ชุดการเรียนรู้เรื่องการถ่ายทอดลักษณะทางพันธุกรรม

  การถ่ายทอดลักษณะทางพันธุกรรมตามกฏของเมนเดล

         กฎข้อที่ 1 กฎแห่งการแยกตัว (LAW OF SEGREGATION) มีใจความว่า “สิ่งที่ควบคุมลักษณะทางพันธุกรรมของสิ่งมีชีวิตที่สืบพันธุ์แบบอาศัยเพศมีอยู่เป็นคู่ๆ แต่ละคู่จะแยกจากกันในระหว่างการสร้างเซลล์สืบพันธุ์ทำให้เซลล์สืบพันธุ์แต่ละเซลล์มีหน่วยควบคุมลักษณะนี้เพียง 1 หน่วย และ จะกลับมาเข้าคู่อีกเมื่อเซลล์สืบพันธุ์ผสมกัน”
         กฎข้อที่ 2 กฎแห่งการรวมกลุ่มอย่างอิสระ (LAW OF INDEPENDENT ASSORTMENT) มีใจความว่า “ในเซลล์สืบพันธุ์จะมีการรวมกลุ่มของหน่วยพันธุกรรม ของลักษณะต่างๆ การรวมกลุ่มเหล่านี้เป็นไปได้อย่างอิสระ จึงทำให้เราสามารถทำนายผลที่เกิดขึ้นในรุ่นลูก และรุ่นหลาน”
ข้อควรระวัง
      ลักษณะเด่น หมายถึง ลักษณะที่มีโอกาสแสดงออกได้มากกว่า
      ลักษณะด้อย หมายถึง ลักษณะที่จะแสดงออกได้ ก็ต่อเมื่อมีการเข้าคู่แบบโฮโมโลกัสของยีนด้อยเท่านั้น
ตัวอย่างข้อสอบ
         ข้อใดคือเหตุผลที่นักเพาะพันธุ์สุนัขเพื่อขายหลีกเลี่ยงมิให้สุนัข ผสมพันธุ์กันเอง ระหว่างพ่อกับลูกหรือแม่กับลูก และพี่กับน้อง
ก.       ขนาดตัวเล็กลง
ข.       ลูกสุนัขอ่อนแอ อัตรารอดตายต่ำ
ค.       ทำให้ยีนที่นำลักษณะด้อยมีโอกาสเป็นโฮโมไซกัส
ง.       ลูกสุนัขจะมีลักษณะคล้ายคลึงกันมาก ไม่มีลักษณะแปลกใหม่เกิดขึ้น
ตอบ ค.

มัลติเปิลอัลลีลส์ (MULTIPLE ALLELES)
       หมายถึง ยีนที่มากกว่า 1 คู่ ที่ควบคุมลักษณะใดลักษณะหนึ่งร่วมกันตัวอย่างเช่น หมู่เลือด ABO ของคนและสีขนของกระต่าย เป็นต้น
ข้อควรจำ
     สูตรที่ควรรู้จัก
1.  สูตรในการหาจำนวนเซลล์สืบพันธุ์ที่สิ่งมีชีวิตสร้าง = 2n เมื่อ n เป็นจำนวน heterozygous gene
2.  สูตรในการจำนวนจีโนไทป์ =3n เมื่อ n เป็นจำนวน heterozygous gene
3.  สูตรในการหาจำนวนฟีโนไทป์ =2n เมื่อ n เป็นจำนวน heterozygous gene
4.  สูตรในการหาจำนวนจีโนไทป์ของมัลติเปิลอัลลีลส์ =[n/2]n+1 ; เมื่อ n เป็นจำนวนอัลลีส์
ตัวอย่างข้อสอบ
สิ่งมีชีวิตชนิดหนึ่งพบว่า สามารถสร้างเซลล์สืบพันธุ์ได้แตกต่างกันถึง 16 ชนิดสิ่งมีชีวิตชนิดนั้นน่าจะมีจีโนไทป์ลักษณะใด
ก.       Aa Bb Cc DD EE 
ข.       Aa Bb CC Dd Ee FF
ค.       Aa Bb CC Dd Ee Ff 
ง.       AA Bb CC Dd Ee
ตอบ ข.
ยีนที่เกี่ยวเนื่องกับเพศ (SEX-LINKED GENE)
     ยีนที่เกี่ยวเนื่องกับเพศ (SEX LINKED GENE ) หมายถึงยีนที่อยู่บนโครโมโซมเพศเช่น ยีนตาบอดสี ฮีโมฟิเลีย กล้ามเนื้อแขนขาลีบ ยีนเหล่านี้จะอยู่บนโครโมโซม X จึงพบลักษณะเหล่านี้ในเพศชายมากกว่าเพศหญิงเนื่องจากเพศชายมีโครโมโซม X เพียงเส้นเดียว
ข้อสังเกต
1.  ลูกสาวจะเป็นโรคตาบอดสีได้ก็ต่อเมื่อ มีแม่ตาบอดสีหรือเป็นพาหะแล้วมีพ่อตาบอดสี
2.  ถ้าแม่ตาบอดสี พ่อตาปกติ ลูกชายจะตาบอดสีทุกคน

ตัวอย่างข้อสอบ
         ผู้หญิงตาปกติ แต่มียีนพาหะตาบอดสี แต่งงานกับชายปกติ ลูกที่เกิดมาจะแสดงลักษณะใด
ก.       ผู้หญิงและผู้ชายมีโอกาสตาบอดสี
ข.       ผู้หญิงจะมีตาปกติหมด แต่ผู้ชายมีโอกาสตาบอดสี
ค.       ผู้หญิงมีโอกาสตาบอดสี แต่ผู้ชายตาบอดสีหมด
ง.       ผู้หญิงมีโอกาสตาบอดสี ผู้ชายตาปกติหมด
ตอบ ข.

โครโมโซม
ความผิดปกติของโครโมโซมในคน
1.     กลุ่มอาการดาวน์ (DOWN’S SYNDROME) เกิดจากการที่มีโครโมโซมคู่ที่ 21 เกินมา 1 โครโมโซม
2.     กลุ่มอาการไคลน์เฟลเตอร์(KLINE FELTER’S SYNDROME) เป็นเพศชาย มีโครโมโซม X เกินมา 1-2 เส้น (XXY,XXXY)
3.     กลุ่มอาการเทอร์เนอร์ (TURNER’S SYNDROME) เป็นเพศหญิงมีโครโมโซม X เพียงเส้นเดียว
4.     กลุ่มอาการคริดูซาต์(CRI-DU-CHAT SYNDROME) โครโมโซมคู่ที่ 5 ขาดหายไปบางส่วน

ตัวอย่างข้อสอบ
         ความผิดปกติทางพันธุกรรมชนิดใดต่อไปนี้เกิดขึ้นในเพศหญิงเท่านั้น
ก.       ดาวน์ซินโดรม
ข.       ไคลน์เฟลเตอร์ซินโดรม
ค.       เทอร์เนอร์ซินโดรม
ง.       คริดูดชาต์ซินโดรม 
โครงสร้าง DNA 
        JAMES D.WATSON และ FRANCIS H.C. CRICK ได้ศึกษาค้นคว้ารวบรวมหลักฐานต่างๆและสรุปโครงสร้างของ DNA ว่ามีลักษณะดังต่อไปนี้
1.     โมเลกุลของ DNA ประกอบด้วยสายสองสายที่พันกันเป็นเกลียวคล้ายบันไดเวียน
2.     แต่ละสายประกอบด้วยนิวคลีโอไทด์หลายโมเลกุลเกาะกัน
3.    โมเลกุลของนิวคลีโอไทด์ แต่ละโมเลกุลประกอบด้วยส่วนสำคัญ 3 ส่วนคือกลุ่มฟอสเฟต น้ำตาลดีออกซีไรโบส(DEOXYRIBOSE) และเบส
4.    ระหว่างนิวคลีโอไทด์สายเดียวกันเชื่อมกันด้วยกลุ่มฟอสเฟต
5.    สายทั้งสองสายเกาะกันด้วยพันธะไฮโดรเจนซึ่งเป็นพันธะที่ไม่มั่นคงนัก ดังนั้นสายทั้งสองของ DNA จึงแยกจากกันได้ง่าย การเกาะกันของสายทั้งสองนี้จะใช้ด้านที่เป็นเบสเกาะกันโดย ADENINE (A) จับกัTHYMINE (TP) (จับกัน 2 พันธะ) CYTOSINE(C)จับกัน GUANIN (G) (จับกัน 3 พันธะ)

ข้อควรจำ
   โครงสร้างของ DNA และ RNA คล้ายคลึงกันมาก มีความแตกต่างกันเพียงเล็กน้อยเท่านั้น

RNA แบ่งออกเป็น 3 ชนิด คือ
-       MESSENGER RNA (mRNA) หรือ RNA นำคำสั่ง
-       TRANSFER RNA (tRNA) หรือ RNA ถ่ายทอด
-       RIBOSOMAL RNA (rRNA) 
ตัวอย่างข้อสอบ
RNA ไม่มีสารใดที่ DNA มีอยู่
ก.       น้ำตาลไรโบส และเบสไธมีน
ข.       น้ำตาลไรโบส และเบสยูราซิล
ค.       น้ำตาลดีออกซีไรโบสและเบสไธมีน
ง.       น้ำตาลดีออกซีไรโบส และเบสยูราซิล
ตอบ ค.

การจำลองตัวเองของ DNA (DNA REPLICATION) 
      ในการแบ่งเซลล์ระยะ S ของอินเตอร์เฟส จะมีการจำลองตัวเองของ DNA(DNA REPLICATION) แบบกึ่งอนุรักษ์(SEMI-CONSERVATIVE) ทำให้เกิดเป็น DNA สายใหม่ที่เหมือนเดิมทุกประการสำหรับการสร้าง RNA ทั้ง 3 ชนิดจะเกิดขึ้นโดยการจำลองจากDNAเช่นกัน แต่จะใช้ DNA เพียงสายเดียว เป็นต้นแบบ

การสังเคราะห์โปรตีน
มี 2 กระบวนการคือ 1. Transcription (การทอดรหัสทางพันธุกรรมของDNA)เกิดที่นิวเคลียส 2. Translation (การแปลรหัสทางพันธุกรรมของtRNA)เกิดที่ไซโตพลาสซึม

รหัสทางพันธุกรรม
       กรดอะมิโนมีทั้งสิ้น 20 ชนิดการที่กรดอะมิโนตัวใดจะมาจับสาย mRNA ขึ้นอยู่กับลำดับของนิวคลีโอไทด์ซึ่งแตกต่า่งกันที่เบส 4 ชนิดคือ A T C และ U โดยเบส 4 ชนิด จะเรียงลำดับ 3 ตัวเป็น 1 รหัส สำหรับกรดอะมิโน 1 โมเลกุล นักพันธุศาสตร์ ได้ศึกษาและถอดรหัสเหล่านี้ได้ รหัสพันธุกรรมที่สำคัญ คือ AUG เป็นรหัสเริ่มการสังเคราะห์และการนำกรดอะมิโนชื่อเมไทโอนีนเข้ามาต่อกับ mRNA ส่วน UAA , UAG และ UGA เป็นรหัสสั่งให้หยุดการสังเคราะห์

ตัวอย่างข้อสอบ
         DNA ที่เป็นต้นแบบให้เกิด mRNA ดังต่อไปนี้ จะมีพันธะไฮโดรเจนกี่พันธะ
5’ AUGACGUUUCGAGUCAAGAAAUGCACC 3’
ก.       27 พันธะ
ข.       54 พันธะ
ค.       66 พันธะ
ง.       69 พันธะ
ตอบ ค.
การผ่าเหล่า (MUTATION)
       หมายถึงการเปลี่ยนแปลงสภาพของยีนจากยีนหนึ่งเป็นอีกยีนหนึ่งอย่างฉับพลัน การเปลี่ยนแปลงนี้เป็นการเปลี่ยนแปลงอย่างถาวร แบ่งเป็น 2 ระดับคือระดับโครโมโซม และระดับยีน
สาเหตุที่ทำให้เกิดมิวเตชั่น ตัวกระตุ้นที่ทำให้เกิดการกลายพันธุ์หรือเรียกว่าสิ่งก่อกลายพันธุ์ (MUTAGEN) ได้แก่
1.รังสีเช่น รังสี X,UV,คอสมิก,นิวตรอน,เบตา,แกมมา เป็นต้น
2.สารเคมี เช่น โคลชิซิน ไดโคลวอส พาราควอทเป็นต้น

พันธุวิศวกรรม
       หมายถึง กระบวนการตัดต่อยีนจากการสังเคราะห์ขึ้น หรือสิ่งมีชีวิตจากแหล่งต่างๆ หลายแหล่งเข้าด้วยกันตามความเหมาะสม แล้วใส่เข้าไปในสิ่งมีชีวิตอีกชนิดหนึ่ง (HOST) เพื่อให้ผลิตสารโปรตีนตามที่ต้องการ

โดยนางณัฐฎา แสงคำ (ยังมีต่อ)
  
ที่มา : https://www.sahavicha.com/?name=knowledge&file=readknowledge&id=401