ส่วนขยายของเมนเดล

heterozygote มีลักษณะกึ่งกลาง เช่น ดอกแดง × ขาว → ชมพูในตัวอย่างที่กำหนด

พื้นฐานที่ใช้: allele คือรูปแบบของ gene ณ ตำแหน่งเดียวกัน; genotype คือชุด allele; phenotype คือลักษณะที่สังเกต; heterozygote มี allele ต่างกันสองแบบที่ตำแหน่งเดียวกัน ส่วน homozygote มี allele แบบเดียวกันสองสำเนา

เข้าใจเนื้อหาและเงื่อนไข

1. incomplete dominance กับ codominance ต่างกันตรงไหน?

การข่มของแอลลีลไม่ได้เป็นแบบสมบูรณ์เสมอไป โดยต้องแยกความแตกต่างของปฏิสัมพันธ์ระหว่างแอลลีลให้ชัดเจน

การข่มไม่สมบูรณ์ (Incomplete dominance):
- เฮเทอโรไซโกตแสดง ฟีโนไทป์กึ่งกลาง (Intermediate phenotype) ผสมกลมกลืนระหว่างลักษณะเด่นและด้อย
- ตัวอย่าง: ดอกลิ้นมังกร ดอกสีแดง ( $C^RC^R$ ) ผสมกับ ดอกสีขาว ( $C^WC^W$ ) ได้รุ่นลูกดอกสีชมพู ( $C^RC^W$ )
- อัตราส่วน: รุ่น $F_2$ ได้อัตราส่วนจีโนไทป์และฟีโนไทป์เท่ากันคือ $1 \text{ แดง} : 2 \text{ ชมพู} : 1 \text{ ขาว}$ ( $1:2:1$ )
การข่มร่วมกัน (Codominance):
- เฮเทอโรไซโกตแสดง ลักษณะของทั้งสองแอลลีลออกมาอย่างเต็มที่พร้อมกัน โดยไม่มีการผสมกลืนเป็นค่ากลาง
- ตัวอย่าง: หมู่เลือดระบบ MN แสดงทั้งแอนติเจน M และ N บนผิวเม็ดเลือดแดงพร้อมกัน; หรือหมู่เลือด AB

ด้านซ้ายดอกสีแดงและดอกสีขาวนำไปสู่ดอกสีชมพูซึ่งเป็น phenotype กึ่งกลาง; ด้านขวาเม็ดเลือดหมู่ AB มีแอนติเจน A และ B แยกกันบนผิว แสดงร่วมกันไม่ผสมเป็นค่ากลาง — ภาพเทียบ incomplete dominance ที่ heterozygote มี phenotype กึ่งกลาง กับ codominance ที่หมู่เลือด AB แสดงแอนติเจน A และ B พร้อมกัน

จุดสังเกตสำคัญในภาพ:
- ภาพรวม: ความแตกต่างเชิงมโนทัศน์ระหว่าง Incomplete dominance กับ Codominance
- ส่วนประกอบและสัญลักษณ์: ซ้าย: วงกลมสีชมพูผสมเป็นเนื้อเดียว (Incomplete); ขวา: มีทั้งเครื่องหมาย A และ B แสดงบนผิวอย่างชัดเจน (Codominance)
- ข้อจำกัดของภาพจำลอง: แสดงในระดับสัญลักษณ์ ตัวแอลลีลยังคงแยกตัวอย่างอิสระตามกฎของเมนเดลไม่ได้หลอมรวมทางเคมี

2. multiple alleles: ประชากรมีมากกว่าสองแบบ แต่แต่ละคนมีสอง

ยีนหนึ่งตำแหน่งอาจมีหลายรูปแบบในประชากร แม้ว่าแต่ละบุคคลจะมียีนได้เพียง 2 แอลลีล

ระบบหมู่เลือด ABO:
- ถูกควบคุมด้วยยีนตำแหน่งเดียวที่มี 3 แอลลีลในประชากร: $I^A$ , $I^B$ , และ $i$
- ความสัมพันธ์ระหว่างแอลลีล:
  - $I^A$ และ $I^B$ ข่ม $i$ อย่างสมบูรณ์
  - $I^A$ และ $I^B$ มีความสัมพันธ์แบบ Codominance ต่อกัน
- ความสัมพันธ์จีโนไทป์และฟีโนไทป์:
  - เลือดหมู่ A: จีโนไทป์ $I^AI^A$ หรือ $I^Ai$
  - เลือดหมู่ B: จีโนไทป์ $I^BI^B$ หรือ $I^Bi$
  - เลือดหมู่ AB: จีโนไทป์ $I^AI^B$
  - เลือดหมู่ O: จีโนไทป์ $ii$

IᴬIᴬ หรือ Iᴬi ให้หมู่ A; IᴮIᴮ หรือ Iᴮi ให้หมู่ B; IᴬIᴮ ให้หมู่ AB; ii ให้หมู่ O พร้อมข้อความว่าหนึ่งคนมี allele สองสำเนา — ภาพจับคู่ genotype ของระบบ ABO กับหมู่เลือด A, B, AB และ O โดยแสดงทางเลือก genotype ของหมู่ A และ B

จุดสังเกตสำคัญในภาพ:
- ภาพรวม: สรุป 6 จีโนไทป์ และ 4 ฟีโนไทป์ของระบบหมู่เลือด ABO
- ส่วนประกอบและสัญลักษณ์: ตารางแสดงการเข้าคู่ของ $I^A, I^B, i$ ให้แอนติเจน A, แอนติเจน B, ทั้งคู่ (AB) หรือไม่มีแอนติเจน (O)
- ข้อจำกัดของภาพจำลอง: อธิบายเฉพาะระบบแอนติเจน ABO ไม่รวมระบบ Rh หรือหมู่เลือดบอมเบย์ (Bombay phenotype)

3. lethal allele เปลี่ยนสัดส่วน phenotype

แอลลีลที่ส่งผลรุนแรงถึงชีวิตอาจทำให้สัดส่วนของสิ่งมีชีวิตที่รอดชีวิตเบี่ยงเบนจากเมนเดล

กลไกของ Lethal allele:
- เมื่อจีโนไทป์แบบโฮโมไซกัสทำให้เอ็มบริโอตายตั้งแต่อยู่ในครรภ์ บุคคลกลุ่มนั้นจะไม่ปรากฏในประชากรแรกเกิด
- ตัวอย่าง: หนูขนสีเหลือง ( $Yy \times Yy$ ) ตัวอ่อนที่เป็น $YY$ จะตายในครรภ์ ส่งผลให้อัตราส่วนลูกที่รอดชีวิตเปลี่ยนจาก $3:1$ เป็น $2 \text{ เหลือง} : 1 \text{ เทา}$ ( $2:1$ )

ความรู้นี้ใช้กับโจทย์แบบไหน?

หาสัดส่วนเมื่อ heterozygote มี phenotype ไม่เหมือนเด่นสมบูรณ์

สังเกตจากโจทย์: โจทย์บอกว่าลูกผสมแสดงกึ่งกลางหรือแสดงผลของ allele ทั้งคู่

เลือกวิธีคิด: หา genotype ratio ก่อน แล้วระบุ phenotype ของ AA, Aa และ aa ตามข้อมูล; อย่ารวม heterozygote กับ homozygote โดยอัตโนมัติ

โจทย์หมู่เลือด ABO หรือหลาย allele

สังเกตจากโจทย์: มี Iᴬ, Iᴮ, i หรือระบุ allele หลายรูปแบบในประชากร

เลือกวิธีคิด: เขียน allele ที่บุคคลแต่ละคนมีเพียงสองสำเนา แล้วแปล genotype เป็น phenotype ก่อนผสม

มีสองยีนแต่ phenotype ratio แปลกจาก 9:3:3:1

สังเกตจากโจทย์: ข้อมูลบอกว่ายีนหนึ่งบังการแสดงออกหรือทั้งคู่ทำงานในกระบวนการเดียวกัน

เลือกวิธีคิด: จัด genotype เป็นกลุ่ม phenotype จากกลไกที่ให้ แล้วบวกความน่าจะเป็นของกลุ่มที่เหมือนกัน

ตัวอย่างโจทย์พร้อมวิธีคิด

ตัวอย่าง 1 · ผลของ allele ABO จากพ่อแม่ต่าง phenotype

ในแบบจำลอง ABO ทั่วไป ผสม Iᴬi × Iᴮi จงหาสัดส่วน genotype และหมู่เลือดของลูก

พ่อแม่คนแรกให้ Iᴬ หรือ i อย่างละ 1/2; คนที่สองให้ Iᴮ หรือ i อย่างละ 1/2
รวม gamete เป็น IᴬIᴮ, Iᴬi, Iᴮi และ ii อย่างละ 1/4 เพราะแต่ละคู่เกิดจากเหตุการณ์อิสระ
แปล phenotype โดย Iᴬ กับ Iᴮ codominant และเด่นเหนือ i จึงได้ AB, A, B และ O อย่างละหนึ่งส่วน

คำตอบ: หมู่ AB:A:B:O = 1:1:1:1 หรือ 25% ต่อแบบในค่าคาดหมาย

ตรวจเหตุผล: มี genotype ที่เป็นไปได้ครบ 4 แบบรวมความน่าจะเป็น 1; แต่ละคนมีเพียงสอง allele ณ ตำแหน่งนี้

ตัวอย่าง 2 · แยก intermediate จากการแสดงร่วม

ดอกไม้สมมติสายแท้ดอกแดง RR ผสมกับสายแท้ดอกขาว rr แล้ว F1 ทุกต้นเป็นชมพู Rr จัดรูปแบบเด่นอย่างไร และ F2 คาดเป็นอย่างไร?

phenotype ของ Rr อยู่กึ่งกลางระหว่าง RR และ rr จึงเข้ากับ incomplete dominance ในแบบจำลองนี้
Rr × Rr ให้ genotype RR:Rr:rr = 1:2:1
เมื่อทั้งสาม genotype มี phenotype ต่างกันตามที่ระบุ F2 จึงมีแดง:ชมพู:ขาว = 1:2:1

คำตอบ: เด่นไม่สมบูรณ์; F2 คาดแดง:ชมพู:ขาว = 1:2:1

ตรวจเหตุผล: allele ยังแยกได้และ genotype ratio ยังเป็น 1:2:1; เปลี่ยนเฉพาะการจับคู่ genotype กับ phenotype