ค้นหาบล็อกนี้

วันอังคารที่ 3 มิถุนายน พ.ศ. 2557

พันธุกรรม ม.3

วิทยาศาสตร์ ม.3     โดย อ.จิรัชยา  บุญศรี     โรงเรียนท่าแร่ศึกษา  สพม.23


หน่วยการเรียนรู้ที่ 1

พันธุกรรมและความหลากหลายของสิ่งมีชีวิต

                 พันธุศาสตร์   ( Genetics )  เป็นลักษณะหนึ่งของวิชาชีววิทยาที่ว่าด้วยการถ่ายทอดลักษณะทางพันธุกรรมไปสู่ลูกหลาน  ( Heridity )   เป็นการศึกษาเกี่ยวกับลักษณะทางพันธุกรรมและความแปรผันของลักษษณะต่าง ๆ ของสิ่งมีชีวิต  ซึ่งลักษณะที่ถ่ายทอดต่อ ๆ กันมานั้นถูกควบคุมโดยหน่วยพันธุกรรมที่เรียกว่า ยีน (Gene )
                การศึกษาเรื่องพันธุศาสตร์มีความเกี่ยวข้องกับความสำคัญ  2  ประการ คือ
                                1. ลักษณะของสิ่งมีชีวิต  สิ่งมีชีวิตหนึ่ง ๆ ที่มีลักษณะเฉพาะตัวที่แตกต่างจากสิ่งมีชิวิตอื่นๆ
เราจึงอาศัยลักษณะเฉพาะตัวแบ่งสิ่งมีชีวิตออกเป็นกลุ่ม เป็นพวก  ซึ่งมีหลายอย่าง  เช่น รูปร่าง  น้ำหนัก  สี ขนาด  เสียง  รส  ตำแหน่งอวัยวะ  ลักษณะดังกล่าวสามารถสังเกตได้โดยตรง  แต่บางลักษณะต้องใช้วิธีการที่ซับซ้อน  เช่น  การแยกประเภทหมู่เลือด  ความสามารถทางสติปัญญา   เป็นต้น
                                2. การค้นหาแบบแผนการถ่ายทอดลักษณะของสิ่งมีชีวิต
พันธุกรรม   หมายถึง   ลักษณะของสิ่งมีชีวิตที่ ถ่ายทอดจากพ่อแม่ไปสู่ลูกหลาน  ซึ่งเป็นลักษณะที่ถูกควบคุมโดยหน่วยพันกรรมหรือยีน  สิ่งมีชีวิตต่างชนิดกันมีลักษณะที่แตกต่างกัน  และสิ่งมีชีวิตชนิดเดียวกันยังมีลักษณะเฉพาะที่แตกต่างกัน 

หน่วยพันธุกรรม

                หน่วยพันธุกรรมหรือยีน (gene ) หมายถึงหน่วยที่ทำหน้าที่ควบคุมลักษณะต่าง ๆ ของสิ่งมีชีวิต  เช่น สีผม  สีตา  สีผิว ความสูง  ลักษณะเส้นผม  ลักยิ้ม  สติปัญญา   ส่วนลักษณะที่ไม่ใช่ลักษณะทางพันธุกรรม  เช่น  เพศ  อ้วน  ผอม  เสียง  เป็นต้น   ส่วนยีนที่ผิดปกติ โรคปัญญาอ่อนบางชนิด  โรคเลือดผิดปกติชนิดทาลัสซีเมีย  เป็นต้น  ในคนปกติ อาจมียีนมีลักษณะเข่นนี้แฝงอยู่   ยีนที่ผิดปกติเหล่านี้จะเป็นยีน
ด้อยซึ่งอาจแสดงลักษณะด้อยปรากฎให้เห็นในรุ่นลูกหลานต่อไป
หน่วยพันธุกรรมในนิวเคลียสของเซลล์
                เซลล์ของสิ่งมีชีวิตมีนิวเคลียส   ภายในนิวเคลียสมีโครโมโซมกระจายอยู่ทั่วไปเป็นคุ๋ ๆ  บนโครโมโซมแต่ละคู่มียีนควบคุมลักษณะต่าง ๆ ซึ่งประกอบด้วยยีน  2  หน่วยที่ได้มาจากพ่อ 1 หน่วยและจากแม่ 1 หน่วย  โครโมโซมในร่างกายมนุษย์มี 46 แท่ง  หรือ  23  คู่  แบ่งได้  2  ชนิดคือ
1.  ออโตโซม   ( autosome)  มี 22 คู่ คือโครโมโซมคู่ที่ 1 22 ที่เหมือนกันทั้งเพศชายและเพศหญิง
2. โครโมโซมเพศ (sex chromosome) คือโครโมโซมคู่ที่ 23 เพศหญิงจะมีโครโมโซมเป็น  XX
ส่วนเพศชายจะมีโครโมโซมเป็นXY



ตารางแสดงจำนวนโครโมโซมของสิ่งมีชีวิตบางชนิด
สิ่งมีชีวิต
จำนวนโครโมโซมของเซลล์ร่างกาย
   คน
   ลิงซิมแปนซี
   สุนัข
   แมว
   กบ
   แมลงหวี่
46          แท่ง  หรือ  23  คู่
48   แท่ง  หรือ  24  คู่
78   แท่ง  หรือ  39  คู่
38   แท่ง  หรือ  19  คู่
26   แท่ง  หรือ  13  คู่
  8   แท่ง  หรือ    4  คู่


โครโมโซมเพศ

ครโมโซมเพศเป็นโครโมโซมคู่ที่ 23  ของมนุษย์   ลักษณะของโครโมโซมเพศขึ้นอยู่กับ
โครโมโซมเพศที่มาจับคู่กัน โครโมโซมไข่มาจากเพศหญิงมีโครโมโซมเป็น XX  ส่วนโครโมโซมเพศชายมีโครโมโซมเป็น  XY 

ประเภทของลักษณะทางพันธุกรรม

                 สิ่งมีชีวิตแต่ละหน่วยประกอบด้วยลักษณะทางพันธุกรรมจำนวนมาย   ลักษณะทางพันธุกรรมสามารถจำแนกได้  2 ประเภท คือ
1.             ลักษณะทางพันธุกรรมที่มีการแปรผันต่อเนื่อง
2.             ลักษณะทางพันธุกรรมที่มีการแปรผันไม่ต่อเนื่อง

ลักษณะทางพันธุกรรมที่แปรผันต่อเนื่อง   (Continuous   variation)มีลักษณะดังนี้

1. ลักษณะที่มีการถ่ายทอดโดยมีความแตกต่างเพิ่มขึ้นทีละเล็กละน้อยทำให้ไม่สามารถแยกความแตกต่าง  หรือแบ่งออกแป็น2 ฝ่ายได้ชัดเจน

2. ลักษณะความแตกต่างทีละเล็กทีละน้อยที่มีการกระจาย ตัวแบบต่อเนื่องกันหลายระดับ  เมื่อนำมาเขียนกราฟแสดงความถี่ของลักษณะที่แตกต่างกัน  จะได้กราฟที่เป็นรูปโค้งปกติ  ( Normal  curve)
ซึ่งแสดงให้เห็นว่าลักษณะทางพันธุกรรมที่แสดงออกมาระดับปานกลางมีความหนาแน่นมากและลดลงเมื่อมีการแสดงลักษณะออกมามากกับแสดงลักษณะออกมาน้อย

3.  เป็นลักษณะที่ถูกควบคุมโดยยีนหลายคู่ (Poly  Genes หรือ Multiple  Genes หรือ Minor  Genes)แต่ยีนแต่ละตัวจะควบคุมลักษณะการแสดงออกได้ไม่เต็มที่

                4.  สิ่งแวดล้อมมีอิทธิพลต่อการแสดงออกของลักษณะค่อนข้างมาก ( การแสดงออกของยีนผันแปรไปตามอิทธิพลของสิ่งแวดล้อม )

                5. การศึกษาลักษณะทางพันธุกรรมต้องอาศัยการวิเคราะห์ข้อมูลจาการวัดขนาด   การชั่งน้ำหนัก  รวมทั้งการคำนวณ  จึงเรียกลักษณะเช่นนี้ว่า  ลักษณะทางปริมาณ 

                6.  ลักษณะทางพันธุกรรมที่มีความแปรผันต่อเนื่อง   ได้แก่  ลักษณะ  ความสูง  น้ำหนัก  สีผิว  ความฉลาด  ความสามารถให้ผลผลิต  เช่น  ให้ปริมาณน้ำนม   การออกไข่  การให้ปริมาณดอกและผล
เป็นต้น

ลักษณะทางพันธุกรรมที่แปรผันไม่ต่อเนื่อง 

( Discontinuousvariation )  มีลักษณะดังนี้

                1.  เป็นลักษณะทางพันธุกรรที่มีความแตกต่างอย่างชัดเจน
                2.  มักถูกควบคุมโดยยีนน้อยคู่ ( Major  genes )  ไม่ผันแปรโดยอิทธิพลของสิ่งแวดล้อม สามารถจำแนกชนิดของลักษณะที่ปรากฏให้เป็นหมวดหมู่ได้ง่าย ยีนแต่ละตัวสามารถแสดงออกได้เต็มที่
                3.  การแสดงออกเป็นกลุ่ม ๆ  เมื่อนำมาเขียนเป็นกราฟแสดงความถี่ ของลักษณะที่แตกต่างกัน 
จะได้กราฟเป็นรูปกราฟแท่ง 


คำศัพท์ที่ใช้ทางพันธุกรรม

เซลล์สืบพันธ์  (Gameteเซลล์สืบพันธ์  หมายถึง  ไข่ (Egg) และ อสุจิ (Sperm) หรือโครงสร้างอื่น ๆ ในพืชที่ทำหน้าที่เช่นเดียวกัน


ลักษณะเด่น ( Dominance  หรือ   Dominance   Trait )  
ลักษณะเด่น    หมายถึง  ลักษณะที่ปรากฏออกมาในรุ่นลูกหรือรุ่นต่อ ๆ ไปเสมอ ตัวอย่างเช่น    ถ้านำสิ่งมีชีวิตที่มีลักษณะตรงกันข้ามกันและเป็นพันธุ์ แท้ทั้งสองฝ่ายมาผสมกัน  เป็นต้นว่า  นำถั่วต้นสูงพันธุ์แท้มาผสมกับถั่วต้นเตี้ยพันธุ์แท้ ลูกที่เกิดขึ้นจะเป็นต้นสูงทั้งหมด  และปล่อยให้ต้นสูงที่เกิดขึ้นมาผสมกันเอง  รุ่นหลานที่เกิดขึ้นก็ยังปรากฏต้นสูงอีก  ลักษณะเช่นนี้ถือว่าต้นสูงเป็นลักษณะเด่น

ลักษณะด้อย ( Recessive  Trait )ลักษณะที่ไม่ค่อยปรากฏออกมาบ่อยนัก หรือไม่ค่อยปรากฏ

พันธุกรรมที่ถ่ายทอดทางโครโมโซมเพศ

พันธุกรรมที่ถ่ายทอดทางโครโมโซมเพศส่วนใหญ่อยู่บนโครโมโซมจากการศึกษาพบว่ามีโรคทางพันธุกรรม บางโรคที่ควบคุมด้วยแอลลีลด้วยบนโครโมโซม  ทำให้เพศหญิง ซึ่งมีโครโมโซม X  อยู่ 2 แท่ง  ถ้ามีแอลลีลผิดปกติ ที่ควบคุมด้วยแอลลีลเด่นอยู่ 1 แอลลีล จะไม่แสดงอาการของโรคพันธุกรรมนั้นให้ปรากฏ แต่ผู้หญิงจะเป็นพาหะของยีนที่ควบคุมลักษณะทางพันธุกรรมนั้น  ส่วนเพศชายมีโครโมโซม X อยู่ 1 แท่ง  แม้ได้รับแอลลีลด้อยที่ผิดปกตินั้นเพียงแอลลีลเดียวก็สามรถแสดงลักษณะทางพันธุกรรม นั้นให้ปรากฏได้ 

ตาบอดสี   การถ่ายทอดลักษณะตาบอดสีที่ควบคุมโดยยีนที่อยู่บนโครโมโซม X ลักษณะของตาบอดสีเป็นแอลลีลด้อย   ชายตาปกติ ( XY )  แต่งงานกับหญิงตาปกติ ( XX ) แฝงอยู่  ดังนั้นลูกที่เกิดมามีโอกาสเป็นพาหะของโรคตาบอดสี    
สรุปได้ดังนี้
1.ลูกที่เกิดมามีโอกาสตาบอดสีร้อยละ 25 หรือ 1 ใน 4
2.ลูกที่เกิดมามีโอกาสตาปกติร้อยละ 75 หรือ 3 ใน4
3.อัตราส่วนของลูกหญิงและลูกชาย มีโอกสสเป็นพาหะของยีนตาบอดสี 1 : 1 
หรือ ร้อยละ 50


โรคฮีโมฟีเลีย   
เป็นโรคที่มีอาการของเลือดไหลไม่หยุด  เป็นโรคที่ถ่ายทอดทางพันธุกรรมที่
ถูกควบคุมด้วยแอลลีลด้อยบนโครโมโซม เช่นชายที่เป็นโรคฮีโมฟีเลียแต่งงานกับหญิงปกติที่เป็นพาหะของโรคฮีโมฟีเลีย


กำหนดให้          l เป็นแอลลีลปกติ        ¡ เป็นแอลลีลของโรคฮีโมฟีเลีย
สรุปได้ดังนี้
1.ลูกแต่ละคนมีโอกาสเป็นโรคฮีโมฟีเลีย  ร้อยละ 50
2.ลูกแต่ละคนมีโอกาสเป็นปกติ  และไม่เป็นพาหะของโรคฮีโมฟีเลีย  ร้อยละ 25 
   หรือ 1 ใน 4
     3.อัตราส่วนลูกหญิงและลูกชายที่เป็นโรคฮีโมฟีเลียเป็น 1 : 1

                โรคทาลัสซีเมีย   เป็นโรคที่มีอาการโลหิตจาง  พุงโต  เนื่องจากตับและม้ามโต  ดีซ่าน  แคระแกร็น มีการเปลี่ยนแปลงของกระดูก  กระดูกหักง่าย  การเติบโตไม่สมอายุ

                โรคเลือดจางจากเม็ดเลือดรูปเคียว   ทำให้เซลล์เม็ดเลือดแดงไม่สามรถลำเลียงออกซิเจนได้ดีเป็นเหตุให้เลือดขาดออกซิเจน  เกิดอาการอ่อนเพลีย  ไม่ค่อยมีแรง

                มิวเทชั่น   คือความผิดปกติที่เกิดกับหน่วยพันธุกรรม  ที่ทำให้หน่วยพันธุกรรมเปลี่ยนแปลงไป
จากเดิม   ซึ่งมีผลต่อการถ่ายทอดลักษณะทางพันธุกรรม  สาเหตุของการเกิดมิวเทชัน  คือ การได้รับรังสีเอกซ์  รังสีอุลต้าไวโอเล็ดและสารเคมีบางชนิด   เช่น  กรดไนตรัส   สารอัลฟาทอกซิน  สารเหล่านี้สามารถกระต้นหรือชักนำให้เกิดมิวเทชัน ทำให้เกิดมิวเตชันได้



กิจกรรมตรวจสอบความเข้าใจ 1
               
                1. เพราเหตุใดคนแต่ละคนจึงมีลักษณะทางพันธุกรรมต่างกัน
.....................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................
2. โครโมโซมคืออะไร
......................................................................................................................................................
.............................................................................................................................................................................................................................................................................................................
3. โครโมโซมของคนปกติ 1 ชุดมีจำนวนเท่าใด
......................................................................................................................................................
.............................................................................................................................................................................................................................................................................................................
4. โครโมโซมผู้ชายต่างจากโครโมโซมผู้หญิงอย่างไร
.....................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................
5. นักเรียนคิดว่าบนโครโมโซม  จะมีข้อมูลทางพันธุกรรมอะไรบ้าง
.....................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................

เขียนโดยครูจุ๋มวิทยาศาสตร์ที่20:20

ส่งอีเมลข้อมูลนี้BlogThis!แบ่งปันไปที่ Twitterแบ่งปันไปที่ Facebookป้ายกำกับ:พันธุกรรม


แบบทดสอบก่อนเรียน-หลังเรียน เรื่อง พันธุกรรม

วิชาวิทยาศาสตร์ ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 3

คำชี้แจง ให้นักเรีนยกากบาท X ทับข้อความที่ถูกที่สุดเพียงคำตอบเดียว
1. พันธุกรรม(Heredity) หมายถึงข้อใด
ก. สิ่งที่ได้รับการถ่ายทอดจากคนที่รู้จัก
ข. สิ่งที่ได้รับจากการถ่ายทอดมาจากบรรพบุรุษ หรือจากรุ่นสู่รุ่น
ค. สิ่งที่ได้รับการถ่ายทอดจากบรรพบุรุษเพียงรุ่นเดียว
ง. ความผิดปกติของร่างกาย
2. ข้อใดไม่เป็นลักษณะที่ถ่ายทอดทางพันธุกรรม
ก. ถนัดมือขวา ข. ลักยิ้ม
ค. แผลเป็น ง. ตาสองชั้น
3. ลักษณะในข้อใดเกิดจากการถ่ายทอดทางพันธุกรรม
ก. ตี๋ใหญ่เป็นโจรเหมือนพ่อ ข. สมใจมีลักยิ้มเหมือนแม่
ค. แดงชอบทานไก่ทอดเหมือนพ่อ ง. สมศรีและแม่ป่วยเป็นโรคกระเพาะ
4. ลักษณะใดเป็นความแปรผันแบบต่อเนื่อง
ก. มีติ่งหู ข. ห่อลิ้นได้
ค. คิ้วห่าง ง. ความสูง
5. ข้อใดกล่าวไม่ถูกต้องเกี่ยวกับโครโมโซม
ก. ออโทโซมทุกคู่จะมีขนาดเท่ากัน
ข. ในเซลล์ร่างกายจะมีโครโมโซม 46 แท่ง
ค. โครโมโซมแต่ละคู่จะมีจำนวนยีนต่างกัน
ง. เซลล์ไข่หรืออสุจิจะมีโครโมโซม 23 แท่ง
6. ในเซลล์ของคน ออโตโซมหมายถึงโครโมโซมคู่ที่เท่าใด
ก. 1 ข. 23
ค. 1-22 ง. 1-23
7. โครโมโซมมีองค์ประกอบเป็นสารประเภทใด
ก. ไขมันและโปรตีน
ข. กรดนิวคลีอิกและไขมัน
ค. กรดนิวคลีอิกและโปรตีน
ง. กรดนิวคลีอิก ไขมัน และโปรตีน
8. โอกาสที่จะได้ลูกสาวมีค่าเท่ากับเท่าใด
ก. 25% ข. 50%
ค. 75 % ง. 100%
9. เมนเดลได้ศึกษาเรื่องราวของพันธุกรรม โดยค้นพบหลักเกณฑ์ในข้อใด
ก. สิ่งมีชีวิตถ่ายทอดลักษณะต่างๆ ไปสู่รุ่นหนึ่ง
ข. เมื่อมีการปฏิสนธิ ทั้งยีนและโครโมโซมจะถูกถ่ายทอดไปสู่ลูกพร้อมๆ กัน
ค. โครโมโซมจะแยกกันอยู่อย่างอิสระ เมื่อมีการปฏิสนธิจะมีการรวมกันของโครโมโซมอีกครั้งหนึ่ง
ง. ยีนที่อยู่เป็นคู่ๆ ในสิ่งมีชีวิตจะแยกออกจากกันอย่างอิสระเมื่อมีการสร้างเซลล์สืบพันธุ์ และจะกลับมารวมกันอีกครั้งเมื่อมีการปฏิสนธิ
10. ลักษณะในข้อใดน่าจะนำโดยยีนด้อย
ก. พบลักษณะนั้นๆ ในทุกรุ่น
ข. พบลักษณะนั้นๆ บางชั่วรุ่น
ค. คนส่วนมากมีลักษณะนั้นๆ อยู่แล้ว
ง. ไม่มีลักษณะใดๆ ที่นำโดยยีนด้อย
11. โรคกลุ่มใดเกิดจากความผิดปกติของออโทโซม
ก. ตาบอดสี ข. ดาวน์ซินโดรม
ค. ไคลน์เฟลเตอร์ซินโดรม ง. เทอร์เนอร์ซินโดรม
12. ข้อใด ไม่ ตรงกับข้อเท็จจริง
ก. โรคทางพันธุกรรมในมนุษย์ส่วนใหญ่รักษาได้
ข. ปัจจุบันมนุษย์สามารถตัดต่อยีนเพื่อผลิตฮอร์โมนอินซูลินได้
ค. โรคทางพันธุกรรมในมนุษย์บางครั้งพบว่าไม่แสดงอาการให้เห็น
ง. ลักษณะที่คนส่วนใหญ่มีหรือแสดงออกคือลักษณะที่ถูกควบคุมโดยยีนเด่น
13. ข้อใดกล่าวถูกต้องเกี่ยวกับเทคนิคพันธุวิศวกรรม
ก. เป็นการนำยีนของสิ่งมีชีวิตชนิดเดียวกันมาต่อกัน
ข. เป็นการนำยีนของสิ่งมีชีวิตต่างชนิดมาต่อกัน
ค. เป็นการตัดยีนที่ไม่ดีทิ้งไป
ง. เป็นการเพิ่มจำนวนยีนให้มีมากขึ้นตามที่ต้องการ
14. ข้อใดประโยชน์จากเทคโนโลยีชีวภาพ
ก. การเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อพืช ข. การโคลนนิ่ง
ค. พืช GMOs ง. ถูกทุกข้อ
15. ทำไมจึงต้องมีการคัดเลือกพันธุ์
ก. เพื่อปรับปรุงพันธ์พืชและสัตว์
ข. เพื่อปรับปรุงให้ได้สายพันธุ์ใหม่
ง. ถูกทั้ง ก และ ข
ง. ไมมีข้อถูก