พนธศาสตรพนธศาสตรการถายทอดการถายทอดลกษณะทางลกษณะทางพนธกรรมพนธกรรม

น.ส. ประภสสร ตบเตม เลขท 13

นาย พสฐ พรหมศร เลขท 30น.ส. เบญจพร กนทะวงษ เลขท 38

ม.6/6

การถายทอดลกษณะทางพนธกรรมการศกษาของเมนเดล

การศกษาลกษณะพนธกรรมของเมนเดลความนาจะเปนและกฎแหงการแยก

1 (กฎขอท ของเมนเดล Mendel’s Law of Segregation) 2 (กฎขอท ของเมนเดล Mendel’s Law of Independent Assortment)

(การทดสอบพนธกรรม Test Cross) (การผสมกลบ Back Cross)

ลกษณะทางพนธกรรมทนอกเหนอกฎเมลเดล การขมรวมกน

การขมแบบไมสมบรณMultiple allelesMultiple geneComplementary GeneEpistasis

การถายทอดลกษณะทางพนธกรรม• การศกษาของเมนเดล ประว ต ของเมนเดล (Biography of Gregor Mendel) เกรเกอร เมนเดล (พ.ศ. 2365-พ.ศ. 2427) บดาทางพนธศาสตร เกดทเมอง

ไฮนเซนดรอฟ ประเทศออสเตรย เปนบตรชายคนเดยวในจำานวนพนอง 3 คน ของครอบครวชาวนาทยากจน โดยตอมา เมนเดลไดไปบวชแลวไดรบ

ตำาแหนงรบผดชอบดแลสวน ในป พ.ศ. 2390

ผลงานทางพนธ ศาสตร • เกรเกอร เมนเดล เผชญความผดหวงนบ 20 ป ทเขายงคงสอนหนงสอ

เพอชดเชยความผดหวง เขาทำางานในสวนของวดทกเวลาทวาง ทนน มพนธพชมากมาย แตละชนดแตกตางหลากหลายอยาง ความแตกตาง

น ทำาใหเกรเกอรนกสงสย เขาไดผสมพนธถวเดยว กนและตางพนธ เปนจำานวนแตกตางถง 22 ชนดของตนถว เพอศกษาลกษณะทงหมด

เปนเวลารวม 8 ปเตมในการทดลองรวมพนครง พบได 3 สง ดงน1. สงแรก เมอผสมพนธถวชนดตางกนสองชนดผลผลตตอมาทไดเปน

พนธชนดเดยว ยกตวอยาง ถาหากเขาผสมพนธถวเมลดสเหลองกบ ชนดเมลดสแดง มนจะผลตพนธเมลดสเหลองออกมา

2. ตอไป เมอผสมพนธตางชนดกนของผลผลตรนแรก รนตอไปจะมเมลด ทงสองชนด ในทกๆสตนจะมสามตนทมเมลดสเหลอง และ 1 ตน ทม เมลดสเขยว นเปนเพราะวาหนวยถายพนธทผลตเมลดสเหลองเปน

หนวยถายพนธท เดน คอ โดมแนนทยน หนวยถายพนธทผลตเมลดส เขยวเรยกวา รเซสซพยน หรอหนวยถายพนธดอย

3. ถาหากเขาผสมพนธถวตางชนดกนดวยถวสองชนด หรอมากกวานนท มลกษณะแตกตางกน เขาจะคนพบกฎขอทสาม สมมตวาเขาผสมพนธ

ถวทมเมลดเรยบสเหลองกบพนธถวทมเมลด หยาบสเขยว รนแรกเมลด เรยบสเหลองจะเปนตวเดน ในรนตอไปจะมอตราสวนเมลดเรยบส

เหลอง 9 สวน ตอเมลดเรยบสเขยว 3 สวน เมลดหยาบสเหลอง 3 สวน ตอเมลดหยาบสเขยว 1 สวน

หลงจากนน เมนเดลไดสงผลการทดลองนไปยง สมาคมวทยาศาสตรแหงหนง แตกลบไมมผท

สนใจเลย เมนเดลกไดทำาการลมลางการตพมพ งานของตน เขาเกบรายงานนไวทหองสมดและ

ทำาการทดลองตอไปเงยบๆ จนกระทงถงแกกรรม ในป พ.ศ. 2427

การว พากษว จารณ จากขอมลดบทเมนเดลไดตพมพนน กอนจะมาสรปเปนกฎไดนน ปจจบนมผตง

ขอโตแยงวาตวเลขทไดจากการทดลองของเมนเดลใกลเคยง กบคาทาง ทฤษฎเกนไปจนเปนทนาสงสย ทงนอาจเกดจากความบงเอญหรอเปนความ

จงใจของเมนเดลเองกได อยางไรกตามการคนพบของเมนเดลถอวาเปนการคนพบยงใหญครงหนงในวง

การพนธศาสตร เนองจากเมนเดลสามารถไขความลบการสบทอดลกษณะ ทางพนธกรรมตางๆ จากบรรพบรษไปสลกหลานโดยทในสมยนนยงไมมการ คนพบสารพนธกรรม ดเอนเอ ยน หรอ โครโมโซมแตอยางใด

ใสคลป www.youtube.com/watch?v=6OPJnO9W_rQ&

การศกษาลกษณะพนธ กรรมของเมนเดลการทดลองของเมนเดล 1. เมนเดลประสบผลส ำาเร จในการทดลอง จนตงเปนกฎเกยวกบการ

ถายทอดลกษณะทางพนธกรรมจากพอแมมายงลกหลานใน ชวงตอๆมาได เนองจากสาเหตสำาคญสองประการ คอ

เมนเดลรจกเลอกชนดของพชมาทำาการทดลอง พชทเมนเดลใชในการ ทดลองคอถวลนเตา (Pisum sativum) ซงมขอดในการศกษาดานพนธศาสตร

หลายประการ เชน 1.1 เปนพชทผสมตวเอง (self- fertilized) ซงสามารถสรางพนธแทไดงาย

หรอจะทำาการผสมขามพนธ (cross- fertilized) เพอสรางลกผสมกทำาไดงายโดย วธผสมโดยใชมอชวย (hand pollination)

1.2 เปนพชทปลกงาย ไมตองทำานบำารงรกษามากนก ใชเวลาปลกตงแตปลก จนถงเกบเกยวภายในหนงฤดปลก (growing season) หรอประมาณ 3 เดอน

เทานน และยงใหเมลดในปรมาณทมากดวย 1.3 เปนพชท มลกษณะทางพนธกรรม ทแตกตางกนชดเจนหลายลกษณะ ซง

ในการทดลองดงกลาว เมนเดลไดนำามาใช 7 ลกษณะดวยกน 2.เมนเดลร จ กวางแผนการทดลอง 2.1 เลอกศกษาการถายทอดลกษณะของถวลนเตาแตละลกษณะกอน เมอ

เขาใจหลกการถายทอดลกษณะนน ๆ แลว เขาจงไดศกษาการถายทอดสอง ลกษณะไปพรอม ๆ กน

2.2 ในการผสมพนธจะใชพอแม พนธแท (pure line) ในลกษณะทตรงกนขาม กน มาทำาการผสมขามพนธเพอสรางลกผสมโดยใชมอชวย (hand pollination )

2.3 ลกผสมจากขอ 2.2 เรยกวาลกผสมชวงท 1 หรอ F1( first filial generation) นำาลกผสมทไดมาปลกดลกษณะทเกดขนวาเปนอยางไร บนทกลกษณะและ

จำานวนทพบ 2.4 ปลอยใหลกผสมชวงท 1 ผสมกนเอง ลกทไดเรยกวา ลกผสมชวงท 2

หรอ F2( second filial generation) นำาลกชวงท 2 มาปลกดลกษณะตาง ๆ ทเกดขน วาเปนอยางไร บนทกลกษณะและจำานวนทพบ

ลกษณะตาง ๆ ของถวล นเตาทเมนเดล ใชในการศกษาการถายทอดลกษณะพนธ กรรม

ขอสร ปจากการว เคราะหของเมนเดล• การถายทอดลกษณะหนงลกษณะใดของสงมชวตถกควบคมโดยปจจย

(fector) เปนคๆ ตอมาปจจยเหลานนถกเรยกวา ยน (gene)• ยนทควบคมลกษณะตางๆจะอยกนเปนคๆ และสามารถถายทอดไปยง

รนตอไปได• ลกษณะแตละลกษณะจะมยนควบคม 1 ค โดยมยนหนงมาจากพอและ

อกยนมาจากแม• เมอมการสรางเซลลสบพนธ(gamete) ยนทอยเปนคๆจะแยกออกจาก

กนไปอยในเซลลสบพนธของแตละเซลลและ ยนเหลานนจะเขาคกนไดใหมอกในไซโกต

• ลกษณะทไมปรากฏในรน F1 ไมไดสญหายไปไหนเพยงแตไมสามารถแสดงออกมาได

• ลกษณะทปรากฏออกมาในรน F1 มเพยงลกษณะเดยวเรยกวา ลกษณะเดน ( dominant) สวนลกษณะทปรากฏในรน F2 และมโอกาส

ปรากฏในรนตอไปไดนอยกวา เรยกวา ลกษณะดอย (recessive)• ในรน F2 จะไดลกษณะเดนและลกษณะดอยปรากฏออกมาเปน

อตราสวน เดน : ดอย = 3 : 1

• ความนาจะเป นและกฎแหงการแยก ความนาจะเปน (Probability) “ ”อตราสวนจำานวนครงของเหตการณหนงทเกดขน ตอเหตการณนน อตราสวนในทางพนธศาสตร คอ อตราสวนทางจโนไทป และอตราสวนทาง

ฟโนไทป• กฎความนาจะเปน1. กฎการบวก (Addition Law) - เหตการณไมสามารถเกดขนพรอมๆกนได - เรยกเหตการณนวา mutually exclusive events - โอกาสทเกดเหตการณอยางใดอยางหนงจะเทากบผลบวกของโอกาสทจะ

เกดแตละเหตการณ P( เหต การณ A หรอ B อยางใดอยางหนง ) = P(A) + P(B)2. กฎการคณ (Multiplication Law) - เกยวของกบเหตการณ 2 เหตการณหรอมากกวา - เหตการณเกดขนพรอมกน - เรยกเหตการณนวา Independent events - โอกาสทจะเกดเหตการณ A และ B พรอมกน = P(A) x P(B)

กฎขอท 1 ของเมนเดล (Mendel’s Law of Segregation)

•   “ มใจความวา ยนแตละคทควบคมแตละลกษณะทางพนธกรรม

  ของสงมชวต จะแยกตวจากกนเปนอสระไปสเซลล ”สบพนธแตละเซลล

กฎขอท 2 ของเมนเดล (Mendel’s Law of Independent Assortment)

•   “   มใจความวา ในการสรางเซลลสบพนธ จะมการรวมกลมของหนวยควบคมลกษณะทาง

พนธกรรม (ยนเดยวของทกยน) ซงการรวมกลม ”นเกดขนอยางอสระ

การทดสอบพนธกรรม (Test Cross)• Test Cross คอ การนำาสงมชวตทสงสยวาเปนลกษณะเดนหรอไมไปผสมกบลกษณะดอยของสงมชวตนน(tester) แลวสงเกตอตราสวนของลกทได มขนตอนดงน

• นำาตวทมลกษณะเดนไปผสมกบตวทมลกษณะดอย• รอดอตราสวนในรนลก โดยพจารณาดงน

การผสมกลบ (Back Cross)• Backcross (การผสมกลบ) :  เหมอนกบ Test Cross แต

เปนการนำารน F1 กลบไปผสมกบพอหรอแม

• ลกษณะทางพนธ กรรมทนอกเหนอกฎเมลเดล

การขมร วมก น (Co-Dominant)• Co-dominant : การถายทอดนไมเปนไปตามกฎของเมนเดลยนทงสองทควบคมลกษณะจะไมขมซงกนและกนแต

สามารถแสดงความเดนได เทาๆกนจงปรากฏลกษณะออก มารวมกน

การขมแบบไมสมบรณ (Incomplete Dominant)

• Incomplete dominant คอ การแสดงออกของ gene ท เปน gene เดนไมสามารถขม gene ดอยไดอยาง

สมบรณ ทำาใหมการแสดงออกของ gene ทงสองแบบ เปนผสมกนหรอเปนแบบกลาง ๆ ระหวางสองลกษณะ

เชน สดอกลนมงกร

Multiple alleles ลกษณะทางพนธกรรม ทถกควบคมดวยยนมากกวา2 อล

ลลส ไดแก หมเลอด ABO ซงมยนควบคมถง 3 อลลลส

Multiple gene• Multiple gene (Polygenes) : การทยนหลายครวมกนควบคมลกษณะทแสดง

ออกมา เชน ผวดำา ( อลลลทควบคมการสรางเมลานน ) โดยสผว ดำาถกควบคมดวยยนเดน 3 อลลลส คอ A, B,C สวน อลลล a, b, c

แสดงการไมสรางเมดสและปฏกกรยาของยนเปนแบบincomplete dominance

Complementary Gene เปนยนททำางานรวมกนแบบเสรมสรางซงกนและกน เชน ลกษณะส

ของดอกในถวชนดหนงถกควบคมดวยยน 2 ค ถามคยนสำาหรบ ลกษณะเดนของยนทงสองคปรากฎอยในจโนไทป ลกษณะท

ปรากฎทางฟโนไทป คอ ดอกสมวง แตถาขาดคจนเดนตวใดตว หนงไป ลกษณะทปรากฏทางฟโนไทปจะเปนดอกสขาว ตาม

แผนภาพดงน

Epistasis• การเกดปฏกรยารวมระหวางยนทอยคนละตำาแหนง (locus) ซงมผลใหยนจาก

ตำาแหนงหนงไปเปลยนแปลงอทธพลของยน ณ อกตำาแหนงหนงได ซงอาจ เกดขนระหวางยนจาก 2 ตำาแหนงหรอมากกวากได ทควบคมลกษณะปรากฎ

(phenotype) เดยวกน ยนทขมตวอนเรยกวา epistatic gene สวนยนทถกขม“เรยกวา hypostatic gene”

• ประเภทของ Epistasis

- Complementary epistasis : ตองการผลตผลทสรางจากยนทงสองตำาแหนง เพอการแสดง phenotype เชน หงอนไก

- Recessive epistasis : ควบคมดวยยน 2 ค โดย homozygous recessive ของ ยนตำาแหนงหนง สามารถขมการแสดงออกของยนอกตำาแหนงหนงได เชน ส

ขนแมว

- Dominant epistasis : ควบคมดวยยน 2 ค โดย dominance allele ของตำาแหนงหนง สามารถขมการแสดงออกของยนอกตำาแหนง

หนงได เชน สขนแกะ

- Duplicate recessive epistasis : ยนทง 2 ตำาแหนง ทำาใหเกดphenotype ทเหมอนกน แต homozygous recessive genotype

ของยนตำาแหนงหนง สามารถขมการแสดงออกของยนอก ตำาแหนงหนงไดเชนเดยวกนกบ recessive epistasis ทวไป เชน

ยนทควบคมลกษณะขนกำามะหยของกระตาย- Duplicate dominant epistasis : ยนทง 2 ตำาแหนง ทำาใหเกด

phenotype ทเหมอนกน แต dominant allele ของตำาแหนงหนงสามารถขมการแสดงออกของยนอกตำาแหนงหนงไดเชน

เดยวกนกบ dominant epistasis ทวไป เชน ยนทควบคมลกษณะ หนาสขาวแบบ Simmental และ แบบ Hereford

คลปวดโอทคลปวดโอทเกยวของเกยวของ

แหลงทมาแหลงทมา• http://thaigoodview.com/library/contest2552

/type2/science04/27/index.html