เราจะรู้ได้อย่างไรว่าลักษณะใดเป็นลักษณะทางพันธุกรรม

     ในสิ่งมีชีวิตทุกชนิดจะมีการถ่ายทอดลักษณะต่าง ๆ ที่เป็นเอกลักษณ์เฉพาะของสิ่งมีชีวิตชนิดนั้น ๆ จากบรรพบุรุษไปสู่ลูกหลาน โดยมีการสืบพันธุ์เพื่อให้สามารถดำรงเผ่าพันธุ์ให้คงอยู่ได้ ซึ่งลักษณะที่มีการถ่ายทอดจากรุ่นสู่รุ่นนี้เรียกว่า พันธุกรรม (heredity) และวิชาที่ศึกษาเรื่องราวเกี่ยวกับพันธุกรรมเรียกว่า พันธุศาสตร์ (genetics) โดยความรู้ทางพันธุศาสตร์สามารถนำไปใช้ประโยชน์ได้หลายด้าน เช่น การวางแผนครอบครัวในการมีบุตรเพื่อป้องกันการให้กำเนิดเด็กที่มีความผิดปกติทางพันธุกรรม การให้เลือดแก่ผู้ป่วยการปรับปรุงพันธุ์พืชและสัตว์

ลักษณะทางพันธุกรรม

     หากนักเรียนสังเกตสิ่งมีชีวิตรอบตัวเอง เช่น สมาชิกในครอบครัว สัตว์เลี้ยง ต้นไม้ จะพบว่ามีลักษณะบางอย่างของสิ่งมีชีวิตที่เหมือนหรือคล้ายคลึงกับสิ่งมีชีวิตรุ่นก่อน ๆ ลักษณะที่ถูกถ่ายทอดจากสิ่งมีชีวิตรุ่นหนึ่งไปยังอีกรุ่นหนึ่ง โดยอาจมีการแสดงออกหรือไม่แสดงออกของลักษณะนั้น ๆ ในแต่ละรุ่นก็ได้ เรียกว่า ลักษณะทางพันธุกรรม (genetic characteristics) ลักษณะทางพันธุกรรมของมนุษย์สามารถถ่ายทอดได้โดยผ่านทางการสืบพันธุ์ ดังนั้นลูกที่เกิดมาจึงได้รับลักษณะทางพันธุกรรมมาจากพ่อและแม่อย่างละครึ่ง

     สำหรับบางลักษณะที่พบในสิ่งมีชีวิตอาจไม่ใช่ลักษณะทางพันธุกรรม แต่เป็นลักษณะที่เกิดขึ้นจากสภาพแวดล้อม เช่น แผลเป็นที่เกิดจากสุนัขกัด สันจมูกที่โด่งขึ้นจากการทำศัลยกรรมการวิเคราะห์ว่าลักษณะใดเป็นลักษณะที่ถ่ายทอดทางพันธุกรรมนั้น สามารถดูได้จากการศึกษาลักษณะทางพันธุกรรมในหลาย ๆ รุ่น เพราะบางลักษณะอาจไม่ปรากฏในรุ่นลูกแต่อาจปรากฏในรุ่นหลานได้ลักษณะทางพันธุกรรมสามารถจำแนกได้เป็น 2 ประเภท ดังนี้

     1) ลักษณะที่มีความแปรผันแบบไม่ต่อเนื่อง (discontinuous variation)

เป็นลักษณะทางพันธุกรรมที่แยกความแตกต่างได้ไม่ชัดเจน ซึ่งเกิดจากอิทธิพลทางพันธุกรรมร่วมกับสิ่งแวดล้อม เช่น ความสูง โครงร่าง สีผิว สติปัญญา สีของม่านตา

ลักษณะทางพันธุกรรม หมายถึง ลักษณะของสิ่งมีชีวิตที่ถูกควบคุมโดยกรดนิวคลีอิกชนิด DNA หรือ RNAที่สามารถถ่ายทอดจากรุ่นหนึ่งไปยังรุ่นต่อ ๆ ไป โดยอาศัยเซลล์สืบพันธุ์หรือเซลล์ชนิดอื่น ๆ เป็นสื่อกลางในการถ่ายทอด

ประเภทของลักษณะทางพันธุกรรม ลักษณะทางพันธุกรรมจำแนกเป็น 2 ประเภท คือ
1.ลักษณะที่มีความแปรผันไม่ต่อเนื่อง (Discontinuous variation) เป็นลักษณะพันธุกรรมที่
- แยกความแตกต่างกันได้อย่างเด่นชัด
- มักถูกควบคุมด้วยยีนน้อยคู่
- มักเกี่ยวข้องกับทางด้านคุณภาพ (Qualitative trait)
2. ลักษณะที่มีความแปรผันต่อเนื่อง (Continuous variation) เป็นลักษณะทางพันธุกรรมที่
- ไม่สามารถแยกความแตกต่างได้อย่างเด่นชัด
- มักถูกควบคุมด้วยยีนหลายคู่ (Polygenes or Multiple genes)
- มักเกี่ยวข้องกับทางด้านปริมาณ (Qrantitative trait)

คำศัพท์ที่ควรทราบในการศึกษาพันธุศาสตร์
1. เซลล์สืบพันธุ์ (Gamete or Sex cell) หมายถึง ไข่ (Egg) หรือ สเปิร์ม ( Sperm)
2. ลักษณะเด่น (Dominance) หมายถึง ลักษณะที่ปรากฏออกมาในรุ่นลูกหรือรุ่นต่อ ๆ ไปเสมอ
3. ลักษณะด้อย (Recessive) หมายถึง ลักษณะที่ไม่มีโอกาสปรากฏในรุ่นต่อไป
4. ยีน (Gene) หมายถึง หน่วยควบคุมลักษณะทางพันธุกรรมของสิ่งมีชีวิตเป็นสารเคมีจำพวกกรดนิวคลีอิก โดยเฉพาะ ชนิด DNA จะพบมากที่สุด ชนิด RNA
5. โฮโมโลกัสยีน (Homologous gene) หมายถึง ยีนที่เหมือนกันอยู่ด้วยกัน เช่น TT , tt , AA , bb
6. เฮเทอโรไซกัสยีน (Heterozygous gene) หมายถึง ยีนที่ต่างกันอยู่ด้วยกัน เช่น Tt , Aa , Bb
7. จีโนไทป์ (Genotype) หมายถึง ลักษณะหรือแบบของยีนที่ควบคุมลักษณะ
8. ฟีโนไทป์ (Phenotype) หมายถึง ลักษณะของสิ่งมีชีวิตที่ปรากฏออกมาเนื่องจากการ แสดงออกของยีนและอิทธิพลของ สิ่งแวดล้อม
9. โฮโมโลกัสโครโมโซม (Homologous chromosome) หมายถึง โครโมโซมที่เป็นคู่กัน มีขนาดและรูปร่างภายนอกเหมือนกัน
10. โฮโมไซกัสโครโมโซม (Homozygous chromosome) หมายถึง โครโมโซมที่เป็นโฮโมโลกัสกันและมียีนที่เป็นโฮโมไซกัสกัน อย่างน้อย 1 คู่

กฏพันธุกรรมของเมนเดล
เมนเดลได้ทดลองผสมถั่วลันเตาที่มีลักษณะต่าง ๆ กัน 7 ลักษณะซึ่งกระจายอยู่บนโครโม
โซมต่างท่อนกัน โดยได้ทำ การทดลองนานถึง 7 ปี จึงพบกฏเกณฑ์การถ่ายทอดลักษณะต่าง ๆและได้รับการยกย่องเป็นบิดาแห่งวิชาพันธุศาสตร์ (Father of Genetics)

กฏการถ่ายทอดลักษณะทางพันธุกรรมของเมนเดล ที่สำคัญ คือ

กฏข้อที่ 1 กฏแห่งการแยก (Law of segregation)
มีสาระสำคัญดังนี้คือ : ยีนที่อยู่คู่กันจะแยกตัวออกจากกันไปอยู่ในแต่ละเซลล์สืบพันธุ์ก่อนที่จะมารวมตัวกันใหม่เมื่อ จะมารวมตัวกันใหม่เมื่อ

กฏข้อที่ 2 กฏแห่งการรวมกลุ่มอย่างอิสระ (Law of independent assortment)
มีสาระสำคัญดังนี้คือ : ยีนที่เป็นคู่กันเมื่อแยกออกจากกันแล้ว แต่ละยีนจะไปกับ ยีนอื่นใดก็ได้อย่างอิสระนั่นคือเซลล์ สืบพันธุ์จะมีการรวมกลุ่มของหน่วยพันธุกรรมของลักษณะต่าง ๆ โดยการรวมกลุ่มที่เป็นไปอย่างอิสระ จึงทำให้สามารถทำนายผลที่เกิดขึ้นในรุ่นลูกรุ่นหลายได้

มัลติเปิลอัลลีลส์ (Multiple alleles)
อัลลีล หรืออัลลีโลมอร์ฟ (Allele or Allelomorph) หมายถึง ยีนต่างชนิดกันที่เข้าคู่กันได้ หรือ หน่วยกรรมพันธุ์ที่ ต่างชนิดกันแต่อยู่ในตำแหน่ง(Locus) ของโครโมโซมที่เป็นคู่กัน(Homologous chromosome) และควบคุมลักษณะพันธุกรรมเดียวกัน
มัลติเปิลอัลลีลส์ หมายถึง พันธุกรรมลักษณะใดลักษณะหนึ่งที่ถูกควบคุมด้วยยีนมากกว่า 2 อัลลีลส์ (Alleles) ที่ตำแหน่ง (Locus) หนึ่งของโครโมโซมที่เป็นคู่กัน (Homolo-gous chromosome)

มัลติเปิลยีนส์ หรือพอลียีนส์ (Multiple genes or Polygenes)
มัลติเปิลยีนส์ หรือ พอลียีนส์ หมายถึง กลุ่มของยีนหรือยีนหลาย ๆ คู่ที่กระจายอยู่บนโครโมโซมคู่เดียวกันหรือต่างคู่กัน ต่างทำหน้าที่ร่วมกันในการควบคุมลักษณะพันธุกรรมหนึ่ง ๆ ของสิ่งมีชีวิต

ยีน และโครโมโซม (Gene and Chromosome)
ยีน (Gene) หมายถึง หน่วยควบคุมลักษณะพันธุกรรมของสิ่งมีชีวิต ซึ่งเป็นแต่ละส่วนของสารพันธุกรรม ชนิด DNA หรือ RNA โดยบรรจุอยู่ในโครโมโซม (Chromosome) ตำแหน่งของยีนในโครโมโซมเรียก โลกัส (Locus) เนื่องจากสิ่ง มีชีวิตโดยทั่วไปจะมีโครโมโซม
เหมือนกันเป็นคู่ ๆ (Homologus chromosome) ดังนั้น 1 โลกัส จึงหมายถึง 2 ตำแหน่งที่อยู่ตรงกันบนโฮโมโลกัสโครโมโซม ซึ่งยีนต่างชนิดกันที่อยู่บนโลกัสเดียวกัน เรียกว่าเป็นอัลลีล (Allele) กัน
โครโมโซม (Chromosome) ในเซลล์ร่างกาย จะมีรูปร่าง ลักษณะที่เหมือนกันเป็นคู่ ๆ แต่ละคู่เรียกว่า โฮโมโลกัสโครโมโซม(Homologus chromosome) ซึ่งโครโมโซมที่เป็นโฮโมโลกัสกันนี้ จะมีรูปร่าง ลักษณะเหมือนกัน ความยาวเท่ากัน ตำแหน่งเซนโทรเมียร์ตรงลำดับยีนในโครโมโซมเหมือนกัน และมียีนที่เป็นอัลลีลกัน
ในโครโมโซมเรามีโครโมโซม 23 คู่ แต่ละคู่มียีนควบคุมลักษณะพันธุกรรมมากมายเรียงต่อ ๆ กันไป ดังนั้นจึงอาจ แบ่งยีนที่ควบคุมลักษณะพันธุกรรมออกเป็น 2 ประเภท คือลักษณะพันธุกรรมที่ควบคุมโดยยีนในออโตโซม และที่ถูก ควบคุมโดยยีนในโครโมโซมเพศ

ยีนในออโตโซม
- ยีนที่ควบคุมหมู่เลือด ABO (ABO blood grorp)
- ยีนที่ควบคุมหมู่เลือด Rh (Rh blood group)
- ยีนที่ทำให้เกิดโรคมะเร็งที่เรตินา (Retinoblastoma)
- ยีนที่ทำให้เกิดโรคทาลัสซีเมีย (Thalassemia)

กรดนิวคลีอิก (Nucleic acid) มี 2 ชนิดคือ
1. DNA (Deoxyribonucleic acid)
2. RNA (Ribonucleic acid)

DNA
DNA เป็นสารพันธุกรรมที่พบเป็นส่วนใหญ่ในสิ่งมีชีวิตซึ่งมีโครงสร้างดังนี้
1.DNA เป็นพอลีเมอร์(Polymer) ประกอบขึ้นจากหน่วยย่อย(Monomer) เรียกว่า นิวคลีโอไทด์(Nucleotide)
2.แต่ละนิวคลีโอไทด์เชื่อมต่อกันเป็นสายยาว โดยมีการสร้างพันธะระหว่างหมู่ฟอสเฟตของนิวคลีโอไทด์หนึ่งกับน้ำตาล ของนิวคลีโอไทด์อีกหนึ่งที่คาร์บอน
3.DNA โมเลกุลหนึ่งประกอบขึ้นจากพอลินิวคลีโอไทด์ 2 สาย โดยสายทั้งสองนี้ยึดกันด้วยพันธะไฮโดเจน
4.พอลินิวคลีโอไทด์สองสายในโมเลกุลของ DNA นั้น แต่ละสาย

https://sites.google.com/site/chawissil/laksna-thang-phanthukrrm