พันธุศาสตร์ การดำรงชีวิตของพืช นิเวศวิทยา

1. พันธุศาสตร์การดำรงชีวิตของพืชนิเวศวิทยาพันธุศาสตร์การดำรงชีวิตของพืชนิเวศวิทยา ดร.สมพิศ สามิภักดิ์

2. ศัพท์ • Gene • Allele • Phenotype • Genotype • Homozygote • Heterozygote • Dominant • Recessive • Complete dominant • Codominant แสดงออกทั้งสอง • Incomplete dominant แสดงออกเป็น ฟีโนไทป์ ที่สาม • Testcross

3. Law of segregation • Law of segregation: ยีนที่อยู่เป็นคุ่จะแยกจากกัน ในการสร้างเซลล์สืบพันธุ์ พบใน monohybridcross • Law of independent assortment : ในการสร้างเซลล์สืบพันธุ์ allele ของยีนคู่หนึ่งจะเข้าสู่เซลล์สืบพันธุ์เดียวกันกับallele ของจีนอีกคู่หนึ่งได้อย่างอิสระพบใน dihybrid cross

4. สูตรลัด • จำนวนชนิดของเซลล์สืบพันธุ์ 2n • n= จำนวนคู่ของ heterozygous gene • จำนวนชนิดของฟีโนไทป์ 2n • จำนวนชนิดของจีโนไทป์ 3n • จำนวนโอกาสของประชากร 4n • จีน1 คู่ • เซลล์สืบพันธุ์ คือ T, t • ฟีโนไทป์ = 2 (TT, 2Tt; tt) • จีโนไทป์ = 3 (TT, 2Tt, tt) • ประชากร 1TT + 2Tt + 1tt = 4 โอกาส

5. การแสดงออกของยีน • บน autosome แสดงออกได้เท่ากันใน ญ และ ช • บน sex chromosome • โอกาสแสดงออกใน ช มากกว่า ญ • จีนบนโครโมโซมเพศ Y - มีขนที่ใบหูในชาวอินเดีย • จีนบนโครโมโซมเพศ X • ตาบอดสี (ลักษณะด้อย) • Hemophilia (ลักษณะด้อย) • G-6-PD หากถูกสารกระตุ้นทำให้เม็ดเลือดแดงแตกง่าย (ลักษณะด้อย) • กล้ามเนื้อลีบแบบดูเชน (Duchenn muscular dystrophy) (ลักษณะด้อย)

6. สัญลักษณ์ Affected female Female I 1 2 Affected male Male II 2 3 1 Unknown sex การแต่งงานในเครือญาติ I, II, III generation 1,2,3 order Identical twins Fraternal twins

7. ถ่ายทอดลักษณะแบบใด

8. ถ่ายทอดลักษณะแบบใด

9. ถ่ายทอดลักษณะแบบใด

10. การแสดงออกของยีน • Sex influenced • การแสดงออกถูกบังคับโดยเพศ • ศรีษะล้าน • Bb = ไม่ล้าน • Bb = ล้านใน ชาย แต่ในหญิงจะไม่ล้าน • BB = ล้าน • Sex limited trait • สามารถแสดงออกในเพศเฉพาะเท่านั้นไม่ว่ามีจีโนไทป์แบบใด • เช่นการมีน้ำนมใน ญ การมีเสียงห้าว หนวด ใน ช

11. ระบบหมู่ Rh • มีแอนติเจน D (DD, Dd) = Rh+ ไม่มี (dd) = Rh- • ถ้าลูกเป็น Rh+ จะกระตุ้นให้แม่สร้าง anti-D ขึ้นมา • ลูกคนแรกจะปลอดภัยเพราะมี antibody-D น้อย • ลูกคนที่สองจะได้รับอันตรายเพราะ anti-D จะไปจับกับ แอนติเจน D ในลูก

12. Griffith’s experiment • ทำให้ทราบว่า DNA เป็นสารพันธุกรรมไม่ใช่โปรตีน • ฉีด Streptococcus pneumoniae • Smooth (ทำให้เกิดปอดบวม)and Rough (ไม่เป็นโรค)

13. Griffith’s experiment

15. องค์ประกอบทางเคมี • กรดนิวคลีอิค (Nucleic acid) คือ สายโพลีเมอร์ของหน่วยย่อย นิวคลีโอไทด์ (Nucleotide ) หรือเรียกว่า โพลีนิวคลีโอไทด์ (polynucleotide) • มี 2 ประเภท • ดีเอ็นเอ (DNA= deoxyribonucleic acid) • อาร์เอ็นเอ (RNA= ribonucleic acid)

16. น้ำตาล (pentose) แบ่งเป็น 2 พวก • ไรโบส (ribose) คาร์บอนตำแน่ง 2 มี hydroxyl group (C2’-OH) เป็นองค์ประกอบของ RNA • ดีออกซีไรโบส (deoxyribose) คาร์บอนตำแน่ง 2 มี hydrogen (C2’-H) เป็นองค์ประกอบของ DNA

17. เบส (base) • พิวรีน Purine (2 ring) • อะดีนีน Adenine (A) • กวอนีน Guanine (G) • ไพริมิดีน Pyrimidine (1 ring) • ไซโตซีน Cytosine (C) • ไทมีน Thymine (T) • ยูราซิลUracil (U)

18. ข้อแตกต่างระหว่างดีเอ็นเอ และ อาร์เอ็นเอ

19. โครงสร้างของดีเอ็นเอที่เสนอโดย Watson และ Crick ปี 1953 ที่มา :http://academic.brooklyn.cuny.edu/biology/bio4fv/page/molecular%20biology

20. สรุปโครงสร้างของ DNA • Double stranded helix ของ James Watson • & Francis Crick (1953) • เกลียวคู่ (double helix) • Complementary base มีการจับคู่ของเบสคู่สม • Antiparallel สองสายมีทิศทางกลับหัวกลับหาง • Right handed เกลียวเวียนขวา • เส้นผ่าศูนย์กลาง 20 อังสตรอม (A•) • ความยาว 1 รอบ 34 A•ทำมุม 36 องศา • คู่เบสห่างกัน 3.4 A•ทำมุม 36 องศา • 1 รอบมี 10 คู่เบส

21. DNA RNA Protein

22. การจำลองโมเลกุลดีเอ็นเอ(DNA Replication) ที่มา:Hartl and Jones, 2001

23. ที่มา : Hartwell et al., 2000

26. ผสมมะเขือเทศ ใบหยักต้นสูงกับใบเรียบต้นเตี้ย ได้รุ่นลูก • หยัก สูง 60 ต้น • หยัก เตี้ย 62 ต้น • เรียบ สูง 20 ต้น • เรียบ เตี้ย 19 ต้น • หา Genotype รุ่นพ่อแม่ • รุ่นลูก กลุ่มใดมีจีโนไทป์แบบเดียว

27. สามีภรรยาคู่หนึ่งไม่มีใครเป็นโรค hemophilia รุ่นลูกก็ไม่เป็น ต่อมาลูกหญิงไปแต่งงานกับชายคนหนึ่ง ปรากฎว่าหลานชายของสามีภรรยาคู่ดังกล่าวเป็นโรคคนหนึ่ง ส่วนอีกคนไม่เป็น จงหา genotype ของพ่อแม่คู่แรก

28. ชายผู้หนึ่งต้องการจะฟ้องหย่าจากภรรยาเพราะเขาเป็น A Rh+ และภรรยาเป็น B Rh+ แต่ลูกเป็น O Rh- เขามีโอกาสเป็นพ่อที่แท้จริงไหม

29. ในโมเลกุลของดีเอ็นเอสายหนึ่ง ถ้ามีส่วนเป็น 5’ ATGGACTG 3’ อีกสายหนึ่ง จะต้องเป็น

30. พันธุศาสตร์การดำรงชีวิตของพืชนิเวศวิทยาพันธุศาสตร์การดำรงชีวิตของพืชนิเวศวิทยา ดร.สมพิศ สามิภักดิ์

31. การดำรงชีวิตของพืช • 1 โครงสร้างและหน้าที่ของพืชดอก • 2 การสังเคราะห์ด้วยแสง • 3 การสืบพันธุ์ของพืชดอก • 4 การตอบสนองของพืช

32. เซลล์ <เนื้อเยื่อ • เนื้อเยื่อของพืช • เนื้อเยื่อเจริญ meristematic tissue (มีการแบ่งเซลล์) • เนื้อเยื่อถาวร permanent tissue (ได้มีการเปลี่ยนแปลงรูปร่าง)

33. http://www.cactus-art.biz/index.htm

34. เนื้อเยื่อเจริญmeristem • ส่วนปลาย apical – ยอด ราก ปลายกิ่ง ตา • ด้านข้าง lateral (=cambium) – ในราก ลำต้นด้านข้าง พืชใบเลี้ยงคู่ใบเลี้ยงเดี่ยว (หมาก จันทร์ผา) • เหนือข้อ intercalary – ในพืชใบเลี้ยงเดี่ยว ทำให้ต้นสูง

35. เนื้อเยื่อถาวร • เชิงเดี่ยวมีเซลล์ชนิดเดียวทำงานร่วมกัน • Epidermis • Parenchyma • Collenchyma • Sclerenchyma • Endodermis • Cork

36. เนื้อเยื่อถาวร • เชิงซ้อน มีเซลล์หลายชนิดอยู่รวมกันเพื่อทำหน้าที่ด้วยกัน • Xylem • Tracheid • Vessel • Xylem parenchyma • Xylem fiber • Phloem • Sieve tube member • Companion cell • Phloem parenchyma • Pholem fiber

37. ราก • Positive geotropism • ดูดน้ำ ลำเลียงน้ำ ยึดต้นไม้ สะสมอาหาร สืบพันธุ์ • 2 ระบบ • รากฝอย fibrous root พืชใบเลี้ยงดี่ยว • รากแก้ว tap root พืชใบเลี้ยงคู่ Radicle จะกลายเป็นรากอะไร ?

38. โครงสร้างของราก Epidermis Cell elongation Cortex Vascular cylinder Cell division เกิดรากแขนงจาก pericycle Root cap

39. ราก ลำต้น

40. ลำต้น • Negative geotropism • แตกต่างจากราก – มีข้อ ปล้อง ชัดเจน • ข้อมักมีตา แตกออกเป็น กิ่งใบดอกหรือหนาม • โครงสร้างภายใน

41. ปลายยอด

42. โครงสร้างภายในลำต้น

43. โครงสร้างภายในลำต้น

47. ใบ

48. การดูดน้ำ • Imbibition สารที่ดูดความชื้นได้เช่น เพกติน เซลลูโลส • Osmosis เกิดจากความแตกต่างของความเข้มข้นของน้ำที่อยู่สองข้างของเยื่อหุ้ม • Diffusion เกิดจากความแตกต่างของความเข้มข้นของสารจากความเข้มข้นของสารมากไปสู่น้อย • Active transport เป็นการเคลื่อนที่ของสารโดยอาศัยพลังงานจากเซลล์และต้องอาศัยตัวพา

49. การเคลื่อนที่ของน้ำและการลำเลียงน้ำการเคลื่อนที่ของน้ำและการลำเลียงน้ำ

50. แรงที่ใช้ในการลำเลียงแรงที่ใช้ในการลำเลียง • Capillary action - adhesion • Transpiration pull – cohesion • Root pressure น้ำที่ดูดมาทำให้เกิดแรงดันในราก • Guttation เนื่องจากแรงดันในราก พืชคายน้ำได้น้อย แต่ดูดน้ำได้มาก น้ำถูกดันออกมาจากไซเลมที่ปากใบ