ผู้สอน ผศ. สจี กัณ หาเรียง ผศ.ดร. วุฒิไกร บุญคุ้ม ผู้ช่วยสอน : นางสาวอมรรัตน์ ตันบุญจิตต์

1. 117451 /137451 Animal Breeding and Improvement (for Veterinary Medicine)การปรับปรุงพันธุ์สัตว์ ผู้สอน ผศ.สจีกัณหาเรียง ผศ.ดร. วุฒิไกร บุญคุ้ม ผู้ช่วยสอน: นางสาวอมรรัตน์ตันบุญจิตต์

2. Overview of Animal Breeding ... ทำไมต้องมีการปรับปรุงพันธุ์สัตว์ ? ต้องการผลิตลูกสัตว์ที่มีลักษณะดีเด่นขึ้น

3. Animal Breeding : หลักการปรับปรุงพันธุ์สัตว์ 1) การคัดเลือกพันธุ์สัตว์ (Selection) • Phenotypic selection (ลักษณะปรากฏที่เรามองเห็น) • Breeding value selection (ลักษณะทางพันธุกรรม) 2) การผสมพันธุ์สัตว์ (Mating) • Inbreeding (มีความเป็นเครือญาติกัน) • Cross breeding (ไม่เป็นเครือญาติ/ผสมข้าม)

4. Basic genetic model P = G + Eเมื่อ P = Phenotype G = Genotype E = Environment G = A + D + I เมื่อ A = Additive gene D = Dominant gene I = Epitasis gene (ยีนสะสมถ่ายทอดจากพ่อแม่ไปสู่รุ่นลูกได้) (การข่มกันระหว่างยีนคู่เดียวกัน) (การข่มกันระหว่างยีนต่างคู่กัน)

5. P = G + E E = Ep + Et เมื่อ Ep = Permanent evi. (สภาพแวดล้อมถาวร) Et = Temporary evi. (สภาพแวดล้อมชั่วคราว) G = A + D + I เมื่อ A = Additive gene D = Dominant gene I = Epitasis gene

6. Related Area in Animal Breeding Classical genetic Population genetic Animal Breeding - Mendelian genetic - study of gene actions - gene frequency Mathematic Molecular biology - probability - genetic engineering - gene transfer - gene marker Statistical genetic • Estimation • - การประมาณค่าอัตราซ้ำ • - การประมาณค่าอัตราพันธุกรรม

7. พันธุศาสตร์เบื้องต้น (Principle of genetics) • Gene and Chromosome • DNA structure • Regulation of gene expression • Cell division

8. พันธุศาสตร์เบื้องต้น • Gene and Chromosome • DNA structure • Regulation of gene expression • Cell division

9. เซลล์และองค์ประกอบของเซลล์ (cell and cell components)

10. ยีน และ โครโมโซม (Gene and chromosome) • “ยีน” จะอยู่ในเซลล์ทุกเซลล์ของสัตว์

11. จำนวนโครโมโซม

12. โครงสร้างของดีเอ็นเอ (Structure of DNA) • เกลียวคู่ (double-helix model) • ทิศทางสวนทางกัน (anti-parallel) H-bond

13. องค์ประกอบทางเคมีของดีเอ็นเอ 1) น้ำตาล 2-deoxyriboseซึ่งเป็นน้ำตาลที่มีคาร์บอน 5 อะตอม โดยที่คาร์บอนตำแหน่งที่ 2 จะไม่มีหมู่ไฮดร็อกซี่ (OH-group) 2) ไนโตรจีนัสเบส (nitrogenous base)ได้แก่ - purineเบส adenine, (A) และ guanine (G) - pyrimidineเบส thymine (T) และ cytosine (C) พบว่าในสิ่งมีชีวิตทั่วไปจะมีอัตราส่วน A ≈ T, C ≈ G และ A+G ≈ T+C 3) หมู่ฟอสเฟต (phosphate group) ซึ่งประกอบด้วยฟอสฟอรัสและออกซิเจน

14. exon1 exon2 exon3 exon4 intron1 intron2 intron3 โครงสร้างของยีน (gene structure) promoter terminator

15. 5’ 3’ 3’ 5’ tRNA, rRNA mRNA exon1 exon2 exon3 exon4 Protein intron1 intron2 intron3 mRNA Subunit enzyme (Protein) Gene ทำงานอย่างไร

16. 5’ 3’ 3’ 5’ Transcription(การถอดรหัส) m-RNA Translation (การแปลรหัส) Protein

17. แต่ละเซลล์ในร่างกายสัตว์มียีนเท่ากันหรือไม่ ?

18. ผิวหนัง เด็ก ผู้ใหญ่ • WHERE / WHEN / HOW MUCH การแสดงออกของยีน ตับ

19. หน้าที่ของ DNA (the role of DNA) • Functions: คัดลอกข้อมูล Copying information • Functions: ถ่ายทอดข้อมูลได้ Transmitting information • Functions: เก็บรวบรวมข้อมูล Storing information • หน้าที่นี้สำคัญอย่างไร? : DNA เป็นชิ้นส่วนของยีนที่ควบคุมการพัฒนาการลักษณะของสิ่งมีชีวิต • : DNA จะมีการจำลองตัวเองอย่างแม่นยำในทุกๆ ครั้งที่มีการแบ่งเซลล์ • : สารพันธุกรรม (DNA) จะถ่ายทอดจากรุ่นหนึ่งไปยังรุ่นหนึ่ง

20. วัฏจักรของเซลล์ ( cell cycle) • วัฏจักรของเซลล์ หมายถึง ช่วงระยะเวลาการเปลี่ยนแปลงของเซลล์ ในขณะที่เซลล์มีการแบ่งตัว ซึ่งประกอบด้วย 2 ระยะได้แก่ การเตรียมตัวให้พร้อม ที่จะแบ่งตัว และกระบวนการแบ่งเซลล์

21. การแบ่งเซลล์ (cell division) • การแบ่งเซลล์แบบไมโตซิส - แบ่งเซลล์ร่างกายเพื่อเพิ่มจำนวน (2n) • การแบ่งเซลล์แบบไมโอซิส - แบ่งเซลล์สืบพันธุ์ (n)

22. ขั้นตอนต่างๆของการแบ่งเซลล์ 1. ระยะอินเตอร์เฟส ( interphase) เป็นระยะพักตัว จะมองไม่เห็นเส้นโครโมโซม 2. ระยะโฟรเฟส ( prophase) ระยะที่โครโมโซมหดสั้น มองเห็นเป็นเส้นและเริ่มแบ่งตัว 3. ระยะเมทาเฟส ( metaphase) เส้นโครมาติดหดสั้น และเคลื่อนตัวมาเรียงตรงกลางนิวเคลียส

23. 4. ระยะแอนาเฟส ( anaphase) ระยะนี้เส้นใยสปินเดิล หดสั้นเข้า ดึงให้โครมาทิดแยกตัวออกจากกัน แล้วโครมาทิด จะค่อยๆ เคลื่อนไปยังแต่ละขั้ว ของเซลล์ 5. ระยะเทโลเฟส ( telophase) โครมาทิดที่แยกออกจากกัน จะเรียกเป็น โครโมโซมลูก ( daughter chromosome) ซึ่งจะไปรวมกลุ่มในแต่ละขั้วของเซลล์

24. Mendelian genetics ทฤษฎีการถ่ายทอดลักษณะทางพันธุศาสตร์...

25. ยีนและโครโมโซมในการถ่ายทอดลักษณะยีนและโครโมโซมในการถ่ายทอดลักษณะ Autosome โครโมโซมที่ไม่เกี่ยวข้องกับการบ่งชี้เพศ ยีนส่วนใหญ่อยู่บนโครโมโซมกลุ่มนี้ Sex chromosome โครโมโซมที่กำหนดเพศของสิ่งมีชีวิต

26. ยีนทั้งหมดในเซลล์หรือสิ่งมีชีวิต เรียกว่า จีโนม(genome) เช่น - human genome project - pig genome project

27. ตำแหน่งของยีนบนโครโมโซม เรียกว่า Locus

28. Allele A Homologous chromosome Allele a Locus

29. Locus Allele a A a A a สภาพของยีนแต่ละแบบที่มีตำแหน่งอยู่บนโครโมโซม เรียกว่า allele allele A

30. Basic term: 1.Phenotype เป็นลักษณะที่สัตว์แสดงออก สามารถมองเห็น ชั่งตวง วัดได้ 2.Genotype ลักษณะทางพันธุกรรม นิยมสมมุติให้เป็นตัวอักษรเพื่อใช้แทนยีนที่ควบลักษณะ เช่น AA, Aa,aa 3. Homologous Chromosome โครโมโซมคู่เหมือน

31. 4. Dominant gene ยีนที่สามารถแสดงออกได้เมื่อสัตว์มียีโนไทป์ heterozygousแทนยีนด้วยอักษรพิมพ์ใหญ่ เช่น A 5. Recessive gene ยีนที่ไม่สามารถแสดงออกได้เมื่อสัตว์มียีโนไทป์ heterozygous แทนยีนด้วยอักษรพิมพ์เล็กเช่น a Genotype Phenotype AA (homozygote dominance) สีแดง Aa (heterozygote) สีแดง aa (homozygote recessive) สีขาว

32. Mendelian Genetics • เรียกว่าการถ่ายทอดแบบเมนเดล • เป็นการศึกษาการถ่ายทอดลักษณะพันธุกรรมเบื้องต้น • นักบวชชาว ออสเตรีย • บิดาทางพันธุศาสตร์ • ศึกษาการแสดงออกของลักษณะในต้นถั่วลันเตา

33. Greger Johann Mendel • Law of segregation of gene (การแยกตัวของยีน) • Law of independent assortment (การรวมตัว/เข้าชุดอย่างอิสระของยีน)

34. กฎข้อที่ 1 • Law of segregation of gene (การแยกตัวของยีน) • ในการสร้างเซลล์สืบพันธุ์ (gamete) จำนวนยีนจะลดลงครึ่งหนึ่ง • การผสมพันธุ์จะมีการรวมตัวของยีน โดยยีนเด่นจะข่มยีนด้อย • ทำให้ลูกรุ่นที่ 1 มีลักษณะที่เหมือนกัน • F1ผสมกันเอง ลักษณะที่หายไปในรุ่น F1 จะแสดงออกในรุ่น F2 • - Phenotypic ratioเท่ากับ 3 : 1

35. DominantVsRecessive • สีใดเป็น dominant และสีใดเป็น recessive • ถ้ากำหนดให้ยีน R ควบคุมการมีสีม่วง และ r ควบคุมการมีสีขาว ยีนใดเป็น dominant gene • homozygous genotype (RR, rr) เรียกพันธุ์แท้ • heterozygous genotype (Rr) เรียกลูกผสม

36. Monohybrid cross • การผสมพันธุ์ระหว่าง heterozygousของยีน 1 คู่ • ถ้าลักษณะถูกควบคุมแบบข่มสมบูรณ์ (complete dominant) การผสมพันธุ์ระหว่างลูกผสมจะได้อัตราส่วนของdominant : recessive เป็น 3:1 ตามกฎเมนเดลเสมอ

37. สีใดเป็น dominant และสีใดเป็น recessive • ถ้ากำหนดให้ยีน B ควบคุมการมีสีดำ และ b ควบคุมการมีสีแดง ยีนใดเป็น recessive gene • จงบอกจีโนไทป์ของสัตว์ i, ii, iii • จีโนไทป์ของสัตว์ลูกผสมได้แก่.. ii i iii

38. จีโนไทป์ของสัตว์ลูกผสมได้แก่…....จีโนไทป์ของสัตว์ลูกผสมได้แก่….... bb BB Bb

39. Monohybrid cross • ตัวอย่าง ยีนควบคุมสีขนในโคแองกัส เกิดจากยีน 1 คู่ กำหนดให้ยีน B ควบคุมขนสีดำ b ควบคุมขนสีแดง ดังนั้น โคที่มียีโนไทป์ BB,Bbจะมีสีดำ และ bb มีสีแดง parent BB x bb gamete B Bbb F1 Bb เมื่อ B>b สมบูรณ์ ลูกรุ่นที่ 1 มี phenptype เหมือนกัน

40. นำ F1มาผสมกันเอง (F1  ) พ่อ Bb x แม่ Bb Gamete B bBb F2 BB BbBbbb Genotypic ratio 1BB: 2Bb: 1bb Phenotypic ratio 3(แดง) : 1 (ดำ)

41. รูปแบบพื้นฐานของยีโนไทป์ลูกที่เกิดจากการผสมพันธุ์ของยีน 1 คู่ 6 basic cross พ่อ แม่ ยีโนไทป์ลูก 1. AA x AA AAทั้งหมด 2. AA x aaAaทั้งหมด 3. aa x aaaaทั้งหมด 4. Aax AA ½ Aa : ½ AA 5. Aa x aa ½ Aa : ½ aa 6. Aa x Aa ¼ AA : ½ Aa : ¼ aa

42. Dihybrid cross • การผสมพันธุ์ที่เกิดจากยีนควบคุม 2 ตำแหน่ง ตัวอย่าง การควบคุมลักษณะสีขนและการมีเขาในโค ยีนตำแหน่งที่ 1 ยีนควบคุมสีขน B = ขนสีดำ b = ขนสีแดง ยีนตำแหน่งที่ 2 ยีนควบคุมการมีเขา P = ไม่มีเขา p = มีเขา parent BBPP x bbpp gamete BP bp F1 BbPp เมื่อ B>b สมบูรณ์ เมื่อ P>p สมบูรณ์

43. กำหนดให้การผสมพันธุ์พ่อ BbPp x แม่ BbPp ParentPpBb x PpBb Gamete ? วิธีการสร้าง gamete ดังนี้ ตาราง punnet (punnet’s square)

44. ยีนคู่ที่ 1 ยีนคู่ที่ 2 BbPp x BbPp การสร้าง gamete • วิธี punnet’s square (BbPp) B b P BP bP Bp bp p ดังนั้นมี gamete ได้แก่ BP, bP, Bp, bp

45. Gamete พ่อ PB pB Pb pb Gamete แม่ PPBB PpBB PPBb PpBb PB PpBB ppBB PpBb ppBb pB Pb PPBb PpBb PPBb Ppbb PpBb ppBb Ppbb ppbb pb • หาจำนวน genotype ด้วยวิธี Punnet’s square จงหาอัตราส่วน genotype ลูกที่เกิดขึ้น?

46. Pp x Pp 1/4PP 2/4Pp 1/4pp Bb x Bb 1/4BB 2/4Bb 1/4bb • 2. Fork lineผสมพันธุ์ PpBb x PpBb 1/16 ไม่มีเขา สีดำ 2/16 ไม่มีเขา สีดำ 1/16 ไม่มีเขา สีแดง ¼ BB 2/4 Bb ¼ bb 1/16 PPBB 2/16 PPBb 1/16 PPbb ¼ PP 2/4 Pp ¼ pp 2/16 PpBB 4/16 PpBb 2/16 Ppbb 2/16 ไม่มีเขา สีดำ 4/16 ไม่มีเขา สีดำ 2/16 ไม่มีเขา สีแดง ¼ BB 2/4 Bb ¼ bb 1/16 ppBB 2/16 ppBb 1/16 ppbb 1/16 มีเขา สีดำ 2/16 มีเขา สีดำ 1/16 มีเขา สีแดง ¼ BB 2/4 Bb ¼ bb

47. การผสมของยีน 3 คู่ BbSSHh x bbssHh ดำ-ปลอด-ปกติ แดง-คาดขาว-ปกติ

48. BbSSHh x bbssHh ดำ-ปลอด-ปกติ แดง-คาดขาว-ปกติ คำนวณตามกฎเมนเดล ยีนคู่ที่ 1 Bb x bb ยีโนไทป์ 1Bb : 1bb ดำ แดง ดำ แดง ยีนคู่ที่ 2 SS x ss ยีโนไทป์ 1Ss ปลอด คาดขาว ปลอด ยีนคู่ที่ 3 Hh x Hh ยีโนไทป์ 1HH : 1Hh : hh ปกติ ปกติ ปกติ ปกติ ไส้เลื่อน

49. Fork line Locus 1 Locus 2Locus 3 genotype phenotype 1Bb 1Ss1HH 1BbSsHH 1 ดำ-ปลอด-ปกติ 2Hh 2BbSsHh 2 ดำ-ปลอด-ปกติ 1hh1BbSshh 1 ดำ-ปลอด-ไส้เลื่อน 1bb 1Ss1HH 1bbSsHH 1 แดง-ปลอด-ปกติ 2Hh 2bbSsHh 2 แดง-ปลอด-ปกติ 1hh1bbSshh 1แดง-ปลอด-ไส้เลื่อน

50. ยีนคู่ที่ 3 Hh x Hh ยีโนไทป์ 1HH : 1Hh : hh ปกติ ปกติ ปกติ ปกติ ไส้เลื่อน  ถ้าการเกิดไส้เลื่อนมีผลต่อการผลิต ... เราจะทำอย่างไรจึงจะไม่ทำให้เกิดโรคไส้เลื่อนในฝูงสุกร ? อาการไส้เลื่อน ในสุกรเกิดจากสาเหตุอะไร?