พันธุกรรมและความหลากหลายทางชีวภาพ นางสาวกุลธิดา แก่นแก้ว ตำแหน่ง ครู คศ. 1 โรงเรียนหนองหิ้งพิทยา

ลักษณะทางพันธุกรรม ลักษณะทางพันธุกรรม หมายถึง ลักษณะของสิ่งมีชีวิตที่ถูกควบคุมโดยกรดนิวคลีอิกชนิด DNA หรือ RNA ที่สามารถถ่ายทอดจากรุ่นหนึ่งไปยังรุ่นต่อๆ ไป โดยอาศัยเซลล์สืบพันธุ์หรือเซลล์ชนิดอื่นๆ เป็นสื่อกลางในการถ่ายทอด

ประเภทของลักษณะทางพันธุกรรม 1. ลักษณะที่มีความแปรผันไม่ต่อเนื่อง (Discontinuous variation) เป็นลักษณะพันธุกรรมที่ 2. ลักษณะที่มีความแปรผันต่อเนื่อง (Continuous variation) เป็นลักษณะทางพันธุกรรมที่

1.ลักษณะที่มีความแปรผันไม่ต่อเนื่อง - แยกความแตกต่างกันได้อย่างเด่นชัด - มักถูกควบคุมด้วยยีนน้อยคู่ - มักเกี่ยวข้องกับทางด้านคุณภาพ (Qualitative trait)

2. ลักษณะที่มีความแปรผันต่อเนื่อง - ไม่สามารถแยกความแตกต่างได้อย่างเด่นชัด - มักถูกควบคุมด้วยยีนหลายคู่ (Polygenes or Multiple genes) - มักเกี่ยวข้องกับทางด้านปริมาณ (Qrantitative trait)

เกรเกอร์ โจฮันน์ เมนเดล Gregor Mendel เกิดในปี ค.ศ.1822 เป็นบาทหลวง ชาวออสเตรีย และใน ขณะเดียวกันเขาก็เป็นอาจารย์ สอนหนังสือให้แก่นักเรียน เมน เดลมีความสนใจศึกษาด้าน วิทยาศาสตร์โดยเฉพาะ ด้าน พันธุศาสตร์ เขาได้ใช้สถานที่ ภายในบริเวณวัดเพื่อทำการ ทดลองการรวบรวมต้นถั่ว หลายๆพันธุ์นำมาผสมกัน หลายๆวิธี

การทดลองของเมนเดล 1. เมนเดล ผสมต้นถั่วลันเตาจนได้ พันธุ์บริสุทธิ์ทั้ง พ่อพันธุ์ แม่พันธุ์ 2. เมนเดล นำต้นถั่วพันธุ์สูงเป็นพ่อ พันธุ์ หรือแม่พันธุ์ มาผสมกับต้นถั่ว พันธุ์เตี้ยซึ่งเป็นแม่พันธุ์หรือพ่อพันธุ์ เป็นการผสมข้ามต้นต่างลักษณะ 3. เมนเดล นำต้นถั่วรุ่นที่สอง (F2) มา ผสมพันธุ์กันเอง

สรุปผลการทดลองของเมนเดล 1. ลักษณะทางพันธุกรรมที่ควบคุมความสูงของ ต้นถั่วมีลักษณะเด่น คือ ลักษณะลำต้นสูงกับ ลักษณะด้อย คือ ลักษณะลำต้นเตี้ย ลักษณะ ทางพันธุกรรมของพ่อจะอยู่ในละอองเกสรตัวผู้ ของแม่จะอยู่ในรังไข่ ลักษณะพันธุกรรมจึง ถ่ายทอดถึงลูกหลานได้ 2. ลักษณะเด่นจะข่มลักษณะด้อยในรุ่นลูก (F1) จึงพบรุ่นลูกมีลักษณะเด่นหมด ทั้งนี้ภายใน ข้อจำกัดพ่อและแม่ ต้องเป็นพันธุ์เด่นแท้และ ด้อยแท้ 3. ในชั่วรุ่นหลาน (F2) โดยปล่อยให้รุ่นลูก (F1) ผสมพันธุ์กันเองจะได้ลักษณะเด่นต่อลักษณะ ด้อยในอัตราส่วน 3 : 1

กฎแห่งการถ่ายทอดลักษณะทางพันธุกรรมของเมนเดล กฎข้อที่ 1 กฎแห่งการแยกตัว ( law of segregation) กล่าวว่า สิ่งที่ควบคุมลักษณะทาง พันธุกรรมของสิ่งมีชีวิตที่สืบพันธุ์แบบ อาศัยเพศมี อยู่เป็นคู่ๆ แต่ละคู่แยกจาก กันในระหว่าง การสร้างเซลล์พืชสืบพันธุ์ กฎข้อที่ 2 กฎแห่งการรวมกลุ่มอย่างอิสระ กล่าวว่า ในเซลล์สืบพันธุ์จะมีการรวมกลุ่ม ของหน่วยพันธุกรรมของลักษณะต่าง ๆ การรวมกลุ่มเหล่านี้เป็นไปอย่างอิสระ จึง ทำให้เราสามารถทำนายผลที่เกิดขึ้นในรุ่น ลูก และรุ่นหลานได้

1. กฏการแยก (law of segregation) เมื่อพิจารณาการถ่ายทอดลักษณะของถั่ว ลันเตาทีละลักษณะ เช่น ลักษณะสีของ เมล็ด เมนเดลให้สัญลักษณ์ Y แทน ลักษณะเมล็ดสีเหลือง และ y แทนลักษณะ เมล็ดสีเขียว

2. กฏการรวมกลุ่มกันอย่างอิสระ (law of independent assortment) เมื่อพิจารณาการ ถ่ายทอดลักษณะ ของถั่วลันเตาทีละ ลักษณะ 2 ลักษณะ ขึ้นไป เช่น ลักษณะ สีของเมล็ด และ ลักษณะรูปร่างของ เมล็ด เมนเดลให้ สัญลักษณ์ของ ลักษณะรูปร่าง เมล็ดกลม R และ ลักษณะรูปร่าง เมล็ดขรุขระ r

คำศัพท์ที่ควรทราบในการศึกษาพันธุศาสตร์ 1. เซลล์สืบพันธุ์ (Gamete or Sex cell)หมายถึง ไข่ (Egg) หรือ สเปิร์ม ( Sperm) 2. ลักษณะเด่น (Dominance) หมายถึง ลักษณะที่ปรากฏออกมาในรุ่นลูกหรือรุ่นต่อ ๆ ไปเสมอ 3. ลักษณะด้อย (Recessive) หมายถึง ลักษณะที่ไม่มีโอกาสปรากฏในรุ่นต่อไป

คำศัพท์ที่ควรทราบในการศึกษาพันธุศาสตร์ 4. ยีน (Gene) หมายถึง หน่วยควบคุมลักษณะทางพันธุกรรมของสิ่งมีชีวิตเป็นสารเคมีจำพวก กรดนิวคลีอิก โดยเฉพาะ ชนิด DNA จะพบมากที่สุด ชนิด RNA 5. โฮโมโลกัสยีน (Homologous gene) หมายถึง ยีนที่เหมือนกันอยู่ด้วยกัน เช่น TT , tt , AA , bb 6. เฮเทอโรไซกัสยีน (Heterozygous gene) หมายถึง ยีนที่ต่างกันอยู่ด้วยกัน เช่น Tt , Aa , Bb

คำศัพท์ที่ควรทราบในการศึกษาพันธุศาสตร์ 7. จีโนไทป์ (Genotype) หมายถึง ลักษณะหรือแบบของยีนที่ควบคุมลักษณะ 8. ฟีโนไทป์ (Phenotype) หมายถึง ลักษณะของสิ่งมีชีวิตที่ปรากฏออกมาเนื่องจากการ แสดงออกของยีนและอิทธิพลของ สิ่งแวดล้อม

คำศัพท์ที่ควรทราบในการศึกษาพันธุศาสตร์ 9. โฮโมโลกัสโครโมโซม (Homologous chromosome) หมายถึง โครโมโซมที่เป็นคู่กัน มีขนาดและรูปร่างภายนอกเหมือนกัน 10. โฮโมไซกัสโครโมโซม (Homozygous chromosome) หมายถึง โครโมโซมที่เป็นโฮโมโลกัสกัน และมียีนที่เป็นโฮโมไซกัสกัน อย่างน้อย 1 คู่