[x] ปิดหน้าต่างนี้
ก้าวทุกวินาที กับ... สหวิชา ดอท คอม
ชื่อผู้ใช้ :
รหัสผ่าน :
   
   
หมวดหมู่ : วิทยาศาสตร์
การถ่ายทอดลักษณะทางพันธุกรรมตามกฏของเมนเดล
พฤหัสบดี ที่ 21 เดือน พฤษภาคม พ.ศ.2552
ลักษณะทางพันธุกรรมจากบรรพบุรุษไปสู่รุ่นลูกหลานได้ตามแบบแผนกฏการถ่ายทอดทางพันธุกรรมของเมนเดล   

การถ่ายทอดลักษณะทางพันธุกรรม

   ลักษณะทางพันธุกรรมของคนคือลักษณะที่สามารถถ่ายทอดต่อไปยังรุ่นลูกหลานได้ตามกฏของเมนเดล
มี 2 ลักษณะคือ ลักษณะเด่นจะถ่ายทอดในทุกรุ่น ลักษณะด้อยจะถ่ายทอดในรุ่นใดรุ่นหนึ่งเท่านั้น

กฏของเมนเดลมี 2 ข้อคือ
กฏข้อที่ 1 Law of  Segragation  การที่ยีนที่เป็นแอลลีลแยกออกจากกันเพื่อสร้าง gamate
(เซลล์สืบพันธุ์)
กฏข้อที่ 2 Law of Independent Assortment การที่ยีนที่เป็นแอลลีลแยกกันแล้วมารวมกันใหม่เพื่อสร้าง gamate (เซลล์
สืบพันธุ์)
การถ่ายทอดลักษณะทางพันธุกรรมตามกฏของเมนเดล
1.Monohybrid Cross การถ่ายทอดหนึ่งลักษณะทางพันธุกรรมเป็นไปตามกฏข้อที่ 1
2.Dihybrid Croos การถ่ายทอดสองลักษณะทางพันธุกรรมไปพร้อมกันเป็นไปตามกฏข้อที่ 2
พันธุกรรม และการถ่ายทอดลักษณะทางพันธุกรรม
หนึ่งในคุณลักษณะของสิ่งมีชีวิต คือ มีความสามารถในการสืบเผ่าพันธุ์ ในอดีตระยะเริ่มต้นของการศึกษาด้านวิทยาศาสตร์ ยังไม่ทราบถึงกลไกการถ่ายทอดลักษณะของสิ่งมีชีวิต จากตัวเดิมไปยังสิ่งมีชีวิตที่เกิดขึ้นใหม่ได้อย่างแน่ชัด จึงเกิดการตั้งสมมุติฐานต่างๆขึ้นมากมาย แต่เมื่อมีการค้นคว้าและการศึกษาด้านพันธุศาสตร์มากขึ้น ทำให้เกิดความเข้าใจเกี่ยวกับการถ่ายทอดลักษณะทางพันธุกรรมของสิ่งมีชีวิตมากขึ้น โดยเริ่มตั้งแต่

ใน ปีค.ศ. 1875 ออสคาร์ เฮอร์ทริก (Oscar Hertwig) ค้นพบว่าการปฏิสนธิเกิดจากการรวมของอสุจิกับนิวเคลียสของไข่ วอร์เตอร์ เฟลมมิง (Walter Flemming) ค้นพบโครโมโซมในนิวเคลียส และการแบ่งตัวแบบไมโตซิส (mitosis) ในกระบวนการแบ่งเซลล์ แวน เบลนเดน (Van Benden) พบการแบ่งตัวแบบไมโอซิส (miosis) ในกระบวนการสร้างเซลล์สืบพันธุ์

จนกระทั่ง จอร์จ เมนเดล (Gregor Mendel ค.ศ.1822-1884) ได้สร้างทฤษฏีของการถ่ายทอดลักษณะทางพันธุกรรม จากการศึกษาการผสมพันธุ์ถั่ว (Pisum satium) ที่มีลักษณะทางพันธุกรรมแตกต่างกันอย่างเด่นชัดทีละลักษณะ เช่น ต้นสูง กับต้นเตี้ย เป็นรุ่นพ่อแม่ (parent generation ; P) ตรวจดูการแสดงลักษณะในรุ่นลูก F1 (First fillial generation) ทำการผสมกันเองในรุ่นลูกดูลักษณะที่ปรากฏในรุ่นหลาน F2 (second fillial generation) พบว่า การถ่ายทอดลักษณะไม่ได้เกิดจากผลของการนำเอาลักษณะต่างๆมารวมกัน แต่มีหน่วยเฉพาะที่ปรากฏแน่นอนในการผสม เช่น ในการผสมพันธุ์ ลักษณะของลูกรุ่น F1 ที่ได้มีลักษณะเพียงลักษณะเดียวที่ปรากฏ ลักษณะที่ปรากฏในลูก F1 เรียกว่า ลักษณะเด่น (dominance) ส่วนลักษณะที่หายไปเรียกว่า ลักษณะด้อย (Recessive) เมื่อผสมรุ่น F1 รุ่นหลาน F2 ที่ได้ ลักษณะด้อยที่หายไปจะปรากฏขึ้น โดยในรุ่น F2 มีอัตราส่วนที่แสดงออกเป็นลักษณะเด่นต่อลักษณะด้อยเป็น 3 : 1

การถ่ายทอดลักษณะ มีหน่วยควบคุมเฉพาะที่เรียกว่า ยีน (gene) ซึ่งอยู่เป็นคู่เรียกว่า อัลลีล (allels) เมื่อเกิดกระบวนผสมพันธุ์และการถ่ายทอดลักษณะไปยังรุ่นลูก จะเกิดการแยกตัวออก ลูกจะได้รับยีนส่วนหนึ่งจากแม่ และอีกส่วนหนึ่งจากพ่อ (เป็นกฎข้อที่ 1 ของเมนเดล : Law of segregation) ลักษณะที่ถูกถ่ายทอดเป็นอิสระต่อกันไม่เกี่ยวข้องกับลักษณะอื่น (กฎข้อที่ 2ของเมนเดล : law of independent assortment) ลักษณะที่ปรากฏเป็นลักษณะเด่น ส่วนลักษณะด้อยจะถูกข่มการแสดงออก (กฎข้อที่ 3 ของเมนเดล :law of dominance) ลักษณะด้อยที่หายไปจะปรากฏในรุ่นหลานมีอัตราส่วนที่แสดงออกลักษณะเด่นต่อลักษณะด้อยเป็น 3 : 1 โดยที่พันธุ์ของพ่อ และแม่เป็นพันธุ์แท้ (homozygous) ในกรณีที่พันธุ์แท้ผสมกับพันธุ์ทาง (heterozygous) ลูกที่ออกมามีลักษณะภายนอกจะเหมือนพ่อ และแม่อย่างละครึ่งของลูกทั้งหมด ขณะที่พันธุ์ทางผสมกันลูกที่ได้จะเป็น พันธุ์แท้ที่มียีนเด่น 1 ส่วน พันธุ์แท้ที่มียีนด้อย 1 ส่วน และเป็นพันธุ์ทาง 2 ส่วน

ลักษณะที่แสดงออกภายนอกถูกเรียกว่า ฟีโนไทป์ (phenotype) ซึ่งถูกควบคุมด้วย ยีน ที่วางตัวอยู่บนโครโมโซม ซึ่งลักษณะของยีนถูกเรียกว่า ยีโนไทป์ (genotype) เช่น
H แทนยีนเด่นแสดงลักษณะต้นสูง h แทนยีนด้อยแสดงลักษณะต้นเตี้ย

ยีนอยู่เป็นคู่ ซึ่งส่งผลต่อการแสดงที่ปรากฏภายนอก
ลักษณะ genotype ลักษณะ phenotype
HH ต้นสูง
Hh ต้นสูง
hh ต้นเตี้ย

ลักษณะข่มกันไม่ลง (incomplete dominance) โดยปกติบนอัลลีย์ หากมียีนเด่นและยีนด้อยอยู่รวมกันลักษณะที่แสดงออกมาภายนอกจะแสดงลักษณะที่ยีนเด่นควบคุม แต่บางลักษณะไม่เป็นเช่นนั้นซึ่งเกิดจากยีนเด่นไม่สามารถข่มลักษณะของยีนด้อยลงได้ เช่น ขนสั้นสีน้ำตาล (SSbb, Ssbb) 3 ส่วน
ขนยาวสีดำ (ssBB, ssBb) 3 ส่วน
ขนยาวสีน้ำตาล (ssbb) 1 ส่วน
การผสมวัวสีแดงกับวัวสีขาว ลูกที่ได้เป็นวัวสีแดงเทา (roan) ถ้าเอาลูกมาผสมกันลูกที่ได้จะมีอัตราส่วนของวัวสีแดง 1 ส่วน วัวสีแดงเทา 1 ส่วน เป็นต้น
การถ่ายทอดทีละ 2 ลักษณะ (dihybrid cross) การถ่ายทอดทีละ 2 ลักษณะอัตราการกระจายตัวของลูกรุ่น F2 เป็น 9:3:3:1 เช่น การผสมหนูตะเภา 2 พันธุ์ คือ หนูพันธุ์ขนสั้นสีดำ (SSBB) ซึ่งมีลักษณะเด่นแท้ กับหนูพันธุ์ขนยาวสีน้ำตาล (ssbb) ซึ่งเป็นลักษณะด้อยแท้ ลูกรุ่น F1 ที่ได้มีลักษณะขนสั้นสีดำ (SsBb) ขณะที่ลูกรุ่น F2 มีการกระจายตัวดังนี้
ขนสั้นสีดำ (SSBB, SsBB, SsBb) 9 ส่วน
การศึกษาพันธุศาสตร์ของเมนเดล
      
โยฮัน  เกรกอร์  เมนเดล (Johann  Gregor  Mendel)เป็นชาวออสเตรียได้ทำการทดลองทางชีววิทยาเมื่อพ.ศ.1856 (พ.ศ.2399)การทดลองได้กระทำขึ้นภายในสวนบริเวณวัดในกรุงบรูนน์(Brunn)ซึ่งเมนเดลบวชอยู่
เมนเดลทดลองปลูกผักหลายชนิด

  
โดยเฉพาะอย่างยิ่งถั่วซึ่งมีลักษณะแตกต่างกันอย่างเห็นได้ชัด  เมนเดลทำการทดลองอยู่ถึง 7 ปีจึงพบกฏเกณฑ์การถ่ายทอดลักษณะต่างๆ
  ขึ้นมาในปี1865(พ.ศ.2408)เมนเดลได้เสนอผลการทดลองเรื่องexperiment  in  plant  hybridization  ต่อที่ประชุม
  Natural  History  Society ในกรุงบรูนน์  ผลการทดลองของเมนเดลได้พิมพ์ออกเผยแพร่แต่ไม่มีผู้ใดให้ความสนใจในปีค.ศ.1900
  (พ.ศ.2443)นักชีววิทยา3ท่านคือ ฮูดก  เดอฟรีส์(Hugo  de  Vries)ชาวฮอนแลนด์  คาร์ล  เอริช  คอร์เรนส(Karl Erich Correns)
  ชาวเยอรมันและเอริชแชร์มาค ฟอน  ไซเซเนกก์(Erich  tschermak  von  Seysenegg)ชาวออสเตรียได้ทำการทดลองเช่นเดียว
   กับเมนเดลโดยใช้พืชชนิดอื่นๆอีกหลายชนิดผลที่ได้จากการทดลองก็มีลักษณะเดียวกับเมนเดลทำให้ชื่อเสียงของเมนเดลเริ่มโด่งดังขึ้น
  และได้ชื่อว่าเป็น  บิดาแห่งวิชาพันธุศาสตร์
         การทดลองของเมนเดล เมนเดลทดลองโดยใช้ถั่วลันเตา(garden pea)มีชื่อวิทยาศาสตร์ว่าPisum sativum
  ซึ่งมีลักษณะแตกต่างกันถึง7ลักษณะดังนี้คือ
ลักษณะที่ศึกษา
ลักษณะเด่น
ลักษณะด้อย
1.รูปร่างของเมล็ด
เรียบ
ขรุขระ
2.สีของเมล็ด
เหลือง
เขียว
3.สีของดอก
แดง
ขาว
4.ตำแหน่งของดอก
ที่ลำต้น
ที่ปลายยอด
5.รูปร่างของฝัก
อวบ
คอด
6.สีของฝัก
เขียว
เหลือง
7.ความสูงของลำต้น
สูง
เตี้ย
ศัพท์ทางพันธุศาสตร์บางคำที่ควรรู้จัก
   
 1. จีน(gene)คือลักษณะทางพันธุกรรมซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของโครโมโซม  โครโมโซมของคนเรามี23คู่และจีนมีอยู่ประมาณ
  50,000 จีน  จีนเหล่านี้กระจายอยู่ในโครโมโซมแต่ละคู่จะควบคุมการถ่ายทอดลักษณะไปสู่ลูกได้ประมาณ50,000ลักษณะ
        2.แอลลีล(allele)คือ  จีนที่เป็นคู่เดียวกันเรียกว่าเป็น  แอลลีลิก(allelic)ต่อกันหมายความว่าแอลลีลเหล่านั้นจะมีตำแหน่ง
   เดียวกันบนโครโมโซมที่เป็นคู่กัน(homologous  chromosome)
        3.เซลล์สืบพันธุ์(gamete)หมายถึงเซลล์เพศ(sex  cell)ทั้งไข่(egg)และอสุจิหรือ(sperm)
        4.จีโนไทป์(genotype)หมายถึงจีนที่ควบคุมลักษณะของสิ่งมีชีวิตเช่นTT,tt,Tt
        5.ฟีโนไทป์(phenotype)หมายถึงลักษณะที่ปรากฏออกมาให้เห็นซึ่งเป็นผลจากการแสดงออกของจีโนไทป์นั่นเอง   เช่น  TT,Tt
  มีจีโนไทป์ต่างกันแต่มีฟีโนไทป์เหมือนกัน คือ  เป็นต้นสูงทั้งคู่
        6.ฮอมอไซโกต(homozygote)หมายถึงคู่ของแอลลีลซึ่งเหมือนกัน เช่น  TT จัดเป็นฮอมอไซกัสโดมิแนนต์(homozygous
  dominant )เนือ่งจากลักษณะทั้งคู่เป็นลักษณะเด่นหรือ  tt  จัดเป็นฮอมอไซกัสรีเซสซีฟ(homozygous  recessive)เนื่องจาก
  ลักษณะทั้งคู่เป็นลักษณะด้อย  ลักษณะที่เป็นฮอมอไซโกตเราเรียกว่า  พันธุ์แท
        7.เฮเทอร์โรไซโกต(heterozygote)หมายถึงคู่ของแอลลีลที่ไม่เหมือนกันเช่น Tt  ลักษณะของเฮเทอร์โรไซโกตเรียกว่าเป็นพันทาง
        8.ลักษณะเด่น(dominant)คือลักษณะที่แสดงออกเมื่อเป็นฮอมอไซกัสโดมิแนนต์และเฮเทอร์โรไซโกต
        9.ลักษณะด้อย(recessive)คือลักษณะที่จะถูกข่มเมื่ออยูในรูปของเฮเทอร์โรไซโกตและจะแสดงออกเมื่อเป็นฮอมอไซกัสรีเซสซีฟ
      10.ลักษณะเด่นสมบูรณ์(complete  dominant)หมายถึงการข่มของลักษณะเด่นต่อลักษณะด้อยเป็นไปอย่างสมบูรณ์ทำให้
 พีโนไทป์ของฮอมอไซกัส   โดมิเนนท์และเฮเทอร์โรไซโกตเหมือนกันเช่น  TT  จะมีพีโนไทป์เหมือนกับ  Tt  ทุกประกอบ
       11.ลักษณะเด่นไม่สมบูรณ์(incomplete  dominant) เป็นการข่มกันอย่างไม่สมบูรณ์ทำให้เฮเทอร์โรไซโกตไม่เหมือนกับฮอมอ
  ไซกัสโดมิแนนท์  เช่น  การผสมดอกไม้สีแดงกับดอกไม้สีขาวได้ดอกสีชมพูแสดงว่าแอลลีลที่ควบคุมลักษณะดอกสีแดงข่มแอลลีลที่ควบ
  คุมลักษณะดอกสีขาวได้ไม่สมบูรณ์
       12.ลักษณะเด่นรวม(co-dominant) เป็นลักษณะที่แอลลีลแต่ละตัวมีลักษณะเด่นกันทั้งคู่ข่มกันไม่ลงทำให้ฟีโนไทป์ของเฮเทอร์
  โรไซโกตแสดงออกมาทั้งสองลักษณะ  เช่น  หมู่เลือด AB ทั้งแอลลีลIAและแอลลีลIBจะแสดงออกในหมู่เลือดทั้งคู่
       13.เทสต์  ครอส(test  cross)เป็นการผสมระหว่างต้นที่มีฟีโนไทป์เด่นกับต้นที่มีฟีโนไทป์ด้อย เพื่อต้องการทราบว่าต้นลักษณะ
  เด่นเป็นลักษณะพันธุ์แท้หรือพันธุ์ทาง ถ้าหากต้นที่ผสมซึ่งเป็นลักษณะด้อยนั้นเป็นพ่อแม่จะเรียกการผสมแบบแบค ครอส(back cross)
      14.คารีโอไทป์(karyotype)คือการศึกษาโครโมโซมโดยการถ่ายภาพแล้วนำภาพถ่ายของโครโมโซมมาจัดเรียงเข้าคู่กันและแบ่ง
  เป็กลุ่มๆได้
       15.การถ่ายทอดพันธุกรรมลักษณะเดียว(monohybrid  cross)เป็นการผสมพันธุ์ซึ่งเราคำนึงถึงลักษณะเพียงลักษณะเดียวและ
   มีจีนควบคุมอยู่เพียงคู่เดียว
       16.การถ่ายทอดพันธุกรรมสองลักษณะ(dihybrid  cross)เป็นการผสมที่ศึกษาสองลักษณะในเวลาเดียวกันมีจีนควบคุมสองคู่
"ยีน" ตอนที่เราอยู่ในครรภ์ และได้รับการถ่ายทอดลักษณะพันธุกรรมมาจากพ่อแม่ ลักษณะต่างๆ เหล่านี้ได้ถ่ายทอดจากรุ่นหนึ่งไปสู่อีกรุ่นหนึ่งได้อย่างไร นี่คือการค้นพบที่ยิ่งใหญ่ของเรา ....

ในยุคกลางศตวรรตที่ 19 บาทหลวงจากสำนักออกัสทิเนียน (Augustinian Order) นามว่า เกรเกอร์ โจฮันน์ เมนเดล ได้เริ่มหาคำตอบของการถ่ายทอดพันธุกรรม (heredity) โดยเขาพยายามทดลองทางวิทยาศาสตร์

เมนเดลมีนิสัยอยากรู้อยากเห็นและมีความรักในธรรมชาติ ความสนใจทางวิทยาศาสตร์ของเมนเดลครอบคลุมไปถึงการศึกษาเกี่ยวกับพืช อุตุนิยมวิทยา และทฤษฏีวิวัฒนาการ

เมนเดลทำงานในโบสถ์ซึ่งปัจจุบันตั้งอยู่ในสาธารณรัฐเชก (Czech Republic) เขาเริ่มศึกษาด้วยการผสมพันธุ์ต้นถั่วต่างชนิดกัน และคอยสังเกตลักษณะของถั่วในรุ่นลูก ทำไมเมนเดลจึงเลือกต้นถั่ว อยากรู้คำตอบไหม ???

เมนเดลสังเกตว่าเมื่อผสมพันธุ์ถั่วเมล็ดผิวเรียบและเมล็ดผิวขรุขระ รุ่นลูกที่ได้ออกมานั้น มีเมล็ดผิวเรียบทั้งหมด ไม่ได้มีทั้งสองลักษณะดังที่เขาคาดเอาไว้ แต่เมื่อนำเมล็ดถั่วผิวเรียบที่ได้มาเพาะพันธุ์ต่อ ปรากฏว่า ในรุ่นที่ 2 มีทั้งถั่วผิวเรียบและผิวขรุขระ ดังนั้น เขาพยายามทำการทดลองต่อไป เพื่อให้เข้าใจกลไกทางชีวภาพทางลักษณะที่ไม่ปรากฏในรุ่นแรก แต่ปรากฏในรุ่น 2 แทน แล้ววันหนึ่ง เมนเดลก็นั่งนับถั่วที่มีผิวขรุขระรุ่นที่ 2 เขาพบว่า 1 ใน 4 ของถั่วมีผิวที่
ขรุขระ


สิ่งที่เมนเดลสังเกตในการทดลองของเขา คือ ปรากฏการณ์ทางชีวภาพ ซึ่งปัจจุบันนี้เรียกว่า ลักษณะเด่นกับลักษณะด้อย แต่ตัวเมนเดลเองยังไม่รู้จักคำนี้ ... จนกระทั่งผลการทดลองของเขา ได้เผยให้เห็นความจริงที่น่าทึ่ง ซึ่งเขากล่าวว่า ถูกบังคับควบคุมจนสังเกตได้

จะสังเกตได้ว่า แม้เมนเดลจะผสมพันธุ์ถั่วข้ามพันธุ์ไปมา แต่ลักษณะที่ซ่อนอยู่ ก็จะปรากฏออกมาเพียง 1 ใน 4 ของรุ่นที่ 2 เท่านั้นเอง...

สำหรับเมนเดล นี่คือก้าวใหม่ และเป็นครั้งแรกที่เขาสามารถอธิบายได้ว่า ลักษณะที่ถ่ายทอดต่อเนื่องกันมาจากรุ่นสู่รุ่น จะถูกถ่ายทอดในสัดส่วนที่จำกัด หรืออาจกล่าวได้อีกอย่างหนึ่งว่า มันเป็นกฎตายตัวทางธรรมชาติที่ควบคุมพันธุกรรม

ด้วยความช่างวิเคราะห์ของเมนเดล นี่จะเป็นการค้นพบครั้งแรกของโลกวิทยาศาสตร์ทางด้านพันธุกรรม ลักษณะที่ถ่ายทอดแต่ละอย่าง จะถูกกำหนดโดยปัจจัยคู่หนึ่ง

เมนเดล กล่าวว่า พ่อและแม่ต่างก็ถ่ายทอดแต่ละปัจจัย แต่ละอย่าง บางปัจจัยปรากฏให้เห็นชัดเจน บางปัจจัยก็ซ่อนเร้น ซึ่งขึ้นอยู่กับการผสมผสานของปัจจัยต่างๆ ที่ถ่ายทอดมาสู่ลูก ปัจจัยในความหมายของเมนเดลนี้ ต่อมาเรียกกันว่า ยีน (gene) นั่นเอง

คำว่า การถ่ายทอดของเมนเดล ถูกนำมาใช้เพื่อบรรยายลักษณะที่เรียกว่า ยีนเดี่ยว ซึ่งบางครั้งจะกลับมาปรากฏ 1 ใน 4 ของรุ่นลูก ซึ่งเป็นลักษณะที่ไม่อันตราย เช่น กระบนใบหน้า หรือความสามารถในการห่อลิ้น แต่บางทีมันอาจเป็นพาหะของโรคร้ายได้ เช่น โรคหอบหืด โรคสมองพิการ เป็นต้น ความรู้ทั้งหมดที่กล่าวข้างต้น มาจากการศึกษาต้นถั่วของคนเพียงคนหนึ่งเท่านั้น หลังจากนั้น ได้มีการทดลองกับสัตว์อีกสายพันธุ์หนึ่ง และทำให้เกิดการค้นพบที่ยิ่งใหญ่เรื่องต่อๆ ไป ....
(คลิกเพื่อดูภาพขนาดใหญ่)
Pisum sativum
เมนเดลได้ทำการศึกษาลักษณะต่างๆ ของถั่วลันเตา ที่มีชื่อวิทยาศาสตร์ว่า Pisum sativum ลักษณะที่ทำการศึกษามี 7 ลักษณะดังนี้
  1. ลักษณะรูปร่างของเมล็ด คือ เมล็ดเรียบกับเมล็ดขรุขระ
  2. สีของเมล็ด คือ เมล็ดที่มีสีเหลืองกับเมล็ดที่มีสีเขียว
  3. ลักษณะรูปร่างของฝัก คือ ฝักเรียบกับฝักเป็นข้อ
  4. สีของฝัก คือ ฝักสีเขียวกับสีเหลือง
  5. สีของดอก คือ ดอกสีม่วงกับสีขาว
  6. ตำแหน่งของการออกดอก คือ ตำแหน่งดอกออกที่ซอกใบกับดอกออกที่ปลายยอด
  7. ความสูงของต้นถั่ว คือ ต้นสูงกับต้นเตี้ย
เมนเดลได้ทำการผสมถั่วทั้งแบบผสมตัวเอง (self pollination) และแบบผสมข้ามต้น (cross pollination) ทำมาเรื่อยๆ เขาเลือกเก็บเมล็ดมานับดูลักษณะสีของเมล็ด ได้อัตราส่วนของเมล็ดสีเหลืองต่อเมล็ดสีเขียวเท่ากับ 3 : 1 เรียกในภายหลังว่า Mendelial ratio เป็นอัตราส่วนที่แสดงลักษณะของฟีโนไทป์ ในต้นลูกรุ่นที่ 2 (F2) ถ้าเป็นยีน 1 คู่จะได้ mendelial ratio เป็น 3 : 1 (อัตราส่วนรวมเป็น 4) และถ้าเป็นยีน 2 คู่ ก็จะได้อัตราส่วนที่แสดงลักษณะที่ปรากฏออกมาให้เห็น ในต้นลูกรุ่นที่ 2 (F2) เป็น 9 : 3 : 3 : 1 หรือ รวมเท่ากับ 16 ส่วน

จากการพัฒนาความรู้ด้านพันธุศาสตร์ ทำให้ทราบว่าลักษณะทางพันธุกรรมถูกควบคุมโดย ยีน จากภายในที่วางตัวอยู่บนโครโมโซม ทำให้เกิดการศึกษาเกี่ยวกับ ยีน มากขึ้นเริ่มจาก

ในปี ค.ศ.1908 ดับบลิว เอส ซัตตัน (W.S. Sutton) พบว่าหน่วยควบคุมลักษณะทางพันธุกรรม หรือ ยีนมีตำแหน่งบนโครโมโซมเดียวกัน โดยที่อัลลีย์ที่ควบคุมลักษณะเดียวกันมีตำแหน่งที่ตรงกันบนโครโมโซมคู่เดียวกัน (homologous chromosome) ในบางกรณี ยีนมากกว่า 1 ควบคุมลักษณะเดียวกัน เช่น หมู่เลือดในคนมี 4 หมู่ (A, B, AB, O) เรียกว่า มัลติเปิลอัลลีย์ (multiple alleles)

ต่อมา เอ โกสเซส (A. Kossel) ศึกษาคุณสมบัติของดีเอ็นเอ พบว่า ดีเอ็นเอประกอบด้วย สารประกอบไนโตเจน (nitrogenous compound) 2 กลุ่ม คือ สารประกอบพิวรีน (purine) ได้แก่ อะดินีน (Adenine ; A) กัวนีน (Guanine ; G) และสารประกอบไพริมิดีน (pyrimidine) ได้แก่ ไธมีน (Thymine ; T) ไซโตซีน (Cytosine ; C)

ปี ค.ศ. 1934 พี เอ ลีวิน (P. A. Levene) เสนอว่า ดีเอ็นเอ ประกอบด้วยการเรียงตัวของกรดนิคลีอิก (nucleic acid) ที่มีนิวคลี
โอไทด์ (nucleotide) เป็นส่วนประกอบ โดยที่นิวคลีโอไทด์ ประกอบด้วย 3 ส่วน คือ
1. น้ำตาลคาร์บอน 5 ตำแหน่ง (pentose sugar) 2 ชนิด ได้แก่ ดีออกซีไรโบส ในดีเอ็นเอ และ ไรโบส ในอาร์เอ็นเอ
2. สารประกอบไนโตเจน (nitrogenous compound) 2 กลุ่ม คือ สารประกอบพิวรีน (purine) ได้แก่ อะดินีน (Adenine ; A) กัวนีน (Guanine ; G) และสารประกอบไพริมิดีน (pyrimidine) ได้แก่ ไธมีน (Thymine ; T) ไซโตซีน (Cytosine ; C) ในดีเอ็นเอ ขณะที่ในอาร์เอ็นเอมี ยูเรซิล (Uracil ; U) แทนที่ไธมีน (Thymine ; T)
3. สารประกอบฟอสเฟต
ซึ่งกรดนิวคลีอิกประกอบด้วยนิวคลีโอไทด์ที่เป็นหน่วยย่อยจำนวนมาก ในสิ่งมีชีวิตแต่ละชนิดมีปริมาณและชนิดของสารประกอบไนโตรเจนในกรดนิวคลีอิกในปริมาณที่แตกต่างกัน แต่พบว่า ปริมาณของ อะดินีน กับ ไธมีน และ กัวนีน กับไซโตซีน มีปริมาณที่เท่ากัน

ดับบลิว คอห์น (W. Cohn) พบว่า หน่วยย่อยของนิวคลีโอไทด์ถูกเชื่อมต่อกันด้วยหมู่ฟอสเฟต ทำให้เกิดเป็นสายยาว โดยเชื่อมกันตรงตำแหน่งคาร์บอนตัวที่ 3 ของนิวคลีโอไทด์ตัวหนึ่งกับตำแหน่งคาร์บอนตัวที่ 5 ของนิวคลีโอไทด์อีกตัวหนึ่ง สามารถเขียนได้เป็น 5-3 หรือ 3-5 ตามทิศทางการเชื่อมของหมู่ฟอสเฟต

ในปี ค.ศ. 1952 เจ ดี วัตสัน และ เอฟ เอช จี คริก (J.D. Watson and F.H.G. Crick) รายงานว่า ดีเอ็นเอมีโครงสร้างเป็นสาย 2 สายพันกันคล้ายบันไดเวียน แต่ละสายประกอบด้วยนิวคลีโอไทด์จำนวนหลายโมเลกุลเรียงต่อกัน สายทั้งสองจับยึดกันด้วยพันธะไฮโดรเจนจากสารประกอบไนโตรเจนทั้ง 4 คือ อะดินีน จับกับ ไธมีน และ กัวนีน จับกับไซโตซีน ของอีกสายหนึ่ง ในทิศทางที่กลับทิศกัน โมเลกุลของดีเอ็นเอประกอบด้วยนิวคลีโอไทด์ตั้งแต่หลายพันคู่ จนถึง 20000 คู่ การเรียงตัวของนิวคลีโอไทด์ที่แตกต่างทำให้ลักษณะดีเอ็นเอมีความหลากหลาย ลักษณะทางพันธุกรรมที่ทำการถ่ายทอดจึงมีความแตกต่างกันด้วย

การทำงานและหน้าที่ของยีนสามารถตรวจสอบโดยการชักนำให้เกิดการกลายพันธุ์ เช่น ในปี ค.ศ. 1941 จี ดับบลิว บีเดิล และ ดี แอล แทททัม (G.W. Beadle and D.L. Tatum) ศึกษาถึงความสัมพันธ์ระหว่างยีน และ เอนไซม์ จากการชักนำให้เกิดการกลายพันธุ์โดยการฉายรังสีอัลตร้าไวโอเลต ในราขนมปังที่ชื่อ นิวโรสสปอรา นำสายพันธุ์กลาย (mutants) มาทำการเพาะเลี้ยงบนอาหาร พบว่าสายพันธุ์กลายบางตัวไม่สามารถเจริญได้ในอาหารที่ขาดกรดอะมิโนบางชนิดเมื่อเทียบกับพันธุ์ปกติ (wild type) ทำให้ทราบว่า เมี่อยีนเปลี่ยนไปทำให้ไม่สามารถสร้างเอนไซม์บางชนิดที่เกี่ยวข้องกับการสังเคราะห์กรดอะมิโนบางชนิดได้ ทำให้ได้สมมุติฐานว่า ยีนตัวหนึ่งทำหน้าที่ควบคุมหนึ่งเอนไซม์ (one gene one enzyme) คือ ยีนปกติจะควบคุมการสร้างเอนไซม์เป็นปกติ ถ้ายีนผิดปกติไปการสังเคราะห์เอนไซม์จะไม่เกิดขึ้น หรือผิดปกติไป ทำให้ไม่เกิดปฏิกริยาในกระบวนการต่างๆ ในร่างกายที่มีเอนไซม์นั้นเกี่ยวข้อง โดยมีดีเอ็นเอทำหน้าที่เป็นแม่พิมพ์ทำหน้าที่สังเคราะห์กรดอะมิโนที่เป็นองค์ประกอบของโปรตีนชนิดต่างๆ เบสไนโตรจินัสทั้ง 4 ชนิดบนสายดีเอ็นเอทำหน้าที่เป็นรหัสในการสังเคราะห์กรดอะมิโนทั้ง 20 ชนิด กรดอะมิโนเกิดจากการเรียงตัวของเบสจำนวน 3 เบส ที่เรียกว่า codon ซึ่งมีความสัมพันธ์กับ anticodon บน tRNA ในกระบวนการลอกรหัสเพื่อสร้างเป็นโปรตีนต่อไป

โครงสร้างที่พบอยู่ในนิวเคลียสของเซลล์แต่ละเซลล์เรียกว่า โครโมโซม ในโครโมโซมมีโมเลกุลของข้อมูลที่จำเป็นต่อการสร้างโปรตีนชนิดหนึ่ง ที่ใช้ในการสร้างและควบคุมเซลล์ โดยยีนเป็นตัวกำหนดลักษณะของคนแต่ละคน เช่น สีผม สีตา ในระหว่างที่มีการสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศ เซลล์สืบพันธุ์เป็นตัวถ่ายยีนไปสู่รุ่นที่เกิดขึ้นใหม่

ยีน
โครโมโซมประกอบด้วย ดีเอ็นเอ ซึ่งขดตัวพันกันเป็นเกลียวแน่น โครงสร้างทางเคมีอันสลับซับซ้อนของดีเอ็นเอนี้จะคลายเกลียวออก เปิดตัวยีนออกมาเมื่อจำเป็นต้องใช้ ยีนสร้างโปรตีนที่จำเป็นต่อการสร้างเซลล์ขึ้นใหม่ ก่อนเซลล์จะมีการแบ่งตัว โครโมโซมจะจำลองรูปแบบของตนเองไว้

ไมโตซีส
ขณะที่มีการเจริญเติบโตและซ่อมแซมส่วนที่สึกหรอ เซลล์ของร่างกายจะแบ่งตัวออกเป็น 2 เซลล์ โครโมโซมที่อยู่ในนิวเคลียสของเซลล์ จะมีการจำลองตนเอง เซลล์ใหม่แต่ละเซลล์จะมีจำนวนโครโมโซม 46 แท่ง เหมือนเซลล์เดิมทุกอย่าง

ไมโอซีส
เซลล์สืบพันธุ์มีจำนวนโครโมโซม 23 แท่ง ในขณะที่เซลล์มีการแบ่งตัวแบบไมโอซีส จะเกิดการสลับที่และผสมยีนกันขึ้น เซลล์แบ่งตัวโดยที่เซลล์ที่เกิดใหม่ ได้รับโครโมโซม 23 แท่งเท่านั้น ในการแบ่งตัวเซลล์ขั้นที่ 2 โครโมโซมจะแยกตัวออกจากกัน กลายเป็นเซลล์สืบพันธุ์อีก 2 เซลล์

พันธุกรรม
ยีนถูกถ่ายทอดจากรุ่นหนึ่งไปยังอีกรุ่นหนึ่งต่อๆไป เด็กทารกจะได้รับยีนครึ่งหนึ่งจากพ่อ และอีกครึ่งหนึ่งจากแม่ 1 ใน 4 ของยีนในตัวมาจากรุ่นปู่ ย่า ตา ยาย การสลับที่ของยีนในขณะที่เซลล์มีการแบ่งตัวแบบไมโอซีส หมายความว่าพี่ชายกับน้องสาว จะได้รับการถ่ายทอดยีนที่ไม่เหมือนกันจากพ่อแม่ อย่างไรก็ตาม ความคล้ายคลึงกันของสมาชิกในครอบครัวอาจมีขึ้นได้



เข้าชม : 285163
นำเสนอโดย : ณัฐฎา แสงคำ
โรงเรียนหล่มสักวิทยาคม
สพม.เพชรบูรณ์ เขต 40
อยู่ในขั้น : เจ้ายุทธภพ

แชร์ไปที่ Facebook

  หมวดหมู่ วิทยาศาสตร์ ล่าสุด
เคล็ดลับสุขภาพดี..คุณสร้างได้ไม่ยาก
โดย : [เข้าชม : 8343 ]
พลอยแท้ บนม่อนหินล้านปี
โดย : [เข้าชม : 8945 ]
ปลาตีน
โดย : [เข้าชม : 9014 ]
วิธีป้องกันตัวฟ้าผ่า
โดย : [เข้าชม : 9102 ]
โรควูบ (Fainting) และหมดสติ (Syncope) ภัยใกล้ตัวเรา
โดย : [เข้าชม : 14335 ]
โรควูบ (Fainting) และหมดสติ (Syncope) ภัยใกล้ตัวเรา
โดย : [เข้าชม : 13673 ]
ปฏิบัติการลดปัญหาขยะ ด้วยวิธีง่ายๆกันเถอะ
โดย : [เข้าชม : 15502 ]
Reuse
โดย : [เข้าชม : 12504 ]
ประโยชน์ของชมพู่
โดย : [เข้าชม : 13680 ]
ทำไมจึงต้องรังเกียจเหี้ย
โดย : [เข้าชม : 13911 ]
 10 สาระการเรียนรู้ Text Random
ไม่ผิดคำสัญญา ฟ้าก็ผ่าได้..!!
มาฝึกวาดภาพสัตว์ที่เราชอบกันเถอะ!!!
Hobby
บทเพลงที่เป็นของขวัญสำหรับเด็ก มีทั้งความไพเราะ และซ่อนความฉลาดไว้ให้ผู้ฟัง
ตามรอยพยัญชนะไทย ตอนที่ 14
ตามรอยพยัญชนะไทย ตอนที่ 15
มดตัวเล็กเพียงตัวเดียวกัดคนตายได้จริงๆ
ตลุยโจทย์เสริมประสบการณ์อัตราส่วนไปกับสมบัติของสัดส่วน
แพนด้าน้อยกับสมบัติจำนวนนับ ตอนที่ 1 ตัวประกอบ
Noun : คำนาม
 
     "สหวิชา ดอท คอม" เป็นแหล่งรวมเนื้อหาความรู้ต่าง ๆ บอกเล่าประสบการณ์เกี่ยวกับเนื้อหา และการจัดกิจกรรมการเรียนการสอนจากครูทั่วประเทศ นำมาแลกเปลี่ยนในเว็บไซต์แห่งนี้ ซึ่งเนื้อหาทั้งหมดได้ถูกกลั่นกลรองมาจากความรู้ ประสบการณ์ในการทำงานของทีมงานทุกคน...ดังนั้น ทุกเรื่องราว ทุกเนื้อหาสาระจึงเป็นลิขสิทธิ์ของผู้เขียนและสำนักเทคโนโลยีเพื่อการเรียนการสอน สำนักงานคณะกรรมการการศึกษาขั้นพื้นฐาน กระทรวงศึกษาธิการ หากบุคคลใดที่มีความประสงค์จะนำเนื้อหาเรื่องราวใด ๆ ในเว็บไซต์แห่งนี้ไปนำเสนอในรูปแบบใด ๆ จึงควรที่จะอ้างอิงและให้เครดิตกับ "สหวิชา ดอท คอม" เพื่อเป็นการสนับสนุนและเป็นกำลังใจในการทำงานแก่ทีมงานทุกคนที่เพียรค้นคว้าหาความรู้มานำเสนอ ขอขอบคุณผู้ที่ให้ความสนใจทุกท่านที่เล็งเห็นความสำคัญในสาระการเรียนรู้ต่าง ๆ ...เราขอน้อมรับทุกคำติชมและจะนำไปพัฒนาปรับปรุงในการทำงานให้ดียิ่งขึ้น ขอขอบคุณ Maxsite 1.10 CMS ที่พัฒนาโดยคนไทย ขอขอบคุณทุก ๆ คลิกที่แวะมาเยี่ยมชมเรา "สหวิชา ดอท คอม"

| เกี่ยวกับสหวิชา.คอม | สาระการเรียนรู้ | บทความ | สื่อการเรียนการสอน | แบบฝึกทักษะ | เล่าสู่กันฟัง | คำถามยอดนิยม | Links น่ารู้ | ทีมงานสหวิชา.คอม | ติดต่อเรา |