กฎการแยก เกิดในระยะใด

กฎการแยก: การเต้นรำของโครโมโซมในระยะแอนาเฟส I

กฎการแยก (Law of Segregation) หนึ่งในกฎพื้นฐานของพันธุศาสตร์ที่เมนเดลค้นพบ นั้นไม่ได้เกิดขึ้นอย่างฉับพลัน แต่เป็นผลลัพธ์ของกระบวนการที่ซับซ้อนภายในเซลล์ และกระบวนการนั้นเกิดขึ้นอย่างเงียบเชียบในระยะ แอนาเฟส I (Anaphase I) ของการแบ่งเซลล์แบบไมโอซิส (Meiosis) นั่นเอง

ไมโอซิสเป็นการแบ่งเซลล์แบบลดจำนวนโครโมโซม ซึ่งสำคัญต่อการสร้างเซลล์สืบพันธุ์ (Gametes) เช่น เซลล์ไข่และเซลล์สเปิร์ม ในระยะไมโอซิส I โครโมโซมคู่ homologous (โครโมโซมที่เหมือนกัน แต่มาจากพ่อและแม่) จะจับคู่กัน การจับคู่กันอย่างเป็นระเบียบนี้ช่วยให้เกิดการแลกเปลี่ยนสารพันธุกรรมระหว่างโครโมโซม (crossing over) ในระยะโปรเฟส I เพิ่มความหลากหลายทางพันธุกรรมก่อนการแยกตัว

และนั่นคือสิ่งสำคัญที่นำมาสู่กฎการแยก ในระยะ แอนาเฟส I ที่เป็นหัวใจของกระบวนการนี้ โครโมโซมคู่ homologous จะแยกตัวออกจากกัน โดยแต่ละโครโมโซมจะถูกดึงไปยังขั้วตรงข้ามของเซลล์ด้วยเส้นใยไมโครทูบูล (Microtubules) นี่เองคือจุดที่กฎการแยกเกิดขึ้นอย่างเป็นรูปธรรม

ลองนึกภาพโครโมโซมคู่หนึ่ง สมมุติว่ามียีนควบคุมสีดอกไม้ โดยหนึ่งโครโมโซมมีอัลลีล (Allele) สำหรับดอกสีม่วง (P) อีกโครโมโซมหนึ่งมีอัลลีลสำหรับดอกสีขาว (p) ในระยะแอนาเฟส I โครโมโซมทั้งสองจะแยกออกจากกัน ทำให้เซลล์ลูกหนึ่งได้รับอัลลีล P และอีกเซลล์หนึ่งได้รับอัลลีล p การแยกตัวนี้เป็นไปอย่างอิสระ และเกิดขึ้นกับทุกคู่ของโครโมโซม homologous ผลที่ได้คือเซลล์สืบพันธุ์แต่ละเซลล์จะมีเพียงหนึ่งอัลลีลจากแต่ละยีนเท่านั้น

กระบวนการนี้สำคัญอย่างยิ่งต่อการคงความหลากหลายทางพันธุกรรม หากโครโมโซมไม่แยกตัวในระยะแอนาเฟส I ลูกหลานจะได้รับอัลลีลที่เหมือนกันทุกตัวจากพ่อแม่ ส่งผลให้ไม่มีความหลากหลายทางพันธุกรรมและขาดความสามารถในการปรับตัวต่อสิ่งแวดล้อมที่เปลี่ยนแปลง การแยกตัวในระยะแอนาเฟส I จึงเป็นกลไกสำคัญที่ธรรมชาติใช้ในการสร้างความแตกต่างทางพันธุกรรมในสิ่งมีชีวิต และก่อให้เกิดกฎการแยก กฎพื้นฐานที่เป็นรากฐานสำคัญของพันธุศาสตร์สมัยใหม่