F.8.2.3. Mutasyon ve Modifikasyon
Önerilen Süre: 2 ders saati
Konu / Kavramlar: Mutasyon, modifikasyon
F.8.2.3.1. Örneklerden yola çıkarak mutasyonu açıklar.
F.8.2.3.2. Örneklerden yola çıkarak modifikasyonu açıklar.
F.8.2.3.3. Mutasyonla modifikasyon arasındaki farklar ile ilgili çıkarımda bulunur.

Mutasyon Nedir?

Canlıların DNA, gen veya kromozom yapısında meydana gelen ani ve kalıcı değişikliklere mutasyon denir.

Bu değişiklikler, canlının farklı özellikler göstermesine yol açabilir.

Mutasyona neden olan faktörlere mutajen, mutasyona uğramış canlıya ise mutant denir.

Mutasyon Nasıl Gerçekleşir?

• DNA kendini eşlerken hata oluşması
• DNA’daki nükleotidlerin kaybolması veya değişmesi
• Kromozom sayısında eksiklik veya fazlalık meydana gelmesi
• DNA’nın bir parçasının kopması

Mutasyona Sebep Olan Faktörler

1. Kimyasal maddeler: İlaçlar, katkı maddeleri, DDT, cıva
2. Zararlı ışınlar: X ışınları, gama ışınları, morötesi (UV) ışınlar
3. Zararlı alışkanlıklar: Sigara, alkol, uyuşturucu
4. Asitlik (pH değişimleri)
5. Aşırı sıcaklık: Ateşli hastalıklar, yüksek ısıya maruz kalma

Not: Hamilelikte sigara kullanımı ve röntgen filmi çektirmek embriyonun genetik yapısını bozarak mutasyona neden olabilir. Bu durum ölü doğum veya sakat doğumlara yol açabilir.

Mutasyonun Özellikleri

• Vücut hücrelerinde görülürse sadece o canlıyı etkiler, kalıtsal değildir.
• Üreme hücrelerinde meydana gelen mutasyonlar nesillere aktarılır, kalıtsaldır.
• Üreme hücrelerinde meydana gelen mutasyonlar kalıtsal çeşitlilik sağlar.
• Mutasyonlar yararlı veya zararlı olabilir.

Mutasyona Örnekler

Zararlı Mutasyonlar: Canlının üreme ve yaşama şartını azaltır. Mutasyonların çoğunluğu zararlıdır, ölümcül olabilir.

• Kanser
• Albinizm (deride pigment eksikliği)
• Down sendromu
• Orak hücreli anemi
• Eksik organlı doğma
• Altı parmaklılık
• Çift başlı yılan veya kaplumbağa

Yararlı Mutasyonlar: Canlıların üreme ve yaşama şansını artırır.

• Çekirdeksiz üzüm
• Fazla tohumlu bitkiler
• Antibiyotiklere karşı direnç kazanan bakteriler
• Van kedisinin gözlerinin farklı renkte olması

Hatırlatıcı Bilgi:

• Üreme hücresindeki mutasyon → kalıtsal
• Vücut hücresindeki mutasyon → kalıtsal değil
• Yararlı mutasyonlar → canlının yaşama şansını artırır
• Zararlı mutasyonlar → canlının yaşama şansını azaltır

Modifikasyon Nedir?

• Çevresel etkenler (sıcaklık, beslenme, nem, ışık vb.) ile vücut hücrelerinde meydana gelen kalıtsal olmayan değişimlere modifikasyon denir.
• Modifikasyon canlılarda genlerin yapısını değiştirmeden genin işleyişini değiştirir.
• Modifikasyona etki eden etken ortadan kalktığında canlı eski hâline geri dönebilir.
• Modifikasyon nesilden nesile aktarılmaz.
• Modifikasyonun bir kısmı Şartlar düzeldiğinde eski haline tekrar dönebilir.

Modifikasyona Sebep Olan Çevresel Etkenler

A) Besin:

Canlıların genetik yapısı aynı olsa bile beslenme şekli farklı olduğunda modifikasyon görülür.

• Arılar: Dişi arılar arı sütü ile beslenirse kraliçe arı, polen ile beslenirse işçi arı olur.
• Bitkiler: Nemli yerde yetişen bitkiler daha iyi gelişirken, kurak yerde yetişen bitkiler fazla gelişemez.
• İnsanlar: Tek yumurta ikizleri aynı genotipe sahiptir; beslenme farklılığı boy ve kiloda değişikliklere yol açabilir.

Besin, genetik yapıyı değiştirmeden canlıların dış görünüşünü ve gelişimini etkileyen önemli bir çevresel etkendir.

B) Sıcaklık

Sıcaklık, canlıların genetik yapısını değiştirmeden dış görünüşlerini etkileyebilir.

• Çuha Çiçeği:
  • 15–25 °C arasında kırmızı çiçek açar.
  • 25–35 °C derece arasında beyaz çiçek açar. Bu durum, sıcaklığın çiçek rengini belirleyen genin işleyişini etkilemesinden kaynaklanır.
• Himalaya Tavşanı: Himalaya tavşanlarının kürkü genelde beyazdır. Ancak tüyler kazınıp üzerine buz konulduğunda çıkan yeni tüyler siyah olur.

Bu örnekler, sıcaklığın canlılarda modifikasyona yol açan önemli bir çevresel etken olduğunu gösterir.

C) Işık

Işık, canlıların genetik yapısını değiştirmeden dış görünüşlerini etkileyebilir.

• Bitkiler: Klorofil, bitkilere yeşil rengini veren pigmenttir.
  • Karanlık ortamda bitki klorofil sentezleyemez ve beyaz (albino) görünür.
  • Aydınlık ortamda klorofil sentezlenir ve bitki yeşil olur.
• İnsanlar: Yazın güneş ışığına maruz kalan insanların derisi bronzlaşır. Işık etkisi ortadan kalktığında ise deri bir süre sonra eski rengine döner.

Bu örnekler, ışığın canlılarda modifikasyona yol açan önemli bir çevresel etken olduğunu gösterir.

D) Toprak türü, basınç ve diğer çevresel etkenler

• Ortanca Çiçeği:
  • Asitli toprakta mavi,
  • Bazik toprakta kırmızı çiçek açar.
• Karahindiba Bitkisi:
  • Dağlık bölgelerde kısa boylu,
  • Ovalarda uzun boylu olur.
• İnsanlar: Spor yapan kişilerin kasları gelişir. Ancak bu durum genetik değildir, çocuklarına aktarılmaz.

Toprak yapısı, basınç ve çevresel etkiler, genetik yapıyı değiştirmeden canlılarda modifikasyona yol açar.

Mutasyon ve Modifikasyon Arasındaki Farklar

Özellik	Mutasyon	Modifikasyon
Genetik yapı	Gen yapısı değişir (DNA’da kalıcı değişim)	Gen yapısı değişmez, sadece genlerin işleyişi değişir
Etkilediği	Genotip ve fenotip	Sadece fenotip
Kalıtsallık	Üreme hücrelerinde olursa kalıtsaldır	Kalıtsal değildir
Ortaya çıkma nedeni	Zararlı ışınlar (X, UV), kimyasal maddeler, yüksek sıcaklık	Sıcaklık, ışık, beslenme, nem gibi çevresel etkenler
Zararlılık durumu	Genellikle zararlıdır, ölümcül olabilir	Zararsızdır, uyum avantajı sağlayabilir
Geri dönüşüm	Etken ortadan kalksa bile canlı eski hâline dönemez	Etken ortadan kalkınca canlı eski hâline döner
Çeşitlilik	Kalıtsal çeşitlilik sağlar	Kalıtsal çeşitlilik sağlamaz
Örnek	Kırmızı gözlü sirke sineği larvalarına X ışını verilince göz rengi beyaza dönüşmüştür. Burada gen yapısı değişmiştir. Bu durum mutasyondur. (kırmızı → beyaz)	Sirke sineği larvaları 16°C’de düz kanatlı, 25°C’de kıvrık kanatlı gelişmiştir. Ortam sıcaklığı değişince tekrar düz kanatlı hale gelebilmişlerdir. Gen yapısı değişmediği için bu durum modifikasyondur. (kıvrık ↔ düz)