พนั ธุศาสตร์
CELL DIVISION
MEIOSIS
พนั ธุศาสตร์
MITOSIS Interphase ทบทวน
Cytokinesis Prophase
Telophase
Metaphase
Anaphase
ชนดิ ของเซลล์ในรา่ งกาย พนั ธศุ าสตร์
Sex Cell
พนั ธุศาสตร์
การแบง่ นิวเคลยี สแบบไมโอซิส (meiosis)
2n n n Meiosis II nn • เกดิ กับเซลลส์ ืบพันธุ์
nn • เซลล์ใหมท่ ่ีไดม้ ีจำนวน
Meiosis I
โครโมโซมลดลงครง่ึ หนึง่
• จำก 1 เซลล์ ได้ 4 เซลล์
• กำรแบ่งเซลล์มีกำรแบง่ นวิ เคลยี สแบบไมโอซสิ เปน็ กำรแบ่งเซลล์เพ่ือสร้ำงเซลลส์ บื พนั ธข์ุ องสตั ว์ ซึง่ เกดิ ในวัยเจริญ
พนั ธ์ุ ของส่งิ มีชวี ติ โดยพบในอณั ฑะ (testes), รงั ไข่ (ovary)
• เป็นกำรแบ่ง เพ่อื สร้ำงสปอร์ (spore) ในพืช ซ่งึ พบในอับละอองเรณู (pollen sac) และอบั สปอร์ (sporangium)
หรือโคน (cone) หรอื ในออวุล (ovule)
• มกี ำรลดจำนวนชดุ โครโมโซมจำกดิพลอยดไ์ ปเป็นแฮพลอยด์ (2n ->n) ซงึ่ เปน็ กลไกหน่งึ ทช่ี ่วยใหจ้ ำนวนชุดโครโมโซม
คงท่ี ในแตล่ ะสปีชีส์ ไม่วำ่ จะเปน็ โครโมโซมในร่นุ พอ่ -แม่ หรอื รนุ่ ลูก-หลำนกต็ ำม
พนั ธุศาสตร์
จะเกดิ อะไรข้นึ ถา้ เซลลส์ บื พนั ธุม์ จี านวนโครโมโซม... 2n ??
ระดมความคิด
รอบของการแบง่ เซลลแ์ บบ Meiosis พนั ธศุ าสตร์
จานวนชดุ ของโครโมโซม
พนั ธศุ าสตร์
การแบง่ เซลลแ์ บบไมโอซิส
• ไมโอซสิ ระยะที่ 1 (meiosis I) นิวเคลียสเดมิ 1 นิวเคลียส
จะถูกแบ่งเป็น 2 นิวเคลียส แต่ละนิวเคลียสมีโครโมโซมลด
เหลอื คร่ึงเดยี วของโครโมโซมเดมิ
• ไมโอซิสระยะท่ี 2 (meiosis II) เป็นกำรแบ่งนิวเคลียสต่อ
จำกระยะแรกนิวเคลียสจะถูกแบ่งจำก 2 เป็น 4 นิวเคลียส
โดยไมม่ ีกำรลดจำนวนโครโมโซมลงอีก
การแบ่งเซลลแ์ บบไมโอซสิ พนั ธศุ าสตร์
โดยมี 5 ระยะย่อย คือ
1.1 Interphase - I
1.2 Prophase - I
1.3 Metaphase - I
1.4 Anaphase - I
1.5 Telophase - I
มี 2 ขัน้ ตอน คือ
1. ไมโอซิส I (Meiosis - I หรือ First meiotic division)
ไมโอซิส I (Meiosis - I) หรือ Reductional division ขั้นตอนนี้จะมีกำรแยก
homologous chromosome ออกจำกกัน
การแบ่งเซลลแ์ บบไมโอซสิ พันธศุ าสตร์
2. ไมโอซิส II (Meiosis – II หรือ Second
meiotic division)
ไมโอซิส II (Meiosis - II) หรือ
Equational division ข้ันตอนนี้จะมีกำรแยก
โครมำทดิ ออกจำกกนั มี 4 - 5 ระยะย่อย คอื
2.1 Interphase - II
2.2 Prophase - II
2.3 Metaphase - II
2.4 Anaphase - II
2.5 Telophase - II
พันธุศาสตร์
ระยะอินเตอร์เฟส (Interphase )
เป็นระยะท่ีมีกำรจำลองโครโมโซมคล้ำยกับกำรแบ่งเซลล์
แบบไมโทซิส ผลจำกกำรจำลองโครโมโซม จะได้โครมำทิด
( chromatid) 2 แท่ง ที่มีลักษณะพันธุกรรมเหมือนกัน โครมำ
ทิด 2 แท่งน้ตี ิดกันอยู่ตรงเซนโทรเมียร์ ในระยะอินเตอร์เฟสนี้ เซน
โทรโซมมีกำรจำลองตัวเองขึ้นมำอกี ชุดหน่งึ ด้วย
ไมโอซิสระยะท่ี I (meiosis I) พนั ธศุ าสตร์
Prophase I
เป็นระยะท่ีทำให้จำนวนโครโมโซมลดลง
1.โครมำทนิ จะหดตัวสนั้ ลงและมีขนำดใหญ่ขึน้
2. เซนโทรโซมจะเคลอ่ื นท่หี ำ่ งจำกกัน
3. เยือ่ หมุ้ นวิ เคลยี สและโครงสรำ้ งนิวคลโี อลสั เร่มิ สลำยตวั
4. โครโมโซมท่ีเป็นฮอมอโลกัสจะเรียงตัวอยู่เป็นคู่แต่ละคู่ของ
ฮอมอโลกสั โครโมโซมมี 4 โครมำทดิ
5. เกิดกำรไขว้กันของโคมำทิดเรียกว่ำ คลอสซิงโอเวอร์
(crossing over) เป็นผลใหเ้ กิดกำรแลกเปล่ียนช้ินส่วนของโครมำทิดต่ำง
เส้นที่อยู่ชดิ กนั สำรพนั ธุกรรมจึงถูกแลกเปล่ยี นไปดว้ ย
ไมโอซสิ ระยะที่ I (meiosis I) พันธศุ าสตร์
Prophase I
การเกิด ครอสซงิ -โอเวอร์
ไมโอซสิ ระยะท่ี I (meiosis I) พันธุศาสตร์
ระยะเมทาเฟส I (metaphase I)
เ ส้ น ใ ย ส ปิ น เ ดิ ล ที่ ยึ ด เ ก ำ ะ กั บ ฮ อ ม อ โ ล กั ส
โครโมโซมจะจัดให้โครโมโซมเรียงตัวอยู่เป็น คู่ ๆ ตำมแนว
ระนำบของเมตำเฟสเพลทซงึ่ อยบู่ ริเวณกึ่งกลำงเซลล์
ไมโอซิสระยะที่ I (meiosis I) พนั ธศุ าสตร์
ระยะแอนาเฟส I (anaphase I)
เป็นระยะที่มีกำรแยกโครโมโซมออกจำกกัน คล้ำย
กับกำรแบ่งแบบไมโทซิส แต่เป็นกำรแยกโครโมโซมที่เข้ำคู่ออก
จำกกันไปคนละข้ัวของเซลล์ โดยแต่ละโครโมโซมประกอบด้วย
2 โครมำทดิ
ไมโอซสิ ระยะท่ี I (meiosis I) พันธุศาสตร์
(2n ->n) ระยะเทโลเฟส I (telophase I)
โครโมโซมระยะนี้ มีกำรสร้ำงเยื่อหุ้มนิวเคลียสข้ึนมำ
ล้อมรอบ ได้นิวเคลียสใหม่ 2 นิวเคลียสและมีกำรสร้ำงนิวคลี
โอลัสขึ้นมำใหม่ แต่ละโครโมโซมมี 2 โครมำทิด จำนวน
โครโมโซมในระยะนล้ี ดลงคร่ึงหน่ึง หรือเท่ำกับ n ถ้ำเซลล์เร่ิมต้น
เป็น 2n
การแบง่ ไซโทพลาซมึ
สำหรับในรอบที่ 1 น้ี กำรแบ่งไซโทพลำซึมในเซลล์
พืช และเซลล์สัตว์เกิดข้ึนเช่นเดียวกับกำรแบ่งแบบไมโทซิส แต่
กำรแบง่ ไซโทพลำซึมในรอบท่ี 1 นีอ้ ำจไมเ่ กิดข้นึ กับทุกเซลล์
พนั ธศุ าสตร์
สรปุ การเปลยี่ นแปลงสาคัญทีเ่ กิดข้ึนในการแบ่งเซลลท์ ี่มีการแบ่งนิวเคลยี สแบบไมโอซิส
ระยะ การเปลยี่ นแปลงสาคัญ
อนิ เตอร์เฟส I - จาลองโครโมโซมขน้ึ มาอีก 1 เท่าตัว แตล่ ะโครโมโซม ประกอบด้วย 2 โครมาทดิ
โปรเฟส I - โฮโมโลกสั โครโมโซม มาจับคแู่ นบชดิ กัน (synapsis) ทาให้มีกลมุ่ โครโมโซม กลมุ่ ละ 2 ทอ่ น
(bivalent) แตล่ ะกลมุ่ ประกอบดว้ ย 4 โครมาทิด (tetrad)
ไมโอซิส I - เกิดการแลกเปล่ยี น ชิ้นสว่ นของโครมาทิด (crossing over)
- ค่ขู องโฮโมโลกสั โครโมโซม เรยี งตวั อยตู่ ามแนวศนู ย์ กลางของเซลล์
เมตาเฟส I - โฮโมโลกัส โครโมโซม แยกคู่ออกจากกัน ไปยังแตล่ ะขา้ งของขัว้ เซลล์
แอนาเฟส I - เกิดนิวเคลยี สใหม่ 2 นิวเคลยี ส แตล่ ะนิวเคลยี ส มจี านวนโครโมโซม เปน็ แฮพลอยด์ (n)
เทโลเฟส I
พนั ธุศาสตร์
แบบไมโอซิส (meiosis II)
พันธศุ าสตร์
สรปุ การเปลยี่ นแปลงสาคัญที่เกิดข้ึนในการแบ่งเซลลท์ ่ีมกี ารแบ่งนิวเคลียสแบบไมโอซิส
ระยะ การเปล่ยี นแปลงสาคญั
อินเตอร์เฟส II - เปน็ ระยะพักชว่ั ครู่ แตไ่ มม่ กี ารจาลอง โครโมโซมขน้ึ มาอีก
โปรเฟส II - โครโมโซมหดสั้นมาก ทาใหเ้ ห็นแต่ละโครโมโซม มี 2 โครมาทิด
- โครโมโซมจะมาเรียงตวั อยู่แนวศูนยก์ ลางของเซลล์
ไมโอซสิ II เมตาเฟส II - เกดิ การแยกของโครมาทดิ ทอ่ี ยู่ในโครโมโซมเดยี วกนั ไปยงั ขวั้ แต่ละข้างของเซลล์ ทาให้
แอนาเฟส II โครโมโซม เพิม่ จาก n เป็น 2n
- เกิดนิวเคลียสใหม่เป็น 4 นิวเคลียส และแบง่ ไซโทพลาสซึม เกิดเป็น 4 เซลล์ สมบูรณ์ แตล่ ะ
เทโลเฟส II เซลล์ มจี านวนโครโมโซม เปน็ แฮพลอยด์ (n) หรือ เทา่ กบั ครง่ึ หนึง่ ของเซลลเ์ รมิ่ ต้น
พนั ธศุ าสตร์
สรุป.......ไมโอซสิ (meiosis II)
• ระยะอินเตอร์เฟส II (Interphase II ) ไม่มกี ารจาลอง
ตวั เองของโครโมโซมเกดิ ข้ึน
• การแบ่งนิวเคลียสในรอบที่ 2 ต่อจากระยะเทโลเฟส I
จะมีการเปลี่ยนแปลงในระยะตา่ ง ๆ ไดแ้ ก่
ระยะโพรเฟส II ระยะเมทาเฟส II ระยะแอนาเฟส
II และ ระยะเทโลเฟส II ตลอดจนการแบ่งไซโทพลาซึม
เกิดขึ้นเช่นเดียวกบั การแบ่งเซลล์แบบไมโทซสิ
• เม่ือส้ินสุดการแบ่งเซลล์แบบไมโอซิส จึงได้เซลล์ใหม่ 4
เซลล์ และแต่ละเซลล์มีจานวนโครโมโซมเท่ากับ
ครึ่งหนึ่งของเซลล์เดิม
สรปุ .......ไมโอซิส (meiosis II) พนั ธศุ าสตร์
meiosis-I meiosis-II n=2
n=2
n=2
2n = 4 n=2
n=2
meiosis-II
n=2
เมื่อสิ้นสุดการแบ่งจะได้ 4 เซลล์ท่ีมโี ครโมโซมเซลล์ละ n (Haploid) ซ่ึงเป็นครึ่งหนึ่งของเซลล์ต้ัง
ต้น และเซลลท์ ่ไี ดเ้ ป็นผลลัพธ์ ไม่จาเปน็ ตอ้ งมขี นาดเท่ากนั
พนั ธุศาสตร์
เซลลต์ ั้งตน้ และผลลัพธข์ องการแบง่ ไมโอซสิ
พนั ธุศาสตร์
ภาพแสดงขน้ั ตอนการแบง่ ไมโอซสิ
พนั ธุศาสตร์
ภาพแสดงข้นั ตอนการแบง่ ไมโอซสิ (ต่อ)
พนั ธุศาสตร์
สรปุ ข้อแตกตา่ งระหว่าง Mitosis / Meiosis
ลักษณะ การแบ่งเซลล์ไมโทซสิ การแบ่งเซลล์ไมโอซิส
ในสงิ่ มชี วี ิตหลายเซลล์ (multicellular organisms)
วัตถุประสงคแ์ ละการปรากฏ เพิ่มจานวนเซลล์ท่ีมจี านวนชุด มวี ัตถุประสงค์เพอื่ สร้างลดจานวนชุดโครโมโซมในเซลล์
โครโมโซมเทา่ กบั เซลลเ์ รม่ิ ตน้ อย่าง เร่ิมต้นให้เหลือเพียงครึง่ หนง่ึ ในเซลลส์ ืบพนั ธุ์จงึ พบ
ตอ่ เนอื่ งในเน้ือเย่ือแทบทกุ ชนิดตลอด เฉพาะในอวยั วะสืบพันธ์ุเท่านนั้
ระยะการเจรญิ และการซอ่ มแซม 4 เซลล์
จานวนเซลล์ทไี่ ดจ้ ากการแบ่ง 2 เซลล์
จานวนครง้ั ของการแบง่ ต่อการ 1 คร้งั 2 คร้งั
ลอกแบบดีเอ็นเอ 1 ครั้ง
พันธุศาสตร์
สรุปขอ้ แตกตา่ งระหวา่ ง Mitosis / Meiosis (ต่อ)
ลกั ษณะ การแบง่ เซลล์ไมโทซสิ การแบง่ เซลล์ไมโอ
ซิส
จานวนชดุ เท่ากับเซลลเ์ ร่มิ ต้น
โครโมโซมของเซลล์ ขอ้ มลู ทางพนั ธกุ รรม ไมเ่ ทา่ กับเซลล์
ที่ได้จากการแบ่ง เหมอื นกนั เรม่ิ ตน้ ข้อมูลทาง
พนั ธุกรรมไม่
และขอ้ มลู ทาง เหมอื นกัน
พันธกุ รรม
พันธุศาสตร์
สรุป