หน่วยการเรียนรู้ที่1
การถ่ายทอดลักษณะทางพันธุกรรม

อ้างอิง: https://youtu.be/5HpojfuPLG4

ลักษณะทางพันธุกรรม

เมื่อสิ่งมีชีวิตต่างๆ ผสมพันธุ์ เช่น สุนัข แมว ปลา พบว่า ลูกของแต่ล่ะตัวในครอกเดียวกันจะมีลักษณะแตกต่างกัน ลูกบางตัวมีลักษณะบางอย่างเหมือนพ่อ บางอย่างเหมือนแม่ และบางอย่างที่ปรากฏโดยไม่พบในพ่อและแม่ แต่อาจเหมือนรุ่น ปู่ ย่า ตา ยาย เพราะการถ่ายทอดลักษณะต่าง ๆของสิ่งมีชีวิตของคนก็เช่นเดียวกันคือ คนในครอบครัวจะมีลักษณะเหือนกันมากกว่าคนต่างครอบครัว แต่ก็ยังมีลักษณะแตกต่างกันบ้างยกเว้นพี่น้องฝาแฝดร่วมไข่ซึ่งจะมีลักษณะเหมือนกันเกือบทุกประการ

โครโมโซมและสารพันธุกรรม

โครโมโซม

ภายในนิวเคลียสของเซลล์มีสารพันธุกรรม เรียกว่า ดีเอ็นเอ (DNA) DNA และโปรตีนหลายชนิดประกอบเป็นโครงสร้างที่มีลักษณะเป็นสายยาว เรียกว่า โครมาทิน (chromatin) ระหว่างการแบ่งเซลล์โครมาทินจะขดตัวจนมีลักษณะเป็นท่อนๆ เรียกว่า โครโมโซม (chromosome) แต่ละโครโมโซมจะประกอบด้วยโครมาทิด (chromatid) 2 เส้นยึดติดกันที่ตำแหน่งเซนโทรเมียร์ (centromere)       

สารพันธุกรรม

จากการวิเคราะห์ทางเคมีพบว่าโครมาทินประกอบด้วย (DNA) และโปรตีนเกาะกันอยู่ค่อนข้างแน่น และมีลักษณะคล้ายลูกปัด โดยมีโมเลกุลดีเอ็นเอเป็นสายเชื่อมอยู่ระหว่างลูกปัดส่วนเม็ดลูกปัดประกอบด้วยสายดีเอ็นเอพันอยู่รอบโปรตีน ดีเอ็นเอหรือจีน (gene) ทำหน้าที่เป็นสารพันธุกรรม ส่วนโปรตีนที่เกาะอยู่กับดีเอ็นเอช่วยให้ในการขดตัวพันอยู่ของดีเอ็นเอทำให้เส้นโครมาทินหนาขึ้นและสั้นลงขณะเซลล์ทำการแบ่งเซลล์ จึงทำให้โครโมโซมมีลักษณะเป็นแท่งในเซลล์ที่กำลังแบ่งเซลล์

การแบ่งเซลล์

สิ่งมีชีวิตทุกชนิดประกอบด้วยเซลล์ และเซลล์ทุกชนิดเกิดจากเซลล์ที่มีอยู่เดิมโดยกระบวนการแบ่งเซลล์ (cell division) การแบ่งเซลล์ของสิ่งมีชีวิตพวกยูคาริโอตประกอบด้วย 2 ขั้นตอน คือ การแบ่งนิวเคลียสและการแบ่งไซโทพลาซึม (cytokinesis) และการแบ่งนิวเคลียสแบ่งได้ 2 แบบคือ การแบ่งนิวเคลียสแบบไมโทซิส(mitosis) และการแบ่งนิวเคลียสแบบไมโอซิส (meiosis) การแบ่งนิวเคลียสแบบไมโทซิสเป็นวิธีแบ่งนิวเคลียสที่ทำให้จำนวนโครโมโซมคงที่

การแบ่งเซลล์แบบไมโทซิส

การแบ่งเซลล์แบบไมโทซิสเป็นการแบ่งเซลล์ของร่างกาย (somatic cell) เพื่อเพิ่มจำนวนเซลล์ในขณะที่มีการเจริญเติบโตในร่างกายของคนและสัตว์ เซลล์บางชนิดมีการแบ่งเซลล์ตลอดเวลาเพื่อทดแทนเซลล์ที่ตายไป เช่น เซลล์ไขกระดูก และเซลล์ผิวหนัง

การแบ่งเซลล์แบบไมโอซิส

การแบ่งเซลล์แบบไมโอซิส เป็นการแบ่งเซลล์เพื่อสร้างเซลล์สืบพันธุ์ในสัตว์และสร้างสปอร์ในพืช เซลล์ร่างกายคนมีไมโครโซม 46 โครโมโซม หรือ 23 คู่ ในฮอมอโลกัสโครโมโซมที่มีจีนที่ควบคุมลักษณะเดียวกันอยู่ในตำแหน่งตรงกัน

การเปลี่ยนแปลงทางพันธุกรรม

ัการเปลี่ยนแปลงทางพันธุกรรมของสิ่งมีชีวิตที่สืบพันธุ์แบบอาศัยเพศ เกิดจากการรวมตัวระหว่างเซลล์สืบพันธุ์ของพ่อและแม่ โดยในขณะที่มีการสร้างเซลล์สืบพันธุ์แบบไมโอซิสเกิดการเปลี่ยนแปลงส่วนของจีนระหว่างโครมาทิดและฮอร์มอโลกัสโครโมโซม ส่งผลให้มีการจับกลุ่มของจีนใหม่ ทำให้ได้เซลล์สืบพันธุ์ใหม่ที่มีจีนแตกต่างกัน เมื่อมีการปฏิสนธิระหว่างเซลล์สืบพันธุ์ สิ่งมีชีวิตรุ่นลูกจึงมีพันธุกรรมที่หลากหลายแตกต่างกัน