พันธุศาสตร์ (...
Transcript of 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