กระบวนการถ่ายทอดลักษณะทางพันธุกรรม

กระบวนการถ่ายทอดลกั ษณะทางพันธกุ รรม สิง่ มีชวี ติ แต่ละชนิด จะมีการถ่ายทอดลักษณะทางพนั ธกุ รรมจากรนุ่ พอ่ แมไ่ ปยงั ลูกหลานโดยผ่านทาง เซลลส์ บื พนั ธุ์ ซง่ึ เมนเดลได้ศึกษาและอธิบายกระบวนการถา่ ยทอดลกั ษณะทางพนั ธุกรรมไว้ การค้นพบของเมนเดล เม่ือปี พ.ศ. 2408 เกรเกอร์ โยฮนั น์ เมนเดล (Gregor JohannMendel) บาทหลวงชาวออสเตรีย ซง่ึ ไดร้ ับยกยอ่ ง ว่าเป็น บดิ าแห่งพันธุศาสตร์ ไดอ้ ธบิ ายลักษณะบางประการของสง่ิ มชี ีวิตที่ปรากฏอยใู่ นรุ่นลูก อนั เปน็ ผล มาจาก การถ่ายทอดลักษณะดังกลา่ วจากพอ่ แมผ่ า่ นทางเซลลส์ บื พันธ์ุ เมนเดลทาการทดลองศกึ ษาการถ่ายทอดลกั ษณะทางพันธกุ รรมโดยการผสมพนั ธุถ์ ว่ั ลนั เตา ทีม่ ปี ระวตั ิว่ามีต้นสูงทุกรุ่นกับถว่ั ลันเตาต้นเตีย้ แคระ ผลปรากฏว่ารนุ่ ลกู หรือรุ่น F1 (first filial generation)

เป็นต้นสงู ทั้งหมด และเม่อื เมนเดลนาเอาเมลด็ ทีเ่ กดิ จากการผสมพันธ์ภุ ายในดอกเดียวกนั ของรนุ่ F1 ไปเพาะ เมล็ด ซึ่งเป็นรุน่ หลานหรือ รุน่ F2 (second filialgeneration) ปรากฏว่าได้ต้นถัว่ ท่เี จริญเติบโตเปน็ ตน้ สูง มากกวา่ ต้นเตีย้ แคระในอัตราส่วน 3 : 1 การถ่ายทอดลกั ษณะในการผสมพันธ์ุระหวา่ งต้นถวั่ สูงและตน้ ถั่วเตีย้ เมนเดลได้อธบิ ายผลการทดลองท่ีเกิดข้นึ ว่า ลกั ษณะต้นสงู ท่ปี รากฏในทกุ รนุ่ เรียกวา่ ลกั ษณะเดน่ (dominant) ส่วนลกั ษณะต้นเตย้ี แคระท่ีมีโอกาสปรากฏในบางร่นุ เรยี กวา่ ลกั ษณะดอ้ ย (recessive) ลกั ษณะทางพนั ธกุ รรม ลักษณะทางพนั ธกุ รรมของส่งิ มีชีวิตเปน็ ลักษณะทถี่ กู ควบคุมโดยสารพนั ธกุ รรม หรอื ยีนท่อี ยบู่ นโครโมโซมภายในนิวเคลยี ส โดยลักษณะ พันธุกรรมเหล่านีส้ ามารถถา่ ยทอดจากบรรพบ รุษไปสู่ลกู หลานได้ผา่ นเซลลส์ ืบพันธุ์ การแสดงออกของลักษณะเดน่ และลักษณะด้อยเกดิ ขน้ึ จากโครโมโซม ทท่ี า หนา้ ทถ่ี า่ ยทอดข้อมลู ทางพันธกุ รรมจะมีอยสู่ องชดุ ท่เี ขา้ ค่กู ัน เรยี กว่า โครโมโซมคเู่ หมอื น (homologous chromosome) ดังนน้ั ยีนทค่ี วบคมุ ลักษณะของสิง่ มีชวี ิตกจ็ ะมคี ูท่ ีค่ วบคมุ การแสดงออกเดียวกนั อยู่ บนโครโมโซมค่เู หมือนด้วย ซึ่งเรยี กการจบั คกู่ นั ของยีน ท่ีควบคมุ การแสดงออกแบบเดียวกันว่า จีโน ไทป์ (genotype) มักเขยี นแทนด้วยตัวอกั ษรภาษาอังกฤษสองตวั คกู่ ันเชน่ Aa, BB, Dd เปน็ ตน้ โดยตวั อักษรภาษาอังกฤษตัวพิมพ์ใหญ่ หมายถงึ ยีนเด่น และตัวอกั ษร ภาษาอังกฤษตัวพมิ พ์เล็ก หมายถงึ ยนี ด้อย ซง่ึ ลักษณะดอ้ ยจะแสดงออกได้ เม่ือมียีนดอ้ ยกับยนี ด้อยเขา้ คกู่ ัน

เชน่ aa, bb เปน็ ตน้ แต่หากยีนเด่นเขา้ คู่ กบั ยีนดอ้ ย เชน่ Aa, Bb เป็นต้น ลักษณะท่แี สดงออกมา ก็จะ เปน็ ลกั ษณะเดน่ จะเห็นได้วา่ หากมยี ีนเดน่ เพยี งตัวเดยี วกส็ ามารถแสดงลักษณะเดน่ ได้ เพราะฉะนน้ั ลกั ษณะเด่นจึงเปน็ ลักษณะทีม่ โี อกาสทจี่ ะแสดงออกไดม้ ากกวา่ ลักษณะดอ้ ย บนโครโมโซมคเู่ หมอื นจะมยี ีนที่ควบคมุ ลักษณะการแสดงออกเดยี วกัน กระบวนการถ่ายทอดลกั ษณะทางพันธุกรรม ลกั ษณะทางพนั ธุกรรมจากพ่อแมส่ ามารถถ่ายทอดไปสลู่ กู ผา่ นทางเซลล์สืบพันธแ์ุ ละการปฏสิ นธิ ซ่ึงลูก ท่ีเกดิ ขึน้ จงึ มลี กั ษณะพันธุกรรม จากทัง้ พ่อและแมก่ ารศกึ ษาการถ่ายทอดลกั ษณะทางพนั ธกุ รรมจะช่วยทา ให้สามารถคาดการณ์ได้วา่ ลกู ท่เี กิดข้ึนจะมีโอกาสเกิดลกั ษณะใดไดบ้ ้าง 1) การถ่ายทอดลักษณะทางพันธกุ รรมหนงึ่ ลกั ษณะ

หากนาต้นพืชรนุ่ พอ่ แม่ท่เี ป็นตน้ สงู พนั ธุ์แท(้ TT)ผสมกับต้นเต้ียแคระ(tt) จะไดร้ ุ่นลกู (F1) เป็นต้นสูงมีจโี นไทปแ์ บบ Tt เมอื่ นามาผสมพนั ธ์ุกัน โอกาสที่ยนี จะเขา้ คกู่ ันมี 3 แบบ คอื TT, Tt , tt ในอัตราสว่ น 1:2:1 ดงั นั้นในร่นุ F2 ท่ีเกิดใหม่จะพบต้นสูง และตน้ เต้ยี แคระในอัตราส่วน 3 : 1 2) การถ่ายทอดลกั ษณะทางพันธุกรรมสองลักษณะ การผสมพนั ธุถ์ ่วั ลันเตาลกั ษณะเมล็ดกลมสเี หลืองกับเมล็ดขรุขระสเี ขยี ว ผลปรากฏวา่ ใน รุ่น F1ไดถ้ ว่ั ลันเตาที่มีเมล็ดกลมสีเหลืองทง้ั หมด และเม่ือนาเมลด็ ทเ่ี กดิ จากการผสมพันธุ์ภายในดอกเดียวกนั ของรุ่น F1 ไปเพาะเมล็ด ซ่ึงเปน็ รุน่ หลานหรือรุ่น F2 พบวา่ ไดเ้ มล็ดถัว่ ลันเตาทีไ่ ด้มี 4 แบบ คือ เมล็ดกลม สเี หลือง เมล็ดกลมสเี ขยี ว เมลด็ ขรขุ ระสีเหลือง และเมลด็ ขรขุ ระสเี ขียว ในอัตราส่วน 9 : 3 : 3 : 1 วธิ ีการถ่ายทอดลักษณะทางพนั ธุกรรม การถา่ ยทอดลักษณะทางพนั ธุกรรมทม่ี ี 2 ลกั ษณะ ดงั น้ี 1) ผา่ นทางออโตโซม โครโมโซมในสง่ิ มีชีวิตน้นั แบง่ ออกเปน็ 2 ประเภท คอื ออโต โซมและโครโมโซมเพศ ออโตโซมมี 22 คู่ ซึง่ พบว่าการถ่ายทอดลกั ษณะทางพนั ธกุ รรมผ่านทางออโตโซมจะเป็นไป ตามกฎของเมนเดล เชน่ ยีนท่ีควบคุมลกั ษณะมตี ิง่ หู 2) ผ่านทางโครโมโซมเพศ ลักษณะทางพนั ธุกรรมต่างๆทีก่ ลา่ วมา ข้างต้น เป็นการถ่ายทอดลักษณะพันธกุ รรมผ่านทางออโตโซม แต่จะมีลักษณะทางพันธกุ รรมบางอยา่ งท่ี จะถ่ายทอดผา่ นทางโครโมโซมเพศ เชน่ ยนี ที่กาหนด ตาบอดสี