บทท�� 2การถ่ายทอดทาง

พั�นธุ�กรรม

ย�น , โครโมโซม และย�โนไทป์� ย�น (gene)

• หนวยพั !นฐานของการถ่ายทอดทางพั�นธุ�กรรม

• ชื้ !นส่วนของdeoxyribonucleic acid หร อDNA

• โมเลก�ลท��ส่ล�บซ�บซ'อนเร�ยงตั�วเพั �อเป์)นรห�ส่ทางพั�นธุ�กรรมของส่*�งม�ชื้�ว*ตั

โครโมโซม (Chromosome)

• ส่ายยาวของ DNA รวมตั�วก�นอย+ภายในน*วเคล�ยส่ในเซลของส่*�งม�ชื้�ว*ตั

• โครโมโซมจะอย+เป์)นค+ โครโมโซม หน/�งจะถ่ายทอดมาจากพัอ และอ�ก

โครโมโซมหน/�งจะถ่ายทอดมาจากแม

• จ0านวนค+ของโครโมโซมจะข/!นอย+ก�บชื้น*ดของส่�ตัว1

ชื้น*ด จ0านวนโครโมโซม (แทง)โค 60

ม'า 64

แพัะ 60

ส่�กร 38

แกะ 54

ไก 78

ไกงวง80

J locusB locus

โลก�ส่ (locus) ตั0าแหนงของย�น ท��แตัละโลก�ส่ จะเป์)นตั0าแหนงของค+

ของย�นค+ของย�นในแตัละโลก�ส่จะแทนตั�วส่�ญญ

ล�กษณ์1 เชื้นท�� J โลก�ส่ จะม�ย�น J และ j

J , j เร�ยกวา อ�ลล�ล (Allele) (ร+ป์แบบ ตัาง ๆ ของย�น)

ร+ป์แบบของย�น เชื้น Jj เราเร�ยกวา ย�โน ไทป์� (genotype)

ร+ป์แบบของย�น ท��ตั0าแหนงใดตั0าแหนงหน/�ง เร�ยกวา a one-locus genotype

ท�� a one-locus genotype จะ ส่ามารถ่เร�ยกวาเป์)น โฮโมไซก�ส่

( homozygous) เม �อย�นท��ตั0าแหนงน�!น ม�หน'าท��เหม อนก�น เชื้น JJ, BB, bb, jj

ท�� a one-locus genotype จะ ส่ามารถ่เร�ยกวาเป์)น เฮทเทอโรไซก�ส่

( heterozygous) เม �อย�นท�!ง 2 น�!ม� องค1ป์ระกอบทางเคม� และหน'าท��ท��แตักตัาง

ก�น เชื้น Jj, Bb

กฎของเมนเดล (Mendel’s laws)

• กฎการแยกของค+ของย�น (law of segregation)

ในการส่ร'าง เซลส่ บพั�นธุ�1 (germ cell หร อ gamete) ท��

ตั0าแหนงหน/�งของย�นจะม� 2 ย�น ในเซลพัอแม จะถ่+ก แยกออก โดยจะม�เพั�ยงย�น

เด�ยวเทาน�!นไป์อย+ใน เซลส่ บพั�นธุ�1

•กฎการรวมก�นของโดยอ*ส่ระ (law of independent

assortment) ย�นจะจ�ดเข'าชื้�ดโดยอ*ส่ระระหวางขบวนการ meiosis ถ่'าการเก*ดโอกาส่ในการเก*ดเซลส่ บพั�นธุ�1ร+ป์แบบตัางม�เทาก�น

Parent cell(2n)

Germ cell or Gamete(n)

Parent genotype: AABB AABb AaBb

Possible gametes: AB AB Ab AB Ab aB ab

Linkage ตั0าแหนง หร อ locus 2 หร อ มากกวา อย+บนโครโมโซมแทงเด�ยวก�น

J locusB locus

J j

B b

JBjb

Crossing over การเก*ดการแลกเป์ล��ยนชื้*!นส่วนของโครโมโซมท��เป์)นค+ก�น

J locusB locus

J j

B b

J locusB locus

j J

B b

jB Jb

Parent cell(2n)

Gamete(n)

Zygote(2n)

Embryo(2n)

Female

Male

Male/Female R r

R RR Rr

r Rr rr

1 RR:2 Rr:1

RR R RR

Punnett square

ตัาราง 2 ทาง ใชื้'ในการค0านวณ์หาร+ป์แบบย�นของไซโกตัหร อของล+กท��จะเป์)นไป์ได'หล�งจากการผส่มพั�นธุ�1

JjBb x JjBb

F/M JB Jb jB jb

JB JJBB JJBb JjBB JjBb

Jb JJBb JJbb JjBb Jjbb

jB JjBB JjBb jjBB jjBb

jb JjBb Jjbb jjBb jjbb

1 2 2 1 4JJBB: JJBb: JjBB: JJbb: JjBb:

1 2 2 1jjBB: Jjbb: jjBb: jjbb

•Dominance: ป์ฏิ*ก*ร*ยารวมระหวางย�นท�� ตั0าแหนงเด�ยวก�น เชื้น

heterozygotes อ�ลล�ลหน/�งจะม�อ*ทธุ*พัลตัออ�กอ�ลล�ลหน/�ง (complete dominance, partial dominance, no dominance, and over dominance)

J’J’ (10 กก.) JJ(20 กก.)

JJ’ (15 กก.) JJ’ (20 กก.)•Epistasis: ปฏิ�กิ�ริ�ยาริวมริะหวางย�นต่าง

ต่�าแหนง เช่นกิาริแสดงออกิของย�นที่��ต่�าแหนงหน��งข��นอย�กิ�บอ�ลล�ลในอ�กิต่�าแหนงหน��ง

•Sex-Related Inheritance: กิาริแสดงออกิของย�นข��นอย�กิ�บเพศ (sex-linked, sex-limited, and sex influenced inheritance)

Quantitative Genetics (พั�นธุ�ศาส่ตัร1ป์ร*มาณ์)

Quali tative traits (ล�กษณ์ะค�ณ์ภาพั): การแส่ดงออกของล�กษณ์ะป์รากฏิถ่+กควบค�ม

ด'วยย�นน'อยค+ และส่ภาพัแวดล'อมไมม�อ*ทธุ*พัล ตัอการแส่ดงออกล�กษณ์ะป์รากฏิ (P=G)

Quantitative traits (ล�กษณ์ะป์ร*มาณ์): การแส่ดงออกของล�กษณ์ะป์รากฏิถ่+กควบค�ม

ด'วยย�นหลายค+ และส่ภาพัแวดล'อมม�อ*ทธุ*พัลตัอการแส่ดงออกของล�กษณ์ะป์รากฎ

EGP

EGP

5

0

0

A ) P=600

B ) P=450

450C)P=

-Phenotypicvalue(P mean)

Genotypic value (G)

Environmentaleffect(E)

Genotypic vale ( คาย�โนไทป์� หร อคาความส่ามารถ่ทางพั�นธุ�กรรมรวม ): อ*ทธุ*พัลของย�นในตั�วส่�ตัว1แตัละตั�วท��ส่งผลตัอการ

แส่ดงออกในล�กษณ์ะน�!น ๆคาความส่ามารถ่ทางพั�นธุ�กรรมรวมเก*ดจาก อ*ทธุ*พัลทางพั�นธุ�กรรม

3 แบบ ค อ• อ*ทธุ*พัลทางพั�นธุ�กรรมแบบบวกส่ะส่ม

(Additive genetic effects, Breeding value, A, BV)

• อ*ทธุ*พัลทางพั�นธุ�กรรมเน �องจากป์ฏิ*ก*ร*ยา รวมระหวางย�นในตั0าแหนงเด�ยวก�น

(Dominance genetic effects, D)

• อ*ทธุ*พัลทางพั�นธุ�กรรมเน �องจากป์ฏิ*ก*ร*ยา รวมระหวางย�นตัางตั0าแหนง (Epistatic

effects, I)

IDAG

BVAA = 10 10+

=2 0

BVAa = 1 0 + -10 0( )=

BVaa - =( 1 0 )+- -10 20

Genotype Breeding Value Genotypic ValueAA 2 0 g 20

gAa 0 g 20 gaa - 20 g - 20

g

อ�ตัราพั�นธุ�กรรมแบบกว'าง Heritability in

broad sense, h 2

)(

)(

)(

)(

)(

)(

)()()(

),(2)()()(

PV

EV

PV

GV

PV

PV

EVGVPV

EGCOVEVGVPV

EGP

อ�ตัราพั�นธุ�กรรมแบบแคบ

Heritability in nar row sense, h2

)(

)()()(

)(

)(

)(

)(

)()()()()(

....2)()()()()(

PV

EVIVDV

PV

AV

PV

PV

EVIVDVAVPV

COVEVIVDVAVPV

EIDAP

EGP

อ�ตัราพั�นธุ�กรรม (heritability: h2)ส่�ดส่วนของความแป์รป์รวนเน �องจาก

พั�นธุ�กรรม ( genetic variance) ตัอความแป์รป์รวนของล�กษณ์ะป์รากฏิ (phenotypic variance) หร อ

ส่�ดส่วนของความแป์รป์รวนเน �องจากพั�นธุ�กรรมแบบบวกส่ะส่ม (additive genetic variance) ตัอความแป์รป์รวนของล�กษณ์ะป์รากฏิ phenotypic variance หร อ

เป์)นคาท��บอกถ่/งความส่�มพั�นธุ1ระหวางพั�นธุ�กรรม และล�กษณ์ะป์รากฏิ

อ�ตัราพั�นธุ�กรรมเป์)นคาเฉพัาะของแตัละป์ระชื้าการ ใน

แตัละล�กษณ์ะ ม�คา ตั�!งแตั - 01

ส่หส่�มพั�นธุ1ทางพั�นธุ�กรรม (Genetic Correlation, rG)

เก*ดจากการท��ย�นตั0าแหนงหน/�งม�ผลในการควบค�มล�กษณ์ะมากกวาหน/�งล�กษณ์ะ (pleiotropy) และจากการท��ย�นหร อกล�มของย�นท��ควบค�มล�กษณ์ะท�!งส่องม�ตั0าแหนงอย+บนโครโมโซมเด�ยวก�น (linkage)

ส่น�บส่น�นซ/�งก�นและก�น (synergistic effect)

แบบตัรงก�นข'าม (antagonistic effect)