Learning Biology

By Krusiriporn

การถ่ายทอดลักษณะทางพันธุกรรม

แสดงความคิดเห็น

ความรู้เบื้องต้นเกียวกับการถ่ายทอดลักษณะทางพันธุกรรม
Cell

Cell เซลล์เป็นหน่วยเล็กที่สุดที่มีชีวิต สิ่งมีชีวิตอาจประกอบด้วยเซลล์เพียงเซลล์เดียว หรืออาจประกอบด้วยเซลจำนวนมากทำงานร่วมกัน สิ่งมีชีวิตอย่างเช่นปลาหางนกยูงก็เช่นเดียวกัน ส่วนต่างๆในร่างกายของปลานี้ประกอบขึ้นด้วยเซลล์เป็นจำนวนมาก
การเกิดของสิ่งมีชีวิตที่เป็นสัตว์ เช่นปลาหางนกยูง เกิดขึ้นจากเซลล์สืบพันธุ์ของตัวผู้(เชื้อตัวผู้รูปร่างคล้ายลูกอ๊อด มองด้วยตาเปล่าไม่เห็น ต้องใช้กล้องจุลทรรศน์จึงจะมองเห็น)ผสมกับเซลล์สืบพันธุ์ของตัวเมีย(ไข่) แล้วเกิดการแบ่งเซลล์เพิ่มจำนวนเซลล์ขึ้นจำนวนมาก เป็นอวัยวะต่างๆของตัวปลา
เราอาจตั้งข้อสังเกตุว่า เหตุใดเซลล์เริ่มแรกเพียงเซลล์เดียวเมื่อแบ่งเพิ่มจำนวนทำไมจึงกลายเป็นปลาหางนกยูงได้ เซลล์ที่เพิ่มจำนวนขึ้นเหล่านี้รู้ได้อย่างไรว่า มันกำลังแบ่งเซลล์เพื่อให้เกิดเป็นอวัยวะส่วนใดของร่างกาย และเซลล์ที่เกิดขึ้นใหม่ควรมีลักษณะแตกต่างจากส่วนอื่นของร่างกายอย่างไร เช่นเซลล์บริเวณที่เป็นกล้ามเนื้อก็จะเป็นแบบหนึ่ง เซลล์กระดูกก็เป็นแบบหนึ่ง เส้นปราสาทก็แบบหนึ่ง เซลล์แสดงสีสรรก็แบบนึง เป็นต้น คำตอบก็คือในเซลล์ทุกเซลล์มีองประกอบสำคัญหนึ่งที่เรียกว่าโครโมโซมอยู่ ซึ่งในโครโมโซมจะมีระหัสทางพันธุกรรมอยู่ ระหัสเหล่านี้ เป็นตัวควบคุมการสร้างเซลล์ส่วนต่างๆ เพศ อายุขัย รวมทั้งการทำงานของเซลล์

Chromosome

Chromosome เป็นองประกอบส่วนหนึ่งของเซลล์ แต่ละโครโมโซมจะมีส่วนของระหัสหรือข้อมูลทางพันธุกรรม ซึ่งกำหนดรูปร่างลักษณะของสิงมีชีวิตนั้น ที่เรียกว่า ยีน(Gene) ในเซลล์หนึ่งๆของปลาหางนกยูงจะมีโครโมโซม 23 คู่ ในจำนวนโครโมโซม 23 คู่นี้ 23 อันมาจากเซื้อของพ่อ และ 23 อันมาจากไข่ของแม่ เมื่อเชื้อของพ่อเข้าผสมกับไข่ของแม่ รวมตัวกันเป็นเซลล์เริ่มต้น โครโมโซมจะจับคู่กัน โดยโครโมโซมแต่ละโครโมโซมจะมีคู่เฉพาะของมัน เหมือนรองเท้าบูทที่ต้องคู่รองเท้าบูท รองเท้าแตะต้องคู่รองเท้าแตะ
โครโมโซมเมื่อคลายตัวออกจะเป็นสายยาวเหมือนสายริบบอน ของสิ่งที่เราเรียกว่า ดีเอ็นเอ บนดีเอ็นเอนี้เองจะเป็นที่อยู่ของยีนส์ ซึ่งกำหนดลักษณะต่างๆของสิ่งมีชีวิต สีสรร รูปร่าง ตัวใหญ่ ตัวเล็ก ลักษณะเฉพาะของสิ่งมีชีวิตนั้นๆ เหมือนที่เราเคยได้ยินเสมอ ว่า ตรวจดีเอ็นเอ
บนสายดีเอ็นเอจะมียีนส์ อยู่ได้เป็นพันแบบ กระจายอยู่บนตำแหน่งต่างๆของสายดีเอ็นเอนี้ ดังนั้นในโครโมโซมแต่ละชิ้นจึงเป็นเหมือนแหล่งข้อมูลลักษณะเฉพาะจำนวนมากมายของสิ่งมีชีวิต ในปลาหางนกยูงมีโครโมโซมรวมทั้งหมด 46 ชิ้นจากพ่อและแม่ ถ้าลองสมมุติว่ามีระหัสทางพันธุกรรมบนโครโมโซม อันละ 1000 ระหัส บนโครโมโซม 46 อันจะมีระหัสได้ถึง 46000 ระหัส
ในจำนวน 23 คู่ของโครโมโซมนี้ มีอยุ่ 1 คู่ที่เรามักกล่าวถึงเสมอ คือโครโมโซมเพศ โครโมโซมคู่นี้เป็นโครโมโซมที่กำหนดให้สิ่งมีชีวิตเป็นเพศผู้หรือเพศเมีย โครโมโซมเพศจะมีสองแบบ อันหนึ่งเรียกโครโมโซม X และอีกอันหนึ่งเรียกโครโมโซม Y
ปลาหางนกยูงที่เป็นตัวผู้ จะมีโครโมโซมเพศที่จับคู่กันเป็นโครโมโซม X 1อัน และ Y 1อัน หรือเขียนย่อๆ XY และโครโมโซมอื่นๆอีก 22 คู่
ปลาตัวเมียจะมีโครโมโซมเพศที่จับคู่กันเป็น XX และโครโมโซมอื่นอีก 22 คู่

GENE

Gene ยีนคือส่วนที่กำหนดกระบวนการในการสร้างเซลล์ต่างๆ รวมทั้งลักษณะของสิ่งมีชีวิต ยีนส์กระจายอยู่บนตำแหน่ง(locus)ต่างๆของสายดีเอ็นเอของโครโมโซม ทุกๆโครโมโซมจะมียีนกำหนดลักษณะอยู่จำนวนมาก
ยีนที่อยู่บนโครโมโซมเพศ X เรียก X-linked และยีนที่อยู่บนโครโมโซมเพศ Y เรียก Y-linked และยีนส์ที่อยู่บนโครโมโซมอื่นๆที่ไม่ใช่โครโมโซมเพศ เรียก ออโตโซมัล (autosomal)
ยีนที่ควบคุมลักษณะเดียวกัน บนสายดีเอ็นเอ ที่มาจากพ่อจะตรงกับยีนบนสายดีเอ็นเอที่มาจากแม่ อย่างเช่นยีนควบคุมการสร้างเม็ดสีดำบนสายดีเอ็นเอที่มาจากพ่อก็จะตรงกับตำแหน่งยีนสร้างเซลเม็ดสีดำที่มาจากแม่

Allele

ยีนบนสายดีเอ็นเอของพ่อที่ตำแหนงตรงกับยีนบนสายดีเอ็นเอของแม่ จะเป็นยีนที่คุมกระบวนการเดียวกัน ซึ่งยีนที่ควบคุมกระบวนการเดียวกันนี้อาจมีหลายรูปแบบ ซึ่งแต่ละรูปแบบของยีน ที่ทำหน้าที่ควบคุมกระบวนการเดียวกันนี้เราเรียก แอลลีล (allele) ตัวอย่างเช่นถ้าเราพูดถึง กระบวนที่ทำให้เกิดข้อทักสิโด จะพบว่ามียีน 2 รูปแบบที่ควบคุมกระบวนการนี้อยู่ ยีนรูปแบบหนึ่งให้ปลามีข้อทักสิโด และอีกรูปแบบทำให้ปลาไม่มีข้อทักสิโด รูปแบบของยีนที่ทำให้ปลาเป็นทักสิโด จะเป็น 1 แอลลีล และรูปแบบยีนที่ทำให้ปลาไม่เป็นทักสิโด จะเป็นอีก 1 แอลลีล ดังนั้นเราอาจพูดได้ว่า แอลลีลที่จะทำให้ปลาเป็นทักสิโดหรือไม่ มีอยู่ 2แอลลีล และแอลลีลที่คุมกระบวนการเดียวกันจะเป็นแอลลีลที่ตรงตำแหน่งเดียวกันบนโครโมโซมที่เป็นคู่กันเสมอ ดังนั้นเมือเราพูดถึงแอลลีลของลักษณะอะไรสักอย่าง เราก็จะหมายถึงรูปแบบของยีนที่ส่งผลต่อลักษณะนั้นและเป็นรูปแบบยีนที่อยู่ตรงตำแหน่งเดียวกันบนโครโมโซม
สำหรับการเกิดทักสิโด แอลลีลหรือรูปแบบของยีนที่ทำให้เกิดทักสิโดจะอยู่บนโครโมโซมเพศ อาจอยู่บนโครโมโซมเพศ X หรือโครโมโซมเพศ Y ก็ได้
แอลลีลที่ตำแหน่งเดียวกัน อาจเหมือนกันหรือไม่เหมือนกันก็ได้ เช่นทักสิโดตัวผู้ตัวหนึ่ง มีแอลลีลเป็นรูปแบบของยีนบนโครโมโซม Y ที่ปลาตัวนี้ได้มาจากพ่อ ทำให้ปลาตัวนี้เป็นทักสิโด(Y-linked)และ แอลลีลตรงตำแหน่งเดียวกัน บนโครโมโซมที่คู่กัน (ก็คือรูปแบบยีนตำแหน่งเดียวกันบนโครโมโซม X ซึ่งปลาตัวนี้ได้มาจากแม่ )ทำให้ปลาเป็นลักษณะปรกติไม่มีข้อทักสิโด กรณีรูปแบบของยีน หรือแอลลีล ไม่เหมือนกันเช่นนี้เราเรียก heterozygous
รูปแบบยีนที่ตำแหน่งเดียวกัน หรือ แอลลีลนี้ อาจเหมือนกันได้ เช่น ทักสิโดตัวผู้ตัวหนึ่ง มียีนทักสิโดบนโครโมโซม Y ขณะเดียวกันแอลลีลบนโครโมโซม X ก็เป็นยีนทักสิโดเหมือนกัน กรณีที่แอลลีลเหมือนกันนี้เราเรียก homozygous
ในปลาหางนกยูงตัวหนึ่ง จะมีแอลลีลของยีนควบคุมลักษณะเดียวกัน ได้ไม่เกิน 2 แบบ ทั้งนี้เพราะ ปลาแต่ละตัวมียีนคุมลักษณะหนึ่งๆได้เพียง 1 คู่ เท่านั้น แต่ทั้งนี้ก็ไม่ได้หมายความว่ายีนควบคุมลักษณะหนึ่งๆในปลาหางนกยูงจะมีเพียงสองแบบ เพราะถ้ามองภาพรวมๆของประชากรปลาหางนกยูงจำนวนมาก รูปแบบของยีนที่คุมลักษณะเดียวกันนี้สามารถมีได้มากกว่า 2 แบบ

ทดสอบ1

1.1 ทักสิโดตัวผู้ตัวหนึ่ง มียีนบนโครโมโซม X ที่มาจากแม่ เป็นทักสิโด(X-linked) แอลลีล บนโครโมโซมที่คู่กัน (หรือรูปแบบยีนตรงตำแหน่งเดียวกันบนโครโมโซม Y) เป็นปลาป่า(ใสไม่มีข้อ)
1.1.1. กรณีนี้เป็น homozygous หรือ heterozygous
1.1.2.ทักสิโดเป็น Y-linked หรือไม่

1.2 ทักสิโดตัวเมียตัวหนึ่งมียีนบนโครโมโซม X ที่มาจากแม่เป็นทักสิโด (X-linked)มีโครโมโซม X ที่มาจากพ่อเป็นทักสิโดเหมือนกัน
1.2.1.กรณีนี้เป็น homozygous หรือ heterozygous
1.2.2.ยีนที่มาจากพ่อ เป็น X-linked หรือ Y-linked

1.3 แจแปนบลูตาดำตัวหนึ่ง มียีน autosomal ทำหน้าที่ควบคุมการสร้างเซลเม็ดสีดำบกพร่อง(อัลบิโน)ที่มาจากแม่ และแอลลีล แบบปลาป่า(เทา หรือ รูปแบบยีนควบคุมการสร้างเซลเม็ดสีดำปรกติ)
1.3.1.ยีนที่เป็นแอลลีลกับยีนอัลบิโน มาจากพ่อหรือแม่
1.3.2.ยีนที่เป็นแอลลีลกับอัลบิโนเป็น X-linked,Y-linked หรือไม่เป็นทั้งสอง
อย่าง
1.3.3.กรณีนี้เป็น homozygous หรือ heterozygous

1.4 ฟูลโกลด์ตาแดงครอกหนึ่ง ทุกตัวมียีนที่ควบคุมการสร้างเซลเม็ดสีดำบกพร่อง(อัลบิโน)จากพ่อและจากแม่ กรณีนี้เป็น homozygous หรือ heterozygous

Dominant and Recessive Genes
ปลาหางนกยูงตัวหนึ่งจะมีโครโมโซมสองชุด ชุดหนึงมาจากพ่อ และอีกชุดมาจากแม่ ดังนั้นยีนในตัวปลาจึงมีนสองชุดด้วย แต่ยีนที่ตำแหน่งตรงกันของพ่อและแม่(แอลลีล)อาจเหมือนหรือไม่เหมือนกันได้
ในกรณีที่แอลลีลเหมือนกัน หรือ homozygous การแสดงออกของลักษณะที่ถูกควบคุมด้วยยีนนี้ จะเป็นไปในทางเดียวกัน เช่น ยีนอัลบิโนจากพ่อจับคู่กับยีนอัลบิโนของแม่ ปลาแสดงออกเป็นอัลบิโน
ในกรณีที่แอลีลต่างกัน หรือ heterozygous ในกรณีเช่นนี้จะเห็นว่า ยีนบนตำแหน่งตรงกันนี้มีผลต่อลักษณะของปลาไม่เหมือนกัน ยีนจากพ่ออาจส่งผลปรากฏแบบหนึ่ง ขณะที่ยีนจากแม่จะส่งผลปรากฏอีกแบบหนึ่ง ปลาจะแสดงลักษณะที่ปรากฏเช่นไร ในกรณีที่แอลลีลไม่เหมือนกันนี้ เราจำแนกลักษณะที่แสดงออกได้คือ
1. ลักษณะเด่น หรือ dominant เป็นลักษณะที่ปลานั้นแสดงออกเมื่อ แอลลีลไม่เหมือนกัน เช่น แอลลีลที่ประกอบด้วยยีนอัลบิโน(ตาแดง)กับยีนลักษณะปรกติ(พื้นเทา ตาดำ) ปลาจะแสดงออกเป็นลักษณะปรกติ(เทา)จะเห็นว่าปลาแสดงลักษณะพื้นเทา ทั้งที่มียีนอัลบิโนอยู่ด้วย ลักษณะเช่นนี้ พื้นเทาจึงเป็นลักษณะเด่น
2. ลักษณะด้อยหรือ recessive เป็นลักษณะที่ถูกข่มไม่ให้แสดงออกเมื่อแอลลีลเป็น heterozygous และจะแสดงออกได้เฉพาะเมื่อแอลลีลเป็นแบบเดียวกันหรือ homozygous เช่น แอลลีลที่ประกอบด้วยยีนอัลบิโน(ตาแดง)กับยีนลักษณะปรกติ(พื้นเทา ตาดำ) ปลาจะแสดงออกเป็นลักษณะปรกติ(เทา)กรณีนี้พื้นเทาข่มลักษณะของอัลบิโนไม่ให้แสดงออก และอัลบิโนจะแสดงออกได้เฉพาะเมื่อแอลลีลของยีน เป็นอัลบิโนทั้งคู่ ดังนั้นอัลบิโนจึงเป็นลักษณะด้อย จากการที่ยีนอัลบิโน ไม่ได้อยู่บนโครโมโซมเพศ บางทีเราเรียกมันว่า autosomal recessive gene หรือเป็นยีนด้อยบนโครโมโซม อื่นๆ ที่ไม่ใช่โครโมโซมเพศ

อีกตัวอย่างหนึ่งของลักษณะเด่นคือ ริบบอนฟิน ยีนที่ทำให้ปลาแสดงลักษณะริบบอนฟิน เป็นยีนลักษณะเด่นและเป็นออโตโซมัล คือเป็นลักษณะที่ถ่ายทอดสู่ลูกหลานโดยไม่จำกัดว่าต้องเป็นเพศผู้หรือเพศเมีย(ยีนอยู่บนโครโมโซมใดโครโมโซมหนึ่งที่ไม่ใช่โครโมโซมเพศ) และลูกหลานสามารถแสดงลักษณะเป็นริบบอนฟิน โดยที่มียีนที่เป็นริบบอนฟินเพียงข้างเดียวหรือ heterozygous อย่างไรก็ตาม ริบบอนฟินเป็นอุปสรรคสำหรับตัวผู้ที่มีริบบอนฟินในการผสมพันธุ์ ทำให้ปลาที่ใช้ในการถ่ายทอดริบบอนฟินถูกจำกัดอยู่กับตัวเมียเป็นหลัก ทั้งที่ยีนนี้ไม่ได้อยู่บนโครโมโซมเพศเมีย(Xโครโมโซม)ดังนั้นปลาริบบอนฟินส่วนใหญ่จึงเกิดจากพ่อที่มีครีบแบบปรกติ กับ แม่ที่เป็นริบบอนฟินแบบลูกครึ่ง ทำให้ลูกปลาครึ่งหนึ่งเป็น ลูกครึ่งริบบอนฟินเหมือนแม่ และอีกครึ่งนึงเป็นครีบปรกติซึ่งไม่มียีนของริบบอนอยู่เลย อย่างไรก็ตามมีผู้เลี้ยงบางคนอ้างว่าริบบอนฟินตัวผู้สามารถให้ลูกได้ ซึ่งหากเป็นเช่นนั้น ลูกปลาที่เกิดขึ้นจากตัวผู้ที่เป็นริบบอนฟิน ก็มีโอกาสที่จะเป็นริบบอนแท้ หรือ ริบบอนที่เป็น homozygous

3. ลักษณะเด่นไม่สมบูรณ์ incomplete dominant ในบางครังเราพบว่า ปลาที่เกิดจากการผสมของพ่อแม่ต่างสายพันธุ์ ยีนจากพ่อและแม่ที่มาจับคู่กันเป็นยีนที่ไม่เหมือนกัน และลักษณะของลูกปลาที่เกิดจากการผสมนั้น ก็แตกต่างออกไปจากลักษณะที่กำหนดโดยยีนคู่นั้น อย่างเช่น ยีนลักษณะกระโดงยาว ซึ่งตัวผู้ที่มียีนนี้แบบ homozygous จะมีกระโดงยาว ครีบใต้ท้องมีเกลียวยาว ส่วนตัวเมียจะมีครีบกระโดงยาว ครีบใต้ท้องส่วนบนจะแหลมยื่นออกมามากกว่าปรกติ และเมื่อยีนลักษณะกระโดงยาวจับคู่กับยีนครีบปรกติ heterozygous จะได้ลูกมากระโดงยาวแต่ครีบใต้ท้องปรกติ ในกรณีเช่นนี้เราพูดได้ว่าลักษณะกระโดงยาวเป็นลักษณะเด่นไม่สมบูรณ์ (incomplete dominant)และลักษณะปรกติเป็นลักษณะด้อย อย่างในรูปด้านใต้

ควรตั้งข้อสังเกตุว่า คำว่า ลักษณะเด่น ลักษณะด้อย เป็นคำที่ใช้เฉพาะกับลักษณะที่เกิดจากยีนที่มีตำแหน่งตรงกันบนโครโมโซมที่เป็นคู่กัน เท่านั้น ลักษณะบนตัวปลาที่เราเห็นในสายพันธุ์หนึ่งๆมีมากมาย เราจะไม่พูดว่า ลักษณะหนึ่งเป็นลักษณะเด่นและอีกลักษณะเป็นลักษณะด้อยโดยที่ยีนคุมลักษณะทั้งสองไม่ใช่ยีนที่ตำแหน่งตรงกันบนโครโมโซม

การขยายพันธุ์และการถ่ายทอดลักษณะ
จากการที่เรารู้แล้วว่า เซลล์ในปลาหางนกยูงตัวหนึ่งๆจะมีโครโมโซม 2 ชุด มาจากพ่อ 1 ชุด(23 อัน)และจากแม่ 1 ชุด(23อัน) การขยายพันธุ์ของปลาหางนกยูง ปลาตัวผู้จะสร้างเซลล์สืบพันธุ์ ขึ้น โดยเซลล์สืบพันธุ์จะแตกต่างจากเซลล์ทั่วไปคือภายในเซลล์จะมีโครโมโซมเพียงชุดเดียว
ปลาตัวผู้จะสร้างเซลล์สืบพันธุ์ที่เรียกว่าเสปอร์ม(sperm) เสปอร์ม 1 ตัวคือเซลล์ 1 เซลล์ และมีโครโมโซมเพียง 1 ชุด หรือ 23 อัน
เสปอร์มที่ตัวผู้สร้างนี้จะมี 2 แบบในการกำหนดเพศ คือเสปอร์มที่มีโครโมโซม X และเสปอร์มที่มีโครโมโซม Y
เสปอร์ม ที่มีโครโมโซม X จะเป็นเสปอร์มที่ผสมกับไข่ของตัวเมีย แล้วให้ลูกปลาตัวเมีย
เสปอร์มที่มีโครโมโซม Y จะเป็นเสปอร์มที่ผสมกับไข่ของตัวเมียแลัวให้ลูกปลาเป็นตัวผู้

เมื่อเชื้อตัวผู้ผสมกับไข่ โครโมโซมของเชื้อตัวผู้จะจับคู่กับโครโมโซมจากไข่ของตัวเมีย เกิดเป็นลูกปลาที่มีโครโมโซมครึ่งนึงมาจากทางพ่อและครึ่งนึงมาจากทางแม่

กระบวนการถ่ายทอดลักษณะ ตั้งแต่การสร้างเชือตัวผู้ การสร้างไข่ของตัวเมีย และเชื้อผสมกับไข่ เกิดเป็นชีวิตใหม่ขึ้น ตามที่อธิบายมานี้ เป็นไปตาม กฎของเมนเดล คือ กฎ การแยกและรวมตัวกันใหม่ (Segregation) ที่กล่าวว่า
ในระหว่างการสร้างไข่และเชื้อตัวผู้ แอลลีลสองอันที่ทำหน้าที่กำหนดลักษณะหนึ่งๆของสิ่งมีชีวิต จะแยกออกจากกัน และแอลลีลที่กำหนดลักษณะเหล่านี้ จะรวมตัวกันอีกครั้งเมื่อเชื้อกับไข่มาผสมกัน ซึ่งกำหนดลักษณะทางพันธุกรรมของลูกที่เกิด

breed trueบรีดทรู เป็นลักษณะปรากฎที่ถ่ายทอดจากพ่อแม่ที่มีลักษณะเดียวกันสู่ลูกหลาน โดยลูกหลานทุกตัวที่เกิดขึ้นมีลักษณะปรากฎนั้นเหมือนพ่อแม่
ตัวอย่างเช่น เราจับคู่แม่ปลาและพ่อปลาที่เป็นมาเจนตาทั้งคู่ แล้วลูกและหลานที่เกิดขึ้นจากพ่อแม่คู่นี้ เป็นมาเจนตาทุกตัว เราเรียกว่ามาเจนตาคู่นี้เป็น มาเจนตาแท้ หรือบรีดทรูสำหรับลักษณะมาเจนตา แต่ถ้าลูกหรือหลานมีปลาลักษณะอื่นที่ไม่มีมาเจนตาปรากฏมา แสดงว่ามาเจนตานี้ไม่แท้หรือ ไม่ได้บรีดทรูนั้นเอง
พิจารณาจากรูป มาเจนตาเป็นลักษณะที่แสดงออกของปลาหางนกยูง ที่เป็นประกายเงาสีบานเย็นหรือม่วงแดง ลักษณะมาเจนตาเป็นลักษณะเด่น ซึ่งหมายความว่ามันสามารถแสดงออกถึงความเป็นมาเจนตาได้เมื่อมีแอลลีลของยีนมาเจนตานี้เพียงอันเดียว (heterozygous) ลักษณะของมาเจนตานี้เราจะเรียกว่า แท้ หรือ breed true เมื่อมาเจนตานั้น มีแอลลีลทั้งสองอันเป็นแอลลีลที่ทำให้ปลาเป็นมาเจนตาทั้งคู่ เพราะถ้าแอลลีลของพ่อและแม่ที่เหมือนกัน เมื่อผสมกันสามารถถ่ายทอดลักษณะมาเจนตาไปยังลูกหลานได้ ตามที่แสดงในภาพ โดยลูกหลานทุกตัวจะเป็นมาเจนตา ซึ่งแอลลีลหรือรูปแบบยีนที่ทำให้ปลาเป็นมาเจนตาได้มี 2 รูปแบบ แอลีลหนึ่งทำให้ปลาเป็นมาเจนตาและเป็นลักษณะเด่นแทนด้วย M แอลลีลอีกแบบที่ตำแหน่งเดียวกันนี้เป็นแอลลีลที่ทำให้ปลาไม่แสดงความเป็นมาเจนตาหรือแอลลีลปรกติแบบปลาป่าและเป็นลักษณะด้อย เราแทนแอลลีลนี้ด้วย m
* หมายเหตุ การแทนแอลลีลด้วยตัวอักษรตัวพิมพ์ใหญ่หมายถึงแอลลีลนั้นเป็นแอลลีลของลักษณะเด่น และ ตัวอักษรพิมพ์เล็กแทนแอลลีลลักษณะด้อย*

จากตัวอย่างของมาเจนตา จะเห็นว่า เราดูความแท้ของปลาเพียงแค่ลักษณะของมาเจนตาเท่านั้น ในความเป็นจริงเราจะพบว่า ปลาหลายๆสายพันธุ์ ที่ทำให้แท้แล้วมักมีลักษณะปรากฎที่แสดงออกโดยลูกหลานมีลักษณะหลายอย่างที่เหมือนกัน ซึ่งหมายความว่าปลาสายพันธุ์นั้นๆ มีลักษณะหลายอย่างที่ถูกทำให้เป็นลักษณะแท้ หรือ มี แอลลีล หลายๆคู่ที่เป็นแบบ homozygous และลักษณะที่แท้รวมกันหลายๆอย่างนี้ เป็นตัวกำหนดลักษณะเฉพาะของสายพันธุ์ ลองมาดูตัวอย่างเพิ่มเติมครับ
จากความรู้ที่ว่าอัลบิโนเป็นล้กษณะด้อย และลักษณะด้อยจะแสดงออกให้เห็นเมื่อแอลลีลของลักษณะด้อยนั้นเหมือนกันเท่านั้น ดังนั้นเมื่อเราเห็นปลาตัวใดแสดงลักษณะด้อย เรารู้ได้ทันทีว่าปลาตัวนั้นแท้แล้วสำหรับลักษณะนั้น สมมุติว่าเราเลือกลูกปลามาเจนตาที่บรีดทรูจากข้างบนมาจำนวนหนึ่ง เอาเฉพาะตัวที่เป็นอัลบิโนมาแยกไว้ต่างหากและทำการผสมกันเอง เราจะพบว่า ลูกหลานทั้งหมดนอกจากจะเป็นมาเจนตาแล้วยังเป็นอัลบิโนด้วย แสดงว่า ปลาในกลุ่มนี้ มีคุณสมบัติตามข้อกำหนดลักษณะแท้ ปลากลุ่มนี้จึงเป็นปลาแท้ที่มีลักษณะแท้ 2 ลักษณะแล้ว คือ มาเจนตาแท้ และอัลบิโนแท้ แบบนี้เราพูดได้ว่าเรามีสายพันธุ์ อัลบิโนมาเจนตา ที่แท้แล้ว เราอาจทำอะไรเพิ่มเติมเพื่อให้มีลักษณะแท้มากกว่าสองอย่างก็ได้ หรือทำให้แอลลีล เหมือนกันมากกว่า 2 คู่ เช่นอาจคัดเลือกปลาที่เป็นอัลบิโนมาเจนตาแล้ว มาเพาะเลี้ยงต่อจนมีหางกลมทั้งหมด เช่นนี้ก็จะทำให้ได้ปลาที่ได้มีลักษณะแท้สามอย่าง ซึ่งเราอาจตั้งชื่อ เป็น อัลบิโนมาเจนตาราวด์เทล เป็นต้น
การที่ปลาหางนกยูงมีความหลากหลายทางพันธุกรรมมาก ทำให้เราสามารถสร้างเสริม หรือเปลี่ยนแปลง ลักษณะต่างๆในปลาหางนกยูงได้หลายแบบ อาจโดยทำการข้ามสายพันธุ์ เพื่อเติมลักษณะอื่นเข้ามา ซึ่งเมื่อผ่านกระบวนการคัดเลือกให้ลักษณะที่เสริมเข้าไปหรือทำการเปลี่ยนแปลงนั้น จนสามารถถ่ายทอดไปยังลูกหลานโดยลูกหลานทั้งหมดมีลักษณะเดียวกันนั้น ก็จะเกิดเป็นสายพันธุ์แท้สายพันธุ์ใหม่ขึ้น ปลาที่ถูกสร้างขึ้นให้มีลักษณะแท้ตามความต้องการหรือตามการกำหนดของผู้เพาะเลี้ยง อาจมีลักษณะปรากฏรวมๆ ทำให้ปลาทั้งครอกของแต่ละรุ่นดูเหมือนกันมาก(เรียกกันทั่วไปว่า นิ่ง) ซึ่งการทำให้แท้โดยมีลักษณะเป็นไปตามลักษณะที่กำหนดขึ้น(breed true to type )บางทีก็นิยมเรียกสั้นๆว่าแท้เช่นกัน( breed true)
Punnett square แผนผังการถ่ายทอดลักษณะ
Punnett square เป็นแผนผังแสดงหรือทำนายความเป็นไปได้ทั้งหมดในการจับคู่ของยีน ในการผสมข้ามของพ่อแม่ที่มียีนซึ่งเป็นที่รู้จักแล้ว พุนเนทสแควร์เป็นชื่อเรียกที่ตั้งขึ้นตามนักพันธุศาสตร์ชาวอังกฤษ ชื่อ Reginald Punnett บุคคลผู้นี้เป็นผู้ค้นพบหลักการพื้นฐานทางพันธุศาสตร์ ซึ่งรวมถึง ยีนที่เชื่อมโยงกับโครโมโซมเพศ และการกำหนดเพศโดยโครโมโซมเพศ เขาได้ทำงานกับลักษณะสีของไก่ทำให้สามารถแยกเพศของไก่ได้อย่างรวดเร็ว
สำหรับนักเพาะเลี้ยงปลาหางนกยูง พุนเนทสแควร์มีบทบาทช่วยให้เราสามารถทำนายสัดส่วนลักษณะของปลาที่ถ่ายทอดไปยังลูกหลานได้ รวมถึงช่วยให้เราสามารถวิเคราะห์ลักษณะที่เกิดขึ้นในปลาของเราได้ด้วยว่า เป็นลักษณะ เด่น ลักษณะด้อย เป็นออโตโซมัล หรือเชื่อมโยงกับโครโมโซมเพศเป็นต้น
ในการทำนายลักษณะที่ถ่ายทอดจากพ่อแม่ไปยังลูกและสัดส่วนของสักษณะที่จะเกิดขึ้นด้วยการใช้พุนเนทสแควร์ ในเบื้องต้นจะต้องรู้แน่ชัดว่าลักษณะที่เรากำลังสนใจนั้นเกิดจากยีนอะไร จำนวนรูปแบบของยีนนี้(แอลลีล)และแอลลีลที่มีอยู่นี้ให้ผลที่ปรากฏในปลาของเราอย่างไร
ลองดูตัวอย่างของการถ่ายทอดลักษณะของพื้นสีที่เรียกว่าไทเกอร์ ปลาที่เป็นไทเกอร์เป็นปลาที่มีพื้นสีเป็นสีเหลือง อาจมีลายตาข่ายครึ่งลำตัวด้านบน หรือบางตัวเป็นสายพันธุ์ที่มีสีดำน้อย อาจมีเพี่ยงสีดำตรงโคนหางหรือกระโดงก็เป็นได้ ลักษณะไทเกอร์เป็นลักษณะด้อย เกิดจากการผ่าเหล่าของยีนที่เกี่ยวข้องกับการสร้างเซลล์สีดำ ซึ่งเซลล์สีดำบางระดับใต้ผิวหนังไม่ถูกสร้างขึ้น การที่ไทเกอร์เป็นลักษณะด้อย การแสดงออกเป็นไทเกอร์ ปลาจะต้องมียีนที่เกิดการผ่าเหล่านี้บนโครโมโซมทั้งสองอัน ถ้าเราเรียกรูปแบบยีนผ่าเหล่านี้ว่า แอลลีลไทเกอร์ แทนด้วยสัญญลักษณ์ g ปลาที่แสดงออกเป็นไทเกอร์จะต้องมีแอลลีลทั้งคู่เป็น gg ยีนตำแหน่งเดียวกันบนโครโมโซมนี้จะมีอีกรูปแบบซึ่งเป็นรูปแบบปรกติก่อนเกิดการผ่าเหล่ายีนนี้ไม่ส่งผลให้เกิด่ความผิดปรกติของเซลล์สีดำ รูปแบบหรือแอลลีลของยีนนี้จะแทนด้วยสัญญลักษณ์ G การที่แอลลีลนี้เป็นของลักษณะเด่น หมายความว่าถ้าคู่ของยีนที่ตำแหนงนี้เป็นแอลลีลไทเกอร์กับแอลลีลปรกติ Gg ปลาจะแสดงออกเป็นปลาปรกติ คือระดับสีดำไม่ลดลงปลาจึงมีผิวเทาเหมือนปลาป่าทั่วไป
ในการสร้างพุนเนทแสคว์เพื่อทำนายลักษณะไทเกอร์ที่ถ่ายทอดจากพ่อแม่ เริ่มจากให้ดูว่าลักษณะที่เราจะติดตามการถ่ายทอดนั้นคือลักษณะอะไร มีแอลลีลแบบไหนที่เข้ามาเกียวข้อง แทนแอลลีลของลักษณะเด่นด้วยตัวอักษร ตัวใหญ่ และแทนแอลลีลของลักษณะด้อยด้วยอักษรตัวเล็ก ในตัวอย่างนี้เรากำลังสนใจลักษณะของไทเกอร์ ซึ่งมีแอลลีลที่เกียวข้องคือ ลักษณะเด่นเป็นลักษณะปรกติแทนด้วย G และแอลลีลไทเกอร์เป็นแอลลีลของลักษณะด้อยแทนด้วย g สมมุติว่าพ่อปลาเป็นปลาพื้นเทาแท้ มีแอลลีล เป็นแบบปรกติเป็น GG และแม่เป็นไทเกอร์ มีแอลลีลเป็น gg การสร้างพุนเนทแสควร์ทำได้โดยตีตารางให้มีจำนวนช่องแนวตั้งกับแนวนอน ให้พอดีกับจำนวนแอลลีลที่เป็นไปได้ของเซลสืบพันธุ์ที่ตัวผู้และตัวเมียสร้างขึ้น ซึ่งสำหรับกรณ๊นี้ เซลล์สืบพันธุ์จากพ่อที่เกิดจากการแบ่งเซลล์จะรับแอลลีลปรกติมาตัวละ 1 อัน และมีได้เพียง 1 แบบ คือ แอลลีล G นำอักษรแทนแอลลีล(G)ที่เป็นไปได้ของเชือตัวที่ 1 และตัวที่สอง 2 จากการแบ่งเซลล์ ใส่ในหัวตารางแนวนอนหรือส่วนบนของตาราง ดูรูปประกอบ ส่วนเซลล์สืบพันธุ์ตัวเมียหรือไข่ จะมีแอลลีลของไข่ทั้งสองฟองที่เกิดจากการแบ่งเซลล์เป็นแอลลีลแบบเดียวกันคือ g นำอักษรแทนแอลลีลที่เป็นไปได้ของไข่ฟองที่ 1 และฟองที่สอง 2 จากการแบ่งเซลล์ ใส่หน้าตารางในแนวตั้ง

พุนเนทสแควร์แสดงความเป็นไปได้ทั้งหมดของคู่แอลลีลที่เกิดขึ้นได้จากเชื้อตัวผู้เข้าผสมกับไข่ จากตารางจะเห็นได้ว่า การผสมของแอลลีลไม่ว่าจะผสมโดยเชื้อตัวไหนกับไข่ฟองไหนก็ตาม จะได้คู่แอลลีลแบบเดียวกันคือ Gg จากการที่แอลลีล G เป็นของลักษณะเด่นซึ่งเป็นลักษณะปรกติ ลูกปลาทุกตัวมีแอลลีลนี้อยู่ ดังนั้นลูกปลาทุกตัวจากการผสมนี้จึงแสดงลักษณะเป็นพื้นสีปรกติคือพื้นเทา

อีกตัวอย่างหนึ่ง ครับ สมมุติว่าเราทำต่อเนื่อง เอาลูกปลาจากการผสมของไทเกอร์กับพื้นเทานี้มาผสมกันเอง จะได้สัดส่วนไทเกอร์ออกมาเป็นเท่าไร และพื้นเทาเท่าไร วิธีการก็ทำแบบเดียวกัน คือเขียนแอลลีลที่เป็นได้ของตัวผู้และตัวเมีย ลงไนตาราง เริ่มจากเรารู้ว่าปลาทุกตัวในรุ่นนี้ เป็นลูกครึ่ง ดังนั้น ทุกตัวมีคู่แอลลีล Gg แยกแอลลีลของเชือตัวผู้และไข่ที่เป็นไปได้ตามรูป

จากนั้นเขียนแอลลีลที่เป็นไปได้ของเชื้อและไข่ลงในส่วนหัวและส่วนหน้าของตารางแล้วทำการเติมคู่แอลลีลที่จับคู่กันลงให้เต็มทุกช่อง ตามรูป

จากตารางจะเห็นได้ว่าแอลลีลที่จับคู่กันมี สามแบบคือ
GG เป็นแอลลีลเทาแท้ จำนวน 1 ใน 4
Gg เป็นแอลลีลครึ่งเทาครึ่งไทเกอร์ จำนวน 2 ใน 4 แต่ปลาจะแสดงออกเป็นพื้นเทา เพราะพื้นเทาเป็นลักษณะเด่น
และ gg เป็นแอลลีลไทเกอร์แท้ มีจำนวน 1 ใน 4

ดังนั้นเราสรุปได้ว่าการนำ F1 ซึ่เป็นลูกครึ่งไทเกอร์ มาผสมกันเองจะให้ลูกรุ่น F2 เป็นพื้นเทา 3 ใน 4 และพื้นไทเกอร์ 1 ใน 4

การใช้พุนเนทแสคว์ทำนายสัดส่วนลักษณะที่เป็นผลจากยีนมากกว่า 1 คู่
ลักษณะที่ปรากฏบางอย่างของปลาหางนกยูงไม่ได้เกิดขึ้นจากยีนเพียงคู่เดียว แต่อาจเป็นผลจากมากกว่า 1 คู่ที่ทำให้เกิดลักษณะปรากฏนั้น ถ้าหากเรารู้ว่า มียีนใดบ้างที่ส่งผลต่อลักษณะที่ปรากฎ เราสามารถทำนายสัดส่วนของลักษณะปรากฏจากการผสมปลาที่มีองประกอบของยีนนั้นได้โดยใช้พุนเนทแสควร์ เช่นเดียวกับกรณีลักษณะปรากฏที่เกิดจากยีนคู่เดียวในตัวอย่างก่อนหน้านี้
ตัวอย่างของลักษณะปรากฏที่เป็นผลจากยีนมากกว่า 1 คู่ เช่น พื้นสี ซูเปอร์ไวท์ และการเกิดสวอลโลว เป็นต้น
ตัวอย่างการทำนายสัดส่วนการเกิดสวอลโลวด้วยพุนเนทแสควร์
สวอลโลวคือการที่ครีบของปลาหางนกยูง ซึ่งอาจเป็นส่วนต่างๆ เช่นหาง กระโดง ครีบใต้ท้อง มีการงอกยาวกว่าปรกติ ลักษณะเป็นแถบหรือเส้นยาว ดังรูปในตัวอย่าง

ลักษณะสวอลโลวเป็นผลมาจากยีน 2 คู่คือ
1. ยีนควบคุมการงอกของครีบทำให้ครีบงอกยาวผิดปรกติ ที่เรียกว่า Kal หรือใช้อักษรแทนแอลลีลของยีนนี้เป็น K และแอลลีลที่เป็นลักษณะปรกติของยีนนี้แทนด้วย k แอลลีลของยีนที่ทำให้ครีบงอกยาวผิดปรกติ K เป็นลักษณะเด่น ซึ่งหมายความว่า ถ้าปลามีแอลลีลนี้อยู่ เพียงยีนเดียว คืออาจเป็น KK หรือ Kk ก็พร้อมหรือสามารถที่จะแสดงลักษณะครีบที่ยาวกว่าปรกติได้ และ ปลาที่มีแอลลีลเป็น kk ไม่สามารถทำให้ครีบงอกยาวขึ้นได้
2. และยีนอีกอันหนึ่งที่ส่งผลต่อการเกิดครีบสวอลโลวเรียกว่า Sub gene ยีนนี้ทำงานร่วมกับยีน Kal มีอิทธิพลในการป้องกันการงอกของครีบ ซึ่งจะแทนแอลลีลของยีนนี้ด้วย S แอลลีลของยีนที่เป็นคู่กันกับยีนนี้เป็นแอลลีลปรกติ แทนด้วย s แอลลีลของยีนที่ป้องกันการงอกของครีบนี้เป็นลักษณะเด่น หมายความว่าปลาหางนกยูงที่มียีน S สามารถยับยั้งการงอกของครีบแบบสวอลโลวได้ (Ss หรือ SS) ดังนั้นปลาที่เป็นสวอลโลวจะต้องมีแอลลีลของยีนนี้เป็น ss เท่านั้น
โดยสรุปจะเห็นได้ว่าการเกิดสวอลโลวได้นั้น ปลาจำเป็นต้องมียีน K เพื่อทำให้ครีบงอกยาวขึ้น อาจเป็นคู่ Kk หรือ KK ก็ได้ และ ต้องไม่มียีน S ที่มีอิทธิพลในการยับยั้งการงอกของครีบ ก็คือต้องเป็น ss เท่านั้น จะเป็น Ss หรือ SS ไม่ได้ ดังนั้นในการกำหนดว่าปลาตัวใดเป็นสวอลโลจึงกำหนดจากคู่ของยีนสองคู่คือ Kal และ Sub ยีน ดังนี้
KKss เป็นสวอลโลว มี K ไม่มี S
Kkss เป็นสวอลโลว มี K ไม่มี S
kkss ไม่เป็นสวอลโลว ไม่มี K
kkSs ไม่เป็นสวอลโลว ไม่มี K มี S
kkSS ไม่เป็นสวอลโลว ไม่มี K มี S
KkSs ไม่เป็นสวอลโลว มี S
KkSS ไม่เป็นสวอลโลว มี S
KKSs ไม่เป็นสวอลโลว มี S
KKSS ไม่เป็นสวอลโลว มี S
หรืออาจพูดสั้นๆได้ว่า
ปลาที่เป็นสวอลโลว มีแอลลีล K ไมมีแอลลีล S

การใช้พุนเนทท์เแสควร์ ในการทำนายสัดส่วนการเกิดสวอลโลว

จะเห็นว่าการเกิดสวอลโลวนั้นเกิดจากแอลลีลของยีนสองคู่ และแอลลีลของยีนสองคู่นี้เป็นอย่างใดอย่างหนึ่งตามนี้คือ KKss หรือ Kkss เมื่อเรานำเอาปลาที่เป็นสวอลโลวมาผสมกัน จำนวนหรือสัดส่วนของลูกปลาที่จะเกิดเป็นสวอลโลวจึงขึ้นกับปลาเริ่มต้นว่า มียีนเป็นอย่างไร เช่น
ตัวอย่างที่ 1 ถ้าเรานำพ่อปลาที่เป็นสวอลโลวแบบ Kkss ผสมกับแม่ปลาที่เป็น KKss จะได้สัดส่วนของลูกปลาที่เป็นสวอลโลวต่างจากการใช้พ่อปลา Kkss ผสมกับแม่ปลาที่เป็น Kkss เป็นต้น(หมายเหตุ ปลาตัวผู้ที่ใช้ผสมได้ครีบใต้ท้องควรเป็นครีบสั้น)
สมมติว่าเราใช้ สวอลโลวตัวผู้ เป็น Kkss และ สวอลโลวตัวเมียเป็น KKss เราจะเขียนพุนเนทแสควร์แสดงสัดส่วนได้ดังนี้

จากตัวอย่างนี้เราได้ใช้ ตัวผู้สวอลโลวแบบ Kkss ผสมกับตัวเมียแบบ KKss พบว่าลูกทั้งหมดมี แอลลีล K และไม่มีแอลลีล S ดังนั้นลูกปลาครอกนี้ทั้งหมดเป็นสวอลโลว โดยที่ลูกปลาครึ่งนึงเป็น สวอลโลวแบบ KKss และอีกครึ่งนึงเป็น Kkss

ตัวอย่างที่ 2 ถ้าเรานำพ่อปลาที่เป็นสวอลโลวแบบ Kkss ผสมกับแม่ปลาที่เป็น Kkss จะได้สัดส่วนของลูกปลาที่เป็นสวอลโลว อย่างไร
ในกรณีนี้เราจะเขียนพุนเนทแสควร์แสดงสัดส่วนได้ดังนี้

จากตัวอย่างนี้เราได้ใช้ ตัวผู้สวอลโลวแบบ Kkss ผสมกับตัวเมียแบบ Kkss พบว่าลูก12ตัว มี แอลลีล K ไม่มีแอลลีล S และสี่ตัวไม่มีแอลลีล K ดังนั้นลูกปลาครอกนี้ ถ้ามี16 ตัว จะเป็นสวอลโลว 12 ตัว และไม่เป็นสวอลโลว 4 ตัว หรือคิดเป็นสัดส่วนสวอลโลต่อที่ไม่เป็นสวอลโลว เท่ากับ 3:1

ตัวอย่างที่ 3 เมื่อใช้ปลาตัวผู้ที่ไม่มียีนสวอลโลวเลย (kkSS) กับตัวเมียที่เป็นสวอลโลวแบบ KKss
ถ้าเรานำพ่อปลาที่ไม่มียีนส์สวอลโลว (kkSS) ผสมกับแม่ปลาที่เป็นสวอลโลวแท้ KKss จะได้สัดส่วนของลูกปลาที่เป็นสวอลโลว หรือไม่ อย่างไร
ในกรณีนี้เราจะเขียนพุนเนทแสควร์แสดงสัดส่วนได้ดังนี้

จากตัวอย่างนี้ จะเห็นได้ว่าเมื่อใช้ตัวผู้ที่ไม่มีเชื้อสวอลโลว kkSS ผสมกับตัวเมียที่เป็นสวอลโลวแท้ แบบ Kkss พบว่าลูกทั้ง 16 ตัวมียีนเหมือนกันทุกตัว คือ KkSs ทุกตัวมีแอลลีลที่ทำให้เกิดครีบแบบสวอลโลวได้คือ K และทุกตัวก็มียีนยับยั้งการงอก S จากการที่ทุกตัวมียีนยับยั้งการงอกของครีบ ดังนั้นลูกทั้งหมดจะไม่มีตัวใดเป็นสวอลโลวเลย แต่ทุกตัวมีแอลลีล K และ s เพราะฉะนั้นทุกตัวเป็นพาหะถ่ายทอดสวอลโลวได้ หรือที่เราเรียกกันสั้นๆว่า มีเลือดสวอลโลว

ตัวอย่างที่ 4 เมื่อใช้ปลาตัวผู้ที่มีเลือดสวอลโลว กับตัวเมียที่มีเลือดสวอลโลว
ในตัวอย่างนี้เราจะลองใช้ ตัวผู้ที่เข้าเลือดสวอลโลวไว้แล้ากับตัวเมียที่เข้าเลือดสวอลโลวไว้แล้า เราอาจดูว่าถ้าเรานำเอาลูกปลาในตัวอย่างที่ 3 มาผสมกันเองลูก F2จะเป็นอย่างไร
ในกรณีนี้เราจะเขียนพุนเนทแสควร์แสดงสัดส่วนได้ดังนี้

จากตารางจะเห็นว่า ลูกปลารุ่น F2 จำนวน 16 ตัว จะมีสวอลโลว 3 ตัว (มี K ไม่มี S )

คำถามชวนคิด ถ้าทำต่อ F3 โดยตัวผู้เป็นครีบสั้น kkSS กับตัวเมียสวอลโลว KKss ได้ลูกเป็นสวอลโลวมากน้อยเท่าใด
และถ้าใช้ตัวผู้ kkss กับตัวเมีย KKSS จะได้ลูกเป็นสวอลโลวมากน้อยเท่าใด

กฎของเมนเดล
เราได้พูดถึงททฤษฎีและคำศัพท์ต่างๆ ที่จำเป็นต่อการศึกษาการถ่ายทอดลักษณะทางพันธุกรรมมาพอสมควร เมื่อพูดถึงการถ่ายทอดลักษณะทางพันธุกรรม คงหลีกเลี่ยงไม่ได้ที่จะต้องพูดถึงกฎของเมนเดล ซึ่งเป็นกฎพื้นฐานที่ใช้อธิบายการถ่ายทอดลักษณะต่างๆของสิ่งมีชีวิต
เกรเกอร์ เมนเดล เป็นบาทหลวง ชาวออสเตรีย ที่ได้ใช้เวลากับการศึกษาการถ่ายทอดลักษณะทางพันธุกรรม จนสามารถสรุปเป็นกฎที่ใช้อธิบายการถ่ายทอดลักษณะทางพันธุกรรมของสิ่งมีชีวิตต่างๆ จากพ่อแม่สู่ลูกๆ ซึ่งกฎนี้มีอยู่สามข้อด้วยกัน คือ
กฎข้อที่ 1 คือ กฎของลักษณะเด่น (the Law of Dominance)
กฎข้อที่ 2 กฎการแยกและรวมตัวกันใหม่ (the Law or Segregation)
กฎข้อที่ 3 กฎการเข้าชุดกันอย่างอิสระ (the Law of Independent Assortment)

กฎของลักษณะเด่น
กฎข้อนี้กล่าวไว้ว่า ในการผสมข้ามระหว่างพ่อแม่ที่มีลักษณะแสดงออกที่บริสุทธิ์และผิดแผกแตกต่างกันชัดเจน ลูกที่ได้จะแสดงออกเพียงลักษณะเดียว ลูกซึ่งเป็นลูกผสมของลักษณะนั้น จะมีเพียงลักษณะเด่นที่ปรากฎให้เห็น

กฎการแยก Segregation
ในระหว่างการสร้างไข่และเชื้อตัวผู้ แอลลีลสองอันที่ทำหน้าที่กำหนดลักษณะหนึ่งๆของสิ่งมีชีวิต จะแยกออกจากกัน ไปอยู่ในเซลล์สืบพันธุ์ (เชื้อตัวผู้หรือไข่ตัวเมีย)เซลล์ละอัน และแอลลีลที่กำหนดลักษณะนี้ จะรวมตัวกันอีกครั้งเมื่อเชื้อกับไข่มาผสมกัน ซึ่งกำหนดลักษณะทางพันธุกรรมของลูกที่เกิด

กฎการเข้าชุดกันอย่างอิสระ (the Law of Independent Assortment)
แอลลีลของลักษณะที่ต่างกัน จะถูกกระจายออกไปยังเซลล์สืบพันธุ์ หรือไปยังลูกๆ โดยอิสระไม่ขึ้นแก่กัน

หมายเหตุ ในปัจจุบันกฎข้อนี้มีข้อจำกัดในการใช้ เพราะหลังจากการค้นพบกฎนี้ ได้มีการค้นพบใหม่ๆอีกมาก ทำให้รู้ว่า ยีนกำหนดลักษณะหลายอย่างอยู่บนโครโมโซมเดียวกัน ทำให้การถ่ายทอดของยีนมีลักษณะไปเป็นกลุ่ม ไม่ได้อิสระ แต่อย่างไรก็ตามกฎนี้ยังใช้ได้ดีในการติดตามอธิบายการถ่ายทอดลักษณะต่างๆ ที่ไม่ได้อยู่บนโครโมโซมแท่งเดียวกัน

Cross-over
Cross-over เป็นศัพท์เฉพาะทางชีวะ มันหมายถึงการที่ ยีนที่เคยอยู่บนโครโมโซมนึง ไขว้สลับไปอยู่บนอีกโครโมโซมที่เป็นคู่กัน
อย่างเช่นปลาตัวผู้มีโครโมโซม Xจับคู่กับโครโมโซม Y
ตอนที่ปลาตัวผู้สร้างเสปอร์ม โครโมโซม X กับ Y มันจะแยกจากกันไป โดย X จะอยู่กับเสปอร์มตัวเมีย Y จะอย่กับเสปอร์มตัวผู้ และตอนที่มันแยกจากกัน ยีนที่เคยปรกติอยู่บนโครโมโซม Y มันเกิดติดไปกับโครโมโซม X และที่เคยอยู่บนโครโมโซม X กลับไปอยู่กับโครโมโซม Y อย่างนี้เรียก cross over
ตัวอย่างที่เขาพูดถึงในที่นี้คือ ยีนแจแปนบลู เดิมมันติดอยู่บนโครโมโซม Y (Y-linked)และตอนที่ตัวผู้สร้างเชื้อ ขณะที่โครโมโซม X และ Y แยกจากกัน ยีน แจแปนบลูดันหลุดไปอยู่บนโครโมโซม X ทำให้ได้เชื้อตัวเมียที่มียีนแจแปนบลูเกิดขึ้น (X-linked) ขณะที่โครโมโซม Y ที่เสียยีนแจแปนบลูไปก็ได้รับยีนจากโครโมโซม X ที่ตำแหน่งเดียวกันมาแทนที่ ซึ่งไม่มีลักษณะเป็นแจแปนบลู ทำให้ได้เชื้อตัวผู้ที่ไม่มียีนแจแปนบลู ด้วยเหตุนี้ ลูกปลาที่เกิดจากเชื้อตัวผู้ตัวนี้จะไม่มีข้อสีฟ้าของแจแปนบลู ขณะที่ลูกตัวเมียที่รับเอาโครโมโซมที่มีแจแปนบลูนี้ไป กลายเป็นตัวเมียที่สามารถถ่ายทอดข้อสีฟ้าของแจแปนบลูได้

Variation (ความหลากหลายทางพันธุกรรม )
ความหลากหลายทางพันธุกรรมในปลาหางนกยูง คือความหลากหลายของแอลลีลของยีนที่มีอยู่ในปลาหางนกยูง เมื่อเรามองดูที่ยีนๆหนึ่งบนคู่โครโมโซมในปลาหนึ่งตัว ยีนนี้อาจเหมือนกันทั้งคู่ หรือแตกต่างกันได้ แต่อย่างไรก็ตาม ในปลาหนึ่งตัว ยีนนี้ก็จะมีรูปแบบได้ไม่เกินสองแบบหรือสองแอลลีล เพราะโครโมโซมที่ยีนนี้ปรากฏอยู่มีเพียง 1 คู่ แต่ถ้าเรามองดูประชากรปลาหางนกยูงทั้งหมดในสระหนึ่งซึ่งมีอยู่จำนวนมากมาย หากเราสามารถเห็นยีนนี้ของปลาหางนกยูงทุกตัวในสระ เราจะพบว่ายีนเดียวกันนี้ ในแต่ละตัวอาจมีรูปแบบที่แตกต่างกันไปได้หลากหลายรูปแบบ หรือพูดได้ว่าแอลลีลของยีนนี้มีหลายแอลลีล ความมากน้อยของรูปแบบยีนหนี่งในประชากรปลาหางนกยูงนี้เราเรียกความหลากหลายทางพันธุกรรม ความหลากหลายทางพันธุกรรมของปลาในตู้ที่บ้าน น้อยกว่าความหลากหลายทางพันธุกรรมของปลาหางนกยูงของสมาชิก Guppy club รวมกัน ความหลากหลายของปลาหางนกยูงในไทย น้อยกว่าความหลากหลายทางพันธุกรรมของปลาหางนกยูงในโลก บทบาทของความหลากหลายนี้มีผลต่อการอยู่รอดรวมทั้งวิธีการคัดเลือกทางธรรมชาติ ยกตัวอย่างเช่น ประชากรปลาหางนกยูงในสระแห่งหนึ่งมีแอลลีลในการสร้างกลไกต่อต้านเชื้อแบคทีเรียชนิดต่างๆอยู 5 แอลลีล เมือเกิดการระบาดของเชื้อโรคชนิดหนึ่ง ปลาจำนวนหนึ่งที่มีแต่แอลลีลซึ่งไม่สามารถต่อต้านโรคนี้อาจตายไป แต่อีกจำนวนหนึ่งที่มีแอลลีลรูปแบบต่อต้านกับเชื้อชนิดนี้อยู่สามารถคงอยู่ขยายพันธุ์ต่อไปได้ และเมื่อมีเชื่อตัวใหม่เข้ามาปลาที่เคยต่อต้านเชื้อตัวเก่าได้อาจตายเพราะเชื้อตัวใหม่ แต่ก็อาจไม่หมดหากมีจำนวนหนึ่งที่มีแอลลีลรูปแบบอื่นที่ต่อต้านเชื้อตัวใหม่ได้ ทำให้มีปลารอดขยายเผ่าพันธุ์ต่อไปได้ เป็นต้น เราอาจจินตนาการถึงปลาในสระนี้ถ้ามีแอลลีลต่อต้านเชื้อเพียงรูปแบบเดียว ปลานี้อาจสูญพันธุ์ไปจากสระนี้แล้วก็ได้ อันนี้เป็นตัวอย่างหนึ่งของความสำคัญในความหลากหลายทางพันธุกรรม หรือจำนวนแอลลีลของยีนหนึงๆในประชากรปลาหางนกยูง นอกเหนือจากตัวอย่างนี้ ยีนอื่นๆ เช่นยีนเกียวกับสี ยีนเกียวกับรูปแบบลวดลาย เหล่านี้ ล้วนสามารถมีรูปแบบได้หลายรูปแบบเช่นกัน ความหลากหลายทางรูปแบบและสีสรร ถูกเรานำมาคัดเลือก โดยคัดออกบรรดารูปแบบสีสรรที่ไม่ต้องการ ทำให้เกิดเป็นรูปแบบเฉพาะตามที่กำหนด เป็นสายพันธุ์ต่างๆ การสร้างสายพันธุ์ที่เป็นพันธุ์แท้ขึ้นใหม่จึงมักจะมีการลดความหลากหลายในปลาหางนกยูงลงด้วย จากตัวอย่างได้เห็นถึงความสำคัญของความหลากหลายทางพันธุกรรมแล้ว ดังนั้นการทำการใดๆที่มีผลต่อการลดความหลากหลายควรทำโดยระมัดระวัง ต้องคำนึงถึงการสูญเสียความหลากหลายทางพันธุกรรมที่อาจกระทบต่อการสูญเสียสายพันธุ์นั้นไปเลยก็ได้
ความหลากหลายทางพันธุกรรมนอกจากมีผลต่อความต้านทานโรคของปลาแล้ว ยังมีผลต่อขนาดของปลา ความเจริญพันธุ์ของปลาด้วย ได้มีงานวิจัยพบว่า ปลาที่มีความหลากหลายทางพันธุกรรมมากกว่า หรือปลาที่มีแอลลีลของคู่ยีนเป็นคนละแบบ(heterozygous)หลายคู่จะมีขนาดใหญ่กว่าปลาที่มีแอลลีลเหมือนกัน(homozygousหลายคู่ ซึ่งเป็นเหตุผลทีใช้อธิบายได้ว่า เหตุใดปลาที่เพาะเลี้ยงด้วยพ่อแม่พันธุ์จำนวนมากอย่างที่ทำกันตามฟาร์มปลาจำนวนจึงได้มีความแข็งแรงและตัวโตมากกว่าปลาที่เพาะเลี้ยงจากพ่อแม่พันธุ์ที่จำกัดจำนวน

INBREED
Inbreed คือวิธีการผสมพืชหรือสัตว์โดยเป็นการผสมระหว่างญาติใกล้ชิดกัน เช่น พ่อกับลูก แม่กับลูก พี่กับน้อง เป็นต้น การคัดเลือกปลาที่มีลักษณะปรากฏแบบเดียวกันมาทำการผสมแบบ inbreed มีผลทำให้แอลลีลของคู่ยีนเป็นแบบเดียวกัน หรือเป็นลักษณะแท้เร็วขึ้น แต่ขณะเดียวกันการคัดเลือกปลาจำนวนน้อยจากครอกเดียวกันนี้มาผสมกันเองสามารถทำให้ความหลากหลายทางพันธุกรรมลดลงอย่างรวดเร็วด้วยเช่นกัน

ใส่ความเห็น

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / เปลี่ยนแปลง )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / เปลี่ยนแปลง )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / เปลี่ยนแปลง )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / เปลี่ยนแปลง )

Connecting to %s

ติดตาม

Get every new post delivered to your Inbox.