พันธุศาสตร์: แบบฝึกหัดพร้อมเฉลยทีละขั้นตอน

แบบฝึกหัด พันธุศาสตร์ ฟรี พร้อมแผนภาพ คำใบ้ และเฉลยละเอียด ตัวเลขใหม่ทุกครั้ง สามระดับ: การผสมแบบลักษณะเดียว, การผสมแบบสองลักษณะ, ฮาร์ดี–ไวน์เบิร์ก

โจทย์ฝึกฟรีง่าย
♂ Tt♀ TtTtTt

ผสมพ่อแม่ Tt สองตัว T ให้ เมล็ดกลม และเป็นลักษณะเด่นเหนือ t ซึ่งให้ เมล็ดย่น คลิกเซลล์สำหรับลูกที่มี เมล็ดกลม และเป็นพันธุ์แท้

Tt × Tt
โจทย์ถัดไป →
ฝึก พันธุศาสตร์ ฟรีฝึก พันธุศาสตร์ เลยโจทย์ฟรีวันละ 5 ข้อ ไม่ต้องใช้บัตร

สิ่งที่คุณจะได้ฝึก

  1. ง่ายการผสมแบบลักษณะเดียว
  2. ปานกลางการผสมแบบสองลักษณะ
  3. ยากฮาร์ดี–ไวน์เบิร์ก

สูตรสำคัญ

การผสมแบบลักษณะเดียว (Aa × Aa)
จีโนไทป์ 1 : 2 : 1, ฟีโนไทป์ 3 : 1
การผสมแบบสองลักษณะ
ฟีโนไทป์ 9 : 3 : 3 : 1
ฮาร์ดี–ไวน์เบิร์ก
p + q = 1, p² + 2pq + q² = 1
ยีนที่เป็นอิสระต่อกัน
คูณความน่าจะเป็น

เรียนรู้ พันธุศาสตร์ ตั้งแต่ต้น

1ยีน แอลลีล และลักษณะ

ยีน (gene) คือส่วนของ DNA ที่ควบคุมลักษณะ เช่นสีดอกของถั่วลันเตา พืชหรือสัตว์ทุกชนิดมีสำเนาสองชุดของแต่ละยีน: หนึ่งชุดจากพ่อแม่แต่ละฝ่าย

ยีนอาจมีหลายรูปแบบ เรียกว่าแอลลีล (allele) สำหรับสีดอก A ให้สีม่วงและ a ให้สีขาว

คู่แอลลีลที่สิ่งมีชีวิตมีคือจีโนไทป์ (genotype): AA, Aa หรือ aa สิ่งที่มองเห็น เช่นม่วงหรือขาว คือฟีโนไทป์ (phenotype)

  • โฮโมไซกัส (homozygous): แอลลีลสองตัวเหมือนกัน AA หรือ aa
  • เฮเทอโรไซกัส (heterozygous): แอลลีลสองตัวต่างกัน Aa

แอลลีลหนึ่งมักเป็นข้นม (dominant) (ตัวพิมพ์ใหญ่) เหนืออีกตัวซึ่งเป็นด้อย (recessive) (ตัวพิมพ์เล็ก) แอลลีลข่มหนึ่งตัวเพียงพอให้แสดงลักษณะ ลักษณะด้อยปรากฏเฉพาะใน aa

AA และ Aa จึงเป็นสีม่วงทั้งคู่ เฉพาะ aa เป็นสีขาว

ตรวจสอบตนเอง สีม่วง (A) เป็นข่มเหนือสีขาว (a) พืชจีโนไทป์ Aa มีสีอะไร
  1. ขาว
  2. ขึ้นกับว่าพ่อแม่ฝ่ายใดให้ A
  3. ม่วง
  4. ม่วงอ่อน ผสมทั้งสอง

คำตอบ: ม่วง. ด้วยข่มสมบูรณ์ A หนึ่งตัวเพียงพอ: Aa ดูเหมือน AA สีผสมจะหมายถึงข่มไม่สมบูรณ์ ซึ่งไม่ใช่กรณีนี้

2ตารางพันเนตต์

พ่อแม่แต่ละฝ่ายส่งหนึ่งในสองแอลลีลให้ลูกแต่ละตัว เลือกโดยสุ่ม พ่อแม่ Aa ให้ A หรือ a โดยมีโอกาสอย่างละ ½

ตารางพันเนตต์ (Punnett square) ระบุทุกการรวม แอลลีลของพ่อแม่ฝ่ายหนึ่งอยู่ด้านบน ของอีกฝ่ายอยู่ด้านข้าง และแต่ละช่องคือลูกหนึ่งตัวที่มีโอกาสเท่ากัน

สำหรับการผสม Aa × Aa:

AaAaAAAaAaaa
  • จีโนไทป์: 1 AA : 2 Aa : 1 aa
  • ฟีโนไทป์: 3 ม่วง : 1 ขาว โอกาสของลูกสีม่วงคือ ¾ = 0.75 ขาวคือ ¼ = 0.25

ความน่าจะเป็นคือจำนวนช่องที่มีผลลัพธ์หารด้วย 4

ตรวจสอบตนเอง ต้น Aa ผสมกับต้น aa ความน่าจะเป็นที่ลูกมีดอกสีขาว (aa) คือเท่าใด
  1. 0.25
  2. 0.5
  3. 0.75
  4. 0

คำตอบ: 0.5. พ่อแม่ aa ให้ a เสมอ ลูกจึงเป็น Aa หรือ aa อย่างละ 2 ใน 4 ช่อง: 2/4 = 0.5 ส่วน 0.25 เป็นคำตอบของ Aa × Aa

3สองยีนและประชากรทั้งหมด

เมื่อสองยีนอยู่บนโครโมโซมต่างกัน แอลลีลถูกส่งต่ออย่างอิสระ คุณจึงพิจารณาแต่ละยีนแยกกันและคูณความน่าจะเป็น

สำหรับ AaBb × AaBb: สูง (A_) มีโอกาส ¾ และกลม (B_) มี ¾ สูงและกลมพร้อมกัน: ¾ · ¾ = 9/16

การทำอย่างนี้กับทั้งสี่การรวมให้อัตราส่วนคลาสสิก9 : 3 : 3 : 1 ของการผสมสองลักษณะ (dihybrid cross)

สำหรับประชากรทั้งหมด แบบจำลองฮาร์ดี–ไวน์เบิร์ก (Hardy–Weinberg) อธิบายว่าแต่ละแอลลีลและจีโนไทป์พบบ่อยเพียงใด ให้ p เป็นความถี่ของ A และ q เป็นความถี่ของ a:

p + q = 1 p² + 2pq + q² = 1
  • p² คือสัดส่วน AA, 2pq คือสัดส่วน Aa (พาหะ carrier), q² คือสัดส่วน aa
  • คุณเห็นได้ว่าใครเป็น aa ดังนั้นมักให้ q² แล้ว q = √(q²) และ p = 1 − q

แบบจำลองใช้ได้กับประชากรขนาดใหญ่ที่ผสมพันธุ์แบบสุ่มและไม่มีการคัดเลือก การกลายพันธุ์ หรือการอพยพ

ตรวจสอบตนเอง สำหรับการผสม AaBb × AaBb ความน่าจะเป็นที่ลูกเป็น aabb คือเท่าใด
  1. 1/16
  2. 1/4
  3. 1/8
  4. 9/16

คำตอบ: 1/16. aa มีโอกาส ¼ และ bb ก็ ¼ ดังนั้น aabb คือ ¼ · ¼ = 1/16 ส่วน 1/4 นับเพียงหนึ่งยีน และ 9/16 คือโอกาสของลักษณะข่มทั้งสอง

4วิธีทำทีละขั้น

การผสม:

  1. เขียนจีโนไทป์ของพ่อแม่แต่ละฝ่ายและแอลลีลที่แต่ละฝ่ายส่งต่อได้
  2. สำหรับหนึ่งยีน: วาดตารางพันเนตต์ 2 × 2 และนับช่องที่มีจีโนไทป์หรือฟีโนไทป์ที่ถาม
  3. สำหรับสองยีน: หาแต่ละยีนแยกกัน แล้วคูณความน่าจะเป็น
  4. ให้ความน่าจะเป็นเป็นเศษส่วนหรือทศนิยมระหว่าง 0 ถึง 1

ฮาร์ดี–ไวน์เบิร์ก:

  1. สัดส่วนที่แสดงลักษณะด้อยคือ q² เขียนเปอร์เซ็นต์เป็นทศนิยม: 9% = 0.09
  2. q = √(q²) แล้ว p = 1 − q
  3. พาหะ: 2pq โฮโมไซกัสข่ม: p² คูณด้วยขนาดประชากรเพื่อให้จำนวนบุคคล

5ตัวอย่างที่แก้ให้ดู

ทำตามทุกขั้นตอน ลองทำนายขั้นถัดไปก่อนเปิดดู

ตัวอย่างที่แก้ให้ดู

สูง (A) เป็นข่มเหนือเตี้ย (a) และเมล็ดกลม (B) เหนือเมล็ดย่น (b) ยีนอยู่บนโครโมโซมต่างกัน สำหรับการผสม AaBb × Aabb ความน่าจะเป็น P ที่ลูกสูงและมีเมล็ดกลมคือเท่าใด

1

แยกยีน

ยีนเป็นอิสระต่อกัน จึงดูทีละยีน ความสูง: Aa × Aa รูปร่างเมล็ด: Bb × bb

2

ความสูง: Aa × Aa

AaAaAAAaAaaa

สูงต้องมี A อย่างน้อยหนึ่งตัว: 3 ใน 4 ช่อง P(สูง) = ¾ = 0.75

3

รูปร่างเมล็ด: Bb × bb

BbbbBbbbBbbb

กลมต้องมี B อย่างน้อยหนึ่งตัว: 2 ใน 4 ช่อง P(กลม) = ½ = 0.5

4

คูณกัน

P = 0.75 · 0.5 = 0.375
5

ตรวจสอบคำตอบ

เป็นเศษส่วนคือ ¾ · ½ = 3/8 คำตอบอยู่ระหว่าง 0 ถึง 1 และเล็กกว่าความน่าจะเป็นแต่ละตัว ตามที่ต้องเป็นสำหรับ “ทั้งสองพร้อมกัน”

คำตอบ

P = 0.375 (3/8)

6ข้อผิดพลาดที่พบบ่อย

  • สับสนจีโนไทป์กับฟีโนไทป์ Aa และ AA เป็นจีโนไทป์ต่างกันแต่ฟีโนไทป์เดียวกัน
  • นับ Aa เป็นด้อย ลักษณะด้อยปรากฏเฉพาะใน aa
  • บวกความน่าจะเป็นของสองยีนแทนที่จะคูณ
  • ในฮาร์ดี–ไวน์เบิร์ก ใช้ q² เสมือน q หารากที่สองก่อน
  • ลืมตัวประกอบ 2 ใน 2pq สำหรับพาหะ
  • ใช้เปอร์เซ็นต์เป็นทศนิยมโดยไม่หารด้วย 100
ตรวจสอบตนเอง ภาวะด้อยภาวะหนึ่งส่งผลต่อ 9% ของประชากรที่อยู่ในสมดุลฮาร์ดี–ไวน์เบิร์ก สัดส่วนของประชากรที่เป็นพาหะคือเท่าใด
  1. 0.16
  2. 0.21
  3. 0.42
  4. 0.49

คำตอบ: 0.42. q = √0.09 = 0.3 และ p = 0.7 ดังนั้น 2pq = 2 · 0.7 · 0.3 = 0.42 ส่วน 0.21 ลืม 2, 0.49 คือ p² และ 0.16 ใช้ q = 0.09 โดยไม่หารากที่สอง

7ข้อสอบมีหน้าตาอย่างไร

  • ง่าย: การผสมหนึ่งลักษณะ (monohybrid) หนึ่งยีน เช่น AA × Aa หรือ Aa × Aa หาโอกาสของฟีโนไทป์หรือจีโนไทป์เช่น Aa
  • ปานกลาง: การผสมสองลักษณะ สองยีนอิสระ เช่น AaBb × Aabb หาโอกาสของการรวมลักษณะ
  • ยาก: ฮาร์ดี–ไวน์เบิร์ก จากสัดส่วนที่มีลักษณะด้อย หาพาหะหรือจำนวนบุคคลโฮโมไซกัสข่ม

ตัวอย่างคำถามยาก: 4% ของ 5000 คนแสดงลักษณะด้อย q = 0.2, p = 0.8 ดังนั้น 0.64 · 5000 = 3200 คนเป็นโฮโมไซกัสข่ม

เรียนรู้ทีละขั้นในแอปเรียนรู้ทีละขั้นในแอป

ตัวอย่างวิธีทำ

ตัวอย่างที่ 1ง่าย
Aa ♀aa ♂Aaaa????

ในต้นถั่ว ดอกสีม่วง (A) เป็นลักษณะเด่นเหนือสีขาว (a) ต้นที่มีจีโนไทป์ Aa ผสมกับต้นที่มีจีโนไทป์ aa ความน่าจะเป็น P ที่ลูกจะมีดอกสีม่วงคือเท่าใด

Aa × aa

จงหา P

แสดงคำใบ้
  1. เขียนเซลล์สืบพันธุ์ของพ่อแม่แต่ละฝ่ายแล้วเติมตารางพันเนตต์
  2. ทั้งสี่ช่องมีโอกาสเกิดเท่ากัน
  3. สีม่วงแสดงออกเมื่อมี A อย่างน้อยหนึ่งตัว: AA หรือ Aa
แสดงคำตอบและเฉลยทีละขั้นตอน

พันธุศาสตร์เมนเดล: พ่อแม่แต่ละฝ่ายถ่ายทอดแอลลีลหนึ่งตัวของแต่ละยีน โดยเลือกแบบสุ่ม ตารางพันเนตต์แสดงการรวมกันของเซลล์สืบพันธุ์ทุกแบบ ซึ่งมีโอกาสเกิดเท่ากัน แอลลีลเด่น (ตัวพิมพ์ใหญ่) แสดงออกเมื่อมีอยู่ ส่วนแอลลีลด้อยแสดงออกเฉพาะเมื่อเป็นพันธุ์แท้ ยีนบนโครโมโซมต่างคู่กันถ่ายทอดอย่างอิสระ จึงคูณความน่าจะเป็นเข้าด้วยกันได้

ตารางพันเนตต์

Aa, Aa, aa, aa

นับ

P = 2/4 = 0.5

คำตอบ

P = 0.5
ตัวอย่างที่ 2ปานกลาง
♂♀YXD​Xd​XD​

กล้ามเนื้อเสื่อมแบบดูเชน เป็นลักษณะด้อยที่อยู่บน X (แอลลีล d) แม่ที่เป็นพาหะ XDXd มีลูกกับ พ่อที่ไม่เป็นโรค XDY เซลล์สืบพันธุ์ของแม่เรียงลงตามแนวข้าง คลิกเซลล์สำหรับ ลูกชายที่ไม่เป็นโรค

♀ XDXd♂ XDY
  1. 1Xd × Y
  2. 2Xd × XD
  3. 3XD × Y
  4. 4XD × XD
แสดงคำใบ้
  1. ลูกชายได้ Y จากพ่อ ดังนั้น X ตัวเดียวของเขามาจากแม่
  2. ลูกสาวได้ X หนึ่งตัวจากพ่อแม่แต่ละคน พาหะมีแอลลีล d หนึ่งตัว
  3. ดูที่คอลัมน์ Y
แสดงคำตอบและคำอธิบาย

ตารางพันเน็ตต์ (Punnett square): เซลล์สืบพันธุ์ของพ่อแม่คนหนึ่งเรียงตามแนวบน อีกคนเรียงตามแนวข้าง แต่ละเซลล์รวมเซลล์สืบพันธุ์ด้านบนกับเซลล์สืบพันธุ์ด้านข้าง และทุกเซลล์มีโอกาสเท่ากัน ลักษณะด้อยแสดงออกเมื่อแอลลีลทั้งสองเป็นแบบด้อยเท่านั้น สำหรับลักษณะที่อยู่บนโครโมโซม X ลูกชายได้ X เพียงตัวเดียวจากแม่

เติมตาราง

XdY, XdXD, XDY, XDXD

หาเซลล์

XD × Y = XDY

คำตอบ

เซลล์ XD × Y → XDY
ตัวอย่างที่ 3ยาก
AA?AaAaaap (A)q (a)p (A)q (a)q² = 0.04N = 10000

ในประชากร 10000 ที่อยู่ในสมดุลฮาร์ดี–ไวน์เบิร์ก มี 4% แสดงลักษณะด้อย คาดว่ามีกี่คน N ที่เป็นโฮโมไซกัสเด่น

N = 10000q² = 0.04

จงหา N

แสดงคำใบ้
  1. q² คือความถี่ของฟีโนไทป์ด้อย
  2. หา q แล้ว p = 1 − q ผู้ที่เป็นโฮโมไซกัสเด่นมีความถี่ p²
  3. p = 0.8.
แสดงคำตอบและเฉลยทีละขั้นตอน

ฮาร์ดี–ไวน์เบิร์ก: ในประชากรขนาดใหญ่ที่ผสมพันธุ์แบบสุ่มและไม่มีการคัดเลือก ความถี่แอลลีล p (เด่น) และ q (ด้อย) โดย p + q = 1 ให้ความถี่จีโนไทป์ p², 2pq และ q²

ความถี่แอลลีล

q = √0.04 = 0.2
p = 0.8

โฮโมไซกัสเด่น

p² = 0.64
N = 10000·0.64 = 6400

คำตอบ

N = 6400

คำถามและคำตอบ

พันธุศาสตร์ คืออะไร

ยีนอาจมีหลายรูปแบบ เรียกว่าแอลลีล (allele) สำหรับสีดอก A ให้สีม่วงและ a ให้สีขาว

คู่แอลลีลที่สิ่งมีชีวิตมีคือจีโนไทป์ (genotype): AA, Aa หรือ aa สิ่งที่มองเห็น เช่นม่วงหรือขาว คือฟีโนไทป์ (phenotype)

จะแก้โจทย์ พันธุศาสตร์ ทีละขั้นได้อย่างไร

พันธุศาสตร์เมนเดล: พ่อแม่แต่ละฝ่ายถ่ายทอดแอลลีลหนึ่งตัวของแต่ละยีน โดยเลือกแบบสุ่ม ตารางพันเนตต์แสดงการรวมกันของเซลล์สืบพันธุ์ทุกแบบ ซึ่งมีโอกาสเกิดเท่ากัน แอลลีลเด่น (ตัวพิมพ์ใหญ่) แสดงออกเมื่อมีอยู่ ส่วนแอลลีลด้อยแสดงออกเฉพาะเมื่อเป็นพันธุ์แท้ ยีนบนโครโมโซมต่างคู่กันถ่ายทอดอย่างอิสระ จึงคูณความน่าจะเป็นเข้าด้วยกันได้

แบบฝึกหัด พันธุศาสตร์ ครอบคลุมเรื่องอะไรบ้าง
  • ง่าย: การผสมแบบลักษณะเดียว
  • ปานกลาง: การผสมแบบสองลักษณะ
  • ยาก: ฮาร์ดี–ไวน์เบิร์ก

โจทย์ทุกข้อใช้ค่าใหม่ คุณจึงเรียนรู้วิธีทำ ไม่ใช่จำคำตอบ ติดขัดใช่ไหม เปิดคำใบ้เล็ก ๆ ก่อน และเปิดคำอธิบายฉบับเต็มเมื่อจำเป็นเท่านั้น

การฝึกทำงานอย่างไร

  • โจทย์ทุกข้อใช้ค่าใหม่ คุณจึงเรียนรู้วิธีทำ ไม่ใช่จำคำตอบ
  • ติดขัดใช่ไหม เปิดคำใบ้เล็ก ๆ ก่อน และเปิดคำอธิบายฉบับเต็มเมื่อจำเป็นเท่านั้น
  • ความก้าวหน้า ข้อที่ผิด และโจทย์ที่บันทึกไว้จะถูกเก็บไว้ เพื่อให้คุณทบทวนก่อนสอบได้

เครื่องคำนวณ

เครื่องคำนวณตารางพุนเนตต์

รายวิชาที่มีหัวข้อนี้

ชีววิทยา: พันธุศาสตร์และชีววิทยาของเซลล์

หัวข้ออื่นในวิทยาศาสตร์ธรรมชาติ

ปริมาณสารสัมพันธ์โมลาริตีและการเจือจางสมดุลเคมีแคลอรีมิเตอร์และเอนทาลปีpH และบัฟเฟอร์ชีววิทยาของเซลล์

ใบงานสำหรับพิมพ์

ใบงาน พันธุศาสตร์ พร้อมเฉลย
ฝึก พันธุศาสตร์ ฟรีฝึก พันธุศาสตร์ เลยโจทย์ฟรีวันละ 5 ข้อ ไม่ต้องใช้บัตร