วิชาการ.คอม-บทเรียนออนไลน์-กฎแห่งการรวมกลุ่มอย่างอิสระ | บทเรียน วิชาการ.คอม
ชีววิทยา
 

กฎแห่งการรวมกลุ่มอย่างอิสระ

สร้างเมื่อ 02 เม.ย. 2555 17:10:00
  • ระดับม.6
  • 11,019 view

กฎแห่งการรวมกลุ่มอย่างอิสระ           

           การถ่ายทอดลักษณะทางพันธุกรรมของถั่วลันเตาตามที่กล่าวมาแล้ว เป็นการพิจารณาเพียงลักษณะใดลักษณะหนึ่ง ลักษณะของถั่วลันเตามีหลายลักษณะและมียีนควบคุมเป็นจำนวนมาก แต่เมนเดลได้เลือกทดลองเพียง 7 ลักษณะ ซึ่งการผสมพันธุ์แต่ละครั้งจะมีการถ่ายทอดลักษณะอื่นๆไปพร้อมๆกัน แต่เมนเดลพิจารณาเฉพาะลักษณะใดลักษณะหนึ่งเท่านั้น การผสมพันธุ์โดยพิจารณาลักษณะเพียงลักษณะเดียวนี้เรียกว่า การผสมพิจารณาลักษณะเดียว  (monohybrid cross) เช่น การผสมพันธุ์ระหว่างถั่วฝักสีเขียวกับฝักสีเหลือง เป็นการผสมที่พิจารณาแต่ลักษณะสีของฝัก ต่อมาเมนเดลได้ศึกษาการผสมพันธุ์สองลักษณะพร้อมๆกัน เช่น ลักษณะรูปร่างของเมล็ดและลักษณะสีของเมล็ด เรียกว่า การผสมพิจารณาสองลักษณะ (dihybrid cross)

              นักเรียนได้ทราบมาแล้วจากผลการทดลองของเมนเดล ดังตารางที่ 16.1 ว่าถั่วลันเตาเมล็ดกลมเป็นลักษณะเด่น เมล็ดขรุขระเป็นลักษณะด้อย เมื่อเมนเดลผสมพันธุ์ถั่วลันเตาพันธุ์แท้ลักษณะเมล็ดกลมสีเหลืองกับลักษณะเมล็ดขรุขระสีเขียวจะได้รุ่น F1  และ F2 ซึ่งมีลักษณะต่างๆดังภาพที่ 16-7

 

            

 จากภาพที่ 16-7 ปรากฏว่ารุ่น F มีลักษณะเมล็ดกลมสีเหลืองทั้งหมด แต่มียีนควบคุมลักษณะเมล็ดขรุขระและเมล็ดสีเขียวแฝงอยู่ด้วย เมื่อนำรุ่น F1 มาปลูกและให้ผสมตัวเอง รุ่น F2 จะมีฟี -โนไทป์แตกต่างกันเป็น 4 แบบ และมีอัตราส่วนระหว่างเมล็ดกลมสีเหลือง : เมล็ดกลมสีเขียว : เมล็ดขรุขระสีเหลือง : เมล็ดขรุขระสีเขียว เท่ากับ 9:3:3:1

-  รุ่น F1 มีโอกาส สร้างเซลล์สืบพันธุ์ได้กี่แบบ อะไรบ้าง และรูปแบบยีนในเซลล์สืบพันธุ์เป็นไปตามกฎแห่งการแยกหรือไม่

-  รุ่น F2 มีจีโนไทป์และฟีโนไทป์กี่แบบ อะไรบ้าง และมีอัตราส่วนเท่าใด

-  นักเรียนคิดว่าฟีโนไทป์ในรุ่น F ที่มีลักษณะเหมือนพ่อและแม่มีอัตราส่วนเท่าใด

                

              จากฟีโนไทป์ของรุ่น F2 ที่ได้จะมี 4 แบบ ในอัตราส่วน 9:3:3:1 เมื่อนำมาแยกศึกษาทีละลักษณะจะได้ดังนี้

               จากอัตราส่วนของแต่ละลักษณะ คือ ลักษณะเมล็ดกลม : เมล็ดขรุขระ เท่ากับ 3:1 และลักษณะสีเหลือง: เมล็ดสีเขียว เท่ากับ 3:1 เมื่อพิจารณาสองลักษณะพร้อมกันจะได้    F2    ที่มีอัตราส่วนเมล็ดกลมสีเหลือง : เมล็ดกลมสีเขียว : เมล็ดขรุขระสีเหลือง : เมล็ดขรุขระสีเขียว เป็น 9:3:3:1 อัตราส่วนดังกล่าวเป็นไปตามกฎของผลคูณของความน่าจะเป็นที่จะเกิดเหตุการณ์หนึ่งๆ

               ยีนควบคุมลักษณะรูปร่างของเมล็ด และยีนควบคุมลักษณะสีของเมล็ดสามารถแยกตัวออกจากกันเข้าสู่เซลล์สืบพันธุ์ และรวมกันได้อย่างอิสระ ทำให้เกิดกฎข้อที่ 2 คือ กฎแห่งการรวมกลุ่มอย่างอิสระ (Law of independent assortment) สรุปใจความว่า ยีนที่แยกออกจากยีนที่เป็นคู่กัน จะจัดกลุ่มอย่างอิสระกับยีนอื่นที่แยกออกจากคู่กันเช่นกันในการเข้าไปอยู่ในเซลล์สืบพันธุ์จึงสามารถทำนายอัตราส่วนของเซลล์สืบพันธุ์ที่มีกลุ่มของยีนต่างๆได้ เช่น จีโนไทป์ RrYy จะสร้างเซลล์สืบพันธุ์ได้ 4 ชนิด คือ RY Ry rY และ ry ในอัตราส่วน 1:1:1:1 เซลล์สืบพันธุ์ 4 ชนิด ของทั้งพ่อและแม่ มีโอกาสจะมารวมกลุ่มอย่างอิสระ รุ่น F2 จึงมีจีโนไทป์ในอัตราส่วน 9:3:3:1

       -  นักเรียนทราบหรือไม่ว่าโอกาสที่ R จะรวมกับ Y จะเท่ากับโอกาสที่ R จะรวมกับ y และโอกาสที่ r จะรวมกับ Y จะเท่ากับโอกาสที่ r จะรวมกับ y หรือไม่ อย่างไร

        -  นักเรียนได้ข้อคิดอะไรบ้างจากการที่ได้ศึกษาวิธีการทดลองและการทำงานของเมนเดล

 

รู้รึเปล่า?

ตารางพันเนตต์ (Punnett square)      

            การเข้าคู่กันของยีนที่เป็นแอลลีนกันสามารถเกิดได้อย่างอิสระ ขณะเกิดการปฏิสนธิรูปแบบของจีโนไทป์ที่เกิดขึ้นสามารถหาได้โดยใช้ตารางพันเนตต์ดังภาพที่ 16-6 ซึ่งเรียกชื่อ ตารางตามชื่อคนแรกที่ใช้วิธีนี้คือ พันเนตต์ (Reginald C. Punnett)

เสปิร์ม

ไข่

R

r

R

RR

Rr

r

Rr

rr

 

กฎของความน่าจะเป็น มี 2 ข้อคือ

      1. กฎของผลคูณ มีใจความว่าเหตุการณ์ใดๆที่ต่างเป็นอิสระต่อกันโอกาสที่เหตุการณ์เหล่านั้นจะเกิดขึ้นได้พร้อมกัน มีค่าเท่ากับผลคูณของโอกาสของแต่ละเหตุการณ์ เช่น เมล็ดกลมมีโอกาสปรากฏ 3/4 เนื้อเมล็ดสีเหลืองมีโอกาสปรากฏ 3/4 ดังนั้นมีโอกาสที่จะเกิด

                                 เมล็ดกลม - สีเหลือง = 3/4 x 3/4 = 9/16

                                           เมล็ดกลม - สีเขียว    = 3/4 x 1/4 = 3/16

                                           เมล็ดขรุขระ - สีเหลือง = 1/4 x 3/4 = 3/16

                                           เมล็ดขรุขระ - สีเขียว = 1/14 x 1/4 = 1/16

      2. กฎของผลบวก  มีใจความว่า ความน่าจะเป็นของการเกิดเหตุการณ์ที่หนึ่ง หรือเหตุการณ์ที่สองจะเท่ากับความน่าจะเป็นของการเกิดเหตุการณ์ที่หนึ่งบวกด้วยความน่าจะเป็นของการเกิดเหตุการณ์ที่สอง เช่น โอกาสที่จะเกิดบุตรชายเท่ากับ 1/2 โอกาสที่จะเกิดบุตรหญิงเท่ากับ 1/2 ดังนั้นโอกาสที่จะเกิดบุตรคนหนึ่งเป็นบุตรชายหรือบุตรหญิง มีค่าเท่ากับ 1/2 + 1/2 = 1

      

                 เมนเดลทดลองผสมพันธุ์ถั่วลันเตาด้วยความละเอียดรอบคอบเริ่มจากการรู้จักเลือกถั่วลันเตาเป็นพืชทดลอง เนื่องจากเป็นพืชที่ผสมในดอกเดียวกันทำให้สะดวกและง่ายต่อการศึกษา โดยเลือกลักษณะของถั่วลันเตาที่มีลักษณะแตกต่างกันชักเจนมาผสมพันธุ์ โดยการให้ผสมตัวเองจนได้ลักษณะที่เป็นพันธุ์แท้ การผสมพันธุ์ที่มีพ่อและแม่เป็นพันธุ์แท้จะสังเกตลักษณะของลูกที่เกิดขึ้นได้ง่าย มีการสังเกตผลการทดลองและเก็บข้อมูลของลูกผสมถึงรุ่นที่ 2 ทำให้สามารถตั้งสมมติฐานเกี่ยวกับการถ่ายทอดลักษณะทางพันธุกรรมได้ ซึ่งอาศัยการวิเคราะห์ข้อมูลโดยใช้คณิตศาสตร์และสถิติ และโชคดีที่ลักษณะพันธุกรรมของถั่วลันเตาทั้ง 7 ลักษณะเป็นอิสระต่อกัน ข้อดีทั้งหลายเหล่านี้ทำให้ผลการทดลองของเมนเดลไม่มีความซับซ้อน จึงสามารถสรุปเป็นกฎการถ่ายทอดลักษณะทางพันธุกรรม และเป็นพื้นฐานของการศึกษาการถ่ายทอดลักษณะทางพันธุกรรมในสิ่งมีชีวิตต่างๆมาจนถึงปัจจุบัน