กฎของเมนเดล

Aa มี allele A และ a เมื่อสร้าง gamete แต่ละเซลล์ได้รับเพียงหนึ่งสำเนา จึงได้ A หรือ a อย่างละ 1/2 หากสร้างและอยู่รอดได้เท่ากัน

พื้นฐานที่ใช้: gene คือหน่วยข้อมูลบน DNA ที่เกี่ยวกับลักษณะ; allele คือรูปแบบต่างของ gene ตำแหน่งเดียวกัน; genotype คือชุด allele ที่บุคคลมี ส่วน phenotype คือสิ่งที่สังเกตได้; gamete คือเซลล์สืบพันธุ์ที่มี allele หนึ่งสำเนาต่อตำแหน่งในแบบจำลองดิพลอยด์

เข้าใจเนื้อหาและเงื่อนไข

1. allele แยกไปคนละ gamete

• กฎข้อที่ 1 ของเมนเดล (กฎการแยก: Law of Segregation) อธิบายพฤติกรรมของแอลลีลในระหว่างการสร้างเซลล์สืบพันธุ์

• หลักการพื้นฐาน:
  • ยีนของสิ่งมีชีวิตดิพลอยด์มี 2 แอลลีล เมื่อมีการแบ่งเซลล์แบบไมโอซิสเพื่อสร้างเซลล์สืบพันธุ์ แอลลีลทั้งสองจะแยกออกจากกันไปยังเซลล์สืบพันธุ์คนละเซลล์ (ระยะ Anaphase I)
  • เซลล์สืบพันธุ์แต่ละเซลล์จึงได้รับเพียง 1 แอลลีลเท่านั้น (เช่น เฮเทอโรไซโกต $Aa$ จะสร้างเซลล์สืบพันธุ์ $A$ และ $a$ ในอัตราส่วน $1:1$ หรืออย่างละ $1/2$)
• การผสมระหว่างเฮเทอโรไซโกต ($Aa \times Aa$):
  • อัตราส่วนจีโนไทป์ (Genotype ratio): $1 AA : 2 Aa : 1 aa$ ($1:2:1$)
  • อัตราส่วนฟีโนไทป์ (Phenotype ratio): เมื่อแอลลีล $A$ ข่ม $a$ อย่างสมบูรณ์ $AA$ และ $Aa$ จะแสดงลักษณะเด่นเหมือนกัน จึงได้ $3 \text{ เด่น} : 1 \text{ ด้อย}$ ($3:1$)
  • ข้อควรระวัง: สัดส่วน $1:2:1$ เป็นของจีโนไทป์ ส่วน $3:1$ เป็นของฟีโนไทป์ อย่าสับสนในการตอบคำถาม

• จุดสังเกตสำคัญในภาพ:
  • ภาพรวม: ตารางพุนเนตต์แสดงการรวมกันของเซลล์สืบพันธุ์จากการผสม $Aa \times Aa$
  • ส่วนประกอบและสัญลักษณ์: แถวบนและคอลัมน์ซ้ายคือเซลล์สืบพันธุ์ $A$ และ $a$; ช่องทั้งสี่แสดงจีโนไทป์ของรุ่นลูก $1 AA : 2 Aa : 1 aa$
  • ข้อจำกัดของภาพจำลอง: แสดงความน่าจะเป็นเชิงทฤษฎี จำนวนลูกจริงในแต่ละครอกอาจเบี่ยงเบนจากสัดส่วนนี้ได้ตามการสุ่ม

2. คู่ยีนต่างคู่จัดกลุ่มอย่างอิสระ

• กฎข้อที่ 2 ของเมนเดล (กฎการรวมกลุ่มอย่างอิสระ: Law of Independent Assortment) อธิบายการถ่ายทอดของยีน 2 คู่ขึ้นไป

• เงื่อนไขสำคัญ:
  • กฎนี้ใช้ได้เมื่อ ยีนทั้งสองคู่อยู่บนโครโมโซมต่างคู่กัน (Non-homologous chromosomes)
  • การจัดแถวและแยกตัวของคู่โฮโมโลกัสแต่ละคู่ในระยะ Metaphase I และ Anaphase I เกิดขึ้นอย่างเป็นอิสระต่อกัน
• การผสมสองลักษณะ (Dihybrid cross: $AaBb \times AaBb$):
  • เซลล์สืบพันธุ์ของแต่ละฝ่ายสร้างได้ 4 รูปแบบ: $AB, Ab, aB, ab$ ในอัตราส่วนเท่ากันอย่างละ $1/4$
  • ผลรวมในรุ่นลูก 16 ช่อง ได้ อัตราส่วนฟีโนไทป์ $9 : 3 : 3 : 1$:
    • $9$: แสดงลักษณะเด่นทั้งสอง ($A\_B\_$)
    • $3$: เด่นคู่แรก ด้อยคู่หลัง ($A\_bb$)
    • $3$: ด้อยคู่แรก เด่นคู่หลัง ($aaB\_$)
    • $1$: ด้อยทั้งสองลักษณะ ($aabb$)

• จุดสังเกตสำคัญในภาพ:
  • ภาพรวม: ตารางการผสม Dihybrid cross 16 ช่อง
  • ส่วนประกอบและสัญลักษณ์: หัวแถวและหัวคอลัมน์มีเซลล์สืบพันธุ์ 4 แบบ ($AB, Ab, aB, ab$); 16 ช่องแสดงผลลัพธ์ที่รวมเป็น 4 กลุ่มฟีโนไทป์ $9:3:3:1$
  • ข้อจำกัดของภาพจำลอง: ยึดสมมติฐานว่ายีนทั้งสองคู่ข่มสมบูรณ์และไม่มีการเชื่อมโยงบนโครโมโซมเดียวกัน (No linkage)

3. Test cross ใช้ตรวจสอบจีโนไทป์ของลักษณะเด่น

• การทดสอบพันธุกรรมเพื่อพิสูจน์ว่าฟีโนไทป์เด่นเป็นพันธุ์แท้หรือพันธุ์ทาง

• วิธีการทดสอบ:
  • นำสิ่งมีชีวิตที่แสดงลักษณะเด่นซึ่งยังไม่ทราบจีโนไทป์ ($A\_$) ไปผสมกับตัวทดสอบที่เป็น โฮโมไซกัสด้อย ($aa$)
• การแปลผล:
  • หากรุ่นลูกทุกคนแสดงลักษณะเด่นทั้งหมด ($100\%$): แสดงว่าต้นกำเนิดเป็น พันธุ์แท้ ($AA$)
  • หากรุ่นลูกมีลักษณะเด่นและด้อยในอัตราส่วน $1 : 1$: แสดงว่าต้นกำเนิดเป็น พันธุ์ทาง ($Aa$)

ความรู้นี้ใช้กับโจทย์แบบไหน?

ตัวอย่างโจทย์พร้อมวิธีคิด