FEN B LG S 8 ÜN TE III GENET K

Transkript

1 ÜN TE III GENET K BU ÜN TEDE NELER Ö RENECE Z? A. HÜCREDE YAPI VE CANLILIK OLAYLARININ YÖNET M NASIL SA LANIR? 1. DNA Denilen Hücredeki Özel Molekül Ne fller Yapar? a. DNA Molekülünün Yap s Nas ld r? b. DNA n n Özelliklerinden Birisi de Kendini Efllemesidir 2. Hücredeki Di er Yönetici Molekül RNA B. DÜNYADA BENZERS Z OLDU UNU B L YOR MUSUN? 1. Seni Sen Yapan DNA Molekülü a. DNA-GEN-Kromozom b. Kal t m-kal tsal Özelliklerimi Nas l Kazand m? c. Mendel in Kal t ma Kazand rd Bilgiler ç. Akraba Evlili i Neden Sak ncal? d. Kal t m nsanda Cinsiyeti de Belirler e. Çevre Etkenlerinin Kal t mdaki Rollerine Örnekler f. Canl lar n Çeflitlili i (Türler) g. Canl Çeflitlerinin Farkl l k, Benzerlik ve De iflmelerine Örnekler h. Milyonlarca Y ldan Bugüne Türlerde De iflmeler Oldu mu?. Kal t mla lgili Yeni Bilgilerin 21. Yüzy lda Açt Ufuk i. Genetik Alan ndaki Geliflmeler j. Biyoteknoloji Uygulamalar n n Sa lad Yararlar 43

2 BU ÜN TEY NEDEN ÇALIfiMALIYIZ? Bu üniteyi çal flt n zda; Hücredeki yönetici moleküllerin DNA ve RNA molekülleri oldu unu belirtecek, yap ve görevlerini aç klayacak, Canl lar n çeflitlili i ve DNA çeflitlili i aras nda ba lant kuracak, Kal tsal özelliklerin ana-babadan geldi ini fark edecek, Mendel çal flmalar hakk nda bilgi edinecek, nsanlarda cinsiyetin belirlenmesi ve cinsiyete ba l kal tsal özellikleri kavrayacak, Kal t ma çevrenin etkilerini örneklerle aç klayacak, Evrim hakk nda bilgi edinecek, Geneti in uygulama alanlar n bileceksiniz. BU ÜN TEY NASIL ÇALIfiMALIYIZ? Canl lardaki çeflitlilik kavram n iyi ö reniniz. Kal tsal özelliklerin hangi kurallara göre aktar ld na dikkat ediniz. DNA, gen, kromozom, ar döl (homozigot), melez döl (heterozigot), fenotip, genotip kavramlar n iyi ö reniniz. Konu ile ilgili örnekleri inceleyiniz. 6. s n f ders notunuzdan ünite I i (Canl n n ç Yap s na Yolculuk) tekrarlay n z. nsanda kal tsal hastal klarla ilgili örnekleri inceleyip, benzer örnekler vermeye çal fl n z. Ünite sonunda ö rendiklerinizi tekrar ediniz. 44

3 A. HÜCREDE YAPI VE CANLILIK OLAYLARININ YÖNET M NASIL SA LANIR? 20. yüzy l n ilk yar s nda yap lan çal flmalar, hücredeki hayat olaylar n düzenleyen moleküllerin nükleik asitler oldu unu göstermifltir. Nükleik asitler (yönetici moleküller) organizman n bilgi deposudur. Saç rengimizden burun fleklimize ve kan gruplar m za kadar birçok özelliklerimizin ortaya ç kmas nda nükleik asitlerin etkisi vard r. Bu yüzden nükleik asitlere yönetici moleküller ad verilmifltir. Yönetici moleküller (nükleik asitler) deoksiribonükleik asit (DNA) ve ribonükleik asit (RNA) olmak üzere ikiye ayr l r. 1. DNA Denilen Hücredeki Özel Molekül Ne fller Yapar? DNA dedi imiz bu özel moleküller, hücrenin tüm yaflamsal olaylar n yönetir ve kontrol eder. Kal tsal özellikleri kuflaktan kufla a ileterek, kal tsal devaml l sa lar. Bir canl da bulunan DNA molekülleri, o canl n n hayat boyunca hangi proteinleri ve RNA lar, organizman n hangi vücut bölgesinde ve ne zaman sentez edece ini belirler. O canl n n ne tip bir kiflili e sahip olaca n tayin edebilecek bilgileri yap s nda sakl olarak bulundurur. Canl larda kal tsal özellikler DNA ile tafl nd ndan, bireyin kal tsal özellik olan resim ve müzik gibi yetenekleri yavrusuna DNA ile aktar l r. a. DNA Molekülünün Yap s Nas ld r? Yüksek yap l hücrelerde DNA çekirdekte bulunur. DNA n n yap birimine nükleotit denir. Her nükleotid organik bir baz (fiekil 8) bir fleker (deoksiriboz) ve fosfat (fiekil 9) grubundan oluflur. DNA yap s na giren organik bazlar 4 çeflittir. Bunlar; adenin (A), timin (T), guanin (G) ve sitozin (C) harfleri ile belirtilir. (fiekil 9) Genlerin yap s nda da ayn bazlar vard r. Çünkü genler, DNA üzerinde flifrelenmifltir. DNA nükleotitlerindeki flekerler 5 karbonlu olup, deoksiriboz ad n al r. Nükleotitler birbirine ba lanarak, uzun diziler meydana getirir. DNA molekülü çift nükleotit dizisinden meydana gelir. Bu iki dizi aras nda merdiven basama fleklinde organik bazlar dizilmifltir. Bu basamaklarda her zaman guanin - sitozinle, adenin -timinle karfl karfl ya gelir. Adenin say s timin say s na, guanin say s sitozin say s na eflittir. fiekil 8 : Nükleotid çeflitleri 45

4 fiekil 9 : Nükleik asitleri oluflturan birimler fiekil 10 : DNA molekül modeli b. DNA n n Özelliklerinden Birisi de Kendini Efllemesidir Canl lar n bütün kal tsal özellikleri DNA molekülünde bulunur. Ana hücredeki kal tsal özelliklerin, hiç de iflmeden yavru hücreye geçmesi DNA n n efllenmesi ile olur. DNA efllemesi, hücre bölünmesinin, interfaz safhas nda gerçekleflir. Eflleme s ras nda DNA n n eski çift iplikleri birbirinden ayr l r. Sitoplâzmadaki nükleotitler, eski DNA ipliklerine göre karfl s nda yeni ipli i olufltururlar. Eski iplikteki adenin karfl s na, yeni iplikte timin, guanin karfl s na sitozin gelir. Böylece her eski ipli in karfl s nda, kendini tamamlayan yeni bir iplik oluflturulur. Bu flekilde birbirinin ayn s 2 DNA molekülü oluflur. (fiekil 11) 46 fiekil 11: DNA n n efllenrek kendi benzerini yapmas n gösteren model

5 2. Hücredeki Di er Yönetici Molekül RNA RNA n n yap s DNA ya benzer. Ancak tek nükleotit diziden oluflur. (fiekil 12) DNA dan farkl olarak RNA daki fleker ribozdur ve DNA daki Timin baz yerine, RNA da Urasil vard r. RNA lar n sentezi çekirdekte yap l r. fiekil 12 : RNA molekül modeli DNA n n hücrenin çekirde inde bulundu unu ö renmifltik. Hücrenin protein sentezleyebilmesi için, çekirdekteki bilgileri, ribozoma aktaracak arac bir moleküle ihtiyac vard r. Bu molekül, RNA molekülüdür. RNA ise çekirdekte, sitoplâzmada, ribozomlarda ve baz organellerde bulunur. DNA ve RNA aras ndaki farklar flu flekille gösterebiliriz: DNA RNA Bulundu u yer Çekirdekte Çekirdekte, sitoplâzmada, çekirdekçik ve ribozomlar n yap s nda. Görevi Kal tsal ve DNA ya ba l protein sentezi yönetici molekül Dizi say s Çift nükleotit dizi Tek nükleotit dizi fieker Deoksiriboz Riboz Bazlar A-T-G-C A-U-G-C Tablo 2 : DNA ve RNA n n karfl laflt r lmas 47

6 B. DÜNYADA BENZERS Z OLDU UNU B L YOR MUSUN? Dünyada hiçbir canl varl k di erine t pat p benzemez. Bizi dünyaya getiren annebabam za ne kadar benziyoruz? Kardefller bile tüm özellikleri ile birbirinin ayn de ildir. Yaln z tek yumurta ikizleri genotip bak m ndan birbirinin ayn kabul edilir. Anne-baban za ve kardeflinize benzeyen benzemeyen yönleriniz nelerdir? Karfl laflt r n z. 1. Seni Sen Yapan DNA Molekülü DNA daki gen dizilimleri sayesinde hiçbir canl di er canl ya benzemez. Anne ve babadaki özellikler genlerle yavruya aktar l r. Böylelikle yavrudaki genlerin yar s anneden, yar babadan gelmifl olur. Yavruda ise yeni bir gen kombinasyonu oluflturulur. Bu yavruya kendine özgü özellikler verir. Tüm insanlarda kromozom say s ayn d r. Fakat herbirimizdeki gen dizilimleri farkl d r. Bu yüzden de her birimiz farkl özelliklere sahibiz. Her canl türünün kendine benzer canl oluflturmas n n nedenini araflt r n z. a. DNA -GEN-Kromozom Çekirdek özsuyu içine da lm fl olan a s bir yap vard r. Bunlar kromatik ipliklerdir. (Hat rlay n z 6. s n f Ünite I) Hücre bölünmesi s ras nda bu kromatik iplikler spiral olarak k vr l r, boylar k sal r ve kal nlafl r. Kromatik ipli in belirginleflmifl olan bu durumuna kromozom denir. Bir kromozom, bir sentromer ve iki kromatitten meydana gelir. Kromozomlar n en önemli görevi kal t m birimi olan genleri tafl mas d r. Kromozomlar n yap s nda bulunan ve belirli bir özelli in gelecek kuflaklara aktar lmas n sa layan DNA parças na gen denir. (fiekil 13) Kromozomlar üzerinde tüm yaflamsal olaylar genlerle flifrelenmifltir. Anne ve babadaki özellikler, genler ile yavruya aktar l r. Her canl türü için kromozom say s sabittir. Örne in; insanda 46, domateste 24, so anda 16, sirke sine inde 8 kromozom vard r. Eflit say da kromozom tafl yan canl türlerinin ayn türler oldu u söylenemez. Örne in; insanda ve Moli bal nda 46 kromozom vard r. Bu canl türleri eflit say da kromozoma sahip olmalar na ra men, gen dizilimleri farkl oldu u için, birbirlerine hiç benzemezler. Kromozomun yap s nda bulunan genlerin say s n n ve özelliklerinin farkl olmas, türlerinin de farkl olmas na neden olur. 48

7 fiekil 13: Kromozomun yap s ve bir gen bölgesi b. Kal t m-kal tsal Özelliklerimi Nas l Kazand m? Canl türlerinin kendilerine benzer yavrular meydana getirdi i insanlar taraf ndan, en eski ça lardan beri bilinmektedir. Türlere has özelliklerin yavrulara nas l, hangi esaslara göre aktar ld uzun y llar merak edilmifl, araflt r lm flt r. Biyoloji biliminde canl lar aras ndaki benzerlik ve farkl l klar n ortaya ç kmas n sa layan etmenleri ve bunlar n kuflaktan kufla a nas l geçti ini inceleyen bilim dal na kal t m bilimi (genetik) denir. c. Mendel in Kal t ma Kazand rd Bilgiler Kal t m n esaslar n aç klayan ilk bilimsel sonuç Mendel (1860) taraf ndan ortaya konmufltur. Kal t mla ilgili çal flmalar 1900 y l ndan sonra çok artm fl ve bu sahada önemli bilgiler elde edilmifltir. Günümüzde genetik biliminin geliflmesi ise, genetik mühendisli i gibi insanl k tarihinde ç r açacak yeni bir bilim dal n n do mas na sebep olmufltur. Gregor Johann Mendel, Avusturya da do mufl bir bilim adam d r. (Resim 11) Mendel Üniversitede matematik ve biyoloji ö renimi görmüfltür. Çal flmas ndaki baflar s da matematik bilgisini biyolojiye uygulamas na dayan r. Mendel, kal tsal maddenin vücut hücrelerinin kar fl m olmad n, tersine çok say da ve belli koflullarda de iflmeyen birimlerden (gen) ibaret oldu unu bu birimlerin dölden döle ba ms z olarak geçtiklerini ve yeni gruplamalar yapabildiklerini ileri sürmüfltür. Resim 11 : Gregor Johann Mendel 49

8 Mendel bezelye bitkisi üzerinde çal flmalar yapm flt r. Mendel e göre kal tsal madde, vücut hücrelerinin de iflen bir maddesi de ildir. Birçok ba ms z ve belli flartlarda de iflmeyen birimlerden ibarettir. Bu birimler (genler) dölden döle üreme hücreleri ile geçer, yeniden grupland r l r ve böylece biyolojik çeflitlilik ortaya ç kar. Mendel in baflar l olmas n n nedeni; çal flmalar nda bezelyeleri seçmifl olmas ndand r. Çünkü bezelyeler, kolay yetifltirilebilir ve bir mevsimde birkaç özellik yönünden farkl l k gösterir. Örne in; tohumlar sar ya da yeflil renkli, tohum flekli yuvarlak ya da burufluk olabilir. Meyveleri fliflkin veya burufluk, gövdeleri ise k sa veya uzundur. Bezeleyelerin bu özellikleri Mendel in çal flmalar nda kolayl k sa lam flt r. Mendel deneylerinde kulland karakter bak m ndan farkl olan iki ar döle ata (ebeveyn) anlam na gelen parental döl (P) bunlar n çaprazlanmas ndan elde etti i döle o ul veya nesil anlam na gelen filial (F) ad n vermifltir. Günümüzde genetik çal flmalar nda bu kelimelerin bafl harfleri kullan l r. ncelenen Karakterler Çaprazlama Sonuçlar 1 Tohum flekli Yuvarlak tohum, burufluk tohuma bask n 2 Tohum rengi Sar tohum, yeflil tohuma bask n 3 Tohum kabu u- Renkli tohum kabu u, beyaz tohum kabu una bask n nun rengi 4 Meyve flekli fiiflkin meyve, burufluk meyveye bask n 5 Meyve rengi Yeflil meyve, sar meyveye bask n 6 Çiçek durumu Eksen üzerindeki çiçekler, uçtaki çiçeklere bask n 7 Gövde uzunlu u Uzun gövde, k sa gövdeye bask n Tablo 3 : Bezelyelerdeki bask n ve çekinik özellikler Kal t mla ilgili gözlem ve deneyleri anlatabilmemiz için önce afla daki kavramlar aç klayal m: Karakter : Bir canl y tan mam za yard mc olan özelliklere denir. Genotip : Bir organizman n sahip oldu u genlerin toplam na denir. Gen, nesiller boyu fazla de iflmeden aktar labilen kal t m birimine denir. Gen belirli uzunluktaki DNA parças d r. Bir DNA parças yaklafl k 1500 nükleotitten oluflur. Canl, yaflad sürece, genotip yap s de iflmez. Genotipimiz saç rengi, göz, ten rengi, tüm fiziksel özeliklerimizi belirler. Canl n n genlerini formüle eder. (AaBbSS 50

9 gibi) Bir karakter üzerine ayn (AA, aa) veya z t yönde (Aa) etki eden gen çiftine alel genler denir. Fenotip : Canl lar n gen yap lar n n oluflturdu u d fl görünüfltür. Canl lar n fenotip yap s yafl na ve çevre flartlar na göre de iflir. Fenotip genotip ile çevre aras ndaki karfl l kl etkileflim sonucu ortaya ç kan özelliktir. Bir insan n bebekli inden, ergenli ine kadar çeflitli zamanlarda çekilmifl foto raflar yan yana konulacak olursa, fenotipin zamanla ne kadar de iflti i aç kça gözlenir. Dominant (bask n) gen : Fenotip yap da kendini gösteren genlere dominant genler denir. Örne in; bezelyelerde sar tohum rengi, yeflil tohum rengine bask nd r. Resesif (çekinik) gen : Fenotip yap da kendini göstermeyen genlere resesif (çekinik) genler denir. Çekinik genlerin fenotipte görülebilmesi için homozigot olmas gerekir. Kal tsal özellikler sembollerle gösterilir. Her karakter en az iki harfle gösterilir. Çekinik karakter (resesif) küçük harfle, bask n (dominant) karakter büyük harfle gösterilir. Örne in; bezelyelerde yuvarlak tohum bask n karakterdir. Bu karakter Y ile gösterilirken, bunun çekinik karakteri olan burufluk karakter ise y harfiyle gösterilir. Efleyli olarak ço alan canl lar n vücut hücrelerinde, her kromozom çeflidinden iki tane bulunur. Canl bu kromozomun birini anneden, birini babadan alm flt r. Kromozomlar flekil ve yap bak m ndan birbirlerinin benzerleridir. Bu kromozomlara homolog kromozomlar denir. Homolog kromozomlar n karfl l kl lokuslar nda allel genler bulunur. (Lokus: Bir karakterin ortaya ç kmas n sa layan bir genin, kromozom üzerinde bulundu u özel nokta.) Bir canl n n herhangi bir karakterinin fenotip yap da gözlenebilmesi için en az iki gen gereklidir. Bir karakter üzerine ayn veya z t yönde etki yapan gen çiftine allel gen denir. Bu genlerden biri anneden, biri babadan gelir. Bir karakter üzerinde ayn yönde etki eden genleri (BB, bb) tafl yan zigota homozigot (ar döl), z t yönde etki eden genleri (Bb) tafl yan zigota heterozigot (melez döl) denir. 51

10 Genler Bireylere Nas l Tafl n r? Efleyli üreyen canl larda ana-baba karakterlerini oluflturan genler, üreme hücreleri (sperm ve yumurta hücresi) ile o ul döllere (bireylere) tafl n r. Genler üreme hücrelerinde bulunan kromozomlar üzerinde bulunur. Gametlerin oluflumu s ras nda (mayoz bölünme s ras nda) ana ve babadan gelen homolog kromozomlar üzerinde bulunan allel genler, birbirinden ayr l r ve üreme hücrelerine geçer. Yani canl n n genotip yap s Bb ise, bu canl n n meydana getirdi i üreme hücreleri B geni ya da b geni tafl yacakt r. Genotip yap s AA ise üreme hücreleri sadece A geni tafl yacakt r. Mendel, allel gen çiftlerinden herbir genin farkl gametlere geçmesini ayr lma prensibi olarak aç klam flt r. Yumurta ve sperm hücresi birleflerek zigotu oluflturur. Zigotta bulunan homolog kromozomlar üzerindeki allel genler bireylerin karakterlerini belirler. Genler, üreme hücreleri ile nesilden nesile geçer. Mendel Yasalar Mendel, bezelyelerle yapt deneylerde özellikler için semboller (harfler) kullanm flt r. Bask n özellikleri büyük harflerle, bask n özelli ine göre çekinik olan özellikleri ise ayn harfin küçü ü ile göstermifltir. Örne in; sar tohumlu bezelyelerin ar dölleri (YY) yeflil tohumlu bezelyelerin ar dölleri (yy) ile gösterilir. Afla da gösterildi i gibi sar (YY) ve yeflil (yy) ar döllerin çaprazlanmas sonucunda F 1 dölünde (yavruda) kendini gösteren özelli e bask n (dominant) özellik denir. Bu özellik ar (YY) veya melez (yy) olabilir. F 1 dölünde kendini gösteremeyen özelli i de çekinik (resesif) özellik denir. Çekinik özellik daima ar döl (yy) oldu unda kendini fenotipte gösterebilir. Burada sar tohum, yeflil tohuma bask nd r. Bu nedenle F 1 dölündeki tüm bireylerin görünümü (fenotipi) sar tohumlu, genotipi ise melez (Yy) dir. Benzerlik yasas : ki ar dölün çaprazlanmas ndan elde edilen F 1 dölü %100 melezdir. Her iki dölün genlerini tafl r. Oluflan döller birbirlerine benzedi i gibi, ebeveynlerinden birine de benzer. F 1 dölünün genotipi melez, fenotipi ise sar tohumludur. (fiekil 14) 52

11 fiekil 14 : Sar ve yeflil tohumlu bezelyelerin çaprazlanmas F 1 dölleri kendi aralar nda çaprazland zaman meydana gelen tablo afla daki gibidir. fiekil 15: Melez sar tohumlu bezelyelerin çaprazlanmas Özelliklerin ayr lmas yasas : Ebeveynlerde bir meleze aktar lan genler o melezden efley hücreleri meydana gelirken birbirinden ayr l r. Melez iki dölün çaprazlanmas sonucu F 2 dölü genotipinde; 1/4 orann da bask n ar döl (SS) 2/4 oran nda melez döl (Ss) 1/4 oran nda çekinik ar döl (ss) ortaya ç kar. (fiekil 15) Mendel in ortaya ç kard bu yasalar, yaln zca bezelyeler için de il, efleyli ço alan tüm canl lar için geçerlidir. 53

12 ÖRNEK 1 : Melez k v rc k saçl baba ile düz saçl annenin çocuklar n n fenotip ve genotipleri nas l olur? (K v rc k saç, düz saça bask nd r.) -K v rc k (bask n) : K - Düz (çekinik) : k Yukar daki çaprazlamada görüldü ü gibi çocuklar n genotipleri 2/4 (%50) melez (heterozigot) k v rc k saçl, 2/4 (%50) ar (homozigot) düz saçl olur. Fenotipleri ise 2/4 (%50) k v rc k, 2/4 (%50) düz saçl olur. Özelliklerin ayr lmas yasas na göre, insanlarda da nesilden nesile aktar lan özelliklerden bask n olan daha yüksek oranda görülür. Çekinik özellik ise daha düflük oranda ortaya ç kar. Genetik biliminde canl larda difliler için, erkekler için sembolü kullan l r. Çaprazlama deneylerinde Mendel in elde etti i sonuçlar a. Karakterlerin nesillere geçmesini sa layan belirli birim faktörler (genler) vard r. b. Ayn karakter bak m ndan farkl olan iki homozigot bireyin çaprazlanmas ndan (AA, aa) meydana gelen bireylerin fenotip ve genotipleri ayn d r. Yani birbirlerinin ayn s d r. Buna benzerlik yasas denir. 54

13 c. Gametler meydana gelirken, allel genler birbirinden ayr l r. Her gamet, her allel çiftinden bir gen al r. Gametlerde hangi genin toplanaca tesadüfe ba l d r. (Ayr lma yasas ) d. Allel genlerde z t yönde etki eden gen çiftlerinden bir tanesi fenotip yap da kendini gösterirken (bask n), di eri gizli kal r (çekinik Aa). e. Bir birey her çeflit gameti eflit oranda meydana getirir. Bu gametlerden her birinin karfl cinsten olan baflka bir gametle birleflme flans ayn d r. ç. Akraba Evlili i Neden Sak ncal d r? Yak n akraba evliliklerinde, anormal çocuk meydana getirme ihtimali çok yüksektir. Çünkü genellikle akraba evliliklerinde çekinik olan kal tsal hastal k genlerinin akraba evliliklerinde bir araya gelme olas l yüksektir. E er bu genler akraba çiftlerin çocuklar nda bir araya gelirse, bu hastal k çocu un fenotipinde görülür. Bireyler aras ndaki akrabal k derecesi ne kadar uzaksa, bu hastal k genlerinin bir araya gelme flans da o kadar düflüktür. Bu yüzden akraba evlili inden uzak durmal d r. Çok eski y llardan beri, akraba evliliklerinin zararlar bilindi i için birinci derecedeki akrabalarla (anne, baba, kardefl, teyze, day, hala, amca) evlenmeye s cak bak lmam flt r. Hatta baz toplumlarda ikinci dereceden akrabalar aras nda da evlenmeler yasaklanm flt r. (Kardefl çocuklar gibi) Evlenmeden önce evlenecek çiftler doktor kontrolünden geçmelidir. Mümkünse gen testi yapt r lmal d r. Toplum, kal tsal özellikler hakk nda bilgilendirilmelidir. Evlenecek çiftlerin ailelerinde kal tsal hastal k olup olmad araflt r lmal d r. Kal tsal hastal klardan korunman n en iyi yolu nedir? d. Kal t m nsanda Cinsiyeti de Belirler nsanda 23 çift (46 tane) kromozom vard r. 23 çift kromozomun 22 çifti (44) vücut hücrelerinin özelliklerini belirler. Geri kalan 1 çift kromozom ise efleyi ve efleye ba l özellikleri belirler. Diflide efley kromozomlar ayn büyüklükte ve birbirine benzer oldu u için XX ile gösterilir. Erkeklerde efley kromozomlar ndan bir tanesi, diflinin X kromozomuna benzer. Di eri ise, X kromozomundan daha küçüktür. Bu nedenle erkek efley kromozomlar XY ile gösterilir. Buna göre diflinin kromozom tak m 44+XX ile, erkeklerinki ise 44+XY ile gösterilir. 55

14 nsanlarda üreme hücreleri mayoz bölünme ile meydana gelir. Sonuçta erkeklerde 22+X ve 22+Y kromozomlu spermler, diflide ise 22+X kromomlu yumurta hücreleri oluflur. Yumurta hücresi, 22+X kromozomlu spermle birleflirse k z; 22+Y kromozomlu spermle birleflirse erkek çocuk meydana gelir. Buna göre, çocu un k z ya da erkek oluflunda annenin bir etkisi yoktur. Cinsiyeti belirleyen babad r. (fiekil 16) fiekil 16 : nsanda efleyi tayin eden kromozomlar n gametle tafl nmas ve birleflerek bireyleri meydana getirmesi. nsanda difliler (kad n) tek çeflit gamet meydana getirir, erkekler 2 çeflit gamet meydana getirir. (fiekil 16) Bu durum bir toplumdaki erkek ve difli fertlerin eflit oranda bulunmas na temel sa lar. Fakat yap lan istatistiklerde, erkek ve k z çocu unun her zaman eflit olmad, her 100 k z çocu una karfl l k, 106 erkek çocu un dünyaya geldi i görülmüfltür. Bunun nedeni Y kromozomlar n n X kromozomlar ndan küçük oldu undan kaynaklan r. Y kromozomu tafl yan sperm hücresinin küçük ve hafif X kromozomlular na göre daha hareketli oluflu, yumurtay döllenme olas l n art r r, bu durum erkek çocu un daha fazla olma olas l n yükseltir. Çocuklar n cinsiyetinin belirlenmesinde neden erke in rolü vard r? 56

15 nsanda kal t m Mendel kanunlar na göre, insan n karakterleri döllerine geçer. Mendel in bitkilerde uygulad çaprazlama deneyleri, insanlarda yap lamaz. Karakterlerin hangi yollarla geçti i, ikizlerin ve karakteristik baz özellikleri devam ettiren ailelerin incelenmesi sonucu saptanm flt r. I. Normal Karakterlerin Kal t m Baz karakterlerin, di er karakterlere bask n (dominant) oldu unu ö rendiniz. nsanda da siyah göz, mavi göze; k v rc k saç, düz saça; esmer renk, aç k renge bask n olan karakterlerdir. Buna göre mavi gözlü bir kad nla, siyah gözlü erkek evlenirse çocuklar n n gözü siyah olur (birinci döl). Mavi renk resesiftir. Melez olan bu çocuklar ayn gen tafl yan biriyle evlenirse, mavi göz rengi 1/4 oran nda tekrar görülür. (ikinci döl) II. Anormal Karakterlerin Kal t m nsanlarda normal vücut özelliklerinin d fl nda, anormal diyebilece imiz rahats zl k veren özellikler de kal tsal olarak o ul döllere geçebilmektedir. Bunlar dominant veya resesif hâlde etkilerini gösterirler. a. Dominant Olarak Geçen Anormal Kal tsal Özellikler Bask n olan anormal karakterlerden baz lar flunlard r; K sa parmakl l k, el ve ayak parmaklar n n yap fl k olmas, sa rl k, gece körlü ü, hipermetropluk, tavflan dudakl olufl, do ufltan olan katarakt, erken saç dökülmesi vb... b. Resesif Olarak Geçen Anormal Kal tsal Özellikler Cücelik (nanizm), varisler, do ufltan kalça ç k kl, sara, do ufltan sa rl k, dilsizlik, körlükle birlikte gelen aptall k say labilir. fieker hastal, tansiyon yüksekli i gibi hastal klar da kal tsal yolla geçmekle birlikte, dominant oldu u kan tlanamam flt r. Kal tsal hastal klar n önlenmesi ya da en aza indirilmesi için neler yap labilir? Çevrenizdekilerle tart fl n z. III. Efleye (Cinsiyete) Ba l Kal t m Kromozomlar yaln z cinsiyet genleri tafl maz. Ayn kromozomlarda vücudun di er özelliklerini kontrol eden genler de vard r. Efley kromozomlar ndaki genlerin meydana getirdi i karakterlere efleye ba l karakterler denir. 57

16 Efleye ba l karakterleri ortaya ç karan genler, X kromozomu üzerinde bulundu u gibi, Y kromozomu üzerinde de bulunur. Hatta baz karakterler X ve Y kromozomlar üzerinde bulunan genler taraf ndan kontrol edilir. Efleye ba l karakterlerden en önemlileri renk körlü ü ve hemofilidir. Renk Körlü ü : X kromozomlar n n homolog olmayan k sm nda çekinik hâlde bulunur. K rm z, yeflil, sar gibi renkleri ay rt edememe hastal d r. Bu hastal k, X kromozomu üzerinde bulunan resesif (çekinik) bir genin etkisiyle meydana gelir. Bu geni r ile gösterelim. X r Renk körü geni tafl yan X kromozomu X R X r Tafl y c kad n X r Y Renk körü hastas erkek X r X r Renk körü hastas kad n Yandaki flekli inceleyiniz. K rm z noktalar n içine da lm fl durumdaki yeflil tanecikleri görebildiniz mi? Renk körü olanlar bu iki rengi ay rt edemezler. Renk körlü ü aç s ndan kad nlar genellikle tafl y c olurken, erkekler de bir tane X kromozomu bulundu undan bu özelli i tafl yan erkek, renk körü olur. Renk körlü ü kal tsald r Renk körlü ü hastal olan kifliler hangi tür ifllerde çal flmamal d r? ÖRNEK 2 : Renk körü bak m ndan sa l kl bir baba ile, tafl y c bir annenin çocuklar nas l olur? Sa l kl baba : X R Y Renk körlü ünü tafl yan anne : X R X r 58

17 Çözümde de gördü ümüz gibi, bu çiftin çocuklar nda renk körlü ü görülmesi olas l %25 tir. Hemofili : Hemofili hastal ; yaralanma sonucu kan n damardan ç kt ktan sonra p ht laflmamas ya da geç p ht laflmas d r. Hemofili hastal nda kan n p ht laflmas için gerekli madde oluflumunu sa layan gen yoktur. Yaralanmalarda, hasta çok kan kayb ndan ölebilir. Hemofili, renk körlü üne göre daha tehlikeli bir hastal kt r. Hemofiliyi meydana getiren gen resesif olup, X kromozomu taraf ndan tafl n r. Bu geni X h ile gösterirsek X h Y genotipli erkekler hemofilidir. Kad nlar ise X h X H olduklar ndan tafl y c d rlar; fakat hemofili de ildir Kad nlar n ancak X h X h genotipinde olanlar hemofilidir. Böyle kad nlar n da bulu ça ndan sonra yaflamlar oldukça güçleflir. X H X H genotipli kad nlar normaldir. Hemofili hastal bir toplumda 100 erkekten birinde görülüyorsa, bu hastal k bin kad ndan bir tanesinde gözlenir. Hemofili olan bir insan kendisi ve çevresi için hangi tür önlemleri almal d r? Tart fl n z. 59

18 ÖRNEK : Hemofili genini tafl yan, tafl y c bir anne ile sa lam babadan olan çocuklar n hemofili hastal bak m ndan fenotipi ve genotipi ne olur? Hemofili tafl yan anne : X H X h Sa l kl baba : X H Y Bu çiftin çocuklar nda, hemofili hastal görülmesi olas l %25 tir. ÖRNEK 4 : Tafl y c bir anne ile hemofili bir babadan olan çocuklar n hemofili hastal bak m ndan fenotipi ve genotipi ne olur? Tafl y c anne : X H X h Hemofili baba : X h Y 60

19 e. Çevre Etkenlerinin Kal t mdaki Rollerine Örnekler Yap lan araflt rmalar, bireylerin sahip olduklar özelliklerin bir ço unun kal t m ve çevrenin ortak ürünü oldu unu belirlemifltir. Canl lar, ana ve babalar ndan ald kal tsal karakterlerin (özelliklerin) ço unu de ifltiremez. Canl larda, de iflmeden kalan ve nesilden nesile devam eden bu karakterlere kal tsal karakterler denir. Canl lar n yaflad klar ve nesillerini devam ettirebildikleri do al ortama çevre denir. Çevre, kal t m n flekillenmesini ve kal tsal özelliklerin ortaya ç kmas n sa lar. Ancak yeni bir kal tsal özellik oluflturamaz. Çevreyle elde edilen özellikler kal tsal de ildir. Evinizde yetifltirdi iniz bir bitkiyi farkl yerlere koydu unuzda ne gibi de ifliklikler gözlersiniz? Adaptasyon (Uyum) Canl lar yaflama flanslar n art rabilmek için çevreye uygun kal tsal özellikler kazanm fllard r. Bu duruma adaptasyon (uyum) denir. So uk iklimlerde yaflayan memeliler ve kufllar n üyeleri, s cak iklimlerde yaflayan akrabalar na göre daha küçüktür. Kutup tavflanlar ve tilkileri, güneyde yaflayan akrabalar na göre daha küçük kulak kepçesine sahiptir. (Resim 12) S cak bölgelerde kula n büyük olmas s cakl k kayb n önlemek içindir. So uk bölgelerde kula n küçük oluflu, s n n da lmas n önler. Kutup tilkisi Çöl tilkisi Resim 12 : Kulak uzunlu u, türün yaflad ortamdaki s cakl k de iflimine göre yap sal farkl l k gösterir. 61

20 Penguenlerin Güney Amerika dan Antartika k tas n n içlerine do ru gittikçe daha büyük vücutlu türleri meydana gelir. Çevreye uygun kal tsal özellikler kazan rlar. Canl lar, yaflama flanslar n art rmak için mutlaka çevreye uygun kal tsal özellikler kazanmal d r. Modifikasyon Canl lar n kal t ma ba l olmaks z n çevrenin etkisiyle ortaya ç kan özellikleri de vard r. Çevrenin etkileri ortadan kalkt nda canl daki de iflikli in de ortadan kalkt görülür. Örne in; yaz n tarlalarda çal flan ya da günefl banyosu yapan insanlar n tenleri bronzlafl r, k fl aylar nda ise bronzlaflma ortadan kalkar. Bal ar lar nda, döllenmifl yumurtalardan ç kan larvalar n ar sütü ile beslenenleri, iri yap l ve k s r olmayan kralice ar lar meydana getirir. Ayn ar toplulu unda, çiçek tozuyla beslenen larvalardan küçük yap l k s r iflçi ar lar geliflir. (Resim 13) Resim 13 : Ar lar Bitkilerde, fl k etkisiyle de ifliklikler meydana gelir. Ifl ks z ortamda yetifltirilen bitkinin yapraklar sar ya çalan aç k yeflildir. Ayn bitki fl kl ortamda yetifltirilirse, yapraklar koyu yeflile döner. Çuha çiçe inin k rm z çiçekli türü çok nemli bir ortamda yetifltirilirse beyaz çiçekli olur. Ayn bitki C de ve nemsiz bir ortamda yetifltirilirse çiçekleri k rm z açar. Bu tip s cakl k de iflimleri gibi çevre faktörleri bitkinin sadece fenotipini (görünümü) de ifltirmifl, fakat bitkinin genotipinde bir de iflme yapmad görülmüfltür. (Resim 14 a,b) Resim 14 : a- Çiçek rengi k rm z Resim 14 : b- Çiçek rengi beyaz 62

21 Yukar daki örneklerde oldu u gibi, canl lar n bulunduklar ortama uyum sa lamak amac yla gelifltirdikleri kal tsal olmayan geçici de iflikli e modifikasyon denir. Tek ve ayr yumurta ikizleri de insanda modifikasyona örnek olarak verilebilir. Modifikasyonlar dölden döle geçmez. Çünkü meydana gelen de ifliklikler yaln zca vücut hücrelerinde olur. Halbuki, de iflikli in kal tsal olabilmesi için, üreme hücrelerinde olmas gerekir. Modifikasyonlar, s cakl k, fl k, nem ve besin gibi faktörlerin etkisiyle ortaya ç kar. Mutasyon Canl lar n gen yap s nda meydana gelen ve kal tsal olan de iflikliklere mutasyon denir. *Mutasyonlar üreme hücrelerinde olabildi i gibi, vücut hücrelerinde de olabilir. Üreme hücrelerinde görülen mutasyonlar, dölden döle aktar ld hâlde, vücut hücrelerindeki mutasyonlar ise sadece o bireyde kal r. *Mutasyonlar, gen yap s nda meydana gelen de iflmelerle oluflabilece i gibi, kromozom say s ve yap s nda meydana gelen de iflmelerle de oluflabilir. Mutasyona neden olan etkenlere mutajen denir. S cakl k, X fl nlar, kimyasal maddeler, radyoaktif fl nlar ve sigara katran gibi etkenler mutajendir. *Baz mutasyonlar hücreye yararl, baz lar da zararl d r. Çekirdeksiz üzüm, çekirdeksiz portakal gen mutasyonu ile oluflturulmufllard r. Bunlar faydal mutasyona örnektir. Bitkilerde görülen albinoluk (klorofilsizlik) zararl mutasyon örneklerindendir. Bitki fotosentez yapamay nca geliflemez ve k sa sürede ölür. Mutasyon, insanlarda kromozom say s n n az veya çok olmas na, geliflmemifl veya gerizekâl bireylerin oluflmas na neden olabilir. *Canl larda görülen mutasyonlar fenotipte hemen görülebildi i gibi, sonraki döllerde de görülebilir. * nsanda alt parmakl l k, albinoluk, sar l k ve hemofili, çekinik; tavuklarda k sa bacakl l k gibi mutasyonlar, bask n özellikte mutasyonlard r. Çekinik özellikteki mutasyonlar, hemen ortaya ç kmaz. Sonraki döllerde görülür. *Mutasyonlar n canl lar n çeflitlili inde rolleri vard r. Faydal gen mutasyonlar ile oluflan yeni alt türler canl larda çeflitlili i art r r. Örnek olarak boynuzsuz s rlar, k sa bacakl koyunlar mutasyonla oluflmufl farkl özellikteki çeflitlerdir. (Resim 15) 63

22 Bu koyunlar n bak m ve a lda muhafazas kolay oldu undan yetifltiriciler taraf ndan tercih edilir. (Resim 15) Resim 15 : Mutasyonla oluflmufl k sa bacakl koyunlar Mutasyon, modifikasyon ve adaptasyonun farkl ve benzer yönleri nelerdir? f. Canl lar n Çeflitlili i (Türler) Çevremizde de iflik özellikte birçok bitki ve hayvan görmekteyiz. Bunlar n karada, denizde, tatl sularda yaflayanlar vard r. Her biri, yaflama ortamlar na uygun özellikler (karakterler) kazanm fllard r. Örne in; -Bal klar suda yaflar. Yüzgeçleri hareket eder, solungaçlar yla solunum yapar. -Kufllar havada uçar, ön üyeleri olan kanatlar sayesinde uçar. -Köstebek ise topra n alt nda yaflar. Sonuç olarak canl lar, beslenme ve yaflama flekillerine göre, de iflik özelliklere sahiptir. Bal k kufla, kufl kediye, kedi koyuna benzemez. Çevremizdeki bitkilere bakarsak ne kadar çok çeflitte bitki bulundu unu görürüz. Dünyam z üzerinde on milyondan fazla canl türü vard r. D fl yap lar farkl olan bu canl lar n ortak birtak m özellikleri vard r. Bunlar; -Bütün canl lar n vücudu hücrelerden yap lm flt r. -Canl vücudu, büyür, y pran r, y pranan onar r. -Canl lar y pranan onarmak ve yaflamak için beslenir. -Her canl üreme özelli ine sahiptir. Canl lar n bir k sm tek hücreli, bir k sm çok hücrelidir. Bir hücreli bitki ve hayvanlar aras nda farkl l klar azd r. Çok hücreli canl lar aras nda daha fazla farkl l klar vard r. 64

23 Ana yap lar ayn olan canl lar, do ada büyük bir çeflitlilik gösterir. Canl lar en ince ayr nt lar na kadar tek tek incelemek ve onlar yak ndan tan mak çok zordur. Onun için bilim adamlar (biyologlar) baz özellikleri birbirine benzeyen canl lar belirli gruplarda toplayarak, s n fland rma yapm fllard r. S n fland rman n temel birimi türdür. Tür, ana-babalar na benzeyen ve birbirleri aras nda çiftleflerek verimli döller meydana getirebilen bireylerden oluflur. nsanlar tek bir türün bireyleridir. S n fland rman n amac, canl lar bir sisteme göre düzenlemek ve böylelikle onlar daha iyi incelemek, tan mak ve do ay daha kolay anlafl labilir hâle getirmektir. Canl türleri hep birbirinin benzeri olsayd ne olurdu? Tart fl n z. Canl larda çeflitlili in nedeni nedir? g. Canl Çeflitlerinin Farkl l k, Benzerlik ve De iflmelerne Örnekler Çeflitlili in Kal tsal Nedenleri Dünyada on milyondan fazla canl türü bulundu u gibi, bir türün bireyleri aras nda da görünüfl bak m ndan farkl l klar vard r. En yak n örne i insan türüdür. Ayn anababadan olan kardefller birbirine benzemedi i gibi ana-babaya da %100 benzemez. Bu di er canl türleri için de geçerlidir. Ayn do umda olan kediler bile birbirinden farkl d r. Tür içi olan bu çeflitlili in sebebi, efleyli üremedir. Yavru döllere aktar lan genlerin farkl diziliflleri homolog (efl) kromozomlar aras nda karfl l kl gen al flverifli kal tsal yap y de ifltirir. Bu oluflumlar çeflitlili in kal tsal sebebidir. Her canl ancak kendinden önceki bir canl dan meydana gelir. Bitki, böcek, insan ya da herhangi bir canl organizma tekbir hücreden (zigot) geliflir. Anne ve babadan al nan genetik özellikler bu yolla bireylere geçer. Saç rengi, göz rengi, yüz özellikleri (kal n dudaklar, ayr k kulak memesi) boy, kan gruplar, dil yuvarlayabilme, insanlara özgü kal tsal özelliktir. (Resim 16, 17) Resim 16: Ayr k ve bitiflik kulak özelli i kal tsald r. Resim17 : Dil yuvarlama veya yuvarlayamama anne babadan kal t mla çocuklar na geçer. 65

24 Karakterlerin zigottaki kromozomlardan kaynakland n tek yumurta ikizleriyle aç klayabiliriz. Tek yumurta ikizlerinde zigot döl yata nda ikiye ayr larak farkl yerlere tutunur. Geliflimlerini tutunduklar yerde sürdürür. Tek yumurta ikizlerinde genler ayn oldu undan tüm karakterler (saç rengi, göz rengi, kan grubu vs.) bak m ndan ayn d r. Cinsiyetleri de ayn d r. Her ikisi de ya k z, ya da erkektir. (Resim 18) Ayr yumurta ikizleri, farkl zamanlarda do an kardefller kadar birbirlerine benzer. ki ayr yumurtan n, iki ayr spermle döllenmesi sonucu meydana gelmifltir. (fiekil 17) Bunlara yalanc ikiz de denir. Kromozomlardaki genler farkl oldu undan karakterleri de birbirinden farkl d r. Cinsiyetleri de de iflik olabilir. Kal tsal özellikler insandan insana farkl l k gösterir. Çünkü her canl ana ve babas ndan farkl genler alm flt r. Bu yüzden insanlar aras nda yap lan deri nakilleri tutmaz (efl yumurta ikizleri hariç). Kardefller bile farkl özellikler gösterir. Örne in; saç rengi, göz rengi herkeste ayn de ildir. Bu karakterleri kromozomlarda bulunan genler belirler. Resim18: kizler fiekil 17: Tek yumurta ikizleri, döllenmifl bir yumurtan n bölünüp ayr lmas ile meydana geldikleri için daima ayn efleyli olurlar. h. Milyonlarca Y ldan Bu Yana Türlerde De iflmeler Oldu mu? Bir türdeki canl lar n say s, üreme ile say ca artma e ilimi gösterdi i hâlde, do adaki birey say lar sabit kal r. Bunun sebebi, çevre ve kal t md r. Yaflam için gerekli olan besin, bar nak, su, fl k gibi çevre faktörleri canl lar aras nda yaflama savafl na neden olur. Bu savaflta baflar l olanlar yaflamlar na devam eder. Baflar l olamayanlar ise ölür. 66

25 Canl lar hayatta kalmak için, de iflen çevre flartlar na da uyum göstermek zorundad r. Yaflan lan ortama en iyi uyum sa layan canl lar o ortamda yaflayabilir. Resim 19 : Yaflad ortama uyum sa lam fl güve kelebekleri Örne in; Menchester bölgesindeki güve kelebeklerinin, de iflen çevre flartlar na ba l olarak nas l bir de iflim geçirdiklerine bakal m: 1800 lü y llar n ortalar na kadar, ortamdaki güve kelebekleri aç k renkli idi. (Resim 19) Bunlar n yaflama ortamlar olan a aç gövdeleri de aç k renkliydi ve likenlerle kapl yd. Böyle bir ortamda düflmanlar olan kufllar taraf ndan farkedilip, avlanmalar zordu. Fakat sanayi devrimlerinden sonra, a aç gövdeleri is ve kurumla kararm flt. Güve kelebeklerinin ilk siyah renkte kelebe i, 1848 y l nda yakalanm flt y l na gelindi inde ise bu bölgedeki güve kelebeklerinin %98 i siyah renkliydi. Kelebeklerdeki bu renk de ifliminin nedeni, sanayi devriminin yap lmas yla ortamdaki a açlar n kurumla kaplanmas ve siyah renk olmas yd. Bu siyah a açlara konan beyaz kelebekler, kufllar taraf ndan kolayca farkedilip sürekli avlan yordu. Böyle bir ortamda siyah renkli kelebekler ise a açta fark edilmiyordu. Böylece çevre flartlar na en iyi uyum yapan siyah kelebekler ço alm fl, di erleri ise iyice azalm flt. Her türün bireyleri aras nda mutasyonlarla bir tak m de ifliklikler olur. Mutasyonlar ile de iflime u rayan canl lardan ortam koflullar na uyanlar n yaflama flans artar. Örne in, DDT adl ziraat ilac ilk kullan ld anlarda hemen hemen bütün böcekleri öldürdü. Ancak bu böceklerin çok az bir k sm kal tsal özelliklerinden dolay zarar görmedi. Bu özellikteki böceklerin say s zamanla artt. Bu durum uzun y llar sonra DDT ye dayan kl böceklerin ortaya ç kmas na neden oldu. Örne in; kara sinekler DDT ye karfl do al ba fl kl k kazanm flt r. (Resim 20) 67

26 Resim 20 : Kara Sinek Canl lar n yaflama flans n çevre belirler. Yaflan lan ortama uyum sa layabilen canl lar o ortamda yaflayabilir. Uyum sa layamayanlar ise yok olur. (Resim 21) Bu olaya do al seleksiyon (do al seçilim) denir. Resim 21 : Koyu zeminde beyaz renkli fareler kolayl kla avlanarak do al seleksiyona u rar. Bitkiler de yetifltikleri ortama uygun özellikler tafl r. Kurak ortamdaki bitkilerin kökleri kaz k gibidir. Topra n derinliklerine iner. Yapraklar sert, kal nd r. Nemli toprakta yetiflen bitkilerin kökleri saçak gibidir. Yapraklar parçal d r. Yunus, memeli bir hayvand r. Onun vücut biçimi ve organlar, suda yaflamas n mümkün k lar. Akci er solunumu yapar, yavrusunu sütle besler. Çeflitli yöntemlerle, insanlar n yarar için daha verimli bitki ve hayvan rklar n n elde edilmesinde uygulanan seçime yapay seleksiyon denir. Örne in; et verimi fazla inek rklar ile, süt verimi fazla inek rklar çiftlefltirilerek, et ve süt verimi fazla inekler elde edilir. 68

27 Uzun y llar önce yaflam fl olan canl lardan, mutasyonlar ve do al seleksiyonlar sonunda de iflerek, bugün yaflayan canl lar n oluflmas na evrimleflme denir. Evrim teorisine göre, türler uzun bir zaman süreci içerisinde kal tsal yönden farkl laflm fllar ve ortam koflullar na uyum sa layan yeni türleri oluflturmufllard r. Evrimle ilgili çeflitli teoriler ileri sürülmüfltür. Lamarck; sonradan kazan lm fl kal tsal olmayan karakterlerin gelecek kuflaklara aktar lmas yoluyla evrimleflmenin oldu unu düflünmüfltür. Örne in; Lamarck a göre halter çal flan birinin kaslar iyi geliflir. Güçlü, kuvvetli olur. Lamarck, bu bireyin çocuklar n n da güçlü, kuvvetli kaslara sahip olaca n savunmufltur. Charles Darwin; modern evrim teorisini ortaya atm flt r. Evrimleflme olay n n do al seçilim yoluyla gerçekleflti ini savunur. Darwin e göre, mutasyonlar sonucunda yeni karakterler kazanm fl olan canl lardan çevre koflullar na uyum gösterenler yaflarken, uyum gösteremeyenler yaflamlar n sürdüremeyerek ortadan kalkar. Resim : 22 Lamarck a göre eskiden zürafalar n boylar k sayd. A açlar n yapraklar na uzanmak için s k s k uzan yorlard, böylelikle boylar gittikçe uzad. Bunlar n yavrular n n boylar daha da uzundu. Bunlar da besin sa lamak için boyunlar n s k s k uzat yorlard. Boynun s k s k uzanmas, bugün yaflayan zürafalar n boyunlar n n uzun olmas ile sonuçland. Darwin e göre ise eskiden zürafalar n boyunlar farkl uzunluktayd. Bu farkl l k kal tsal yap lar ndan kaynaklan yordu. Do al seçilim sonunda uzun boyunlu olanlar hayatta kald. K sa boyunlu olanlar yaflayamad. En sonunda yaln zca uzun boylu zürafalar hayatta kalabildi ve bunlar ço alarak gelecek kuflaklarda, uzun boyunlu zürafalar n ortamda yayg nlaflmas na neden oldular. Evrimi kan tlayan en önemli deliller fosillerdir. 69

28 Herhangi bir canl y hayat mücadelesinde di erlerine üstün yapan özellik nedir?. Kal t mla lgili Yeni Bilgilerin 21. Yüzy la Açt Ufuk 21. yüzy l n en popüler bilimlerinden biri olan Genetik e bütün geliflmifl ülkeler büyük yat r mlar yapmaktad r Bu bilime önem veren yat r m yapan ülkelerin hayat standard ve ekonomisinin iyileflmesi kaç n lmazd r. Do a insanlar taraf ndan bilinçsiz olarak tahrip edilirken, bir taraftan do al kaynaklar tüketilmekte, bir taraftan da çevre kirlili i oluflmaktad r. Hem üretimi art rmak, hem de canl lardaki kal tsal bozukluklar ortadan kald rmak için, biyolojik çal flmalar yap lmaktad r. Bu çal flmalar n tamam biyoteknoloji ad alt nda toplanabilir. nsanlar canl lar inceleyip, onlar n özelliklerini tespit ederek, kendilerine en faydal hâle getirmeye çal flmaktad r. Bugün tüketti imiz sebze ve meyvelerin büyük bir k sm biyolojik çal flmalar sonucu bugünkü yap lar n kazanm flt r. Bitki ve hayvanlar n slah mümkündür. Günümüzde daha çok süt, yumurta, et ve daha iyi meyve elde etmek için onlar n say lar özel biyolojik yöntemler kullanarak iyilefltirilmektedir. Birçok t bbî bitkinin üretimi, hayvanlar n yetifltirilmesi, antibiyotik ve afl lar n gelifltirilmesi gibi birçok biyoteknolojik yöntemlerden faydalan lmaktad r. Bu sayede 50 kg portakal veren bir a açtan 250 kg portakal al nmas sa lanabilecek, tavuktan al nan et ve yumurta miktar art r labilecektir. K sacas canl n n, neyi üretmesi isteniyorsa onu üretmesi sa lanabilecektir. i. Genetik Alandaki Geliflmeler Günümüzde yap lan DNA araflt rmalar, DNA n n yap s n n anlafl lmas n sa lam flt r. DNA üzerinde bulunan genlerin etkilerinin tespiti yönünde büyük geliflmeler olmufltur. Genler üzerindeki bu çal flmalar, genetik mühendisli inin temelini oluflturmufltur. Genetik mühendisli i, endüstri, tar m, hayvan slah, insanlar n hastal klardan kurtulmas vb. alanlarda kullan l r. Genetik mühendisli inin uygulama alanlar ndan baz lar flunlard r; 70

29 * nsanlardaki cüceli e neden olan büyüme hormonu, eskiden ölü insanlardan büyük zorluklarla elde ediliyordu. Bugün ise bu büyüme hormonunu sentezleyen gen, bir bakteriye aktar larak, bakterinin bu hormonu üretmesi sa lanabilir. *Böce e karfl dirençli bitkiler elde edilebilmektedir. Böylelikle tar mda kullan lan böcek öldürücü ilâçlara gerek kalmamaktad r. *Hayvanlarda ve bitkilerde yap lan çal flmalarla daha fazla ürün verebilmeleri sa lanabilmifltir. Genetik mühendisli in bu uygulama alanlar nda en çok kulland yöntem gen kopyalamalar d r (klonlanmas ). Bir canl da bulunan önemli bir ürünü sentezleyen genin o canl dan al n p tafl y c bir canl n n DNA s yla birlefltirilip bir hücreye nakledilmesi ve bu hücrenin ço alt lmas ifllemine gen klonlanmas denir. Son y llarda gerçeklefltirilen bir koyunun kopyalanmas genetik mühendisli i aç s ndan çok önemli bir ad md r. Koyunun kopyalanmas s ras nda yap lan çal flmalar flu flekilde özetlenebilir: *Yetiflkin koyunun memesinden bir hücre al n yor. Al nan bu vücut hücresinde sadece hücrenin görevini yapmas n sa layan genler aktiftir. *Aktif olmayan di er genler de özel bir yöntemle aktif hâle getiriliyor. *Baflka bir koyundan al nan yumurta hücresinin çekirde i boflalt l yor. * lk koyundan al nan hücrenin çekirde i, çekirdeksiz yumurta hücresine aktar l yor ve elektrik flokuyla kaynaflt r l yor. *Kaynaflma sonucu oluflan hücreden geliflen embriyo bir koyunun rahmine yerlefltiriliyor. fiekil 18 : Dolly nin kopyalanmas 71

30 Sonuçta; meme hücresi al nan koyunun kopyas olan genetik ikizi koyun elde ediliyor. (fiekil 18) Gen klonlanmas ndaki aflamalar k saca flunlard r; 1. Hücre içerisindeki DNA molekülü, saf hâle getirilir. 2. Bu saf hâldeki DNA incelenir, istenen ve aktar lacak özelli i tafl yan gen belirlenir. 3. stenen özelli i tafl yan, aktar lacak gen belirlendikten sonra etraf ndaki di er genlerden kesilerek ayr l r. 4. Ayr lan gen kopyalar n n elde edilmesi için, tafl y c canl n n DNA s ile birlefltirilir. 5. Tafl y c da bulunan gen, al c organizman n hücresine aktar larak, DNA s yla birlefltirilir. 6. Genin istenilen ürünü verip vermedi i kontrol edilir. Bu teknik sayesinde, DNA molekülleri kesilip, yap flt r larak yabanc bir gen hücrenin kromozomunun bir parças hâline getirilebilmekte ve yerlefltirilen gen kontrol edilebilmektedir. j. Biyoteknoloji Uygulamalar n n Sa lad Yararlar Biyoteknolojik yöntemler sa l k ve g da sanayiinde, mikrobik hastal klar n tespiti ve veteriner hekimlikte kullan lmaktad r. Biyoteknolojik yöntemlerle; *Pis sularda yaflayabilen bakterileri, pis suyu temizleyebilen canl lar hâline getirmek mümkündür. *Daha bebek ana karn ndayken, tafl d kal tsal hastal klar n önlemi al nabilecektir. *fieker hastal na sebep olan insülin hormonu, art k bir bakteriye ürettirilebilmektedir. *Bir canl da önemli bir özelli i ortaya ç karan genler di er bir canl nan kal tsal yap s na eklenerek, bu özellikler, istenilen canl ya kazand r labileektir. Örne in; herhangi bir vitamin, herhangi bir organda üretilebilir hâle gelecektir. * stenilen organlar hayvanlar n vücudunda üretilebilecek, böylelikle organ nakillerinde karfl lafl lan problemler ortadan kalkacakt r. 72

31 fiekil 19 : Biyoteknolojik yöntemler sayesinde gelecekte bu tip bitkilerle karfl laflabiliriz. OKUMA PARÇASI ATATÜRKÇÜ DÜfiÜNCEDE AKILCILIK VE B L ME VER LEN ÖNEM Ak lc l k, insanlar n akl ile gerçekleri kavrayabilme yetene ine inanmakt r. nsanlar n olaylar ve durumlar do ru anlay p do ru kavrayabilmelerinde ak lc l k çok önemlidir. Atatürkçülü ün en önemli özelliklerinden birisi de ak lc l a gereken önemin verilmesidir. Ak l ve mant n çözümleyemeyece i mesele yoktur. Bizim ak l, mant k ve zekâ ile hareket etmek en belirgin özelli imizdir. Bütün hayat m z dolduran olaylar bu gerçe in delilidir. sözleri ile Atatürk, bütün hayat boyunca ak l ve mant a gereken önemi verdi ini aç kça söylemektedir. nsanlar n do ru ve ak lc kararlar verebilmesi ise ancak bilgili ve bilinçli olmalar ile mümkün olabilir. Bilinç, daima ileriye götüren, geri dönüfl kabul etmez bir özellik oldu una göre, Türkiye Cumhuriyeti halk, ileriye ve yenili e uzun ad mlarla yürümeye devam edecektir. Atatürkçülük (Brinci ve ikinci kitaplar) Millî E itim Bas m Evi, stanbul

32 Ö REND KLER M Z PEK fit REL M A. a. gen h. allel n. X b. kal t m. mutasyon o. erselik canl c. DNA-RNA i. dominant d. Mendel j. modifikasyon e. kal tsal k. resesif f. fenotip l. homozigot g. kromozom m. fosil Afla daki cümlelerde bofl b rak lan yerleri, yukar da verilen kelimelerden uygun olanlar yla doldurunuz. 1. Canl larda bir özelli in ortaya ç kmas n sa layan gen çiftine... denir. 2. Çekinik bir özelli in ortaya ç kabilmesi için, anne ve baban n her ikisinden de... özellikte gen gelmesi gerekir. 3. Ayn yönde etki eden genleri tafl yan canl ya, bu özellik bak m ndan... döl denir. 4. Kal tsal hastal klar, efley kromozomlar üzerinde bulunan... ile tafl n r. 5. Evrimi kan tlayan en önemli delil...dir. 6. Renk körü ve hemofili... kromozomlar na ba l bir hastal kt r. 7. Hücrelerde bulunan nükleik asit molekülleri...ve...d r. 8. Ana ve baba karakterlerinin yavrular nda belirmesine... denir. 9. Kal t m n kurucusu... dir. 10. Bir ferdin, belli bir karakter bak m ndan d fl görünüflüne, o ferdin... denir. 11. Farkl ortam flartlar nda bir canl n n fenotipinde meydana gelen de iflikliklere... denir. 12. Canl larda, kal tsal olan de iflmelere... denir. 13. Renk körlü ü... bir hastal kt r. 74

33 14. Bir karakterin di er karakter üzerinde bask n görünmesine... denir. 15. Hem difli hem erkek üreme organ bulunan canl lara... canl denir. B. Afla daki ifadelerden do ru olan n önüne (D), yanl fl olan n önüne (Y) harfi koyunuz ki ar dölün (homozigot bireyin) çaprazlanmas ndan elde edilen F 1 dölü %100 melezdir. (Heterozigottur) Kal tsal hastal klar akraba evliliklerinde daha çok görülür nsanda 24 çift kromozom vard r Difli efley kromozomlar XY ile gösterilir nsanlarda ana üreme hücreleri mayoz bölünme geçirir nsanda cinsiyeti belirleyen anad r Canl lar n çeflitlili inin sebebi mayozdaki krosing-over olay d r Çeflitli yöntemlerle insanlar n yarar için daha verimli bitki ve hayvan rklar n n elde edilmesinde uygulanan seçilime do al seçilim denir Halterci bir baban n o lu da güçlü kaslara sahip olur Canl lardaki çeflitlili in sebeplerinden biri de efleyli üremedir X fl nlar mutasyona sebep olur. 75

34 ÖZET Cal lar, ayn türden bile olsalar, farkl l klar göstermektedir. Çeflitlili in nedeni genlerin farkl flekilde dizilmesidir. Mendel Kanunlar, bu konuyla ilgili gerçekleri ortaya koyar. nsanda normal, patolojik (anormal) ve cinsiyete ba l tiplerde kal t m görülmektedir. Çevre, canl larda görülen özelliklerin ortaya ç k fl nda önemli rol oynar. Canl larda, çevre flartlar ndan dolay ortaya ç kan, ani kal tsal de iflikliklere mutasyon denir. Canl da çevrenin etkisiyle oluflan, fakat kal tsal olmayan de iflikliklere modifikasyon denir. Canl n n bulundu u ortama uyabilmek için gelifltirdi i kal tsal olmayan geçici de iflikliklere adaptasyon denir. Canl lar hayat mücadelesi s ras nda do al seleksiyona u rar. Do a, zay f olanlar ve besinsiz kalanlar ortadan kald r r. Böylece bu mücadeleler, yeni türlerin oluflumuna neden olur. Darwin teorisi denilen bu teori, türlerin oluflumunu aç klamaya çal fl r. Genetik ve biyoteknolojik geliflmelerle, daha verimli bitki ve hayvan rklar oluflturulabilmektedir. Ayr ca biyoteknolojik yöntemler, sa l k ve g da sanayiinde, mikrobik hastal klar n tespiti ve veteriner hekimlikte kullan lmaktad r.. 76

35 DE ERLEND RME SORULARI Üniteyi çal flt ktan sonra afla daki sorular yan tlay n z. Do ru yan t say n z 14 ise di er bölüme geçiniz, de ilse bölümü tekrar çal fl n z. 1. Kal t m biliminde kendi ad yla bilinen deneyleri yapan bilmi adam kimdir? A) Darwin B) Lamarck C) Mendel D) Robert Hooke 2. Afla dakilerden hangisi Mendel in çal flmalar nda bezelyeleri seçmesinin nedenleri de ildir? A) Kolay yetifltirilmesi B) Bir mevsimde bir kaç döl vermesi C) Çiçeklerin d fltan gelen çiçek tozlar na aç k olmas D) Birçok özellik yönünden farkl l k göstermesi 3. Afla dakilerden hangisinde verilen özelliklerin çaprazlanmas sonunda F 1 dölünde %75 yuvarlak, %25 burufluk tohumlu bezelyeler oluflur? (Yuvarlak olmay sa layan gen bask n, burufluk olmay sa layan gen ise çekiniktir) A) Melez yuvarlak X melez yuvarlak B) Ar yuvarlak X Ar burufluk C) Melez yuvarlak - Ar burufluk D) Ar yuvarlak - Melez yuvarlak 4. F 1 döllerinin %100 melez, sar tohumlu olabilmesi için çaprazlanan bezelye tohumlar n n genotipleri afla dakilerden hangisidir? A) AA X A B) AA X aa C) Aa X Aa D) Aa X aa 5. Renk körü bir anne ile sa l kl bir baban n k z ve erkek çocuklar n n renk körü olma olas l yüzde kaçt r? A) 25 B) 50 C) 75 D) Afla dakilerden hangisi modifikasyona örnek de ildir? A) Baz bitkilerin farkl s cakl klarda farkl renkte çiçek açmas. B) X fl nlar n n etkisiyle gen yap s n n bozulmas. C) Bal ar lar nda bal ve ar sütü ile beslenen larvadan kraliçe ar n n oluflmas. D) Günefl fl n n etkisiyle bronzlaflma. 77