พันธุศาสตร์ (...

พนธศาสตร (GENETIC)

เมอผสมพนธถวสองชนดผลผลตไดพนธชนดเดยว

เมอผสมพนธตางชนดกนของผลผลตรนแรก รนตอไปทกๆสตนจะมสามตนทมเมลดสเหลอง (dominant gene ) และ 1 ตน ทมเมลดสเขยว (recessive gene)

ถาหากเขาผสมพนธถวตางชนดกนทมลกษณะแตกตางกนมากกวา 1 ลกษณะ พบวารนแรกจะพบแตลกษณะเดน ในรนตอไปจะมอตราสวน 9:3:3:1

Pisum sativum

สงททาใหเมนเดลคนพบหลกการถายทอดทางพนธกรรม

● การเลอกชนดของพชทศกษา

- เปนพชฤดเดยว

- ปลกงาย เจรญเตบโตเรว -ใหลกหลานแตละครงจานวนมาก

- เปนดอกสมบรณเพศ

-ม 7 ลกษณะในพนธเดยวกน

● การเลอกวธการผสมพนธ

● การวเคราะหผลการทดลองโดยใชหลกการทางคณตศาสตร

เรอง“ความนาจะเปน”

ลกษณะของถวลนเตาทเมนเดลศกษา

MENDEL ‘S EXPERIMENTStep 1 parent generation :P generation

Self-pollination

P GENERATION

STEP 2 FIRST FILIAL GENERATION: F1 GENERATION

Cross-pollination

Step 3 secondary filial generation: F2 generation

Monohybrid cross

การผสมพนธโดย

พจารณา 1 ลกษณะ

Monohybrid cross

หนวยทควบคมลกษณะเดน/ลกษณะดอย Factor

P:

factor ควบคมลกษณะฝกสเขยว

factor ควบคมลกษณะฝกสเขยว

F1:

factor ควบคมลกษณะฝกสเขยว

factor ควบคมลกษณะฝกสเหลอง

Factor GeneDominant gene

Recessive gene

ศพทในวชาพนธศาสตร

● dominant gene ● homologous chromosome

● recessive gene ● allele

● locus ● genotype

● phenotype ● homozygous genotype

ศพทในวชาพนธศาสตร

dominant gene

recessive gene

allele

ยนทแสดงออกมาใหเหนไดในสภาพ

heterozygous เรยกลกษณะทปรากฎ

วา dominant trait

ยนทแสดงออกมาใหเหนไดนอยกวา

อกยนในสภาพ heterozygous จะ

แสดงออกไดมาเมอมยนดอย 2 ยนใน

สภาพ homozygous เรยกลกษณะท

ปรากฏวาrecessive trait

ยนทอยบน locus เดยวกนบนhomologous chromosome

locus

homologous chromosome

genotype

phenotype

homozygous genotype

ตาแหนงของยนทเปน allele กนและอยตรงกนบน homologous chromosome

โครโมโซมทมลกษณะเหมอนกน ขนาด

เทากน และมตาแหนง centromereตรงกน

รปแบบของยนทอยเปนค เพอควบคม

ลกษณะทางพนธกรรม

ลกษณะทปรากฏออกมาซงเปนผล

จากการควบคมของ genotypeรปแบบของ genotype

ทม 2 allele ทเหมอนกน

หลกการท เมนเดลใชในการสรปอตราสวนของลกษณะท

ปรากฏในรนตางๆ

กฎของความนาจะเปน

(probability)

ความนาจะเปน คอ “อตราสวนจานวนครงของเหตการณหนง

ทเกดขน ตอเหตการณนน”

อตราสวนในทางพนธศาสตร คอ อตราสวนทาง

จโนไทปและอตราสวนทางฟโนไทป

กฎของความนาจะเปน (probability)

1. กฎการบวก (Addition Law)

- เหตการณไมสามารถเกดขนพรอมๆกนได

- โอกาสทเกดเหตการณอยางใดอยางหนงจะเทากบผลบวกของโอกาสทจะเกดแต

ละเหตการณ

P(เหตการณ A หรอ B อยางใดอยางหนง) = P(A) + P(B)

2. กฎการคณ (Multiplication Law)

- เกยวของกบเหตการณ 2 เหตการณหรอมากกวา

- เหตการณเกดขนพรอมกน

โอกาสทจะเกดเหตการณ A และ B พรอมกน = P(A) x P(B)

ตวอยาง จงหาจานวนวธทจะหยบไพ 1 ใบ ใหไดแตมคงหรอแจค จากไพสารบ

หนงทม 52 ใบ

เนองจากไพแตมคง หรอ แจค มอยางละ 4 ใบ การหยบไพ 1 ใบ ใหได

แตมคงหรอแจค แบงเปน 2 กรณ คอ

1) การเลอกหยบไพแตมคง 1 ใบ จากไพแตมคงทงหมด 4 ใบ ทาได 4 วธ

2) การเลอกหยบไพแตมแจค 1 ใบ จากไพแตมแจคทงหมด 4 ใบ ทาได 4 วธ

ดงนน การหยบไพ 1 ใบ ใหไดแตมคงหรอแจค ทาได 4 + 4 = 8 วธ

ตวอยาง โยนเหรยญ 1 อนและลกเตา 1 ลกพรอมกนจะเกดกรณตาง ๆ ไดกวธ

เหรยญ 1 อนจะเกดกรณตาง ๆ ได 2 วธ และลกเตา 1 ลกจะเกดกรณ

ตาง ๆ ได 6 วธ

ดงนน การกระทา 2 อยางพรอมกน จะเกดกรณตาง ๆ ไดเทากบ 2 × 6 =12 กรณ

ตวอยาง จากเมอง A ไปเมอง B มรถเมลผาน 2 สาย คอ สาย 1 และสาย 2 และ

จาก เมอง B ไปเมอง C มรถเมลผาน 3 สาย คอ สาย 11 , สาย 12 และสาย 35

อยากทราบวาจะเดนทางจากเมอง A ไปเมอง C โดยผานเมอง B ไดกวธ

จากเมอง A ไปเมอง B มวธเดนทางได 2 วธ

จากเมอง B ไปเมอง C มวธเดนทางได 3 วธ

ดงนน มวธเดนทางไดทงหมดเทากบ 2 × 3 = 6 วธ

การคานวณหาชนดและอตราสวนของจโนไทปและฟโนไทป

กรณ Mohybrid cross

วธท1 สรางตาราง Punet square

2. สรางเสนแบบแตกแขนง (Branching หรอ Fork-line method)

3. ใชหลกความนาจะเปน

อตราสวนเมลดกลม คอ ¼ + ¼ + ¼ = ¾อตราสวนเมลดยน คอ ¼ดงนนอตราสวนเมลดกลม : เมลดยน คอ 3 : 1

1. กฎแหงการแยก (law of segregation) ยนทอยเปนคจะแยกออกจาก

กนในระหวางการสรางเซลลสบพนธ โดยเซลลสบพนธแตละเซลลจะ

ไดรบเพยงแอลลลใดแอลลลหนง

F1

F1 F2

กฎทางพนธศาสตรของเมนเดล

2. กฎแหงการรวมกลมอยางอสระ (law of independent assortment) ยนทเปนคกน เมอแยกออกจากกนแลว จะจดกลมกนอยางอสระกบยนอนซงแยกออกจากคเชนกน เพอเขาไปยงเซลลสบพนธ

ขอควรทราบ

1. ยนทอยในเซลลสบพนธ

เดยวกน จะตองไมมยนทเปนค

allele กน

2.โครโมโซมทอยในเซลล

สบพนธเดยวกน จะตองไมม

โครโมโซมทเปนคกน เนองจาก

เซลลสบพนธมกเกดการจากแบง

เซลลทมการแบงนวเคลยสแบบ

meiosis

R = ยนทควบคมลกษณะเมลดกลม r = ยนทควบคมลกษณะเมลดขรขระ

Y = ยนทควบคมลกษณะเมลดสเหลอง y = ยนทควบคมลกษณะเมลดสเขยว

monohybrid cross

dihybrid cross

XRRYY rr yy

รน F1 ?

dihybrid cross

ในรน F2 มฟโนไทปอตราสวน 9 : 3 : 3 :1 ไดอยางไร

ลกษณะรปรางของเมลด

รน P เมลดกลม X เมลดขรขระ

รน F1 เมลดกลม

รน F2 เมลดกลม : เมลดขรขระ

3 : 1

ลกษณะสของเมลด

รน P เมลดสเหลอง X เมลดสเขยว

รน F1 เมลดสเหลอง

รน F2 เมลดสเหลอง : เมลดสเขยว

3 : 1

ดงนนรน F2 ลกษณะเมลดกลมสเหลอง: เมลดกลมสเขยว: เมลดขรขระสเหลอง:

เมลดขรขระสเขยว คอ 9 : 3 : 3 : 1

ขอสรปจากการวเคราะหของเมนเดล1. การถายทอดลกษณะหนงลกษณะใดของสงมชวตถกควบคมโดยปจจย (fector) เปนคๆ ตอมา

ปจจยเหลานนถกเรยกวา ยน (gene)

2. ยนทควบคมลกษณะตางๆจะอยกนเปนคๆ และสามารถถายทอดไปยงรนตอไปได

3. ลกษณะแตละลกษณะจะมยนควบคม 1 ค โดยมยนหนงมาจากพอและอกยนมาจากแม

4. เมอมการสรางเซลลสบพนธ (gamete) ยนทอยเปนคๆ จะแยกออกจากกนไปอยในเซลลสบพนธ

ของแตละเซลลและ ยนเหลานนจะเขาคกนไดใหมอกในไซโกต

5. ลกษณะทไมปรากฏในรน F1 ไมไดสญหายไปไหนเพยงแตไมสามารถแสดงออกมาได

6. ลกษณะทปรากฏออกมาในรน F1 มเพยงลกษณะเดยวเรยกวา ลกษณะเดน ( dominant) สวน

ลกษณะทปรากฏในรน F2 และมโอกาสปรากฏในรนตอไปไดนอยกวา เรยกวา ลกษณะดอย

(recessive)

7. ในรน F2 จะไดลกษณะเดนและลกษณะดอยปรากฏออกมาเปนอตราสวน เดน : ดอย = 3 : 1

การคานวณหาชนดและอตราสวนของ genotype และphenotype กรณ dihybrid cross

ตวอยาง ถาผสมถวเมลดเรยบสเหลองทเปน homozygous dominance กบ

ถวเมลดขรขระสเขยวทเปน homozygous recessive จะไดลก F1 ถา

นา F1 ผสมกนเอง จงหา F2 genotype และ F2 phenotype

วธท1 สรางตาราง Punet square

สตร หาชนดจโนไทป = 3n (n คอ จานวนคของยนทอยในสภาพ heterozygous)

ถา ผสม SsYy จะม heterozygous gene 2 ค

คอ Ss และ Yy ดงนน F2 genotype จงม 9 ชนด (32 = 9 )

จาก F1 = SsYy

สตร หาชนดของฟโนไทป คอ 2n (n คอ จานวนคของยนทอยในสภาพheterozygous)

ถา ผสม SsYy จะม heterozygous gene 2 คคอ Ss และ Yy ดงนน F2 phenotype จงม 4 ชนด (22 = 4)

2. สรางเสนแบบแตกแขนง (Branching หรอ Fork-line method)

1) หาชนดจโนไทป : ใหแยกคยนแลวผสมทละลกษณะเปน monohybrid พรอมกบ

นาความนาจะเปนของแตละลกษณะมาคณกน

2) หาชนดและสดสวนฟโนไทป : ใหรวมจโนไทป ทมฟโนไทปเปนแบบ

เดยวกน แลวนาไปผสมกนแตละลกษณะ โดยนาคาความนาจะเปนมาคณกน

ดงน

3. ใชหลกความนาจะเปน

ใหผสมทละลกษณะ (Monohybrid cross) และนาคาความนาจะเปนของแตละลกษณะมาคณกน

การผสมเพอทดสอบ (test cross)

การผสมเพอทดสอบ (test cross)

? X ตนทมลกษณะดอย (ตวทดสอบ : tester)

ลกษณะเดนทงหมด

homozygous

ลกษณะเดน : ลกษณะดอย

1 : 1

heterozygous

การผสมกลบ (Back Cross)

Genotype ของสงมชวตรน F1 ทตองสงสยทมลกษณะเดนวาเปนแบบ

พนธแทหรอพนธทาง โดยการนา

สงมชวตรน F1 ทตองสงสยไปผสมกบรนพอหรอรนแมทมลกษณะดอยแท

ถาผลออกมาเปนลกษณะเดนทงหมด

แสดงวาสงมชวตรน F1 ทตองสงสยนนเปนลกษณะเดนแบบพนธแท แตถา

ผลออกมาเปนลกษณะเดนตอลกษณะ

ดอยมเปนสดสวน 1:1 แสดงวาเปน

ลกษณะเดนแบบพนธทาง

ลกษณะทางพนธกรรมทเปนสวนขยายของเมนเดล

การขมไมสมบรณ (incomplete dominance)

RR

WW

R

W

R W

RW

RW WW

RR

RW

รน P รน F2รน F1

รน F2 ม phenotype

และ genotype ในอตราสวน

แตกตางจากผลการทดลอง

ของเมนเดล

การขมไมสมบรณ (incomplete dominance)

1. ลกทเกดจากพอและแมทม

ผมหยกศกจะม phenotype

และ genotype อยางไร

อตราสวนเทาใด

2. ถาพอผมเหยยดตรงและแม

ผมหยกศก ลกทเกดมาจะม

ฟโนไทปเปนอยางไร

ตวอยาง incomplete dominance

การขมรวมกน (codominance)

รน F1x

รน F2

x

BB

bb

Bb

BB

Bb

Bb Bb bb

รน P

มลตเปลแอลลล (multiple alleles)

มลตเปลแอลลลยนหรอแอลลลทมากกวา 2 ชนดทควบคมลกษณะใดลกษณะหนงของสงมชวต

หมเลอด ABO

IA IB i

พอลยน (polygenes)

พอลยน

กลมของยนหลายคท

ควบคมลกษณะทาง

พนธกรรมลกษณะเดยว

Continuous variation trait

Discontinuous variation trait

ลกษณะทควบคมดวย

มลตเปลแอลลลลกษณะทควบคมดวย

พอลยน

1. ควบคมดวยยน 1 คในบคคลหนง2. ควบคมดวยยนหลายแอลลลในตาแหนง

เดยวกนบนฮอมอโลกสโครโมโซม

3. ลกษณะทแสดงออกมความแตกตางกนชดเจน เปนการแปรผนไมตอเนอง

4. สงแวดลอมมผลตอการแสดงออกนอยหรอไมม

5. เปนลกษณะเชงคณภาพ

1. ควบคมดวยยนหลายคในบคคลหนง

2. ควบคมดวยยนหลายตาแหนงของฮ

อมอโลกสโครโมโซมตางคกน

3. ลกษณะทแสดงออกแตกตางกนเลกนอย

ลดหลนกนลงมา เปนการแปรผน

แบบตอเนอง

4. สงแวดลอมมผลตอการแสดงลกษณะ

5. เปนลกษณะเชงปรมาณ

การควบคมลกษณะทางพนธกรรมโดยมลตเปลแอลลล แตกตางจาก

การควบคมลกษณะทางพนธกรรมดวยพอลยนอยางไร

ยนบนโครโมโซมเพศ (sex-linked gene)

6 + XY6 + XX

ลกษณะใดเปนลกษณะเดน และลกษณะใดเปนลกษณะดอย

ยนควบคมลกษณะสตาของ

แมลงหวมตาแหนงอยบนโครโมโซม

ชนดใด

แมลงหวเพศเมยมโอกาสเกดตาส

ขาวไดหรอไม

สญลกษณทใชใน Dendrogram /pedigree

จโนไทปของพอและแม XCXc x XCYเซลลสบพนธ XC Xc XC Y

จโนไทปลก XC XC XC Y XC Xc XcY ลกสาว ลกชาย ลกสาว ลกชาย

ฟโนไทปลก ตาปกต ตาบอดส

ลกษณะทควบคมดวยยนบนโครโมโซมเพศ

X-linked gene

X-linked gene

hemophiliaG-6-PD

Glucose-6-Phosphate Dehydrogenase

การถายทอดโรค hemophilia

Duchenne Muscular Dystrophy (DMD)

Congenital hypertrichosis

Y-linked gene

TDF gene

hairy earpinnae

ลกษณะทควบคมดวยยนบนโครโมโซมเพศในแมวสามส

Barr body

ลกษณะทควบคมดวยยนบนออโตโซม

ลกษณะนวเกน

ความผดปกตทจานวนออโตโซม

Down's syndrome Edward's syndrome

Patau syndrome

ความผดปกตทความผดทรปรางโครโมโซม

cri-du-chatcat cry syndrome

Prader-Willi syndrome

หลกเกณฑในการวเคราะหพนธประวต

1. ลกษณะทตองการศกษาเกดในเพศหญงและชายในอตราสวน

ใกลเคยงกน ยนอยบนออโตโซม ถาเกดในเพศใดเพศหนง

มากกวา ยนอยบนโครโมโซมเพศ

2. ลกษณะทตองการศกษา พบในเพศชายมากกวาเพศหญง ยน

ดอยบนโครโมโซม X ถาพบลกษณะนในเพศหญงมากกวาเพศชาย

ยนเดนบนโครโมโซม X

3. ลกษณะทตองการศกษาเกดในพอ/แมในทกรน ยนเดน

4. ลกษณะทตองการศกษาเกดเฉพาะในเพศชาย มการถายทอดยนจาก

พอไปยงลกชายทกคน ยนอยบนโครโมโซม Y

ยนบนโครโมโซมเดยวกน (Linkage)

ยนบนโครโมโซมเดยวกน (Linkage)

ลกษณะทอยภายใตอทธพลของเพศ (sex-influenced trait)

ลกษณะทควบคมโดยยนบนออโตโซม แตการแสดงลกษณะของ

แอลลลขนอยกบเพศ (สามารถพบไดทง 2 เพศ)

ถาหญงศรษะลาน

แตงงานกบชายศรษะ

ไมลาน ลกสาวและลก

ชายทเกดขนจะม

ลกษณะของศรษะเปน

อยางไร

ลกษณะทปรากฏจาเพาะเพศ (sex-limited trait)

ลกษณะทควบคมโดยยนบนออโตโซม แตถกฮอรโมนเพศใหแสดงออก

ในเพศใดเพศหนงเทานน

Cock feather

Hen feather

genotypephenotype

Male Female

HH

hen feather hen feather

Hh

hen feather hen feather

hh

cock feather hen feather