ลักษณะทางพันธุกรรมที่เป็นส่วนขยายของพันธุศาสตร์เมนเดล
แบบฝึกหัด
EASY
ลักษณะทางพันธุกรรมที่เป็นส่วนขยายของพันธุศาสตร์เมนเดล (ชุดที่ 1)
HARD
ลักษณะทางพันธุกรรมที่เป็นส่วนขยายของพันธุศาสตร์เมนเดล (ชุดที่ 2)
เนื้อหา
การถ่ายทอดลักษณะทางพันธุกรรมที่นอกเหนือกฎเมนเดล (extra mendelian genetics)
ลักษณะทางพันธุศาสตร์ที่เมนเดลศึกษาคือลักษณะถั่วลันเตาที่ถูกควบคุมโดย 2 แอลลีลที่เกิดจาก การข่มแบบสมบูรณ์ (complete dominance) โดยจีโนไทป์แบบ heterozygous จะแสดงลักษณะเด่นเหมือน homozygous dominant แต่ในปัจจุบันพบว่ามีการถ่ายทอดลักษณะทางพันธุกรรมที่นอกเหนือกฎเมนเดลที่มีรูปแบบดังนี้
- การข่มไม่สมบูรณ์ (incomplete dominance) คือยีนเด่นไม่สามารถข่มยีนด้อยได้สมบูรณ์ จีโนไทป์แบบ heterozygous จึงมีลักษณะก้ำกึ่งระหว่างลักษณะเด่นกับลักษณะด้อย หากถูกกำหนดด้วย 2 แอลลีลก็จะแสดงฟีโนไทป์ 3 ลักษณะตามจำนวนลักษณะจีโนไทป์
ตัวอย่าง สีของดอกลิ้นมังกรและดอกคาร์เนชั่น ลักษณะเส้นผมของคน
- การข่มร่วมกัน (codominance) คือจีโนไทป์แบบ heterozygous จะแสดงลักษณะของสองแอลลีลออกมาทั้งคู่จึงไม่สามารถแยกได้ว่ายีนไหนเด่นหรือด้อย
ตัวอย่าง หมู่เลือด AB ในระบบเลือด ABO และหมู่เลือด MN ในระบบหมู่เลือด MN - พันธุกรรมที่อยู่บนโครโมโซมเพศ (sex-linkage gene) คือลักษณะที่ควบคุมโดยยีนที่อยู่บนโครโมโซม X หรือ Y ดังนั้นผู้หญิงหรือผู้ชายจะมีโอกาสเป็นลักษณะนี้ไม่เท่ากัน
ตัวอย่างลักษณะถูกควบคุมโดยยีนเด่นบนโครโมโซม X โรคมนุษย์หมาป่าที่มีลักษณะมีขนขึ้นตามใบหน้าและผิวหนังส่วนอื่นๆ
ตัวอย่างลักษณะถูกควบคุมโดยยีนด้อยบนโครโมโซม X โรคตาบอดสี ฮีโมฟีเลีย โรคขาดเอนไซม์ G6PD สีตาแมลงหวี่
ตัวอย่างลักษณะถูกควบคุมโดยยีนบนโครโมโซม Y ลักษณะขนที่ใบหู - ลักษณะที่ควบคุมโดยหลายแอลลีล (multiple alleles) คือลักษณะที่มีรูปแบบของยีนหรือแอลลีลมากกว่า 2 รูปแบบ จึงมีจีโนไทป์มากกว่า 2 ลักษณะ
ตัวอย่าง ระบบเลือด ABO ที่มียีน i ยีน IA และ ยีน IB
- ลักษณะที่ควบคุมโดยหลายยีน (polygene) คือลักษณะที่ถูกควบคุมโดยยีนหลายๆยีน หรือยีนหลายตำแหน่งบนโครโมโซม ทำให้ลักษณะที่ปรากฏมีความแปรผันแบบต่อเนื่อง
ตัวอย่าง สีของม่านตา สีผิว และความสูงของมนุษย์ ปริมาณน้ำนมวัว - ลักษณะจำกัดในเพศ (sex-limited traits) คือพันธุกรรมที่มีในทั้งสองเพศแต่จะแสดงออกแค่บางเพศ
ตัวอย่าง ลักษณะขนยาวในไก่เพศผู้ ลักษณะการมีน้ำนมในเพศเมีย การมีหนวดเครา - พันธุกรรมที่ขึ้นกับอิทธิพลเพศ (sex-influenced traits) คือลักษณะที่ถูกควบคุมโดยแอลลีลตัวเดียวกันแต่แสดงออกในสองเพศต่างกัน โดยในเพศหนึ่งจีโนไทป์แบบ heterozygous แสดงลักษณะเด่นแต่อีกเพศแสดงลักษณะด้อย
ตัวอย่าง อัลลีลที่ควบคุมลักษณะหัวล้าน - ยีนบนโครโมโซมเดียวกัน (linkage gene) ยีนที่ไม่ได้เป็นแอลลีลกัน และมีโลคัสอยู่ห่างกันมากๆจะมีโอกาสเกิด crossing over แยกออกจากกันได้อย่างอิสระและเกิดการรวมกลุ่มอย่างอิสระตามกฎข้อที่ 2 ของเมนเดล แต่ยีนที่มีโลคัสใกล้กัน โอกาสที่จะเกิด crossing over แล้วสองยีนนี้ไม่แยกออกจากกันจึงมีโอกาสเป็นไปได้มาก
ความแปรผันทางพันธุกรรม (genetic variation)
1. ลักษณะแปรผันแบบไม่ต่อเนื่อง (discontinuous variation) ลักษณะที่แสดงออกมีรูปแบบที่แตกต่างกันชัดเจนในแต่ละสิ่งมีชีวิตเช่น หมู่เลือด Rh ABO MN การมีลักยิ้ม การมีติ่งหู โดยส่วนมากจะถูกควบคุมโดยยีน 1 คู่
2. ลักษณะแปรผันแบบต่อเนื่อง (continuous variation) ลักษณะที่แสดงออกมาค่อยๆแตกต่างกัน เช่น ลักษณะสีผิว ความสูง ของคน ปริมาณน้ำนมวัว โดยส่วนมากถูกควบคุมด้วยยีนมากกว่า 1 คู่
การกำหนดเพศสัตว์
- มีโครโมโซมเพศเป็นตัวกำหนด โดยมี 3 ระบบย่อย
- XO/XX เพศผู้มีโครโมโซม X 1 แท่ง แต่เพศเมียมีโครโมโซม X 2 แท่ง พบในตั๊กแตน แมลงสาบ จิ้งหรีด
- XY/XX เพศผู้มีโครโมโซม X และ Y แต่เพศเมียมีโครโมโซม X 2 แท่ง พบในคนและแมลงหวี่
- ZW/ZZ ระบบนี้จะตรงข้ามกับระบบ XY/XX คือ เพศผู้มีโครโมโซม Z 2 แท่ง แต่เพศเมียมีโครโมโซม Z และ W พบในสัตว์เลื้อยคลานและสัตว์ปีก
- มีจำนวนชุดของโครโมโซมเป็นตัวกำหนด สัตว์บางชนิดมีการสืบพันธุ์แบบพาร์ทีโนเจเนซิส (parthenogenesis) เช่น ผึ้ง ต่อ แตน มด เพศเมียจะมีลักษณะสารพันธุกรรมแบบดิพลอยด์ (2n) ส่วนเพศผู้คือไข่ที่ไม่ได้รับการผสมจะเป็นแฮพลอยด์ (n)