บทที่1

บทที่1

โครโมโซม

หน่วยพื้นฐานที่สำคัญของสิ่งมีชีวิตคือ  เซลล์ ภายในประกอบด้วยไซโทพลาสซึม และนิวเคลียสอยู่ตรงกลางเซลล์  ภายในนิวเคลียสจะมีโครโมโซม  ซึ่งมีลักษณะ เป็นเส้นใยบาง ๆ พันกันอยู่

แต่ละโครโมโซมจะมียีนที่กำหนดลักษณะต่างๆ ของสิ่งมีชีวิตในสิ่งมีชีวิตแต่ละชนิด จะมีจำนวนโครโมโซมแตกต่างกันออกไป 

โครโมโซมของร่างกายคนเรามีอยู่ 46โครโมโซม  เมื่อนำมาจัดเป็นคู่ได้ 23 คู่  มีโครโมโซมอยู่  22 คู่  ที่เหมือนกันทั้งเพศหญิงและเพศชาย  เรียกโครโมโซมทั้ง  22  คู่นี้ว่า  โครโมโซมร่างกาย(autosome)  ส่วนคู่ที่  23  จะต่างกันในเพศหญิง และเพศชายคือ  ในเพศหญิงโครโมโซมคู่นี้จะเหมือนกัน  เรียกว่า โครโมโซม  XX  ส่วนในเพศชายโครโมโซมหนึ่งแท่งของคู่ที่  23  จะเหมือนโครโมโซม X  ในเพศหญิง  ส่วนอีกโครโมโซมมีลักษณะแตกต่างกันออกไป  เรียกว่า  โครโมโซม Y  ส่วนโครโมโซมคู่ที่  23  ในเพศชาย  เรียกว่า  โครโมโซม  XY  ดังนั้นโครโมโซมคู่ที่ 23  ทั้งในเพศหญิงและในเพศชาย  จึงเป็นคู่โครโมโซมที่กำหนดเพศใน มนุษย์จึงเรียกว่า  โครโมโซมเพศ (sex chromosome)

การแบ่งเซลล์ในสิ่งมีชีวิตมี 2 แบบ  คือ

1.  การแบ่งเซลล์แบบไมโทซีส  เป็นการแบ่งนิวเคลียสของเซลล์ร่างกาย  โดยการแบ่งเซลล์เดิมออกเป็น2 เซลล์ใหม่  โดยที่นิวเคลียสของทั้ง  2 เซลล์จะเท่ากับเซลล์เดิมด้วยเช่นกัน  มีวิธีแบ่งเป็นระยะต่างๆ ดังภาพ

ระยะอินเตอร์เฟส โครโมโซมมีลักษณะคล้ายเส้นใย เรียกว่า เส้นใยโครมาติน  (a)

ระยะโปรเฟส        โครโมโซมหดสั้นเข้า  จึงมองเห็นเป็นเส้นโครโมโซมสั้นลง  และมีการสร้างเส้นใยสปินเดิล   (b – c)

ระยะเมทาเฟส       โครโมโซมเรียงตัวกันกลางเซลล์ (d)

ระยะแอนาเฟส      โครมาตินของแต่ละโครโมโซมถูกดึงแยกจากกันโดยเส้นใยสปินเดิล (e)

ระยะเทโลเฟส        เกิดการแบ่งไซโทพลาสซึมโดยเยื่อหุ้มเซลล์คอดเข้าหากัน  จนกระทั่งเซลล์แยกออกจากกัน (f)

2.  การแบ่งแบบไมโอซีส  เป็นการแบ่งเซลล์เพื่อสร้างเซลล์สืบพันธุ์  กล่าวคือเป็นการแบ่งนิวเคลียสของเซลล์ไข่ (egg)  และเซลล์อสุจิ (sperm)  การแบ่งเซลล์ดังกล่าวนี้นิวเคลียสมีการเปลี่ยนแปลง  2 ขั้นตอน  คือ

ไมโอซีส I    เซลล์เดิมแบ่งออกเป็นเซลล์ใหม่  โดยนิวเคลียสของเซลล์ใหม่จะมีจำนวนโครโมโซมครึ่งหนึ่งของเซลล์เดิม

ไมโอซีส II   เป็นการแบ่งเซลล์เหมือนกับการแบ่งเซลล์แบบไมโทซีส  หลังจากมีการแบ่งเซลล์ในขั้นนี้แล้วจะได้เซลล์ใหม่ 4 เซลล์  และมีจำนวนเซลล์เพียงครึ่งหนึ่งของเซลล์เดิม  ซึ่งมีวิธีแบ่งเซลล์  ดังภาพ

ยีน (GENE)

คือ หน่วยพันธุกรรมที่อยู่บนโครโมโซม  มีลักษณะเรียงกันเหมือนสร้อยลูกปัด  ทำหน้าที่ควบคุมลักษณะต่างๆ   ทางพันธุกรรมจากพ่อแม่โดยผ่านเซลล์สืบพันธุ์ ไปยังลูกหลาน ในคนจะมียีนประมาณ 50,000 ยีน  ซึ่งยีนแต่ละตัวจะควบคุม ลักษณะต่างๆ ทางพันธุกรรมเพียงลักษณะเดียว  ยีนมีองค์ประกอบที่สำคัญเป็น กรดนิวคลีอิก  ชนิดที่เรียกว่า  ดีเอนเอ(deoxyribonucleic  acid : DNA)  อันเกิดจากการต่อกันเป็นเส้นของโมเลกุลย่อยที่เรียกว่านิวคลีโอไทด์ (nucleotide)  ส่วนเส้นโมเลกุลจะสั้นหรือยาวเท่าใด  ขึ้นอยู่กับปริมาณของโมเลกุลย่อยซึ่ง เราสามารถ อธิบายได้ง่ายๆว่า

 one gene one expression

ซึ่งหมายถึง 1 ยีนสามารถแสดงออกได้ 1 ลักษณะเท่านั้น

คู่ของยีน  เซลล์ของร่างกายของสิ่งมีชีวิตจะมีโครโมโซมที่ทำหน้าที่ถ่ายทอดข้อมูลทางพันธุกรรมอยู่ 2 ชุดเข้าด้วยกัน  เรียกว่าโครโมโซมคู่เหมือน  และจากที่กล่าวมาแล้วว่า  ยีนซึ่งเป็นตัวควบคุมลักษณะทางพันธุกรรมจะอยู่บนโครโมโซม  ด้วยเหตุนี้  ถ้าพิจารณาลักษณะทางพันธุกรรมลักษณะใดลักษณะหนึ่ง  เช่น  ลักษณะสีของดอก  จะพบว่าถ้ามียีนที่ควบคุมลักษณะสีของดอกอยู่บนโครโมโซมแท่งหนึ่ง  โครโมโซมที่เป็นคู่เหมือนก็จะมียีนที่ควบคุมลักษณะสีของดอกอยู่ด้วยเช่นกัน

อัลลีล (allele)  คือ  ยีนที่ควบคุมลักษณะเดียวกันแต่ต่างรูปแบบกันถึงแม้จะอยู่บนโครโมโซมคู่เหมือนตรงตำแหน่งเดียวกันก็ตาม  เช่น  ลักษณะติ่งหู  จะมียีนที่ควบคุมอยู่ 2 อัลลีล หรือ 2  แบบ คืออัลลีลที่ควบคุมการมีติ่งหู (ให้สัญลักษณ์เป็น B )และอัลลีลที่ควบคุมการไม่มีติ่งหู (ให้สัญลักษณ์เป็น b)

จีโนไทป์ (genotype)  คือลักษณะการจับคู่กันของอัลลีลของยีนที่ควบคุมลักษณะทางพันธุกรรม  ซึ่งมี 2ลักษณะได้แก่

1.            ลักษณะพันธุ์แท้ (homozygouse)  เป็นการจับคู่กันของยีนที่มีอัลลีลเหมือนกัน  เช่น  อัลลีลควบคุมการมีติ่งหู 2  อัลลีลจับคู่กัน (BB)  อัลลีลที่ควบคุมการไม่มีติ่งหูจับคู่กัน (bb) 

2.            ลักษณะพันธุ์ทาง (heterozygouse)  เป็นการจับคู่กันของยีนที่มีอัลลีลต่างกัน  เช่น  อัลลีลควบคุมการมีติ่งหูจับคู่กับอัลลีลที่ควบคุมการไม่มีติ่งหู  (Bb)

ฟีโนไทป์  (phenotype)  หมายถึง  ลักษณะทางพันธุกรรมของสิ่งมีชีวิตที่อยู่ภายใต้การควบคุมของจีโนไทป์ ซึ่งแสดงออกมาให้เห็นหรือปรากฏแก่ภายนอก  เช่นจำนวนชั้นของหนังตา  ลักษณะสีตา  สีผิว  ความสูง  เป็นต้น

การแสดงออกของลักษณะทางพันธุกรรม
          จากการทดลองการถ่ายทอดลักษณะทางพันธุกรรมของเมนเดลกล่าวว่า  “เมื่อ มีอัลลีลที่แตกต่างกัน 2 อัลลีล อัลลีลหนึ่งจะแสดงออกมาได้ดีกว่า อีกอัลลีลหนึ่ง  อัลลีลที่แสดงออกมาได้ดีกว่า  เรียกว่า  อัลลีลเด่น (dominant  allele)  จะบดบังอัลลีลที่แสดงออกมาไม่ดีเท่า เรียกว่า อัลลีลด้อย (recessive allele)"  หรือกล่าวได้ว่า  ลักษณะต่างๆ ทางพันธุกรรมที่เกิด จากการจับคู่ของยีน จากพ่อและแม่  และถ่ายทอดมาสู่รุ่นลูกหลาน  จะมีการแสดงออกได้ 2ลักษณะดังนี้

o    ลักษณะเด่น (dominant)  หมายถึง  ลักษณะที่ปรากฏออกมาในทุก ๆ รุ่นอย่างเด่นชัด  ซึ่งเกิดจากการจับคู่ของอัลลีลที่ควบคุมลักษณะเด่น เหมือนกันจับคู่กันหรืออาจเกิดจากการที่อัลลีลด้อยถูกข่มด้วยอัลลีลเด่นที่จับคู่กัน

o    ลักษณะด้อย (recessive)  หมายถึง ลักษณะที่แอบแฝงไม่แสดงออกมาให้เห็น เมื่ออยู่คู่กับลักษณะเด่น  แต่จะแสดงออกเมื่อมีการเข้าคู่กับลักษณะด้อย เหมือนกัน  ซึ่งโอกาสที่จะแสดงออกให้เห็นจะมีน้อยกว่าการแสดงออก ของลักษณะเด่น

1. พันธุกรรม(Heredity) หมายถึงข้อใด

      ก.  สิ่งที่ได้รับการถ่ายทอดจากคนที่รู้จัก

      ข. สิ่งที่ได้รับจากการถ่ายทอดมาจากบรรพบุรุษ หรือจากรุ่นสู่รุ่น

      ค. สิ่งที่ได้รับการถ่ายทอดจากบรรพบุรุษเพียงรุ่นเดียว

      ง. ความผิดปกติของร่างกาย

2. ข้อใดไม่เป็นลักษณะที่ถ่ายทอดทางพันธุกรรม         

      ก. ถนัดมือขวา                               ข. ลักยิ้ม                                          

      ค. แผลเป็น                                   ง. ตาสองชั้น

3. ลักษณะในข้อใดเกิดจากการถ่ายทอดทางพันธุกรรม   

      ก.  ตี๋ใหญ่เป็นโจรเหมือนพ่อ                ข.  สมใจมีลักยิ้มเหมือนแม่                                                                                         

      ค.  แดงชอบทานไก่ทอดเหมือนพ่อ        ง.  สมศรีและแม่ป่วยเป็นโรคกระเพาะ

4. ลักษณะใดเป็นความแปรผันแบบต่อเนื่อง

      ก. มีติ่งหู                                         ข. ห่อลิ้นได้                         

     ค. คิ้วห่าง                                         ง. ความสูง

5. ข้อใดกล่าวไม่ถูกต้องเกี่ยวกับโครโมโซม

      ก.  ออโทโซมทุกคู่จะมีขนาดเท่ากัน              

      ข. ในเซลล์ร่างกายจะมีโครโมโซม 46 แท่ง

      ค.  โครโมโซมแต่ละคู่จะมีจำนวนยีนต่างกัน        

      ง. เซลล์ไข่หรืออสุจิจะมีโครโมโซม 23 แท่ง

6. ในเซลล์ของคน “ออโตโซม” หมายถึงโครโมโซมคู่ที่เท่าใด

      ก. 1                                                  ข. 23                                        

      ค. 1-22                                             ง. 1-23

7. โครโมโซมมีองค์ประกอบเป็นสารประเภทใด

      ก.  ไขมันและโปรตีน                                                 

      ข. กรดนิวคลีอิกและไขมัน

      ค.  กรดนิวคลีอิกและโปรตีน                                     

      ง. กรดนิวคลีอิก ไขมัน และโปรตีน

8. โอกาสที่จะได้ลูกสาวมีค่าเท่ากับเท่าใด

      ก. 25%                                            ข. 50%                                  

       ค. 75 %                                 ง. 100%

9. เมนเดลได้ศึกษาเรื่องราวของพันธุกรรม โดยค้นพบหลักเกณฑ์ในข้อใด

      ก. สิ่งมีชีวิตถ่ายทอดลักษณะต่างๆ ไปสู่รุ่นหนึ่ง

      ข. เมื่อมีการปฏิสนธิ ทั้งยีนและโครโมโซมจะถูกถ่ายทอดไปสู่ลูกพร้อมๆ กัน

      ค. โครโมโซมจะแยกกันอยู่อย่างอิสระ เมื่อมีการปฏิสนธิจะมีการรวมกันของโครโมโซมอีกครั้งหนึ่ง

      ง. ยีนที่อยู่เป็นคู่ๆ ในสิ่งมีชีวิตจะแยกออกจากกันอย่างอิสระเมื่อมีการสร้างเซลล์สืบพันธุ์ และจะกลับมารวมกันอีกครั้งเมื่อมีการปฏิสนธิ                                                                                                                                                                                                                                                                                                

10. ลักษณะในข้อใดน่าจะนำโดยยีนด้อย

      ก.  พบลักษณะนั้นๆ ในทุกรุ่น                                  

      ข. พบลักษณะนั้นๆ บางชั่วรุ่น

      ค.  คนส่วนมากมีลักษณะนั้นๆ อยู่แล้ว                   

      ง. ไม่มีลักษณะใดๆ ที่นำโดยยีนด้อย

11. โรคกลุ่มใดเกิดจากความผิดปกติของออโทโซม

      ก.  ตาบอดสี                             ข.  ดาวน์ซินโดรม                                    

      ค.  ไคลน์เฟลเตอร์ซินโดรม          ง.  เทอร์เนอร์ซินโดรม

12. ข้อใด ไม่ ตรงกับข้อเท็จจริง

      ก. โรคทางพันธุกรรมในมนุษย์ส่วนใหญ่รักษาได้

      ข. ปัจจุบันมนุษย์สามารถตัดต่อยีนเพื่อผลิตฮอร์โมนอินซูลินได้

      ค. โรคทางพันธุกรรมในมนุษย์บางครั้งพบว่าไม่แสดงอาการให้เห็น

      ง. ลักษณะที่คนส่วนใหญ่มีหรือแสดงออกคือลักษณะที่ถูกควบคุมโดยยีนเด่น

13.  ข้อใดกล่าวถูกต้องเกี่ยวกับเทคนิคพันธุวิศวกรรม

      ก. เป็นการนำยีนของสิ่งมีชีวิตชนิดเดียวกันมาต่อกัน

      ข. เป็นการนำยีนของสิ่งมีชีวิตต่างชนิดมาต่อกัน

      ค. เป็นการตัดยีนที่ไม่ดีทิ้งไป

      ง. เป็นการเพิ่มจำนวนยีนให้มีมากขึ้นตามที่ต้องการ

14. ข้อใดประโยชน์จากเทคโนโลยีชีวภาพ

      ก. การเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อพืช               ข. การโคลนนิ่ง

      ค. พืช GMOs                                 ง. ถูกทุกข้อ

15. ทำไมจึงต้องมีการคัดเลือกพันธุ์

      ก.  เพื่อปรับปรุงพันธ์พืชและสัตว์          

      ข. เพื่อปรับปรุงให้ได้สายพันธุ์ใหม่

      ง. ถูกทั้ง ก และ ข                                                        

      ง. ไมมีข้อถูก

 เฉลยแบบทดสอบก่อน –หลังเรียน  เรื่อง พันธุกรรม

1.  ข          2. ค     3. ข        4. ง         5. ค        6. ค        7. ค        8. ข        9. ง         10. ข      11. ข      12. ก     13. ข         14. ง   15.ค