การถ่ายทอดลักษณะทางพันธุกรรม

ลักษณะทางพันธุกรรม

                คนเราแต่ละคนจะมีลักษณะเหมือนกับพ่อแม่ของตนเอง โดยมีลักษณะบางอย่างที่เหมือนกับพ่อและมีลักษณะบางอย่างที่เหมือนกับแม่ ซึ่งลักษณะเหล่านี้จะถ่ายทอดจากพ่อแม่ไปสู่ลูก
               
            พ่อ 
เป็นลูกของปู่กับย่าพ่อจึงได้รับการถ่ายทอดลักษณะบางอย่างจากปู่และลักษณะบาง
อย่างมาจากย่า

            แม่  เป็นลูกของตากับยายแม่จึงได้รับการถ่ายทอดลักษณะบางอย่างจากตา และลักษณะบางอย่างมาจากยาย

           ตัวเรา  เป็นลูกของพ่อกับแม่ตัวเราจึงได้รับการถ่ายทอดลักษณะบางอย่างจากพ่อ และลักษณะบางอย่างมาจากแม่

     สิ่งมีชีวิตต่างๆ ไม่ว่าจะเป็นพืชหรือสัตว์จะมีการถ่ายทอดลักษณะต่างๆ จากพ่อแม่ไปสู่ลูกเช่นเดียวกับคนเรา เช่น แม่ไก่จะออกลูกออกมาเป็นลูกไก่ (ลูกเจี๊ยบ) ซึ่งมีลักษณะบางอย่างที่เหมือนกับตัวพ่อไก่แม่ไก่ เมล็ดข้าวโพดที่ถูกนำมาปลูกจะเติบโตเป็นต้นข้าวโพดเหมือนกับต้นพ่อแม่ ลักษณะบางอย่างของลูกที่แตกต่างไปจากพ่อหรือแม่นั้น  อาจเป็นลักษณะที่ได้รับการถ่ายทอดจากปู่  ย่า  ตา หรือยายก็ได้  แต่ถ้าลักษณะที่ปรากฏออกมานั้นไม่เหมือนลักษณะของใครในครอบครัวเลย  แสดงว่าลักษณะบางอย่างที่ปรากฏออกมาเป็นลักษณะที่แปรผัน  ซึ่งสามารถถ่ายทอดไปยังรุ่นลูกรุ่นหลานต่อไปได้
     สิ่งมีชีวิตต่างๆ สามารถถ่ายทอดลักษณะทางพันธุกรรมไปสู่ลูกหลาน ได้โดยหน่ายพันธุกรรมนี้จะอยู่ใน ยีน (gene)  ที่อยู่ในเซลล์สืบพันธุ์
        นักวิทยาศาสตร์ผู้ซึ่งทำการศึกษาเกี่ยวกับการถ่ายทอดลักษณะทางพันธุกรรมนี้คือ
เกรเกอร์ เมนเดล (Gregor  Mendel)  ซึ่งเป็นนักบวชชาวออสเตรียได้ศึกษาการถ่ายทอดลักษณะทางพันธุกรรมจากการทดลอง
ปลูกต้นถั่วลันเตา และสรุปเป็นกฎของเมนเดลไว้ ดังนี้
                1. ลักษณะต่าง ๆ ของสิ่งมีชีวิตจะถูกควบคุมโดยยืนที่อยู่ในเซลล์สืบพันธุ์และถ่ายทอดไปยังลูกหลานทาง
เซลล์สืบพันธุ์
                2. การถ่ายทอดลักษณะแต่ละลักษณะเป็นอิสระต่อกัน
                3. ลักษณะที่ปรากฏออกมาบ่อยครั้ง เรียกว่า ลักษณะเด่น ลักษณะที่ปรากฏออกมาน้อยครั้ง
เรียกว่า ลักษณะด้อย
                4. สัดส่วนของลักษณะเด่นต่อลักษณะด้อย จะมี 3 : 1 เสมอ

โครโมโซม (Chromosome)

     เมื่อเอ่ยถึงความเป็นหญิง-ชาย ทราบไหมว่า อะไรที่เป็นตัวกำหนดว่าคนเราเกิดมาต้องเป็นเพศหญิง-เพศชายด้วคนเราทุกคนจะเกิด
ขึ้นมาได้ต้องอาศัยทั้งพ่อและแม่ โดยที่คุณพ่อจะมีการสร้างเซลล์สืบพันธุ์ขึ้นมาที่เรียกว่า
 สเปิร์ม (Sperm) ส่วนคุณแม่ก็จะมีหน้าที่สร้างเซลล์สืบพันธุ์ขึ้นมาคือ เซลล์ไข่ (egg cell)
 ทั้งในสเปิร์ม และเซลล์ไข่มีสิ่งหนึ่งที่สำคัญมากในการถ่ายทอดทางพันธุกรรมหรือการสืบ
ทายาท คือ โครโมโซม (Chromosome)

ความสำคัญของโครโมโซม
                โครโมโซม มีลักษณะเป็นเส้นยาวเล็กๆ ขดไปขดมาอยู่ภายในเซลล์ประกอบด้วยสิ่งที่เรียกว่า ดีเอ็นเอ ซึ่งทำหน้าที่ประกอบกันเป็นข้อมูลทางพันธุกรรม ซึ่งจะถ่ายทอดไปสู่ลูกหลานได้
ถ้าเปรียบเทียบว่าโครโมโซมคือหนังสือเล่มหนึ่ง ดีเอ็นเอก็ทำหน้าที่เหมือนตัวหนังสือนั่นเอง และการที่คนมีลักษณะรูปร่าง หน้าตา รวมทั้งนิสัยใจคอบางอย่างต่างกัน ก็เป็นเพราะตัวหนังสือหรือดีเอ็นเอนั้นเขียนและเรียงต่างกัน
                สำหรับตัวหนังสือที่เราอ่านและแปลเป็นคำที่มีความหมาย เช่น ข้าวต้ม ขนมครก เทียบได้กับยีน (สรุปแล้วยีนก็คือส่วนหนึ่งของดีเอ็นเอนั่นเอง) ส่วนเจ้าดีเอ็นเอที่ประกอบกันเป็นตัวหนังสือที่เราไม่สามารถแปลความหมายได้ เช่น กกขขกดกกขคขคขคกค ส่วนนี้ไม่ใช่ยีน
                ในดีเอ็นเอทั้งหมดของคนที่อยู่ในโครโมโซมนั้น มีส่วนที่เป็นยีนประมาณ 5% และส่วนที่ไม่ใช่ยีนอีกมากกว่า 95% (ส่วนที่เป็นยีนนี่เองที่สามารถแปลความหมายได้) ทำให้มีการสร้างโปรตีนเป็นจำนวนมาก การทำงานของเซลล์ต่างๆ ในร่างกาย ก็เกิดจากการทำงานของโปรตีนซึ่งเป็นผลิตผลของยีนนับพันนับหมื่นชนิดร่วมกันนั่นเอง
                ปกติโครโมโซมของคนเราจะอยู่กันเป็นคู่ๆ เราเรียกว่า 2n (ไม่ใช่แปลว่า 2 อัน…แต่หมายถึงการที่โครโมโซม…ซึ่งจะมีกี่คู่ก็แล้วแต่ ถ้ามาจับกันเป็นคู่ เราจะเรียกชุดโครโมโซมนั้นว่า 2n …และถ้าแยกกันจะเรียกว่า n ) ในแต่ละเซลล์ (ยกเว้นเซลล์สืบพันธุ์ และเซลล์เม็ดเลือดแดง) ของคนเราจะมีจำนวนโครโมโซม 23 คู่ (2n) ถ้าตรวจแล้วพบว่าใครมีโครโมโซมมากกว่า… หรือน้อยกว่า 23 คู่ (46แท่ง) แสดงว่าคนนั้นเกิดความผิดปกติไม่ทางใดก็ทางหนึ่ง ซึ่งจะมีการแสดงออกถึงความผิดปกติทางด้านร่างกาย จิตใจ มากน้อยแตกต่างกันอย่างไรก็ขึ้นอยู่กับโครโมโซมนั้นๆ ด้วย ลักษณะอาการที่เกิดขึ้น บางคนคิดว่าเป็นเวรกรรมแต่ชาติก่อนหรืออิทธิพลของผีเจ้าที่หรือถูกเทวดาลงโทษ แต่แท้จริงแล้วมีสาเหตุปกติโครโมโซมในแต่ละเซลล์จะมีจำนวน 23 คู่ (2n) แต่เมื่อมี
การสร้างสเปิร์มหรือเซลล์ไข่ จะมีการลดจำนวนโครโมโซมลงเหลือครึ่งหนึ่งหรือเหลือ 23
แท่งเดี่ยวๆ ไม่จับกันเป็นคู่อีกต่อไป (n)

สาระน่ารู้เกี่ยวกับพันธุกรรม

13 การค้นคว้าทางพันธุกรรม ที่นำสู่สังคมแห่ง “เทคโนโลยีชีวภาพ” 
                ต้องยอมรับว่านี่คือ “ยุคแห่งพันธุศาสตร์” เพราะในช่วง 50 ปีที่ผ่านมานี้ การค้นคว้าและความก้าวหน้าทางด้านเทคโนโลยีชีวภาพได้เติบโตอย่างก้าวกระโดด นั่นก็เพราะความต้องการแก้ปัญหาด้านสุขภาพ และต้องการไขปริศนาธรรมชาติในกระบวนการสร้างสิ่งมีชีวิตต่างๆ ทำให้มวลมนุษย์เดินหน้าหาวิธีการต่างๆ เพื่อให้ร่างกายสามารถพิชิตโรคภัย และดำรงตนอยู่ในโลกยุคใหม่อย่างสบายใจไร้ทุกข์ ด้วยความรู้ทางวิทยาศาสตร์ที่พัฒนาขึ้นมาถึงระดับเทคโนโลยี
                โดยสรุป 13 ข้อค้นพบเด่นๆ ที่ขับเคลื่อนให้วงการเทคโนโลยีชีวภาพก้าวไกลมาได้ถึงขนาดนี้
                1. “กฎของเมนเดล” (Rules of Heredity หรือกฎของการสืบสายเลือด) ในช่วงปี 1850
                แน่นอนว่า…ประวัติศาสตร์แห่งวงการพันธุศาสตร์ต้องเริ่มต้นจากบาทหลวงชาวออสเตรียที่เป็นนักพฤกษศาสตร์นามว่า “เกรเกอร์ โยฮัน เมนเดล” (Gregor Mendel) ที่ได้ค้นพบข้อมูลการถ่ายทอดทางพันธุกรรมจากรุ่นสู่รุ่น โดยเมนเดลได้ทดลองกับพืชตระกูลถั่ว เขาสังเกตว่าลักษณะบางอย่างของต้นถั่วรุ่นลูก อย่างเช่นความสูง การแสดงถึงลักษณะเด่นเหล่านี้จะแตกต่างกันไป
                โดยกฎแห่งการสืบสายเลือด หรือกฎของเมนเดลนั้นจะมีลักษณะเด่น (Dominant) และลักษณะด้อย (Recessive) เมื่อพ่อกับแม่ที่มีลักษณะเด่นมาผสมกัน ก็จะได้ลูกเด่นทั้งหมด แต่ถ้านำด้อยมาผสมกันก็จะได้ลูกลักษณะด้อยทั้งหมดเช่นกัน แต่ถ้านำเด่นกับด้อยมาผสมกันผลที่ได้ในรุ่นลูกคือ “เด่น” ทั้งหมด แต่ถ้านำไปผสมกันในรุ่นหลานก็จะได้ เด่นแท้-ด้อยแท้-เด่นไม่แท้ ในลักษณะ 1-1-2 ส่วน ลองดูตามตัวอย่าง ให้ถั่วต้นสูง (T) เป็นลักษณะเด่น และต้นเตี้ย (t) เป็นลักษณะด้อย
                1) ถั่วต้นสูง (T) + ถั่วต้นสูง (T) = ลูกสูงทั้งหมด (TT)
                2) ถั่วต้นเตี้ย (t) + ถั่วต้นเตี้ย (t) = ลูกเตี้ยทั้งหมด (tt)
                3) ถั่วต้นสูง (T) + ถั่วต้นเตี้ย (t) = ลูกสูงทั้งหมด (Tt)
                4) เอาลูกที่ได้จากข้อ 3 ลูกสูงทั้งหมด (Tt) + ลูกสูงทั้งหมด (Tt) = ลูกสูงแท้ (TT) 25% , ลูกเตี้ยแท้ (tt) 25% ,ลูกสูงไม่แท้ (Tt) 50%
                5) เมื่อเอาเมล็ดถั่วสูงแท้ (TT) จากข้อ 4 ไปปลูกจะได้ลูกสูงหมด (TT) และเอาเมล็ดถั่วต้นเตี้ย (tt) ไปปลูก จะได้ลูกเตี้ยหมด (tt) เอาเมล็ดถั่วต้นสูงไม่แท้ (Tt) จะได้ถั่วชั้นลูกเหมือนกับข้อ 4
                เมนเดลได้ใช้เวลาทั้งชีวิตค้นคว้าในเรื่องนี้จนกระทั่งสิ้นใจ โดยหารู้ไม่ว่าสิ่งที่เขาค้นพบทำให้เขากลายเป็น “บิดาแห่งพันธุกรรม” ในเวลาต่อมา