1. Gene and Chromosome
Aj.
Aj. Angsana Sanyear
Biology : Genetics
1

2. ยีนและโครโมโซม
การถ่ายทอดยีนและโครโมโซม
การค้นพบสารพันธุกรรม
โครโมโซม
องค์ประกอบทางเคมีของ DNA
โครงสร้างของ DNA
สมบัติของสารพันธุกรรม
การกลายพันธุ์ (mutation) 2

3. การถ่ายทอดยีนและโครโมโซม
Q : ยีนของพ่อแม่ถ่ายทอดสู่ลูกได้อย่างไร
A : ยีนซึ่งเป็นหน่วยควบคุมลักษณะทางพันธุกรรม
จากพ่อแม่
สามารถ่ายทอดไปยังลูกได้ โดยผ่านทางโครโมโซมใน
เซลล์สืบพันธุ์ของพ่อแม่
3

4. หลักฐาน
(ที่แสดงว่ายีนถ่ายทอดผ่านทางโครโมโซม)
พ.ศ.2423 : พบวิธีการย้อมสีโครโมโซม
พ.ศ.2445 : ทฤษฎีโครโมโซมในการถ่ายทอดลักษณะทาง
พันธุกรรม
4

5. การย้อมสีโครโมโซม
5

6. ทฤษฎีโครโมโซมในการถ่ายทอดลักษณะทางพันธุกรรม
Walter Sutton (2445) : chromosome theory
of inheritance
เสนอว่า : gene (factor) น่าจะอยู่บน
โครโมโซม เนื่องจาก
1. ยีนและโครโมโซม มี 2 ชุด เหมือนกัน
2. ยีนและโครโมโซมสามารถถ่ายทอดไปสู่ลูก
หลายได้
6

7. 3. ขณะที่มีการแบ่งเซลล์แบบไมโอซิส โครโมโซมที่มการเข้าคู่กัน
ี
และแยกออกจากกันไปยังเซลล์ลูกคนละเซลล์ ซึ่งเหตุการณ์
ดังกล่าวก็เกิดขึ้นในยีน โดยมีการแยกตัวของแอลลีนทั้งสองไปยัง
เซลล์สืบพันธุ์
4 การแยกตัวของโครโมโซมที่อยู่เป็นคู่กนไปยังขั้วของเซลล์ขณะที่มี
ั
การแบ่งเซลล์ แต่ละคู่นั้นเกิดขึ้นอย่างอิสระ เช่นเดียวกับการ
แยกตัวของแอลลีนไปยังเซลล์สืบพันธุ์

8. 5 ขณะเกิดการสืบพันธุ์ การรวมตัวของเซลล์ไข่ และสเปิร์ม เกิดเป็น
ไซโกตเป็นไปอย่างสุ่ม ทาให้เกิดการรวมกันระหว่างชุดโครโมโซม
จากเซลล์ไข่ และสเปิร์ม เป็นไปอย่างสุ่ม ซึ่งเหมือนกับการที่ชุด
ของแอลลีนที่เกิดขึ้นในเซลล์สืบพันธุ์ของพ่อกลับมารวมกันอีกครั้ง
กับแอลลีนในเซลล์สืบพันธุ์ของแม่ เมื่อมีการสืบพันธุ์ก็เป็นไป
อย่างสุ่มเช่นเดียวกัน
6 ทุกเซลล์ทพัฒนามาจากไซโกตจะมีโครโมโซมครึ่งหนึ่งจากแม่และ
ี่
อีกครึ่งหนึ่งจากพ่อ ซึ่งยีนครึ่งหนึ่งมาจากแม่และอีกครึ่งหนึ่งมา
จากพ่อ ทาให้ลูกที่เกิดมาจึงมีลักษณะแปรผันไปจากพ่อและแม่
8

9. การค้นพบของ F. Miescher
พ.ศ. 2412 โยฮันน์ ฟรีดริช
มีเซอร์ (F. Miescher) นักชีวเคมี
(แพทย์) ชาวสวีเดนได้ศึกษา
ส่วนประกอบในนิวเคลียสของเซลล์
เม็ดเลือดขาวที่ติดมากับผ้าพันแผล
9

10. โดยนาเซลล์เม็ดเลือดขาวมาย่อยเอาโปรตีนออกด้วย เอนไซม์เพป
ซิน พบว่าเอนไซม์นี้ไม่สามารถย่อยสลายสารชนิดหนึ่งที่อยู่ภายใน
นิวเคลียสได้
เมื่อนาสารนี้มาวิเคราะห์ทางเคมี : พบว่ามีธาตุไนโตรเจนและ
ฟอสฟอรัสเป็นองค์ประกอบ จึงเรียกสารที่สกัดได้จากนิวเคลียสว่า
นิวคลีอิน (nuclein) ต่อมาอีก 20 ปี ได้มีการเปลี่ยนชื่อใหม่ว่า กรด
นิวคลีอก เนื่องจากมีผู้ค้นพบว่าสารนี้มีสมบัติเป็นกรด
ิ
10

11. การค้นพบของ R. Feulgen
พ.ศ. 2457 โดย อาร์ ฟอยล์แกน
(R. Feulgen) นักเคมีชาวเยอรมัน
เป็นผู้พัฒนาสีฟุคซิน (fuchsin)
ซึ่งสีย้อมนี้ย้อมติด DNA ให้สีแดง
และเมื่อนาไปย้อมเซลล์ พบว่าติด
ที่นวเคลียสและรวมตัวหนาแน่นที่
ิ
โครโมโซม จึงสรุปว่า DNA อยู่ที่
โครโมโซม
11

12. การค้ น พบว่ า DNA อยู่ ที่ โ ครโมโซม ท าให้
นักวิทยาศาสตร์ เชื่อว่า DNA เป็นสารพันธุกรรมของ
สิ่งมีชีวิตชนิดต่างๆ แต่ก็มีนักวิทยาศาสตร์จานวนมาก
ในสมั ย นั้ น เชื่ อ ว่ า สารพั น ธุ ก รรมน่ า จะเป็ น โปรตี น
เนื่ อ งจากโปรตี น เป็ น สารชี ว โมเลกุ ล ขนาดใหญ่
ประกอบด้วยกรดอะมิโน 20 ชนิด จึงน่าจะมีโปรตีน
ชนิดต่างๆ มากพอที่จะควบคุมลักษณะของสิ่งมีชีวิต
ได้อย่างครบถ้วน
12

13. การค้นพบของ F. Griffith
พ.ศ. 2471 เอฟ กริฟฟิท (F. Griffith) แพทย์ชาวอังกฤษทา
การทดลองโดยฉีด แบคทีเรีย (Streptococcus pneumoniae) ที่
ทาให้เกิดโรคปอดบวมเข้าไปในหนู แบคทีเรียที่ฉีดเข้าไปนี้มี 2
สายพันธุ์ คือ สายพันธุ์ที่มผวหยาบ เพราะไม่มีสารห่อหุมเซลล์
ี ิ ้
หรือ แคปซูล(capsule) ไม่ทาให้เกิดโรคปอดบวม เรียกว่าสาย
พันธุ์ R (rough) และสายพันธุ์ที่มีผวเรียบ มีสารห่อหุ้มเซลล์ทา
ิ
ให้เกิดโรคปอดบวมรุนแรงถึงตาย เรียกว่าสายพันธุ์ S
(smooth)
13

15. Streptococcus pneumoniae
พวกที่ไม่ก่อโรครุนแรง (avirulent) ไม่มีแคบซูลหุ้ม ( R )
พวกที่ก่อโรคอย่างรุนแรง (virulent) มีแคบซูลหุ้ม ( S ) 15

16. Q : เหตุใดเมือนาแบคทีเรียสายพันธุ์ S ที่ทาให้ตายด้วยความ
่
ร้อน ไปผสมกับสายพันธุ์ R ที่มีชีวิตแล้วฉีดให้หนูจึงทาให้หนูตาย
A : กริฟฟิท ได้รายงานว่ามีสารบางอย่างจากแบคทีเรียสายพันธุ์
S ที่ทาให้ตายด้วยความร้อนเข้าไปยังสายพันธุ์ R บางเซลล์และ
สามารถทาให้แบคทีเรียสายพันธุ์ R เปลี่ยนแปลงสายพันธุ์เป็น
สายพันธุ์ S ที่มีชีวิต สายพันธุ์ S เหล่านียังสามารถถ่ายทอด
้
ลักษณะไปสู่รุ่นลูกหลาน อย่างไรก็ตาม กริฟฟิท ก็ไม่สามารถ
พิสูจน์ได้ว่าสารนั้นคืออะไร

17. การทดลองของ O.T. Avery และคณะ
พ.ศ. 2487 นักวิทยาศาสตร์ชาวอเมริกัน 3 คน คือ โอ ที แอเวอ
รี่ (O.T. Avery) ซี แมคลอยด์ ( C. MacLeod) และ เอ็ม แมคคาร์ที
(M. McCarty) ทาการทดลองต่อจาก กริฟฟิท
17

18. 18

19. จากผลการทดลองของเอเวอรี่และคณะ ปรากฏว่า
ส่วนผสมของแบคทีเรียสายพันธุ์ R กับสารสกัดจากสายพันธุ์ S ที่
ทาให้ตายด้วยความร้อน ในภาวะที่มีเอนไซม์ DNase จะไม่พบ
แบคทีเรียสายพันธุ์ S ที่เกิดขึ้นใหม่
ส่วนผสมของแบคทีเรียสายพันธุ์ R กับสารสกัดสายพันธุ์ S ใน
ภาวะที่มีเอนไซม์ RNase และภาวะที่มีเอนไซม์ โปรตีเอส จะพบ
สายพันธุ์ S เกิดขึ้น
19

20. การทดลองนี้จึงแสดงให้เห็นว่า DNA คือสารที่เปลี่ยน
พันธุกรรมของแบคทีเรียจากสายพันธุ์ R ให้เป็นสาย
พันธุ์ S แอเวอรี่จึงสรุปว่า กรดนิวคลีอิกชนิด DNA เป็น
สารพันธุกรรมไม่ใช่โปรตีนดังที่เคยเชื่อกันมาก่อนหน้านี้
20

21. สรุป
ผลการทดลองของกริฟฟิท แอเวอรี่และคณะ เป็นจุดเริ่มต้นที่
นาไปสู่ข้อสรุปที่สาคัญเป็นอย่างมากก็คือ ยีนหรือสารพันธุกรรมซึ่ง
ทาหน้าที่ถ่ายทอดลักษณะของสิ่งมีชีวิตไปสูรุ่นต่อๆไปนั้น เป็น
่
สารชีวโมเลกุลขนาดใหญ่มีชื่อว่า DNA และจากการศึกษาของ
นักวิทยาศาสตร์ในระยะต่อมาพบว่า DNA มีส่วนทีควบคุม
่
ลักษณะทางพันธุกรรมและส่วนที่ไม่ได้ควบคุมลักษณะทาง
พันธุกรรม DNA ส่วนทีควบคุมลักษณะทางพันธุกรรม เรียกว่า
่
ยีน ดังนั้นหน่วยพันธุกรรมที่เมนเดลเรียกว่าแฟกเตอร์ ก็คือยีนซึ่ง
อยู่ที่โครโมโซมนั้นเอง
21

22. Chromosome
Q : ยีนกับโครโมโซมมีความสัมพันธ์กันอย่างไร
A : ยีนมีตาแหน่งอยู่บนโครโมโซม
(DNA เป็นองค์ประกอบของโครโมโซม และยีนก็เป็นส่วนหนึ่ง
ของ DNA ที่ทาหน้าที่กาหนดลักษณะทางพันธุกรรมที่อยู่บน
โครโมโซม)
22

23. 23

24. 24

25. รูปร่าง ลักษณะ และจานวนโครโมโซม
โดยทั่วไปโครโมโซมมีการเปลี่ยนแปลงรูปร่างได้ตามระยะต่าง ๆ
ในวัฏจักรของเซลล์ (cell cycle) โดยโครโมโซมในระยะ
อินเตอร์เฟสจะมีลักษณะยืดยาว และเมื่อเซลล์เข้าสู่ระยะการ
แบ่งตัว โครโมโซมจะหดตัวสั้นเข้าและหดตัวมากที่สุดในระยะเม
ตาเฟส ซึ่งเป็นระยะที่มองเห็นชัดเจนที่สุด เรียกโครโมโซมระยะ
นี้ว่า โครโมโซมเมตาเฟส
25

26. รูปร่างของโครโมโซม
26

27. ชนิดของโครโมโซม
1. Metacentric chromosome
2. Submetacentric chromosome
3. Acrocentric chromosome
4. Telocentric chromosome
27

28. Metacentric chromosome
โครโมโซมทีมีเซนโทรเมียร์
่
อยูตรงตาแหน่งกึงกลางพอดี
่ ่
ทาให้แขน (arm) ทังสองข้าง
้
ของโครโมโซมมีความยาว
เท่ากัน
28

29. Submetacentric chromosome
โครโมโซมที่มีเซนโทรเมียร์
อยู่ใกล้กลางแท่งโครโมโซม
ทาให้แขนทั้งสองข้างของ
โครโมโซมมีความยาวไม่
เท่ากัน จึงมีแขนเป็นแขนข้าง
สั้นและแขนข้างยาว
29

30. Acrocentric chromosome
โครโมโซมที่มีเซนโทรเมียร์
อยู่เกือบปลายสุดจึงทาให้
แขนข้างสั้นมีความสั้นมากจน
แทบไม่ปรากฏ
30

31. Telocentric chromosome
โครโมโซมที่มีเซนโทรเมียร์ อยู่
ตอนปลายสุดของโครโมโซม มี
ผลทาให้โครโมโซมมีแขนเพียง
ข้างเดียว
31

32. 32

33. โครโมโซมของสิ่งมีชีวิต
โครโมโซม แบ่งเป็น 2 ชนิด
1. Autosome :
เป็น chromosome ที่ควบคุมลักษณะต่างๆของร่างกาย
2. Sex – chromosome :
ควบคุม ,กาหนดเพศ
chromosome X , chromosome Y
หญิง XX ชาย XY

34. เซลล์ร่างกายของสิ่งมีชีวิตมีรูปร่างลักษณะที่เหมือนกันเป็นคู่ๆ
โครโมโซม 2 ชุด เรียกว่า ดิพลอยด์ โครโมโซมแต่ละคู่เรียกว่า
Homologous chromosome เช่น คน โครโมโซมชุดหนึ่งได้รับมา
จากพ่อ อีกชุดหนึ่งได้รับมาจากแม่ (เมื่อมีการแบ่งเซลล์แบบไม
โอซิส)
เมื่อเสร็จสิ้นการแบ่งเซลล์แบบไมโอซิส โครโมโซมในเซลล์ลูกที่
เกิดขึ้นจะลดลงครึ่งหนึ่งเรียกว่า แฮพลอยด์
34

35. จานวนโครโมโซม
สิงมีชวต
่ ีิ จานวนchromosome สิงมีชวต
่ ีิ จานวนchromosome
มนุษย์ 46 สน 24
ลิงชิมแพน 48 กะหล่าปลี 18
ซี
ม้า 64 ถัวลันเตา
่ 14
แมว 38 ฝ้าย 52
หนู 40 มะเขือเทศ 24
ไก่ 78 ยาสูบ 48
กบ 26 ข้าว 24
ผึง
้ 32 กล้วย 22
35

36. Q : สิ่งมีชีวิตที่มีจานวนโครโมโซมเท่ากัน
จะมีรูปร่างเหมือนกันหรือไม่อย่างไร
A : ไม่จาเป็น
36

37. Q : จานวนโครโมโซมมีความสัมพันธ์กับระดับความซับซ้อนของ
สิ่งมีชีวิตหรือไม่
A : จากตารางจะเห็นได้ว่า ไก่มีจานวนโครโมโซมมากกว่าคน แต่
โครงสร้างของคนมีความซับซ้อนมากกว่าไก่ ส่วนแมลงวัน
แมลงหวี่ ยุงก้นปล่องและผึ้ง เป็นแมลงเหมือนกันจะมีความ
ซับซ้อนของโครงสร้างใกล้เคียงกัน แต่มีจานวนโครโมโซม
แตกต่างกัน ดังนั้นจานวนโครโมโซมจึงไม่น่าจะมีความสัมพันธ์
กับระดับความซับซ้อนของสิ่งมีชีวิต

38. ส่วนประกอบของโครโมโซม
Q : DNA อยู่ที่ส่วนใดของโครโมโซม และที่โครโมโซมนอกจากมี
DNA แล้วยังมีสารอื่นอีกหรือไม่อย่างไร

41. 41

42. 42

43. 43

44. โครโมโซมของยูคาริโอต ประกอบด้วย DNA 1 ใน 3 และอีก 2 ใน
3 เป็นโปรตีน โดยส่วนที่เป็นโปรตีนจะเป็น ฮิสโตน (histone)
และนอนฮิสโตน (non-histone) อย่างละประมาณเท่าๆกัน

45. ในปี พ.ศ. 2427 นักวิทยาศาสตร์พบว่าฮิสโตนเป็นโปรตีนที่มี
องค์ประกอบส่วนใหญ่เป็นกรดอะมิโนที่มีประจุบวก(basic amino
acid) เช่น ไลซีน และอาร์จินีน ทาให้มีสมบัติในการเกาะจับกับ
สาย DNA ซึ่งมีประจุลบได้เป็นอย่างดี และทาให้เกิดการสร้าง
สมดุลของประจุ (neutralize) ของโครมาทินด้วยสาย DNA พัน
รอบกลุ่มโปรตีนฮิสโตนคล้ายเม็ดลูกปัด เรียกโครงสร้างนี้ว่า
นิวคลีโอโซม(nucleosome) โดยจะมีฮิสโตนบางชนิดเชื่อมต่อ
ระหว่างเม็ดลูกปัดแต่ละเม็ด

46. ส่วนของโปรตีนนอนฮิสโตนนั้นมีมากมายหลายชนิด อาจเป็นร้อย
หรือพันชนิด ขึ้นอยู่กับชนิดของสิ่งมีชีวิต โดยโปรตีนเหล่านี้จะมี
หน้าที่แตกต่างกันไป บางชนิดมีหน้าที่ช่วยในการขดตัวของ DNA
หรือบางชนิดก็เกี่ยวข้องกับ กระบวนการจาลองตัวเองของ
DNA (DNA replication) หรือการแสดงออกของยีนเป็นต้น
สาหรับในโพรคาริโอต เช่น แบคทีเรีย E. coli มีจานวนโครโมโซม
ชุดเดียว เป็นรูปวงแหวนอยู่ในไซโตพลาสซึม ประกอบด้วย DNA
1 โมเลกุล และไม่มีฮิสโตนเป็นองค์ประกอบ

47. สารพันธุกรรมทั้งหมดของสิ่งมีชีวิตชนิดหนึ่งๆ เรียกว่า จีโนม
(genome) จากการศึกษาพบว่าสิ่งมีชีวิตแต่ละชนิดมีขนาดของ
จีโนมและจานวนยีนแตกต่างกัน

49. องค์ประกอบทางเคมีของ DNA
1. DNA และ RNA มีโครงสร้างและส่วนประกอบอย่างไร
2. DNA ควบคุม ลักษณะทางพันธุกรรมของสิ่งมีชีวิตได้อย่างไร

50. DNA เป็นกรดนิวคลีอิคชนิดหนึ่ง ซึ่งเป็นพอลิเมอร์(polymer) สาย
ยาวประกอบด้วยหน่วยย่อย หรือ มอนอเมอร์(monomer) ที่
เรียกว่านิวคลีโอไทด์ (nucleotide)

51. แต่ละนิวคลีโอไทด์ประกอบด้วย
1. น้าตาลเพนโทส
2. ไนโตรจีนัสเบส(nitrogenous base)
2.1 เบสพิวรีน (purine)
2.2 เบสไพริมิดีน(pyrimidine)
3. หมู่ฟอสเฟต

52. น้าตาลเพนโทส
น้าตาลที่มี C 5 อะตอม ( C5H10 O5 ) มี 2 กลุ่ม คือ
1.ribose = ribonucleic acid = RNA
2.deoxyribose = deoxyribonucleic acid (DNA)

54. ไนโตรจีนัสเบส(nitrogenous base)
1. เบสพิวรีน (purine) ประกอบด้วยวงแหวน 2 วง
มี 2 ชนิด
1.1 อะดีนีน (adenine หรือ A)
1.2 กวานีน (guanine หรือ G)
2.เบสไพริมีดีน (Pyrimidine) ประกอบด้วย วงแหวน 1 วง
มี 3 ชนิด
2.1 ไทมีน (thymine หรือ T)
2.2 ไซโทซีน (cytosine C )
2.3 ยูราซีล (uracile หรือ U )

57. หมู่ฟอสเฟต
( PO4)

58. Nucleotide
การประกอบขึ้นเป็นนิวคลีโอไทด์นั้น ทั้งสามส่วนจะประกอบกัน
โดยมีน้าตาลเป็นแกนหลัก มีไนโตรจีนัสเบส อยู่ที่คาร์บอน
ตาแหน่งที่ 1 และหมู่ฟอสเฟตอยู่ที่คาร์บอนตาแหน่งที่ 5 ดังนั้นจึง
สามารถจาแนกนิวคลีโอไทด์ใน DNA ได้ 4 ชนิด ซึ่งจะแตกต่าง
กันตามองค์ประกอบที่เป็นเบส ได้แก่ A T C และ G

59. nucleotide

60. nucleotide

62. Polynucleotide
• เกิดจากการสร้างพันธะโคเวเลนส์ ระหว่างหมู่ฟอสเฟตของนิ
วคลีโอไทด์หนึ่งกับหมู่ไฮดรอกซิลที่อยู่ที่คาร์บอนตาแหน่งที่ 3
ของน้าตาลในอีกนิวคลีโอไทด์หนึ่ง
• เมื่อหลายๆนิวคลีโอไทด์มาเชื่อมต่อกันเกิดเป็นสายพอลินิวคลี
โอไทด์

63. Covalence bone
Covalence bone

65. • ปลายสายด้านหนึ่งจะมีหมู่ฟอสเฟตเชื่อมอยู่กับน้าตาลดีออกซีไร
โบสที่คาร์บอนตาแหน่งที่ 5 เรียกปลายด้านนี้ว่าเป็นปลาย 5/
(อ่านว่า 5 ไพร์ม)
• ปลายด้านหนึ่งจะมีหมู่ไฮดรอกซิลที่คาร์บอนตาแหน่งที่ 3 ที่เป็น
อิสระ เรียกปลายด้านนี้ของสาย DNA ว่าปลาย 3/ ( อ่านว่า 3
ไพร์ม)

68. ต่อมานักเคมีในประเทศอังกฤษ พบว่าพอลินิวคลีโอไทด์แต่ละ
สายจะแตกต่างกันที่จานวนของนิวคลีโอไทด์ และลาดับของนิวคลี
ไทด์

69. กฎของชาร์กาฟฟ์ (Chargaff’s rules)
ชาร์กาฟฟ์ ได้ศึกษาหาปริมาณของเบสทั้ง 4 ใน DNA ที่ทาให้บริสุทธิ์
จากเนื้อเยื่อที่ต่างกัน และจากสิ่งที่มีชีวิตต่างกันพบว่า :
ในโมเลกุลของ DNA เบสอะดีนีน (A) มีปริมาณเท่ากับเบสไธมีน
(T) หรือ A=T
เบสไซโตซีน (C) มีปริมาณเท่ากับเบสกวานีน (G) หรือ C = G

70. จากการศึกษานี้แสดงว่าปริมาณทั้งหมดของเบสเพียวรีน
(A+G) เท่ากับปริมาณทั้งหมดของเบสไพริมิดีน (T+C)
องค์ประกอบเบสใน DNA จากสิ่งที่มีชีวิตชนิดหนึ่งจะเป็น
คุณสมบัติของสิ่งที่มีชีวิตชนิดนั้นๆ ซึ่งไม่ขึ้นกับชนิดของ
เนื้อเยื่อที่แยก DNA ออกมา และไม่ขึ้นกับอายุ อาหารและ
สภาวะแวดล้อม
องค์ประกอบเบสใน DNA จะเปลี่ยนแปลงไประหว่างสิ่งที่
มีชีวิตที่ต่างกัน

72. โครงสร้างของ DNA
Q : โมเลกุลของ DNA มีโครงสร้างเป็นอย่างไร

73. การค้นพบของ โรซาลินด์ แฟรงคลิน
โรซาลินด์ แฟรงคลิน
(Rosalind Franklin)

74. ปี พ.ศ. 2493-2494 เอ็ม เอช เอฟ วิลคินส์ (M. H.F. Wilkins) และ
โรซาลินด์ แฟรงคลิน (Rosalind Franklin) นักฟิสกส์ชาวอังกฤษ
ิ
ได้ศึกษาโครงสร้างของ DNA ในสิ่งมีชีวิตชนิดต่างๆ โดยใช้
เทคนิคเอกซ์เรย์ดิฟแฟรกชัน (X-ray diffraction) โดยการฉายรังสี
เอกซ์ผ่านผลึก DNA การหักเหของรังสีเอกซ์ทาให้เกิดภาพบน
แผ่นฟิล์ม

76. จากภาพถ่ายนี้นักฟิสิกส์แปลผลได้ว่าโครงสร้างของ DNA จาก
สิ่งมีชีวิตชนิดต่างๆ มีลักษณะที่คล้ายกันมาก คือประกอบด้วยพอ
ลินิวคลีโอไทด์มากกว่า 1 สาย มีลักษณะเป็นเกลียว เกลียวแต่ละ
รอบมีระยะห่างเท่าๆกัน จากผลการศึกษาทาให้เข้าใจโครงสร้าง
ทางกายภาพของ DNA

77. การค้นพบของ วัตสัน ~ คลิก
Dr. James Watson Dr. Francis Crick

79. แบบจาลองโครงสร้างของ DNA
J.D. Watson นักชีววิทยาอเมริกัน & F.H.C. Crick นักฟิสิกส์
อังกฤษ เสนอโครงสร้างของ DNA ได้รับ Nobel Prize ตีพิมพ์
ผลงานใน Nature ฉบับวันที่ 25 เดือนเมษายน ค.ศ. 1953
1. ประกอบด้วย 2 polynucleotides ยึดกันโดยการจับคู่กันของ
เบส โดย H-bond
2. ทั้ง 2 สายขนานกันและมีติดทางตรงข้าม (antiparallel)

80. 3. การจับคู่กันของเบสระหว่าง A - T (2 H-bonds), C - G (3 H-
bonds) = complementary basepairs (เบสที่เป็นเบสคู่สมกัน
คือ A จับคูกับ T ด้วยพันธะไฮโดรเจน 2 พันธะ และGจับคู่กับ
่
C ด้วยพันธะไฮโดรเจน 3 พันธะ)
4. ทั้ง 2 สายจะพันกันเป็นเกลียวเวียนขวา (right handed double
strand helix)
5. แต่ละคูเบสห่างกัน 3.4 อังสตรอม (.34 nm) เอียงทามุม 36
่
องศา 1 รอบ = 10 คู่เบส = 34 อังสตรอม
เส้นผ่าศูนย์กลาง 20 อังสตรอม

85. แม้ว่า DNA จะมีนิวคลีโอไทด์เพียง 4 ชนิด แต่โมเลกุลของ DNA
มีความแตกต่างกันได้หลายชนิด แต่ละโมเลกุลอาจประกอบด้วย
นิวคลีโอไทด์หลายพันคู่จนถึงแสนคู่ ตัวอย่างเช่นถ้า DNA
ประกอบด้วยนิวคลีโอไทด์ 2 โมเลกุลเรียงกัน จะสามารถจัดเรียง
ให้แตกต่างกันได้ 16 แบบ (42) ดังนั้นถ้าโมเลกุล DNA
ประกอบด้วยนิวคลีไทด์จานวนมาก การเรียงลาดับของเบสก็จะ
แตกต่างกันมากด้วยเช่นเดียวกัน

86. ลักษณะทางพันธุกรรมของสิ่งมีชีวิตชนิดหนึ่งๆ มีหลายลักษณะ
และลาดับเบสของ DNA ซึ่งเกิดจากเบสชนิดต่างๆ กันนั้นมี
หลายรูปแบบก็น่าจะมากพอที่จะทาหน้าที่ควบคุมหรือกาหนด
ลักษณะพันธุกรรมต่างๆได้

87. สมบัติของสารพันธุกรรม
เมื่อวัตสันและคลิก ได้คิดแบบจาลองโครงสร้างทางเคมีของ DNA ขึ้น
มาแล้ว เขาทั้งคู่ต้องพิสูจน์ว่า DNA มีคุณสมบัติที่เหมาะสมที่เป็นสาร
พันธุกรรมได้หรือไม่ ตามคุณสมบัติสาคัญ ดังนี้
1. สารพันธุกรรมต้องจาลองตัวเองได้ แล้วยังมีลักษณะเหมือนเดิม เพื่อจะ
ถ่ายทอดลักษณะทางพันธุกรรม จากรุ่นพ่อ-แม่ ไปยังรุ่นลูกได้ ซึ่งเกิด
โดยกระบวนการสังเคราะห์ DNA (DNA -replication)

88. 2. สามารถควบคุมการสังเคราะห์สารต่างๆ ของเซลล์เพื่อจะได้แสดง
ลักษณะทางพันธุกรรม ต่างๆให้ปรากฏ โดยรหัสพันธุกรรมใน DNA ถูก
ถ่ายทอดผ่าน RNA ในรูปของลาดับเบส แล้วแปล (translation) ออกมา
เป็นลาดับของกรดอะมิโนในในกระบวนการสังเคราะห์โปรตีน
3. อาจมีการเปลี่ยนแปลงลักษณะทางพันธุกรรมที่ต่างไปจากเดิม เนื่องจาก
เกิดการเปลี่ยนแปลงที่ลาดับเบสใน DNA ทาให้ผิดปกติไป และถ่ายทอด
ลักษณะที่ผิดปกติไปยังลูกหลาน ทาให้เกิดสิ่งมีชีวิตที่ผิดปกติขึ้นได้ ใน
ระยะเวลา 10 ปีต่อมา หลังจากที่วัตสันและคลิกได้คิดแบบจาลอง
โครงสร้างของ DNA ขึ้น จึงสามารถพิสูจน์ได้ว่า DNA มีคุณสมบัติที่เป็น
สารพันธุกรรมได้

89. สิบปีหลังจากวัตสันและคลิกเสนอแบบโครงสร้าง DNA จึง
สามารถพิสูจน์ได้ว่า DNA มีสมบัติเป็นสารพันธุกรรม ทาให้วัต
สันและคลิกได้รับรางวัลโนเบลในปีพ.ศ.2505
DNA มีสมบัติของสารพันธุกรรมครบทั้ง 3 ประการ ดังนี้
การสังเคราะห์ DNA (DNA -replication)
การควบคุมลักษณะทางพันธุกรรม
การสังเคราะห์โปรตีน

90. การสังเคราะห์ DNA
• DNA replication
• ในปี พ.ศ. 2496 วอตสันและคลิกได้พิมพ์บทความพยากรณ์การ
จาลองตัวเองของ DNA
• แต่เป็นเพียงสมมติฐาน
• มีใจความว่า

91. ในการจาลองตัวเองของ DNA พอลินิวคลีโอไทด์ 2 สาย
แยกออกจากกันเหมือนการรูดซิป
โดยการสลายพันธะไฮโดรเจนระหว่างเบส A กับ T และเบส
C กับ G ทีละคู่
พอลินิวคลีโอไทด์แต่ละสายทาหน้าที่เป็นแม่พิมพ์สาหรับการ
สร้างสายใหม่

92. มีการนานิวคลีโอไทด์อิสระที่อยู่ในเซลล์เข้ามาจับกับพอลินิวคลีโอ
ไทด์สายเดิม โดย
เบส A จับกับ T และเบส C จับกับ G
หมู่ฟอสเฟตของนิวคลีโอไทด์อิสระจับกับน้าตาลดีออกซีไร
โบสของนิวคลีโอไทด์ที่อยู่ถัดไป

93. ทาให้ DNA ที่สังเคราะห์ใหม่เหมือนกับ DNA โมเลกุลเดิม
ทุกประการ
การสังเคราะห์ DNA หรือการจาลองตัวเองของ DNA โดย
วิธีการนี้เรียกว่า DNA เรพลิเคชัน (DNA replication) ทาให้มีการ
เพิ่มโมเลกุลของ DNA จาก 1 โมเลกุลเป็น 2 โมเลกุล
DNA แต่ละโมเลกุลมีพอลินิวคลีโอไทด์ สายเดิม 1 สาย และ
สายใหม่ 1 สาย จึงเรียกวิธีการจาลองแบบนี้ว่าเป็น แบบกึ่ง
อนุรักษ์ (semiconservative)

97. ในปี พ.ศ. 2499 อาร์เธอร์ คอร์นเบิร์ก (Arther Kornberg)
นักชีวเคมีชาวอเมริกันเป็นคนแรกที่สามารถสังเคราะห์ DNA ใน
หลอดทดลองได้สาเร็จโดย : นาเอาเอนไซม์ DNA พอลิเมอเรส
(DNA polymerase) ซึ่งสกัดจากแบคทีเรีย E. coli
เอนไซม์ DNA พอลิเมอเรส ทาหน้าที่เชื่อมนิวคลีโอไทด์ให้ต่อกัน
เป็นสายยาว โดยมีทิศทางการสังเคราะห์สาย DNA สายใหม่ จาก
ปลาย 5/ ไปยังปลาย 3 /
ใส่ในหลอดทดลองที่มีสารสังเคราะห์สมบูรณ์ ซึ่ง
ประกอบด้วย

98. DNA แม่พิมพ์
นิวคลีโอไทด์ 4 ชนิด ที่มีเบส A T C และเบส G
เอนไซม์ DNA พอลิเมอเรส
ปัญหา : จะพิสูจน์อย่างไรว่า DNA ที่สังเคราะห์ได้นั้น
เหมือนกับ DNA แม่พิมพ์ที่ใส่ในหลอดทดลอง

99. ปริมาณใน DNA ที่ได้ อัตราส่วน อัตาส่วน
สิ่งมีชีวิตที่นา DNA มาเป็น
ของ ในDNAที่ ของ ใน DNA ที่
แม่พมพ์
ิ A T C G สังเคราะห์ได้ เป็นแม่พมพ์
ิ
แบคทีเรีย Micrococcus
0.15 0.15 0.35 0.35 0.41 0.39
lysodelikicus
แบคทีเรีย Aerobacter
0.22 0.22 0.28 0.28 0.80 0.82
aerogenes
แบคทีเรีย Escherichai coli 0.25 0.25 0.25 0.28 1.00 0.97
วัว (เซลล์จากต่อมไทมัส) 0.29 0.28 0.21 0.22 1.32 1.35
ไวรัส (phageT) 0.32 0.32 0.18 0.18 1.78 1.84

100. • ข้อสรุป เนื่องจาก จากผลการทดลองพบว่า DNA ที่สังเคราะห์
ได้ในหลอดทดลอง มีอัตราส่วนของเบส A+T ต่อ C+G เท่ากัน

101. ขั้นตอนการสังเคราะห์ DNA
• การสังเคราะห์ DNA ทั้งภายในและภายนอกเซลล์
• เริ่มต้นจากการที่สายพอลินิวคลีโอไทด์ 2 สาย ของ DNA ต้นแบบ
แยกห่างออกจากกัน โดยเริ่มจากเอนไซม์ DNA ไจเรส (DNA
gyrase) หรือโทโปไอโซเมอเรส (topoisomerase) คลายปมเหนือ
จุดทีDNAสายเดี่ยวแยกตัวออกจากกัน (replication fork)
่

102. • เอนไซม์เฮลิเคส (Helicase) ทาหน้าที่สลายพันธะไฮโดรเจนเพื่อ
ทาให้ดีเอ็นเอเกลียวคู่แยกเป็นสายเดี่ยว
• โปรตีน SSB จะเข้ามาจับเพื่อป้องกันไม่ให้สายดีเอ็นเอมาจับกัน
อีก บริเวณที่มีการคลายเกลียวนี้เป็นจุดเริ่มต้นของการสังเคราะห์
DNA
• การสร้าง DNA สายใหม่ มี 2 ลักษณะ

103. 1. เมื่อสองสายคลายเกลียวแยกออกจากกัน DNA polymeras จะ
สังเคราะห์ leading strand เป็นสายยาว โดยมีทิศทางจากปลาย
5’ ไปยัง 3’
2. DNA polymeras สังเคราะห์ DNA สายใหม่เป็นสายสั้นๆ
Okazaki fragment โดยมีทิศทาง 5’ ไปยัง 3’ จากนั้น DNA
ligaseจะเชื่อมต่อ DNA สายสั้นๆให้เป็น DNA สายยาว
เรียกสายนี้ว่า lagging strand

107. การสังเคราะห์โปรตีน
กลับสู่ความรู้พื้นฐาน
• สิ่งมีชีวิตพวกยูคาริโอตมี DNA อยู่ภายในนิวเคลียส แต่การ
สังเคราะห์โปรตีนเกิดในไซโทพลาสซึม โดยเฉพาะบริเวณที่มี
RER
• เป็นไปได้หรือไม่ว่า DNA ส่งตัวแทนออกมายังไซโทพลาสซึม
เพื่อทาหน้าที่ควบคุมการสังเคราะห์โปรตีน ถ้าเป็นเช่นนั้นจริงสาร
ที่เป็นตัวแทนของ DNA คืออะไร .....

108. • นักวิทยาศาสตร์ชาวฝรั่งเศส 2 คน คือ ฟรองซัว จาค็อป
(Franeois Jacop) และจาค โมนอด (Jacques Monod) มีข้อเสนอ
ว่า RNA เป็นตัวกลางดังกล่าว
• เจราร์ด เฮอร์วิทซ์ (Jerard Hurwitz) และ เจ เจ เฟอร์ธ (J.J. Furth)
เสนอว่า RNA ที่เป็นตัวกลางเรียกว่า mRNA (messenger RNA)
และพยากรณ์ว่า mRNA จะเป็นตัวนาข้อมูลทางพันธุกรรมจาก
DNA ไปยังไรโบโซม ซึ่งเป็นแหล่งสังเคราะห์โปรตีนทีอยู่ในไซ
่
โทพลาสซึม

110. ความรู้พื้นฐาน (ในปัจจุบัน)
• Nucleic acid (สารเคมีพื้นฐานของสิ่งมีชีวิต) มี 2 ประเภท
– DNA
– RNA
• mRNA
• rRNA
• tRNA

111. RNA
• นิวคลีโอไทด์ของ RNA เรียกว่า ไรโบนิวคลีโอไทด์
• ความแตกต่างระหว่าง DNA กับ RNA มี 3 ประการ
– น้าตาลในนิวคลีโอไทด์ของ RNA เป็นน้าตาลไรโบส ไม่ใช้ดีออกซิไร
โบส เหมือน DNA
– RNA ไม่มีเบส T แต่มี U แทน
– RNA มีสายเดียว

112. ขั้นตอนการสังเคราะห์โปรตีน
DNA
replication : การจาลอง DNA
DNA
transcription : การถอดรหัส
mRNA
translation : การแปลรหัส
protein

116. Transcription
• การถอดรหัส หรือ การสังเคราะห์ RNA จาก DNA แม่พิมพ์
• เป็นกระบวนการถ่ายทอดข้อความทางพันธุกรรมจาก DNA ไปสู่
mRNA

117. ขั้นตอนการถอดรหัส
• แบ่งเป็น 3 ขั้น
ขั้นเริ่มต้น
ขั้นการต่อสายยาว
ขั้นสิ้นสุด

118. ขั้นเริ่มต้น
• เอนไซม์ RNA polymerase เข้าไปจับกับกับ DNA ตรงบริเวณที่
จะสังเคราะห์ RNA ทาให้พันธะระหว่างคูเบสสลาย
่
Polynucleotide 2 สาย ของ DNA จะคลายเกลียวแยกออกจาก
กัน โดยมีสายใดสายหนึ่งเป็นแม่พิมพ์

120. ขั้นการต่อสายยาว
• ไรโบนิวคลีโอไทด์ (Ribonucleotide) ที่มีเบสที่เข้าคู่กับนิวคลีโอ
ไทด์ของ DNA สายแม่พิมพ์ คือ เบส C เข้าคู่กับเบส G และเบส
U เข้าคู่ A จะเข้ามาจับกับนิวคลีโอไทด์ของ DNA สายแม่พิมพ์
• เอนไซม์ RNApolymerase จะเชื่อมไรโบนิวคลีโอไทด์ อิสระมา
ต่อกันเป็นสายยาว โดยมีทิศทางการสังเคราะห์สาย RNA จาก
ปลาย 5' ไปยังปลาย 3' และการสร้างสาย RNA นั้น จะเรียงสลับ
ทิศทางกับสาย DNA ที่เป็นแม่พิมพ์

122. ขั้นสิ้นสุด
• เอนไซม์ RNApolymerase หยุดทางานและแยกตัวออกจาก DNA
สายแม่พิมพ์
• สาย RNA ที่สังเคราะห์ได้จะแยกออกจาก DNA ไปยังไซโทพลา
ซึม ส่วน DNA 2 สายจะจับคู่กันและบิดเป็นเกลียวเหมือนเดิม
• RNA ที่ได้มีชื่อเรียกว่า mRNA

124. ความแตกต่างระหว่างการสังเคราะห์ DNA และ mRNA

125. Q : ในการสังเคราะห์ RNA โดยใช้ DNA สายหนึ่งเป็นแม่พิมพ์ มี
ลาดับเบสดังนี้ 3' T A C G G C A T A T C G A 5' จงเขียน
ลาดับเบสของ RNA ที่สังเคราะห์โดยเริ่มจากปลาย 5' ไปยัง
ปลาย 3'
A :

126. รู้จัก รหัสพันธุกรรม ก่อนจะเริ่ม
เรื่องต่อไปนะจ๊ะ

127. รหัสพันธุกรรม
Q : รหัสพันธุกรรมคืออะไร ?
• จากที่กล่าวมาแล้วว่า DNA เป็นแม่พิมพ์ในการสังเคราะห์ mRNA
ดังนั้นข้อมูลทางพันธุกรรมใน DNA จะถ่ายทอดให้กับ mRNA
การเรียงลาดับของนิวคลีโอไทด์ชนิดต่าง ๆ ของ mRNA จึงเป็น
ตัวกาหนดกการเรียงลาดับของกรดอะมิโนเพื่อสังเคราะห์โปรตีน

128. • เนื่องจากกรดอะมิโนที่เป็นหน่วยย่อยของโปรตีนมีถึง 20 ชนิด แต่
เบสที่เป็นองค์ประกอบของ DNA มีเพียง 4 ชนิด
กรณีที่ 1 : ถ้าเบส 1 โมเลกุลเป็นรหัสของกรดอะมิโนแต่
ละชนิด จะเป็นรหัสได้ 4 แบบ คือ
A C G T
กรณีที่ 2 : ถ้าเบส 2 โมเลกุลเป็นรหัสของกรดอะมิโนแต่
ละชนิด จะเป็นรหัสได้ 16 แบบ คือ
กรณีที่ 3 : ถ้าเบส 3 โมเลกุลเป็นรหัสของกรดอะมิโนแต่
ละชนิด จะเป็นรหัสได้ 64 แบบ

130. เบรนเนอร์ (Brenner) และคริก (Crick) ได้ให้ความเห็นไว้
ตั้งแต่ปี พ.ศ. 2504 ว่ากรดอะมิโนแต่ละหน่วยถูกควบคุมด้วยรหัส
พันธุกรรมที่ประกอบด้วยเบส 3 โมเลกุล (triple code)
เรียกรหัสที่ประกอบด้วยเบส 3 โมเลกุลนี้ว่า Codon
ด้วยเหตุนี้เองการค้นคว้าทางชีวเคมีในระยะนั้นจึงมุ่งหาว่า
กรดอะมิโนชนิดใดควบคุมด้วยรหัสพันธุกรรมแบบใดบ้าง

131. พ.ศ. 2504 เอ็ม. ดับบลิว. ไนเรนเบิร์ก (M.W. Nirenberg)
และ เจ.เอ็ซ. แมททัย (J.H. Matthei) ชาวอเมริกัน ได้ค้นพบรหัส
พันธุกรรมรหัสแรก คือ UUU ซึ่งเป็นรหัสของกรดอะมิโนชนิด ฟี
นิลอะลานีน (phenylalanine)
ต่อมามีการค้นพบเพิ่มเติมขึ้นเรื่อย ๆ จนกระทั่งในปี พ.ศ.
2509 พบรหัสพันธุกรรมถึง 61 รหัสด้วยกัน

132. เหลือเพียง 3 รหัส คือ UAA,UAG และUGA ซึ่งไม่พบว่า
เป็นรหัสของกรดอะมิโนใด ๆ แต่ภายหลังจึงพบว่า รหัสทั้งสาม
นี่ทาหน้าที่หยุดการสังเคราะห์โปรตีน
และพบว่า AUG ซึ่งเป็นรหัสของกรดอะมิโนเมไทโอนีน
(methionine) เป็นรหัสตั้งต้นของการสังเคราะห์โปรตีนอีกด้วย
เมื่อพบรหัสเหล่านี้การสังเคราะห์โปรตีนจะสิ้นสุดลง

134. Q : รหัสพันธุกรรม (genetic code) คืออะไร ?
A : ลาดับเบสใน mRNA
ถูกไหม?

135. รู้จัก RNA เพิ่มเติม
เมสเซนเจอร์ RNA (mRNA)
เป็นตัวถ่ายทอดข้อมูลทางพันธุกรรม จาก DNA ออกมาเป็น
โปรตีน เมื่อเซลล์ ต้องการสร้างโปรตีนขึ้นมาใช้งาน เซลล์จะ
คัดลอก gene สาหรับสร้างโปรตีนนั้นออกมาเป็น mRNA ดังนั้น
mRNA จึงเกิดขึ้นในนิวเคลียส เมื่อมี mRNA แล้ว จะมี
กระบวนการขนส่ง mRNA ออกจากนิวเคลียสสู่ไซโทพลาซึม ซึ่ง
เป็นที่สาหรับการสังเคราะห์โปรตีน
พบประมาณร้อยละ 4 ของ RNA ในเซลล์

136. ทรานสเฟอร์ RNA (tRNA)
tRNA จะมีกรดอะมิโนมาเกาะอยู่ ทาหน้าที่นากรดอะมิโนมา
เรียงร้อยต่อกันเป็น โปรตีน ชนิดของกรดอะมิโนที่จะนามาต่อนี้
ถูกกาหนดโดยรหัสพันธุกรรมบน mRNA ส่วน tRNA มีตัวช่วย
อ่านรหัสเรียกว่า anticodon

138. ไรโบโซมอล RNA (rRNA)
เป็น RNA ที่เป็นองค์ประกอบของไรโบโซม คิดเป็นร้อยละ
85 ของ RNA ที่พบในเซลล์
ประกอบด้วยหน่วยย่อย 2 หน่วย มีลักษณะเป็นเม็ดกลมรี
ขนาดใหญ่ 1 หน่วยและขนาดเล็ก 1 หน่วย แต่ละหน่วยมี RNA
เป็นองค์ประกอบรวมอยู่กับโปรตีนขนาดต่าง ๆ กันจานวนมาก
ในสิ่งมีชีวิตชันสูงพบ rRNA อยู่ 4 ขนาดคือ 28S, 18S, 5.8S
้
และ 5S rRNA ทาหน้าที่ในการสังเคราะห์โปรตีน

139. Translation
• การแปลรหัส หรือ การสังเคราะห์โปรตีนที่ไรโบโซม
• การสังเคราะห์โปรตีนเป็นกระบวนการที่เกิดขึ้นในไซโทพลาสซึม
ของเซลล์ โดยมีออร์แกเนลล์ที่เกี่ยวข้อง คือ ไรโบโซม
• เมื่อ DNA ภายในนิวเคลียสสังเคราะห์ mRNA ลาดับเบสของ
mRNA จะกลายเป็นรหัสพันธุกรรม

140. • mRNA จะถูกส่งออกมาที่ไซโทพลาสซึม และเกิดขั้นตอนการ
แปลรหัส ดังนี้

141. ขั้นเริ่มต้น
• ไรโบโซมหน่วยย่อยขนาดเล็กเข้าจับกับ MRNA
• tRNA ที่มีรหัส (anticodon) ตรงกับรหัสเริ่มต้น (AUG) ของ
mRNA นากรดอะมิโนตัวแรกเข้าจับกับสาย mRNA ที่รหัสเริ่มต้น
• ไรโบโซมหน่วยย่อยขนาดใหญ่เข้าประกบกับขนาดเล็ก
• ขั้นตอนนี้เกิดขึ้นที่ P site ของไรโบโซม

143. ขั้นการต่อสายยาว
• tRNA โมเลกุลที่สอง ที่มี anticodon เข้าคู่กับ codon ถัดไปของ
mRNA นากรดอะมิโนตัวที่สองมาต่อกับกรดอะมิโนตัวแรก ที่
ตาแหน่ง A site แล้วสร้างพันธะเพปไทด์เชื่อมระหว่างกรดทั้งสอง
ตัว
• ไรโบโซมจะเคลื่อนที่ไปยัง codon ถัดไปในทิศทางจาก 5’ ไปยัง
3’ ทาให้โมเลกุลแรกหลุดออกไป

144. • tRNA โมเลกุลที่สาม ที่มี anticodon เข้าคู่กับ codon ถัดไปของ
mRNA นากรดอะมิโนตัวที่สามมาต่อกับกรดอะมิโนตัวที่สอง ที่
ตาแหน่ง A site แล้วสร้างพันธะเพปไทด์เชื่อมระหว่างกรดทั้งสอง
ตัวอีกครั้ง
• ไรโบโซมเคลือนที่ต่อไปทีละ codon ตามลาดับ จนได้สายยาว
่
เรียกว่า Polypeptide

146. ขั้นสิ้นสุด
• เมื่อไรโบโซมเคลื่อนที่ต่อไปบน mRNA จนพบกับ codon ที่เป็น
รหัสหยุด จะทาให้ไม่มี tRNA เข้ามาจับกับรหัสหยุดดังกล่าว
เกิดการหยุดการแปลรหัส
• Polypeptide ที่ยึดติดกับ tRNA ตัวสุดท้ายจะถูกตัดออกไปและ
แยกออกจากกัน
• ไรโบโซมหน่วยย่อยขนาดเล็กแยกออกจากขนาดใหญ่ และ
mRNA หลุดออกจากไรโบโซม

148. • Eukaryote
– กระบวนการถอดรหัสเกิดในนิวเคลียส ได้ mRNA จากนั้น mRNA จะ
ออกมายังไซโทพลาสซึมแล้วจึงเกิดการแปลรหัส
• Prokaryote
– กระบวนการถอดรหัสและแปลรหัสสามารถเกิดต่อเนื่องกัน โดย
mRNA จะถูกนาไปแปลรหัสได้ทันที ทั้งที่กระบวนการถอดรหัสยังไม่
สิ้นสุด

149. Polyribosome
• ในการสังเคราะห์โปรตีน mRNA แต่ละโมเลกุลอาจจะพาดเกาะอยู่
บนไรโบโซมหลาย ๆ ไรโบโซม แต่ละไรโบโซมจะทาการ
สังเคราะห์สายพอลิเพปไทด์ 1 สาย กลุ่มของไรโบโซมเหล่านี้
เรียกว่า พอลิไรโบโซม (polyribosome)

150. Q : โปรตีนที่สังเคราะห์ได้ร่างกายนาไปใช้ประโยชน์ได้อย่างไร
A : สายพอลิเพปไทด์ที่สังเคราะห์ได้หลังจากการแปลรหัสสิ้นสุดจะมี
การเปลี่ยนแปลงบางอย่าง ทาให้มีรูปร่างและการเข้าจับกับพอลิ
เพปไทด์ต่าง ๆ เพื่อให้ได้โปรตีนที่มีความเหมาะสมและพร้อมจะ
ทางานได้
บทบาทและหน้าที่ของโปรตีนเป็นไปอย่างหลากหลาย เช่น

151. 1. ทาหน้าที่เป็นองค์ประกอบของโครงสร้าง เช่น คอลลาเจน
และเคอราทินในสัตว์ โปรตีนที่ผนังเซลล์พืช และโปรตีนที่เป็น
องค์ประกอบของไรโบโซม
2. ทาหน้าที่เกี่ยวกับการเคลื่อนไหว เช่น แอกทินและไมโอซินใน
กล้ามเนื้อของคน ทูบูลินซึ่งมีบทบาทในการเคลื่อนไหวของซิเลีย
หรือแฟลกเจลลาในสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียว

152. 3. ทาหน้าที่ในระบบคุ้มกัน เช่น อิมมูโนโกลบูลิน
(immunoglobulin) ในสัตว์ ซิสเทมิน (systemin) และโปรติเนสอิน
ฮิบิเตอร์ (protenase inhibitor) ในพืชเป็นต้น
4. ควบคุมปฏิกิริยาต่าง ๆ ในสิ่งมีชีวิต เช่น เอนไซม์ใน
กระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสง และเอนไซม์ในกระบวนการสลาย
สารอาหารเป็นต้น
5. ทาหน้าที่ในการติดต่อสื่อสารระหว่างเซลล์ชนิดต่าง ๆ เช่น
ฮอร์โมนต่าง ๆ

153. Mutation

157. Mutation
ความหมาย :
การเปลี่ยนแปลงของยีนหรือโครโมโซม ที่ส่งผลให้เกิดการ
เปลี่ยนแปลงลักษณะของสิ่งมีชีวิต ทาให้แตกต่างไปจากเดิม

158. ปัจจัยที่ทาให้เกิดการกลายพันธุ์
• รังสี (radiation) รังสีที่กระตุ้นให้เกิดมิวเทชันมี 2 ชนิดคือ
– Ionizing Radiation เช่น รังสีบีต้า, รังสีแกมมา, รังสีเอกซ์
– Non-Ionizing Radiation เช่น รังสีอุลตร้าไวโอเลต
• การจัดเรียงเบสในกระบวนการสังเคราะห์ดีเอ็นเอ(DNA
replication)ผิดพลาด มีผลทาให้เกิดการเพิ่มหรือลดจานวนเบส
ในคู่สาย และทาให้เกิดการเลื่อน (shift) ของสายDNA

159. • สารเคมี เช่น สารโคลซิซิน (colchicine) มีผลทาให้มีการเพิ่ม
จานวนชุดของโครโมโซม ผลดังกล่าวนี้ทาให้ผลผลิตพืชเพิ่มขึ้น
สารไดคลอวอส (dichlovos) ที่ใช้กาจัดแมลงและพาราควอต
(paraquat) ที่ใช้กาจัดวัชพืช ก็สามารถทาให้เกิดการผิดปกติของ
โครโมโซมในคนและสัตว์ได้ สิ่งก่อกลายพันธุ์หรือมิวทาเจนหลาย
ชนิดเป็นสารก่อมะเร็ง (carcinogen) เช่น สารอะฟลาทอกซิน
(aflatoxins) จากเชื้อราบางชนิดทาให้เกิดมะเร็งที่ตับ เป็นต้น

160. ประเภทของการกลายพันธุ์
• เซลล์ร่างกาย (Somatic cell) เซลล์ชนิดนี้เมื่อเกิดมิวเทชันแล้ว จะ
ไม่ถ่ายทอดไปยังรุ่นต่อไป
• เซลล์สืบพันธุ์ (Sex cell) เซลล์เหล่านีเมื่อเกิดมิวเทชันแล้ว จะ
้
ถ่ายทอดไปยังรุ่นต่อไปได้ ซึ่งมีผลต่อการเปลี่ยนแปลงสปีชีส์ของ
สิ่งมีชีวิตมากที่สุด และส่งผลต่อวิวัฒนาการของสิ่งมีชีวิตด้วย

161. ระดับของการกลายพันธุ์
1. Gene (point mutation) 2. Chromosome
• การแทนที่คู่เบส • การเปลี่ยนแปลงโครงสร้างภายใน
– Transversion – inversion
– translocation
– Transition
– deletion
Missense
– Duplication
Nonsense • การเปลี่ยนแปลงจานวนโครโมโซม
• การเพิ่มหรือลดนิวคลีโอไทด์ – aneuploidy
(frame shift mutation) – euploidy

162. Gene (point mutation)
• การแทนที่คู่เบส
– Transversion
– Transition
Missense
Nonsense
• การเพิ่มหรือลดนิวคลีโอไทด์
(frame shift mutation)

163. การแทนที่คู่เบส
– Transition คือ แทนทีระหว่าง base กลุ่มเดียวกัน
่
• purine to purine (A --> G) หรือ
• pyrimidine to pyrimidine (T--> C)
– Transversion คือ แทนทีระหว่าง base ต่างกลุ่ม
่
• purine to pyrimidine (A --> T)
• pyrimidine to purine (G --> C)

164. ตัวอย่าง
sickle cell anemia ซึ่งมีลักษณะอาการของโรคปรากฏที่เม็ดเลือด
แดงที่จะบิดเบี้ยวคล้ายรูปเคียว

166. • Missense
– เป็น Point mutation 1 base แล้วเป็นผลให้เปลี่ยน codon --> เปลี่ยน
amino acid
– ส่วนมากเกิดกับ ตาแหน่งที่ 2 หรือ 3 ของ codon
– ทาให้เปลี่ยนเป็น mutant phenotype ขึ้นกับ amino acid sequence
• Nonsense
– Point mutation ที่เปลี่ยน codon ปกติให้เป็น stop codon
– ผลเปลี่ยนเป็น mutant phenotype

167. Missense Mutation

168. Nonsense Mutation

169. Frame shift mutation
Frame shift mutation
เพิ่ม หรือ ลด ส่งผลให้สาย polynucleotide สั้นลงหรือยาวขึ้น
หรือไม่ทางาน (nonfunctional)

171. Frameshift Mutation

172. Chromosome
• การเปลี่ยนแปลงโครงสร้างภายใน
– inversion
– translocation
– deletion
– Duplication
• การเปลี่ยนแปลงจานวนโครโมโซม
– aneuploidy
– euploidy

173. การเปลี่ยนแปลงโครงสร้างภายใน
inversion

174. translocation

175. deletion

176. Duplication

177. Cri du chat Syndrome

178. Fig. 13.10

179. การเปลี่ยนแปลงจานวนโครโมโซม
• aneuploidy การเปลี่ยนแปลงบางส่วนของโครโมโซม
• Euploidy การเปลี่ยนแปลงทั้งชุดโครโมโซม

180. aneuploidy
Normal Abnormal

181. http://www.thetech.org/genetics/ask.php?id=31
Trisomy 21 trisomic-21

182. Trisomy 18 –Edward syndrome
45 XO-Turner syndrome

183. trisomy 13 or Patau syndrome

184. euploidy
Normal 2n Abnormal 3n

185. การสร้างเซลล์สืบพันธุ์ผิดปกติ
การเกิดตัวอ่อนจากเซลล์ที่ผิดปกติ

187. A. Bread wheat (Triticum aestivum)
B. Rye (Secale cereale)
C. Triticale (Triticosecale).

188. Triploid

190. 47 XXY
Klinefelter syndrome

193. THE END