1. บทที่ 2 ยีนและโครโมโซม
รายวิชาชีววิทยา 4 (ว33244)
ภาคเรียนที่ 1 ปีการศึกษา 2556

2. • การถ่ายทอดยีนและโครโมโซม พ่อแม่ถ่ายทอดข้อมูลทางพันธุกรรมไปยังรุ่นลูกรุ่น
หลานได้อย่างไร ?
• ขณะเกิดการสืบพันธุ์มีการผสมกันระหว่างเซลล์ไข่ และสเปิร์ม
• เซลล์สืบพันธุ์เพศผู้ คือ สเปิร์ม ( Sperm )
• เซลล์สืบพันธุ์เพศเมีย คือ ไข่ ( Egg )
ได้จากการแบ่งเซลล์แบบไมโอซิส ( Meiosis )

3. การแบ่งเซลล์ (Cell Division) จาแนกได้ 2 ลักษณะ คือ ไมโทซิส และ ไมโอซิส
1. การแบ่งเซลล์แบบไมโทซิส สิ่งมีชีวิตมีการแบ่งเซลล์เพื่อการเจริญเติบโต และเพิ่มพื้นที่ผิวในการแลกเปลี่ยนสาร
กับสิ่งแวดล้อม การแบ่งมีขั้นตอน ดังนี้
1.1 ระยะอินเทอร์เฟส เซลล์เตรียมความพร้อมในการแบ่งเซลล์ ได้แก่ การสังเคราะห์ เอนไซม์ โปรตีน ออร์แกเนลล์
และมีการเพิ่มปริมาณสารพันธุกรรมเป็น 2 เท่า ทาให้เกิดการจาลองโครโมโซมจาก เป็น 2 โครมาทิด
1.2 ระยะโพรเฟส โครโมโซมเริ่มเห็นชัดขึ้น เซนทริโอลสร้างเส้นใยสปินเดิล
1.3 ระยะเมทาเฟส โครโมโซมหดสั้นที่สุด ขนาดใหญ่ที่สุด เห็นได้ชัดเจน โครโมโซมเรียงตัวแนวกลาง มีเส้น
ใยสปินเดิลจับอยู่ตรงตาแหน่งเซนโทรเมียร์ โดยยึดกับโปรตีนไคนีโทคอร์ เยื่อหุ้มนิวเคลียสสลายตัวหมด
1.4 ระยะแอนาเฟส โครมาทิดแยกจากกันโดยการหดตัวของเส้นใยสปินเดิล ทาให้โครโมโซมแยกเป็น 2 กลุ่ม
1.5 ระยะเทโลเฟส โครโมโซมที่แยก จะเริ่มสร้างเยื่อหุ้มนิวเคลียส ทาให้เห็นนิวเคลียส 2 อัน ถือว่าสิ้นสุด การแบ่ง
ไซโทพลาซึมมี 2 กรณี
• เซลล์สัตว์ เกิดจากเยื่อหุ้มเซลล์คอดเข้าหากันจนกระทั่งเซลล์ขาดออกจากกันได้เซลล์ใหม่ 2 เซลล์
• เซลล์พืช เกิดการสร้างแผ่นกั้นตรงกลาง และสะสมสารเซลลูโลสทาให้ได้เซลล์ใหม่ 2 เซลล์

5. 2. การแบ่งเซลล์แบบไมโอซิส เป็นกระบวนการแบ่งเซลล์สืบพันธุ์ แบ่งเป็น 2 ระยะใหญ่ คือ ไมโอซิส I และไมโอซิส II
ไมโอซิส I
ระยะอินเตอร์เฟส I เตรียมความพร้อมเหมือนการแบ่งเซลล์แบบไมโทซิส
ระยะโพรเฟส I โครโมโซมหดสั้นและมีการเข้าคู่ฮอมอโลกัส และเกิดการแลกเปลี่ยนชิ้นส่วนเกิดความหลากหลาย
ระยะเมทาเฟส I โครโมโซมจะเรียงอยู่กลางเแบบคู่ฮอมอโลกัส โดยมีเส้นใยสปินเดิลจับอยู่ตรงเซนโทรเมีย
ระยะแอนาเฟส I โครโมโซมที่เป็นคู่ฮอมอโลกัส แยกจากกันไปคนละขั้วของเซลล์ และมีจานวนครึ่งหนึ่ง
ระยะเทโลเฟส I สร้างเยื่อหุ้มนิวเคลียสล้อมรอบ ได้นิวเคลียสใหม่ 2 นิวเคลียสและแบ่งไซโทพลาซึม แต่อาจจะไม่เกิดก็ได้
ไมโอซิส II
ระยะอินเตอร์เฟส II ไม่มีการจาลองตัวเอง เนื่องจากแต่ละโครโมโซมมี 2 โครมาทิดแล้ว ส่วนระยะโพรเฟส II แอนาเฟส
II เทโลเฟส II จะคล้ายการแบ่งเซลล์แบบไมโทซิส + แบ่งไซโทพลาซึมในระยะนี้อีกครั้ง ในที่สุดจะได้ 4 เซลล์

6. Test

7. การสร้างเซลล์สืบพันธุ์

8.  โครโมโซมที่เป็นคู่กัน เมื่อมีการแยกตัวจะดาเนินไปอย่างอิสระตามกฏของการแยกตัว
อิสระของเมนเดล
 ซึ่งลักษณะเดียวกันนี้ก็เกิดขึ้นได้กับยีน โดยมีการแยกตัวของแอลลีล ทั้งสองไปยัง
เซลล์สืบพันธุ์
การแยกคู่ของยีนในการสร้างเซลล์สืบพันธุ์
AaBb
เซลล์สืบพันธุ์ AB Ab aB ab
• การสืบพันธุ์ เกิดจากการรวมกันระหว่างชุดโครโมโซมจากเซลล์ไข่ และสเปิร์ม เกิดเป็น
Zygote เป็นไปอย่างสุ่ม
• ทุกเซลล์ที่พัฒนามาจาก Zygote ครึ่งหนึ่งมาจากพ่อ และอีกครึ่งหนึ่งมาจากแม่

9. การค้นพบสารพันธุกรรม
 สารพันธุกรรมเป็นแหล่งเก็บข้อมูลทั้งหมดสาหรับการควบคุมโครงสร้าง และการทาหน้าที่ของ
กระบวนการต่าง ๆ ที่เกิดขึ้นในสิ่งมีชีวิต ให้เป็นไปอย่างถูกต้องและแม่นยา
 สารพันธุกรรมของสิ่งมีชีวิต ประกอบด้วย กรดนิวคลีอิก ( DNA หรือ RNA )
 สิ่งมีชีวิตส่วนใหญ่จะพบสารพันธุกรรมจาพวก DNA
 ยกเว้น Virus จะพบสารพันธุกรรมเป็น RNA
 การค้นพบสารพันธุกรรม เริ่ม พ.ศ. 2412 โดย เอฟ มิเชอร์
นักชีวเคมีชาวสวีเดน
 ทาการศึกษาส่วนประกอบในนิวเคลียสของเซลล์เม็ดเลือดแดง โดยนามาย่อยเอาโปรตีน
ด้วยเอนไซม์เปบซิน พบว่าเอนไซม์ เปบซิน “ ไม่สามารถย่อยสลายสารชนิดหนึ่ง ที่อยู่
ในนิวเคลียสได้เมื่อทาการวิเคราะห์พบว่ามีธาตุ ไนโตรเจน ฟอสฟอรัส เป็นองค์ประกอบ ”
 เรียกสารที่สกัดจากนิวเคลียสว่า Nuclein
 ต่อมาพบว่าเป็นกรด จึงเรียกว่า กรดนิวคลีอิก

10.  DNA จะอยู่ที่โครโมโซม และเชื่อว่าเป็นสารพันธุกรรมของสิ่งมีชีวิต

11. การค้นพบสารพันธุกรรม
 พ.ศ.2471 เอฟ กริฟฟิท ( F. Griffth ) แพทย์ชาวอังกฤษได้ทาการพิสูจน์สารพันธุกรรม เพื่อสนับสนุน
ว่า DNA เป็นสารพันธุกรรม โดยทาการทดลองเกี่ยวกับเชื้อแบคทีเรีย
 ทาการทดลองโดยฉีดแบคทีเรีย (Streptococcus pneumoniae) ที่ทาให้เกิดโรคปอดบวมเข้าไปในหนู
 แบคทีเรียที่ฉีดเข้าไปนี้มี 2 สายพันธุ์ คือ
 สายพันธุ์ที่มีผิวหยาบ เพราะไม่มีสารห่อหุ้มเซลล์หรือ แคปซูล(capsule) ไม่ทาให้เกิดโรคปอดบวม
เรียกว่า สายพันธุ์ R (rough)
 สายพันธุ์ที่มีผิวเรียบ มีสารห่อหุ้มเซลล์ทาให้เกิดโรคปอดบวมรุนแรงถึงตาย เรียกว่า สายพันธุ์ S
(smooth)
 นาแบคทีเรียสายพันธุ์ R ฉีดให้หนู พบว่า หนูไม่ตาย
 นาแบคทีเรียสายพันธุ์ S ฉีดให้หนูพบว่า หนูตาย
 นาแบคทีเรียสายพันธุ์ S ที่ทาให้ตายด้วยความร้อน แล้วฉีดให้หนูพบว่า หนูไม่ตาย
 นาแบคทีเรียสายพันธุ์ S ที่ทาให้ตายด้วยความร้อนผสมกับสายพันธุ์ R ที่มีชีวิต พบว่า หนูตาย
เมื่อตรวจเลือดหนูที่ตาย ปรากฏว่ามีแบคทีเรียสายพันธุ์ S ปนอยู่กับสายพันธุ์ R

13. การค้นพบสารพันธุกรรม
 ในปี พ.ศ. 2487 นักวิทยาศาสตร์ชาวอเมริกัน 3 คน โอ ที แอเวอรี่ (O.T. Avery) ซีแมคลอยด์
(C. MacLeod) และเอ็ม แมคคาร์ที (M. MaCarty)
 ทาการทดลองต่อจากกริฟฟิท โดยนาแบคทีเรียสายพันธุ์ S มาทาให้ตายด้วยความร้อน แล้ว
สกัดเอาสารจากสายพันธุ์ S ออกมาใส่ในหลอดทดลอง 4 หลอด
 หลอด ก. เติมเอนไซม์ RNase (ribonuclease) ในหลอดทดลอง
 หลอด ข. เติมเอนไซม์โปรตีเอส (protease) ลงในหลอดทดลอง
 หลอด ค. เติมเอนไซม์ DNase (deoxyribonuclease) ลงในหลอด
 หลอด ง. ชุดควบคุม ไม่มีการเติมเอนไซม์อื่นใด
 ต่อจากนั้นเติมแบคทีเรียสายพันธุ์ R ลงในแต่ละหลอดทดลอง
 ปล่อยไว้ระยะเวลาหนึ่ง
 จึงนาไปเพาะเลี้ยงในอาหารวุ้น
 แล้วตรวจสอบแบคทีเรียที่เกิดขึ้น

15. การค้นพบสารพันธุกรรม
 ผลการทดลอง พบว่า ส่วนผสมของแบคทีเรียสายพันธุ์ R กับสารสกัดจากสายพันธุ์ S ที่
ทาให้ตายด้วยความร้อน ในภาวะที่มีเอนไซม์ DNase จะไม่พบแบคทีเรียสายพันธุ์ S ที่
เกิดขึ้นใหม่
 ในขณะที่ส่วนผสมของแบคทีเรียสายพันธุ์ R กับสารสกัดสายพันธุ์ S ในภาวะที่มีเอนไซม์
โปรตีเอส จะพบสายพันธุ์ S เกิดขึ้น
 การทดลองนี้ จึงแสดงให้เห็นว่า DNA คือ สารที่เปลี่ยนพันธุกรรมของแบคทีเรียสายพันธุ์
R ให้เป็นสายพันธุ์ S
 แอเวอรี่ จึงสรุปว่า กรดนิวคลีอิกชนิด DNA เป็นสารพันธุกรรมไม่ใช่โปรตีน
 ทาให้มีการยอมรับว่า DNA คือสารพันธุกรรมของสิ่งมีชีวิต

16. โครโมโซม
 โครโมโซม เป็นแหล่งบรรจุสารพันธุกรรม
 โครโมโซมอยู่ในนิวเคลียส ,ไมโทคอนเดรีย และคลอโรพลาสต์
 โครโมโซมมีความจาเพาะทั้งขนาด รูปร่าง และจานวนในสิ่งมีชีวิตแต่ละชนิด
 โครโมโซม เป็นโครงสร้างที่ประกอบขึ้นด้วยกรดนิวคลีอิกกับโปรตีน
 ดีเอ็นเอจะจับกับโปรตีนฮีสโตนเกิดเป็นหน่วยย่อย เรียกว่า นิวคลีโอโซม ( Nulceosome )

17. จีโนม ( Genome )
 เป็นสารพันธุกรรมทั้งหมดของโครโมโซม 1 ชุด ของสิ่งมีชีวิตชนิดหนึ่ง ๆ เช่น

18. ยีน ( Gene )
 เป็นส่วนของดีเอ็นเอที่ทาหน้าที่
กาหนดลักษณะทางพันธุกรรมที่
อยู่บนโครโมโซม
DNA
• DNA ( Deoxyribonucleic acid )
 เป็นกรดนิวคลีอิกที่เป็นสารพันธุกรรมประกอบด้วย
หน่วยย่อย ที่เรียกว่า นิวคลีโอไทด์ มาต่อกันเป็นสาย
ยาว จึงเรียกว่า polynucleotide

19. นิวคลีโอไทด์
1. น้าตาลดีออกซีไรโบส
2. ไนโตรจีนัสเบส แยกเป็นเบส 2 ประเภท คือ
- เบสพิวรีน ได้แก่ Adenine Guanine
- เบสไพริมิดีน ได้แก่ Thymine Cytosine
3. หมู่ฟอสเฟต

20. สูตรโครงสร้างของเบส และน้าตาลที่
เป็นองค์ประกอบของ DNA
นิวคลีโอไทด์ที่มีเบสชนิดต่างๆ ซึ่ง
เป็นองค์ประกอบของ DNA

21. Polynucleotide
การเชื่อมต่อของนิวคลีโอไทด์
 มีการสร้างพันธะโควาเลนต์ระหว่างหมู่
ฟอสเฟตของนิวคลีโอไทด์หนึ่งกับหมู่ไฮดร
อกซิลที่อยู่คาร์บอนตาแหน่ง 3 ของน้าตาล
ในอีกนิวคลีโอไทด์หนึ่ง

23. DNA
เออร์วิน ชาร์กาฟฟ์ ( Erwin Chargaff )
 นักชีวเคมี ค้นพบว่า
1. ในดีเอ็นเอของสิ่งมีชีวิต แต่ละชนิดมีปริมาณของพิวรีนเท่ากับไพริมิดีน
2. ปริมาณของเบสอะดีนีน (A) จะใกล้เคียงกับเบสไธมีน (T) และเบสกัวนีน
(G) จะใกล้เคียงกับเบสไซโทซีน (C) เสมอ
3. อัตราส่วนระหว่าง A+G ต่อ T + C หรือ A + C ต่อ T + G จะมีค่าใกล้เคียง 1
เสมอ เรียกว่า กฏของชาร์กาฟฟ์ ( Chargaff ‘ s rules)

24. โครงสร้างของดีเอ็นเอ
 กรดดีออกซีไรโบนิวคลีอิก (Deoxyribonucleic acid) เป็นกรดนิวคลีอิก พบใน สมช.
 กรดไรโบนิวคลีอิก (Ribonucleic acid) เป็นกรดนิวคลีอิก พบในไวรัสบางชนิดเท่านั้น

25. โครงสร้างของดีเอ็นเอ
 ผู้ที่ค้นพบดีเอ็นเอ คือ ฟรีดริช มีเชอร์ แต่ยังไม่ทราบว่ามีโครงสร้างอย่างไร
 ต่อมา เจมส์ ดี. วัตสัน และฟรานซิส คริก เป็นผู้รวบรวมข้อมูล และสร้างแบบจาลอง
โครงสร้างของดีเอ็นเอ (DNA Structure Model) จนทาให้ได้รับรางวัลโนเบล และนับเป็น
จุดเริ่มต้นของยุคเทคโนโลยีทางดีเอ็นเอ

28. สมบัติของสารพันธุกรรม
1. ต้องสามารถเพิ่มจานวนตัวเองได้โดยมีลักษณะเหมือนเดิมเพื่อให้สามารถถ่ายทอด
ลักษณะทางพันธุกรรมจากรุ่นพ่อแม่ไปยังรุ่นลูกได้
2. สามารถควบคุมให้เซลล์สังเคราะห์สารต่างๆ เพื่อแสดงลักษณะทางพันธุกรรมให้ปรากฏ
3. ต้องสามารถเปลี่ยนแปลงได้บ้าง ซึ่งการเปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้นอาจก่อให้เกิดลักษณะ
พันธุกรรมที่ผิดแปลกไปจากเดิม และเป็นช่องทางให้เกิดสิ่งมีชีวิตสปีชีส์ใหม่ๆขึ้น

29. การจาลองตัวเองของดีเอ็นเอ ( DNA Replication )
 การถ่ายทอดดีเอ็นเอจากรุ่นหนึ่งไปยังอีกรุ่นหนึ่ง จะเกิดได้ก็ต่อเมื่อมีการแบ่งเซลล์
 ในขณะที่มีการแบ่งเซลล์นี้ โครโมโซมจะมีการเพิ่มขึ้นอีก 1 เท่าตัว ในระยะ interphase
 DNA ซึ่งอยู่บนโครโมโซม จะมีการจาลองตัวเองเพิ่มปริมาณเป็น
2 ชุด จึงทาให้เกิดการถ่ายทอดดีเอนเอชุดหนึ่งให้ลูกรุ่นต่อ ๆ กันไป
สิ่งจาเป็นในการสังเคราะห์ดีเอ็นเอ
1. ดีเอ็นเอที่ใช้เป็นสายแม่พิมพ์
2. นิวคลีโอไทด์ที่มีเบส A , T , C และ G
3. DNA Polymerase ซึ่งเป็นเอนไซม์ ทาหน้าที่เชื่อมแต่ละนิวคลีโอไทด์ ให้ต่อกันเป็นสายโพ
ลีนิวคลีโอไทด์
DNA Polymerase เป็นตัวนาดีออกซิไรโบนิวคลีโอไทด์
( Deoxyribonucleotide) เข้ามาต่อเป็นสาย

30. 1. สายโพลีนิวคลีโอไทด์ จะแยกออกจากกัน โดยเอนไซม์ Helicaseจะสลายพันธะ H ที่ยึดสายทั้งสอง
ตรงบริเวณที่เชื่อมเบส
2. เมื่อสายโพลีนิวคลีโอไทด์ของดีเอ็นเอทั้ง 2 สาย แยกออกจากกันแล้ว แต่ละสายจะทาหน้าที่เป็น
แม่แบบ ( Template ) สาหรับการสร้างสายใหม่
3. DNA polymeras จะสังเคราะห์ leading strand เป็นสายยาว โดยมีทิศทางจากปลาย 5’ ไปยัง 3’
4. DNA polymeras จะสังเคราะห์ DNA สายใหม่เป็นสายสั้นๆ (Okazaki fragment) โดยมีทิศทาง
5’ ไปยัง 3’ โพลีนิวคลีโอไทด์สายสั้น ๆ นี้ ประกอบด้วยนิวคลีโอไทด์ ประมาณ 1000 – 2000 นิ
วคลีโอไทด์
5. จากนั้น DNA ligase จะเชื่อมต่อ DNA สายสั้นๆให้เป็น DNA สายยาว เรียกว่า การสร้าง lagging
strand
6. นิวคลีโอไทด์ที่มาเกาะจะเชื่อมต่อกันด้วยพันธะ Phosphodiester bond และเชื่อมต่อกันเรื่อย ๆ จน
สิ้นสุดกระบวนการ ทาให้ได้ DNA 2 โมเลกุล ซึ่งมีลักษณะเหมือนเดิมทุกประการ
การจาลองตัวเองของดีเอ็นเอ ( DNA Replication )

31. แบบกึ่งอนุรักษ์ (semiconservative replication) คือ เมื่อมีการจาลองตัวเองของ DNA แล้ว DNA
แต่ละโมเลกุลมีพอลินิวคลีโอไทด์ ทั้งสายเดิม และสายใหม่
ในแต่ละโมเลกุลของ DNA มีสายโพลีนิวคลีโอไทด์เดิม
1 สายกับสายใหม่ 1 สายเสมอ
การจาลองตัวเองของดีเอ็นเอ ( DNA Replication )

32. A =T
G  C
การจาลองตัวเองของดีเอ็นเอ ( DNA Replication )

34. สรุป
 เริ่มจาก enzyme helicase ทาหน้าที่ในการสลายพันธะไฮโดรเจนเพื่อทาให้ DNA เกลียวคู่
แยกเป็นสายเดี่ยวจากนั้นโปรตีน SSBs จะเข้ามาจับเพื่อป้ องกันไม่ให้สาย DNA มาจับกันอีก
บริเวณที่มีการคลายเกลียวเป็นจุดเริ่มต้นของการสังเคราะห์
 DNA polymeras จะสังเคราะห์ เรียกว่า leading strand เป็นสายยาว โดยมีทิศทางจาก
ปลาย 3, ไปยัง ปลาย 5, ของสายแม่แบบส่วน lagging strand จะสังเคราะห์เป็นสายสั้น จาก
ทิศ 5, ไปยัง ปลาย 3, และมี DNA ligase ทาหน้าที่เชื่อมต่อโมเลกุลของ DNA และได้สาย
DNA สายใหม่สองสายคือ leading strand และ lagging strand
 ผลที่ได้
DNA เพิ่มจากหนึ่งเป็นสองโมเลกุล

35. Ribonucleotide acid หรือ RNA
 เป็นกรดนิวคลีอิกที่ประกอบด้วยหน่วยย่อย ( Monomer ) เรียกว่าnucleotide
โครงสร้าง
DNA มี 2 สายบิดเป็นเกลียว
RNA มี 1 สายไม่บิดเป็นเกลียว
ชนิดของน้าตาล
DNA Deoxyribonucleotide
RNA Ribonucleotide
ชนิดของเบส
DNA A T C G
RNA A U C G
เบสที่พบใน RNA จะมีองค์ประกอบคล้ายของ DNA แต่ต่างกันตรงมียูราซิล ( U ) มาแทนไทมีน
( T )
หมู่ฟอสเฟต
* เหมือนกันทั้ง DNA และ RNA
U = A
C  G

37. ชนิดของ RNA
RNA แบ่งเป็น 3 ประเภท คือ
1. เมสเซ็นเจอร์อาร์เอนเอ (messenger RNA ; mRNA)
2. ทรานสเฟอร์อาร์เอนเอ (transfer RNA ; tRNA)
3. ไรโบโซมอลอาร์เอนเอ (ribosomal RNA ; rRNA)
 mRNA เป็นอาร์เอ็นเอที่ได้จากกระบวนการถอดรหัสของสายใดสายหนึ่งของดีเอ็นเอ
ซึ่งจะทาหน้าที่เป็นรหัสพันธุกรรมที่ใช้ในการสังเคราะห์โปรตีน
 tRNA อาร์เอ็นเอชนิดนี้ผลิตจากดีเอ็นเอเช่นเดียวกัน ทาหน้าที่ในการนากรดอะมิโน
ต่างๆ ไปยังไรโบโซม ซึ่งไรโบโซมเป็นแหล่งที่มีการสังเคราะห์โปรตีนในไซโทพลาซึม
 rRNA อาร์เอ็นเอชนิดนี้ผลิตจากดีเอ็นเอโดยกระบวนการถอดรหัสเช่นเดียวกัน แต่ทา
หน้าที่เป็นองค์ประกอบของไรโบโซมโดยอาร์เอ็นเอรวมกับโปรตีนกลายเป็นหน่วยของ
ไรโบโซม

38. Transcription

39. กระบวนการ DNA Replication Transcription
เกิดเมื่อ S phase ของการแบ่งเซลล์ Protein synthesis
DNA แม่แบบ ต้องการทั้งหมดในนิวเคลียส ต้องการแค่ 1 ยีน
เบสที่ใช้ T A G C U A G C
RNA primer ต้องการ ไม่ต้องการ
เอนไซม์สาคัญ DNA polymerase และ
อื่นๆ
RNA polymerase
ทิศทางการสังเคราะห์ 5’ ไป 3’ 3’ ไป 5’
ผลิตภัณฑ์ Polynucleotide 2 สาย
เป็น copy ของ DNA
ทั้งหมด
Polynucleotide 1 สาย
เป็น mRNA ของยีนนั้นๆ

40. DNA ควบคุมการสังเคราะห์โปรตีน
 ดีเอนเอ ควบคุมการจัดลาดับกรดอะมิโน
 ในสิ่งมีชีวิตประกอบด้วยโปรตีน ซึ่งเป็นสารอินทรีย์ที่จาเป็นในการดารงชีวิต และเป็น
โครงสร้างของสิ่งมีชีวิต
 เช่น เซลล์กล้ามเนื้อ, เซลล์เม็ดเลือดแดง , เอนไซม์ ฯลฯ

41. ดีเอนเอสังเคราะห์โปรตีนได้อย่างไร เมื่ออยู่ต่างที่กันกับไรโบโซม ?
• ข้อมูลทางพันธุกรรมในดีเอนเอไม่ถูกส่งไปยังไรโบโซมโดยตรง แต่จะมี mRNA ทาหน้าที่นา
ข้อมูลทางพันธุกรรมจากดีเอนเอไปยังไรโบโซมในไซโทพลาสซึม
 ซึ่งขั้นตอนนี้เป็นการถอดรหัสพันธุกรรม หรือเรียกว่า Transcription
รหัสพันธุกรรม
• กรดอะมิโนแต่ละหน่วยถูกควบคุมด้วยรหัสพันธุกรรมที่ประกอบด้วยเบส 3 โมเลกุล
( Triple code )
 รหัสพันธุกรรมรหัสแรก คือ UUU ( รหัสกรดอะมิโนฟีนิลอะลานีน)
 ต่อมา พบ Stop Codon 3 รหัส คือ UAA UGA UAG
 ส่วนรหัส AUG เป็นรหัสของกรดอะมิโนเมไทโอนีน ซึ่งเป็นรหัสตั้งต้นของการสังเคราะห์
โปรตีน

42. ขั้นตอนการสังเคราะห์โปรตีน
1. การถอดรหัส ( Transcription )
2. การแปลรหัส ( Translation ) มีกระบวนการ 3 ขั้นตอน คือ
1. กระบวนการเริ่มต้น
2. กระบวนการต่อสาย
3. กระบวนการสิ้นสุดการสังเคราะห์
การสังเคราะห์โปรตีนภายในนิวเคลียสของเซลล์
 ยีน (DNA) ถูก ทรานสคริป ไปเป็น RNA
 RNA หลังจากถูกทรานสคริปชั่นแล้ว จะถูกปรับแต่งให้เป็นเสมือนผู้นาข่าวข้อมูลที่เรียกว่า
messenger RNA หรือ mRNA
“ONE GENE ONE POLYPEPTIDE”

43.  mRNA จะถูกเคลื่อนย้ายออกจากนิวเคลียสเข้าไปใน ไซโตพลาซึม ที่ซึ่งจะเกิด
กระบวนการทรานสเลชั่น เป็นโปรตีน
• ที่ไซโทพลาสซึม mRNA จะถูกทรานสเลส โดยไรโบโซม โดยการจับคู่กันของเบส 3 ตัว คือ
codon ของ mRNA กับเบส 3 ตัว คือ
anti - codon ของ tRNA
* ซึ่ง codon และ Anti codon ต้องสอดคล้องกัน เช่น
codon เป็น A U G
Anti codon เป็น U A C
• ไรโบโซมขนาดเล็กมาจับกับ mRNA
• จากนั้น tRNA จะนาเมไทโอนีน ( AUG ) มาเป็นตัวแรก เรียกลาดับเบส 3 ตัวบน tRNA ว่า
Anti codon
• ซึ่ง codon และ Anti codon ต้องสอดคล้องกัน เช่น
codon เป็น A U G
Anti codon เป็น U A C
ขั้นตอนการสังเคราะห์โปรตีน

44. * ไรโบโซมหน่วยย่อยขนาดใหญ่เข้าประกบกับหน่วยย่อยขนาดเล็กทาให้เกิดไรโบโซมที่สมบูรณ์
* tRNA โมเลกุลที่ 2 นากรดอะมิโนตัวที่ 2 โดยอ่านจากโคดอนที่ 2 บน mRNA ซึ่ง ได้แก่ AAA ( ไลซีน )
โดยมี Anti codon เป็น UUU
•จากนั้นมีกระบวนการเชื่อมพันธะเปปไทด์ระหว่างเมไทโอนีน และไลซีน
* ไรโบโซมจะเคลื่อนไปยังโคดอนตัวถัดไปทิศทาง 5’ ไป 3’
* tRNA โมเลกุลแรกจะหลุดออกไป
* ไรโบโซมจะเคลื่อนที่ต่อไปทีละโคดอนตามลาดับ และดาเนินต่อไปเช่นเดียวกับข้างต้น
* จะได้สายของโพลิเปปไทด์ หรือสายของโปรตีนนั่นเอง
ขั้นตอนการสังเคราะห์โปรตีน

45.  ลาดับนิวคลีโอไทด์ของ mRNA ทาหน้าที่เป็นรหัสพันธุกรรม ( Genetic code ) สาหรับกรดอะมิโน
 ความแตกต่างของนิวคลีโอไทด์มาจากชนิดของเบสที่เป็นองค์ประกอบในโมเลกุล

47. มิวเทชัน Mutation
• โดยปกติเมื่อมีการจาลองตัวเองของดีเอ็นเอ ได้ดีเอ็นเอโมเลกุลใหม่ที่เหมือนเดิมทุกประการ
แต่บางครั้งอาจมีความผิดพลาด ทาให้เกิดผลต่อสิ่งมีชีวิต
• ตัวอย่าง เช่น ลักษณะผิวของคน, สีตาของแมลงหวี่
• ลักษณะบางอย่างที่ผิดปกติไปจากบรรพบุรุษ และถ่ายทอดไปยังลูกหลาน
• ลักษณะที่เปลี่ยนแปลงไปเกิดจากการเปลี่ยนแปลงดีเอนเอ และโครโมโซม เรียกลักษณะนี้ว่า
“ การกลาย หรือมิวเทชัน ( Mutation ) ”
ตัวอย่าง
เบสเปลี่ยนจากชนิดเดิม เป็นเบสชนิดอื่น
นิวคลีโอไทด์ขาดหายไป หรือเพิ่มมา
ลาดับนิวคลีโอไทด์เปลี่ยนไป
แบ่งได้ 2 ประเภท คือ
1. การแทนที่คู่เบส ( base – pair substitution )
2. การเพิ่มขึ้นของนิวคลีโอไทด์ ( Insertion )

48. การแทนที่คู่เบส ( base – pair substitution )
 ส่งผลให้รหัสพันธุกรรมเปลี่ยน ซึ่งจะทาให้กรดอะมิโนเปลี่ยนไปด้วย ทาให้ได้สายโพลิเปป
ไทด์ ( โปรตีน ) ต่างกัน และอาจมีผลต่อฟีโนไทป์ ของสิ่งมีชีวิตด้วย
 ตัวอย่าง เช่น การเกิดโรคโลหิตจางแบบซิกเคิลเซลล์ ( เม็ดเลือดแดงเป็นรูปเคียว, วงรี )
 คนปกติจะเป็น T แต่คนที่ผิดปกติจะเป็น A ซึ่งท้ายที่สุดจะพบว่ามีสภาพร่างกายที่ต่างกัน
คนปกติ T T C T C G T
A A G A G C A mRNA
คนเป็นโรค T T C A C G T
A A G U G C A mRNA
คนปกติ วาลีน ฮีสทีดีน ลิวซีน ทรีโอนีน
โพรลีน กรดกลูตามิก กรดกลูตามิก
คนเป็นโรค วาลีน ฮีสทีดีน ลิวซีน ทรีโอนีน
โพรลีน วาลีน กรดกลูตามิก

49. เฟรมชิฟท์ มิวเทชัน ( Frameshift Mutation )
 การเพิ่มขึ้นของนิวคลีโอไทด์ ( Insertion ) หรือการขาดหายไปของนิวคลีโอไทด์ ( Deletion )
 การเพิ่มขึ้น หรือลดลงของนิวคลีโอไทด์ในบริเวณที่เป็นโคดอน 1 – 2 นิวคลีโอไทด์ จะมีผลทาให้
ลาดับกรดอะมิโน ตั้งแต่ตาแหน่งที่มีการเพิ่มขึ้น หรือลดลงของโคดอน เปลี่ยนไปทั้งหมด
ก. เบสปกติ  DNA TAC – TCC – CGA - ACG – ATA
 mRNA AUG – AGG – GCU - UGC – UAU
 โปรตีน Met Arg Ala Cys Try
ข. เบสที่เพิ่มขึ้น ( บวก )  DNA TAC – TTC – CCG - AAC – GAT
 mRNA AUG – AAG – GGC - UUG – CUA
 โปรตีน Met Lys Gly Leu Leu
ค. เบสที่ลดลง  DNA TAC – TCC – CGA – ACA - TAC
 mRNA AUG – AGG – GCU - UGU – UAG
 โปรตีน Met Arg Ala Cys Met

50. มิวทาเจน ( Mutagen )
 สิ่งก่อกลายพันธุ์
 เป็นมิวเทชันที่เกิดขึ้นเองตามธรรมชาติ เกิดขึ้นในอัตราที่ต่ามาก แต่ถ้าเกิดในมนุษย์มักมี
อัตราที่สูง
 สิ่งที่สามารถกระตุ้น หรือชักนาให้เกิดมิวเทชัน
 เรียกว่า มิวทาเจน
ตัวอย่าง 1.) รังสีบางชนิด เช่น รังสีเอ็กซ์, แกมมา, อัลตราไวโอเลต สามารถมองเห็นได้
ด้วยตาเปล่า 2.) สารเคมี เช่น ควันบุหรี่, อะฟลาทอกซิน

51. ความผิดปกติของโครโมโซม
 การเปลี่ยนแปลงด้านโครงสร้างของโครโมโซม มิวทาเจนทาให้เกิดการแบ่งเซลล์แบบไมโอซิส
เซลล์สืบพันธุ์ที่ผิดปกติ เช่น บางส่วนของโครโมโซมขาดหายไป บางส่วนเกินมาจากปกติ
บางส่วนของโครโมโซมที่ขาดไปแล้วกลับมาต่อใหม่ ( แต่ต่อกลับกัน )
 ตัวอย่าง
◦ กลุ่มอาการคริดูชาต์ ( Cri du Chat Sydrome )
◦ โครโมโซมคู่ที่ 5 ส่วนของแขนสั้นขาดหายไป
◦ พบในเพศหญิงมากกว่า
◦ ลักษณะศีรษะเล็ก ใบหน้ากลม ตาเล็กอยู่ห่างเฉียง
ดั้งจมูกแบน ใบหูอยู่ต่ากว่าปกติ ปัญญาอ่อน เส้นเสียง
ผิดปกติ เสียงเล็กคล้ายแมว ( Cat Cry Sydrome )

52. Alteration of chromosome structure
การเปลี่ยนแปลงโครงสร้างภายในโครโมโซม สามารถจาแนกเป็น 4 แบบ
Deletion การที่ส่วนใดส่วนหนึ่งของโครโมโซมขาดหายไป ตัวอย่างเช่น cri-chat
syndrome ส่วนหนึ่งของโครโมโซมคู่ที่ 5 หายไป
Duplication การมียีนหรือส่วนโครโมโซมเพิ่มขึ้นมากกว่าปกติ
Duplication มีบทบาทส้าคัญในกระบวนการวิวัฒนาการ ยีนที่เพิ่มขึ้นมาซ้้ากับยีนเดิมมัก
เป็นยีนที่ไม่ท้าหน้าที่เพราะเป็นส่วนเกิน แต่เมื่อการกาลเวลาผ่านไปองค์ประกอบของยีนนั้นอาจ
เปลี่ยนแปลงไปทีละเล็กทีละน้อย จนถึงขั้นที่มีสมบัติแตกต่างจากยีนเดิม และสามารถท้าหน้าที่เป็นยีน
ใหม่ได้ การเพิ่มจ้านวนยีนทีละเล็กทีละน้อยเช่นนี้ ยังผลให้สิ่งมีชีวิตเปลี่ยนแปลงแตกต่างไปจากบรรพ
บุรุษ
Inversion เกิดจากการเปลี่ยนทิศชองส่วนโครโมโซม ซึ่งเกิดขึ้นได้เมื่อมีรอยคอด 2 แห่งบน
โครโมโซม และส่วนของโครโมโซมนั้นต่อกลับเข้าไปแต่กลับทิศในโครโมโซมเดิม การเปลี่ยนแปลงแบบนี้
ไม่มีผลต่อการแสดงออกของ phenotype แต่อาจแสดงผลได้ถ้าได้รับอิทธิพลจากยีนข้างเคียง
Translocation เกิดจากการสลับที่ระหว่างส่วนของโครโมโซมต่างคู่กัน ตัวอย่างเช่น
chronic myelogenous leukemia (CML) แบบนี้ไม่พบบ่อยนักในธรรมชาติ เพราะมีผลต่อการสร้าง
เซลล์สืบพันธุ์

53. Alterations of chromosome structure

54. การเปลี่ยนแปลงจานวนโครโมโซม
 สาเหตุเกิดจากการแบ่งเซลล์แบบไมโอซิสผิดปกติ เกิด Non – disjunction โดย Homologus
chromosome จะไม่แยกจากกันในระยะแอนาเฟส ของไมโอซิส I หรือ ไมโอซิส II
 ดังนั้นโครโมโซมจึงเคลื่อนย้ายไปยังขั้วเดียวกัน ตัวอย่างเช่น
◦ กลุ่มอาการที่เกิดจาก Non – disjunction เช่น ดาวน์ซินโดรม (Down Syndrome)
◦ โครโมโซมคู่ที่ 21 เกินมา 1 แท่ง เป็น 47 โครโมโซม
◦ รูปร่างเตี้ย ตาห่าง หางตาชี้ขึ้น ลิ้นโตคับปาก คอสั้นกว้าง นิ้วมือเท้าสั้น ปัญญาอ่อน
◦ แม่มีอายุ 45 ขึ้นไป มีโอกาสเสี่ยงมีบุตรเป็นโรคนี้

56. การเปลี่ยนแปลงจานวนโครโมโซมแบ่งออกเป็น 2 ประเภท คือ
1. Aneuploidy คือปรากฏการณ์ที่มีจานวนโครโมโซม 1 หรือ 2 แท่งแตกต่างไปจากจานวนปกติ (2n)
เช่น 2n+1 หรือ 2n+2 พบได้ทั้งในพืชและสัตว์ ตัวอย่างเช่น Down syndrome
2. Polyploidy คือปรากฏการณ์เปลี่ยนแปลงจานวนโครโมโซม โดยเพิ่มขึ้นหรือลดลงครั้งละชุดจาก
จานวนปกติ ปรากฏการณ์นี้มักเกิดขึ้นในพืช ซึ่งมีผลต่อการเกิดวิวัฒนาการของพืช ดังจะเรียนต่อไป

57. “THE END”
THANK YOU FOR YOUR ATTENTION!