โรงเรียนนวมินทราชินูทิศ สตรีวิทยา พุทธมณฑล พันธุกรรม  Heredity ครูแสนดี ว่องวุฒิ โรงเรียนนวมินทราชินูทิศ สตรีวิทยา พุทธมณฑล

“ความหมายของพันธุกรรม” พันธุกรรม (heredity) คือ การถ่ายทอดลักษณะของสิ่งมีชีวิตจากรุ่นหนึ่งไปสู่อีกรุ่นหนึ่ง โดยผ่านทางเซลล์สืบพันธุ์ของพ่อและแม่

“ความแปรผันทางพันธุกรรม” ความแตกต่างที่พบในกลุ่มสิ่งมีชีวิตชนิดเดียวกัน เราเรียกว่า ความแปรผันทางพันธุกรรม (genetic variation) จำแนกได้เป็น 2 ประเภท คือ

1. ลักษณะที่มีความแปรผันแบบไม่ต่อเนื่อง (discontinuous variation) เป็นลักษณะทางพันธุกรรมที่สามารถ แยกความแตกต่างได้อย่างชัดเจน เกิดจากอิทธิพลทางพันธุกรรมเพียงอย่างเดียว เช่น ลักษณะลักยิ้ม ติ่งหู การห่อลิ้น เป็นต้น

2. ลักษณะที่มีความแปรผันแบบต่อเนื่อง (continuous variation) เป็นลักษณะทางพันธุกรรมที่ไม่สามารถแยกความแตกต่างได้อย่างชัดเจน เป็นลักษณะที่ได้รับอิทธิพลจากพันธุกรรมและสิ่งแวดล้อม เช่น ความสูง น้ำหนัก โครงร่าง สีผิว เป็นต้น

ศัพท์ทางพันธุศาสตร์ที่ควรรู้ ยีน (gene) คือ ลักษณะทางพันธุกรรมซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของโครโมโซม โครโมโซมของคนมี 23 คู่ และมียีนอยู่ประมาณ 50,000 ยีน ยีนเหล่านี้จะกระจายอยู่ในโครโมโซมแต่ละคู่ และควบคุมการถ่ายทอดลักษณะไปสู่ลูกประมาณ 50,000 ลักษณะ

แอลลีล (allele) คือ ยีนที่เป็นคู่เดียวกัน เรียกว่า เป็นแอล ลีลิก (allelic) ต่อกัน หมายความว่า แอลลีลเหล่านี้จะมีตำแหน่งเดียวกันบนโครโมโซมที่เป็นคู่กัน (homologous chromosome) เซลล์สืบพันธุ์ (gameta) หมายถึงเซลล์เพศ (sex cell) ทั้งไข่ (egg) และอสุจิ (sperm)

จีโนไทป์ (genotype) หมายถึง ยีนที่ควบคุมลักษณะของสิ่งมีชีวิต เช่น TT , tt , Tt ฟีโนไทป์ (phenotype) หมายถึง ลักษณะที่ปรากฏออกมาให้เห็น ซึ่งเป็นผลมาจากการแสดงออกของจีโนไทป์นั่นเอง เช่น TT, Tt มีจีโนไทป์ต่างกัน แต่มีฟีโนไทป์เหมือนกัน คือ เป็นต้นสูงทั้งคู่

ฮอมอไซโกต (homozygote) - TT (homozygous dominant) - tt (homozygous recessive) - ลักษณะที่เป็นฮอมอไซโกตเราเรียกว่า “พันธุ์แท้” เฮเทอโรไซโกต (heterozygote) หมายถึง คู่ของแอลลีลที่ไม่เหมือนกัน เช่น Tt ลักษณะของเฮเทอโรไซโกต เรียกว่าเป็น “พันธุ์ทาง”

ลักษณะเด่น (dominant) คือ ลักษณะที่แสดงออก เมื่อเป็นฮอมอไซกัสโดมิแนนต์และเฮเทอรไซโกต ลักษณะด้อย (recessive) คือ ลักษณะที่ถูกข่ม เมื่ออยู่ในรูปของเฮเทอโรไซโกต และจะแสดงออกเมื่อเป็นฮอมอไซกัสรีเซสซีพ

ลักษณะเด่นสมบูรณ์ (complete dominate) หมายถึง การข่มของลักษณะเด่นต่อลักษณะด้อย เป็นไปอย่างสมบูรณ์ ทำให้ฟีโนไทป์ของฮอมอไซกัสโดมิแนนท์และเฮเทอโรไซโกตเหมือนกัน เช่น TT จะมีฟีโนไทป์เหมือนกับ Tt ทุกประการ

กฎของเมลเดล

กฎข้อที่ 1 ของเมนเดล (Law of segregation: กฎแห่งการแยก) กล่าวว่า "แต่ละอัลลีลในคู่ของจีน จะแยกจากกันในระหว่างการสร้างเซลล์สืบพันธุ์"

ตัวอย่าง ยีนนี้สามารถสร้างเซลล์สืบพันธุ์ได้กี่แบบ AABB AABb AABBCc AABbCcDdEEFf

กฎข้อที่ 2 ของเมนเดล (Law of independent assortment: กฎแห่งการรวมกลุ่มอย่างอิสระ) กล่าวว่า "อัลลีลจากจีนแต่ละคู่จะเข้าคู่อย่างอิสระ ซึ่งกันและกัน ในระหว่างการผสมพันธุ์"

ตัวอย่าง ในการผสมลักษณะเดียว (monohybrid cross) เมื่อผสมดอกสีแดงกับดอกสีแดง (ระหว่างจีโนไทป์ Bb กับ Bb) จะได้ต้นลูก ดังนี้ โดย แอลลีล B ควบคุมให้เกิดดอกสีแดง b ควบคุมให้เกิดดอกสีขาว

เพดดีกรี (Pedigree)

การผสมเพื่อทดสอบ เทสต์ครอส (test cross) เป็นการผสมระหว่างต้นที่มีฟีโนไทป์เด่น กับต้นที่มีฟีโนไทป์ด้อย เพื่อต้องการทราบว่าต้นลักษณะเด่นนั้นเป็นลักษณะพันธุ์แท้หรือพันธุ์ทาง การผสมกลับหรือแบคครอส (backcross) เป็นการนำลูกผสมไปผสมกับพ่อพันธุ์หรือแม่พันธุ์ การผสมกลับมีประโยชน์ในการปรับปรุงพันธุ์พืชหรือสัตว์ เพื่อให้ได้ลูกผสมมีลักษณะดีตามต้องการ

การถ่ายทอดลักษณะทางพันธุกรรม การถ่ายทอดลักษณะทางพันธุกรรม มี 2 ลักษณะ 1. ผ่านทางออโตโซม 2. ผ่านทางโครโมโซมเพศ

ลักษณะทางพันธุกรรมที่อยู่นอกเหนือกฎของเมนเดล ลักษณะเด่นไม่สมบูรณ์ (incomplete dominant) เป็นการข่มกันอย่างไม่สมบูรณ์ ทาใหเฮเทอโรไซโกตไม่เหมือนกับ ฮอมอไซกัสโดมิแนนต์ เช่น การผสมดอกไม้สีแดงกับสีดอกไม้ขาวได้ดอกไม้สีชมพูแสดงว่าแอลลีลที่ควบคุมลักษณะดอกสีแดงข่มแอลลีลที่ควบคุมลักษณะดอกสีขาวไม่สมบูรณ์

ลักษณะข่มร่วม หรือ เด่นร่วม (co-dominant) เป็นลักษณะที่แอลลีลแต่ละตัวมีลักษณะเด่นกันทั้งคู่ข่มกันไม่ลงทาให้ฟีโนไทป์ของเฮเทอไรโซโกต แสดงออกมาทั้งสองลักษณะ เช่น หมู่เลือด AB ทั้งแอลลีล IA และแอลลีล IB จะแสดงออกในหมู่เลือดทั้งคู่

โครโมโซม (Chromosome)

ลักษณะของโครโมโซม

โครโมโซมของมนุษย์ มีจำนวน 46 โครโมโซม หรือ 23 คู่ แบ่งออกเป็น 1. ออโตโซม (Autosome) คู่ที่ 1-22 2. โครโมโซมเพศ (Sex Chromosome) คู่ที่ 23

ยีน (Gene) คือ หน่วยพันธุกรรมที่อยู่บนดีเอ็นเอ จะมีลักษณะเรียงกันเหมือนสร้อยลูกปัด ซึ่งทำหน้าที่ควบคุมการถ่ายทอดลักษณะต่างๆ ทางพันธุกรรม ดีเอ็นเอ (deoxyribonucleic acid : DNA) จะประกอบด้วยสายนิวคลีโอไทด์ (nucleotide) สองสายที่บิดตัวรวมกันเป็นเกลียวคู่ (double helix) โดยมีสารเคมีที่เรียกว่า เบส เป็นตัวยึดสายทั้งสองไว้

ดีเอ็นเอ มีหน้าที่สำคัญ 2 ประการ 1. การจำลองตัวเอง (DNA replication) 2. การถ่ายทอดข้อมูลทางพันธุกรรม (transcription)

การกลาย (mutation) หรือการผ่าเหล่า เป็นปรากฏการณ์ที่มีการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างของยีน ทำให้มีสมบัติเปลี่ยนแปลงไปจากเดิม สามารถเกิดขึ้นเองตามธรรมชาติ ซึ่งแบ่งออกเป็น 2 ลักษณะ ได้แก่ 1. การกลายที่เซลล์ร่างกาย 2. การกลายที่เซลล์สืบพันธุ์

การกลายที่เซลล์ร่างกาย

การกลายที่เซลล์สืบพันธุ์

มัลติเปิลแอลลีล (multiple allele) - โดยปกติแล้วยีน 1 ยีนจะมีแอลลีล........แอลลีล - แต่ถ้ามีมากกว่านี้ จะเป็นลักษณะ มัลติเปิลแอลลีล เช่น หมู่เลือด ABO - หมู่เลือด ABO ถูกควบคุมโดยยีน 1 ยีน คือ ยีน I (โดย I เป็นยีนเด่น และ i เป็นยีนด้อย) - ยีนหมู่เลือด ABO มี.........แอลลีล - มีจีโนไทป์ทั้งหมด.......แบบ ฟีโนไทป์ทั้งหมด..........แบบ