllenme

Mayoz

Mitoz

I. Zaman aralığında kromozom sayısı yarıya inmektedir bu nedenle mayoz bölünme olduğu anlaşılmaktadır. II. Zaman aralığında kromozom sayısı iki katına çıkmıştır bu da döllenme olduğunu gösterir. III. Zaman aralığında kromozom sayısı sabit kalmıştır mitoz bölünme olduğunu gösterir.


29

1. BÖLÜM

Üreme

Canlıların çeşitliliği açısından eşeyli üremenin ve mayozun önemi: Mayoz bölünmenin mayoz I’in profaz I’inde cross-over ile, anafaz I’inde ise homolog kromozomların kutuplara rastgele çekilmesiyle oluşan yeni hücrelerde kalıtsal çeşitlilik sağlanır. Eşeyli üremede ise döllenme olayı ile iki farklı bireyin eşey hücrelerinin çekirdekleri kaynaşarak yeni genetik yapıda bir birey meydana gelir. Bu iki olayda genetik çeşitliliği arttırır ve evrim açısından oldukça önemlidir.

Bazı canlılarda kalıtsal çeşitliliği sağlayan mekanizmalar: Konjugasyon: Bakteri ve paramesyum gibi canlılarda görülen eşeyli üreme şeklidir. Bakterilerde Konjugasyon; Elektron mikroskobu ile yapılan incelemelerde bakterilerde gen aktarımı gözlemlenmiştir. Buna göre iki bakteri yan yana geldiğinde aralarında oluşan sitoplazmik köprüler aracılığı ile verici bakteriden alıcı bakteriye gen aktarımı olur. Böylece alıcı bakteride kendi genlerine ek olarak vericiden gelen genlerle gen kombinasyonu oluşur. Bakterilerde antibiyotiklere direnç bu şekilde kazanılır.

Bakterilerde Konjugasyon

30


Üreme

1. BÖLÜM

Paramesyumda Konjugasyon 1- Eş oluşturmaya uygun iki birey yan yana gelir ve aralarında sitoplazmik köprü kurulur. İki hücre genetik yapı bakımından birbirinden farklıdır. 2- Her bir bireydeki küçük çekirdekler mayoz geçirerek haploit dört küçük çekirdeği meydana getirir. Büyük çekirdek eriyerek kaybolur.

3- Çekirdeklerden üçü eriyerek kaybolur. Kalan çekirdekler birer mitoz bölünme geçirir ve her hücrede iki çekirdek oluşur. 4- Eşler daha sonra birer küçük çekirdeği değiş tokuş yapar. 5- Hücrenin küçük çekirdeği eşinden almış olduğu küçük çekirdekle kaynaşır. Meydana gelen yeni diploit çekirdek iki bireydeki genlere sahiptir. Eşler ayrılır.

6- Diploit çekirdek art arda 3 mitoz bölünme geçirir ve 8 diploit küçük çekirdek oluşur. Bu çekirdeklerden 3’ü eriyerek kaybolur. 4’ü büyüyerek büyük çekirdek özelliği kazanır. 1’i ise küçük çekirdek olarak kalır. Her paramesyum her seferinde küçük çekirdeklerde bölünerek arka arkaya iki kez bölünerek 4 yavru hücre oluşturur.


31

Üreme

1. BÖLÜM Partenogenez:

Dişi üreme hücresi olan yumurtadan (haploit = n) veya yumurta ana hücresinden (diploit = 2n) döllenme olmaksızın bir bireyin meydana gelmesidir.

Kraliçe arı (2n)

Erkek arı (n)

Mayoz

Mitoz

Yumurtalar (n)

Döllenmeden gelişme

Spermler (n)

Döllenme

Zigot (2n)

Erkek arı (n)

Dişi embriyolar (2n) Polen ile beslenirse İşçi arı (kısır) (2n)

Arı sütüyle beslenirse Kraliçe arı (2n)

Bal arısında partenogenez

Bal arılarının üremesiyle ilgili aşağıdakilerden hangisi söylenemez? A) Kraliçe arıda yumurta oluşumu mayoz bölünme ile sağlanır. B) Kraliçe arının oluşturduğu yumurtaların tamamı döllenmeye katılmaz. C) Erkek arıda sperm oluşumu sırasında homolog kromozom ayrılması gerçekleşir. D) Bir erkek arının oluşturduğu spermlerin tamamının kalıtsal yapısı aynıdır. E) Yumurta ve sperm hücrelerinin oluşumu sırasında kardeş kromatitler birbirinden ayrılır.

Erkek arıda sperm oluşumu mitoz bölünme ile gerçekleşir. Homolog kromozomların ayrılması olayı mayoz bölünme ile gerçekleştiğinden C seçeneği yanlıştır.

32


Üreme

1. BÖLÜM

Kraliçe arıda yumurta hücresi oluşurken gerçekleşen; I.

DNA eşlenmesi,

II. homolog kromozom ayrılması, III. sentromer ayrılması, IV. kromozom sayısının yarıya inmesi olaylarından hangileri erkek arıda sperm oluşumu sırasında da gözlenir? A) Yalnız I

D) I, II ve III

B) I ve III

C) II ve IV

E) I, II, III ve IV

Kraliçe arıda yumurta oluşumu mayoz bölünme ile gerçekleşir. Erkek arıda sperm oluşumu ise mitoz bölünme ile gerçekleşir. Soruda verilen önermelerden I. ve III. önermeler hem mayoz bölünmede hem de mitoz bölünmede gerçekleştiğinden I ve III doğrudur.

Cross-over ve genetik rekombinasyonun biyolojik çeşitliliğe katkısı:

Cross-over ve genetik rekombinasyon yeni oluşan bireylerde genetik çeşitliliğe, aynı tür içerisinde farklılıklara neden olmaktadır. Bu farklılıklar birikerek biyolojik çeşitliliğe neden olmaktadır.


33

3. Hangi embriyonik örtüleri gözlemlediniz? Gerçekçekleştirdiğiniz etkinlikte embriyonun gelişiminde görev alan vitellus, amniyon, allantoyis ve kabuk kısımlarını incelediniz. Ayrıca üç, beş ve yedi günlük embriyoların gelişimini gözlemlediniz. Şimdi de insanda üreme sisteminin yapısını ve işleyişiniÜrem öğreneceksiniz. e

1. BÖLÜM

İnsanda Üreme Sistemi:

B. İNSANDA ÜREME SİSTEMİ

Dişi Üreme Sistemi

Yumurta kanalı

Döl yatağı

Yumurtalık Endometriyum

Serviks Vajina

İnsanda üreme sistemi dişi ve erkeklerde, gamet üretmek gibi ortak görev üstlenmesine rağmen yapısal olarak farklı özelliklere sahiptir. Bundan dolayı dişi ve erkek üreme sistemleri ayrı ayrı incelenecektir.

1. Dişi Üreme Sistemi Dişi üreme sistemi, dişi gametleri oluşturur, eşey hormonlarını üretir, döllenme ve fetusun gelişimi için uygun ortam sağlar. Bu sistem yumurtalıklar (ovaryumlar), yumurta kanalı (fallopi tüpü), döl yatağı (uterus, rahim), döl yatağı ağzı (serviks) ve vajinadan meydana gelir (Şekil 1.7.8.).

a. Dişi Üreme Sisteminin Bölümleri I. Yumurtalıklar

İnsanda dişi üreme sistemi

 Yumurtalık (ovaryum) Şekil 1.7.8. İnsanda dişi üreme sistemi 170

Vücudun ön tarafında, karın boşluğunun hemen altında, sağ ve solda yer alan badem şeklinde bir çift organdır. Yumurtalıklar

Dişilerde oogenez (yumurta oluşumu) ovaryumda (yumurtalıkta) meydana gelir.

 Yumurta kanalı (Fallopi tüpü) Her ovaryumun önünde kirpikli huni adı verilen bir yapı bulunur. Kirpikli huni yumurta kanalına açılır.

Döllenme olayı yumurta kanalında gerçekleşir. Döllenmiş yumurta ilk bölünmelerini yumurta kanalında geçirir.

 Döl yatağı (Uterus) Düz kaslardan yapılmış ve iç yüzeyinde bolca kılcal kan damarı bulunan ve mukus salgılayan tabaka (endometrium) ile kaplanmıştır. Uterusun devamı ise vajinadır. Plasenta

Plasentanın anne tarafı Göbek bağı

Anne atardamarı Anne toplardamarı

Rahim

Göbek bağı atardamarı Göbek bağı toplardamarı

 Vajina ve Serviks Spermlerin dişi vücuduna bırakıldığı ve dışarı açılan kanaldır.

34


Plasentanın fetüs tarafı

Üreme

1. BÖLÜM Erkek Üreme Sistemi

İdrar kesesi

Epididimis

Prostat bezi Vas deferens Üretra

Kalın bağırsak Seminal kesecik Cowper bezi

Testis

Seminifer tüpler

Skrotum Penis Sertoli hücresi

Sperm hücresi

Leydig hücreleri

Spermatogonik hücreler

Seminifer tüpün enine kesiti

Şekil 1.7.11. İnsanda erkek üreme sistemi

 Testisler: Spermlerin oluştuğu bir çift bezdir. Vücut dışına doğru uzamış keseler (skrotum) içinde bulunur. Çünkü spermler vücut sıcaklığında yaşayamazlar. Testislerin yapısında yüzlerce seminifer tüpcük ve üst kısmında da epididimis bulunur.

Seminifer tüpcüklerde oluşan spermlerin dölleme ve hareket yetenekleri yoktur. Spermler hareket ve dölleme yeteneğini epididimiste kazanırlar.

 Yardımcı bezler Prostat, seminal keseler, cowper bezlerinden oluşur. Testislerde üretilen spermlerin yüzerek hareket etmelerini sağlayan ve spermleri kayganlaştırarak hareketlerini kolaylaştıran sıvıları üreten bezlerdir.


35

Üreme

1. BÖLÜM Dişi ve Erkek Üreme Hücrelerinin Oluşumu: Dişi üreme hücrelerinin oluşumu (Oogenez)

Dişi eşey bezlerinde (ovaryum - yumurtalık) mayozla yumurta oluşması olayıdır.

(n)

(n)

Dişi memelide yumurta hücresinin oluşumu Zona pellusida Yumurta zarı Sitoplazma Çekirdek Farklılaşmış folikül hücrelerinden oluşan tabaka

İnsan yumurtasının yapısı

36


Türe ait spermle döllenmeyi sağlar.

Üreme

1. BÖLÜM Erkek Üreme hücrelerinin oluşumu (Spermatogenez) Sperm ana hücresi (2n) Spermatogonyum

Mitoz

Mayoz I

Birincil spermatosit

İkincil spermatosit (n) Mayoz II

Spermatit (n) Sperm (n)

Erkek memelide sperm hücresinin oluşumu Akrozom Çekirdek Mitokondriler

Baş

Orta Bölüm

Kamçı

İnsan sperminin yapısı

Yumurta Hücresi

 

Yumurtalıkta genç folikülün olgunlaşması ile olur. Büyük, sitoplazması bol ve hareketsizdir.

Sperm hücresi

 

Testislerde oluşur. Küçük, az sitoplazmalı ve hareketlidir.


37

Kandaki konsantrasyonu

dan sonra gün aşımı adan sonra rogramlanmezlik gelidoğmamış n etkilenir. ben birkaç sı gereken saklarında akiben dışlimsi siyah ekleşmedialır. Bebek mekonyum, zarar verir. ge boyanGeç doğan mi, çevre ve mekonerde prob-

LH

Hipofiz hormonlarının kandaki düzeyi

FSH

Hipofizden salgılanan hormonlar

14

0

Yumurtalık hormonlarının kandaki düzeyi

Kandaki konsantrasyonu

iyor sunuz?

süren bu evreye menstrual döngü denir. Menstrual döngü; yumurtanın gelişmesi, serbest bırakılması (ovulasyon) ve döllenme olasılığına karşı döl yatağının hazırlanmasını içine alan olayları kapsar. Menstrual döngü, sıcak ülkelerde yaşayan dişilerde genellikle 13-14 yaş, soğuk ülkelerde yaşayan dişilerde ise 15-17 yaş arasında başlar ve 45-55 yaşına kadar devam eder. Yumurtlama ve menstrual döngünün bitmesine Üreme 1. BÖLÜM menopoz adı verilir. Menstrual Döngü Menstrual döngü hormonlar tarafından kontrol edilir. Hipotalamustan salgılanan RF hipofizi uyarır, hipofizden FSH, LH salgılanır ve bu Menstrual döngü; yumurtanın gelişmesi, serbest bırakılması (ovulasyon) ve döllenme hormonlar yumurtalığı etkiler. Yumurtalıktan salgılanan hormonlar, döl olayatağını etkileyerek dört evreden oluşan döngüyü meydana sılığına karşı döl yatağının hazırlanması olaylarınımenstural kapsar. getirir (Şekil 1.7.10).

28 Gün Progesteron

Yumurtalıktan salgılanan hormonlar

Östrojen

14

0

Folikül

Yumurtlama

28 Gün

Korpus luteum

Yumurtalığa ait döngü

Hormonal salgıya bağlı olarak döl yatağı astarında görülen değişiklikler 0 5 Menstruasyon evresi Folikül evresi

28 Gün

14 Korpus luteum oluşumu

Menstrual döngü esnasında hormonlarda; yumurtalık ve döl yatağında Şekil 1.7.10. Menstrual döngü esnasında hormonlarda, yumurtalıkgörülen ve döl değişiklikler yata-

ğında görülen değişiklikler

1- Folikül Evresi 2- Ovulasyon Evresi 3- Korpus Luteum Evresi 4- Mentruasyon Evresi

38


1. BÖLÜM 

Üreme

Folikül Evresi;

Yumurta hücresi ovaryumda folikül adı verilen kese içinde gelişir. Folikülün gelişmesi sırasında ovaryumdan çok miktarda östrojen hormonu, az miktarda progesteron hormonu üretilip salgılanır. Bu hormonlar kan yoluyla uterus iç çeperinin (endometriyum) kalınlaşmasını sağlar. Bu tabakadaki kan kılcalları kanla dolar ve mukus salgısı artmaya başlar. Folikül evresinin başlaması hipofizden salgınan FSH hormonunun eşik değere çıkması ile mümkündür.

 Ovulasyon Evresi;

Foliküllerce salgılanan östrojen hormonunun maksimum düzeye çıkması ile FSH azalır, hipofizden LH hormonu salgılanır ve LH folikülün çatlaması ile yumurtanın atılmasını sağlar. Yumurtanın atılması olayına ovulasyon denir. Kirpikli huniyle tutulan yumurta fallopi kanalına geçer. Bu evrede yumurtanın mayoz bölünmesi devam etmektedir. Yumurta fallopi kanalına geçinceye kadar mayoz tamamlanır. Mayozla oluşan ootit gelişmesini tamamlayarak döllenebilecek gerçek hücreye dönüşür.

 Korpus Luteum Evresi;

Yumurtanın folikülü terketmesinden sonra (ovulasyon), LH hormonunun etkisiyle ovaryumda bulunan folikül hücrelerinin içi yağ dolar. Sarı bir görünüm kazanan folikül hücrelerine lütein hücreleri, hücrelerin oluşturduğu bu sarı renkli yeni yapıya sarı cisim (korpus luteum) denir. Korpus luteumun lutein hücreleri çokça progesteron az miktarda östrojen hormonu salgılar. Bu evre yaklaşık olarak 10-14 gün kadar sürer. Korpus luteum evresinde fallopi kanalındaki yumurtanın karşılaşabileceği iki olay vardır ya yumurta döllenip zigotu oluşturacaktır ya da döllenme olmayıp menstruasyon evresi başlayacaktır.

 Menstruasyon Evresi;

Yumurta döllenmediği takdirde sarı cisim, oluşmasından 15 gün sonra bozulur. Bunun sonucu olarak kandaki progesteron miktarı azalır. Progesteron azalması ile uterus iç ceperi parçalanır. Burada gelişmiş doku parçaları ve döllenmemiş yumurta bir miktar kanla dışarı atılır. Bu olaya menstrüasyon (ay başı, adet görme) denir ve 3 - 6 gün kadar devam eder.

Menstruasyon Hijyeninin Önemi: Menstruasyon hijyeni kadının sağlığı açısından önemlidir ve bu dönemde birey temizliğine önem vermelidir.


39

Üreme

1. BÖLÜM

Aşağıdaki şekilde dişi üreme sistemine ait bazı kısımlar numaralandırılarak verilmiştir. I

II

III

Buna göre döllenmenin olduğu ve embriyonun tutunup gelişimini tamamladığı organlar aşağıdakilerden hangisinde doğru eşleştirilmiştir? Döllenmenin

Embriyonun gelişimini

olduğu organ

tamamladığı organ

A)

I

II

B)

I

III

C)

II

I

D)

II

III

E)

III

I

Fallopi tüpünde döllenme, embriyonun gelişimini tamamladığı organ ise uterustur. Fallopi tüpü I ile, uterus ise III ile gösterilmiştir.

Menstruasyon döngüsünde görev yapan hormonlar ile ilgili;

I.

FSH; yumurtalıktaki genç folikülün uyarılmasını sağlar.

II.

LH; folikülün yırtılıp yumurtalıktan yumurtanın atılmasını sağlar.

III.

Progesteron; döl yatağının kalınlaşmasını sağlar.

ifadelerinden hangileri doğrudur? A) Yalnız I

D) II ve III

B) Yalnız II

C) I ve II

E) I, II ve III

FSH, LH ve progesteron ile ilgili verilen açıklamalardan her üçü de doğrudur.

40


1. BÖLÜM

Üreme

Üreme sağlığı ve cinsel yolla bulaşan hastalıklar: - HIV (AIDS) - HSV (genital uçuk hastalığı) - HPV (Genital siğil hastalığı) - Sifilis (Frengi) - Bel soğukluğu

Tüp bebek yöntemi:

Dünyadaki en önemli kısırlık ( infertilite) tedavisidir.

İn vitro fertilizasyon yöntemi:

Kadınlarda ilaç verilerek çoğaltılan yumurtaların ultrason eşliğinde toplandıktan sonra erkekten alınan spermle laboratuvar ortamında döllenmesidir. Bu yöntemle sperm seçimini yumurta dış ortamda kendisi yapar. Sperm hareketlerinin ileri derecede bozuk olduğu durumlarda ve ileri derecede sperm yapı bozukluklarında başarı oranı oldukça düşüktür.

Aile planlamasının önemi,

Aile planlaması istenildiği zaman istenilen sayıda çocuk sahibi olmaktır. Aile planlaması istedikleri zaman, istedikleri sayıda çocuk sahibi olmaları için ailelere verilen hizmetlerin tümüdür. Amaç anne ve doğacak çocukların sağlıklı olması ve çocuk sahibi olmak istenildiğinde gebeliğin oluşmasıdır.


41

Üreme

1. BÖLÜM Büyüme ve Gelişme

Zigottan başlayıp yeni bir bireyin meydana gelmesiyle sonlanan olayların tamamına denir. İki blastomer

Dört blastomer

Zigot

Morula

Mezenşim hücreleri

Blastula

Blastosöl Endoderme dönüşecek hücreler

Gastrula boşluğu Mezoderm Blastopor

Endoderm Ektoderm 12 haftalık fetus

9 haftalık fetus

42

Gastrula evresi

6 haftalık embriyo

İnsanda emriyonik gelişim


4 haftalık embriyo

Üreme

1. BÖLÜM a) Bölünme; Segmentasyon:

Yumurta ve spermin birleşmesi ile oluşan zigot, üstün bir bölünme yeteneği kazanır. Gelişmenin ilk evrelerinde görülen çok hızlı mitoz bölünmelere segmentasyon denir.

Segmentasyon evresinde hücre büyümesi olmaz.

Blastomer: Segmentasyon sonucu oluşan her hücreye blastomer denir.

zigot

dört blastomerli evre

Morula: Zigottan mitoz bölünme ile 2 - 4 - 8 - 16 - 32 - 64 - 128 gibi geometrik dizi şeklinde hücre artışı olur. Blastomer büyüklüğü aynı olan bu topluluğa morula denir.

Morula evresindeki embriyo, çok sayıda hücreden oluşmasına rağmen blastomerlerdeki toplam madde miktarı zigottakinden daha azdır.

Blastula: Bölünmelerle hücre sayısı arttıkça, hücre topluluğunun içinde bir boşluk oluşur. Hücre tek tabaka halinde bu boşluğun çevresine çekilir. Bu boşluğa blastula boşluğu blastosöl denir. Blastula boşluğunun içi özel bir sıvı ile doludur. Dıştan tek sıralı hücre tabakası ile çevrili, içi sıvı dolu bir küreye benzeyen embriyonun bu safhasına blastula denir.

b) Hücre Göçü: Blastula oluşumundan kısa bir süre sonra embriyonun alt kısmındaki hücreler blastula boşluğuna doğru hareket ederler. Bu olaya hücre göçü adı verilir.

Gastrula: Hücre göçü ile birlikte öncelikle iki tabakalı bir embriyo daha sonra ise üç tabakalı embriyonun oluştuğu bu safhaya gastrulasyon, bu safhadaki embriyo da gastrula denir.


43

Üreme

1. BÖLÜM Hamilelikte bebeğin gelişimini olumsuz etkileyen faktörler: Sigara kullanımı Alkol kullanımı Stres Düzensiz beslenme gibi faktörler bebeğin gelişimini olumsuz etkiler.

2. Ünite - Kalıtım, Gen Mühendisliği ve Biyoteknoloji Hamileliğin izlenmesinde kullanılan yöntemler; Ultrason: Genetik danışmanlık, kalıtsal bir hastalığı olan veya has-

talıkdalgalarından genini taşıma riski bulunan kişilere hastalığın seyri, tedavi Ses faydalanarak görüntüleme sağlanabilen bir yöntemdir. Ultrasonun çalışma prensibi ses dalgalarının farklı yöntemleri, çocuklarında ortaya çıkma riski, hastalıkla ilgili hangi dönemlerde hangi testlerin yapılması gerektiği ve test sonuçları dalında işlevi ve kullanım alanı bulunmaktadır. hakkında bilgi verilmesini kapsar.

ve organlardan farklı şekilde yansıma özelliğine dayanır. Tıbbın sadece kadın hastalıkları ve doğum dalında değil hemen her

noloji

Genetik danışmanlar, doğum öncesinde kalıtsal hastalıkların Amniyosentez: ri pekiştirmek amacıyla aşağıdaki etkinliği teşhisi için gerekli olan çeşitli yöntemleri önerebilir. Bu yöntemlerAmniyosentez anne adayının karın cildinden girilen bir iğne ile rahim içine buradan da bebeğin içinde yüzdüğü amniyon den biri amniyosentezdir. Amniyosentezde bir enjektör ile amnisıvısına ulaşılması ve buradan sıvı alınması olayıdır. yon kesesinden amniyotik sıvı çekilir ve sıvının içindeki hücreler, Amniyosentez bebekte kromozom anomalisi araştırılması , NTD (nöral tup defekti) araştırılması ya da bebeğin akciğer olkromozomal ve genetik hastalıklar açısından analiz edilerek kargunlaşmasının gibi nedenlerle tanıdöneminamaçlı kullanılabilir. yotipleri belirlenir.araştırılması Böylece genetik hastalıklar embriyo aryotip Oluşturma de tespit edilir. (Şekil 2.21).

mları yapı ve büyüklüklerine göre karyotipe Amniyotik sıvı

Santrifüj Fetüs

Biyokimyasal testler Sıvı

haftalık) ya beş kişilik(14-16 gruplar oluşturunuz. Fetüshücreleri hücreler Şekil A'da görülen kromozomlar yapı Fetüs ve Birkaç gün mından dağınık olarak verilmiş olup Şekil sonra Plasenta Karyotip analizi dönüştürülmüştür. C'de verilen kromozomlardan yola çıkarak Hücre kültürü Uterus Rahim ağzı urunuz. uz karyotipi sayfaŞekil 143' de görülen Şekil 2.21: Doğumdan önce bazı kromozomal hastalıkların belirlenmesi için yapılan amniyosentez Karyotip: ple karşılaştırınız.

hücredeki kromozomlar özdeş çift kromozomlar halinde eşlendikten sonra belli bir Doğumdan önce fetüsten amniyotik sıvı Bir alınarak kromozomların yapı ve sayılarının normal olup olmadığıdüzene incelenerek görekaryotip sıralanırsa o kişinin karyotipi meydana gelir. Her bir bireyin kromozom analizleri yapılır. sayısı, şekli ve büyüklüğü onun karyotipini ifade eder. Karyotip nesilden nesile aktarıla-

1

rak korunur. faydalanılarak çeşitli türlerin kromozom haritaları çıkarılabiKaryotip oluştururken çoğunlukla bir akyuvar çeşidi olanKaryotipten lenlir. fosit kullanılır. Kültür ortamına alınan bu hücrelere mitozu uyaran bir ilaç eklenir. Hücreler birkaç gün süreyle kültür içerisinde geliştirilir. Daha sonra mitozu metafaz evresinde durduran başka bir ilaç ilave edilir. Bu evrede kromozomlar birbirine bağlı iki kardeş B kromatit hâlindedir. Kardeş kromatitlerin boyanarak mikroskopta fotoğrafları çekilir ve bilgisayara aktarılır. Kromozomların bilgisayar ortamında bir/ düzene göre sıralanmasına karyotip Sınıf / bellirli Biyoloji Akıllı Defter 2 44 10. denir. Her bireyin kromozom sayısı, şekli ve büyüklüğü onun kar13 10 yotipini ifade eder. Karyotip nesilden nesile aktarılarak korunur. 4 12 Karyotipten faydalanılarak çeşitli türlerin kromozom haritaları çı-

16

Kalıtımın Genel İlkeleri

2. BÖLÜM KALITIM VE BİYOLOJİK ÇEŞİTLİLİK

Olasılık ilkeleri ve Uygulamaları

Olasılık her zaman gerçekleşmeyen; ancak gerçekleşmesi beklenen olaylardır. Yani şansa bağlı olaylardır. Genetik açısından önemli 2 olasılık kuralı vardır.

 Şansa bağlı bir olayın bir defa denenmesinden elde edilen sonuçlar, aynı olayın daha sonraki deneme sonuçlarını etkilemez. Çünkü bağımsız olayların sonuçlarıda bağımsızdır. Örneğin bir anne babanın 4 kız çocuğu var diye 5. çocuklarıda %100 kız olur diyemeyiz. Bir anne ve babanın her çocukları için kız olma olasılığı 1/2 dir. Çünkü çocuk ya kız ya da erkek olur.

 Şansa bağlı iki bağımsız olayın aynı anda birlikte olma olasılığı, bunların ayrı ayrı olma olasılıklarının çarpımına eşittir. Örneğin hamile bir bayanın çift yumurta ikizlerinin ikisininde kız olma olasılığı, her bir çocuğun kız olma olasılıklarının çarpımına eşittir.

1. çocuğun kız olma olasılığı 2. çocuğun kız olma olasılığı İkisinin birden kız olma olasılığı

1 2 1 2 1 2

1 = 1 tür. 4 2

Kalıtımda gamet, genotip, fenotip çeşitlerinin hesaplanmasında olasılık kuralları uygulanır.


45

Mendel'in çalışmalarının ve kalıtımla ilgili yasalarının daha iyi anlaşılması için bazı temel kavramların bilinmesi gerekir. Mendel'in birim faktörü günümüzde gen olarak tanımlanır. Kromozomların kalıtsal bir karakterin oğul döllere aktarılmasını sağKalıtımın Genel İlkeleri 2. BÖLÜM layan bölümüne gen denir. Gen, yaklaşık 1500 adet nükleotitten Kalıtımla İlgili Kavramları oluşan DNA parçasıdır. Bir karakterin kalıtımından sorumlu gen çeşitlerinin her birine alel gen denir. Alel gen sayısı ikiden fazla birçokher canlı en(karakter) fazla ikisinişifre veren bölümüdür. Homolog kromozomlar DNA’nın birbunlardan protein için Gen: olsa bile taşır. Bu gen çiftleri homolog kromozomların lokus denilen karşılıklı bölgelerinde bulunur. Örneğin bezelyelerde tohum rengi için sarı Alel genler Alel gen: Eşeyli üreme sonucu oluşan anneden ve babadan üreme hücve yeşil olmak üzere iki alel gen vardır (Şekil releri yoluyla aynı karakterlere ait birer tane gen aktarılır. 2.4).Baskın ve çekinik karakterleri belirleyen babadan gelen bu genlere allel gen denir. Sarı tohum geni S s Yeşil tohum geni genlerAnne (alel ve genler) aynı harfin büyük ve küçüğü ile sembolize edilir. Örneğin bezelyelerde sarı tohum geni baskın olduğu için S, yeLokus: Bir genin kromozom üzerinde bulunduğu yere lokus denir. Şekil 2.4: Bezelyelerde tohum rengi için iki alel gen bulunur.

Homozigot:

116

Aynı karakter üzerine etkili olan allel genlerin her ikisi karakterlere aynı yönde etki ediyorsa böyle karakterlere homozigot denir. Örn: AA, aaBB

Heterozigot: Aynı karaktere etki eden genler karaktere farklı yönde etki ediyorsa böyle genlere heterozigot (hibrit = melez) denir. Örn: Aa, AaBb

Genotip: Bir bireye anneden ve babadan gelen genlerin tamamı o bireyin genotipini oluşturur.

Fenotip: Genotipin etkisi altında bireyin oluşturduğu dış görünüşe fenotip denir.

Dominant (Baskın) Gen: (A, B) Canlının dış görünüşüne her durumda etkisini gösteren genlere dominant (baskın gen) denir. Büyük harfle gösterilir.

Resesif (Çekinik) Gen: (a, b) Karakter üzerine etkisini her iki allenin de çekinik olması durumunda gösteren genlerdir. Küçük harfle gösterilirler. Bezelyelerde sarı tohum rengi geni yeşil tohum rengi genine baskındır. Sarı tohum rengi geni

S

46


Yeşil tohum rengi geni

S

Genotip SS Homozigot dominant

Fenotip Sarı

Ss ss

Sarı

Heterozigot dominant Homozigot resesif

Yeşil


2. BÖLÜM Gen - Kromozom Teorisi: Bağımsız gen: a

A B

Genler kromozomlar üzerinde yerleşmiş küçük fiziksel birimlerdir.

Bağlı gen:

b

A

a

B

b

Bağımsız gen: Bir kromozomun üzerinde bir genin olması durumudur. Bağlı gen: Bir kromozomun üzerinde birden fazla genin bulunması durumudur.

Diploit bir canlıda bir karakterin kalıtımından sorumlu alel genler aynı kromozom üzerinde bulunamazlar. Homolog kromozomların karşılıklı gen bölgesinde lokuslar da bulunurlar.

Bağlı genlerde mayoz bölünme ile gamet oluşumu sırasında cross-over olayı gerçekleşebilir. Genler birbirinden ne kadar uzaksa cross - over olma olasılığı da o kadar fazladır. Bu özellikten yararlanılarak kromozom haritaları yapılır.

Cross - over yüzdeleri; A - B = %20 A - C = % 40 B - C = %20 A - D = % 30

olan genlerin kromozom üzerindeki dizilişi aşağıdakilerden hangisi gibi olabilir? A) B

A

C

D

B) B

A

C

D

C) B

C

A

D

D) B

C

A

E) D

B

A

D C

Genler birbirinden ne kadar uzaksa cross-over olma olasılığı o kadar fazladır. Buna bağlı olarak genlerin kromozom üzerindeki dizilişi “B” şıkkındaki gibi olur.


47

2. BÖLÜM


Mendel İlkeleri: Kalıtımla ilgili ilk çalışmaları Alman botanikçi Kölreuter (Költroyter) yapmıştır. 1760 yılında bir bitki türünden aldığı polenleri, aynı türden başka bir bitki çiçeğine taşıyarak ilk melezleme çalışmalarını yapmıştır. Bu çalışma ile iki bitkiye ait özelliklere sahip nesil elde etmiş; ancak ana-baba özelliklerinin yavru kuşağa hangi esaslara göre geçtiğini açıklayamamıştır. Katılımın esaslarını ilk ortaya koyan bilim insanı Gregor Mendel (Giregor Mendel)’dir. Genetiğin temelini oluşturan kavramlar Mendel’in bezelyelerle yaptığı melezleme çalışmalarından elde ettiği bulgulara dayanır. Mendel deney sonuçlarını 1866 yılında “Bitki Melezleri ile Çalışmalar” adı altında yayımladı. O tarihlerde kromozom, gen, mayoz kavramları henüz bilinmiyordu. 1900’lü yıllardan sonra genetik ile ilgili çalışmalar artmış ve önemli bilgiler elde edilmiştir. Elde edilen bilgiler, Mendel’in görüşlerini doğrulamış ve Mendel Yasaları başlığı altında yayımlanmıştır.

Mendel’in bezelyeleri seçme nedenleri;  Hızlı büyüyen bir bitki olması

 Kısa sürede üreme yapması

 Çeşitliliklerinin fazla olması

 Taç yapraklarının erkek ve dişi organları dıştan çevrelediği için tozlaşmanın aynı çiçekte olması

 Arı bireylerin oluşma olasılığının olması

Mendel’in kalıtım çalışmalarında bezelyeleri kullanmasının nedeni aşağıdakilerden hangisi olamaz? A) Kısa zamanda döl verebilmesi B) Yetiştirilmesinin ekonomik olması C) Fenotipte gözlenebilecek farklı özelliklere sahip olması D) Yetiştirilmesinin kolay olması E) Yabancı tozlaşmaya açık olması Yabancı tozlaşmaya açık olması bitkide farklı özelliklerin çıkmasına neden olacağından bu özellik alınamaz.

48


LÜM

knoloji

2. BÖLÜM Kalıtım, Gen Mühendisliği ve BiyoteKalıtımın Genel İlkeleri ��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

Mendel’in bezelyelerle yaptığı çalışmalarda incelediği karakterler.

Sınıf / Biyoloji / Akıllı Defter


49


2. BÖLÜM

Mendel, bir karakter bakımından farklı olan iki arı dölün (homozigot) bireyleri çaprazladığında F1 dölünü elde etmiş. Homozigot sarı tohum rengine sahip bezelye

Homozigot yeşil tohum rengine sahip bezelye

SS

ss

S

s

P:

G:

Ss

F1 :

%100 Melez - Sarı

Benzerlik Yasası: Meydana gelen F1 dölündeki bütün fertler birbirinin aynısı olur.

Ayrılma Yasası: Bir çift alel genden her biri eşit bir olasılıkla değişmeden gametlere bağımsız olarak geçer yani oluşan gametler her alel çiftinden sadece bir gen alır.

Mendel F1 dölünü kendi arasında çaprazladığında (kendileştirme) F2 dölünü elde etmiştir.

Heterozigot sarı tohum rengine sahip bezelye

Heterozigot sarı tohum rengine sahip bezelye

Ss

Ss

P:

G:

F2 :

S

s

S SS

Ss

Ss

s

ss

Bağımsız dağılım yasası: Birden fazla karakterin kalıtımında alel gen çiftleri birbirinden bağımsız olarak dağılır.

50



2. BÖLÜM Gamet Çeşidinin Hesaplanması:

Mayoz bölünme sonucu oluşan haploit (n kromozomlu) üreme hücrelerine gamet denir. Sperm ve yumurta hücreleri birer gamettir. gamet çeşidi= 2n

(heterozigot karakter sayısı)

Tek karakter yönüyle gamet çeşidinin hesaplanması: Homozigot

Heterozigot

AA

Aa

A

A

Tek çeşit 20 = 1

a 2 çeşit 21 = 2

İki karakter yönüyle gamet çeşidinin hesaplanması: Homozigot

Heterozigot

AABB AB Tek çeşit 20 = 1

AaBb AB

Ab aB ab 4 çeşit 22 = 4

2n formülü ile oluşacak gamet sayısı değil kaç farklı şekilde gamet oluşturulabileceği hesaplanır. İnsanda spermatogenezle bir sperm ana hücresinden dört sperm hücresi oluşurken oogenezle bir yumurta ana hücresinden sadece bir yumurta hücresi oluşur.

Gamet çeşidi hesaplanırken genler bağlı ve cross - over olayı yoksa bağlı heterozigot karakterler bir heterozigot karakter varmış gibi kabul edilir.

Gamet çeşidi hesaplanırken genler bağlı ve cross - over olayı varsa bağlı genler bağımsızmış gibi kabul edilir.


51


2. BÖLÜM

Öğreniyorum.......

AaBbCCDDEe genotipli bir bireyde,  Tüm genler bağımsız olduğunda kaç çeşit gamet oluşur? 2 n = 23 = 8  Genler bağımsızken AbCDe genotipli gametin oluşma ihtimalini bulunuz?

1 1 1 1 . .1.1. = 2 8 2 2  AB genleri bağlı olduğunda kaç çeşit gamet oluşur? (Cross -over yok) 2n = 22 = 4

ABCDE

ABCDe

abCDe

abCDE

 AD ve BC genleri bağlı olduğu durumda kaç çeşit gamet oluşur? (Cross - over yok) 23

= 8

A D

B C

a D 2

b C

E

2

e 2

 Ab genleri bağlı olduğunda; (Cross-over yok) 1

→ AbCDe

→

→ aBCDE

→

→ ABCDE

→

→ aBcDe

1 → .0=0 2

2 1 2

.1.1.

.1.1.

1 2 1 2

=

=

1 4 1 4

0

gametlerinin oluşma ihtimallerini bulunuz?

aB genleri bağlı ve cross-over gerçekleştiğinde oluşabilecek gamet çeşidini bulunuz?

2 n = 23 = 8

ABE genleri bağlı olduğunda oluşturabileceği en az ve en çok gamet çeşidini bulunuz?

En az

2

52

En çok

8


A B E

a b e

C

C

D

D


2. BÖLÜM Monohibrit Çaprazlama: Tek karakter yönüyle melez iki bireyin çaprazlanmasıdır.

P:

Aa

x

Aa

G:

A

a

A

a

F: 2

AA

Aa

Aa

aa

Genotip:

1 ......... AA 1 ......... Aa 1 ......... aa 4 4 2

Fenotip:

3 ......... A 4

1 ......... a 4

Genotip oranı: 1 : 2 : 1 Fenotip oranı: 3 : 1 n

Genotip çeşiti = 3 fenotip çeşiti = 2 n n= heterozigot karakter sayısı

Aynı işlemi punnet karesi ile de gösterebiliriz. 1 a 2

1 A 2 1 2

A

1

4

1 a 2

1

4

. AA . Aa

1

4 1

4

. Aa . aa

Punnet karesi

Sarı tohumlu iki bezelyenin çaprazlanması sonucu 120 tane yeşil tohumlu bezelye oluşmuştur. Buna göre, heterozigot sarı tohumlu bezelye sayısı aşağıdakilerden hangisinde doğru olarak verilmiştir? A) 60 S=Sarı

B) 120

C) 240

D) 360

E) 480

s= yeşil bezelyeyi ifade etsin Sarı bezelyelerden yeşil bezelyelerin

oluşması için sarı bezelyelerin heterozigot olması gerekir. Burdan yola çıkarak P: ♂ Ss x Ss ♀ G: S s

S s

SS F1 SS SsSs U U 120 240 120


53


2. BÖLÜM Dihibrit Çaprazlama İki karakter yönüyle melez iki bireyin çaprazlanmasıdır.

P:

1 16 2 16 1 2 16 16 2 16 4 16 2 16 1 4 16 16 2 1 16 16 1 16 2 16 2 1 16 16 12 16 16

AaBb

AaBb AB Ab aB ab AaBb

G: P:

AB AaBb Ab aB ab

G:

1 1 1 1 aB ab ab ABaB ab Ab AB Ab AB4 Ab 4 aB 4 4 11 AABB

1 1AABb 11 AaBB 11 AaBb aB Ab ab 4 164 16 16 4

1 AB 4

164

1 1 Ab 4 AB 4

1 AABb 1 AAbb 16 16

1 AaBb 16

1 Aabb 16

1 1 aB 4 Ab 4

1 AaBB 1 AaBb 16 16

1 aaBB 16

1 aaBb 16

1 1 ab 4 4 aB

16

AB

1 AaBb

1 Aabb

16

1 aaBb

1 aabb

16

16

1 Genotip ab oranı 4

Fenotip oranı

AABB Genotip oranı

Fenotip oranı

AABb AABB AaBB AABb AaBb AaBB AAbb AaBb Aabb AAbb aaBB Aabb aaBb aaBB aabb aaBb

Sonuç olarak; 1 aabb 16 2 Genotip çeşiti: 9 (3 ) Sonuç Fenotipolarak; çeşiti: 4 (2 ) 2

9 16

A-B

9 16

A-B

3 16

A-b

3 16 3 16

A-b a-B

3 1 16 16

a-B a-b

1 16

a-b

2

Genotip oranı: çeşiti: 99 :(3 Fenotip 3 ): 3 : 1 Fenotip çeşiti: 4 (2 ) 2 Fenotip oranı: 9 : 3 : 3 : 1

54



2. BÖLÜM

Öğreniyorum....... AaBbddEe x aaBbDDEe genotipli iki bireyin çaprazlanması sonucu; Aa

aa

⇒

Aa

Aa

aa

aa

Genatip:2

Fenatip:2

Bb

Bb

⇒

BB

Bb

Bb

bb

Genatip:3

Fenatip:2

dd

DD

⇒

Dd

Dd

Dd

Dd

Genatip:1

Fenatip:1

Ee

Ee

⇒

EE

Ee

Ee

ee

Genatip:3

Fenatip:2



Genotip çeşidini bulunuz?









2 x 3 x 1 x 3 = 18 Fenotip çeşidini bulunuz? 2 x 2 x 1 x 2 = 8

AaBbDdEe genotipli bireyin oluşma ihtimalini bulunuz? 1 1 1 1 . .1. = 2 2 2 8 aabbddee genotipli bireyin oluşma ihtimalini bulunuz? 1 1 1 . .0. = 0 2 4 4 ABDE fenotipli bireyin oluşma ihtimalini bulunuz? 1 3 3 9 . .1. = 2 4 4 32



Abde fenotipli bireyin oluşma ihtimalini bulunuz?

1 1 1 . .0. = 0 2 4 4



Her iki bireyde de BE genleri bağlı ve cross -over yoksa,

A

a

B E

b e

d

→ genotip çeşidini;

2 . 3 . 1 = 6

d X a

a

B E

b e

D

D

→ fenotip çeşidini; 2 . 2 . 1 = 4 → ABDE fenotipli bireyin oluşma ihtimalini bulunuz? 3 1 3 . .1 = 2 4 8


55

E. Kontrol Çaprazlaması Çekinik fenotipli bir bireyin genotipi kesinlikle bellidir ve homozigot çekiniktir (ss). Çünkü çekinik gen baskın genle birlikte bulunduğunda baskın fenotip ortaya çıkar. İlkeleri Kalıtımın Genel 2. BÖLÜM Baskın fenotipli bir bireyin genotipinin homozigot mu (SS),

heterozigot mu (Ss) olduğu ancak kontrol çaprazlamasıyla beKontrol Çaprazlama:

lirlenebilir. çaprazlaması genotipi baskın Baskın fenotipli birKontrol bireyin genotipini bulmak için uygulanır.bilinmeyen Baskın fenotipli birey aynı karakterin çekinik fenotipli ile çaprazlanır. fenotipli birey ile bireyi çekinik fenotipli birey arasında yapılan çapÖrneğin bezelyelerdeÖrneğin mor çiçekbezelyelerde rengi beyaz çiçekmor rengine baskındır. çiçekli bebir bezelrazlamadır. çiçek rengi Mor baskın, yenin genotipini bulmak için beyaz çiçekli bezelye ile çaprazlanır.

yaz çiçek rengi çekiniktir (Şekil 2.7). Beyaz çiçekli bezelyeler

Mor P:

Mor

Beyaz

Beyaz

P:

X MM

Mm

mm

m

X mm

m

m

M

M

M

m a

m

b

Şekil 2.7: Kontrol çaprazlama; Sonuç olarak; a) Tabloya göre mor çiçekli atanın MM genotipinde olduğu anlaşılır. Tabloyabaskın göre mor çiçekli atanın Mm genotipinde anlaşılır. geno Tüm oğulb)bireyler fenotipli olursa genotipi araştırılanolduğu birey homozigot tiplidir.



Oğul bireylerin yaklaşık %50’si baskın fenotipli, %50’side çekinik fenotipli olursa araştırılan birey heterozigot genotiplidir.

AbDe fenotipli bir bireyin genotipini bulmak için;

I.

ABDE

II.

abde

III.

aBdE

IV.

AbDe

fenotipli bireylerden hangileri ile çaprazlanabilir? A) I ve II

B) I ve IV

C) II ve III

D) III ve IV

E) II, III ve IV

Genotipi bulmak için baskın fenotipli birey aynı karakterin çekinik fenotipi ile çaprazlanır.Buna göre II. ve III. önermelerde baskın karakterin çekinik fenotipleri bulunur.

56


2. Ünite - Kalıtım, Gen Mühendisliği ve Biyoteknoloji

r. Mor çiçekli bezelyelerin homozigot (MM) Mm) mu olduğunu öğrenmek için mor çiçekyaz çiçekli bezelyeleri çaprazlamak gerekir.

Dikkat!

Eksik baskınlık ve eş ın Kalıtım bas-Genel İlkeleri nucu oluşan döllerin hepsi mor çiçekli ise mor kınlıkta olduğu gibi genler araozigot (MM) olduğu; yarısı mor, yarısı beyaz sında baskınlık yoksa farklı Baskınlık: alelleri göstermek için büyük kli atanınEksik heterozigot (Mm) olduğu anlaşılır. ve üst indisli harfler kullanılaAlellerden biri diğerinin üzerinde tam baskınlıkbilir. kuramadığı zaman heterozigot bireyler de aması bitki ve hayvan ıslah çalışmalarında

2. BÖLÜM

her iki alelin özelliğinden farklı bir özellik ortaya çıkar. Buna eksik baskınlık denir. Örnek: TB: Beyaz tüy geni,

notipinin belirlenmesini sağlar.

AK: Aslanağzı bitkisinde kırmızı

Örneğin; ve beyaz sığırlar çaprazlandığında demir kırı post oluşumu ı genetiğin basitKırmızı temellerini açıklamak için çiçeklilik geni u kurallar tüm kalıtsal karakterler için uyguSiyah ve beyaz tüylü endülüs tavukları çaprazlandığında mavi tüy oluşumu arafından açıklanamayan eksik baskınlık, eş  Aslanağzı ve akşam sefası bitkilerinde kırmızı ve beyaz çiçekli bitkilerin çaprazlanmaellik gibi durumlar da vardır. sında pembe çiçek oluşması.

skınlık

raki genetik çalışmanlerde baskınlık-çekirülmüştür. Alellerden nde tam baskınlık kueterozigot bireylerde ğinden farklı bir özelni heterozigot bireyler atanın arasında bir una eksik baskınlık ndülüs tavukları gibi amsefası, aslanağzı baskınlık görülür.

arında siyah tüylülük B tüylülük geni (T ) olt alel gen vardır. Anlarında siyah, beyaz ere üç farklı fenotip ah tüy ve beyaz tüy kın genlerdir. Siyah horozların çaprazF1 dölünün tamamı kil 2.8). F1 dölünün en oluşan F2 dölünde yaz olmak üzere üç

TB TB

TS TS

P: Beyaz tüylü horoz G:

Siyah tüylü tavuk TB

TS

TB TS Mavi tüylü horoz

F 1: G:

1/2

F2:

1/4 TB TB

TB

Beyaz Fenotip çeşidi: Fenotip oranı: Genotip çeşidi: Genotip oranı:

1/2

TS

TB TS Mavi tüylü tavuk

x

1/2

x

TB

1/4 TB TS

1/4 TB TS

Mavi

Mavi

1/2

TS

1/4 TS TS

Siyah

3 (1 Beyaz, 2 Mavi, 1 Siyah) 1:2:1 (1/4 Beyaz, 2/4 Mavi, 1/4 Siyah) 3 (1TBTB, 2TBTS, 1 TSTS) 1:2:1 ( 1/4 TBTB, 2/4 TBTS, 1/4 TSTS)

Şekil 2.8: Endülüs tavuklarında eksik baskınlık

Endülüs tavuklarında eksik baskınlık

125

Eksik baskınlıkta fenotip çeşidi genotip çeşidine, fenotip oranı genotip oranına eşittir. Akşam sefası bitkisinde eksik baskınlık bulunur. Pembe akşam sefası beyaz ve

Pembe çiçekli iki akşam sefası bitkisinin çaprazlanması sonucu;

I.

%50 oranında pembe çiçekli bitkiler oluşur.

II.

Fenotipik ayrışım oranı = 1 : 2 : 1 olur.

III.

kırmızı çiçeklerin çaprazlanması ile oluşur. Buna göre

%25 oranında beyaz çiçekli bitkiler oluşur.

yargılarından hangileri doğrudur? A) Yalnız II

B) I ve II

P:

BK

BK

BB= Beyaz

G:

BK

Bk

KK= Kırmızı

F1 C) I ve III

D) II ve III

E) I, II ve III

BB

%25Beyaz

Bk BK

KK

%50 Pembe %25 Kırmızı

fenotip oranı= 1 : 2 : 1


57


2. BÖLÜM Eş Baskınlık:

Alel genlerden biri diğerine üstünlük sağlayamaz. Alel genlerin fenotipteki etkileri birbirine eşittir. Heterozigot durumda alel genlerin her ikisi etkisini birlikte gösterir. Örneğin: MN kan grubu

AB kan grubu

Fenotip (Kan grubu)

Genotip

Antijen (Alyuvarlarda)

M

LMLM

M

N

L NLN

N

MN

LMLN

M ve N

MN kan gruplu iki bireyin çaprazlanması sonucu; genotip çeşidi: 3 fenotip çeşidi: 3 genotip oranı:

1:2:1

fenotip oranı:

1 : 2 : 1 dir.

Eş baskınlıkta eksik baskınlıkta olduğu gibi genotip çeşidi fenotip çeşidine, fenotip oranı genotip oranına eşittir.

AB kan gruplu iki bireyin evliliği sonucu AB kan gruplu çocukların olma ihtimali aşağıdakilerden hangisinde doğru olarak verilmiştir? A) 1

B) 1 /2

♀ P

AB

G

A

F1

AA

C) 1/4

D) 3/4

E) 3/8

♂ X

AB

B X A AB

B AB

BB

Alyuvar zarında M ve N antijenlerini bulunduran iki bireyin çaprazlanması sonucu:

I.

fenotip oranı = 3 : 1

II.

genotip oranı = 3 :1.

III.

fenotip çeşidi = 3

durumlarından hangileri ortaya çıkar? A) Yalnız I

B) Yalnız III

C) I ve II

D) II ve III

MN X MN

Genotip oranı = 1 : 2 : 1

MM MN MN NN

Fenotip oranı = 1 : 2 : 1

Fenotip çeşiti = 3

58


E) I, II ve III


2. BÖLÜM Çok Alellik:

Bir karakterin kalıtımını sağlayan alel çeşidinin ikiden fazla olmasıdır. Bir karakterin kaç çeşit aleli olursa olsun diploit birey bu alellerin en fazla ikisine, haploit bireyler ise bir tanesine sahiptir. Örneğin bir karakterin kalıtımında sorumlu aleller; A1, A2, A3 olsun. Haploit bir bireyde genotip çeşidi, A1, A2, A3 olmak üzere 3 çeşittir. Diploit bir bireyde genotip çeşidi; A1A1, A1A2, A1A3, A2A2, A2A3, A3A3 olmak üzere 6 çeşittir.

Diploit canlıda genotip çeşidi = (n= alel gen sayısı)

n ( n + 1) 2

formülü ile bulunur.

Diploit bir canlıda A karakterinin kalıtımı iki, B karakterinin kalıtımı dört alel gen ile sağlanmaktadır. Buna göre bu canlı A ve B karakteri bakımından kaç farklı genotipe sahip olabilir? A) 10

B) 13

C) 30

D) 60

E) 90

A karakteri genotip çeşidi= 2(2 + 1) ⇒ 3 2 B karakteri genotip çeşidi = 4(4 + 1) ⇒ 10 2 iki karakter genotip çeşidi 3 x 10 ⇒ 30

Bir karakterin kalıtımından sorumlu genler ve bu genlerin baskınlık durumu A1 > A2 > A3 = A4 şeklindedir. Buna göre diploit bir canlının bu karakter bakımından genotip ve fenotip çeşidi aşağıdakilerden hangisinde doğru olarak verilmiştir? Genotip çeşidi

Fenotip çeşidi

4

4

B)

4

10

C)

10

4

D)

10

5

E)

10

6

A)

Genotip çeşiti=

n(n + 1) 2

=

4(4 + 1) 2

⇒ 10

Fenotip çeşiti = 5


59

Gen Mühendisliği ve Biyoteknoloji

Kalıtımın Genel İlkeleri 2. BÖLÜM haploit bireylerde ise bu alellerden sadece biri (A1, A2, A3, A4, .....) Tavşanlarda kürk rengi çok alelliğe örnektir. Dört farklı alel gen tarafından kalıtılır. Bu genbulunur. ler arasında eş baskınlık durumu yoktur.

Tavşanlarda kürk rengi, dört farklı alel gen tarafından kalıtılır. genler Genotip çeşiti Fenotip çeşiti Bu arasında eş baskınlık olmadığından dört çeşit fenotip 10 4 oluşur. Bunlar, Himalaya, gümüşi, yabani ve albinodur (Şekil 2.10).

Yabani

Himalaya

Albino

Gümüşi

Şekil 2.10: Tavşanlarda tüy renginin oluşması dört farklı alel genle belirlenir.

Çok alelliğe en iyi örnek insanda A, B, AB ve 0 kan gruplarının kalıtımını sağlayan A, B ve 0 genleridir. Bu genlerden A ve B baskın, A ve B genleri birlikte bulunursa eş baskın, 0 geni

B, ABHer veinsanda 0 kanbugruplarının A, B bulunur. ve 0 genleri iseA, çekiniktir. alel genlerdenkalıtımını sadece iki tanesi

sağlar. Bu genlerden A ve B genleri baskın, A ve B genleri birlikte bulunursa eş baskın, 0 geni ise çekiniktir. Bir karakterin kaç Genotip çeşiti Fenotip çeşiti çeşit aleli olursa olsun alellerden sadece iki tanesi bir canlının 6 4 genotipinde bulunur (Tablo 2.2). Kan gruplarıyla ilgili altı çeşit genotip, dört çeşit fenotip vardır. Fenotipi

Genotip

(Kan Grubu)

Fenotipi (Kan Grubu)

Genotipi

Homozigot B AA

B

AB BB

AB

0

60

Plazmadaki Antikor

Tablo 2.2: AB0 sistemi kan gruplarının fenotip ve genotipleri A AA, AO A

A

0

Alyuvardaki Antijen

00

Heterozigot BB, BO A0

B0 AB

anti-B

Alyuvardaki Antijen

Plazmadaki Antikor

A

anti-B

B

B A ve B

anti-A

anti–A yok

AB

A ve B

Yok

-

Yok

anti A ve anti B

OO


yok

A ve B


2. BÖLÜM Kan alış verişi; AB



AB (Genel alıcı)

BB

AA

0 (Genel verici)

 0

Kan alış verişinde vericinin alyuvardaki antijeni, alıcının ise plazmadaki antikoru önemlidir.

İnsanda kan ile ilgili bir başka özellik de Rh faktörüdür. Rh faktörü biri baskın (R) biri de çekinik (r) olmak üzere iki alel genle kontrol edilir. Alyuvarında Rh antijeni bulunduran Rh(+) bulundurmayan Rh(-) dir. Fenotipi

Genotip

Alyuvardaki Antijen

Plazmadaki Antikor

Rh (+)

RR, Rr

Rh

Yok

Rh (-)

rr

Yok

anti - D

(Kan Grubu)

Rh yönünden kan alış verişi: Rh (+)

→

Rh (-)

→

Rh (+) ↑ Rh(-)

Rh’a bağlı kan uyuşmazlığı (Eritroblostosis fetalis) Anne Rh(-) çocukta Rh (+) olursa Rh’a bağlı kan uyuşmazlığı görülür. Rh antijeni I. Bebek Rh (+) II. Bebek Rh (+)

Anne Rh(-)

Rh antikoru

Genellikle birinci bebekte Rh’a bağlı kan uyuşmazlığı görülmez. İkinci ve daha sonraki Rh (+) kan gruplu bebeklerde görülür.


61


2. BÖLÜM Kan Grubunun Belirlenmesi:

Kan gruplarının belirlenmesinde A,B ve D tipli serumlar kullanılır. Bu serumlar elde edilirken A, B ve Rh bireylerin kanları ayrı kaplarda pıhtılaştırılır. Bu serumlara antikor denir. Bu serumlar kendilerine uygun olmayan antijenle karşılaştıklarında çöktürürler böylece kan grubu belirlenir.

anti - A

anti - B

anti - D

AB Rh+ çökelme var anti - A

çökelme var

çökelme var

anti - B

anti - D B Rh-

çökelme yok

çökelme var

çökelme yok

anti - A

anti - B

anti - D 0 Rh(-) çocukları olduğuna göre anne ve

A Rh+ çökelme var

çökelme yok

çökelme var

anti - A

anti - B

anti - D

baba kan grupları ve Rh faktörü bakımından heterozigottur. Buna göre

♀ AO BO ♂ ♀Rr Rr ♂ AB

çökelme yok

BO OO

AB olma 1 4 3 Rh olma 4

0 Rhçökelme yok

AO

çökelme yok

RR Rr Rr rr

3 1 3 . = 4 4 16

A Rh(+) bir bayanla B Rh(+) bir erkeğin evliliğinden 0 Rh (-) çocukları olmuştur. Buna göre ikinci çocuklarının AB Rh(+) olma olasılığı aşağıdakilerden hangisinde Anne AO veya AA

doğru olarak verilmiştir? A) 1/2

B) 1/4

C) 3/4

D) 3/8

E) 3/16

Baba AB AO X AB veya AA X AB

A kan gruplu bir anne ile AB kan gruplu bir babanın çocuklarının genotipi aşağıda-

“0 kan grubunda çocuk olma olasılığı yok-

kilerden hangisi olamaz? A) AB

62

B) A0

F1: AA AB AO BO veya F1: AA AB AA AB

C) B0


D) AA

E) 00

tur.”


2. BÖLÜM

B

AB

1

2

B

A

B

3

4

5 0

6 Yukarıdaki soy ağacında numaralandırılmış bireylerden hangisinin kan grubu genotipi kesin olarak bulunamaz? A) 1

B) 2

C) 3

D) 4

E) 5

3 numaralı birey BO veya BB olabilir. 1 → BO 4 → AO 5 → BO genotipine sahiptir.

Aşağıdaki soy ağacında bir ailedeki bireylerin kan grubu fenotipleri verilmiştir. 1

2

ARh-

BRh+

0Rh-

3

4

BRh-

BRh+

1. Birey: AO rr’dir. Çünkü 0 kan grubunda çocuğu vardır. 2. Birey: B0 Rr’dir. Çünkü 0 kan grubu ARh-

ve Rh faktörü bakımından (-) kan grublu çocukları vardır.

5 BRh+

0Rh-

Bu soy ağacında numaralandırılmış bireylerden hangisinin genotipi aşağıdaki gibi olamaz? A) 1. bireyin genotipi : A0 rr B) 2. bireyin genotipi : B0Rr C) 3. bireyin genotipi : BBrr

4. Birey: B0 Rr’dir. Çünkü annesi (-) kan grupludur. 5. Birey: B0 Rr’dir. Babasından 0 ve r genini almıştır. 3. Birey’in BB olması mümkün değildir. Çünkü bireyin annesinden B kan grubu geni alması mümkün değildir.

D) 4. bireyin genotipi : B0Rr E) 5. bireyin genotipi : B0Rr


63


2. BÖLÜM

B

AB Taralı bireyin B kan gruplu çocuklarının olması taralı bireyde B geninin olduğunu gösterir. Taralı bireyin anne babasının genotipi;

B

A

B

I. ♀ BB AB ♂ yada II. ♀ BO AB♂ şeklinde olabilir. I. durumda BO genotipli çocuk olmaz.

B

Yukarıdaki soy ağacında taralı bireyin B0 genopitli olma ihtimali aşağıdakilerden hangisinde doğru olarak verilmiştir? A) 1/2

B) 1/6

C) 3/4

D) 3/8

E) 1/8

BO x AB

AB

BB

AO BO

X

Taralı bireyde B geni olacağından olmaz. 1 1 1 BO olma olasılığı = . = olur. 3 2 6

Bir ailenin üç çocuğuna uygulanan kan grubu testi ve sonuçları aşağıda verilmiştir. anti - A

anti - B

anti - D

1. çocuk

çökelme var

anti - A

anti - B

anti - D

çökelme yok

2. çocuk

anti - A

anti - B

anti - D

I. çocuk A Rh(+) 3. çocuk

II. çocuk B Rh(+)

Buna göre anne ve babanın genotipi aşağıdakilerden hangisinde doğru olarak ve-

III. çocuk 0 Rh(-)

rilmiştir? Anne

Baba

1. çocuk A, 2. çocuk B ve 3. çocukta 0 ol-

A)

ABRR

00rr

duğuna göre anne baba heterozigot A ve B

B)

A0Rr

B0Rr

C)

A0rr

B0RR

olmak zorundadır. Rh(-) çocukları da ol-

D)

ABRr

BBRr

E)

B0rr

A0RR

64


duğundan Rh faktörü bakımından da heterozigotlardır.


2. BÖLÜM Pleiotropizm:

Bir gen birden fazla özellik üzerine etkin ise bu olaya pleiotropizm denir. Örneğin A kan gruplu insanlar mide kanserine, 0 kan gruplu insanlar onikiparmak bağırsağı kanserine diğer kan gruplarından daha yatkındırlar. Fenilketonüri, sistik fibrozis, marfon sendromu pleiotropizm’e örnek verilebilir.

Fenilketonüri; Fenil alanın amino asitlerinin parçalanması için gereken karaciğer enziminin bozukluğundan ortaya çıkar.

Sistik Fibrozis; Kalıtsal bir hastalıktır. Bu hastalıkta salgı üreten bezler (bronşlar, pankreas, nefes borusundaki salgı bezleri) hatalı çalışmaktadır.

Marfon Sendromu;

Anormal bağ dokusu ile karakterize edilen bir sendromdur. Birçok sistemi aynı anda etkiler. Birçok hastada uzun parmakla karakterize edilmektedir.

Pleiotropizm ile ilgili;

I.

Bir gen birden fazla özellik üzerine etki eder.

II.

Eğer zararlı bir gen pleitropik özelliğe sahipse başka bir yönden yararlı olabilir.

III.

Sadece insanlarda görülür.


B) Yalnız II

C) I ve II

D) II ve III

E) I, II ve III

Peliotropizmde - Bir gen birden fazla özellik üzerine etki eder. Örneğin A kan gruplu bir kişinin mide kanserine yakalanma riski fazladır. - Zararlı bir gen başka bir yönden yararlı olabilir. Orak hücre anemisi olanlar sıtmaya karşı dirençlidir.


65

2. Ünite - Kalıtım, Gen Mühendisliği ve Biyoteknoloji

daki resimde modern genetikle ilgili çalışmaaboratuvar görüyorsunuz. Genetik bilimindeinde birçok kalıtsal hastalığın temelinde yatan ş ve bu hastalıkların tanı ve tedavisine yönelik miştir.


2. BÖLÜM

ozomlarında taşıdıkları hastalık genlerinin briyolarda belirlenmesi, sağlıklı çocuk sahibi de oldukça önemlidir.

Eşeyin Belirlenmesi:

şey kromozomlarının rolünü, kromozomların değişmeleri öğreneceksiniz.

elirlenmesi

ı, tenya ve istiridye yvanların bazılarınulunduran bitkilerin da cinsiyet ayrımı em dişi hem de ertaşır. Ender olarak eyin belirlenmesinrının etkili olduğu a fenotopik eşey r. Bu durum küçük onellia viridis (Boülür. Bonellia isimli enizlerde yaşar ve larını suya bırakır. azıları suda serbest azıları ana canlının ve gelişimini buraest olarak gelişenler şarak gelişenler ise larda cinsiyet ortam arak değişmektedir.

Fenotipik eşey belirlenmesi: Çevre koşulları, gelişmekte olan bir bireyin eşeyini belirler. Bu türlerde erkek veya dişiliğe neden olan genler birbiriyle dengelidir. Bonnelia viridis (deniz solucanı) larva deniz dibinde gelişirse dişi birey oluşur, eğer larva dişinin hortumunda gelişirse erkek olur.

en Mühendisliği ve Biyoteknoloji

Hayvanların çoğunda ve bazı bitki türlerinde bireyler ayrı eşeylere sahiptir. Çoğunlukla canlının eşeyinin nasıl olacağı genotipi tarafından belirlenir. Canlılarda eşeyi belirleyen genler, eşey kroelirlenmesi bazı bitÖrneğin Arisaema mozomlarında taşınır. Bu kromozomlara gonozom (eşey kromoaponika)'nın soğan büyükse yani yedek zomu) adı verilir. Diğer kromozomlar ise vücut karakterlerini beliraysa bitkide sadece k besin maddesi az çekler meydana gejapanica leyenArsemia genleri taşır. Bu kromozomlara otozom (vücut kromozomu) denir.Gonozom: Resim 2.1: Arisaema japonica'nın cinsiyeti yedek besin maddesine göre belirlenir.

133 133

Eşeyi belirleyen genleri taşıyan eşeyBu kromozomu (gonozom) denir. İnsanların vücut hücrelerinde 2n=46 kromozomlara kromozom bulunur. kromozomların Otozom: 44'ü otozom, 2'si gonozomdur. Gonozomlar dişide XX, erkekte ise XY ile gösterilir. İnsanda X ve Y kromozomlarının Vücut hücrelerinin özelliğini belirleyen genleri taşıyan kromozomlara da otozom denir. eşey belirlenmesindeki rolü aşağıdaki şekilde gösterilmiştir (Şekil İnsanda Eşeyin Belirlenmesi: 2.11). İnsanlarda farklı cinsiyetleri oluşturan X ve Y kromozomları vardır.

XX

Gametler

X

X

X

XY

X

X

X

Y

XX Dişi

Erkek

XX Dişi

Erkek

Y

XY

XY

Genotip oranı : 1/2 XX, 1/2 XY Fenotip oranı : 1/2 kız, 1/2 erkek Şekil 2.11: İnsanda eşeyin belirlenmesi

66



2. BÖLÜM Bazı canlılarda eşeyin belirlenmesi: Kuşta;

Erkek → 16 + ZZ

Dişi → 16 + ZW

Çekirgede; Erkek → 20 + XO

Dişi → 20 + XX

Arılarda; Erkek → n

Dişi → 2n

Kromozom Sayısındaki Değişiklikler: İnsan hücrelerinin kromozomal formülü 2n=46 dır. Dişi birey 44 + XX erkek birey ise 44 + XY şeklindedir. Eşey ana hücrelerinden mayoz bölünme ile n=23 kromozomlu gametler oluşur.

22+X

Dişi

Erkek

44+XX

44+XY

22+X

22+X

22+Y

Gametlerin kromozomal formülü her zaman n=23 olmayabilir. Mayoz bölünmede bazen homolog kromozomlar birbirinden ayrılmayarak aynı kutba gider. Bu olay sonucu gametlerden birinde fazla diğerinde eksik kromozom bulunur. Bu olaya ayrılmama denir.


67

nedeniyle döllenmiş yumurtada bir kromozomdan üç tane bulunursa bu hücreye o kromozom için trisomik denir. Trisomik hücrenin toplam kromozom sayısı 2+1 olur. Kalıtımın Genel İlkeleri

birbirinden ayrılmayarak aynı da yeni oluşan eşey hücrelerinin sik kromozom bulunur. Bu olaya layı hem gonozomlarda hem de

2. BÖLÜM

Otozomlarda Ayrılmama:

anların otozomlarında ayrılmama 18, Down ve 21. sendroçift kromozomlarda görülür. n mutasyon13, örneği 1866'da Langdın 44+XX X 44+XY r. P:

mlu çocuk G: bilinmekwn send- F: adır.

t kromoAnnenin ması so) kromoumurtalar lendiğinm sayısı omlu dişi yler ölürwn send5+XY) bikil 2.19).

lmaması mlu bireip) Şekil

23+X

21+X

22+X

22+Y

23+X

21+X

22+X

45+XX=47 Down sendromlu dişi

43+XX=45

22+Y

45+XY=47 Down sendromlu erkek

43+XY=45

Ölür Ölür

Şekil 2.19: Gametlerde ayrılmama sonucu ortaya çıkan genotipler

Down Sendromu:

21. çift kromozomda ayrılmama ile oluşan gametin katıldığı döllenme sonucu oluşan bireylerdir. Geniş elli, kısa parmaklı, tıknaz vücutlu bireylerdir.

Gonozomlarda Ayrılmama: 2

5

Eşey ayrılmaması sonucunda oluşur. 2. kromozomlarının Ünite - Kalıtım, Gen Mühendisliği ve Biyoteknoloji 1

P:

8 44+XX

7

6

22+XX

G: 13

14

4

3

9

X

22+0 15

F:

10

11 44+XY

22+X 16

12

22+Y 18

17

22+XX 19

20

22+X

21

22

44+XXX=47 Süper dişi

22+0 X Y

44+X0=45

Turner dişi

Şekil 2.20: Down sendromlu erkek bireyin kromozom dizilimi

22+Y

44+XXY=47 Klinefelter erkek

44+Y0=45

Gonozomlarda ayrılmama: Gametlerin oluşumu sırasında bazen gonozomlar birbirinden ayrılmadan aynı kutba gider. Bunun sonucunda bir gamette iki gonozom bulunurken diğer gamette hiç bulunmaz. Eşey kromozomlarında meydana gelen bu ayrılmama durumu çeşitli anormalliklerin ortaya çıkmasına neden olur.

Ölür

Dişilerde gonozomların ayrılma141masıyla oluşan yumurtanın sağlıkŞekil 2.22: Gonozomlarda ayrılmama lı spermle döllenmesi sonucunda  Süper dişi: (44 + XXX) Klinefelter erkek, süper dişi, Turner Eşey organları gelişir fakat menstruasyon olmaz. dişi oluşur. 45 kromozomlu erkek bireyler ise doğmadan ölür (Şekil 2.22).  Turner sendromu: (44 + XO) Deri, boy ve iskelette anormaliler görülür.

a. Klinefelter sendromu: Bu bireyler 44 otozom ve üç go(XXY) sahip 44+XXY=47 kromozomlu erkeklerdir. Bu mayoz sırasında XX kromozomlarının ayrılmaması sonuTestisler gelişmemiştir. Boy kol ve durum bacaklar uzundur, zayıf kasları ve ince sesleri vardır. cunda ortaya çıkar(Şekil 2.23).



68

Klinefelter sendromu: (44 + XXY)nozoma


Klinefelter sendromu olan bireylerde üreme organları ve üreme kanalları bulunur. Ancak bu bireylerin testisleri köreldiğinden sperm üretimi olmaz.


2. BÖLÜM

Bazen gamet oluşumu sırasında mayoz II de Y gonozomuna sahip hücrede kardeş kromatit ayrılmaması görülür ve 22 + YY kromozomlu sperm hücresi meydana gelir.

22+X

22+YY

yumurta hücresi

sperm hücresi

44 + XYY (Süper erkek)

1

2 22+XX

3

22+O 4

22+XY

22+X

Yukarıda dişi ve erkek bireye ait bazı gametlerin kromozomları verilmiştir. Buna göre numaralandırılmış gametlerden hangi ikisinin döllenmesi ile süper dişi sendromlu birey oluşur? A) 1 ve 3

B) 1 ve 4

C) 2 ve 3

D) 2 ve 4

E) 1 ve 2

Süper dişilerde kromozom; 44 + xxx şeklindedir. Birinci ve dördüncü gametlerin döllenmesi ile süper dişi sendromlu bireyler oluşur.


69


2. BÖLÜM Eşeye Bağlı Kalıtım:

İnsanda cinsiyeti belirleyen kromozomlara gonozom denir. X ve Y gonozomları olmak üzere iki çeşit gonozom vardır. Dişi birey XX erkek birey XY gonozomlarına sahiptir. Gonozomlar eşeyin belirlenmesinin yanı sıra bazı vücut karakterlerinin genlerinide taşır. Genleri gonozomlar üzerinde taşınan karakterlere eşeye bağlı karakter denir.

Kırmızı - yeşil renk körlüğü Hemofili

Homolog olmayan kısım

Balık pulluluk, Yapışık parmaklılık Kulak kıllılığı

Tam renk körlüğü Homolog kısım

Homolog kısım

Diğer genler

X

Y

İnsanda X ve Y kromozomlarının homolog olma durumu ve bazı genlerin kromozomlar üzerindeki dizilişi

Aşağıda X ve Y gonozomları ve bu gonozomlar üzerinde taşınan bazı karakterler gösterilmiştir. B C

A

X

Y

Buna göre;

I.

A karakterinin erkek ve dişi bireylerde görülme ihtimali eşittir.

II.

B karakteri sadece dişi bireylerde görülür.

III.

C karakteri sadece erkek bireylerde görülür.

yargılarından hangileri doğrudur? A) Yalnız I

B) I ve II

C) I ve II

D) I ve III

E) II ve III

B karakteri X kromozomunda taşındığından dişi ve erkekte görülebilir. Diğer önermeler doğrudur

70



2. BÖLÜM 1. İnsanda X Kromozomuna Bağlı Kalıtım Kırmızı - Yeşil Renk Körlüğü: Genotip

Fenotip

XRXR

XR

XRXr

XR

XrXr

Xr

XRY

XRY

X rY

XrY

XR: Normal görme geni

Xr: Renk körlüğü geni

Kız çocuğu renk körü ise babası mutlaka renk körüdür. Erkek çocuk renk körü ise annesinde mutlaka renk körlüğü geni vardır.

Renk körü taşıyıcısı bir anne ile sağlıklı bir babanın;

I.

taşıyıcı kız çocuklarının,

II.

kız çocuklarının taşıyıcı,

olma ihtimalleri aşağıdakilerden hangisinde doğru olarak verilmiştir? I

II

A)

%25

%50

B)

%25

%75

C)

%50

%50

D)

%50

%25

E)

%75

%25

♀

XR Xr F1 XRXR

♂ XRy

XRY

XRXr

X ry

taşıyıcı kız çocuğu olma ihtimali %25 kız çocuklarının da taşıyıcı olma ihtimali %50


71


2. BÖLÜM Hemofili (Kanın pıhtılaşmaması): Genotip

Fenotip

XHXH

XH

XHXh

XH

XhXh

Xh

XHY

XHY

X hY

X hY

XH: Normal gen

Xh: Hemofili geni

Hemofili taşıyıcısı bir anne ile sağlıklı bir babanın;

I.

hemofili kız,

II.

sağlıklı erkek,

2. Ünite - Kalıtım, Gen Mühendisliği ve Biyoteknoloji III. taşıyıcı kız, IV.

hemofili erkek,

Soru: yoktur? Hemofili çocuklarından hangilerine sahip olma olasılığı Biliyor musunuz?

taşıyıcısı bir anneyle normal bir babadan doğacak çocukların genotiplerini bulunuz.

A) Yalnız I B) I ve II C) I ve III D) II ve IV İngiltere Kraliçesi Victoria Cevap: (1819-1901) hemofili hastalığı XHXh bakımından taşıyıcıydı. Kendi♀ XHXh x XHy ♂ H Xh X si hemofili hastası olmamasına H H H H h h X X kızları kendisi X y gibi taşı-X X X Y rağmen yıcı, oğlu ise hemofili sağlıklı sağlıklıhastasıtaşıyıcı hasta XHY XHXH olmuştur. kız erkek kız erkek

İnsanda Kas Distrofisi

E) II, III ve IV

XHY H

X

XHXh

Y

X hY

İnsanda kas distrofisi: Kas distrofisi hastalığı, kasların gittikçe zayıflaması ve uyumlu çalışamamasıyla kendini gösterir. Bu hastalığa yakalanan insanlar nadiren yirmili yaşlara kadar yaşar. Bu hastalığın distrofin adlı bir kas proteininin yokluğundan kaynaklandığı ve bu proteinin sentezinden sorumlu genin X kromozomu üzerinde özel bir lokusta olduğu sonucuna ulaşılması, hastalığın ilerlemesini durduracak tedavilerin geliştirilmesini sağlamıştır (Resim 2.2).

2. İnsanda Y Kromozomuna Bağlı Kalıtım Y kromozomunun X kromozomuyla homolog olmayan kısmınResim 2.2: Kas distrofisi daki genlerle kalıtılan karakterler babadan oğula geçer. Sadece Y kromozomunun homolog olmayan parçası üzerinde bulunan bir Bacak ve kalça bölgelerinden başlayarak tüm vücut kaslarının kuvvetten düşgen çekinik olsa bile erkek çocuklarda fenotipte etkisini gösterir. mesi ve körelmesi sonucunda hasta hareket kabiliyetini kaybeder. Dişilerde Y kromozomu bulunmadığından kulak kıllılığı, balık pulluluk, yapışık parmaklılık görülmez (Resim 2.3, 2.4, 2.5).

72


Biliyor musunuz?

Soru: Hemofili taşıyıcısı bir anneyle normal bir babadan doğacak çocukların genotiplerini bulunuz.

İngiltere Kraliçesi Victoria

(1819-1901) hemofili hastalığı 2. BÖLÜM

Cevap:

bakımından taşıyıcıydı. Kendihemofili hastası olmamasına 2.siİnsanda Y Kromozomuna rağmen kızları kendisi gibi taşıyıcı, oğlu ise hemofili hastası olmuştur.


XHXh

XHY

XH

Xh

XHXH

XHY

Bağlı Kalıtım

XH

XHXh

Y

XhY

Y kromozomunun X kromozomu ile homolog olmayan bölgesindeki genlerle kalıtılan ka-

İnsanda kas distrofisi: Kas distrofisi hastalığı, kasların rakterler sadece erkek bireyde görülür ve babadan oğula geçer. gittikçe zayıflaması ve uyumlu çalışamamasıyla kendini gösterir. Bu hastalığa yakalanan insanlar nadiren yirmili yaşlara kadar yaşar. Bu hastalığın distrofin adlı bir kas proteininin yokluğundan kaynaklandığı ve bu proteinin sentezinden sorumlu genin X kromozomu üzerinde özel bir lokusta olduğu sonucuna ulaşılması, hastalığın ilerlemesini durduracak tedavilerin geliştirilmesini sağlamıştır (Resim 2.2). Y kromozomunun homolog olmayan bölgesinde taşınan bir özelliğin baskın ya da çekinik

2. doğacak İnsanda tüm Y Kromozomuna Kalıtım olması farketmez. Baba hasta ise erkek çocuklar Bağlı da hasta olur. Dişilerde göY kromozomunun X kromozomuyla homolog olmayan kısmınrülmez.

daki genlerle kalıtılan karakterler babadan oğula geçer. Sadece Y kromozomunun homolog olmayan parçası üzerinde bulunan bir gen çekinik olsa bile erkek çocuklarda fenotipte etkisini gösterir. Dişilerde Y kromozomu bulunmadığından kulak kıllılığı, balık pulBalık pulluluk, kulak kıllılığı ve yapışık parmaklılık Y kromozomunun homolog olmayan luluk, yapışık parmaklılık görülmez (Resim 2.3, 2.4, 2.5). segmentinde taşınır. Resim 2.2: Kas distrofisi

Yapışık parmaklılık Resim 2.4: Yapışık parmaklılık

Resim 2.3: Kulak kıllılığı Kulak kıllılığı

Balık Resim 2.5:pulluluk Balık pulluluk

Aşağıda yapışık parmaklılıkla ilgili soy ağacı görülmektedir: Balık pulluluk Y kromozomunun X ile homolog olmayan bölgesinde taşınan bir genle kaXYa lıtılır. Bu hastalıkla ilgili;

138

I.

Bu hastalık geni sadece erkek bireylerde görülür. Dişi birey

II.

Yapışık parmaklı erkek Balık pullu babanın kız çocuğu balık pullu olabilir.

III.

XYa

XYa

Y kromozomuna bağlı kalıtım

Erkek çocuk balık pullu ise babası kesinlikle balık pulludur.

XYa


B) I ve II

C) I ve III

D) II ve III

E) I, II ve III

Bilgi bize bu durumun Y kromozomuna bağlı aktarıldığını göstermektedir. Bu nedenle babadan oğula geçer sadece erkek bireylerde görülür. Akraba evliliğinin olası riskleri; Kuzen evliliklerinde sıklıkla görülür. Akraba evlilikleri ile çekinik karakter bireylerde bulunan özelliklerin doğacak bebeklerde görülme olasılığı artar.


73


2. BÖLÜM Soy ağacı:

Bir ailenin belirli bir karakteri hakkında bilgi toplanarak bu bilgilerin kuşaklar arası aktarımının şematik olarak gösterimine soy ağacı denir.

: Dişi

: Erkek

: Ebeveynler

: Doğum sırasına göre çocuklar

: İkizler

Soy ağaçları genetikle ilgili yalnızca geçmişi anlamamıza değil, aynı zamanda geleceği tahmin edebilmemize de yardımcı olur.

Aşağıdaki soy ağacında belirli bir özelliği fenotipinde gösteren bireyler taralı olarak verilmiştir.

Buna göre bu özelliğin kalıtımı:

I.

Otozomal çekinik,

II.

X’e bağlı çekinik,

III.

Y’ye bağlı çekinik

genlerden hangileri ile sağlanıyor olabilir? A) Yalnız I

B) I ve II

C) I ve III

D) II ve III

E) I, II ve III

Y kromozomu sadece erkek bireylerde görülür. Dişi bireylerde olmaz. Bu nedenle III. durum sağlamaz.

74



2. BÖLÜM

Öğreniyorum....... Aşağıdaki soy ağacında belirli bir özelliği fenotipinde gösteren bireyler taralı olarak gösterilmiştir . Buna göre bu özelliğin kalıtımı; I. Otozomal çekinik II. Otozomol baskın III. X’e bağlı çekinik IV. X’e bağlı baskın V. Y’ye bağlı çekinik genlerinden hangileri ile sağlanıyor olabilir?

Otozomal çekinik

Otozomal baskın

Taralı olan çekiniktir.

Taralı olan baskınsa taralı

Taralı olana “aa” yazılır

olmayan çekiniktir.

ve kontrol edilir.

Taralı olmayana “aa” yazılır ve kontrol edilir. aa

aa

aa

aa

aa

aa

aa

aa

aa

X’e bağlı çekinik

X’e bağlı baskın

Taralı olan çekiniktir.

Taralı olan baskınsa taralı olmayan çekiniktir.

a

X X

a

a

X X

a

a

X Y

yazılır ve kontrol edilir.

a

X X

a

X Y

yazılır ve kontrol edilir.

a

a

X Y

a

X Y

a

X X

a

X Y

Y’ye bağlı çekinik

a

a

X X

a

X X

a

a

a

X Y

a

X X

a

Baba hasta ise doğacak tüm erkek çocuklar hasta olur. Kızlarda görülmez.


75

da bir bozukluk meydana gelir. dolayı bu bebekler kedi miyavlaması gibi olan gelecek kuşak-değişim; yapısındaki mutasyona neden sesler çıkarır. Bu hastalık 50 . Ölüme neden olayı kromozomdan parça eksilmesi (delesyon), binde 1 sıklıkla görülür.

zom Yapısındaki Değişiklikler Oluşan bozukluktan ar sadece bire-

G

F G

enir. arça Mutasyoneklenmesi (duplikasyon), homolog olmayan Şekil 2.15: Kromozomdan ın Genel İlkeleri onunu sağlayaarasında parça değişimi (translokasyon) ve kroKalıtım 2. BÖLÜM parça eksilmesi (delesyon) o rça veya parçaların kopup 180 dönerek aynı yere Kromozom Yapısındaki Değişiklikler nversiyon) şeklinde olabilir. Kromozomdaki bu defaktörlere muÜnite - Kalıtım,neden Gen Mühendisliği ve Biyoteknoloji ik bilginin de2.değişmesine olur. ama ışınları gibi A 2. Ünite - Kalıtım, Gen Mühendisliği ve Biyoteknoloji A ğişimler, önce kromozomda veya kromozomu oluşnormal göz, ovaldir. Gen fazlalığı nedeniyle oluşan göz ise uzun A A B B normal göz, ovaldir. Gen fazlalığı nedeniyle oluşan göz ise uzun erin birinde kırılmalarla başlar. Kırılma kendiliğinyarık şeklindedir. B çekleşmez. NitB C C sek enerjili ışınlar, çeşitli kimyasal maddeler vb. dış yarık şeklindedir. B şturucu maddeD CZaman zaman homolog C olmayan kromozomlarda bazı parçandan da meydana gelebilir. mutajenik etkiye Zaman zaman homolog olmayan E değiştirebilir.CBu olay lar koparak karşılıklı yer sonucunda genle-kromozomlarda bazı parçaD E milelik om birsırasında ya da birden fazla yerden kırılır ve kromolar koparak karşılıklı yer arasında değiştirebilir. D rin yerleri değişebilir (Şekil 2.17.a). Kromozomlar kar- Bu olay sonucunda genleF E ir. yok olursa genetik materyali mı eksilir (Şekil 2.15). rin yerleri değişebilir (Şekil 2.17.a). E F şılıksız parça değişimiGde olabilir. Bu durumda kromozomlardanKromozomlar arasında karu kromozomlarda oluşan kayıplar canlının fenotipişılıksız parça değişimi de olabilir. Bu durumda kromozomlardan biri diğerinden daha fazla gen içerir F(Şekil 2.17.b). Bu şekilde F ne ve çoğunlukla ölümüne neden olur. G biri diğerinden daha fazla gen içerir (Şekil 2.17.b). Bu şekilde a neden olan mutasyona uğrayan hücrelerden oluşan gametler ya eksik ya G mutasyona Guğrayan hücrelerden oluşan gametler ya eksik ya esi şimi(delesyon), sırasında, homolog kromozomlardan yalnız da fazla gene sahiptir. Bu gametlerle oluşan bireylerde fenotipik da fazla gene sahiptir. Bu gametlerle oluşan bireylerde fenotipik molog olmayan e parça vermesi, genin birden fazla kopyasının

değişiklikler ortaya çıkabilir. Bu Kromozoma tür mutasyonlar, düşüklere veya Şekil 2.16:

2.15: Kromozomdan değişiklikler ortaya Kromozoma parça çıkabilir. Bu tür mutasyonlar, düşüklere veya asyon) ve krom üzerinde oluşmasınıŞekil sağlarken canlının parça eklenmesi (duplikasyon) Kromozomdan parça fenotip doğumdan sonra ölümlere yol açabilir. Yaşayan bebeklerde ise parça eksilmesi (delesyon) eklenmesi (Duplikasyon) doğumdan sonra ölümlere yol açabilir. Yaşayan bebeklerde ise eksilmesimeyve (Delesyon) nerek yere 2.16). Örneğin artırıraynı (Şekil sineğinde genellike zihinsel kusurlar görülür. 139 genellike zihinsel kusurlar görülür. zomdaki bu deur.

omozomu oluşA ılma kendiliğinB maddeler vb. dış

ırılır ve kromoE ilir (Şekil 2.15). anlının fenotipiF lur.

A

H AB

A H

A

I C

C I

IB

B

B

JD

C D

A

HB

+

Karşılıklı

LF G

M

++

FE F G G F

G

mlardan yalnız zla kopyasının canlının fenotip eyve sineğinde

CJ C D C D E E D

I I

B

KE

H

H

C

J K K L L

Karşılıklı

J

A H

C

A

B

D B

BI

D

B

++ K K

D

Karşılıksız

LL

D

F

C A

J

EC

M M

A

MM

E

G

EC

E

E G

J H K I L J

F

KM

K

G

L

L

M

M

D F

++

Karşılıksız

+

H

F

I

G

J

F

G Şekil 2.16: Kromozoma parça eklenmesi (duplikasyon)

Karşılıklı parça değişimi a

G

Karşılıklı olmayan b b parça değişimi 139 Homolog kromozomlar arasında parçaolmayan değişimi (Trans lokasyon) 2.17: Homolog kromozomlar arasında parça değişimi (translokasyon); Şekil olmayan 2.17: Homolog olmayanŞekil kromozomlar arasında parça değişimi (translokasyon); a)Karşılıksız Karşılıklı parça değişimi, b) Karşılıksız parça değişimi a) Karşılıklı parça değişimi, b) parça değişimi a

o

A

B

C

A

C

A

C

B

B

C

C

B

B

B

A

A C

C

o Kromozomdan kopan bir parça 180 dönerek Kromozomdan kopan bir parça 180 dönerek C koptuğu yere bağlandığında genetik bilgi kaybolkoptuğu yere bağlandığında genetik bilgi kaybolmaz; gen Kromozomsırası değişir (Şekil 2.18). Kromozommaz; gen sırası değişir (Şekil 2.18). lardaki bu tür gametyapı değişiklikleri, bozuk gametlardaki bu tür yapı değişiklikleri, bozuk A lerin meydana gelmesine dolayısıyla fenotipte lerin meydana gelmesine dolayısıyla fenotipte değişikliğe neden olur. Bu değişiklikler canlının değişikliğe neden olur. Bu değişiklikler canlının ölümüyle sonuçlanabilir. ölümüyle sonuçlanabilir.

B

A

B

A

Kromozomdan kopankopan parçanın tersters dönerek Şekil 2.18: Kromozomdan parçanın dönerek aynı yere yapışması (İnversiyon) aynı yere yapışması (inversiyon) Şekil 2.18: Kromozomdan kopan parçanın ters dönerek aynı yere yapışması (inversiyon)

140

140

76


malar bugün moleküler düzeye kadar ulaşmıştır. Bilim insanları bir genle ilgili çalışabilmek için o genin üzerinde bulunduğu DNA parçasını kopyalar. Genlerin kopyalarının elde edilmesine gen klonlaması denir. Hızlı çoğalmaları, küçük Kalıtımın Genel İlkeleri BÖLÜM ve2.basit yapıda olmaları nedeniyle klonlama çalışmalarında bakterilerden yararlanılır. Modern Genetik Uygulamaları: Genlerin ya da DNA parçalarının klonlanabilmesi için plazmitGenetik Mühendisliği: ler kullanılır. Plazmitler, bakterilerde kromozom dışında bulunan, a) Gen Teknolojileri kendi kendine bölünebilen küçük halkasal yapıdaki DNA'lardır Canlıların kalıtsal özelliklerinin değiştirilerek onlara yeni özellik kazandırılmasına ait araştırmalar yapan bilim alanıdır. (Şekil 2.39).

Büyüme hormonu genini içeren hücre

Bakteri

1 Bakteri kromozomu

Plazmit

Ligazla birleştirilir.

Rekombinant DNA (Plazmit)

3

Kromozomal DNA

2

Büyüme hormonu geni enzimle kesilir.

Plazmit, bakteri hücresine aktarılır. Rekombinant bakteri

4 5

Kültürde çoğaltma Büyüme hormonu genini bulunduran klon hücreler

175 175

Bakteriyel plazmitleringen genklonlaması klonlanması Şekil 2.39: Bakteriyel plazmitlerin

Gen klonlanmasında aşamalar; 1. İstenilen genin klonlaması için önce plazmit bakteriden ayrıştırılır.

2. Klonlanacak geni taşıyan DNA parçası ve plazmit aynı restriksiyon enzimleri ile kesilir.

3. Kesilen plazmit ve klonlanacak genin uçları birbirini tamamlayan nükleotitlerden oluşur. Bu uçlar ligaz enzimi ile birleştirilerek klonlanacak gen plazmite eklenmiş olur. Bu durumda plazmit farklı kaynaktan gelen iki genin kombinasyonu olduğu için rekombinant molekülüdür.

4. Genetiği değiştirilmiş plazmit, bakteri hücresine tekrar aktarılır.

5. Bakteri klonunu oluşturmak üzere kültürde çoğaltılır. Plazmit ile aktarılan gen klonlanmış ve yeni hücrelere de aktarılmış olur. Böylece canlıya ait gen diğer bir canlıya yeni bir metabolik özellik kazandırmak amacıyla kullanılır.


77

başlanmıştır. Bundan önceki yıllarda insülin, domuz ve sığırdan elde ediliyordu; ancak bu yöntem oldukça masraflıydı. Ayrıca hayvanlardaki insülinin kimyasal yapısının insandakinden farklı olması bazı alerjik tepkilere de neden olmaktaydı. Gen mühenİlkeleri olarak insan insülininin disliğiyle elde edilen insülin, kimyasal ın Genel Kalıtım aynısıdır. Ayrıca bu yöntemle daha ucuz İnsan insülin ve çok miktarda insülin üretilir (Şekil 2.42).

2. BÖLÜM

genini taşıyan kromozom

Bakteri plazmiti Kesici enzimle bakteri DNA'sı kesilir.

Farklı bir enzim insan insülin genini bakteri DNA'sına bağlar.

Kesici enzimle (restriksiyon) kesilmiş insülin geni

Rekombinant vektör (plazmit)

İnsülin geni taşıyan vektör (plazmit) bakteriye aktarılır. Hücre çoğalması

180

İnsülin üretiminde kullanılan bu yöntem daha sonra büyüme ve kalsitonin hormonunun üretimi için de kullanılmıştır. Hücrelerin virüslere karşı oluşturduğu protein yapısındaki özel savunma maddesi olan interferon, önceleri binlerce litre kandan sadece birkaç gram üretilebiliyordu. 1980'li yıllarda izole edilen insan interferon geninin E.coli bakterisinin genomuna yerleştirilmesiyle çok daha ucuz ve fazla miktarda interferon üretimi gerçekleştirilmiştir. Üretilen interferondan virüs enfeksiyonlarının engellenmesinde yararlanılmaktadır.

Endüstri alanındaki uygulamalar: Günlük hayatımızın bir parçası olan bazı endüstriyel ürünlerin yapısında enzimler bulunmaktadır. Bazıları sentetik olarak da üretilen Bakterinin her bölünmesinde eşlenen enzimlerin biyoteknolojik yöntemlerle mikroDNA ile birlikte insülin geni de eşlenir. organizmalar tarafından daha hızlı ve ekonoBakterilerin sentezlediği insülin izole edilir. mik üretimi sağlanmaktadır. Enzimler çevre kirliliğinin önlenmesinde; besin, bira, malt Şekil 2.42: Gen mühendisliği çalışmalarıyla insülin hormonunun elde edilmesi üretiminde ve ilaç, deri, deterjan vb. sanayiGen mühendisliği çalışmaları ile insülin hormonunun elde edilmesi sinde kullanılmaktadır.

Günümüzde gen mühendisliği çalışmaları ile

I.

insülin,

II.

interferon,

III.

büyüme hormonu,

IV.

kalsitonin

moleküllerinden hangileri bakteriler tarafından üretilmektedir? A) I ve III

B) II ve III

C) I, II ve IV

D) II, III ve IV

Hepsi bakteriler tarafından üretilen moleküllerdir.

78


E) I, II, III ve IV

bitkilere aktarılmış olur. Genetiği değiştirilmiş bitki hücreleri antibiyotik ve büyüme hormonu içeren kültür ortamına taşınır. Genetiği değiştirilmemiş hücreler antibiyotik sebebiyle ölürken genetiği değiştirilerek direnç kazanmış hücreler çoğalır ve yeni bitkiyi oluşKalıtımın Genel İlkeleri turur. Oluşan yeni bitki hem antibiyotiğe hem de böceklere karşı 2. BÖLÜM dirençli olur. 1- Bitkilerde Klonlama

Böceğe direnç geni

Antibiyotik direnç geni A plazmiti

Yaprağın kesildiği yerlerden bakteri bitki hücrelerini enfekte eder.

B plazmiti Agrobacterium hücresi

Yaprak parçaları yapay besi ortamına taşınır. Antibiyotik ve büyüme hormonunun bulunduğu kültür ortamı

Antibiyotiğe direnç geni Böceğe direnç geni

Genetiği değiştirilmiş bitki hücresi

Yeni gelişen bitkiler antibiyotiğe ve böceğe karşı direnç genleri taşır.

Genetiği değiştirilerek direnç kazanmış hücreler çoğalarak yeni bitkiyi oluşturur.

Şekil 2.40: Bitkide gen klonlaması

Ürün kalitesi tohum verimliliği yükseltilir. Aynı zamanda böcek ilacına, hastalı- 177 ğa, soğuğa, tuza karşı direnç arttırılabilir.

Bitkilere gen klonlaması çalışmaları ile;

I.

soğuğa karşı direnç,

II.

böceklere karşı direnç,

III.

antibiyotiklere karşı direnç

genlerinden hangileri aktarılabilir? A) Yalnız II

B) I ve II

C) I ve III

D) II ve III

E) I, II ve III

Bitkilerde gen klonlaması ile her üç olay ile ilgi genler aktarılabilmektedir.


79

dırmaktadır. Resim 2.16: Domates bitkisinin böcek larvalarına karşı dirençli hâle getirilmesi

2. Hayvanlarda Klonlama

2. BÖLÜM 2- Hayvanlarda

Genel İlkelerihayın değiştirilmesiyle Kalıtım Hayvan hücrelerinde genetik yapının vanlara yeni özellikler kazandırılır. Bir hayvan hücresine rekomKlonlama:binant DNA'nın aktarımı sonucu kalıtsal bir özelliğin değişmesi aşağıdaki örnekle açıklanabilir(Şekil 2.41).

DNA

Yumurta hücresi

Sperm hücresi

Döllenmiş yumurta hücresi deney tüpüne aktarılır.

Büyüme hormonu geni taşıyan hücre

Döllenmiş yumurta (zigot) Büyüme hormonu genini taşıyan DNA parçası restriksiyon enzimi ile kesilir.

İnsan büyüme hormonu geni mikroenjeksiyonla zigota aktarılır.

Zigot vakumlanır.

Taşıyıcı anneye rekombinant DNA'lı zigot aşılanır.

Taşıyıcı anne

Rekombinant DNA'lı zigottan gelişen yavru fareler

178

DNA analizi

İşlem görmemiş zigottan gelişen yavru fareler

Şekil 2.41: Mikroenjeksiyon yöntemiyle farede gen klonlaması

Mikroenjeksiyon yöntemi ile gen klonlaması

Hayvanlarda gen aktarımı ile;

I.

Yeni kalıtsal bir özellik kazandırılabilir.

II.

Genetik hastalıkların tedavisi yapılabilir.

III.

Ürün kalitesi ve miktarı artırılabilir.


B) Yalnız III

C) I ve II

D) II ve III

E) I, II ve III

Hayvanlarda gen aktarımı ile yukarıda bulunan tüm ifadeler gerçekleştirilebilmektedir.

80



2. BÖLÜM b) DNA Parmak İzi

Canlılarda genetik bir bozukluğun olup olmadığı ve türler arasındaki farklılıklar DNA parmak izi yöntemi ile belirlenebilmektedir. Her bireyin DNA dizilimi, (tek yumurta ikizleri hariç) kendine özgüdür. DNA parmak izi yöntemi, bir insanın DNA’sını oluşturan baz sırasının diğer insanların DNA baz sıralarından farklı olmasına dayanır.

Canlılarda genetik parmak izi; 

genetik hastalıkların teşhis ve tedavisinde,



adli tıp, ana ve babanın belirlenmesinde,



suçluların ortaya çıkarılmasında,



canlıların evrimsel ilişkilerinin belirlenmesinde

kullanılabilir.

Günümüzde suçluların yakalanmasında DNA parmak izi yöntemi kullanılmaktadır. DNA parmak izinin güvenilir olması;

I.

laboratuvar ortamında üretilebilmesi,

II.

DNA’nın kolay saflaştırılması,

III.

DNA’nın bazı bölgelerindeki baz dizilimlerinin bireye özgü olması.

durumlarından hangileri ile açıklanabilir? A) Yalnız I

B) Yalnız III

C) I ve II

D) I ve III

E) I, II ve III

DNA parmak izinin güvenilir olması her bireyin DNA diziliminin kendine özgü olmasından kaynaklanmaktadır.


81


2. BÖLÜM c) Kök Hücresi

Kendini yenileme özelliğine sahip, vücut içinde veya laboratuvar ortamında uygun şartlar sağlandığında bir çok farklı hücre tipine dönüşebilen farklılaşmamış hücrelerdir.

Yetişkin kök hücreleri: Uzun süre kendini yenileyebilme kapasitesine sahip ve yetişkin dokulardaki öncü hücrelerdir, farklılaşma özelliğine sahiptir.

Kordon kanından elde edilen kök hücreler: Bu hücreler göbek kordonu kesildikten sonra ilk yarım saat içinde alınır.

Emriyonik kök hücreler: Blastokist evresindeki bir embriyonun iç hücre kitlesinden elde edilir. Alyuvar kırmızı kemik iliğinden elde edilen kök hücreler

Akyuvar

Kültür ortamı Farklı kültür ortamlarında

Kan pulcukları

Kök hücre yöntemi ile;

I.

parkinson,

II.

alzheimer,

III.

omurilik yaralanmaları,

IV.

enfarktüs

hastalıklarından hangilerinin tedavisi amaçlanmaktadır? A) I ve II

B) I ve III

C) I, II ve IV

D) II, III ve IV

E) I, II, III ve IV

Kök hücre yöntemi ile yukarıda bulunan hastalıklar ve daha birçok hastalığın tedavisi amaçlanmaktadır.

82


2. BÖLÜM


Biyoteknoloji Dünya nüfusunun artışı günümüz dünyasında yaşayan insanların birçok sorunla savaşmasına sebep olmaktadır. Bunların başlıcaları; 

Çevrenin bozulması



Sağlık



Sosyal yapı



Ekonomik yapı

ile ilgili sorunlardır. Bu sorunların aşılması için biyoteknolojik alanlardaki çalışmalar hız ve önem kazanmıştır.

Hayvan ve Bitki Üretiminde Kullanılan Islah Yöntemleri; Transgenik Organizmalar: Gen mühendisleri tarafından genleri değiştirilen canlılara genetiği değiştirilmiş organizmalar (GDO) veya transgenik organizmalar denir.

Melezleme: Genotipleri farklı olan iki bireyin çaprazlanmasıdır. Farklı karakterler yönüyle homozigot ırklar arasında çaprazlama yapılarak gen alışverişi sağlanırsa yüksek verimli kuvvetli melezler elde edilebilir. Melezleme tür içinde veya türler arasında olabilir.

Yapay Dölleme: Üstün özellikli hayvanlardan alınan spermler, sperm bankalarında saklanarak uygun zamanda üstün özellikli yumurtaları döllemek için kullanılır. Yapay döllenme ile spermin yumurtayı dölleme olasılığı daha yüksektir.

Poliploidi: Hücredeki kromozom sayısının 3n veya daha fazla olmasına poliploidi denir. Ekonomik değeri yüksek sebze, meyve ve süs bitkileri bu yöntemle elde edilir.

Biyoteknoloji: Bitki, hayvan veya mikroorganizmaların tamamı ya da bir parçası kullanılarak yeni organizma elde etmek için veya var olan bir organizmanın genetik yapısında istenilen yönde değişiklikler meydana getirmek amacıyla kullanılan yöntemlerin tamamına biyoteknoloji denir.


83

2. BÖLÜM


Biyoteknoloji ve Genetik Mühendisliği Uygulamaları: Tıp alanında Endüstri alanında Tarım alanında Çevre alanında

Tıp alanındaki uygulamalar: Modern biyoteknoloji , hem hastalıklara tanı konulmasında hem de çeşitli ilaçların geliştirilmesinde tıbbi yönden sayısız katkılar sağlamaktadır. Bu teknoloji ile elde edilen ilk ürün insülin hormonudur. Daha sonra aynı yöntemle büyüme ve kalsitonin hormonu üretilmiştir. Hücrelerin virüslere karşı oluşturduğu protein yapısındaki özel savunma maddesi olan interferon insandan bu genin elde edilip E. coli bakterisinin genomuna yerleştirilmesiyle üretimi gerçekleştirilmiştir.

Endüstri alanındaki uygulamalar: Günlük hayatımızın bir parçası olan bazı endüstriyel ürünlerin yapısında enzimler bulunmaktadır. Bazıları sentetik olarakta üretilen enzimlerin biyoteknolojik yöntemlerle mikroorganizmalar tarafından daha hızlı ve ekonomik üretimi sağlanmaktadır. Enzimler çevre kirliliğinin önlenmesinde besin, bira, malt üretiminde ve ilaç, deri, deterjan vb. sanayisinde kullanılmaktadır.

Tarım alanındaki uygulamalar: Günümüzde çiftlik hayvanlarının tedavisinde kullanılan aşılar, büyüme hormonları, tıp ve eczacılıkta kullanılan proteinler DNA teknolojisi ile üretilmektedir. Sadece tarımsal mücadeleye yönelik değil bitki verimini arttırıcı çalışmalar da yapılmaktadır.

Çevre alanındaki uygulamalar: Bilim insanları bazı çevresel sorunların çözümünde mikroorganizmalara gen aktarımı yöntemini kullanmaktadır.Örneğin pek çok bakteri bakır kurşun gibi ağır metalleri ortamdan alarak bakırsülfat demirsülfat gibi bileşiklerin yapısına katar. böylece ağır metallerin canlıların tekrar kullanımına hazır hale getirir. Bunun yanı sıra doğadaki zehirli atıkların temizlenmesi de bu yöntemle hızlandırılır.

84


Dünyamız

3. BÖLÜM EKOSİSTEM EKOLOJİSİ Ekoloji:

Canlıların kendi aralarındaki ilişkilerini ve çevreleriyle olan ilişkilerini inceleyen bilim dalıdır.

Habitat: Bir canlının yaşadığı, beslenme, barınma korunma gibi tüm ihtiyaçlarını karşıladığı alandır. Habitat bir canlının arandığında bulunduğu adrestir. Habitat bir taş, bir kütük parçası veya kilometrelerce karelik bir alanda olabilir.

Ekolojik Niş: Türe ait organizmanın bulunduğu ortam içinde sahip olduğu veya yapmak zorunda olduğu bütün işlevlere niş denir.

Popülasyon: Belirli bir yaşam alanında aynı türden bireylerin oluşturduğu topluluğa popülasyon denir.

Bir tür penguen popülasyonu

Komünite: Belirli bir alanda yaşayan farklı türlere ait popülasyonların meydana getirdiği topluluktur. Komünitelerin tipi ve büyüklüğü komuniteyi oluşturan canlı türlerine ve çevre şartlarının birey üzerindeki etkilerine bağlıdır.


85

Dünyamız

3. BÖLÜM Biyotop:

Komünitelerin yerleştiği alan biyotop olarak tanımlanır. Biyotopların büyüklüğü popülasyonların birey sayıları, ortamın çevresel koşulları ve coğrafik özelliklerine göre değişebilir.

Ekoton: Doğada komüniteler tamamen birbirinden bağımsız olmayıp komşu komüniteler arasında geçiş bölgeleri bulunmaktadır. Bu geçiş bölgelerine ekoton denir.

Ekotonların Özellikleri: Ekotonlar iki farklı komünitenin özelliklerini kısmen içerdiklerinden tür ve birey sayısı, sahip oldukları özellikler açısından farklılık gösterir. Ekoton bölgelerinde tür çeşitliliği fazla, tür içi birey sayısı azdır.

Yağmur Ormanı Komünitesi

Biyosfer: Küresel ekosistemdir. Dünyanın sahip olduğu ekosistemlerin toplamıdır. Göller, akarsular mağaralar ve okyanusların bir kaç km derinliğine kadar bölgeler biyosferin parçasıdır.

Ekolojik birimlerin sıralanması

86


Dünyamız

3. BÖLÜM Ekosistem:

Komünitede yaşayan farklı türlere ait popülasyonları ve onların etkileşim içinde olduğu cansız faktörleri ifade eder. Ekosistem farklı türlere ait popülasyonları kapsayan küçük bir taşlık alan ya da su havuzundan göllere, ormanlara ve denizlere kadar genişleyebilen çok büyük alanlara kadar değişebilir.

EKOSİSTEMİ ETKİLEYEN FAKTÖRLER Abiyotik Faktörler

Biyotik Faktörler

• Işık

3. Ünite - Ekosistem Ekolojisi

• ya İklim çıktığı

gözlemlenebilir. Fotosentetik canlılar, görünen ışınları • Üreticiler kullanarak • Sıcaklık glikoz üretir. Ortamdaki ışık miktarının düşmesi fotosentezin azalmasına dolayısıyla da heterotroflara daha az besin • Tüketiciler • Su aktarılmasına neden olur. • pH değişimi

• Ayrıştırıcılar

Hayvanlarda aktif süreçler için tercih edilen ışık şiddeti birbi• Toprak ve mineral rinden farklıdır. Baykuş, yarasa, kirpi vb. gece aktif olan türlerin yanı sıra bülbül gibi bazı ötücü kuşlar ve ipek böceği gibi bazı böcekler(Cansız) alaca karanlıkta Abiyotik Faktörler:aktiftir. Diğer taraftan birçok kertenkele ve böcek türü sadece açık havada ve parlak güneş ışığında tam a. Işık olarak aktif duruma geçer.

Düşünelim- Araştıralım

Tropikal yağmur ormanlarındaki abiyotik faktörlerin özelliği ile bu ekosistemin tür çeşitliliği ve arasındaki ilişkiyi araştırarak bir rapor hazırlayınız. Raporu sınıfta arkadaşlarınıza sunuBütün canlıların esas enerji kaynağı güneştir. Ekolojik olarak ışığın şiddeti nuz. ve

Bir kelebek türü olan Araschnia levena (Araşnia levena)’da kanat rengi gün uzunluğuna bağlı olarak değişir. Uzun yaz günleIşık karasal ekosistemlerde fotosentez siyah için önemlidir. Işık enerjisi fotosentez olayı rinde bu kelebeklerin kanatlarında zemin üzerine açık renkli sonucunda besinlerin yapısındaki kimyasal bağ enerjisine dönüştürülmüş benekler, organik daha kısa olan bahar günlerinde ise açık renk üzerine olur. siyah benekler ortaya çıkmaktadır (Resim 3.6). Bu örneklerden de ormanlık anlaşılacağı üzerebitki ortamın ışıküzerine şiddeti, miktarı, aydınIşık alanlarda çeşitliliği etkiışık eder. lanma süresi canlıların yaşamında ve ekosistemdeki dengelerin sürdürülebilmesinde etkilidir. süresi oldukça önemlidir.

Resim 3.6: Araschnia levena'da ışığın etkisiyle kanatlardaki renk değişimi

Işık bazı hayvanlarda üreme faaliyetlerine, göç olaylarına ve pigmentasyona etki

b. Sıcaklık

eder. Işık faktörü su içi ekosistemlerinde de önemlidir.

Sıcaklık canlıların büyüme ve gelişmelerini etkileyen abiyotik faktörlerden biridir. Canlıda enzimlerin çalışmasını dolayısıyla kimyasal tepkimelerin hızını etkiler. Bu nedenle bütün fizyolojik ve biyokimyasal işlevler üzerinde etkisi vardır. Aynı zamanda


87

dayanıklı kültür bitkilerinden çavdar ve buğday, kışı kar Aynı türe ait örtüsü bir bitkinin büyüme ve o altında geçirmediğinde ancak 20-25 C'luk sıcaklıklara dayanabilgereksinim duyduğu sıcaklık değerleri far mektedir. Kar örtüsü, toprak ile atmosfer arasında ısı değişimini bir bitkinin çiçeklenme döneminde ihtiy engelleyici bir rol oynar. Böylece kar altında kalan toprağın ısısı Dünyamız fazla düşmez. Yüksek sıcaklıkta ise bitkilerde sıcaklıkenzimlerin değeri yapısı çimlenme dönemine gö bozulur, bitkinin yaprakları yanar ve sararır.

3. BÖLÜM b. Sıcaklık:

Sıcaklık, bitkilerin, bazı tepkileri üzerind o dayanma bakımından bitkiler o lalelerin çiçekleri 0-10 C'ta kapalı, 15-20 C

Çeşitli sıcaklık değerlerine arasında büyük farklar vardır. Örneğin Kuzey Kutbu'na yakın o yerlerde yetişen bazı bitki çeşitleri 0 C ve daha alt sıcaklıklarda, Hayvanlar genel olarak o ekvator bölgesinde yetişen bazı bitkiler ise 60-65 C'ta yaşayabilir.

0-50 C arasın bir şekilde sürdürür. Örneğin çöldeki sürü Aynı türe ait bir bitkinin büyüme ve gelişme dönemlerinde lığa, kutuplardaki memeliler düşük sıcaklığ gereksinim duyduğu sıcaklık değerleri farklılık gösterir. Örneğin o

bir bitkinin çiçeklenme döneminde ihtiyaç duyduğu optimum Sıcaklık hayvanların dış görünüşünü d sıcaklık değeri çimlenme dönemine göre daha fazla olabilir. Sıcaklık, bitkilerin, bazı tepkileri üzerinde de etkilidir. Örneğinhayvanlar sıcak bölg bölgelerde yaşayan o o lalelerin çiçekleri 0-10 C'ta kapalı, 15-20 C'ta açıktır (Resim 3.7).

balarından daha açık renklidir. Kuzey enl nedeni düş bir şekilde sürdürür. Örneğin çöldeki sürüngenler yüksek sıcakcaklığa ihtiyaç duyarlar. Canlıların kullandığı bu sıcaklığın esas kaynağı güneş pigmentinin oluşumunu etkilemesidir. lığa, kutuplardaki memeliler düşük sıcaklığa uyum sağlamıştır. Resim 3.7: Laleler 15-20 oCo C arasında yaşamlarını verimli Hayvanlar genel için olarak Doğadaki tüm canlılar yaşamsal etkinliklerini sürdürebilmek belli0-50 bir sıaçık rengin hâkim olmasının arasındaki sıcaklıklarda açar. ışınlarıdır. Organizmaların dağılış alanlarının sınırları genellikle sıcaklığın kont-

rolündedir. Düşük veya yüksek sıcaklık, türlerin yayılışlarında önemli rol oynar. Sıcaklık hayvanların dış görünüşünü

de etkiler. Serin ve kuru Sıcaklık artışı hayvanlarda metaboli bölgelerde yaşayan Araştıralım hayvanlar sıcak bölgelerde yaşayan akrac. İklim: Düşünelim30oC'un üzerindeki sıcaklıklarda fizyolojik balarından daha açık renklidir. Kuzey enlemlerdeki hayvanlarda o Resim 3.7: Laleler 15-20 C Domates 130C'un artması, metabolizmanın hızlanması vb açık rengin hâkimbitkisi olmasının nedeni nın düşük sıcaklığın melanin arasındaki sıcaklıklarda açar. KARADENİZ altında yetişebilir fakat ürün pigmentinin oluşumunu etkilemesidir. sıcakkanlı hayvanlar serinlemeye çalışı 1d 4

vermez. Bu olayın sebebini Sıcaklık artışı hayvanlarda metabolizma hızını da artırır. bazı hayvanlarda göç etme, kış uykusu, ya Sınıfta arkadaşlarıDüşünelim- Araştıralım 1c araştırınız. o 30 C'un üzerindeki 1b sıcaklıklarda fizyolojik uyum (solunum sayısıolma gibi davranışlara yol açar. Örneğin ç nızla paylaşınız. Domates bitkisi 130C'un nın artması, metabolizmanın hızlanması vb.) ve yer değiştirmeyle Marmara 3

EGE

altında yetişebilir fakat ürün 2 vermez. Bu olayın sebebini araştırınız. Sınıfta arkadaşlarınızla paylaşınız. AKDENİZ

1a sıcakkanlı hayvanlar serinlemeye çalışır. Sıcaklık değişimleri bazı hayvanlarda etme,1 kış uykusu, yaz uykusu ve gece aktif Karasalgöç iklim (a,b,c,d) Akdeniz iklimi 2 176olma gibi davranışlara Örneğin çölde yaşayan akrepler Marmara(Geçiş)yol iklimiaçar. 3 Karadeniz iklimi 4

176 Doğadaki canlıların çeşitliliğinde iklimin etkisi oldukça büyüktür. Bir yerin iklimi, o yerin ışık, sıcaklık, yağış ve hava hareketlerinin uzun yılların ortalaması alınarak tespit edilen yıl içindeki seyridir. İklim canlıların yaşama sahalarının belirlenmesinde de etkilidir. Aynı zamanda iklim değişiklikleri yeryüzündeki canlı dağılımlarını ve canlıların yaşadıkları ortamı belirlemede en önemli etkenler arasındadır.

d. Toprak ve Mineral:

Toprağın yapısı, toprakta bulunan mineral çeşidi ve miktarı bir ortamın bitki örtüsünü bitki örtüsü de diğer canlıları etkiler.

88


Dünyamız

3. BÖLÜM e. Su:

Canlıların metabolik faaliyetleri belirli bir su ortamında gerçekleşir yine bitkiler suyu fotosentez sırasında organik madde üretiminde kullanırlar. Ayrıca atmosferdeki oksijenin kaynağı da fotosentezde kullanılan sudur.

Jaguar

f. Ortam pH’sı: Bitkiler genellikle pH’ı 6,7 - 7.0 olan topraklarda yetişir. Canlıların yeryüzündeki dağılışları pH değerinden etkilenir. Ayrıca organizmaların fotosentez ve değişik yaşamsal aktiviteleri de pH değişikliklerinden etkilenir. Abiyotik faktörlerin değişiminin canlılara etkisi:

Kertenkele

Yılan

Soğukkanlı canlılar

Keklik

Deve Sıcakkanlı hayvanlar


89

Dünyamız

3. BÖLÜM Biyotik (Canlı) Faktörler: a. Üreticiler:

Organik besin yönüyle başka canlılara doğrudan gereksinim duymadan kendi besinlerini kendileri üreten canlılardır. İnorganik maddeleri organik maddeye çevirebilirler. Bu olay fotosentez veya kemosentez ile gerçekleşir. Fotosentez yapan ototroflar ışık enerjisi ile, kemosentez yapan ototroflar ise kimyasal enerjiyle besin sentezlerler.

Kaktüs

Alg

Ağaç

b. Tüketiciler: Besin ihtiyaçlarını dışarıdan hazır olarak karşılayan canlılardır. Bazı bakteriler, tüm parazit canlılar, amip, öglena, paramesyum gibi protistalar, mantarların hepsi ve tüm hayvanlar heterotrof beslenir.

Holozoik beslenme: Besinlerini katı parçacıklar halinde alıp sindirim boşluklarında sindirebilen canlılardır. Holozoiklerin sindirim sistemi gelişmiştir. Hücre dışı sindirim yaparlar. Holozoik canlılar aldıkları besin çeşitlerine göre 3 grupta incelenirler. * Herbivorlar (Otçullar): Bu canlılar bitkisel besinle beslenirler. Örneğin karada yaşayan böcekler, geviş getiren hayvanlar, suda yaşayan kabuklu ve yumuşakçalar birer otçul canlı grubudur.

İnek

Zebra

* Karnivorlar (Etçiller): Bu canlılar hayvansal beslenirler Aslan, kartal, kurt gibi

90

Aslan


Çakal

Dünyamız

3. BÖLÜM * Omnivorlar (Karışık Beslenenler):

Bu canlı grubu hem etle hem otla beslenirler. Örneğin insan, ayı, domuz gibi.

Ayı

Karga

Üç farklı canlıyla ilgili gerçekleşen olaylar şunlardır; •

C canlısı, B canlısından glikoz ve O2 ihtiyacını karşılar.

•

A canlısı, C canlısından besin, B canlısından O2 ihtiyacını karşılar.

•

B canlısı ışık enerjisini kullanarak glikoz üretir.

Bu canlıların beslenme şekilleri aşağıdakilerden hangisinde doğru verilmiştir? A canlısı

B canlısı

C canlısı

A)

Etçil

Ototrof

Otçul

B)

Otçul

Ototrof

Etçil

C)

Ototrof

Otçul

Etçil

D)

Ototrof

Etçil

Otçul

E)

Etçil

Otçul

Ototrof

B canlısı ototrof A canlısı etçil C canlısı otçul

c. Ayrıştırıcılar: Heterotrofların madde devrini sağlayarak doğal dengede etkili olan canlı grubudur. Ayrıştırıcılar bitki ve hayvan ölüleriyle bitkisel ve hayvansal ürünlerle beslenirler. Ayrıştırıcılar doğadaki organik maddeleri inorganik maddelere çevirirler. Cıvık mantarlar, küf mantarları ve bazı solucanlar bu gruba girer.

Küf Mantarı


91

ğladıkn farkmutuaarasın-

bilineni n denir entezle of olan e suyu ğü gibi madan sı artar. ilir. Bu fillerin ki ilişki

liktelikÖrneğin yaşar. eklerle Yengeç ar gör-

ilişki hangi yaşama birliğiyle açıklanabilir? Araştırınız. Edindiğiniz bilgileri sınıf arkadaşlarınızla paylaşınız.

Dünyamız

3. BÖLÜM Canlılar Arasındaki Simbiyotik İlişkiler

İki farklı canlı türünün beslenmek amacıyla daimi veya geçici olarak birlikte yaşamasına simbiyoz (birlikte yaşam) denir.

1. Mutualizm: +, +

Gelişme

Y türü X türü

zaman (t) Resim 3.2: Liken (Xanthoria Örnek mutualizme en güzel parietina) örnektir.  Otçul beslenen hayvanlar ile onların bağırsağında yaşayan selüloz sindirici bakteri-

ler arasındaki ilişki. İnsan ile insan bağırsağında yaşayan B ve K vitaminlerini sentezleyen bakteriler



arasındaki ilişki Baklagiller ile onların köklerinde yaşayan azot bağlayıcı bakteriler arasındaki ilişki



Gevşek mutualizm: Zorunlu olmayan mutualizmdir. Bireyler birbirlerinden ayrı da yaşayabilirler.

Örnek: Timsahlar ile bunların dişleri arasındaki kalıntılarla beslenen küçük kürdan kuşları



209

arasındaki ilişki

2. Kommensalizm: +, o Gelişme Y türü

X türü zaman (t)

Örnek: 

92

Köpek balıkları ile küçük çöpcü balıkları arasındaki ilişki


n Ekolojisi

Parazitizm 3.

Dünyamız

BÖLÜM

azit yaşamda, organizmalardan 3. Parazitizm: +, - biri bu etkileşimden zarar en diğeri yarar sağlar. Zarar gören konak, yararlanan ise Gelişme olarak adlandırılır. Parazit, üzerinde veya içinde yaşadığı n besinlerine ortak olarak ona zarar verir. Dolayısıyla n hastalanmasına hatta ölmesine neden olur. Parazit türü rın çoğunun tutunma ve duyuY organları iyi gelişmiştir. nlılar hızlı ürer; ancak enzim ve sindirim sistemleri iyi ediğinden konağa bağımlı olarak yaşar. Parazitler; bir , bitkisel ve hayvansal parazitler olmak üzere üç grupta X türü nebilir.

hücreli parazitler: Bazı bakteriler, zaman amipler(t)ve kamçılılar ma mikrobu bir hücreli parazitlerdendir.

 BirYarı hücrelilerde parazitik kisel parazitler: parazit ve tam parazit olmak üzere idi vardır. Yarı parazitler, inorganik maddeyi kullanarak eri için gerekli olan organik maddeleri sentezler. Yarı lere ökse otu (Viskum album) örnek verilebilir (Resim 3.3). Bitkilerde parazitlik ğaçların  gövdesi üzerinde yaşayan ökse otu, üzerinde uğu bitkinin gövdesindeki ksilemden su ve suda bulunan Bazı alır. bitkiTam türleri başka örnek bitki türleri üzerinde yaşayarak onlardan organik veya nik maddeleri parazitlere olarak canavar obanche) verilebilir. Yaprakları küçük, ksilemleri zayıf olan inorganik maddeleri alır. Bitkisel parazitler iler, klorofilleri olmadığı için fotosentez yapamaz. Emeç tam veya yarı parazit olmak üzere rilen emme organlarını üzerinde yaşadığı konağın iletim ikiye ayrılır. ne kadar uzatarak organik besinleri ve su ihtiyacını konak an karşılar.

Yarı parazitlik

Tam parazitlik

Tam parazitlik: Genelde kök ve yaprak gibi yapılar gelişmemiştir. Kloroplast taşımazlar. Üzerinde yaşadıkları bitkiden su, mineral ve 3. Ünite - Komünite ve Popülasyon Ekolojisi organik besin alırlar. Canavar otu, verem otu örnektir. Hayvansal parazitler: İç parazitler ve dış parazitler olmak Yarı parazitlik: Genelde kök bulunmaz. Bu nedenle emeçlerini konak üzere ikiye ayrılır:

bitkinin ksilem borularına uzatarak oradan su ve mineral ihtiyacını a. İç parazitler: Sindirim sistemi bulunmayan iç parazitler, kokarşılar. bulunduğundan nağın sindirilmiş besinlerini kullanır. İç Kloroplastları parazitlerin hareket, duyu fotosentez yaparlar. Ökse otu ve sinir sistemleri basit yapıda örnek olmasına karşın üreme sistemleri verilebilir. Resim 3.4: Tenya iç parazittir. çok gelişmiştir. Tenya, bağırsak solucanları iç parazit örneklerindendir (Resim Resim 3.3: Ökse otu3.4). yarı parazittir.  Hayvanlarda parazitlik Üzerine kısa ya da uzun süre tutunarak kob. Dış parazitler: İç ve dış parazitler olmak üzere ikiye ayrılırlar. nağın kanını emen, sindirim sistemi gelişmiş parazitlerdir. Ancak

münite ve Popülasyon Ekolojisi çoğunda sindirim enzimi salgılanmaz. Bit, pire, kene dış parazit

mak

kouyu leri rin-

kocak azit

örneklerindendir (Resim 3.5). İç parazitlik

a

Dış parazitlik

b

Dış parazit örnekleri; a) Bit, b) Kene Resim 3.4: Resim Tenya3.5: iç parazittir. İç parazit: Sindirim enzimleri gelişmemiştir. Duyu organları gelişmemiştir. Pla-

narya, tenya ve bağırsak kurtları örnektir.

Ç. Süksesyon Dış parazit: Sindirim sistemleri vardır. Ağızları kan emecek şekilde gelişmiştir. Bit, pire, tahta kurusu, böceği örnek verilebilir. Komünitelerin en uyuz önemli özelliklerinden biri de zamana bağ-

lı olarak değişim göstermeleridir. Komünitede canlılar zamanla ölür ve bu canlıların yerlerini yenileri alır. Örneğin bir ormanda kuruyan çamların yerine yeni çamlar, ölen sincapların yerine yeni sincaplar geçer. Ancak baraj yapımı, aşırı otlatma, yoğun ağaç kesimi, büyük yangınlar, toprak kaymaları, kuraklık, sel, küresel


93

Dünyamız

3. BÖLÜM

Tam parazit olarak yaşayan canavar otu;

I.

karbon dioksit özümlemesi yapma,

II.

emeçleri ile topraktan su ve mineral alma,

III.

emeçleri ile konak bitkiden organik besin ihtiyacını karşılama

özelliklerinden hangilerini gösterir? A) Yalnız I

B) Yalnız III

C) I ve II

D) II ve III

E) I, II ve III

Kloroplastları yoktur, karbon dioksit özümleyemezler. Emeçleri ile konak bitkinin floem ve ksilemlerinden besin alırlar.

Dış parazit hayvanlarla ilgili;

I.

Kan emerler.

II.

Sindirim sistemleri gelişmiştir.

III.

Tenya, bağırsak solucanı örnek verilebilir.


B) Yalnız II

C) I ve II

D) II ve III

E) I, II ve III

Kan emerler. Sindirim sistemleri gelişmiştir. Bit, pire, sivri sinek örnek verilebilir. Tenya ve bağırsak solucanı iç parazittir. 3. önerme bu nedenle yanlıştır.

94


Dünyamız

3. BÖLÜM Ekosistemde Madde ve Enerji Akışı:

Ekosistemde düzenli bir madde ve enerji akışının olabilmesi için üretici, tüketici ve ayrıştırıcı canlılara mutlak ihtiyaç vardır. Üreticiler güneş enerjisini organik bileşiklerde kimyasal bağ enerjisi şeklinde depolar. Depolanan enerji bitkilerle beslenen birincil tüketicilere aktarılır. Karnivor beslenen ikincil tüketiciler ise birincil tüketicileri yiyerek besinlerini temin ederler. Ayrıştırıcı canlılar ise büyük organik maddeleri daha küçük moleküllere ve inorganik maddelere ayrıştırarak doğada tükenen maddelerin ekosisteme geri dönmesine katkıda bulunur. Üretici, tüketici ve ayrıştırıcılar arasındaki bu beslenme ilişkileri besin yoluyla madde ve enerji aktarımını sağlar.

Organizmanın besinlerden sağladığı enerji üç biyolojik aktivitede kullanılır.

1. Büyüme ve üreme:

Canlılar besinlerle aldıkları enerjinin bir kısmını büyüme ve üreme faaliyetleri için kullanırlar.

2. Dışkı olarak atılır:

Beslenme ile alınan besinlerden %100 enerji elde edilemez bir kısmı dışkı olarak atılır.

3. Hücresel solunum: Alınan besinler hücresel solunumda enerji verici olarak kullanılır.


95

Dünyamız

3. BÖLÜM Trofik Düzeyler:

Üreticiler tarafından organik moleküllere aktarılan enerji birincil tüketicilere, buradan da bu canlılarla beslenen ikincil tüketicilere ve ardından en üst katmanda bulunan diğer tüketicilere kadar ulaşır. Canlılar arasındaki beslenme ilişkilerini gösteren her katman o canlının trofik düzeyi olarak adlandırılır.

I. Trofik Düzey

Trofik düzeyde ototrof canlılar bulunur.

II. Trofik Düzey

Tüketici canlılardan herbivorlar grubuna giren zebra gibi canlıların oluşturduğu trofik düzeydir.

III. Trofik Düzey

Herbivor canlılarla beslenen aslan, kaplan gibi canlılar ise üçüncü trofik düzeyi oluşrururlar.

96


Dünyamız

3. BÖLÜM Besin Zinciri:

Bir ekosistemde üreticilerden tüketicilere doğru beslenme yoluyla besin aktarımı meydana gelir. Üreticilerden başlayarak bir trofik düzeyden diğerine besinin aktarıldığı yola besin zinciri denir.

Besin zincirinin özellikleri:

3 Besin zincirinde ilk halkayı üreticiler oluşturur. 3 Besin zincirinde ikinci halkayı herbivorlar oluşturur. 3 Besin zincirlerinde üreticiden son tüketiciye doğru birey sayısı azalır. 3 Besin zincirlerinde biyolojik birikim üreticiden tüketiciye doğru artar. 3 Besin zincirlerinde üreticiden, son tüketiciye doğru aktarılan enerji azalır. 3 Besin zincirlerinde üreticiden, son tüketiciye doğru biyokütle azalır. 3 Üreticilerden, son tüketiciye doğru genellikle bireyin kütlesi artar.


97

Dünyamız

3. BÖLÜM

Yukarıda bir yaşama birliğindeki beslenme ilişkileri gösterilmektedir. Soru işaretli yere aşağıdakilerden hangisi yazılabilir? A) Güneş ışığı

D) Ototroflar

B) Etçiller

C) Otçullar

E) Saprofit bakteriler

Soru işaretli yerde saprofit canlılar bulunur. Çünkü bu canlılar diğer canlılardaki organik atıklardan faydalanarak canlılıklarını sürdürürler.

1. Biyokütle Piramidi:

Biyokütle bir canlı türü ya da çeşitli canlı türlerinden oluşan canlıların herhangi bir zamanda sahip oldukları toplam ağırlık olarak tanımlanır. Bir besin zincirinde bulunan canlıların biyokütlesi genellikle bir piramit şeklinde gösterilir. Bunun temel nedeni besin zincirinde besin maddesi ve enrjinin giderek azalmasıdır.

98


Dünyamız

3. BÖLÜM 2. Enerji Piramidi:

Bu piramit her enerjinin bir basamaktan diğer basamağa geÜçüncül Tüketici Ýkincil Tüketici Birincil Tüketici Üretici

Yýlan

10 J

Kurbaða

100 J

çerken nasıl kaybolduğunu gösterir. Piramitin en alt basamağında enerji miktarı en fazladır. Üst basamaklara çıkıldıkça enerji miktarı azalır. Enerji piramitleri, bir ekosistemde ener-

Çekirge

1000 J 10000 J

jinin ne kadarının son kullanıcılara aktarıldığını ifade eder.

Bitki

Yanda verilen besin piramidinde küçük balıkların bir kısmının ölmesi sonucu, I.

Zooplonkton sayısı artar.

II.

Büyük balıklar ve balıkçıl kuşlar bu durumdan etkilenmez.

III. Fitoplankton sayısı azalır. yargılarından hangileri söylenemez?

A) Yalnız I

B) Yalnız II

D) I ve III

E) II ve III

C) I ve II

II. önerme söylenemez, çünkü büyük balıklar küçük balıkları besin olarak kullanmaktadır, balıkçıl kuşlarda büyük balıklarla beslenmektedir. Bu nedenle küçük balıkların ölmesi besinlerinin azalmasına neden olur.

Bir besin piramidinde üreticiden tüketiciye doğru gidildikçe, I.

Enerji miktarı azalır.

II.

Birey sayısı azalır.

III. Biyokütle artar. ifadelerinden hangileri doğrudur? A) Yalnız I

B) Yalnız II

D) I ve II

E) II ve III

C) Yalnız III

I. ve II. önermeler doğrudur. III. önerme ise yanlıştır çünkü üreticiden tüketiciye doğru biyokütle azalır.


99

Dünyamız

3. BÖLÜM 3. Kilit Taşı Türleri:

Besin zincirleri ve besin ağlarında türler ekolojik etkileri bakımından birbirlerine bağımlı olduğu için bazı türler bütün sistem üzerinde önemli etkilere sahip olabilir böyle türlere kilittaşı türleri adı verilir.

4. Biyolojik Birikim:

Bazı kirleticilerin hava, su ve toprakta düşük miktarda bulunmalarına karşın besin zincirlerinin birbirini izleyen halkalarındaki tüketicilerde giderek artan yoğunluklarda bulunması olayına biyolojik birikim denir. Bu nedenle besin piramidlerinde enerji aktarımının aksine tabandan tepeye doğru çıkıldıkça zehirli madde miktarı artmakta ve üst basamaklardaki canlıları daha çok etkilemektedir.

Yandaki grafik sanayi bölgesinin ekosistemini oluşturan beş

farklı canlı türünün dokularında biriken ağır metalin miktarını göstermektedir. Buna göre, beş canlı türünün üreticiden tüketiciye doğru sıralanışı aşağıdakilerden hangisinde doğru olarak veril

miştir?

A) II, III, V, IV, I

D) IV, I, III, V, II

B) IV, I, V, III, II

C) I, IV, V, II, III

E) II, III, V, I, IV

Tabandan tepeye doğru biyolojik birikim artmaktadır. Buna bağlı olarak IV - I - V - III - II doğru sıralama olacaktır.

100


Dünyamız

3. BÖLÜM Besin Ağı:

Üçüncül tüketiciler

Besin zincirlerindeki hayvan türlerinin çoğu, tek bir çeşit besinle değil çok çeşitli yapıdaki besinlerle beslenir. Yani beslenme bitkilerden başlayıp çeşitli hayvanlarda son bulan zaman

Ýkincil tüketiciler

zaman kesişen karmaşık birçok zincirden oluşmuş ağ şeklinde görülür. Birçok besin zincirinden oluşan bu yapıya besin ağı denir.

Birincil tüketiciler

Üreticiler

Ayrýþtýrýcýlar

Kara ekosisteminde bir besin aðý örneði

Ekosistemde Madde Döngüsü: 1. Su döngüsü: Yeryüzünün %71’i sularla kaplıdır. Yeryüzünde su devri iki yol izlemektedir. Bunlar suyun kısa devri ve uzun devridir. Kısa devirde okyanuslarda buharlaşan su yağmur ve kar şeklinde okyanuslara geri döner. Uzun devirde okyanuslardan buharlaşan su yağmur ve kar olarak karalara geçer. Karalara geçen su göllerde dağlarda kar ve buz şeklini alır. Bir kısmıda yer altı sularına karışır. Karalardaki suyun bir kısmı da canlılar tarafından kullanılır. Canlılarda bulunan su terleme ve solunumla tekrar atmosfere verilerek su devrine katılır. Yer altında bulunan suların bir kısmı canlılar tarafından kullanılırken bir kısmı da okyanuslara karışır.

Yağış Buharlaşma


101

Dünyamız

3. BÖLÜM 2. Karbon Döngüsü:

Canlıların başlıca karbon kaynağı CO2’dir. CO2 yeşil bitkiler ve fotosentetik

bakteri gibi organizmaların fotosentez yapmasıyla organik besinlerin yapısına katılır. Bitkilerin yapısında organik madde halinde bulunan karbon heterotrof organizmaların bitkilerle beslenmesi ile bu canlılara geçer. Hayvan ve bitkilerdeki karbon canlıların solunumuyla tekrar CO2 şeklinde atmosfere verilir. Organik

maddelerde bulunan karbonun bir kısmı da ölü bitki hayvan dokuları ve atık

madde (üre gibi) olarak toprağa geçer. Toprağa geçen karbon saprofitlerin faaliyetleri ile yine CO2 şeklinde atmosfere verilir.

Küresel ısınma sırasında meydana gelebilecek; I.

hava sıcaklığı ortalamalarında artma,

II.

deniz suyu seviyesinde yükselme,

III. atmosferdeki karbon dioksit miktarında artma, IV. kıyı ekosistemlerinde değişme, V.

buzullarda erime

olaylarının gerçekleşme sırası aşağıdakilerden hangisinde doğru verilmiştir? A) I – II – III – IV – V

B) II – III – V – II – IV

D) III – I – II – IV – V

E) V – I – III – IV – II

III. Atmosferdeki karbon dioksit miktarında artma I. Hava sıcaklığı ortalamasında artma V. Buzullarda erime II. Deniz seviyesinde yükselme IV. Kıyı ekosistemlerinde değişmeyi meydana getirir.

102


C) III – I – V – II – IV

Dünyamız

3. BÖLÜM 3. Azot Döngüsü:

Azot, nükleik asitler, protein, ATP ve bazı vitaminlerin yapısına katılması yönüyle son derece önemli bir maddedir. Atmosferde %78 oranında azot bulunmasına karşın canlıların çoğu bu azotu doğrudan kullanamaz. Bitkiler azotu topraktan nitrat ve amonyum tuzları halinde alabilir. Hayvanlar ise azotlu bileşikleri bitkilerle beslenerek alabilir. Bitki ve hayvan ölümüyle doğaya bırakılan bitkisel ve hayvansal proteinler saprofitlerce ayrıştırılır. Ayrıştırma sonucu oluşan NH3 önce nitrit bakterilerince nitrite sonra nitrat bakterilerince nitrat tuzlarına dönüştü-

rülür ki böylece istenilen azotlu bileşik bitkilerin kullanımına sunulmuş olur. NH3

ten önce nitrit sonra da nitrat oluşturabilen bakteriler nitrifikasyon bakterileridir.

Nitrifikasyon:

Bitkiler amonyumu doğrudan kullanabilmesine rağmen, topraktaki amonyumun çoğu bazı aerobik bakteriler tarafından enerji kaynağı olarak kullanılır. Bu bakterilerin faaliyetleri ile amonyum önce NO2- ye (Nitrit), daha sonrada NO3(Nitrat) dönüştürülür. Bu olaya nitrifikasyon denir. Nitrifikasyon bakterileri kemosentetik bakterilere örnektir.

Denitrifikasyon:

Azot döngüsünün her bir turunda azotun bir kısmı topraktan veya sudan havaya aktarılabilir. Bu durum bazı bakterilerin yardımıyla amonyak nitrit veya nitrattan oksijensiz ortamda azotun serbest (N2) haline geçirilmesiyle sağlanır. Bu olaya denitrifikasyon denir.


103

Dünyamız

3. BÖLÜM

Yandaki şekilde ekosistemdeki azot devri

özetlenmiştir. Buna göre, numaralandırılan yerlere aşağıda verilenlerden hangisinin gelmesi ge-

rekir?

I

II

III

A)

Saprofit bakteriler

Nitrat bakterileri

Nitrit bakterileri

B)

Parazit bakteriler

Nitrit bakterileri

Nitrat bakterileri

C)

Saprofit bakteriler

Nitrit bakterileri

Nitrat bakterileri

D)

Saprofit bakteriler

Rhizobium bakterileri

Nitrat bakterileri

E)

Nitrit bakterileri

Nitrat bakterileri

Saprofit bakteriler

I. canlı saprofit bakterileri II. canlı amonyağı nitrite çeviren nitrit bakterileri II. canlı nitriti nitrata çeviren nitrat bakterileridir.

104


Dünyamız

3. BÖLÜM

I.

Proteinleri amonyağa dönüştürme

II.

Amonyağı nitrite dönüştürme

III. Nitratlardaki azotu atmosfere verme Yukarıdaki olaylardan hangisi denitrifikasyon bakterileri tarafından gerçekleştirilir? A) Yalnız I

B) Yalnız II

D) I ve II

E) I ve III

C) Yalnız III

Topraktaki azotun serbest azot (N2) haline çevrilmesi denitrifikasyondur. III.

seçenekte bu olayı görüyoruz.

I.

Bitkiler

II.

Nitrit Bakterileri

III. Saprofit Bakteriler IV. Nitrat Bakterileri Yukarıda azot döngüsünde yer alan bazı canlılar verilmiştir. Bunlardan hangileri karbon dioksit tüketimini gerçekleştirebilir? A) I ve II

D) I, II ve IV

B) I ve III

C) II ve III

E) I, II, III ve IV

Bitkiler ve kemosentetik bakteriler CO2 özümlemesi gerçekleştirebilir.


105

Dünyamız

3. BÖLÜM Ekosistem Hizmetleri:

Ekosistemler canlıların beslenme, barınma ve nesillerini sürdürebilme gibi ihtiyaçları için uygun ortam ve koşullar sağlanarak çeşitli hizmetler sunar. Bu hizmetler doğal ekosistemlerin ve barındırdıkları türlerin canlı yaşamını destekleyen etkinliklerini içerir. Atıkların etkisiz hale getirilmesi tohumların tozlaşması, tarım zararlılarının kontrol edilmesi gibi süreçler ekosistem hizmetlerindendir.

Biyoçeşitlilik: Dünya üzerinde yaşayan canlı türlerinin ve yaşam şekillerinin çeşitliliği biyoçeşitlilik olarak ifade edilir. Bir doğal zenginlik olan biyoçeşitlilik ekosistem hizmetlerinin verimliliği ve yeterliliği açısından önem taşır. Sağlıksız sanayileşme, iklim değişikliği gibi etmenler biyoçeşitliliği tehlikeye sokmaktadır.

Sürdürülebilirlik: Bugünün ihtiyaçlarının gelecek nesillerin ihtiyaçlarını engellemeyecek biçimde karşılanması şeklinde tanımlanabilir. Bu kavram doğal kaynakların tüketilmeden kullanılmasına dayanır.

1. Yapay Ekosistem: Kapalı bir ekosistem olan yapay ekosistem bilim insanlarınca geliştirilmiş bir projedir. Fakat bu projedeki ekosistem kendi kendine yetememiş ve sonlandırılmıştır.

Biyosfer II

2. Nüfus Artışının Sürdürülebilirliğe Etkisi: Nüfus artışının fazla olması çevrenin kendini yenileme özelliğini zorlayan bir etkendir. Nüfus artışına bağlı olarak doğal kaynaklar hızla tükenmektedir. Nüfus arttıkça bir türün yaşama ortamı parçalara bölünüp bozulur, küresel iklim değişiklikleri ortaya çıkar. Bunlar biyoçeşitliliğin azalmasına ve türlerin yok olmasına neden olan faktörlerdir.

İstilacı tür: Doğal olarak bulunduğu alanlardan bilerek ya da bilmeden getirilen ve getirildiği coğrafik bölgede hızla yayılarak yeni türlerin yaşama alanını işgal eden türlere işgalci tür denir.

106


3. BÖLÜM

Dünyamız

3. Kentlerin Sürdürülebilirliğe Etkisi: Kentleşme doğal yaşam ortamlarının özelliklerini değiştirmektedir. Ayrıca yoğun nüfus nedeniyle hem kaynakların tüketimine hem de atık madde oluşumu ve insan sağlığına yönelik tehditlerin artmasına yol açmaktadır. Sürdürülebilir kentsel gelişmeyi sağlamak için doğal yaşam alanları, su kaynakları ve biyolojik çeşitlilik korunmalı ve geri dönüşüm programları başlatılmalıdır.

4. Teknolojik Gelişmelerin Sürdürülebilirliğe Etkisi: Son yıllarda teknolojik alanlardaki gelişmelerin çok artması ve insan yaşamını kolaylaştıran pek çok makinenin kullanım alanına girmesi kömür, petrol, doğalgaz gibi fosil yakıtlardan elde edilen enerjinin daha fazla kullanılmasına yol açmıştır. Teknolojik gelişmeler ekosistemde geri dönüşümü olmayan bozulmalara yol açabileceğinden teknolojinin bilinçli kullanılması gereklidir.

5. Tarımın Sürdürülebilirliğe Etkisi: Endüstrileşmiş tarımda geleneksel tarıma oranla daha fazla verim elde edilir. Bu verim artışını sağlamak için kullanılan pestisitler, kimyasal gübreler, fosil yakıt ve sulama sistemleri ekosistemlerin zarar görmesine neden olmaktadır. Pestisitler zehirli kimyasal madde birikimine neden olarak sürdürülebilirliği olumsuz etkilemektedir.

Ekosistemdeki Bozulmalar Onarılabilir mi? Kendi haline bırakılan bozulmuş ekosistemlerin onarılması yüzlerce yıl sürebilir. Bozulan ekosistemlerin onarılmasını hızlandırmak mümkündür. Bu olaya restorasyon ekolojisi denir. Örneğin azot bağlama yeteneği olan bitkilerin toprağa dikilmesiyle toprağın azot miktarı arttırılabilir.

Bir ekosistemin devamlılığını sürdürebilmesi için aşağıdakilerden hangisine gerek yoktur? A) Üretici canlılar B) Tüketici canlılar C) Ayrıştırıcı canlılar D) Abiyotik faktörler E) Parazit canlılar

Parazit canlılara ekosistemlerin sürdürülebilirliği açısından ihtiyaç yoktur. Çünkü parazit canlılar üzerinde yaşadıkları canlılara zarar verirler.


107

Dünyamız

3. BÖLÜM BİYOMLAR

Büyük iklim kuşaklarında ekosistemleri de içine alan geniş yaşam alanları vardır. Yerkürenin iklim kuşaklarına bağlı olarak geniş coğrafik bölgelerinde bulunan büyük ekosistem tiplerine biyom denir. Biyomlarda karakteristik bitki ve hayvan toplulukları yaşar. BİYOMLAR

KARASAL BİYOMLAR

SUCUL BİYOMLAR Tatlı Su Biyomları

Orman Biyomları

Göl biyomları

Tropikal yağmur ormanları

Akarsu biyomları

Ilıman bölge yaprak döken ormanlar İğne yapraklı ormanlar

3. Ünite - Komünite ve Popülasyon SulakEkolojisi alanlar

komünite ile komünitenin etrafını saran cansız çevreden meydaBiyomları na gelir. KarasalÇöl ve sucul ekosistemleri içine alan biyom, geniş bir bölgeyi ya da kıtanın belirli bir parçasını kapsayacak ölçüde daha Çayır Biyomları büyük bir ekosistemdir. Örneğin ılıman bölge yaprak döken orman

Tuzlu Su Biyomları Okyanus Deniz

biyomu, çöl biyomuna göre çok geniş bir coğrafik alanı kaplar.

C. Dünyadaki Başlıca Karasal ve Sucul Biyomların Özellikleri Biyomlar, geniş coğrafik bölgeleri içine alan büyük ekosistem tipleridir. Çöller, çayırlar ve iğne yapraklı ağaçların oluşturduğu ormanlar biyoma örnek verilebilir. İğne yapraklı ormanlara düşen 1. Karasal Biyomlar yağış miktarı ılıman kuşaktaki ormanlarla yaklaşık olarak aynıdır. Çayırlıkçöl alanlar, genellikle herolmak iki orman çeşidinden kurakOrman, ve çayır biyomları üzere üç gruptadaha incelenir. tır. Çöller ise en kurak bölgelerdir. Her biyom tipi farklı iklim, bitki ve hayvanlarla karakterize edilir.

Tropikal yağmur ormanları Çayır

Çöller

İğne yapraklı ormanlar

Ilıman bölge yaprak döken ormanları

Maki

Şekil 3.5: Yeryüzündeki karasal biyomlar

1. Karasal Biyomlar

108


Karasal biyomların coğrafik yayılışı, büyük ölçüde iklimdeki bölgesel değişikliklere dayanır. Karasal biyomlar haritada çok

zeydoğu Amerika, Avrupa, Asya ve Avustralya’da bulunur.

bu ormanların barındırdığı tahmanları, ılıman bölge yaprak döken ormanları ve iğne yap oluşturur. Tropikal yağmur ormanları dünyanın en eski ve en yaşmin edilmektedir. 10 km2'lik lı biyom tipleri arasındadır. Yaprak döken orman biyomunun en önemli özelliği her mevsim raklı ormanlar olmak üzere üç bölümde incelenebilir. Komünite ve Popülasyon Ekolojisi yağmur ormanı alanı ortalama yağış görülmesi ve yıllık sıcaklık farklarının fazla olmasıdır. Yaz Tropikal yağmur ormanları Orta ve Güney Amerika, Afrika,olarak 15 bin tür çiçek, 750 a. Tropikal yağmur ormanları: Ekvator kuşağına yakın bö ileAvusturalya kış arasındaki sıcaklık farkının fazla olan olması, ağaçların kışın c.Ekvator'a İğne yapraklı ormanlar: İğne yapraklı tür ağaç, 400 tür orman kuş, 100 biyomu tür ve Asya'nın yakın kısımlarında yer gelerde yer alır. Bu bölge, yoğun yağış ve yüksek sıcaklığa sahi sürüngen, 60 tür kurbağa ve 4 yapraklarını dökmesine neden olur. Ilıman yaprak döken alır (Resim 3.7). yüksek enlemlerde vebölge yüksek rakımda yer alır. Bu ormanlar dünya bin tür böcek barındırmaktadır. olup mevsimler arası farklılık görülmez. Tropikal yağmur orman mız ormanlarındaki ağaçlar tropikal yağmur ormanlarındaki ağaçlarDünya Tropikal yağmur ormanlarında ağaçlarındeğil yanında ağaçlar üzerinde bölgesel daha çok kaparçalı bir yayılışa sahiptir. İğne dan daha kısa boylu ve seyrektir. Kurak ve yağışlı mevsimlere ları dünya üzerinde biyoçeşitliliğin büyük bir çoğunluğunu içind dar uzun boylu odunsu yapılı dev otsu bitkiler de bulunur. Ağaç ormanlarda yarısında hava sıcaklığı bitki gelişimi Orman Biyomları uyum sağlamış ağaçyapraklı türlerinden oluşan bu yılın ormanlarda ağaçlar barındırır. yağmurEkolojisi ormanlarında ağaçların üzerinde o 3. Ünite - Komünite veTropikal Popülasyon eğreltiler, palmiyeler, bambular dev otsu bitkilerin birkaç örneğikışın yapraklarını döker, ilkbaharla birlikte tekrar yapraklanır. için oldukça düşüktür. kide, bromelia gibi bitkiler yaşar. Üzerinde yaşadıkları ağaçla dir. Buradaki ağaçların çoğunun üzerinde epifit orkide, Bromelia Resim 3.9: Jaguar gibi bitkiler; ormanın alt kısmında ise otsu ve kısayarasa, boylu bitkiler hayvanları arasında kuş, kurbağa, yılan, maymun, puma, dan su ve besin almadan sadece onları konal olarak kullanan v Tropikal yağmur ormanları: Sibirya bölgesinde iğne yapraklı ormanların sayısı fazladır. yaşar a) (Resim 3.8).Tropikal yağmur ormanlarının karakteristik gelişip büyüyen bitkilere epifit bitki denir.

3. BÖLÜM

jaguar, geyik, timsah vb. bulunur (Resim 3.9).

Yıllık yağış miktarı fazla ve düzenlidir. Yüksek

İğne yapraklı ağaçlar, yapraklarını tamamen dökmediklerinden sıcaklık ve nem yıl boyunca devam eder. Yağmur ormalarının baskın türü olan ağaçlar çok uzun olu yeşil görünümdedir. İğne yapraklı ladin, çam b. Ilıman bölge yaprak dökenormanlarda ormanları: Bu köknar, ormanlar Kugün ortasında bile orman tabanını loş bırakan yoğun gölgeli Düşünelim- Araştıralım - Geniş yapraklı ağaçlar. Otsu ve uzun boylu vb. yetişir. zeydoğu Amerika, Avrupa, Asya ve Avustralya’da bulunur.

oluşturur. Tropikal yağmur ormanları dünyanın en eski ve en yaş

Ülkemizin de içinde bulunbitkiler lı ait biyom tipleribulunur arasındadır. duğu Akdeniz iklim kuşağına bu ormanlar hâkimdir bitki ve hayvan türleri hakkında Fil, şempanze, orangutan, yarasa, yılan, bilgi toplayınız. Bu türlerin çev-Tropikal yağmur ormanları Orta ve Güney re koşullarına nasıl uyum sağAvusturalya ve Asya'nın Ekvator'a olan domuz, antilop, jaguar, leopar, yakın kuş türleri ladığını araştırınız. Edindiğiniz alır (Resim 3.7). bilgileri sınıfta arkadaşlarınızla yaşar. paylaşınız.

Ülkemizin Doğu Karadeniz Bölgesi'nde Yaprak döken orman biyomunun en önemli özelliği her mevsim (Resim Resim 3.10: Yaban kedisi 3.13). Resim 3.11: Sincap

Amerika, Afrika

yağış görülmesi ve yıllık sıcaklık farklarının fazla olmasıdır. Yaz kısımlarında ye Kayın, akçaağaç, meşe, ceviz, ıhlamur, kızılağaç, kavakfazla ve olması, ağaçların kışın ile kış arasındaki sıcaklık farkının kestane bu bölgelerde rastlanan ağaç türlerindendir. Ağaçların yapraklarını dökmesine neden olur. Ilıman bölge yaprak döken altında çalı ve ot tabakası iyi gelişmiştir. Ilıman bölge yaprak Tropikal yağmur ormanlarında ağaçların yanında ağaçlar ka döken ormanlarında geyik, ayı,ormanlarından sincap, tilki, vaşak, yaban kedisi ormanlarındaki ağaçlarormanlarındaki ağaçlar tropikal yağmur Resim 3.7: Tropikal yağmur görünüm dar uzun boylu odunsu yapılı dev otsu bitkiler de bulunur. Ağa Resim 3.8: Ağaçların üzerinde vb.hayvanlar yaşar (Resim 3.10, 3.11). bitkisi mevsimlere eğreltiler, palmiyeler, bambular dev otsu bitkilerin birkaç örneğ dan daha kısa boylu ve seyrektir.yaşayan KurakBromelia ve yağışlı dir. Buradaki ağaçların çoğunun üzerinde epifit orkide, Bromeli Ülkemizin Doğu Karadeniz Bölgesi'ndeki Fırtına Vadisi'nde uyum sağlamış ağaç türlerinden oluşan bu ormanlarda ağaçlar yer alan ılıman bölge yaprak döken ormanından bir görünüm gibi bitkiler; ormanın alt kısmında ise otsu ve kısa boylu bitkile kışın yapraklarını döker, ilkbaharla birlikte tekrar yapraklanır. Resim 3.12'de verilmiştir. b) Ilıman bölge yaprak döken ormanlar

yaşar (Resim 3.8).Tropikal yağmur ormanlarının karakteristi Resim 3.9: Jaguar Her mevsim yağışlıdır. Yıl boyunca nem ve

Popülasyon Ekolojisi c. İğne yapraklı ormanlar: İğne yapraklı orman biyomu yüksek enlemlerde ve yüksek rakımda yer alır. Bu ormanlar dünya üzerinde bölgesel değil daha çok parçalı bir yayılışa sahiptir. İğne yapraklı ormanlarda yılın yarısında hava sıcaklığı bitki gelişimi için oldukça düşüktür.

yağış fazladır. Yağış düzenlidir. - Sonbaharda yaprak döken ağaçlar bulunur. Meşe, kestane, kayın, ıhlamıur, palmiye

Araştıralım - Kartal, Düşünelimayı, sincap, gelincik, samur, geyik,

Sibirya bölgesinde iğne yapraklı ormanların sayısı fazladır. İğne yapraklı ağaçlar, yapraklarını tamamen dökmediklerinden yeşil görünümdedir. İğne yapraklı ormanlarda ladin, köknar, çam Resim 3.13: İğne yapraklı ormanlardan görünüm vb. yetişir.

çakal, köstebek, timsah, kurbağa, Ülkemizin de içinde bulun-tilki, kurt, kuşağına ait yaban duğu keçisiAkdeniz bu türiklim ormanlarda yaşar. bitki ve hayvan türleri hakkında Resim 3.11: Sincap Resim Yaban görünüm kedisi bilgi toplayınız. Bu türlerin çevResim 3.12: Ilıman bölge 3.10: ormanlarından Ülkemizin Doğu Karadeniz Bölgesi'nde bu ormanlarkirpi, hâkimdir İğne yapraklı ormanlar; köstebek, fare, yarasa, ayı, (Resim 3.13). 237re koşullarına nasıl uyum sağçakal, alageyik,meşe, baykuş, kartalıhlamur, vb. hayvanlara ev sahipliği Kayın,tilki, akçaağaç, ceviz, kızılağaç, kavak ve Resim 3.7:araştırınız. Tropikal yağmur ormanlarından görünüm ladığını Edindiğiniz yapar (Resim 3.14, 3.15). 236 kestane bu bölgelerde rastlanan ağaç türlerindendir. Ağaçların bilgileri sınıfta arkadaşlarınızla c) İğne yapraklı ormanlar Yüksek enlemler ve yüksek rakımda yer alan paylaşınız. altında çalı ve ot tabakası iyi gelişmiştir. Ilıman bölge yaprak

döken ormanlarında geyik, ayı, sincap, tilki, vaşak, yaban kedisibu biyom kuzeydeki kozalaklı ormanı kapsayan en geniş karasal biyomdur. vb.hayvanlar yaşar (Resim 3.10, 3.11).

(Tayga)

Çam, ladin, köknar gibi canlı türleri görülür.

Ülkemizin Doğu Karadeniz Bölgesi'ndeki Fırtına Vadisi'nde yer alan ılıman bölge yaprak döken ormanından bir görünüm Resim 3.12'de verilmiştir.

Resim 3.13: İğne yapraklı ormanlardan görünüm

Resim 3.14: Baykuş

Resim 3.15: Alageyik

İğne yapraklı ormanlar; kirpi, köstebek, fare, yarasa, ayı, çakal, tilki, alageyik, baykuş, kartal vb. hayvanlara ev sahipliği yapar (Resim 3.14, 3.15).

10. Sınıf / Biyoloji / Akıllı Defter Resim 3.12: Ilıman bölge ormanlarından görünüm Resim 3.14: Baykuş

Resim 3.15: Alageyik

237

109

üstüne çıktığı çok kurak alanlardır. Bu alanlarda sıcaklık gün

içinde ve mevsimler arasında büyük farklılıklar gösterir. Gündüz omunda yer alan dev kaktüsler

550C'a çıkabilen sıcaklık geceleri eksili değerlere inmektedir. Bitki örtüsünün hiç bulunmadığı ya da çok seyrek olduğu aşırı kurak ortamlardır. Çöllerde belirli bir yağış mevsimi yoktur. Çöller dünyadaki karaların %35'ine yakın bir alanı kaplayan büyük biyomlardır.

mda çöl bulunmamaktadır. Fakat kau bitki örtüsünün aşırı tahrip edildiği Güney Afrika’da Kalahari Çölü, Kuzey Afrika’da Sahra Çölü 3. BÖLÜM ve Arabistan Çölü büyük çöllere örnektir. Güney Arizona'daki Soesi çölleşmeye hassas bölgelerdir. Çöl Biyomları: noran Çölü'nden bir görünüm Resim 3.16'da verilmiştir.

Dünyamız Gündüz sıcak, gece soğuk yağışlar yok denecek

cı az olan bitkiler bulunur. Çölde en olan kaktüslere ve kökleri derinlere nlar arasında geniş mesafeler ve boş nite ve Popülasyon Ekolojisi in gelişmesi çok hızlıdır. Çayır biyomları (Ilıman bölge çayırları): Dağların yüksek

kadar azdır. - Su tutabilen bitkiler yaşarlar örnek kaktüs - Deve, yılan, kertenkele, akbaba, karınca bu

kesimleriyle ılıman karasal iklim bölgelerinde görülür. Çayır biResim biyomu görünümü yomları yeryüzünde yazların sıcak, kışların 3.18: soğuk Çayır geçtiği iklim bölgelerindeki otlarla kaplı alanlardır. Yağışların çölleşmeye izin vermediği, ancak orman oluşumu için yetersiz kaldığı yerlerde çayırlar oluşur. Çayırlar özellikle keçi vb.İç otçul hayÜlkemizde busığır, tipkoyun, çayırlar Anadolu'da, Doğu ve Güney Doğu Resim 3.16: Çöl biyomunda yer alan dev kaktüsler vanların beslendiği, yabani ve evcil hayvanların barındığı alan- 3.17: Çölde yaşayan yılan Resim Ülkemizde gerçek anlamda çöl bulunmamaktadır. Fakat ka- platolarında geniş çayırlar yer Anadolu'da görülür. Erzurum-Kars lardır (Resim 3.18). Yeryüzünde geniş alanlar kaplayan çayırlar rasal iklimin egemen olduğu bitki örtüsünün aşırı tahrip edildiği ayrıca toprak üstü örtüsü olarak toprağı suyu tutar, kaynak alır. BuGölü bölgelerde enkorur, çok buğdaygiller ve baklagiller yetişir. İnek, Karapınar ve Tuz çevresi çölleşmeye hassas bölgelerdir. sularını toplar ve kirlenen havayı temizler. Bitkilerin hızlı büyüÇöl koyun, biyomunda su ihtiyacı az olan bitkiler bulunur. Çölde en sincabı, tilki, serçe vb. hayvanlar çayır biyomlarında mesi ve çürüyerek yer toprağa karışması sebebiyle çayır toprakları çok su depolama özelliği olan kaktüslere ve kökleri derinlere Çayır Biyomları (Ilıman Bölge Çayırları) humus bakımından zengindir. uzanan çalılara rastlanır. Bunlar arasında geniş mesafeler ve boş yaşar (Resim 3.19, 3.20).

er yer alır. Soğuk çöllerde sıcaklık n'deki Taklamakan Çölü bu çöl tipine

tür biyomlarda yaşar.

ara sürüngenler, böcekler ve keseli verilebilir (Resim 3.17). Bu hayvanlar den sağladıkları su ile yetinerek ayalanlar bulunur. Çöl bitkilerinin gelişmesi çok hızlıdır.

Orta Asya'da soğuk çöller yer alır. Soğuk çöllerde sıcaklık -30 0C'un altına düşebilir. Çin'deki Taklamakan Çölü bu çöl tipine örnektir.

239 Yağış miktarı az ve düzensiz yıllık sıcaklık

Resim 3.17: Çölde yaşayan yılan

farkı fazladır. Kışlar soğuk ve kar yağışlıdır.

Çölde yaşayan hayvanlara sürüngenler, böcekler ve keseli fare gibi kemirgenler örnek verilebilir (Resim 3.17). Bu hayvanlar yedikleri tohum ve kaktüslerden sağladıkları su ile yetinerek aylarca susuz yaşayabilir.

Humusca zengin topraklardır. 239

- Otlar, - Lama, bizon, antilop, zebra, geyik, kuşlar yaşarlar.

Resim 3.19: Kaya Resim 3.18: Çayır biyomu serçesi görünümü Ülkemizde bu tip çayırlar İç Anadolu'da, Doğu ve Güney Doğu Anadolu'da görülür. Erzurum-Kars platolarında geniş çayırlar yer alır. Bu bölgelerde en çok buğdaygiller ve baklagiller yetişir. İnek, Aşağıda verilen karasal biyom vebiyomlarında bu biyomlarda koyun, yer sincabı, tilki, serçe vb. hayvanlar çayır yaşar (Resim 3.19, 3.20).

Resim 3.20: Tilki

karakteristik olarak yaşayan canlı

eşleştirmelerinden hangisi yanlıştır? A) Çayır biyomu - Koyun B) Çöl biyomu - Kaktüs

C) İğne yapraklı orman biyomu - Ala geyik D) Tropikal yağmur ormanları - Orkide Resim 3.19: Kaya serçesi

Resim 3.20: Tilki

E) Yaprak döken ılıman bölge ormanları - Ladin

Ladin yaprak dökmeyen bir bitkidir bu nedenle yaprak döken ormanlarda bulunmaz.

110


Tatlı su ve tuzlu su biyomları olarak gruplandırılan sucul Ülkemizde Ulubat ve Eymir gölleri bu biyomlara örnektir (Rebiyomlar biyosferin en büyük bölümünü kaplar. sim 3.21, 3.22). Tatlı Su Biyomları

rkaç metre karelik küçük kilometre karelik yüzey değişir. Göllerde komüniteler 3. BÖLÜM göre yayılış gösterir. 2. Sucul Biyomlar

Göller ve gölcükler gibi durgun su kütleleri, nehirler, deltalar, akarsular gibi hareketli su kütleleri ve sulak alanlar tatlı su biyomlarını oluşturur.

ri bu biyomlara örnektir (ReTatlı Su Biyomları

Ülkemizde Ulubat ve Eymir gölleri bu biyomlara örnektir (Resim 3.21, 3.22). Göl biyomlarında siyanobakteriler, algler, küçük kabuklular, kurbağa, sazan, levrek, göçmen su kuşları, karabatak, sucul bit-

a) Göl biyomları

a.Göl biyomları Göl biyomlarının büyüklüğü birkaç metre karelik küçük gölcüklerden başlayarak binlerce kilometre karelik yüzey alanlarına sahip büyük göllere kadar değişir. Göllerde komüniteler suyun derinliğine ve kıyıya uzaklığa göre yayılış gösterir.

Dünyamız

Resim 3.21: Konya Beyşehir Gölü

Resim 3.22: Ankara Eymir Gölü

kiler, saz, kamış, nilüfer vb. canlılar yaşar (Resim 3.23, 3.24).

Göl biyomlarında komünite çeşidi farklıdır. Göl biyomlarında turna, levrek, karabatak, Resim 3.21: Konya Beyşehir Gölü

Resim 3.22: Ankara Eymir Gölü

Göl biyomlarında siyanobakteriler, algler, küçük kabuklular, kurbağa, sazan, levrek, göçmen su kuşları, karabatak, sucul bit3.23: Göl 3.24). biyomlarında yaşayan nilüfer kiler, saz, kamış, nilüfer vb. canlılar yaşar Resim (Resim 3.23,

siyonabakteri, kamış, saz, nilüfer görülen canlı türleridir. Resim 3.24: Kurbağa

241

ite ve Popülasyon Ekolojisi b.Akarsu biyomları: Akarsular tek yönlü akan su kütleleridir (Resim 3.25).- Bir akarsuyun ve başlangıç kısmında su genellikle so3. Ünite Komünite Popülasyon Ekolojisi ğuk ve temizdir. Az miktarda mineral taşıyanEymir akarsu Gölü geçtiği yatakResim 3.22: Ankara Resim 3.23: Göl biyomlarında yaşayan nilüfer lardan topladığı farklı minerallerle zenginleşir.

Resim 3.24: Kurbağa

b.Akarsu biyomları: Akarsular tek yönlü akan su kütleleridir 241 Bir akarsuyun başlangıç kısmında su genellikle soBir akarsu (Resim üzerinde 3.25). birbirinden farklı er, algler, küçük kabuklular, yaşam alanlarığuk olduğundan tür çeşitliliği ve temizdir. Az miktarda mineral taşıyan akarsu geçtiği yatakkuşları, karabatak, sucul bit- Akarsuların de farklıdır. akış hızının faz- minerallerle zenginleşir. lardan topladığı farklı b) Akarsu biyomları

la olduğu bölgelerde sabit algler ve sünyaşar (Resim 3.23, 3.24). gerlerle birlikte kara yosunları; akıntının azaldığı yerlerde ise yüzen düğün çiçeği, solucanlar, yumuşakçalar, alabalıklar vb. yaşar.

c.Sulak alanlar: Doğal veya yapay; sürekli veya mevsimsel; suları durgun veya akıntılı tatlı, acı veya tuzlu su kütleleri sulak alan olarak tanımlanır. Bataklıklar, sazlıklar, turbalıklar, sulak çayırlar m 3.25: Akarsu biyomu ile denizlerin altı metre derinliğe kadar olan kesimleri sulak alan kapsamı içindedir. Sulak alan toprakları suya doymuş ve oksijen bakımından fakirdir. Bu alanlarda; göl zambakları, kamış ve sazlar yer alır. Sulak alanlarda kabuklulardan misk sıçanlarına kadar çok çeşitli Resim 3.25: Akarsu biyomu canlılar yaşar.

fer

aştıralım

korunması ı sözleşeşmelerin k alanları iz bilgileri aşınız.

Bir akarsu üzerinde birbirinden farklı yaşam alanları olduğundan tür çeşitliliği Tek yönlü akarlar.akış Akarsu ağızları de farklıdır. Akarsuların hızının faz- O2 bakımından la olduğu bölgelerde sabit algler ve sünzengin ve soğuktur. Akış hızına bağlı olarak mineral gerlerle birlikte kara yosunları; akıntının madde miktarı değişir. azaldığı yerlerde ise yüzen düğün çiçeği, solucanlar, yumuşakçalar, alabalıklar vb. Bu biyomlarda alabalık, su bitkisi, sazan, turna gibi yaşar.

canlılaralanlar: görülür.Doğal veya yapay; c.Sulak sürekli veya mevsimsel; suları durgun veya akıntılı tatlı, acı veya tuzlu su kütleleri sulak alan olarak tanımlanır. Bataklıklar, sazlıklar, turbalıklar, sulak çayırlar ile denizlerin altı metre derinliğe kadar olan kesimleri sulak alan kapsamı içinTürkiye'de Balıkdamı, Sultan Sazlığı, Göksu Deltası, Hacı Osdedir. Sulak alan toprakları suya doymuş ve oksijen bakımından man Ormanı (Samsun) sulak alanlara örnektir (Resim 3.26). TurResim 3.24: Kurbağa Bu alanlarda; balık alanlara ise Yeniçağa, Yeşilırmakfakirdir. Deltası, Trabzon Ağaçbaşı göl zambakları, kamış ve sazlar yer alır. c) Sulak alanlar Sulak alanlarda kabuklulardan misk sıçanlarına kadar çok çeşitli Yaylası vb. örnek verilebilir. canlılar yaşar.

241

Türkiye'de Balıkdamı, Sultan Sazlığı, Göksu Deltası, Hacı OsDoğal veya yapay(Resim olarak oluşan man Ormanı (Samsun) sulak alanlara örnektir 3.26). Tur-alanlardır. Bataklık, balık alanlara ise Yeniçağa, Yeşilırmak Deltası, Trabzon Ağaçbaşı sazlık, turbalıklar bu alanlara girer. Toprakları suya Yaylası vb. örnek verilebilir. Düşünelim- Araştıralım Sulak alanların korunması ile ilgili uluslararası sözleşmeleri ve bu sözleşmelerin kapsamındaki sulak alanları araştırınız. Edindiğiniz bilgileri arkadaşlarınızla paylaşınız.

doymuş O2 ce fakirdir. Bu alanlarda göl zambağı,

kamış, sazlık, kabuklu hayvanlar misk sıçanı bulunur.

Resim 3.26: Balıkdamı (Eskişehir) sulak alanı

Resim 3.26: Balıkdamı (Eskişehir) sulak alanı

242


111

3. Ünite - Komünite ve Popülasyon Ekolojisi

zlu su biyomlarını oluşturur. Yerkü3. BÖLÜM bunları birbirine bağlayan denizler

Dünyamız

Tuzlu Su Biyomları

ar, tuzluyoğunluz ve okyapısını

Ekvatordan kutuplara doğru gidildikçe sıcaklık, yağış ve buharlaşma değerleri değişir. Bitkisel planktonlar yaşarlar.

ıyıya yaları daha iği daha ıştır.

- Balık, midye, yengeç, balina, deniz anası, ahtapot, deniz yıldızı, hayvansal planktonlar bulunur.

yaşayan , suyun ğine göre Resim 3.27: Tuzlu su biyomu

nliğe bağlı olarak Protozoa türleri, Biyomların Yeryüzüne Dağılımını Etkileyen Faktörler ekkep balığı, midye vb. omurgasız a, fok gibi memeli hayvanlar yaşar.

aşayan birçok memeli türü vardır.  Türün Dağılımı nlardan biridir (Resim 3.28). Ayrıca ton, kefal gibi önemli balık türleri de

 Davranış ve Habitat Seçimi

 Biyotik Faktörler

 Abiyotik Faktörler

 İklim Resim 3.29: Kefal

Bitkilerin büyüme ve gelişmesini etkileyen en önemli faktörlerdir. Bu da hay243 vanların dağılışını doğrudan etkiler.

 Yükselti

Yerşekillerinin engebeli olduğu yerlerde, yakın bölgeler arasında meydana gelen iklim değişikliklerine bağlı olarak canlı yaşamı da çeşitlilik gösterir.

112


10. Sınıf Biyoloji Akıllı Defter

Recommend Documents