การสร้างลูกกตัญญูคือลูกหลานที่เกิดจากการผสมพันธุ์ที่ควบคุมได้ของรุ่นพ่อแม่ มักเกิดขึ้นระหว่างพ่อแม่ที่แตกต่างกันที่มีจีโนไทป์ที่ค่อนข้างบริสุทธิ์ (Genetics, 2017) เป็นส่วนหนึ่งของกฎการถ่ายทอดทางพันธุกรรมของเมนเดล
รุ่นลูกกตัญญูนำหน้าด้วยรุ่นพ่อแม่ (P) และมีเครื่องหมาย F ด้วยวิธีนี้รุ่นลูกกตัญญูจะถูกจัดเรียงตามลำดับการผสมพันธุ์ ในลักษณะที่แต่ละคนมีสัญลักษณ์ F ตามด้วยจำนวนรุ่น นั่นคือคนรุ่นแรกที่กตัญญูจะเป็น F1, F2 ที่สองและอื่น ๆ (BiologyOnline, 2008)
แนวคิดเรื่องการสร้างลูกกตัญญูถูกเสนอครั้งแรกในศตวรรษที่ 19 โดย Gregor Mendel นี่คือพระชาวออสเตรีย - ฮังการีนักธรรมชาติวิทยาและคาทอลิกซึ่งภายในอารามของเขาได้ทำการทดลองต่าง ๆ กับถั่วเพื่อกำหนดหลักการของการถ่ายทอดทางพันธุกรรม
ในช่วงศตวรรษที่ 19 เชื่อกันว่าลูกหลานของรุ่นพ่อแม่ได้รับการผสมผสานระหว่างลักษณะทางพันธุกรรมของพ่อแม่ สมมติฐานนี้วางการถ่ายทอดทางพันธุกรรมเป็นของเหลวสองชนิดที่ผสมกัน
อย่างไรก็ตามการทดลองของ Mendel ซึ่งดำเนินการมานานกว่า 8 ปีแสดงให้เห็นว่าสมมติฐานนี้ผิดและอธิบายว่าการถ่ายทอดทางพันธุกรรมเกิดขึ้นได้อย่างไร
สำหรับเมนเดลสามารถอธิบายหลักการของการสร้างลูกกตัญญูได้โดยการปลูกถั่วชนิดทั่วไปโดยมีลักษณะทางกายภาพที่เห็นได้ชัดเจนเช่นสีความสูงผิวฝักและเนื้อเมล็ด
ด้วยวิธีนี้เขาจึงผสมพันธุ์เฉพาะบุคคลที่มีลักษณะเหมือนกันเพื่อที่จะทำให้ยีนของพวกเขาบริสุทธิ์เพื่อเริ่มการทดลองในภายหลังซึ่งจะก่อให้เกิดทฤษฎีการสร้างลูกกตัญญู
หลักการสร้างความกตัญญูกตเวทีได้รับการยอมรับจากชุมชนวิทยาศาสตร์ในช่วงศตวรรษที่ 20 เท่านั้นหลังจากการตายของเมนเดล ด้วยเหตุนี้ Mendel เองจึงยืนยันว่าวันหนึ่งเวลาของเขาจะมาถึงแม้ว่ามันจะไม่มีในชีวิตก็ตาม (Dostál, 2014)
การทดลองของ Mendel
เมนเดลศึกษาพืชตระกูลถั่วชนิดต่างๆ เขาสังเกตว่าพืชบางชนิดมีดอกสีม่วงและดอกไม้สีขาวอื่น ๆ นอกจากนี้เขายังสังเกตว่าต้นถั่วมีการใส่ปุ๋ยด้วยตนเองแม้ว่าจะสามารถผสมเทียมได้ด้วยกระบวนการผสมข้ามพันธุ์ที่เรียกว่าการผสมพันธ์ (Laird & Lange, 2011)
ในการเริ่มต้นการทดลองของเขา Mendel จำเป็นต้องมีบุคคลที่มีสายพันธุ์เดียวกันที่สามารถผสมพันธุ์ได้ด้วยวิธีการควบคุมและให้ทางกับลูกหลานที่อุดมสมบูรณ์
บุคคลเหล่านี้จะต้องมีการทำเครื่องหมายลักษณะทางพันธุกรรมเพื่อให้สามารถสังเกตเห็นได้ในลูกหลานของพวกเขา ด้วยเหตุนี้เมนเดลจึงต้องการพืชที่เป็นพันธุ์แท้นั่นคือลูกหลานของพวกเขามีลักษณะทางกายภาพเหมือนกับพ่อแม่ทุกประการ
เมนเดลทุ่มเทกว่า 8 ปีในกระบวนการใส่ปุ๋ยต้นถั่วจนได้ตัวที่บริสุทธิ์ ด้วยวิธีนี้หลังจากหลายชั่วอายุคนพืชสีม่วงให้กำเนิดพืชสีม่วงเท่านั้นและพืชสีขาวให้กำเนิดลูกสีขาวเท่านั้น
การทดลองของ Mendel เริ่มต้นโดยการผสมข้ามพันธุ์ไม้สีม่วงกับพืชสีขาวทั้งที่เป็นพันธุ์แท้ ตามสมมติฐานของการถ่ายทอดทางพันธุกรรมที่พิจารณาในช่วงศตวรรษที่ 19 ลูกหลานของไม้กางเขนนี้ควรก่อให้เกิดดอกไลแลค
อย่างไรก็ตามเมนเดลสังเกตว่าพืชที่ได้ทั้งหมดมีสีม่วงเข้ม บริษัท ย่อยรุ่นแรกนี้ตั้งชื่อโดย Mendel ด้วยสัญลักษณ์ F1 (Morvillo & Schmidt, 2016)
เมื่อข้ามสมาชิกของรุ่น F1 เข้าด้วยกันเมนเดลสังเกตว่าลูกหลานของพวกเขามีสีม่วงและสีขาวเข้มข้นในอัตราส่วน 3: 1 โดยสีม่วงมีความโดดเด่นกว่า บริษัท ย่อยรุ่นที่สองนี้มีสัญลักษณ์ F2
ผลการทดลองของ Mendel ได้รับการอธิบายในภายหลังตามกฎแห่งการแบ่งแยก
กฎหมายการแบ่งแยก
กฎหมายนี้ระบุว่ายีนแต่ละยีนมีอัลลีลที่แตกต่างกัน ตัวอย่างเช่นยีนหนึ่งตัวกำหนดสีในดอกของต้นถั่ว ยีนเดียวกันรุ่นต่าง ๆ เรียกว่าอัลลีล
ต้นถั่วมีอัลลีลสองประเภทที่แตกต่างกันเพื่อกำหนดสีของดอกไม้หนึ่งอัลลีลที่ให้สีม่วงและอีกอัลลีลที่ให้สีขาว
มีอัลลีลที่เด่นและถอย ด้วยวิธีนี้มีการอธิบายว่าในรุ่นแรกกตัญญู (F1) พืชทุกชนิดให้ดอกสีม่วงเนื่องจากอัลลีลของสีม่วงมีความโดดเด่นเหนือสีขาว
อย่างไรก็ตามบุคคลทั้งหมดที่อยู่ในกลุ่ม F1 มีอัลลีลถอยที่มีสีขาวซึ่งช่วยให้เมื่อจับคู่กันพวกมันก่อให้เกิดพืชสีม่วงและสีขาวในอัตราส่วน 3: 1 โดยที่สีม่วงมีความโดดเด่น บนสีขาว
กฎของการแยกมีการอธิบายไว้ในจัตุรัส Punnett ซึ่งมีการสร้างพ่อแม่ของบุคคลสองคนคนหนึ่งมีอัลลีลที่โดดเด่น (PP) และอีกคนหนึ่งมีอัลลีลถอย (pp) เมื่อจับคู่ในลักษณะที่ควบคุมได้พวกเขาจะต้องก่อให้เกิดการสร้างลูกกตัญญูหรือ F1 รุ่นแรกที่ทุกคนมีทั้งอัลลีลที่โดดเด่นและถอย (Pp)
เมื่อผสมบุคคลในรุ่น F1 เข้าด้วยกันอัลลีลมีสี่ประเภท (PP, Pp, pP และ pp) ซึ่งมีเพียงหนึ่งในสี่คนเท่านั้นที่จะแสดงลักษณะของอัลลีลถอย (Kahl, 2009)
จัตุรัส Punnett
บุคคลที่มีอัลลีลผสม (Pp) เรียกว่า heterozygous และคนที่มีอัลลีลเดียวกัน (PP หรือ pp) เรียกว่า homozygous รหัสอัลลีลเหล่านี้เรียกว่าจีโนไทป์ในขณะที่ลักษณะทางกายภาพที่มองเห็นได้ซึ่งเป็นผลมาจากจีโนไทป์นั้นเรียกว่าฟีโนไทป์
กฎแห่งการแบ่งแยกของเมนเดลถือได้ว่าการกระจายทางพันธุกรรมของการสร้างลูกกตัญญูถูกกำหนดโดยกฎแห่งความน่าจะเป็น
ด้วยวิธีนี้รุ่นแรกหรือ F1 จะเป็น heterozygous 100% และรุ่นที่สองหรือ F2 จะมีลักษณะเป็น homozygous 25%, homozygous recessive 25% และ heterozygous 50% ที่มีทั้งอัลลีลที่โดดเด่นและถอยกลับ (รัสเซลแอนด์โคห์น, 2012)
โดยทั่วไปลักษณะทางกายภาพหรือฟีโนไทป์ของบุคคลในสิ่งมีชีวิตชนิดใด ๆ จะถูกอธิบายผ่านทฤษฎีการถ่ายทอดทางพันธุกรรมของเมนเดลซึ่งจีโนไทป์จะถูกกำหนดโดยการรวมกันของยีนด้อยและยีนเด่นจากรุ่นพ่อแม่
อ้างอิง
- (2551, 10 9). ชีววิทยาออนไลน์ สืบค้นจาก Parental generation: biology-online.org.
- Dostál, O. (2014). Gregor J.Mendel - บิดาผู้ก่อตั้งพันธุศาสตร์ พันธุ์พืช, 43-51.
- พันธุศาสตร์, G. (2017, 02 11). อภิธานศัพท์ สืบค้นจากGeneración Filial: glosarios.servidor-alicante.com.
- คาห์ล, G. (2009). พจนานุกรม Genomics, Transcriptomics และ Proteomics แฟรงค์เฟิร์ต: Wiley-VCH. ดึงมาจากกฎหมายของ Mendel
- Laird, NM, & Lange, C. (2011). หลักการสืบทอด: กฎหมายของเมนเดลและแบบจำลองทางพันธุกรรม ใน N.Laird, & C. Lange, The Fundamentals of Modern Statistical Genetics (pp. 15-28) นิวยอร์ก: Springer Science + Business Media,. ดึงมาจากกฎหมายของ Mendel
- Morvillo, N. , & Schmidt, M. (2016). บทที่ 19 - พันธุศาสตร์ ใน N. Morvillo, & M. Schmidt, The MCAT Biology Book (หน้า 227-228) ฮอลลีวูด: โนวาเพรส
- รัสเซลเจและโคห์นอาร์. (2012). Punnett Square. จองตามความต้องการ