FEN VE TEKNOLOJİ - 1.Ünite-Hücre Bölünmesi ve Kalıtım

1. Ünite

Hücre Bölünmesi ve Kalıtım

Konu Başlıkları

1. Mitoz

2. Kalıtım

3. Mayoz

4. DNA ve Genetik Kod

5. Adaptasyon ve Evrim

KAVRAM HARİTASI

Aşağıdaki kavram haritasında, ünitenin sınırlarını belirleyen ve her bir konuda vurgulanması gereken kavramlar yer almaktadır. Bu kavram haritası sadece öğretmeni bilgilendirmek için verilmiştir.

1.Etkinlik: Bilgilerimizi Hatırlayalım

• Aşağıdaki soruları cevaplayarak ön bilgilerimizi hatırlayalım.

1. Hücrenin temel kısımları nelerdir?

.......................................................................................................................................

........................................................................................................................................

2. Hücredeki temel kısımların görevleri nelerdir?

........................................................................................................................................

3. Hücrenin yönetim merkezi neresidir? Bu merkezin görevleri nelerdir?

.......................................................................................................................................

........................................................................................................................................

4. Hücre bölünür mü? Neden?

........................................................................................................................................

5. Canlıların büyümesi nasıl gerçekleşir?

.......................................................................................................................................

6. Canlılar nasıl çoğalırlar?

.......................................................................................................................................

........................................................................................................................................

• Üreme, büyüme, kalıtsal, genetik, klonlama kavramlarının zihnimizde çağrıştırdığı kelimeleri aşağıdaki boşluklara yazalım. Sınıf arkadaşlarımızla yazdıklarımızı paylaşalım.

Üreme	Büyüme	Kalıtsal	Genetik	Klonlama

Sınıf arkadaşlarımıza bakalım. Birbirimizin saç ve göz rengi, boy uzunluğu vb. fiziksel özellikleri birbirine benziyor mu? Fotoğraflardaki aynı tür canlılar arasındaki benzerlikler ve farklılıklar nelerdir. Neden birbirine tıpatıp benzeyen ikizler gibi görünmüyoruz?

Sadece insanlar değil, çevremizde gördüğümüz diğer canlılar da birbirinden farklı özelliklere sahiptir.

Bütün canlılar hücrelerden oluştuğuna göre, canlılar arasındaki bu farklılığın sebebi ne olabilir?

Canlıları oluşturan hücrelerin yönetim merkezinin çekirdek olduğunu biliyoruz. Yukarıdaki resimde hücre çekirdeğinin içerisinde yer alan başka yapıları da görüyoruz. Sizce bu yapılar ne işe yarıyor olabilir?

Sperm ve yumurta hücrelerinin çekirdeklerinin birleşmesiyle yaşam yolculuğumuz başlar.

Oysa milyarlarca hücreden oluştuğumuzu biliyoruz. Tek bir hücreyle başlayan bu yolculuk nasıl oluyor da milyarlarca hücreye ulaşabiliyor?

Ünitemiz boyunca bu soruların cevaplarını, kalıtımla ilgili basit kavramları, genetikle ilgili uygulamaların günlük hayatımızla ilişkisini öğreneceğiz.

Dün fotoğraf albümüme bakıyordum. Albümde ilk gördüğüm, annemin karnında yaklaşık 15 haftalıkken çekilmiş ultrason fotoğrafım oldu. Daha sonra, doğduğum gün çekilmiş bir fotoğrafımı gördüm. Ne kadar küçükmüşüm... Ellerim, ayaklarım şimdikinden daha küçük... Anne karnındaki bebeğin gelişimini anlatan bir belgeselde üreme hücrelerinden bebeklik evresine ne kadar hızlı geçildiğini gördüğümde çok şaşırmıştım. Bu görüntüler aklıma birçok soru getirdi. Yumurta ve sperm hücrelerinin birleşmesi sonucu döllenme olayının gerçekleştiğini öğrenmiştim. Döllenme sonucu oluşan zigot hangi değişiklikleri geçirerek milyarlarca hücreden oluşan bir canlı hâline geliyor?

Küçücük bir bebekken nasıl oldu da zamanla bu kadar büyüdüm? Düşüp yaralandığımızda, nasıl oluyor da bir süre sonra yaralarımız iyileşiyor? Baharda dalları budanan ağaçların yeni dallar oluşturduğunu gözlemlediniz mi? Ağaçlar, kabuklarında oluşan yaraları kendi kendilerine kapatabilir mi?

Maya olarak kullanılan bir kaşık yoğurt nasıl oluyor da bir litre sütün yoğurda dönüşmesini sağlayabiliyor? Vücudumuza giren bakteriler çok kısa bir sürede bizi hasta edebilecek kadar nasıl çoğalıyor? Küçücük bir tohumdan metrelerce uzunlukta bir ağacın nasıl oluştuğunu biliyor muyuz?

Sizce canlıların üremesini ve büyümesini sağlayan nedir?

Gelin birlikte “Hücreler Bölünüyor” adlı etkinli¤i yaparak bu sorularımıza cevap aramaya başlayalım.

Hücre bölünmesitüm canlılarda görülen bir olaydır. Bu olayın amacı hücre

bölünmesinin gerçekleştiği canlı veya hücreye bağlı olarak yeni hücreler meydana getirmek, yenilenme ve büyümeyi sağlamaktır. Ayrıca bazı canlılarda yumurta ve sperm gibi eşey hücrelerini oluşturmaktır.

Bir hücrenin bölünmesi için önce hücrenin belli bir büyüklüğe ulaşması gerekmektedir.

Etkinliğimizde, bitki hücresinde gerçekleşen hücre bölünmesini inceledik. Acaba hayvan

Hücrelerinde de bölünme aynı şekilde mi gerçekleşir? Hücre bölünmesi sırasında, gerçekleşen olaylar nelerdir?

Hücre bölünmesi, bir hücreli canlıların çoğalması, çok hücreli canlıların büyümesi erkek ve dişi eşey hücrelerinin meydana gelmesi için gerekli bir olaydır. Hücre bölünmesi vücut hücrelerinde mitoz, eşey hücrelerini oluşturmak için mayozolmak üzere iki farklı şekilde gerçekleşir.
      Hücre mitoz sırasında yandaki şekilde görüldüğü gibi birbirini takip eden farklı evrelerden geçer. Bu evreler sırasında çekirdeğin ve sitoplâzmanın bölünmesiyle iki yavru hücre oluşur. Hücre bölünmesi öncesinde çekirdekte bulunan ve canlının kalıtsal özelliklerini taşıyan maddenin (kalıtım maddesi) birer kopyası yapılır. Bu kalıtım maddesi mitozun başlangıcındakromozom adı verilen yapılara dönüşür. Mitozun ilk evresinde kromozomlar belirgin hâlde görülmeye başlar.

     Daha sonraki evrelerde hücrenin ortasında dizilen kromozomlar, hücrenin karşılıklı kutuplarına doğru hareket eder. Böylece oluşacak hücrelerin ikisi de kromozomların, dolayısıyla kalıtım maddesinin birer kopyasını almış olur. Bu şekilde çekirdek bölünmesini tamamlayan hücre, sitoplâzma bölünmesine geçer. Sitoplâzma bölünmesi sırasında hayvan hücresi yandaki şekilde görüldüğü gibi ortadan ikiye boğumlanır ve mitoz bölünme tamamlanır. Bitki hücresinde ise hücrenin ortasında ara lamel adı verilen bir yapı oluşarak hücre ikiye bölünür.

      Mitoz bölünmede, ana hücreden iki yavru hücre oluşur. Oluşan bu hücreler ana hücre ile aynı sayı ve özellikteki kromozomları içerir. Vücut hücreleri anne ve babadan gelen kromozom çiftlerine sahiptir. Bir takım hâlinde kromozom içeren hücreler “n” ile gösterilir. Bir takım (n) anneden, bir takım (n) babadan gelmek üzere iki takım kromozom bulunduran hücreler ise “2n” ile gösterilir. Örneğin insanların vücut hücrelerinin kromozom sayısı 2n=46’dır. Öyleyse insanların vücut hücrelerinde 23 çift kromozom olduğunu söyleyebiliriz.

     Aşağıdaki tabloda, farklı türdeki canlılara ait kromozom sayıları verilmiştir.

     Tabloda, aynı sayıda kromozom sayısına sahip canlılar görüyor muyuz?

    Kromozom sayıları aynı olan bu canlıların birbirinden farklı olmalarının sebebi ne olabilir? Kromozom sayıları ile canlıların büyüklüğü ve gelişmişliği arasında bir ilişki var mıdır? Tablodaki bilgilerden yola çıkarak kromozom sayıları fazla olan canlıların, örneğin kromozom sayısı 94 olan denizyıldızının insandan daha gelişmiş olduğunu söyleyebilir miyiz?

Tür

At

İnsan

Soğan

Eğrelti otu

Köpek

Deniz yıldızı

Güvercin

Keçi

2n

64

46

16

500

78

94

16

60

Araştıralım-Hazırlanalım

Bir model yaparak bitki ve hayvan hücrelerinde gerçekleşen mitozu anlatalım. Hazırladığımız modelleri sınıfımızda sergileyelim.

     Mutfağımızda bulunan patateslerin üzerinde bazen filizlerin oluştuğunu görürüz. Sizce bu filizler zamanla gelişerek yeni patatesler oluşturabilir mi? Benzer şekilde, kuru soğanın da sıcak bir ortamda yeşil yapraklar oluşturduğunu görmüşsünüzdür. Bitkilerin dal, yaprak gibi kısımlarından yeni bir bitki meydana gelmesi “vejetatif üreme” olarak adlandırılır. Gül ve söğütün kesilen dallarının toprağa dikilmesiyle yeni gül ve söğüt oluştuğunu görmüşsünüzdür. Yanda fotoğrafını gördüğünüz şeker begonya da vejetatif üreme ile çoğalır. Siz de vejetatif üreme ile çoğalan başka bitkilere örnekler verebilir misiniz?

Yanda fotoğrafını gördüğünüz hidranın vücudunda oluşan çıkıntılar büyüyüp gelişerek yeni hidraları oluşturur. Hidralarda görünen bu çoğalma şekli tomurcuklanmaolarak adlandırılır. Deniz anası, sünger gibi canlılar da tomurcuklanarak çoğalır. Hamur yaparken, maya kullanıldıktan sonra niçin bir süre bekleriz? Bunun sebebi maya hücrelerinin tomurcuklanarak kendilerini eşlemeleri olabilir mi?

Bazı canlılar da bölünerek ürer. Örneğin amip belirli bir büyüklüğe ulaşınca fotoğrafta görüldüğü gibi bölünerek kendine benzer yavru amipler oluşturur.

Bölünerek çoğalma, vejetatif üreme ve tomurcuklanma eşeysiz üremeşekilleridir. Eşeysiz üreme mitoz ile gerçekleşir. Ana canlıdan tamamenkendisine benzeyen yavru canlıların oluşması şeklinde gerçekleşen buolayda eşey hücreleri rol almaz.

Kuyruğu kopan bir kertenkelenin kuyruğunu yeniden oluşturması, denizyıldızının kopan kolunu yenilemesi mitozla gerçekleşen yenilenme olaylarıdır. Toprak solucanlarının birçok parçaya ayrılsa bile her parçasının tam bir solucanı meydana getirebileceğini biliyor muydunuz? İnsanlarda kemik iliğinden yeni kan hücrelerinin oluşması, kırılan kemiklerin onarılması, yaraların zamanla iyileşmesi de bir çeşit yenilenme değil midir?

         Verdiğimiz örneklerden de anlaşıldığı gibi mitoz, canlıların vücut hücrelerinde görülen bir bölünme şeklidir. Çok hücrelilerde büyüme ve yenilenmeyi sağlarken tek hücrelilerde üremeyi sağlar.

KENDİMİZİ DEĞERLENDİRELİM

Aşağıdaki soruların cevaplarını defterimize yazalım.

1. Mitozun canlıların hayatı için önemi nedir? Örnek vererek açıklayalım.

2. Aşağıdaki resimler hayvan hücresinde gerçekleşen mitozun evrelerine aittir.



. Karışıkk hâlde verilen resimlerin numaralarını -evrelerin gerçekleşme sırasına göre defterimize yazalım.

     b. Mitozda gerçekleşen olayları birer cümle ile açıklayalım.

3. Aşağıdaki soruları yandaki tabloya göre cevaplayalım.

     a. “2n” neyi ifade etmektedir?

     b. Tablodaki canlıların kromozom sayısı ile bu canlıların gelişmişlik düzeyi arasında bir ilişki var mıdır? Neden?

      c. Mitoz geçiren patatesin yaprak hücrelerinin kromozom sayısı kaçtır? Açıklayalım.

4. Mitoz sonucunda gerçekleşen aşağıdaki olaylardan hangileri büyüme, hangileri üreme, hangileri yenilenme olarak nitelendirilebilir?

     a.Kertenkelenin kopan kuyruğunu onarması

     b. Boyumuzun uzaması

     c. Embriyodan bebe¤in oluşması

     d. Söğüt dalının toprağa dikilerek yeni bir bitkiyi oluşturması

     e. Civcivin tavuk hâline gelmesi

     f. Tüberküloz mikrobunun vücutta çoğalarak hastalığa neden olması

     g. Sıcak ve nemli ortamda bekletilen kuru soğandan yeşil yapraklarının oluşması

Konu Biterken

• “Kalıtım” konusunda yer alan “Birbirimize Benziyor muyuz?” etkinliği ev ödevinizdir. Ders Kitabı’ndaki “Mendel’e Yardımcı Olalım” adlı etkinlik için gerekli araç ve gereçleri temin ediniz. Gruplara göre görev paylaşımı yapınız. Derse gelmeden önce 2 cm x 2 cm büyüklüğünde 200 tane kare şeklinde kâğıt kesiniz. Kesilen kâğıtların 100 tanesine “D”, 100 tanesine “d” harfi yazınız.

Konu Özeti:

Mitoz Bölünme ( Konu Anlatımı)

Hücre bölünmesi tüm canlılarda görülen bir olaydır. Bu olayın amacı hücre bölünmesinin gerçekleştiği canlı veya hücreye bağlı olarak yeni hücreler meydana getirmek, yenilenme ve büyümeyi sağlamaktır. Ayrıca bazı canlılarda yumurta ve sperm gibi eşey hücrelerini oluşturmaktır. Bir hücrenin bölünmesi için önce hücrenin belli bir büyüklüğe ulaşması gerekmektedir.

Hücre bölünmesi, bir hücreli canlıların çoğalması, çok hücreli canlıların büyümesi erkek ve dişi eşey hücrelerinin meydana gelmesi için gerekli bir olaydır. Hücre bölünmesi vücut hücrelerinde mitoz, eşey hücrelerini oluşturmak için mayoz olmak üzere iki farklı şekilde gerçekleşir.

Hücre mitoz bölünme sırasında üstteki şekilde görüldüğü gibi birbirini takip eden farklı evrelerden geçer

Mitoz Bölünme de dikkat edilecek hususlar

Tek hücrelilerde çoğalma , çok hücrelilerde büyüme için kullanılır.

Yıpranan ve yaralanan hücrelerin iyileşmesi mitoz ile olur.

Oluşan hücrelerin Kromozom bilgisi aynıdır.

Büyüme sırasında mitoz bölünme hızlıdır.

Sinir, Sperm ve Yumurta hücrelerinde mitoz bölünme olmaz.

Bu evreler sırasında; ( Mitoz Evrelerinin Oluşum Sırası Önemlidir)

*Çekirdeğin ve sitoplazmanın bölünmesiyle iki yavru hücre oluşur.

*Hücre bölünmesi öncesinde çekirdekte bulunan ve canlının kalıtsal özelliklerini taşıyan maddenin (kalıtım maddesi) birer kopyası yapılır.

*Bu kalıtım maddesi mitozun başlangıcında kromozom adi verilen yapılara dönüşür.

*Mitozun ilk evresinde kromozomlar belirgin halde görülmeye baslar.

*Daha sonraki evrelerde hücrenin ortasında dizilen kromozomlar, hücrenin karşılıklı kutuplarına doğru hareket eder.

*Böylece oluşacak hücrelerin ikisi de kromozomların, dolayısıyla kalıtım maddesinin birer kopyasını almış olur.

*Bu şekilde çekirdek bölünmesini tamamlayan hücre, sitoplazma bölünmesine geçer.

*Sitoplazma bölünmesi sırasında hayvan hücresi ortadan ikiye boğumlanır ve mitoz bölünme tamamlanır.

Bitki hücresinde ise hücrenin ortasında ara lamel adi verilen bir yapı oluşarak hücre ikiye bölünür. Mitoz bölünmede, ana hücreden iki yavru hücre oluşur. Oluşan bu hücreler ana hücre ile ayni sayı ve özellikteki kromozomları içerir. Vücut hücreleri anne ve babadan gelen kromozom çiftlerine sahiptir. Bir takim halinde kromozom içeren hücreler "n" ile gösterilir. Bir takim (n) anneden, bir takim (n) babadan gelmek üzere iki takim kromozom bulunduran hücreler ise "2n" ile gösterilir. Örneğin insanların vücut hücrelerinin kromozom sayısı 2n=46'dir. Öyleyse insanların vücut hücrelerinde 23 çift kromozom olduğunu söyleyebiliriz.

Kromozom sayıları ile canlıların büyüklüğü ve gelişmişliği arasında bir ilişki yoktur. Tablodaki bilgilerden yola çıkarak
kromozom sayıları fazla olan canlıların, örneğin kromozom sayısı 94 olan deniz yıldızının insandan daha gelişmiş olduğunu söyleyemeyiz.

Eşeysiz Ürem Şekilleri

Bölünerek çoğalma, vejetatif üreme ve tomurcuklanma Rejenerasyonla (Yenilenme) Üreme ,Sporla Üreme eşeysiz üreme şekilleridir. Eşeysiz üreme mitoz ile gerçekleşir.

Vejetatif Üreme

Bitkilerin dal, yaprak gibi kısımlarından yeni bir bitki meydana gelmesi "vejetatif üreme" olarak adlandırılır.

*Vejetatif üreme sadece bitkilerde görülür.

Gül ve söğütün kesilen dallarının toprağa dikilmesiyle yeni gül ve söğüt oluştuğunu görmüşsünüzdür.

Örnek: Gül ve söğüt Zambak, patates , Gözyaşı bitkisi

Tomurcuklanma İle Üreme

Hidra

Hidralarda görünen bu çoğalma sekli tomurcuklanma olarak adlandırılır. Ana canlı vücudunda üremeye yönelik oluşan çıkıntılara tomurcuklanma ile üreme denir. Deniz anası, sünger gibi canlılar da tomurcuklanarak çoğalır.

Örnek: Hidra , Süngerler ,Sölenterler, Deniz Anası , mercan gibi deniz hayvanları ile Mantarlardan Bira mayası

Bölünerek Üreme

Bazı canlılar da bölünerek ürer.

Amip

Örneğin amip belirli bir büyüklüğe ulaşınca fotoğrafta görüldüğü gibi bölünerek kendine benzer yavru amipler oluşturur. Ana canlıdan tamamen kendisine benzeyen yavru canlıların oluşması seklinde gerçeklesen bu olayda eşey hücreleri rol almaz.

*Bir hücreli canlılarda görülür.

*En Hızlı üreme şeklidir.

*Yemeklerin 1 gecede bozulması , Havuzun kısa sürede yosunlanmasının kaynağı olan bölünme şeklidir.

Örnek: Premasyum , amip ,Öğlena Bakteri ,alg ( Bir hücreli yosun)

Rejenerasyonla (Yenilenme) Üreme

planarya

Kuyruğu kopan bir kertenkelenin kuyruğunu yeniden oluşturması, denizyıldızının kopan kolunu yenilemesi mitozla gerçeklesen yenilenme olaylarıdır. Rejenerasyon (Yenilenme) ile üremedir.

Rejenerasyonla yenilenmeye örnek

*Karaciğerin kesilen yerinin onarılması

*Kopan kertenkele kuyruğunun çıkması

*Yaraların iyileşmesi , kırılan kemiklerin onarılması

Rejenerasyonla Üremeye örnek

*Planerya , Toprak solucanı , Deniz Yıldızı , Süngerlerde kopan parçalar ayrı ayrı canlıyı oluşturur.

Toprak solucanlarının birçok parçaya ayrılsa bile her parçasının tam bir solucanı meydana getirebileceğini biliyor muydunuz? insanlarda kemik iliğinden yeni kan hücrelerinin oluşması, kırılan kemiklerin onarılması, yaraların zamanla iyileşmesi de bir çeşit yenilenme değil midir?

Sporla Üreme

Sporla üremede ise üzeri sağlam bir örtü ile kaplı özelleşmiş hücrelerdir. Olumsuz çevre şartlarına iyi dayanırlar. Şartlar uygun hale gelince mitoz ile yeni canlıyı oluştururlar.

Örneğin: Kara yosunu, Eğrelti otu , Mantarlar

Verdiğimiz örneklerden de anlaşıldığı gibi mitoz, canlıların vücut hücrelerinde görülen bir bölünme seklidir. Çok hücrelilerde büyüme ve yenilenmeyi sağlarken tek hücrelilerde üremeyi sağlar.