20001-1002 (5)

ใบความรู้ วชิ าพลังงาน ทรพั ยากรและส่งิ แวดลอ้ ม (Energy, Resources and Environment Conservation) รหัสวชิ า ๒๐๐๐๑-๑๐๐๒ รายวชิ าพลังงาน ทรัพยากรและส่ิงแวดล้อม จานวน ๒ หนว่ ยกติ 2–0-2 จุดประสงค์รายวิชา เพ่ือให้ 1. เข้าใจหลกั การวธิ กี ารปอ้ งกนั แก้ไข้ ปญั หาและการอนุรกั ษ์พลังงาน ทรพั ยากรและส่ิงแวดลอ้ ม 2. สามารถประยุกต์ใชห้ ลักการและวิธีการเพอ่ื ป้องกนั แก้ไข้ ปัญหาและอนุรักษ์พลังงาน ทรพั ยากรและสิ่งแวดลอ้ มในงานอาชพี 3. มเี จตคตทิ ดี่ ตี ่อการอนุรักษพ์ ลงั งาน ทรัพยากรและส่ิงแวดล้อมในงานอาชพี สมรรถนะรายวชิ า 1. แสดงความรู้เกี่ยวกบั พลงั งาน ทรัพยากรและสิง่ แวดลอ้ ม หลกั การและวธิ ีการป้องกนั แกไ้ ขปญั หาและอนรุ ักษ์พลงั งาน ทรพั ยากรและ สิ่งแวดลอ้ ม 2. วิเคราะหส์ ภาพปัญหาและผลกระทบทเ่ี กดิ จากการใช้พลังงาน ทรพั ยากรและสงิ่ แวดลอ้ ม 3. วางแผนปอ้ งกันแก้ไข้ ปัญหาและผลกระทบทีเ่ กดิ จากการใชพ้ ลังงาน ทรพั ยากรและสง่ิ แวดลอ้ มในงานอาชีพ 4. วางแผนการอนุรักษพ์ ลงั งาน ทรัพยากรและส่งิ แวดลอ้ มในงานอาชีพ คาอธิบายรายวชิ า ศึกษาเกี่ยวกับพลังงานทรัพยากรและส่ิงแวดล้อม ประเภทของพลังงาน ทรัพยากรและสิ่งแวดล้อมความสัมพันธ์ของพลังงาน ทรัพยากรและสิ่งแวดล้อมกับการดํารงชีวิต การใช้ประโยชน์ของพลังงาน พลังงานทดแทนและทรัพยากร สถานการณ์ปัญหาและ ผลกระทบที่เกิดจากการใช้พลังงานและทรัพยากรแนวทางป้องกันและแก้ไข ปัญหาพลังงาน ทรัพยากรและสิ่งแวดล้อม หลักการและ วิธกี ารอนรุ กั ษพ์ ลังงานทรัพยากรและสงิ่ แวดลอ้ ม กฎหมายและนโยบายท่เี กย่ี วข้อง

หน่วยท่ี 5 เทคโนโลยชี ีวภาพ

ความหมายของ พนั ธุวศิ วกรรม การนา เทคโนโลยชี ีวภาพ เทคโนโลยชี ีวภา เทคโนโลยชี ีวภาพ การโคลน พไปใช้ อาหารดดั แปร ประโยชน์ พนั ธุกรรม สิ่งมชี ีวติ ดดั แปร พนั ธุกรรม

1. ความหมายของเทคโนโลยชี ีวภาพ หมายถึง การศึกษาและนาความรู้ด้านวิทยาศาสตร์ ที่เก่ียวกับ ส่ิงมีชีวิตชนิดต่างๆ เช่น จุลินทรีย์ พืชและสัตวม์ าใชป้ ระโยชน์ตามท่ีเรา ตอ้ งการ

2.พนั ธุวศิ วกรรม หมายถึง กระบวนการตดั ต่อหรือเปลี่ยนแปลงองค์ประกอบทาง พันธุกรรมของสิ่งมีชีวิต ซ่ึงเป็ นกระบวนการท่ีไม่ได้เกิดข้ึนตาม ธรรมชาติ เพื่อสร้างส่ิงมีชีวิตใหม่ซ่ึงมีคุณสมบตั ิตามที่ตอ้ งการ เกิดการ แปรผนั ของยีนไดร้ วดเร็วและสามารถทาใหเ้ กิดส่ิงมีชีวิตทมี่ ีการผสมยนี ขา้ มเผา่ พนั ธุไ์ ด้ โดยอาศยั เทคนิคทางวิทยาศาสตร์ที่สลบั ซบั ซอ้ น

ข้นั ตอนการตดั ต่อ DNA โดยพนั ธุวศิ วกรรม CLICK

ข้นั ตอนการตดั ต่อ DNA โดยพนั ธุวศิ วกรรม CLICK

3.การนาเทคโนโลยชี ีวภาพไปใช้ประโยชน์ การใชป้ ระโยชน์จาก เทคโนโลยชี ีวภาพ ไดแ้ ก่ ดา้ นการเกษตรกรรม ดา้ นการแพทยแ์ ละสาธารณสุข ดา้ นการอนุรักษส์ ่ิงแวดลอ้ ม ดา้ นการพฒั นาอุตสาหกรรม ดา้ นนิติวิทยาศาสตร์

3.1 ด้านการเกษตรกรรม 1. การปรับปรุงพนั ธุ์พืชใหต้ า้ นทานโรคและแมลง 2. การขยายพนั ธุ์พืช ที่มีค่าทางเศรษฐกิจ ด้วยเทคนิคการเพาะเล้ียง เน้ือเยอื่ พืช 3. การพฒั นาพนั ธุ์พืชใหม้ ีคุณภาพผลผลิตดี 4. การพฒั นาพนั ธุพ์ ชื ใหผ้ ลิตสารพิเศษ 5. การพฒั นาพนั ธุ์สตั ว์ โดยการถ่ายฝากยนี 6. การพฒั นาสายพนั ธุจ์ ุลินทรีย์ ใหม้ ีคุณลกั ษณะพเิ ศษบางอยา่ ง

3.2 ด้านการแพทย์และสาธารณสุข • การตรวจวนิ ิจฉยั โรค • การตรวจแกไ้ ขโรคพนั ธุกรรมบางชนิด • การพฒั นายารักษาโรคและวคั ซีน • การสบั เปลี่ยนยนี ดอ้ ยดว้ ยยนี ดี • การติดตามรักษาผปู้ ่ วยโรคมะเร็งเมด็ โลหิตขาวที่ไดร้ ับการปลูกถ่ายไขกระดูก • การพิสูจน์ความสมั พนั ธ์ทางสายเลือด โดยใชล้ ายพมิ พด์ ีเอน็ เอของพอ่ แม่ลูกมาพสิ ูจน์ • การผลิตสารและฮอร์โมนท่ีใชท้ างการแพทย์ • การผลิตวคั ซีนที่ปราศจากสารแอนติเจนท่ีมีพิษ • การกาจดั แมลงบางชนิดท่ีเป็นพาหะนาโรค ใชว้ ธิ ีทาใหเ้ กิดการกลายในระดบั ยนี • การประยกุ ตใ์ ชเ้ ทคนิคการเพาะเล้ียงเน้ือเยอื่ พชื เพ่อื ผลิตสารทุติยภูมิ ท่ีมีฤททธทิทางยา

3.3 ด้านการอนุรักษ์ส่ิงแวดล้อม พืชท่ีไดร้ ับการถ่ายฝากยนี ตา้ นทานโรคและแมลง ทาให้ไม่ตอ้ งใช้ สารเคมีฉีดพน่ หรือใชใ้ นปริมาณที่ลดลงมาก ช่วยอนุรักษส์ ิ่งแวดลอ้ ม

3.4 ด้านการพฒั นาอตุ สาหกรรม ก า ร ใ ช้พ ัน ธุ วิ ศ ว ก ร ร ม ใ น ก า ร เ ป ล่ี ย น แ ป ล ง อ ง ค์ป ร ะ ก อ บ ท า ง พันธุกรรมของส่ิ งมีชีวิต ให้มีคุณภาพตรงกับความต้องการของ อุตสาหกรรม ทาใหเ้ กิดอุตสาหกรรมใหม่ๆ มากมาย

3.5 ด้านนิตวิ ทิ ยาศาสตร์ เทคโนโลยพี นั ธุวศิ วกรรมถูกนาไปใชใ้ นการพิสูจนค์ วามสัมพนั ธ์ ทางสายเลือด พิสูจนผ์ ตู้ อ้ งหาในคดีอาชญากรรมต่าง ๆ

4. สิ่งมชี ีวติ ดดั แปรพนั ธุกรรม (GMOs) หมายถึง ส่ิงมีชีวิตที่ (รวมท้งั จุลินทรีย)์ ซ่ึงสารพนั ธุกรรม (DNA) ถูกเปลี่ยนแปลงโดยกระบวนการปรับปรุงทางพนั ธุกรรมหรือไดร้ ับการ ตัดแต่งยีน โดยใช้เทคนิคทางพันธุวิศวกรรม ซ่ึงไม่เกิดข้ึนเองตาม ธรรมชาติ เพ่ือเปลี่ยนแปลงพนั ธุกรรมของพืช และสัตว์ ให้มีคุณสมบตั ิ เพม่ิ เติมจากธรรมชาติ ตามที่มนุษยต์ อ้ งการ โดยลกั ษณะทางพนั ธุกรรมที่ ถูกเปลี่ยนแปลงไปแลว้ น้นั สามารถถ่ายทอดไปยงั ลูกหลานได้

ประโยชน์ของการผลติ พืช GMOs • สามารถปรับปรุงพนั ธุ์พชื และสัตวไ์ ดต้ ามความตอ้ งการ โดยใชเ้ วลานอ้ ย กวา่ เมื่อเปรียบเทียบกบั การผสมพนั ธุข์ องพชื และสตั วต์ ามธรรมชาติ • สามารถเพม่ิ ผลผลิตอาหารท้งั พืชและสตั วไ์ ดม้ ากเท่ากบั ความตอ้ งการ ของประชากรโลก ในระยะเวลาอนั ส้นั และไม่ข้ึนกบั ฤทดูกาล • ไดผ้ ลผลิตท่ีมีลกั ษณะถูกตอ้ ง แม่นยา มีความคลาดเคล่ือนนอ้ ยกวา่ วธิ ี ทางธรรมชาติ เนื่องจากเป็นการนายนี ท่ีตอ้ งการโดยเฉพาะมาถ่ายใส่ใน ส่ิงมีชีวิตท่ีตอ้ งการปรับปรุง • ช่วยลดการใชส้ ารเคมีในการกาจดั แมลงและโรคพืช ซ่ึงทาใหเ้ กดิ การ สะสมจนเป็นพษิ ต่อสภาพแวดลอ้ ม

ปัญหาท่ีอาจเกดิ ขนึ้ จากการผลติ พืช GMOs • อาจทาให้พืชอื่นโดยเฉพาะวชั พืชท่ีไดร้ ับยีนที่มีความทนทานสารกาจดั วชั พืช ตา้ นทานแมลง ตา้ นทานสารปฏิชีวนะหรือมีความตา้ นทานเช้ือโรค และเช้ือไวรัสได้ • อาจเกิดพษิ ต่อแมลงชนิดอ่ืนที่ไม่ใช่ศตั รูพชื • อาจเกิดการผสมขา้ มพนั ธุ์ของสิ่งมีชีวติ โดยไม่ทราบผลกระทบที่จะตามมา • อาจทาใหค้ วามหลากหลายของหน่วยพนั ธุกรรมในธรรมชาติลดลง • เกิดการช้ีนากสิกรรมของโลกใหใ้ ชใ้ นการเปล่ียนถ่ายหน่วยพนั ธุกรรม • อาจเสียดุลการคา้ จากการต้องจ่ายค่าพนั ธุ์พืช สัตว์ หรือสิทธิบตั รจาก ประเทศท่ีมีการพฒั นาสูง

5.อาหารดดั แปรพนั ธุกรรม หมายถึง พืชดัดแปรพนั ธุกรรมที่สามารถบริโภคเป็ นอาหารได้ โดยตรง อาหารและผลิตภัณฑ์ท่ีผลิตหรื อแปรรู ปจากพืชดัดแปร พนั ธุกรรม รวมท้งั อาหารและผลิตภณั ฑท์ ่ีแปรรูปจากผลิตภณั ฑท์ ี่ไดจ้ าก พืชดัดแปรพันธุกรรม หรือ มีส่วนประกอบอย่างใดอย่างหน่ึงจาก ผลิตภณั ฑท์ ่ีไดจ้ ากการแปรรูปพชื ดดั แปรพนั ธุกรรม

ประโยชน์ของการผลติ อาหาร GMOs • มีคุณคา่ ทางโภชนาการสูงและมีองคป์ ระกอบท่ีดีต่อสุขภาพมากข้ึน • สามารถนามาบริโภคเพ่ือป้องกนั โรคชนิดต่างๆและรักษาโรคบางชนิด • เกิดผลิตภณั ฑอ์ าหารใหม่ๆ ส่ิงมีชีวติ ใหม่ๆ ที่เป็นไปตามจุดประสงคข์ อง ผบู้ ริโภคมากยงิ่ ข้ึน

ความเส่ียงหรืออนั ตรายจากการบริโภคอาหาร GMOs • Inserted gene ท่ีสอดใส่เขา้ ไปอาจมีผลเสียต่อสุขภาพ • Inserted gene อาจสร้างโปรตีนท่ีเป็นพิษต่อคนหรือสร้างโปรตีนท่ีทาให้ เกิดการแพ้ • ยนี ตวั ใหม่อาจเหนี่ยวนาใหเ้ กิดสารพิษท่ีมีอนั ตรายเพม่ิ ข้ึน • Inserted gene จะทาใหจ้ ุลินทรียท์ ี่นายนี เขา้ ไปใน host cell อาจเพ่ิมความ เป็นพษิ อนั ตรายมากข้ึน • inserted gene อาจจะเคล่ือนยา้ ยไปสู่จุลินทรียใ์ นกระเพาะอาหาร ลาไส้ หรือทางเดินอาหารของคน

แนวโน้มของผลกระทบต่อสุขภาพเน่ืองจากการบริโภค GMOs • อาจทาใหเ้ กิดโรคติดต่อ • อาจทาใหเ้ กิดการตา้ นสารปฏิชีวนะ • อาจทาใหเ้ กิดโรคไม่ติดต่อหรือโรคเร้ือรัง • อาจทาใหเ้ กิดผลท่ีไม่ต้งั ใจ • อาจทาใหเ้ กิดการเปลี่ยนแปลงระบบภูมิคุม้ กนั หรืออาการแพ้ • อาจทาใหเ้ กิดผลทางออ้ มต่อสุขภาพ

6.การโคลน คือ การคดั ลอก (copy) พนั ธุห์ รือการสร้างส่ิงมีชีวิตข้ึนมาใหม่ โดย ไม่อาศยั การปฏิสนธิของเซลลส์ ืบพนั ธุเ์ พศผแู้ ละเพศเมีย แต่ใชเ้ ซลล์ ร่างกายในการสร้างส่ิงมีชีวติ ข้ึนมาใหม่ ซ่ึงมีลกั ษณะทางพนั ธุกรรม เหมือนของเดิมทุกประการ

การโคลนสามารถแบ่งออกไดเ้ ป็น 2 อยา่ ง ตามวตั ถุประสงค์ คือ • การโคลนเพอ่ื การขยายพนั ธุ์ – เอม็ บริโอ โคลนนิ่ง เป็นการลอกแบบการสร้างเดก็ แฝดในธรรมชาติ โดยการ นาเซลล์ 1 หรือมากกวา่ 1 ออกมาจากตวั ออ่ น จากน้นั กระตุน้ ใหเ้ ซลลด์ งั กล่าว พฒั นาข้ึนมาเป็นตวั ออ่ นตามท่ีตอ้ งการ – ดีเอน็ เอ โคลนนิ่ง เป็นเทคนิคที่ใชเ้ พื่อการจาลองสัตวท์ ี่มีชีวิตอยแู่ ละเจริญเตม็ ที่ แลว้ โดยการนาดีเอน็ เอบางส่วนออกมาจากไข่ของสตั วต์ วั เมีย แลว้ แทนท่ีดี เอน็ เอท่ีไดจ้ ากสตั วต์ น้ แบบ ซ่ึงโตเตม็ ที่แลว้ จากน้นั ใชว้ ธิ ีกระตุน้ แลว้ นาไปฝัง ไวเ้ พื่อใหพ้ ฒั นาข้ึนมาในสัตวท์ ่ีเป็นแม่ วธิ ีการน้ียงั ไม่มีการทดลองใน มนุษย์ แตม่ ีความเป็นไปไดท้ ่ีจะสามารถสร้างตวั ออ่ นของคนที่เติบโตข้ึนมา เหมือนคนตน้ แบบได้

การโคลนสามารถแบ่งออกไดเ้ ป็น 2 อยา่ ง ตามวตั ถุประสงค์ คือ • การโคลนเพอื่ การรักษา เป็ นการโคลนแบบเดียวกบั ดีเอน็ เอแตกต่างกนั คือ ไม่ปล่อยให้ไข่ ท่ีถูกแทนที่ดีเอ็นเอแลว้ เติบโตข้ึนเป็ นสัตว์หรือคนเต็มตวั แต่จะใช้ ประโยชน์จากการพฒั นาของไข่ ที่ถูกแทนที่ดีเอ็นเอและถูกกระตุน้ แลว้ ซ่ึงจะเป็นการสร้างสเตม็ เซลล์ หรือเซลลต์ น้ กาเนิดข้ึนมา ดว้ ยการ แยกสเตม็ เซลลอ์ อกมาพฒั นาเป็นเน้ือเยอื่ หรืออวยั วะหน่ึงอวยั วะใดของ คนเต็มรู ปแบบ สาหรับนาไปปลูกถ่ายให้กับเจ้าของสเต็มเซลล์ ต่อไป ในขณะท่ีตวั อ่อนซ่ึงถูกแยกสเตม็ เซลลอ์ อกมาแลว้ จะถูกทาลาย

ประโยชน์ของการโคลน • อนุรักษพ์ นั ธุส์ ตั วแ์ ละพืชหายาก และใกลส้ ูญพนั ธุ์ ใหแ้ พร่ขยายจานวนข้ึน ไดร้ วดเร็วกวา่ การ ผสมกนั ตามธรรมชาติ • ช่วยในการทดลองทางการแพทยท์ ี่ตอ้ งใชส้ ตั วท์ ดลองเป็นจานวนมาก • ผลิตสตั วท์ ่ีเปล่ียนแปลงพนั ธุกรรมเพ่อื เป็นรูปแบบในการทดลองเพอื่ รักษาโรคของมนุษย์ • คู่สมรสท่ีไม่มีโอกาสใหก้ าเนิดบุตรดว้ ยวธิ ีอื่น อาจมีโอกาสไดบ้ ุตรมากข้ึน • เพื่อเป็นการผลิตอวยั วะของสตั วเ์ พอ่ื การยา้ ยฝาก • ดา้ นการปลูกถ่ายอวยั วะ อาจไดอ้ วยั วะที่เขา้ กนั ได้ ลดความเสี่ยงต่อการใชย้ ากดภมู ิคุม้ กนั • ช่วยในการผลิตสตั วท์ ี่เปล่ียนแปลงพนั ธุกรรมเพอ่ื ผลิตเภสชั ภณั ฑแ์ ละสารต่างๆดว้ ยเทคโนโลยี การสอดแทรกยนี • ทาใหน้ กั วทิ ยาศาสตร์ไดเ้ ขา้ ใจขบวนการทางานของยนี และการจาแนกชนิดของเซลลเ์ พอ่ื นาไป ประยกุ ตใ์ ชไ้ ดใ้ นการแพทย์

ข้อเสียของการโคลน • ทาให้เกิดการคดั เลือกสายพนั ธุ์ท่ีดีในการเป็ นต้นแบบ ซ่ึงปัญหาอยู่ ท่ีวา่ เราใชอ้ ะไรเป็นเกณฑต์ ดั สินวา่ ลกั ษณะอยา่ งใด ท่ีเรียกว่าดี อยา่ งไร ไม่ดี • ความเหมือนกนั ทาใหส้ ูญเสียความมีเอกลกั ษณ์ และความ หลากหลาย อนั เป็นตน้ กาเนิดของววิ ฒั นาการ • การทาโคลนในมนุษยด์ ว้ ยจุดประสงคอ์ นั ใดกต็ าม ก่อใหเ้ กิดปัญหา จริยธรรมตามมา