AYT bitkilerde eşeyli üreme, tohum, meyve ve çimlenme konu anlatımında çiçek yapısından gamet oluşumuna, çift döllenmeden tohum dormansisi ve çimlenme fizyolojisine kadar bütün süreçler neden–sonuç ilişkileriyle işlenecektir.
AYT biyoloji konularının tamamına AYT konu anlatımı arşivinden ulaşabilirsiniz.
Tohumlu Bitkilerde Eşeyli Üremenin Temel Çerçevesi
Sporofit–Gametofit İlişkisi
Tohumlu bitkinin kök, gövde, yaprak ve çiçeklerini taşıyan baskın bireyi diploit sporofit (2n)tir. Sporofitin çiçeğindeki spor ana hücreleri mayoz geçirerek monoploit sporları oluşturur. Sporlar mitozlarla çok küçülmüş gametofitlere dönüşür: erkek gametofit polen tanesi, dişi gametofit ise tohum taslağı içindeki embriyo kesesidir. Gametler doğrudan mayozla değil, zaten monoploit olan gametofit hücrelerinden mitoz ve farklılaşmayla oluşur.
Bu ayrım AYT sorularında kritiktir: mayoz spor sayısını ve kromozom takımını değiştirir; gametofitteki mitozlar hücre ya da çekirdek sayısını artırırken ploidi değişmez. Döllenme diploit sporofit evresini yeniden başlatır.
Sporlar gamet değildir; sporlar gametofiti oluşturur, gametler ise gametofit üzerindeki hücrelerden gelişir.
I. Mayoz, kromozom takımını 2n’den n’e indirir.
II. Mikrosporun polene dönüşmesinde mitoz gerçekleşebilir.
III. Generatif çekirdeğin iki sperm çekirdeği oluşturması kromozom sayısını yarıya indirir.
yargılarından hangileri doğrudur?
B) Yalnız I
C) I ve III
D) II ve III
E) I, II ve III
Açık ve Kapalı Tohumlu Bitkiler
Açık tohumlularda üreme yapıları kozalaklarda bulunur; tohum taslakları yumurtalıkla çevrili değildir ve bu nedenle gerçek meyve oluşmaz. Kapalı tohumlularda tohum taslakları dişi organın yumurtalığı içinde yer alır. Döllenmeden sonra yumurtalık meyveye, içindeki tohum taslakları tohuma dönüşür. Her iki grupta da polen, erkek gametofiti taşıyarak suya bağımlı yüzmeyi ortadan kaldırır; ancak çift döllenme ve triploit endosperm oluşumu kapalı tohumluların ayırt edici özelliğidir.
B) L’de çift döllenme gerçekleşebilir; K’de gerçek meyve oluşmaz.
C) K’nin sporofiti monoploittir.
D) L’de gametler mayozla oluşur.
E) K yalnız eşeysiz ürer.
Çiçeğin Yapısı ve Çiçek Tipleri
Çiçek Organlarının Yapı–İşlev İlişkisi
Çiçek, kapalı tohumlu bitkilerin sınırlı büyüyen üreme sürgünüdür. Çiçek tablası üzerinde dıştan içe doğru çoğunlukla çanak yaprak, taç yaprak, erkek organ ve dişi organ yer alır. Çanak yaprak tomurcuğu korur; taç yaprak renk ve kokusuyla tozlaştırıcıları çekebilir. Erkek organın sapçıkla taşınan başçığında polen keseleri, dişi organın tepecik–dişicik borusu–yumurtalık bölümleri bulunur. Yumurtalık içinde bir ya da daha çok tohum taslağı yer alır.
Şekilde K tepeciği, L taç yaprağı, M tohum taslağını, N ise başçığı göstermektedir. Buna göre,
I. K’de uygun polen su alarak çimlenebilir.
II. M döllenmeden sonra tohuma dönüşebilir.
III. N’de megaspor ana hücreleri mayoz geçirir.
yargılarından hangileri doğrudur?
B) Yalnız II
C) I ve II
D) II ve III
E) I, II ve III
Tam–Eksik, Erselik–Tek Eşeyli, Bir Evcikli–İki Evcikli
Çanak, taç, erkek ve dişi organların dördünü de taşıyan çiçek tam çiçek; bunlardan en az biri eksikse eksik çiçektir. Aynı çiçekte hem erkek hem dişi organ bulunması erselik, yalnız bir eşey organı bulunması tek eşeyli olma durumudur. Erselik bir çiçeğin tam olması zorunlu değildir; örneğin çanak ya da taç yaprağı eksik olabilir.
Aynı bitki bireyinde ayrı erkek ve dişi çiçekler bulunuyorsa bir evcikli, erkek ve dişi çiçekler farklı bireylerde bulunuyorsa iki evcikli denir. Bu terimler tek bir çiçeği değil, bitki bireyindeki eşeyli çiçeklerin dağılımını açıklar.
B) Bir evcikli ve erselik
C) İki evcikli ve tek eşeyli
D) Bir evcikli ve tek eşeyli
E) Yalnız tam çiçekli
Erkek ve Dişi Gametofitin Oluşumu
Mikrosporogenez ve Polen Oluşumu
Başçığın polen keselerindeki diploit mikrospor ana hücresi (2n) mayoz geçirerek dört monoploit mikrospor (n) oluşturur. Her mikrospor mitoz geçirerek vejetatif (tüp) çekirdeği ile generatif çekirdeği taşıyan genç polene dönüşür. Generatif çekirdek çoğunlukla polen tüpünde mitoz geçirip iki sperm çekirdeği oluşturur. Tüp çekirdeği polen tüpünün büyümesini düzenler; sperm çekirdekleri çift döllenmeye katılır.
B) 40 ve 80
C) 60 ve 60
D) 80 ve 120
E) 60 ve 120
Megasporogenez ve Embriyo Kesesi Oluşumu
Tohum taslağındaki diploit megaspor ana hücresi (2n) mayozla dört monoploit megaspor oluşturur. Çoğu kapalı tohumluda bunların üçü körelir, biri işlevsel kalır. İşlevsel megaspor art arda üç mitoz geçirerek sekiz monoploit çekirdek oluşturur. Hücresel düzenlenme sonunda mikropil ucunda bir yumurta ve iki sinergit, karşı uçta üç antipod; merkezde iki polar çekirdek bulunur. Böylece tipik embriyo kesesi 7 hücreli, 8 çekirdeklidir.
Şemada K mikrospor ana hücresini, L mayoz sonu mikrosporları, M genç poleni, N olgun poleni; P megaspor ana hücresini, R mayoz ürünlerini, S işlevsel megasporu, T–U mitoz ara evrelerini ve V olgun embriyo kesesini göstermektedir. Buna göre hangi geçişte hem hücre/çekirdek sayısı artar hem de kromozom takım sayısı değişmez?
B) P → R
C) S → T → U
D) N’deki sperm ile V’deki yumurtanın birleşmesi
E) Polar çekirdeklerle spermin birleşmesi
Hücre Sayısı, Çekirdek Sayısı ve Ploidi
“Kaç hücre?” ile “kaç çekirdek?” aynı soru değildir. Olgun polen başlangıçta iki hücreli ya da iki çekirdekli düşünülebilir; generatif çekirdeğin bölünmesiyle üç çekirdek taşır. Olgun embriyo kesesinde sekiz çekirdek bulunmasına rağmen iki polar çekirdek ortak merkez hücresindedir; bu yüzden yedi hücre vardır. Polar çekirdekler döllenmeden önce ayrı ayrı n’dir; birleşmiş ikincil çekirdek 2n kabul edilebilir. Bir spermle birleşince primer endosperm çekirdeği 3n olur.
B) İki sinergit hücresi bulunabilir.
C) Sekiz çekirdekli yapı sekiz ayrı hücreden oluşur.
D) Üç antipod hücresi bulunabilir.
E) Merkez hücrede iki polar çekirdek yer alabilir.
Tozlaşma, Polen Tüpü ve Çift Döllenme
Tozlaşma ve Çapraz Tozlaşmanın Sonuçları
Polenin başçıktan aynı türün uygun tepeciğine taşınmasına tozlaşma denir. Aynı çiçeğin ya da aynı bitkinin poleniyle gerçekleşen kendine tozlaşma genetik çeşitliliği görece sınırlar. Farklı bireyler arasındaki çapraz tozlaşma yeni alel kombinasyonlarını artırabilir. Ancak tozlaşma döllenme değildir; polenin tepeciğe ulaşması, çimlenmesi, tüp geliştirmesi ve sperm çekirdeklerinin embriyo kesesine taşınması gerekir.
Rüzgârla tozlaşan çiçeklerde çok sayıda hafif polen, dışarı uzanan başçık ve geniş tepecik; hayvanlarla tozlaşanlarda renk, koku, nektar ve yapışkan polen gibi özellikler seçilebilir. Bunlar mutlak değil, taşıyıcıya uyumu artıran eğilimlerdir.
B) Bütün yavrular ana bireyle özdeş olur.
C) Meyve oluşumu döllenmeden bağımsızlaşır.
D) Çapraz döllenme ve genetik çeşitlilik olasılığı artar.
E) Polen tüpü yalnız ksilemde büyür.
Polenin Çimlenmesi ve Polen Tüpünün Yönelmesi
Uygun polen tepecikte su ve besin alarak çimlenir. Vejetatif hücre, dişicik borusu boyunca büyüyen polen tüpünü oluşturur. Tüpün büyümesi hücre uzamasına ve kimyasal yönlendirmeye dayanır; yumurtalığa doğru pozitif kemotropizma gösterebilir. Generatif çekirdekten oluşan iki sperm tüp içinde taşınır. Polen tüpü genellikle tohum taslağına mikropilden girer ve sinergitlerden biri üzerinden embriyo kesesine ulaşır.
B) Mikrospor ana hücresinin mayozu
C) Polen tanesinin n olması
D) Başçığın oluşması
E) Taç yaprağın renklenmesi
Çift Döllenme: Zigot ve Endosperm
Kapalı tohumlularda iki sperm farklı birleşmelere katılır. Bir sperm (n) yumurtayla (n) birleşerek diploit zigotu (2n), diğer sperm (n) iki polar çekirdekle (n+n) birleşerek triploit primer endosperm çekirdeğini (3n) oluşturur. Zigot embriyoya, primer endosperm çekirdeği besi dokusu endosperme gelişir. Aynı polen tüpünün iki spermiyle gerçekleşen bu iki birleşme çift döllenmedir.
Şekildeki normal bir tohum taslağında iki sperm çekirdeğinden biri yumurtaya, diğeri iki polar çekirdeğe ulaşmaktadır. Ana bitkinin somatik hücrelerinde 24 kromozom bulunduğuna göre zigot ve primer endosperm çekirdeğinin kromozom sayıları sırasıyla kaçtır?
B) 12 ve 24
C) 24 ve 24
D) 36 ve 24
E) 24 ve 36
I. Diploit zigot oluşabilir.
II. Normal triploit endosperm gelişimi aksar.
III. Tohumun besin dokusu gelişimi ve embriyonun beslenmesi olumsuz etkilenebilir.
yargılarından hangileri doğrudur?
B) I, II ve III
C) Yalnız II
D) I ve III
E) II ve III
Döllenme Sonrası Dönüşümler
Döllenmeden sonra zigot embriyoya, endosperm besi dokusuna, tohum taslağının örtüleri tohum kabuğuna dönüşür; tohum taslağının bütünü tohumu oluşturur. Yumurtalık meyveye, yumurtalık duvarı meyve duvarına yani perikarpa dönüşür. Tepecik, dişicik borusu, çanak ve taç yapraklar çoğu türde kuruyup dökülebilir; bazı meyvelerde çiçek tablası gibi ek dokular da etli kısma katılabilir.
B) Yumurtalık duvarı → perikarp
C) Tohum taslağı örtüleri → tohum kabuğu
D) Tohum taslağı → polen tanesi
E) Primer endosperm çekirdeği → endosperm
Tohumun Yapısı ve Dormansi
Tohum Kabuğu, Embriyo ve Besin Deposu
Olgun tohum üç temel bileşen taşır: koruyucu tohum kabuğu, yeni sporofiti oluşturacak embriyo ve çimlenmenin ilk evrelerinde kullanılacak besin deposu. Embriyoda embriyonik kök, embriyonik gövde/sürgün ekseni ve çenekler bulunur. Depo besin endospermde kalabilir ya da gelişen embriyonun çeneklerine aktarılabilir. Tohum kabuğu su kaybını ve mekanik zararı sınırlar; fakat çimlenmede su ve gaz alışverişine izin verecek biçimde değişir.
B) Tohum kabuğu
C) Mikropil
D) Tepecik
E) Perikarp
Tek ve Çift Çenekli Tohumların Karşılaştırılması
Fasulye gibi birçok çift çeneklide iki iri çenek besin deposunu taşır ve olgun tohumda endosperm büyük ölçüde tüketilmiş olabilir. Mısır gibi tek çeneklilerde tek çenek skutellum olarak adlandırılır; geniş endosperm çimlenme sırasında besin kaynağıdır. Mısır tanesinde meyve duvarı ile tohum kabuğu kaynaşmış olabilir. “Tek çenekli = endospermli, çift çenekli = endospermsiz” genellemesi mutlak değildir; temel ayrım embriyonun çenek sayısıdır.
Soldaki fasulye, sağdaki mısır tanesidir. Çimlenme sırasında depo besinleri parçalayan enzimlerin etkinleştiği kabul edilirse aşağıdaki yorumlardan hangisi doğrudur?
B) Fasulyede tek, mısırda iki çenek bulunur.
C) Her ikisinde endosperm olgunlukta zorunlu olarak aynı büyüklüktedir.
D) Fasulyede depo besin çoğunlukla iki çenekte, mısırda geniş endospermde bulunabilir.
E) Mısır embriyo içermez.
Dormansi, Canlılık ve Hormon Dengesi
Dormansi, canlı tohumun çevre koşulları elverişli görünse bile hemen çimlenmemesidir. Olgunlaşmamış embriyo, su/oksijen geçirmeyen sert kabuk, kimyasal engelleyiciler ve fizyolojik bloklar dormansi oluşturabilir. Soğuklama, ışık, kabuğun aşındırılması ya da belirli bir bekleme süresi dormansiyi kırabilir. Dormansi, tohumu uygunsuz mevsimde çimlenmekten korur ve yayılmaya zaman kazandırır.
ABA dormansinin sürdürülmesini, giberellin ise depo besinleri mobilize eden enzimlerin sentezini ve çimlenmeyi destekler. Tohumun canlı olması çimlenme için gereklidir ama tek başına yeterli değildir; su, oksijen, uygun sıcaklık ve dormansinin kırılması da gerekir.
B) Kabuğa bağlı fiziksel dormansi su ya da gaz girişini sınırlamıştır.
C) Fotosentez zorunlu olarak başlamıştır.
D) Endosperm triploit değildir.
E) Tohum yalnız eşeysiz çoğalabilir.
B) Solunum tamamen durur.
C) Tohum kabuğu doğrudan embriyoya dönüşür.
D) Zigot yeniden mayoz geçirir.
E) Çenek sayısı değişir.
Meyvenin Oluşumu, Tipleri ve Yayılma
Meyvenin Kökeni ve Görevleri
Meyve, çoğunlukla döllenme sonrası gelişen yumurtalık ve onunla ilişkili dokulardan oluşur. Perikarp kuru ya da etli olabilir; tohumu mekanik etkilerden korur ve yayılmaya yardım eder. Bazı türlerde döllenme gerçekleşmeden hormon etkisiyle çekirdeksiz meyve gelişebilir; bu partenokarpidir. Partenokarpik meyve oluşumu, embriyo ve tohum oluştuğu anlamına gelmez.
B) Partenokarpi
C) Çift döllenme
D) Dormansi
E) Hipogeal çimlenme
Basit, Küme ve Bileşik Meyve
Basit meyve tek bir çiçeğin tek yumurtalığından gelişir. Yumurtalık bir ya da çok karpelli olabilir; ölçüt çiçek ve yumurtalık kökenidir. Küme (agregat) meyve, tek bir çiçekte bulunan çok sayıdaki ayrı yumurtalığın birlikte gelişmesiyle oluşur; ahududu örnektir. Bileşik meyve, bir çiçek durumundaki çok sayıda çiçeğin yumurtalık ve komşu dokularının birleşik yapıya katılmasıyla oluşur; ananas örnektir.
K tek yumurtalıklı bir çiçeği, L tek çiçekte çok sayıda ayrı yumurtalığı, M ise çok çiçekli bir çiçek durumunu göstermektedir. Bunlardan gelişen meyvelerin sınıflandırılması sırasıyla hangisidir?
B) Bileşik–küme–basit
C) Basit–küme–bileşik
D) Basit–bileşik–küme
E) Küme–bileşik–basit
Tohum ve Meyve Yayılması
Yayılma, yavru sporofitlerin ana bitkiyle ışık, su ve mineral rekabetini azaltır. Rüzgârla taşınan tohum ve meyvelerde kanat, tüy ve düşük kütle; hayvanla taşınanlarda etli doku, kanca ya da sindirime dayanıklı kabuk; suyla taşınanlarda yüzmeyi sağlayan hava boşlukları ve su geçirmez doku görülebilir. Bazı kuru meyveler gerilimle açılarak tohumlarını fırlatır. Tohumun taşınması genetik yapısını değiştirmez; yeni ortama ulaşmasını sağlar.
B) Su–hayvan–rüzgâr
C) Rüzgâr–su–hayvan
D) Yer çekimi–su–rüzgâr
E) Rüzgâr–hayvan–su
Çimlenme Koşulları ve Çimlenme Fizyolojisi
Su, Oksijen ve Uygun Sıcaklık
Çimlenmenin temel çevresel koşulları su, oksijen ve türe uygun sıcaklıktır. Su alımı yani imbibisyon tohumu şişirir, zarların ve enzimlerin çalışmasını başlatır. Oksijen, depo besinlerden ATP üretmek için aerobik solunumda kullanılır. Uygun sıcaklık enzimlerin etkinliği için gereklidir. Toprak, ışık ve mineral her türde çimlenmenin zorunlu başlangıç koşulu değildir; fide ilk aşamada depo besinlerden yararlanabilir. Bazı türlerin ışığa ya da karanlığa özel gereksinimi ayrıca bulunabilir.
B) M
C) N
D) K ve L
E) K
B) Oksijen hiçbir zaman gerekli değildir.
C) Embriyo organik besin kullanmaz.
D) Bütün tohumlar yalnız karanlıkta çimlenir.
E) Sıcaklık enzimleri etkilemez.
İmbibisyondan Fideye Metabolik Sıra
İlk aşamada kuru tohum su alıp şişer; metabolik sistemler yeniden etkinleşir. Enzimler sentezlenir ya da aktifleştirilir, nişasta–protein–yağ gibi depolar küçük moleküllere parçalanır. Bu moleküller solunum ve yapım tepkimelerinde kullanılır. ATP üretimi artar, embriyonik kökün hücreleri uzar ve radikula çoğunlukla tohum kabuğunu ilk delen yapıdır. Ardından sürgün gelişir; yapraklar ışık alıp fotosentez başlattığında dışarıdan karbon kazanımı depo kaybını aşabilir.
Kaplarda aynı tür canlı tohumlar bulunmaktadır: K nemli ve havalı, L kuru, M su altında ve yağ tabakasıyla havadan yalıtılmış, N nemli fakat buzlu ortamdır. Bir süre sonra yalnız K’de çimlenme görülüyor. Deneyin birlikte gösterdiği temel sonuç hangisidir?
B) Su tek başına yeterlidir.
C) Çimlenme için su, oksijen ve uygun sıcaklık birlikte gereklidir.
D) Mineral tuzlar olmadan embriyo yaşayamaz.
E) Tohum kabuğu her koşulda geçirimsizdir.
B) Lipaz artar–oksijen tüketimi artar–tohumun toplam kuru kütlesi azalır
C) Lipaz değişmez–oksijen üretilir–depo yağ artar
D) Fotosentez artar–oksijen tüketimi azalır–su kaybı olur
E) Endosperm mitozu durur–kromozom sayısı yarıya iner
Epigeal–Hipogeal Çimlenme ve Kütle Değişimleri
Epigeal çimlenmede hipokotil uzar ve çenekler toprak üstüne çıkar; fasulye örnek verilebilir. Hipogeal çimlenmede epikotil uzar, çenekler toprak altında kalır; bezelye ve mısır bu tipe örnek olabilir. Her iki durumda da embriyonik kök aşağı, sürgün yukarı yönelir. Çeneklerin toprak üstüne çıkması tek/çift çeneklilik ölçütü değildir; uzayan embriyo ekseni bölgesine bağlıdır.
Çimlenmede su alımı yaş kütleyi hızla artırır. Fotosentez başlamadan depo maddeleri solunumda tüketildiği ve CO2 kaybedildiği için toplam kuru kütle azalabilir. Yapraklar gelişip fotosentez hızı solunumu aştığında kuru kütle yeniden artar. Depo doku kütlesi azalırken embriyo/fide dokusunun kuru kütlesi bir süre artabilir; toplam değer bu iki değişimin bileşkesidir.
B) L’de embriyonik kök oluşmaz.
C) K yalnız fotosentezle, L yalnız solunumla büyür.
D) K’de hipokotil çenekleri toprak üstüne taşırken L’de çenekler toprak altında kalır.
E) L’de su alımı gerçekleşmez.
Çimlenen bir tohumda K eğrisi sürekli azalmakta, L önce artıp plato yapmakta, M ise giderek hızlanan biçimde artmaktadır. Ölçümler sırasıyla depo besin miktarı, solunum hızı ve fotosentetik doku miktarına ait olduğuna göre doğru eşleştirme hangisidir?
B) K solunum–L fotosentetik doku–M depo besin
C) K depo besin–L solunum–M fotosentetik doku
D) K yaş kütle–L depo besin–M su miktarı
E) K depo besin–L fotosentetik doku–M solunum
B) K’nin yaş kütlesi su aldığı için zorunlu olarak sıfırdır.
C) L’de solunum gerçekleşmez.
D) K’de depo maddesi tüketilmez.
E) Işık, tohumun kromozom sayısını artırır.