โยฮันน์ เกรกอร์ เมนเดล (Gregor Mendel)

โยฮันน์ เกรกอร์ เมนเดล (Gregor Mendel)

เกรเกอร์ เมนเดล (20 กรกฎาคม พ.ศ. 2365 – 6 มกราคม พ.ศ. 2427) บิดาทางพันธุศาสตร์ เกิดที่เมืองไฮน์เซนดรอฟ ประเทศออสเตรีย เป็นบุตรชายคนเดียวในจำนวนพี่น้อง 3 คน ของครอบครัวชาวนาที่ยากจน โดยต่อมา เมนเดลได้ไปบวชแล้วได้รับตำแหน่งรับผิดชอบดูแลสวน ในปี พ.ศ. 2390
บทนำ

ต้องยอมรับว่านี่คือ “ยุคแห่งพันธุศาสตร์” เพราะในช่วง 50 ปีที่ผ่านมานี้ การค้นคว้าและความก้าวหน้าทางด้านเทคโนโลยีชีวภาพได้เติบโตอย่างก้าวกระโดด นั่นก็เพราะความต้องการแก้ปัญหาด้านสุขภาพ และต้องการไขปริศนาธรรมชาติในกระบวนการสร้างสิ่งมีชีวิตต่างๆ ทำให้มวลมนุษย์เดินหน้าหาวิธีการต่างๆ เพื่อให้ร่างกายสามารถพิชิตโรคภัย และดำรงตนอยู่ในโลกยุคใหม่อย่างสบายใจไร้ทุกข์ ด้วยความรู้ทางวิทยาศาสตร์ที่พัฒนาขึ้นมาถึงระดับเทคโนโลยี

ประวัติ

โยฮันน์ เกรกอร์ เมนเดล เกิดในปี ค.ศ.1822 เป็นบาทหลวงชาวออสเตรีย และในขณะเดียวกันเขาก็เป็นอาจารย์สอนหนังสือให้แก่นักเรียน สอนนักเรียน ถึงเรื่องพันธุ์กรรมด้วย เมนเดลมีความสนใจศึกษาด้านวิทยาศาสตร์โดยเฉพาะ ด้านพันธุศาสตร์ เขาได้ใช้สถานที่ภายในบริเวณวัดเพื่อทำการทดลองสิ่งต่างๆ ที่เขาสนใจ เมนเดลเริ่มต้นทดลองเป็นครั้งแรกในปี ค.ศ.1856 เรื่องที่เขาทำการทดลองคือ การรวบรวมต้นถั่วหลายๆพันธุ์นำมาผสมกันหลายๆวิธีเขาใช้เวลาทดลองต่อเนื่อง ถึง 7 ปี จนได้ข้อมูลมากเพียงพอ ในปี ค.ศ.1865 เมนเดล จึงได้ รายงานผลการทดลอง ซึ่งเกี่ยวข้องกับการผสมพันธุ์ ต้นถั่ว ให้แก่ที่ประชุม Natural History Society ในกรุงบรุนน์ ( Brunn ) ผลงานของเขาได้รับการตีพิมพ์เผยแพร่ออกไปทั่วทวีปยุโรปและ อเมริกาในปีต่อมาคือปี ค.ศ.1866 ผลงานของเขาถูกปล่อยไว้นานถึง 34 ปี จนกระทั่งปี ค.ศ.1900 ได้มีนัก ชีววิทยา 3 ท่าน คือ ฮูโก เดฟรีส์ ชาวฮอลันดา คาร์ล คอเรนส์ ชาวเยอรมันและ เอริช ฟอน แชร์มาค ชาวออสเตรเลีย ได้ทดลองผสมพันธุ์พืชชนิดอื่นๆ และได้ผลการทดลองตรงกับที่เมนเดลเคยรายงานไว้ ทำให้เมนเดลเป็นที่รู้จัก ในวงการพันธุศาสตร์นับแต่นั้นเป็นต้นมา และ เมนเดลยังได้รับการยกย่องว่า เป็นบิดาแห่งวิชาพันธุศาสตร์อีกด้วย เมนเดลเสียชีวิตลงในปี ค.ศ.1884 ถึงแม้เป็นความจริง เขาจะไม่ได้รับการ ยอมรับนับถือในฐานะนักวิทยาศาสตร์มากนัก แต่ประชาชนทั่วไปก็นับถือเขาและมีความศรัทธาในฐานะนักบวชเป็นอย่างมาก

ต้องยอมรับว่านี่คือ “ยุคแห่งพันธุศาสตร์” เพราะในช่วง 50 ปีที่ผ่านมานี้ การค้นคว้าและความก้าวหน้าทางด้านเทคโนโลยีชีวภาพได้เติบโตอย่างก้าวกระโดด นั่นก็เพราะความต้องการแก้ปัญหาด้านสุขภาพ และต้องการไขปริศนาธรรมชาติในกระบวนการสร้างสิ่งมีชีวิตต่างๆ ทำให้มวลมนุษย์เดินหน้าหาวิธีการต่างๆ เพื่อให้ร่างกายสามารถพิชิตโรคภัย และดำรงตนอยู่ในโลกยุคใหม่อย่างสบายใจไร้ทุกข์ ด้วยความรู้ทางวิทยาศาสตร์ที่พัฒนาขึ้นมาถึงระดับเทคโนโลยี

1. “กฎของเมนเดล” (Rules of Heredity หรือกฎของการสืบสายเลือด) ในช่วงปี 1850

แน่นอนว่า…ประวัติศาสตร์แห่งวงการพันธุศาสตร์ต้องเริ่มต้นจาก บาทหลวงชาวออสเตรียที่เป็นนักพฤกษศาสตร์นามว่า “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

—————————–

กฎของเมนเดลข้อที่ 1

เมื่อมีการสร้าง Gamete จำนวน Gene ลดลงครึ่งหนึ่งและเมื่อเกิดผสมพันธุ์มีการรวมตัวของ Gene โดย Gene เด่น จะข่ม Gene ด้อยและให้รุ่น F1 ผสมกันเอง

ลักษณะที่หายไปในรุ่น F1จะแสดงออกมาในรุ่น F2 จะได้เมล็ดสีเหลือง : เมล็ดสีเขียว 3:1

ทดสอบการปลูกถั่วลันเตา ต้นสูงและต้นเตี้ย

กฎข้อที่ 2ของเมนเดล

กฎ การรวมกลุ่ม Gene อย่างอิสระในเซลล์สืบพันธุ์จะมีการรวมกลุ่มของ Gene อยู่ต่าง Locus กันเป็นไปอย่างอิสระทำให้เราสามารถทำนายอัตราส่วนของเซลล์ที่มีกลุ่ม Gene ต่างๆได้ใช้ลักษณะ 2 ลักษณะในการศึกษา

1. ลักษณะเมล็ด (เมล็ดเรียบและเมล็ดย่น)

2. สีของเมล็ด (เมล็ดสีเหลืองและสีเขียว)นำเมล็ดเรียบสีเหลือง ผสมกับเมล็ดย่นสีเขียว

P = เมล็ดเรียบสีเหลือง
X = เมล็ดย่นสีเขียว
F1= เมล็ดเรียบสีเหลือง (ให้ผสมกันเอง)
F2เมล็ดเรียบสีเหลือง = 9R_Y_
เมล็ดเรียบสีเขียว = 3R_yy
เมล็ดย่นสีเหลือง = 3rrY_
เมล็ดย่นสีเขียว = 1rryy

เมื่อ

GeneR= เมล็ดเรียบ
r = เมล็ดย่น
Y = เมล็ดสีเหลือง
y = เมล็ดสีเขียว
เขียนโดยใช้ Gene ที่แสดง Genotype ลัก
ษณะที่มาผสมกัน
เมล็ดเรียบสีเหลือง = RRYY
เมล็ดย่นสีเหลือง = rryy

สรุปคำศัพท์และใจความสำคัญที่เกี่ยวกับกฎของเมนเดล ดังนี้

1. สิ่งที่คอยควบคุมลักษณะทางพันธุกรรม เรียกว่า Gene

2. สิ่งมีชีวิตมียีนจำนวนมากมายอยูุ่่ในตำแหน่งต่างๆ เรียกว่า Locusในสิ่งมีชีวิตที่เป็น Diploid แต่ละ Locus จะมี Gene 2 ชุดนั่นคือ มี Gene 2 ตัวต่อ 1 LocusGene ที่สามารถเข้าคู่ได้เรียกว่าเป็น Allele ของกันและกัน

3. Gene ปรากฏเพียงหน่วยเดียว ก็แสดงลักษณะออกมาได้เท่าเทียมกับ Gene 2 ตัว เรียกว่า Gene เด่น (Dominant Gene)ส่วน Gene ที่ต้องมี 2 หน่วยจึงแสดงออกมาได้เรียกว่า Gene ด้อย (Recessive Gene)

4. Genotype หมายถึง ชนิดของ Gene ของสิ่งมีชีวิต Phenotype หมายถึง ลักษณะที่ Genotype แสดงออกมา Genotype ที่มี Gene เหมือนกัน 2 ตัว เรียกว่า Homozygote ถ้ามี Gene ต่างกันเรียกว่า Heterozygote

การวิพากษ์วิจารณ์

จากข้อมูลดิบที่เมนเดลได้ตีพิมพ์นั้น ก่อนจะมาสรุปเป็นกฎได้นั้น ปัจจุบันมีผู้ตั้งข้อโตแย้งว่าตัวเลขที่ได้จากการทดลองของเมนเดลใกล้เคียง กับค่าทางทฤษฎีเกินไปจนเป็นที่น่าสงสัย ทั้งนี้อาจเกิดจากความบังเอิญหรือเป็นความจงใจของเมนเดลเองก็ได้

อย่างไรก็ตามการค้นพบของเมนเดลถือว่าเป็นการค้นพบยิ่งใหญ่ครั้งหนึ่งในวง การพันธุศาสตร์ เนื่องจากเมนเดลสามารถไขความลับการสืบทอดลักษณะทางพันธุกรรมต่างๆ จากบรรพบุรุษไปสู่ลูกหลานโดยที่ในสมัยนั้นยังไม่มีการค้นพบสารพันธุกรรม ดีเอ็นเอ ยีน หรือ โครโมโซมแต่อย่างใด

ผลงาน

เมนเดลได้ใช้เวลาทั้งชีวิตค้นคว้าในเรื่องนี้จนกระทั่งสิ้นใจ โดยหารู้ไม่ว่าสิ่งที่เขาค้นพบทำให้เขากลายเป็น “บิดาแห่งพันธุกรรม” ในเวลาต่อมา

Credit : http://www.vcharkarn.com/vcafe/127685

http://www.mgronline.com/Science/ViewNews.aspx?NewsID=9470000089123

http://www.kaweeclub.com/b106/gregor-mendel/

http://th.wikipedia.org/wiki/เกรเกอร์_เมนเดล

Comments

comments