โครโมโซมและสารพันธุกรรม

E BOOK

เรื่อง
โครโมโซม


และ

ส า ร พัน ธุ ก ร ร ม

วิชา พันธุศาสตร์และวิวัฒนาการ

นางสาวพัชรมณฑ์ ลิ้มรั้ว
ม.5/1 เลขที่ 26

E BOOK


สารบัญ

เนื้อหา หน้า

1.โครโมโซมและสารพันธุกรรม 0

1.1 โครโมโซม 1-2

1.2 สารพันธุกรรม 2

1.3 สมบัติของสารพันธุกรรม 3-8

1.4 มิวเทชัน 9-10

โครโมโซม 1

ส า ร พัน ธุ ก ร ร ม

โครโมโซม

โครโมโซม(chromosome) เป็นที่เก็บของหน่วยพันธุกรรม ซึ่งทำ

หน้าที่ควบคุมและถ่ายทอดข้อมูล เกี่ยวกับ ลักษณะทางพันธุกรรมต่าง

ๆ ของสิ่งมีชีวิต เช่น ลักษณะของเส้นผม ลักษณะดวงตา เพศ และสี

ผิ ว
หน่วยพันธุกรรม หรือ ยีน(gene) ปรากฏอยู่บน โครโมโซมประกอบ

ด้วยดีเอ็นเอ ทำหน้าที่กำหนดลักษณะ ทางพันธุกรรมต่าง ๆ ของสิ่งมี

ชีวิต หน่วยพันธุกรรมจะถูกถ่ายทอดจากสิ่งมีชีวิตรุ่นก่อนหน้าสู่ลูก

หลาน เช่น ควบคุมกระบวนการเกี่ยวกับกิจกรรมทั่วไปทาง ชีวเคมี

ภายใน เซลล์ สิ่งมีชีวิต ไปจนถึงลักษณะปรากฏที่พบเห็นหรือสังเกตได้

ด้วยตา เช่น รูปร่างหน้าตาของเด็กที่คล้ายพ่อแม่, สีสันของดอกไม้,

รสชาติของอาหารนานาชนิด ล้วนแล้วแต่เป็นลักษณะที่บันทึกอยู่ใน

ห น่ ว ย พั น ธุ ก ร ร ม ทั้ ง สิ้ น

ลั ก ษ ณ ะ ข อ ง โ ค ร โ ม โ ซ ม

ในภาวะปกติเมื่ อมองผ่านกล้องจุลทรรศน์จะเห็นโครโมโซมมีลักษณะ

คล้ายเส้นด้ายบาง ๆ เรียกว่า “โครมาติน” ขดตัวอยู่ในนิวเคลียส เมื่ อเซลล์

เริ่มแบ่งตัว เส้นโครมาตินจะหดตัวสั้นเข้ามีลักษณะเป็นแท่ง จึงเรียกว่า

“โครโมโซม” แต่ละโครโมโซมประกอบด้วยแขนสองข้างที่เรียกว่า “โครมา

ทิด” ซึ่งแขนทั้งสองข้างจะมีจุดเชื่ อมกัน เรียกว่า “เซนโทรเมียร์”
โครโมโซมเป็นโครงสร้างที่อยู่ในนิวเคลียสของเซลล์ ในขณะที่เซลล์ไม่แบ่ง

ตัว โครโมโซมจะยืดยาวออกคล้ายเส้นใยเล็กๆ สานกันอยู่ในนิวเคลียส เมื่ อ

มีการแบ่งเซลล์จะมีการแบ่งโครโมโซม โดยโครโมโซมจะจำลองตัวเองขึ้ น

มา เป็นเส้นคู่ที่เหมือนกันทุกประการ แล้วค่อย ๆ ขดตัวสั้นเข้า โครโมโซม

จะโตมาก การศึกษาโครโมโซมจึงต้องศึกษาในระยะแบ่งเซลล์ ถ้ามีเทคนิค

ในการเตรียมที่ดี ก็จะสามารถมองเห็นรูปร่างลักษณะ ของโครโมโซมจาก

กล้องจุลทรรศน์ และอาจนับจำนวนโครโมโซมได้โครโมโซมเป็นโครงสร้าง

ที่อยู่ในนิวเคลียสของเซลล์ ในขณะที่เซลล์ไม่แบ่งตัวหรืออยู่ในระยะ

อินเตอร์เฟส เราจะไม่เห็นโครโมโซมเนื่ องจากโครโมโซมอยู่ในลักษณะเป็น
เส้นใยเล็ก ๆ สานกันอยู่ในนิวเคลียส เส้นใยนี้เรียกว่า โครมาทิน แต่เมื่ อ

เซลล์จะแบ่งตัวโครมาทินแต่ละเส้นจะแบ่งจาก 1 เป็น 2 เส้น แล้วขดตัวสั้น

เข้า และหนาขึ้ นจนมองเห็นเป็นแท่งในระยะโพรเฟส และ เมทาเฟส และ

เรียกชื่ อใหม่ว่า โครโมโซม ทำให้เรามองเห็นรูปร่างลักษณะและจำนวน

โครโมโซมได้ โครโมโซมที่เห็นได้ชัดในระยะเมทาเฟต ประกอบด้วย โครมา

ทิด 2 อัน ยึดติดกันตรงเซนโทรเมียร์ ส่วนของโครโมโซมที่ยื่ นออกไปจาก

เซนโทรเมียร์ เรียกว่า แขน

2

โครโมโซม ส า ร พัน ธุ ก ร ร ม

รูปร่าง ลักษณะ โครโมโซม
แต่ละโครโมโซมประกอบด้วย 2 โครมาทิด ที่เหมือนกัน ซึ่งเกิดจากการที่โครโมโซมจำลองตัว

เองในระยะอินเตอร์เฟส เพื่ อจะแยกออกจากกันในระยะแอนาเฟส ของการแบ่งเซลล์ โครมาทิด

ทั้งสองจะติดกันอยู่ตรงส่วนที่เรียกว่า เซนโทรเมียร์ รวมเรียกเซนโทรเมียร์แบ่งเป็น 2 ส่วน

แต่ละโครมาทินก็เรียกว่าโครโมโซม นั่นคือ 1 โครโมโซม มี 1 เซนโทรเมียร์ โครโมโซม ของ

เซลล์ร่างกายจะอยู่กันเป็นคู่ ๆ แต่ละคู่เรียกว่า โฮโมโลกัสโครโมโซม การนำโครโมโซมขนาดต่าง

ๆ มาเรียงกันกันเรียกว่า แครีโอไทป์ โดยจำแนกตามลักษณะ ขนาด และตำแหน่งของเซนโทร

เมียร์อาจจะอยู่ตรงกลาง ค่อนไปทางปลาย หรือ ปลายโครโมโซม จึงแบ่งลักษณะโครโมโซม

เป็นแบบต่าง ๆ ได้ดังนี้

1.Metacentric เมตาเซนตริก เป็นโครโมโซมที่มีแขนยื่ น 2 ข้างออกจากเซนโทรเมียร์เท่า

กั น ห รือ เ กื อ บ เ ท่ า กั น

2.Submetacentric ซับเมตาเซนตริก เป็นโครโมโซมที่มีแขนยื่ นออกมา 2 ข้างจากเซนโทร

เ มี ย ร์ไ ม่ เ ท่ า กั น

3.Acrocentric อะโครเซนตริก เป็นโครโมโซมที่มีลักษณะเป็นแท่ง โดยมีเซนโทรเมียร์อยู่

ใกล้กับปลายข้างใดข้างหนึ่ ง จึงเห็นส่วนเล็ก ๆ ยื่ นออกจากเซนโทรเมียร์

4.Telocentric เทโลเซนตริก เป็นโครโมโซมที่มีลักษณะเป็นแท่ง โดยมีเซนโทรเมียร์อยู่ตอน

ป ล า ย สุ ด ข อ ง โ ค ร โ ม โ ซ ม
โครมาทิต 2 โครมาทิต มีตัวเชื่ อมคือ เซนโทรเมียร์

สารพันธุกรรม หรือดีเอ็นเอ เป็นกรดนิวคลิอิก ที่ทำหน้าที่เก็บข้อมูลทางพันธุกรรม

ของสิ่งมีชีวิต ดีเอ็นเอส่วนใหญ่อยู่ในรูปโครโมโซม วางตัวอยู่ ในส่วนนิวเคลียส

ภายในเซลล์ของสิ่งมีชีวิต ดีเอ็นเอมีหน้าที่สำคัญ ๒ ประการ คือ

1. การจำลองตัวเอง
ดีเอ็นเอของสิ่งมีชีวิต มีความสามารถสร้างและจำลองตัวมันเอง ขณะเกิด

กระบวนการแบ่งเซลล์ เพื่อสร้างดีเอ็นเอที่เหมือนเดิม ทุกประการให้แก่เซลล์ใหม่

2.การถ่ายทอดข้อมูลผ่านอาร์เอ็นเอ
ดีเอ็นเอสามารถถูกถอดรหัส เพื่อสร้างเป็นอาร์เอ็นเอ อาร์เอ็นเอที่ได้นี้จะทำหน้าที่

กำหนดการเรียงตัวของกรดอะมิโน ในกระบวนการสังเคราะห์โปรตีน ซึ่งโปรตีนจะ

ถูกนำมาเป็นส่วนประกอบสำคัญ ในโครงสร้างขององค์ประกอบต่างๆ ภายในเซลล์

และเป็นสารเร่งปฏิกิริยาทางชีวเคมี หรือเอนไซม์ ในสิ่งมีชีวิต ด้วยหน้าที่ทั้ง ๒

ประการของดีเอ็นเอ ทำให้สิ่งมีชีวิตสามารถสืบทอดลักษณะประจำพันธุ์ และดำรง

เผ่าพันธุ์อยู่ได้

3

โครโมโซม ส า ร พัน ธุ ก ร ร ม

ส ม บั ติ ข อ ง ข อ ง ส า ร ข อ ง พั น ธุ ก ร ร ม
เมื่ อวอตสันและคริกค้นพบโครงสร้างทางเคมีของDNA ขั้นตอนต่อไปก็คือ การพิสูจน์

และตรวจสอบว่าโครงสร้างของ DNA นี้ มีสมบัติเพียงพอที่จะเป็นสารพันธุกรรมได้หรือ
ไ ม่ ซึ่ ง ก า ร ที่ จ ะ เ ป็ น ส า ร พั น ธุ ก ร ร ม ไ ด้ นั้ น ย่ อ ม ต้ อ ง มี ส ม บั ติ สำ คั ญ คื อ
ประการแรกต้องสามารถเพิ่มจำนวนตัวเองได้โดยมีลักษณะเหมือนเดิมเพื่ อให้สามารถ
ถ่ า ย ท อ ด ลั ก ษ ณ ะ ท า ง พั น ธุ ก ร ร ม จ า ก รุ่น พ่ อ แ ม่ ไ ป ยั ง รุ่น ลู ก ไ ด้
ประการที่สองสามารถควบคุมให้เซลล์สังเคราะห์สารต่างๆเพื่ อแสดงลักษณะทาง
พั น ธุ ก ร ร ม ใ ห้ ป ร า ก ฏ
ประการที่สามต้องสามารถเปลี่ยนแปลงได้บ้างซึ่งการเปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้ นอาจก่อให้เกิด
ลักษณะพันธุกรรมที่ผิดแปลกไปจากเดิมและเป็นช่องทางให้เกิดสิ่งมีชีวิตสปีชีส์ใหม่ๆขึ้ น
หลักจากวอตสันและคริกได้เสนอโครงสร้างของ DNA แล้วในระยะเวลาเกือบ 10 ปีต่อมา
จึงสามารถพิสูจน์ได้ว่า DNA มีสมบัติเป็นสารทางพันธุกรรมวอตสันและคริกจึงได้รับ
รางวัลโนเบลค้านผลงานการค้นพบโครงสร้าง DNA ในปี พ.ศ. 2505 นับว่าเป็นความ
ก้าวหน้าที่สำคัญยิ่งทางด้านวิทยาศาสตร์และเป็นจุ ดเริ่มต้นให้กับนักวิทยาศาสตร์ที่จะ
ค้ น ค ว้ า ใ น ร ะ ดั บ โ ม เ ล กุ ล ต่ อ ไ ป
การสังเคราะห์ DNA

วอตสันและคริกได้เสนอโครงสร้างของ DNA ว่าเป็น พอลินิวคลีโอไทด์ 2สายพันกันบิด
เป็นเกียว ซึ่งเป็นโครงสร้างของ DNA ตามแบบจำลองนี้ได้นำไปสู่กลไกพื้ นฐานของการ
สังเคราะห์DNAหรือการจำลองตัวเองของ DNA โดยนักวิทยาศาสตร์ทั้งสองได้พยากรณ์
กลไกจำลอง DNA ว่าเกิดขึ้ นได้อย่างไร

ในปี พ.ศ. 2496 วอตสันและคริกได้พิมพ์บทความพยากรณ์การจำลองตัวของ DNA
ได้ว่า ในการจำลองตัวของ DNA พอลินิวครีโอไทด์ 2 สาย แยกออกจากกันเหมือนการ
รูดซิบโดยการสลายพันธะไฮโดเจนระหว่างเบส A กับ T และเบส C กับ G ที่ละคู่ พอลินิว
คลีโอไทด์แต่ละสายทำหน้าที่เป็นแม่พิมพ์สำรับการสร้างสายใหม่ มีการนำคลีโอไทด์อิสระที่
อยู่ในเซลล์เข้ามาจับกับ พอลิวคลีโอไทด์สายเดิม โดยเบส A จับกับ T และเบส C จับกับ
G หมู่ฟอสเฟตของนิงคลีโอไทด์ อิสละจะจับกับน้ำตาลออสซีไรโบสของ DNA โดยวิธีนี้
เรียกว่า DNA เรพลิเคชั่น ทำให้มีการเพิ่มโมเลกุลของ DNA จาก 1 โมเลกุลเป็น 2
โมเลกุล DNA แต่ละโมเลกุลมีพลลิวคลีโอไทด์ สายเดิม 1 สาย และสายใหม่มา 1 สาย จึง
เรียกการจำลองลักษณะว่า เป็นแบบกิ่งอนุรักษ์ ดังภาพ

4

โครโมโซม ส า ร พัน ธุ ก ร ร ม

ก า ร ค ว บ คุ ม ลั ก ษ ณ ะ ท า ง พั น ธุ ก ร ร ม

มียีนที่คอยควบคุมรูปแบบต่างๆ เรียกว่า แอลลีล ซึ่งจะแสดงลักษณะของจีโนไทป์ และ

ฟีโนไทป์ ของสิ่งมีชีวิตออกมา หากเมื่ อเกิดการเปลี่ยนแปลงของ DNA จะส่งผลให้เกิดมิ

วเทชัน หรือการกลายพันธุ์ในสิ่งมีชีวิต
DNA สามารถกำหนดการแสดงออกลักษณะของสิ่งมีชีวิตได้ เนื่ องจาก DNA มี

คุ ณ ส ม บั ติ ดั ง นี้
1. เพิ่มจำนวนตัวเองได้ ทำให้สามารถเพิ่มจำนวนรหัสพันธุกรรมที่อยู่ใน DNA เข้าไปเก็บ

ไว้ในเซลล์ใหม่ที่สร้างขึ้ นมา เซลล์ในส่วนต่างๆ ของร่างกาย จึงมีรหัสพันธุกรรมเหมือน

กันหมด การจำลองตัวเองของ DNA จะเกิดในระยะอินเตอร์เฟส ระหว่างการเตรียมตัว

แ บ่ ง เ ซ ล ล์
2. ควบคุมการสร้างโปรตีนได้ โปรตีนในร่างกายนั้นทำหน้าที่หลายอย่าง เช่น เป็น

เอนไซม์ ช่วยเร่งปฏิกิริยา เป็นฮอร์โมนควบคุมการทำงานของร่างกาย เป็นโครงสร้างใน

เนื้ อเยื่ อต่าง ๆ

ยีนที่ควบคุมลักษณะพันธุกรรมแต่ละลักษณะ จะมีตำแหน่งจำเพาะในโครโมโซม แต่ละยีนจะต่างกันที่จำนวนและ

ลำดับของรหัสพันธุกรรมการเปลี่ยนแปลง DNA ที่เรียกว่า การเกิดมิวเทชัน ทำให้รหัสพันธุกรรมเปลี่ยน ถ้า

การเปลี่ยนรหัสนั้น มีผลทำให้โครงสร้างหลักของโปรตีนเปลี่ยน จนไม่สามารถทำงานได้ ก็จะเกิดลักษณะผิด

ปกติ เช่น โรคทางพันธุกรรมต่างๆ แต่ถ้าการเปลี่ยนรหัสนั้น มีผลทำให้เอนไซม์ทำงานเปลี่ยนไปจากเดิม ก็จะ

เกิดลักษณะทางพันธุกรรมต่างกันออกไป เช่น การมีหมู่เลือดต่างกัน สีดอกไม้ที่แตกต่างกัน เป็นต้น
ดังนั้น ยีนที่แต่ละตำแหน่งในโครโมโซมอาจเกิดมิวเทชันได้ยีนหลายรูปแบบ เรียกยีนรูปแบบต่างๆ ที่ตำแหน่ง

เดียวกันว่า แอลลีล ยีนบางตำแหน่งอาจจะมี 2 แอลลีล แต่ละแอลลีลจะควบคุมลักษณะเดียวกันแต่รูปแบบ

ต่างกัน เช่น ลักษณะติ่งหู มีแอลลีลควบคุมรูปแบบมีติ่งหู และแอลลีลควบคุมรูปแบบไม่มีติ่งหู
แอลลีลแต่ละตัวจะแทนด้วยอักษรภาษาอังกฤษตัวเดียวกันแต่คนละรูป แบบของแอลลีล 2 แอลลีลที่อยู่ด้วย

กัน เรียกว่า จีโนไทป์ ส่วนลักษณะที่เป็นผลของยีน เช่น มีติ่งหู ไม่มีติ่งหู เรียกว่า ฟีโนไทป์

5

โครโมโซม ส า ร พัน ธุ ก ร ร ม

DNA กับการสังเคราะห์โปรตีน

นอกจาก DNA ที่เป็นกรดนิวคลีอิกแล้ว ก็ยังมี RNA ที่เป็นกรดนิวคลีอิกเช่น

เดียวกันซึ่ง RNA มีลักษณะเป็นพอลิเมอร์สายยาวของนิวคลีโอไทด์ ที่เชื่ อมต่อ

ด้ ว ย พั น ธ ะ โ ค เ ว เ ล น ซ์ ร ะ ห ว่ า ง ห มู่ ฟ อ ส เ ฟ ต แ ล ะ ห มู่ ไ ฮ ด ร อ ก ซิ ล ข อ ง โ ม เ ล กุ ล น้ำ ต า ล

เช่นเดียวกับโมเลกุลของ DNA แต่ RNA แตกต่างจาก DNA ตรงที่น้ำตาลเพน

โทสประกอบขึ้ งเป็น RNA นั้น เป็นน้ำตาลไรโบสแทนน้ำตาลดีออกซีไรโลส และจะ

ไม่พบเบสไทมีน ( T ) เป็นองค์ประกอบ แต่จะมีเบสยูลาซิว (U) ดังภาพ

สิ่งมีชีวิตพวกยูคาริโอตมี DNA อยู่ภายในนิงเคลียส แต่การสังเคราะห์โปรตีน

เกิดในไซโทพลาสซึม โดยเฉพาะบริเวณที่มีเอ็นโดพลาสมิกเรติคูลัมแบบผิง

ขรุขระ เป็นไปได้หรือไม่ว่า DNA ส่งตัวแทนออกมายังไซโทพลาสซึม เพื่ อทำ

ห น้ า ที่ ค ว บ คุ ม ก า ร สั ง เ ค ร า ะ ห์ โ ป ร ตี น ถ้ า เ ป็ น เ ช่ น นั้ น จ ริง ส า ร ที่ เ ป็ น ตั ว แ ท น ข อ ง

DNA คืออะไร จากการศึกษาของนักวิทยาศาสตร์พบว่า ข้อมูลทางพันธุกรรมใน

DNA ได้ส่งไปยังการสังเคราะห์โปรตีนโดยตรง แต่จะมีตัวแทนทำหน้าที่เป็นสื่ อ

กลาง นักวิทยาศาสตร์ชาวฝรั่งเศส 2 คน คือ ฟลองซัวจาค็อป และ จาค โมนอด

ได้มีข้อเสนอว่า RNA เป็นตังกลางที่อยู่ระหว่าง DNA กับไรโบโชรมตาม

สมมุติฐาน ดังภาพ

6

โครโมโซม ส า ร พัน ธุ ก ร ร ม

RNA เป็นตัวกลางนี้เรียกว่า mRNA จะเป็นตัวข้อมูลทางพันธุกรรมจาก DNA ไป

ยังไรโบโซม ซึ่งได้รับการยืนยันจากนักวิทยาศาสตร์ 2 คน คือ เจราร์ด เฮอร์วิทซ์

และ เจเจ เฟอร์ธ เกี่ยวกับอยู่และทำหน้าที่ของ mRNA กระบวนการสังเคราะห์

โ ป ร ตี น จึ ง ป ร ะ ก อ บ ด้ ว ย
การสังเคราะห์ RNA จาก DNA แม่พิมพ์ และการสังเคราะห์ที่ไรโบโซม
การสังเคราะห์ RNA โดยมี DNA เป็นแม่พิมพ์จะคล้ายกับการสังเคราะห์ DNA แต่

การสังเคราะห์ RNA ใช้ DNA เพียงสายเดียวเป็นแม่พิมพ์ ใช้เอ็นไซม์ RNA พอลิเม

อร์ และไรโบนิวคลีโอไทด์ 4 ชนิด คือ ไรโบนิวคลีโอไทด์ที่มีเบส A ไรโบนิวคลีโฮไทด์

ที่ทีเบส C ไรโบนิวคลีโฮไทด์ที่ทีเบส G

การสังเคราะห์ RNA (การถอดรหัส)มีขั้นตอนดังนี้

ขั้นเริ่มต้น เอ็นไซม์ RNA พอลิเมอร์เลสจะเข้าไปจับกับ DNA ตรงบริเวณที่จะ

สังเคราะห์ RNA ทำให้พันธะไฮโดเจนระหว่างคู่เบสสลาย พอลินิวคลีโอไทด์ 2 สาย

ของ DNA จะคายเกลียวแยกออกจากัน โดยมีสายใดสายหนึ่ งเป็นแม่พิมพ์ดังภาพ

ขั้นการต่อสายยาว ไรโบนิวคลีโอไทด์ที่มีเบสที่เข้าคู่กับนิงคลีโอไทด์ของ DNA

สายแม่พิมพ์คือเบส C เข้าคู่กับ G และเบส U เข้าคู่กับ A จะเข้ามาจับกับนิวคลี

โอไทด์ของ DNA แม่พิมพ์ เอนไชม์ RNA พอลิเมอเรสจะเชื่ อมไรโบนิวคลีโอไทด์

อิสระมาต่อกันเป็นสายยาว โดยมีทิศทางการสังเคราะห์สาย RNA จากปลาย 5

ไปยังปลาย 3 และกาวสร้างสาย RNA นั้น จะเรียงสลับกับทิศสาย DNA ที่เป็น

แ ม่ พิ ม พ์

7

โครโมโซม ส า ร พัน ธุ ก ร ร ม

ขั้นสิ้นสุด เอนไซม์อาเอ็นเอพอลิเมอเลสหยุดทำงานและแยกตัวออกจาก DNA สาย

แม่พิมพ์สาย RNA ที่สังเคราะห์ได้จะแยกออกจาก DNA ไปยังไซโทพลาสซึม ส่วน

DNA 2 สายจะจับคู่กันและบิดเป็นเกลียวเหมือนเดิม
จากที่กล่าวมาว่า DNA เป็นแม่พิมพ์ในกางสังเคราะห์ mRNA ดังนั้นข้อมูลทาง

พันธุกรรมใน DNA จะถ่ายทอดให้กับ mRNA การเรียงลำดับของ นิวคลีโอไทด์ชนิด

ต่างๆ ของ mRNA จึงเป็นตัวกำหนดการเรียงลำดับของกรดอะมิโนเพื่ อสังเคราะห์

โปรตีน เนื่ องจากกรออะมิโนเพื่ อใช้ในการสังเคราะห์โปรตีนมีประมาณ 20 ชนิด การ

กำหนดรหัสพันธุกรรม ในสาย mRNA จะประกอบด้วยกี่นิงคลีโอไทด์ต่อ 1 รหัส

พันธุกรรม จึงจะคลุมของกรดอะมิโน 20 ชนิด

8

โครโมโซม ส า ร พัน ธุ ก ร ร ม

ก า ร อ่ า น ร หั ส พั น ธุ ก ร ร ม

1. รหัสจะถูกอ่านจากทิศ 5’ไป 3’ เสมอ
2. หนึ่ งรหัสพันธุกรรมเรียกว่า 1 codon ประกอบด้วย 3 เบส และแปลรหัสได้

เป็นกรดอะมิโน เพียง 1 ชนิดเท่านั้น ยกเว้น stop codon ที่ไม่ให้กรดอะมิโนเลย
3. การแปลรหัสจะเริ่มที่ start codon ที่มีรหัสเป็น AUG ซึ่งให้กรดอะมิโนชนิด

methionine เสมอ
4. การแปลรหัสจะสิ้นสุดที่ stop codon ที่มีรหัสสามชนิดคือ UAA, UAG หรือ

UGA ซึ่งทั้งสามชนิดนี้ไม่ให้กรดอะมิโนชนิดใดเลย
5. กรดอะมิโนชนิดเดียวกันอาจมี codon ได้มากกว่าหนึ่ งแบบ เช่น leucine

มีcodon ถึง 4 แบบ
คือ CUU, CUC, CUA, CUG (ที่เป็นเช่นนี้เนื่ องจากเซลล์มี 64 codon สำหรับ

กรดอะมิโน 20ชนิด ดังนั้นกรดอะมิโน 1 ชนิดจึงอาจมี codon ได้มากกว่า 1

codon)

6. รหัสพันธุกรรมทั้ง 64 codon นี้เหมือนกันในเซลล์ของสิ่งมีชีวิตเกือบทุกชนิด

นั่นคือรหัสมีความเป็นสากล แต่มีข้อยกเว้นในไมโทคอนเดรียและคลอโรพลาสซึ่ง

มี ร หั ส พั น ธุ ก ร ร ม บ า ง ร หั ส ที่ เ ป็ น ข อ ง ตั ว เ อ ง ซึ่ ง แ ต ก ต่ า ง จ า ก ร หั ส ส า ก ล นี้
7. การอ่านรหัสพันธุกรรมบน RNA จะอ่านเรียงล าดับไปทีละ codon คือทีละ

สามเบส และอ่านจากทิศ 5’ ไป 3’เสมอ จะไม่มีการอ่านย้อนกลับ อ่านซ้ำ หรือ

กระโดดข้ามเบสเด็ดขาดอุ ปมาเหมือนการอ่านหนังสือก็ต้องอ่านเรียงตามตัว

อั ก ษ ร แ ล ะ อ่ า น ไ ป ใ น ทิ ศ ท า ง เ ดี ย ว กั น จึ ง จ ะ ไ ด้ ค ว า ม ห ม า ย ที่ ถู ก ต้ อ ง

ก า ร แ ป ล ร หั ส พั น ธุ ก ร ร ม

มีความหมายคือ กระบวนการสร้างโมเลกุลโปรตีนโดยใช้โมเลกุล RNA สายเดี่ยว

เพียงสายเดียวเท่านั้นเป็นแม่แบบ โดยโปรตีนที่ได้จะมีลำดับของกรดอะมิโนตรงตาม

รหัสในตารางการแปลรหัสพันธุกรรม โดยกระบวนการแปลรหัสมีดังนี้
ก ร ะ บ ว น ก า ร แ ป ล ร หั ส พั น ธุ ก ร ร ม
ก า ร เ ริ่ม ต้ น ข อ ง ก า ร แ ป ล ร หั ส พั น ธุ ก ร ร ม
เกิดที่ start codon ของ messenger RNA (mRNA) เสมอ ซึ่งมีลำดับเบส 5’

AUG 3’ในการ
เริ่มต้นของการแปลรหัสนี้ ไรโบโซมซึ่งเป็นเสมือนโรงงานในการสร้างโปรตีนเข้ามา

จับกับ mRNA ตรงstart codon ดังรูป

โครโมโซม 9

ส า ร พัน ธุ ก ร ร ม

มิ ว เ ท ชั น

การกลายพันธุ์ หรือ มิวเทชัน หมายถึง การเปลี่ยนแปลงสภาพของ

สิ่งมีชีวิต โดยเฉพาะอย่างยิ่ง การเปลี่ยนแปลงของยีน ทำให้สิ่งมีชีวิต

เกิดขึ้ นมาใหม่มีลักษณะแตกต่างจากกลุ่มปกติ มิวเทชันเป็น

ปรากฏการณ์ที่เกิดขึ้ นในสิ่งมีชีวิต
มิวเทชันเป็นปรากฏการณ์ที่เกิดขึ้ นในสิ่งมีชีวิต 2 ระดับ คือ ระดับ

โครโมโซม และระดับยีนหรือโมเลกุล ดีเอ็นเอ มิวเทชันของยีน
มิวเทชันของยีน การเปลี่ยนแปลงในระดับยีนนี้ เกิดจากการ

เปลี่ยนแปลงของเบส (A, T, C, G) หรือการเปลี่ยนตำแหน่งของลำดับ

การเรียงตัวของเบสในโมเลกุลของ DNA ซึ่งจะส่งผลสะท้อนไปถึง

ตำแหน่งการเรียงตัวของกรดอะมิโน ในสายพอลิเปปไทด์ในโมเลกุล

ของโปรตีนที่อยู่ภายใต้การควบคุมของยีนนั้นด้วย การเปลี่ยนแปลง

ของเบสในโมเลกุล DNA ดังกล่าวอาจทำให้ไม่มีการสร้างโปรตีน หรือ

โปรตีนที่สร้างขึ้ นมานั้นเปลี่ยนสมบัติทางเคมีไปจากเดิม หรือหมด

ส ภ า พ ก า ร ทำ ง า น ไ ป

10

โครโมโซม ส า ร พัน ธุ ก ร ร ม

การเปลี่ยนแปลงของยีนนั้นมีพื้ นฐานมาจากการเปลี่ยนแปลงใน 3

ป ร ะ ก า ร คื อ
การขาดหายไป หรือการเพิ่มขึ้ นมาของคู่สารประกอบไนโตรจีนัลเบส คือ

เพียวรินไพริมิดีนในสายของ DNA ทำให้การเรียงลำดับของเบสเปลี่ยนไป

จากเดิม และผลที่ติดตามมาคือ รหัสพันธุกรรมผิด หรือคลาดเคลื่ อนไป
การเปลี่ยนคู่ของเพียวรินไพริมิดีนในโมเลกุลของ DNA ที่เกิดขึ้ นใน

ระหว่างมีการสร้าง DNA ในระยะอินเตอร์เฟส ซึ่งเกิดจากการที่สารเคมี

บางชนิดที่มีโครงสร้างคล้ายกับเบสตัวหนึ่ งแต่มีสมบัติทางเคมีในเชิงการ

จั บ คู่ ต่ า ง ไ ป จ า ก เ บ ส ตั ว นั้ น
การเปลี่ยนแปลงโครงสร้างภายในโมเลกุลของเบสเอง ทำให้สมบัติทาง

เคมีในเชิงจับคู่ของมันเปลี่ยนไป เช่น เบสอะดีนีน (A) เมื่ อเกิดการ

เปลี่ยนแปลงเป็นรูปใหม่แล้วก็จะไปจับคู่กับเบสไซโตซีน (C) รูปปกติ แทนที่

อะดีนีนจะจับคู่กับไทมีน (T) ตามปกติของมัน
ปั จ จั ย ที่ ทำ ใ ห้ เ กิ ด มิ ว เ ท ชั น

ตัวกระตุ้นหรือชักนำให้เกิดมิวเทชัน จะเรียกว่าสิ่งก่อกลายพันธุ์ เช่น รังสี
รังสีที่กระตุ้นให้เกิดมิวเทชันมี 2 ชนิดคือ

1. Ionizing Radiation เช่น รังสีบีต้า, รังสีแกมมา, รังสีเอกซ์
2. Non-Ionizing Radiation เช่น รังสีอุ ลตร้าไวโอเลต
สารเคมี เช่น สารโคลซิซิน
มีผลทำให้มีการเพิ่มจำนวนชุดของโครโมโซม ผลดังกล่าวนี้ทำให้ผลผลิต

พืชเพิ่มขึ้ น สารไดคลอวอส ที่ใช้กำจัดแมลงและพาราควอต ที่ใช้กำจัด

วัชพืช ก็สามารถทำให้เกิดการผิดปกติของโครโมโซมในคนและสัตว์ได้
สิ่งก่อกลายพันธุ์หรือมิวทาเจนหลายชนิดเป็นสารก่อมะเร็ง เช่น สารอะฟ

ลาทอกซิน จากเชื้ อราบางชนิดทำให้เกิดมะเร็งที่ตับ เป็นต้น
ป ร ะ เ ภ ท ข อ ง มิ ว เ ท ชั น
มิวเทชันเกิดกับเซลล์ในร่างกาย 2 ลักษณะ คือ
1. เซลล์ร่างกาย เซลล์ชนิดนี้เมื่ อเกิดมิวเทชันแล้ว จะไม่ถ่ายทอดไปยังรุ่น


ต่ อ ไ ป
2. เซลล์สืบพันธุ์ เซลล์เหล่านี้เมื่ อเกิดมิวเทชันแล้ว จะถ่ายทอดไปยังรุ่น


ต่อไปได้ ซึ่งมีผลต่อการเปลี่ยนแปลงสปีชีส์ของสิ่งมีชีวิตมากที่สุด และ

ส่ ง ผ ล ต่ อ วิ วั ฒ น า ก า ร ข อ ง สิ่ ง มี ชี วิ ต ด้ ว ย

Thyoaun!k