sc02017

1   หนงั สอื เรยี นสาระความรู้พน้ื ฐาน รายวชิ าเลอื ก เทคโนโลยชี วี ภาพ รหสั วชิ า พว02017 ระดบั ประถมศกึ ษา มธั ยมศกึ ษาตอนต้น มธั ยมศกึ ษาตอนปลาย ตามหลกั สูตรการศกึ ษานอกระบบระดบั การศกึ ษาขนั้ พน้ื ฐาน พุทธศกั ราช 2551 สํานักงานส่งเสริมการศึกษานอกระบบและการศึกษาตามอธั ยาศัยจงั หวดั เชียงใหม่ สํานักงานส่งเสริมการศึกษานอกระบบและการศึกษาตามอธั ยาศัย สํานักงานปลดั กระทรวงศึกษาธิการ กระทรวงศึกษาธิการ ห้ามจาํ หน่าย หนงั สือเรียนเล่มน้ีจดั พิมพด์ ว้ ยเงินงบประมาณแผน่ ดินเพ่อื การศึกษาตลอดชีวิตสาํ หรับประชาชน ลิขสิทธ์ิเป็นของสาํ นกั งาน กศน.จงั หวดั เชียงใหม่

ก   คาํ นํา หนังสือเรียนรายวิชาเลือก วิชาเทคโนโลยีชีวภาพ รหัสวิชา พว02017 ตามหลักสูตรการศึกษา นอกระบบระดับการศึกษาขั้นพื้นฐานพุทธศักราช 2551 ระดับประถมศึกษา มัธยมศึกษาตอนต้น และ มัธยมศึกษาตอนปลาย จัดทําข้ึนเพื่อให้ผู้เรียนได้รับความรู้และประสบการณ์ ซึ่งเป็นไปตามหลักการปรัชญา การศกึ ษานอกโรงเรียน และพระราชบญั ญัติสง่ เสริมการศกึ ษานอกระบบและการศกึ ษาตามอัธยาศยั พ.ศ.2551 ให้ผู้เรียนมีคุณธรรมจริยธรรม มีสติปัญญา มีศักยภาพในการประกอบอาชีพและสามารถดํารงชีวิตอยู่ในสังคม ได้อย่างมคี วามสุข เพ่ือให้การจัดกระบวนการเรียนรู้ของสถานศึกษามีประสิทธิภาพ สถานศึกษาต้องใช้หนังสือเรียนที่มี คุณภาพ สอดคล้องกับสภาพปัญหาความต้องการของผู้เรียน ชุมชน สังคม และคุณลักษณะอันพึงประสงค์ของ สถานศึกษา หนังสือเล่มนี้ได้ประมวลสาระความรู้ กิจกรรมเสริมทักษะ แบบวัดประเมินผลการเรียนรู้ไว้อย่าง ครบถ้วน โดยองค์ความรู้น้ันได้นํากรอบมาตรฐานการเรียนรู้ตามที่หลักสูตรกําหนดไว้ นํารายละเอียดเน้ือหา สาระมาเรียบเรียงอย่างมีมาตรฐานของการจัดทําหนังสือเรียน เพื่อให้ผู้เรียนสามารถอ่านเข้าใจง่ายและศึกษา ค้นคว้าด้วยตนเองได้อย่างสะดวก คณะผู้จัดทําหวังเป็นอย่างยิ่งว่า หนังสือเรียนรายวิชาเทคโนโลยีชีวภาพ รหัสวิชา พว02017 เล่มนี้ จะเป็นส่ือท่ีอํานวยประโยชน์ต่อการเรียนรู้ตามหลักสูตรการศึกษานอกระบบระดับการศึกษาข้ันพื้นฐาน พทุ ธศกั ราช 2551 เพือ่ ให้ผเู้ รียนสมั ฤทธ์ผิ ลตามมาตรฐาน ตัวชีว้ ดั ทีก่ ําหนดไว้ในหลกั สูตรทุกประการ คณะผจู้ ัดทาํ สาํ นกั งาน กศน.จงั หวดั เชยี งใหม่

  ข สารบัญ หน้า ก เรอื่ ง ข ค คํานํา 1 สารบญั 1 คําอธบิ ายรายวิชา 3 บทท่ี 1 ความหมายเทคโนโลยีชีวภาพ 6 7 แผนการเรยี นรปู้ ระจําบท 7 ความหมายเทคโนโลยชี วี ภาพ 8 ใบงาน เรื่องความหมาย เทคโนโลยชี วี ภาพ 15 บทท่ี 2.การโคลนนิง่ 16 แผนการเรียนรปู้ ระจําบท 18 การโคลนนิง่ 18 ใบงาน เรื่องการโคลนนงิ่ 19 แบบทดสอบหลงั เรยี น 24 บทที่ 3 การสร้างและดัดแปลงสง่ิ มชี ีวติ ทางพันธุวศิ วกรรม 25 แผนการเรยี นรปู้ ระจาํ บท 25 การสร้างและดัดแปลงสง่ิ มีชวี ติ ทางพนั ธุวศิ วกรรม 26 28 ใบงาน เร่ือง การสร้างและดัดแปลงส่ิงมชี วี ติ ทางพันธวุ ิศวกรรม 29 29 บทที่ 4 Stem cell 30 49 แผนการเรยี นรปู้ ระจาํ บท 50 Stem cell 50 ใบงาน เรอ่ื ง Stem cell 51 บทท่ี 5 การเพาะเลยี้ งเนอ้ื เยื่อ 55 56 แผนการเรยี นรปู้ ระจําบท 57 58 การเพาะเล้ยี งเนื้อเย่อื ใบงาน เร่อื งการเพาะเล้ียงเน้ือเยอ่ื บทท่ี 6 ประโยชน์และผลกระทบของเทคโนโลยชี วี ภาพตอ่ มนษุ ย์ ส่งิ แวดลอ้ ม สังคม และเศรษฐกิจ แผนการเรียนรปู้ ระจาํ บท ประโยชนแ์ ละผลกระทบของเทคโนโลยีชีวภาพตอ่ มนุษย์ สิ่งแวดล้อม สงั คมและเศรษฐกิจ ใบงาน เร่ืองประโยชนแ์ ละผลกระทบของเทคโนโลยีชีวภาพต่อมนุษย์ สิง่ แวดล้อม สงั คมและเศรษฐกิจ บรรณานกุ รม คณะผจู้ ดั ทํา คณะบรรณาธิการ/ปรบั ปรุงแก้ไข

ค   รายละเอยี ดวชิ า 1.คาํ อธิบายรายวิชา รายละเอียดคาํ อธบิ ายรายวชิ า พว02017 เทคโนโลยีชวี ภาพ จาํ นวน 2 หนว่ ยกิต ระดับประถมศกึ ษา/มธั ยมศกึ ษาตอนตน้ /มธั ยมศกึ ษาตอนปลาย มาตรฐานที่ 2.2 มีความรู้ ความเข้าใจและทกั ษะพ้ืนฐานเกยี่ วกบั คณิตศาสตร์ วิทยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี ท่ี หวั เรือ่ ง ตวั ชี้วัด เนอ้ื หา จาํ นวน (ชว่ั โมง) 1 เทคโนโลยชี ีวภาพ 1.อธิบายความหมายของ 1. ความหมายเทคโนโลยชี ีวภา 80 ชวั่ โมง เทคโนโลยีชีวภาพได้ 2. การโคลนนิ่ง 2.อธิบายหลกั การโคลนนิ่ง 3. GMOs GMOs Stem cell และการ 4. Stem cell เพาะเลย้ี งเนอื้ เยอ่ื พชื ได้ 5. การเพาะเลี้ยงเนอ้ื เยื่อ 3.ปฏบิ ตั ิการเพาะเลย้ี งเน้ือเยือ่ 5.1 ประวตั ิ ได้ 5.2 ความสาํ คญั 4.บอกประโยชนแ์ ละผลกระทบ 5.3 ห้องปฏบิ ัตกิ าร ของเทคโนโลยชี ีวภาพตอ่ มนุษย์ 5.4 เครื่องมือ วสั ดุ อปุ กรณ์ สิง่ แวดล้อมและเศรษฐกจิ ได้ เคร่อื งแก้ว 5.5 การเพาะเลย้ี งเนือ้ เยื่อพืช 5.6 การเตรยี มอาหาร เพาะเลยี้ ง 5.7 เทคนคิ การเพาะเลีย้ ง เนื้อเยือ่ พชื การเตรียมตวั อย่าง การทําความสะอาด 5.8 ปฏบิ ัติการย้ายเนอ้ื เย่อื พืช 5.9 การย้ายปลกู ในสภาพ ธรรมชาติ 5.10 ปัญหาทพี่ บในการ เพาะเล้ยี งเนอื้ เย่ือพืช 6. ประโยชนแ์ ละผลกระทบของ เทคโนโลยชี ีวภาพตอ่ มนุษย์ สงิ่ แวดลอ้ ม สังคม และเศรษฐกิจ

ง   2 .วตั ถปุ ระสงค์ 1.อธิบายความหมายของเทคโนโลยีชวี ภาพได้ 2.อธบิ ายหลกั การโคลนนิง่ GMOs Stem cell และการเพาะเล้ยี งเน้ือเยื่อพืชได้ 3.ปฏิบตั กิ ารเพาะเล้ยี งเน้ือเย่ือไดร้ ายช่อื บทที่ 4.บอกประโยชน์และผลกระทบของเทคโนโลยชี วี ภาพตอ่ มนุษย์ สง่ิ แวดลอ้ มและเศรษฐกจิ ได้ 3. รายชอ่ื บท บทท่ี 1ความหมายเทคโนโลยชี ีวภาพ บทท่ี 2การโคลนนง่ิ บทท่ี 3 GMOs บทท่ี 4 Stem cell บทท่ี 5การเพาะเลย้ี งเนื้อเยอื่ บทที่ 6 บอกประโยชนแ์ ละผลกระทบของเทคโนโลยชี วี ภาพต่อมนษุ ย์ สงิ่ แวดลอ้ มและเศรษฐกิจได้

1   แผนการเรยี นรู้ประจําบท บทที่ 1 ความหมายเทคโนโลยชี ีวภาพ สาระสาํ คญั เทคโนโลยีชีวภาพ คือ คือ เทคโนโลยีซ่ึงนําเอาความรู้ทางด้านต่างๆของวิทยาศาสตร์มาประยุกต์ใช้กับ ส่ิงมีชีวิต หรือช้ินส่วนของส่ิงมีชีวิต หรือผลผลิตของสิ่งมีชีวิต เพ่ือเป็นประโยชน์ต่อมนุษย์ไม่ว่าจะเป็นทางการผลิต หรือทางกระบวนการ ของสินค้าหรอื บรกิ าร เพ่ือใช้ประโยชนเ์ ฉพาะอย่างตามท่ีเราต้องการ โดยสามารถใช้ประโยชน์ ทางดา้ นตา่ งๆ เช่น ดา้ นการเกษตร ดา้ นอาหาร ดา้ นสิ่งแวดล้อม ด้านทางการแพทย์ ผลการเรียนรู้ท่ีคาดหวงั 1. สามารถอธิบายประวัตขิ องเทคโนโลยีชีวภาพได้ 2. สามารถอธิบายความหมายของเทคโนโลยีได้ 3. บอกประเภทของเทคโนโลยชี ีวภาพพรอ้ มทั้งยกตวั อยา่ งแต่ละประเภทได้ 4. อธบิ ายความสําคญั ของเทคโนโลยชี ีวภาพได้ l ขอบข่ายเนือ้ หา ความหมายเทคโนโลยชี วี ภาพ l กจิ กรรมการเรยี นรู้ 1. ศึกษาเอกสารการเรียนบทท่ี 1 2. ทาํ ใบงานเร่อื ง เทคโนโลยีชีวภาพ 3. สืบคน้ ขอ้ มูลเพิ่มเติมจากแหลง่ เรียนรู้อน่ื ๆ เชน่ การสืบค้นทางอินเตอร์เน็ตl สอ่ื ประกอบการเรยี นรู้ 1. เนื้อหา บทที่ 1 2. ใบงานเร่อื ง เทคโนโลยชี ีวภาพ 3. คอมพิวเตอรส์ ําหรับการสบื ค้นทางอนิ เตอร์เนต็ ประเมนิ ผล 1. ประเมินผลจากใบงาน

2   บทท่ี 1 เทคโนโลยีชวี ภาพ (Biotechnology) ประวัตศิ าสตรข์ องเทคโนโลยชี วี ภาพ การตม้ กลั่นเปน็ การประยุกต์ใชใ้ นยคุ แรกของ เทคโนโลยีชวี ภาพ การเกษตรได้รบั การตัง้ ให้เปน็ ทฤษฎใี ห้กลายเป็น วิธีการท่ีโดดเด่นของการผลิตอาหารตั้งแต่ยุคปฏิวัติ NeolithicRevolution.ผ่านเทคโนโลยีชีวภาพในช่วงต้น, เกษตรกรท่ีเก่าแก่ที่สุดได้เลือกและเพาะพันธ์ุพืชที่ เหมาะสมท่ีดีท่ีสุดที่มีอัตราผลตอบแทนที่สูงที่สุด ท่ีผลิต อาหารเพียงพอที่จะรองรับประชากรท่ีเพิ่มขึ้น เมื่อพืช และท้องไร่ท้องนามีขนาดใหญ่ข้ึนเรื่อย ๆ และยากที่จะ บํารุงรักษา มันก็พบว่าสิ่งมีชีวิตหน่ึง ๆ และผลพลอยได้ ของมันอาจสามารถเติบโตได้อย่างมีประสิทธิภาพ คืนค่าไนโตรเจน และควบคุมศัตรูพืชได้ตลอดประวัติศาสตร์ของการเกษตร เกษตรกรมีการเปล่ียนแปลงโดยไม่ได้ ตั้งใจในพันธุกรรมของพืชของพวกเขาผ่านการปลูกในสภาพแวดล้อมใหม่และการเพาะพันธุ์พวกมันด้วยพืชอื่น ๆ หนง่ึ ในรูปแบบแรก ๆ ของเทคโนโลยีชวี ภาพ. กระบวนการเหล่านี้ยังถูกรวมอยู่ในการหมักในช่วงต้นของเบียร์กระบวนการเหล่านี้ถูกนํามาใช้ในเมโสโปเต เมีย, อียิปต์, จีนและอินเดียในช่วงต้น และยังคงใช้วิธีการพ้ืนฐานเดียวกันทางชีววิทยา ในการต้มกลั่นธัญพืชท่ีทํา ด้วยขา้ วมอลท์ (ท่ีมเี อนไซม์) จะแปลงแป้งจากธัญพชื ให้เปน็ นํ้าตาลแล้วเพิ่มยีสต์บางอย่างเพ่ือผลิตเบียร์ในขั้นตอนนี้ คาร์โบไฮเดรตในเมล็ดธัญพืชจะแตกตัวออกเป็นแอลกอฮอล์เช่นเอทานอล ต่อมาวัฒนธรรมอื่น ๆ ได้ผลิต กระบวนการของการหมักกรดแลคติกที่ทําให้เกิดการหมักและการถนอมรักษารูปแบบอ่ืน ๆ ของอาหาร เช่นซอสถั่ว เหลือง การหมักยังถูกนํามาใช้ในช่วงเวลานี้อีกด้วยในการผลิตขนมปังมีเชื้อทําให้ฟู. แม้ว่ากระบวนการของการหมัก ยังไม่ได้เข้าใจอย่างเต็มท่ีจนกว่างานของหลุยส์ปาสเตอร์ใน 1857 มันก็ยังคงเป็นคร้ังแรกที่ใช้เทคโนโลยีชีวภาพใน การแปลงแหล่งอาหารให้เป็นอีกรูปแบบหนงึ่ เป็นเวลาหลายพันปีท่ีมนุษย์ได้ใช้การคัดเลือกพันธุ์เพื่อปรับปรุงการผลิตพืชผลและปศุสัตว์เพ่ือใช้พวกมัน เป็นอาหาร ในการคัดเลือกพันธุ์, ส่ิงมีชีวิตท่ีมีลักษณะท่ีพึงประสงค์จะผสมพันธ์ุกันเพ่ือผลิตลูกหลานที่มีลักษณะ เดียวกัน ตัวอย่างเช่น เทคนิคนี้ถูกนํามาใช้กับข้าวโพดในการผลิตข้าวโพดฝักใหญ่ท่ีสุดและมีรสหวานที่สุด นกั วทิ ยาศาสตร์ในต้นศตวรรษทยี่ สี่ บิ ได้เข้าใจมากข้ึนเกี่ยวกับจุลชีววิทยาและ ได้สํารวจวิธีการในการผลิตผลิตภัณฑ์ เฉพาะอย่างในปี 1917 ไคม์Weizmann เป็นคร้ังแรกท่ีใช้วัฒนธรรมทางจุลชีววิทยาล้วน ๆ ในกระบวนการทาง อุตสาหกรรม ที่ผลิตแป้งข้าวโพดโดยใช้ Clostridium acetobutylicum เพ่ือผลิตอะซีโตน ซ่ึงสหราชอาณาจักรมี ความจําเป็นอย่างย่ิงในการผลิตวัตถุระเบิดในช่วงสงครามโลกครั้งท่ีหน่ึงนอกจากนี้เทคโนโลยีชีวภาพยังได้นําไปสู่ การพัฒนายาปฏชิ วี นะอกี ด้วย ในปี 1928, Alexander Fleming ค้นพบเช้อื รา Penicillium ผลงานของเขานําไปสู่ การทําให้บริสุทธิ์ของสารปฏิชีวนะที่เกิดขึ้นสร้างรูปจากแม่พิมพ์โดยโฮเวิร์ด Florey, Ernst Boris Chain และ นอร์แมน ฮีทลีย์ เพื่อสร้างรูปแบบส่ิงท่ีวันนี้เรารู้ว่าเป็นยาเพนนิซิลิน ในปี 1940 เพนนิซิลินได้พร้อมใช้ทาง การแพทย์ในการรกั ษาโรคตดิ เช้อื แบคทีเรียในมนษุ ย์

3   สาขาเทคโนโลยีชีวภาพสมัยใหม่โดยทั่วไปจะคิดว่าเป็นเร่ืองที่เกิดในปี 1971 เม่ือการทดลองของพอลเบิร์ก (Stanford) ในการตัดต่อยีนได้ประสบความสําเร็จในช่วงต้น เฮอร์เบิร์ท ดับบลิว บอยเยอร์ (Univ. แคลิฟอร์เนีย ท่ีซานฟรานซสิ โก) และสแตนเลย์ เอ็น โคเฮน (Stanford) ก้าวหนา้ อย่างมีนัยสําคญั ในเทคโนโลยีใหมใ่ นปี 1972 โดย การโอนสารพันธุกรรมให้เป็นแบคทีเรีย เพื่อว่าวัสดุที่นําเข้ามาจะถูกผลิตขึ้นใหม่ ศักยภาพในเชิงพาณิชย์ของ อุตสาหกรรมเทคโนโลยีชีวภาพมีการขยายออกไปอย่างมีนัยสําคัญในวันที่ 16 มิถุนายน 1980 เม่ือศาลฎีกาของ สหรัฐอเมรกิ าตดั สินวา่ จุลินทรีย์ดัดแปลงพันธุกรรมสามารถจดสิทธิบัตรได้ ในคดีของ Diamond กับ Chakrabarty อนันดา Chakrabartyเกิดในอินเดีย ทํางานให้กับบริษัท General Electric ได้ดัดแปลงแบคทีเรีย (ของสกุล Pseudomonas) ให้มีความสามารถในการที่จะแตกตัวน้ํามันดิบ ซ่ึงเขาเสนอให้ใช้ในการบําบัดน้ํามันร่ัวไหล (งาน ของ Chakrabartyไม่ได้เก่ียวข้องกับการยักย้ายถ่ายเทยีน แต่เป็นการโอนอวัยวะเซลล์ท้ังหมดระหว่างสายพันธุ์ของ เชือ้ แบคทีเรีย Pseudomonas. รายได้ในอุตสาหกรรมคาดว่าจะขยายตัว 12.9% ในปี 2008. อีกปัจจัยหน่ึงท่ีมีอิทธิพลต่อความสําเร็จของ ภาคเทคโนโลยีชีวภาพคือการปรับปรุงกฎหมายด้านสิทธิในทรัพย์สินทางปัญญาและการบังคับใช้กฎหมายท่ัวโลก เช่นเดียวกับการทําอุปสงค์ด้านผลิตภัณฑ์ทางการแพทย์และยาให้แข็งแกร่งเพ่ือรับมือกับการแก่ชราและการ เจ็บป่วยของประชากรสหรัฐ อุปสงค์ที่เพ่ิมข้ึนสําหรับเช้ือเพลิงชีวภาพคาดว่าจะเป็นข่าวดีสําหรับภาค เทคโนโลยีชีวภาพ, กับการประเมินของกระทรวงพลังงานของการใช้เอทานอลอาจช่วยลดการบริโภคนํ้ามันเช้ือเพลิง ที่สกัดจากปิโตรเลียมลงได้ถึง 30% ภายในปี 2030. ภาคเทคโนโลยีชีวภาพได้ยอมให้อุตสาหกรรมการเกษตรของ สหรฐั ได้เพ่ิมอุปทานอยา่ งรวดเร็วของข้าวโพดและถ่ัวเหลือง เนื่องจากเป็นท่ีปัจจัยการผลิตหลักของเช้ือเพลิงชีวภาพ โดยการพัฒนาเมล็ดพันธ์ุดัดแปลงพันธุกรรมท่ีมีความทนทานต่อศัตรูพืชและภัยแล้ง. โดยการเพ่ิมกําลังการผลิตใน ฟาร์ม, เทคโนโลยีชีวภาพมีบทบาทสําคัญในการสร้างความมั่นใจว่าเป้าหมายการผลิตเชื้อเพลิงชีวภาพจะ ประสบความสําเร็จ คําว่า “เทคโนโลยีชีวภาพ” หรือ Biotechnology อาจจะฟังดูแล้วเป็นศัพท์ทางวิชาการ แต่แท้จริง เทคโนโลยีชีวภาพไม่ใช่เร่ืองใหม่แต่อย่างใด หากแต่มนุษย์เราได้นําประโยชน์จากกระบวนการทางเทคโนโลยีชีวภาพ เข้ามาใช้เป็นส่วนหน่ึงในชีวิตเราเป็นเวลาหลายปีเพ่ือการแปรรูปอาหารและถนอมอาหารในสมัยโบราณประมาณ 6,000 ปีก่อนคริสตกาล ชาวสุเมเรียนและบาบิโลเนียนเริ่มรู้จักการนํายีสต์มาหมักเบียร์ต่อมาชาวอียิปต์ได้ค้นพบ การทําขนมปังโดยใช้เชื้อยีสต์ลงไปในแป้งสาลีในเอเชียมีการค้นพบวิธีถนอมอาหารในรูปแบบง่าย ๆ ได้แก่การหมัก ดองอาหาร เช่น เต้าเจย้ี ว แหนม ปลารา้ ผกั ดอง ซอี ิ๊ว การทาํ ข้าวหมาก สุราพื้นบา้ นเป็นต้น ความหมายของเทคโนโลยชี ีวภาพ เทคโนโลยีชวี ภาพ คอื อะไร (What is biotechnology ?) คือ เทคโนโลยีซึ่งนําเอาความรู้ทางด้านต่างๆของวิทยาศาสตร์มาประยุกต์ใช้กับสิ่งมีชีวิต หรือช้ินส่วนของ ส่ิงมีชีวิต หรือผลผลิตของส่ิงมีชีวิต เพื่อเป็นประโยชน์ต่อมนุษย์ไม่ว่าจะเป็นทางการผลิตหรือทางกระบวนการ ของ สินค้าหรือบริการ เพื่อใช้ประโยชน์เฉพาะอย่างตามที่เราต้องการ โดยสามารถใช้ประโยชน์ทางด้านต่างๆ เช่น ด้าน การเกษตร ด้านอาหาร ดา้ นส่งิ แวดลอ้ ม ดา้ นทางการแพทย์ เป็นต้น การใช้เทคโนโลยีชีวภาพ หมายถึง การนําส่ิงมีชีวิต หรือผลิตภัณฑ์จากสิ่งมีชีวิต หรือสังเคราะห์จาก ส่ิงมชี ีวติ มาปรับปรุงพืช สัตว์ หรือผลิตภัณฑ์อาหาร เพื่อประโยชน์เฉพาะตามต้องการได้มีการนําเทคโนโลยีชีวภาพ มาใช้ประโยชน์ทางด้านเกษตรกรรม เช่น เทคโนโลยีการเพาะเลี้ยงเนื้อเย่ือเทคโนโลยีชีวภาพเพื่อปรับปรุงพันธ์ุพืช เทคโนโลยชี วี ภาพเพอ่ื พฒั นาและปรับปรงุ พันธส์ุ ัตว์

4   United Nations Convention on Biological Diversity ได้ให้นิยามของเทคโนโลยีชีวภาพ ไว้ว่า “Any technological application that uses biological systems, living organisms, or derivatives thereof, to make or modify products or processes for specific use” “การประยุกต์ใช้เทคโนโลยีต่างๆทางด้าน วิทยาศาสตร์มาใช้กบั ระบบของส่งิ มชี วี ติ หรือ สง่ิ มชี ีวิตหรือชิ้นส่วนของสิ่งมีชีวิต เพื่อสร้างหรือปรับปรุง ผลิตภัณฑ์ หรอื กระบวนการ เพือ่ มาใช้ประโยชน์เฉพาะด้าน” กล่าวได้ว่าเทคโนโลยีชีวภาพเป็นสหวิทยาการประกอบมาจากหลายสาขาวิชา เช่น ชีววิทยาเคมีฟิสิกส์ จุลชีววิทยา ชีววิทยาโมเลกุล วิศวกรรม พันธุวิศวกรรม สรีรวิทยา ชีวเคมีการเกษตรการแพทย์การอุตสาหกรรม ส่งิ แวดล้อม กาพลังงานและอ่นื ๆอกี มากมายที่นาํ ความรู้และพน้ื ฐานเกย่ี วกบั สงิ่ มีชวี ติ มาใช้ใหเ้ กิดประโยชน์ ในปัจจุบันการพัฒนาด้านเทคโนโลยีชีวภาพได้ก้าวหน้าอย่างรวดเร็ว นับตั้งแต่นักวิทยาศาสตร์รุ่นใหม่ ประสบความสําเร็จในการคัดเลือกจุลินทรีย์ท่ีเหมาะสมมาใช้ให้เป็นประโยชน์ตลอดไปจนถึงการริเริ่มนํายีน (Gene) หรือหน่วยพันธุกรรมของสิ่งมีชีวิตมาศึกษาการถ่ายทอดลักษณะพิเศษเพื่อนํามาใช้ประโยชน์ทางด้านเกษตรกรรม อาหาร ยาป้องกันและรักษาโรคปัจจุบัน ประเทศท่ีพัฒนาแล้วเช่น สหรัฐอเมริกา ญ่ีปุ่น ต่างมีนโยบายสนับสนุนการ คน้ คว้านําเทคโนโลยีชีวภาพมาใช้ใหเ้ ป็นประโยชนเ์ พราะเช่อื ว่าวทิ ยาการแขนงนจี้ ะช่วยให้สามารถคิดค้นตัวยาใหม่ๆ และผลผลติ ด้านอาหารและเกษตรของโลกเพม่ิ มากขน้ึ พอเพียงสําหรบั ประชากรโลกในอนาคต ประเภทของเทคโนโลยชี ีวภาพ เทคโนโลยชี วี ภาพแบ่งเปน็ 2 ลกั ษณะ คอื เทคโนโลยีชีวภาพแบบด้ังเดิม เป็นเทคโนโลยีชีวภาพท่ีมนุษย์รู้จักกันมานาน ไม่ต้องใช้เทคนิควิธีการทาง วิทยาศาสตร์และวิทยาการสูงมากนักเช่น การทําเหล้า อาหารหมักดอง การผลิตปุ๋ยหมัก การใช้ส่ิงมีชีวิตในการ ควบคมุ และกําจดั ศัตรพู ชื เปน็ ตน้ เทคโนโลยีชีวภาพสมัยใหม่ เป็นเทคโนโลยีชีวภาพท่ีต้องใช้ความรู้และเทคนิควิธีการทางวิทยาศาสตร์ ช้ันสูงที่เก่ียวข้องกับสารพันธุกรรม เพื่อก่อให้เกิดการเปล่ียนแปลงทางพันธุกรรมในสิ่งมีชีวิตเช่น การโคลนน่ิง พันธุ วิศวกรรรม เป็นตน้ เทคโนโลยีชีวภาพไม่มีจํานวนประเภทหรือไม่มีจํานวนชนิดที่แน่นอน และท่ีสําคัญคือ ไม่ควรจะระบุ จํานวนประเภทหรือจํานวนชนิดท่ีแน่นอนลงไป เพราะมันจะเป็นการขัดขวางหรือเป็นการจํากัดการใช้ เทคโนโลยีชีวภาพในสาขาต่างๆหรือด้านต่างๆ เน่ืองจากเมื่อระบุจํานวนประเภทหรือจํานวนชนิดท่ีชัดเจนลงไปจะ เป็นการตีกรอบขอบเขตของการใช้เทคโนโลยีชีวภาพอยู่แค่ในจํานวนประเภทหรือจํานวนชนิดที่ได้ระบุหรือนิยามไว้ ทําให้จาํ กดั การเจริญกา้ วหนา้ ทางเทคโนโลยีชีวภาพลงไปดว้ ย เทคโนโลยีชีวภาพ พอสรปุ ไดว้ ่า มี 4 ประเภท 1. จีเอมโอ ( GMOs) 2. การโคลนงิ่ 3. การเพาะเน้อื เย่อื 4. ลายพมิ พด์ ีเอน็ เอ

5   ซ่ึงประเภทเหลา่ น้เี ป็นการนําเอาเทคโนโลยีชีวภิ าพมาประยุกตใ์ ชก้ ับสงิ่ มีชีวติ ถ้าเทคโนโลยชี ีวภาพถูกจํากดั ดว้ ยประเภทเหล่านี้ การนาํ เอาเทคโนโลยีชีวภาพมาประยกุ ตใ์ ช้กบั บางเทคโนโลยีที่นอกเหนอื จากนอี้ าจจะไมเ่ กดิ ข้ึน เช่น - DNA Computing เปน็ การประยกุ ต์ความรู้มาใช้ระหว่างเทคโนโลยีชวี ภาพคณติ ศาสตร์และ คอมพิวเตอรเ์ พ่ือนําดีเอน็ เอ(DNA)มาใช้ในการประมวลผล คลา้ ยกับการทํางานของเครือ่ งคอมพิวเตอร์ - Bionics เปน็ การประยุกต์ความร้มู าใช้ระหวา่ งเทคโนโลยีชีวภาพวศิ วกรรมศาสตร์ สถาปัตยกรรม คณิตศาสตร์และคณติ ศาสตรเ์ พ่ือสร้างส่งิ ที่เลียนแบบธรรมชาติขึน้ มาใชใ้ นการแกป้ ัญหา ดังนนั้ ประเภทหรือชนดิ ของเทคโนโลยชี วี ภาพควรปลอ่ ยใหม้ ีความหลากหลายคลา้ ยกบั ความหลากหลาย ทางชวี ภาพในธรรมชาตมิ ากกวา่ เทคโนโลยชี ีวภาพ มีความสําคญั อยา่ งไร เทคโนโลยีชีวภาพได้ถูกนํามาใช้ประโยชน์ท้ังทางด้านเกษตรกรรม อาหาร การแพทย์และเภสัชกรรม โดยมี วัตถุประสงค์ต่างๆ อาทิเพื่อลดปริมาณการใช้สารเคมีเพ่ือเพิ่มพื้นที่เพาะปลูก เพ่ือเพิ่มผลผลิตทางการเกษตร เพ่ือ คิดค้นอาหารที่ให้คุณค่าทางโภชนาการสูงข้ึน เพ่ือค้นคิดตัวยาป้องกันและรักษาโรค ซ่ึงล้วนเป็นการนํา เทคโนโลยีชีวภาพมารับใช้ประชากรโลก ในการสร้างสรรค์พัฒนาให้มวลมนุษย์สามารถมีคุณภาพชีวิตท่ีดีย่ิงข้ึน ปัจจบุ นั มกี ารนาํ วิทยาการดา้ นเทคโนโลยชี ีวภาพมาใช้ประโยชน์อย่างกว้างขวาง ท่ีเด่นชัดที่สุดคือ ในทางการแพทย์ และการเกษตร ทั้งนี้เนื่องจากความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีชีวภาพได้ก่อให้เกิดความหวังใหม่ๆ ในการคิดค้นหนทาง แกป้ ัญหาสําคัญท่ีโลกกาํ ลงั เผชญิ อยูท่ งั้ ทางดา้ นเกษตรกรรม อาหาร การแพทย์และเภสชั กรรมอนั ไดแ้ ก่ ความพยายามจะลดปริมาณการใช้สารเคมีในเกษตรกรรม ด้วยการคิดค้นพันธุ์พืชใหม่ที่ต้านทานโรค ศัตรูพืชอนั จะชว่ ยลดปญั หาการใชส้ ารเคมีซึ่งเปน็ หน่งึ ในตน้ เหตขุ องปญั หาด้านสิง่ แวดลอ้ ม ความพยายามจะเพ่ิมพื้นท่ีเพาะปลูกของโลก ด้วยการปรับปรุงพันธ์ุพืชใหม่ ท่ีทนทานต่อภาวะแห้งแล้ว หรืออณุ หภมู ทิ ส่ี งู หรอื ตา่ํ เกินไป ความพยายามจะเพิ่มผลผลิตทางการเกษตรของโลก ด้วยการคิดค้นปรับปรุงพันธ์ุพืชและพันธ์ุสัตว์ที่ ทนทานต่อโรคภยั และใหผ้ ลติ สงู ข้นึ ความพยายามจะค้นคิดอาหารที่ให้คุณค่าทางโภชนาการสูงขึ้นหรือมีคุณสมบัติที่มีประโยชน์ต่อผู้บริโภค มากข้ึน เช่นอาหารไขมันตํ่า อาหารท่ีคงความสดได้นานกว่า อาหารท่ีมีอายุการบริโภคนานขึ้นโดยไม่ต้องใส่สารเคมี เปน็ ต้น ความพยายามจะคน้ คิดตวั ยาป้องกนั และรกั ษาโรคตดิ ต่อหรือโรคร้ายแรงตา่ ง ๆ ท่ียงั ไม่มวี ธิ ีรกั ษาทีไ่ ด้ผล เช่น การคิดตวั ยาหยุดยัง้ การลุกลามของเนอ้ื เยือ่ มะเรง็ แทนการใช้สารเคมีทาํ ลาย การคิดค้นวัคซีนป้องกนั ไวรัสตับ อกั เสบชนิดต่าง ๆ วธิ กี ารทางเทคโนโลยชี ีวภาพ การนําเทคโนโลยมี าใชเ้ พอื่ กอ่ ให้เกดิ การเปลีย่ นแปลงทางพนั ธุกรรมในสิ่งมชี ีวติ มหี ลากหลายวธิ ีซง่ึ มที งั้ วธิ กี ารแบบดัง้ เดมิ และแบบสมยั ใหม่ตัวอยา่ งของวิธกี ารทางเทคโนโลยีชีวภาพมดี งั ต่อไปน้ี - การโคลนนงิ่ - การสรา้ งและดัดแปลงส่ิงมชี ีวติ ทางพนั ธุวศิ วกรรม - การใช้เซลลต์ น้ กําเนดิ เพ่อื การพัฒนา - การเพาะเลี้ยงเน้อื เยือ่ พืช

6   ใบงาน เร่อื ง เทคโนโลยีชวี ภาพ คําชี้แจง จงตอบคําถามต่อไปน้ี 1. เทคโนโลยชี ีวภาพคอื อะไร จงอธบิ าย ..................................................................................................................................................................................................... ..................................................................................................................................................................................................... ..................................................................................................................................................................................................... ..................................................................................................................................................................................................... ..................................................................................................................................................................................................... ..................................................................................................................................................................................................... ..................................................................................................................................................................................................... ..................................................................................................................................................................................................... ..................................................................................................................................................................................................... ..................................................................................................................................................................................................... ..................................................................................................................................................................................................... 2. เทคโนโลยีชวี ภาพมคี วามสําคัญอยา่ งไร ..................................................................................................................................................................................................... ..................................................................................................................................................................................................... ..................................................................................................................................................................................................... ..................................................................................................................................................................................................... ..................................................................................................................................................................................................... ..................................................................................................................................................................................................... ..................................................................................................................................................................................................... ..................................................................................................................................................................................................... ..................................................................................................................................................................................................... ..................................................................................................................................................................................................... ..................................................................................................................................................................................................... ..................................................................................................................................................................................................... ..................................................................................................................................................................................................... ..................................................................................................................................................................................................... .....................................................................................................................................................................................................

7   แผนการเรียนรปู้ ระจาํ บท บทที่ 2 การโคลนนิง่ (Cloning) สาระสาํ คญั การโคลนนงิ่ (Cloning) คือ กระบวนการสืบพันธโ์ุ ดยไม่อาศัยเพศชนิดหน่งึ โดยสิ่งมชี วี ิตที่ถกู โคลนออกมา จะมลี กั ษณะทางพนั ธกุ รรม โดยรวมถงึ มีลกั ษณะทางกายภาพ เหมอื นกับสง่ิ มีชวี ิตตน้ แบบ หรือ สิง่ มชี ีวติ ที่มีอยกู่ ่อน แล้วทุกประการ ผลการเรยี นรทู้ ีค่ าดหวงั 1. สามารถอธิบายประวัตวิ ิวัฒนาการของการโคลนน่งิ ได้ 2. สามารถยกตวั อย่างการโคลนนงิ่ พืชดว้ ยสว่ นตา่ งๆของพืชได้ 3. สามารถบอกประโยชน์และข้อเสียของการโคลนน่ิงสัตวไ์ ด้ ขอบขา่ ยเนือ้ หา การโคลนนงิ่ กจิ กรรมการเรยี นรู้ 1.ศกึ ษาเอกสารการเรียนบทที่ 2 การโคลนนง่ิ (Cloning) 2.ทาํ ใบงานเรอื่ ง การโคลนน่งิ 3.ทําแบบทดสอบหลังเรยี น ส่อื ประกอบการเรยี นรู้ 1.เนอื้ หา บทท่ี 2 การโคลนนิง่ 2.ใบงานท่ี เรอื่ ง การโคลนนิ่ง 3.แบบทดสอบหลงั เรียน 4.การสบื ค้นขอ้ มลู เพ่ิมเติมจากอินเตอร์เน็ต ประเมนิ ผล 1.ประเมนิ ผลโดยการทาํ ใบงานของผเู้ รยี น 2.ประเมินผลจากแบบทดสอบ

8   บทท่ี 2 การโคลนนิง่ (cloning) เป็นกระบวนการสืบพันธ์ุโดยไม่อาศัยเพศชนิดหนึ่งมนุษย์รู้จักโคลนน่ิงมาแต่สมัยโบราณแล้ว แต่เป็นการ รจู้ ักโคลนน่ิงทเ่ี กดิ กบั พืช นนั่ คอื การขยายพันธพุ์ ชื โดยไมอ่ าศัยกระบวนการทเ่ี กีย่ วกบั เพศของพชื เลย โคลนนิง่ ท่ีเป็น การขยายพนั ธพ์ุ ืชหรือสืบพนั ธุ์โดยไมอ่ าศัยเพศท่เี ปน็ ที่รู้จกั และเรียกกันในภาษาไทยของเราว่า“การเพาะชําพืช”เช่น การตัด ปักชํา ส่วนท่ีตัดเป็นชิ้นเล็กๆจากพืช เช่น กิ่ง ใบ ราก เม่ือนําไปปักชําจะสามารถเจริญเติบโตเป็นพืชใหม่ได้ และมีองค์ประกอบทางพันธุกรรมเหมือนต้นเดิมทุกประการ การเพาะเล้ียงเน้ือเยื่อ โดยการใช้เซลล์อวัยวะ เนื้อเย่ือ และโพรโทพลาสต์ของพชื มาเล้ียงในสารอาหารและจัดให้อยู่ในสภาวะที่เหมาะสม ส่วนต่างๆเหล่าน้ันจะเจริญเติบโต เปน็ พชื ใหม่ทีม่ ีลักษณะตรงตามพันธ์ุเดิมทุกประการ สําหรับเรื่องการโคลนนิ่งของสัตว์และมนุษย์ก็เป็นกระบวนการ สืบพันธุ์แบบไม่อาศัยเพศ เช่นกัน คําว่าโคลน (clone) มาจากคําภาษากรีกว่า “Klone” แปลว่า แขนง กิ่ง ก้าน ซ่ึง ใช้อธิบายการแบ่งตัวแบบไม่มีเพศ (asexual) ในพืชและสัตว์การโคลนนิ่งสัตว์ คือการผลิตสัตว์ให้มีลักษณะทาง กายภาพ (phenotype) และทางพันธุกรรม (genotype) เหมือนกัน (identical twin) โดยไม่ใช้เซลล์สืบพันธ์ุเพศผู้ และเพศเมียมาผสมกัน ในภาษาอังกฤษเรยี กว่า “genetic duplication” ดังน้ันการโคลนนิ่งจึงเป็นการทําส่ิงมีชีวิตให้เป็นแฝดเหมือนกัน คือ มีเพศเหมือนกัน สีผิวเหมือนกัน หมู่ เลือดเหมือนกัน ตําหนิเหมือนกัน เป็นต้นซ่ึงในทางธรรมชาติโดยเฉพาะในสัตว์เกิดปรากฏการณ์การเกิดแฝดขึ้นได้ น้อยมาก การโคลนน่ิงท่ีทําได้ยากที่สุดคือการโคลนนิ่งสัตว์นักวิทยาศาสตร์ได้พยายามโคลนนิ่งสัตว์มาเป็นเวลานาน แล้ว ซึ่งการโคลนน่ิงสัตว์ไม่มีกระดูกสันหลังบางชนิดทําได้ง่ายมาก เช่น ถ้าเราตัดปลาดาวออกเป็นสองส่วน แต่ละ ส่วนจะสามารถงอกเปน็ ปลาดาวตวั ใหม่ทั้งตวั ได้แต่การโคลนน่งิ สตั ว์มกี ระดกู สนั หลงั ทาํ ไดย้ ากกวา่ มาก ประวตั ิและววิ ัฒนาการของการโคลนนิง่ ปพี .ศ. 2423 วลิ เฮมรกู ซ์และออกุสต์ไวสม์ นน์ทฤษฎีพฒั นาการระยะแรกของส่ิงมีชีวิต เซลล์สืบพันธ์ุเป็นตัว ถ่ายทอดชุดของมรดก ทางพันธุกรรมที่สมบูรณ์ ขณะท่ีเซลล์ประเภทท่ีไม่ใช้เซลล์สืบพันธุ์บางประเภทเท่านั้น ท่ี สามารถถา่ ยทอดลักษณะทางพันธกุ รรมได้ พ.ศ. 2431 วิลเฮมล์รูกซ์ ได้นําทฤษฎีดังกล่าวไปทดลองในห้องปฏิบัติการเป็นครั้งแรก ด้วยการแยกเซลล์ ตัวอ่อนของเซลล์กบดว้ ยเข็มทร่ี ้อน ทําให้เกิดววิ ัฒนาการครงึ่ หนง่ึ ของตัวอ่อน พ.ศ. 2437 ฮันสไ์ ดรซ์ ได้แยกบลาสโตเมยี ร์ออกจากตวั ออ่ นของเมน่ ทะเล และเฝ้าดพู ัฒนาการของบลาสโต เมยี รไ์ ปเป็นดกั แดก้ ารทดลองของไดรซ์ได้ไปหักล้างทฤษฎีของไวส์มนน์ พ.ศ.2444 ฮันสส์ เปอร์มนั ไดแ้ ยกตัวอ่อน 2 เซลลข์ องซาลามานเดอร์ออกเปน็ 2 สว่ น ปรากฏว่าสาํ เร็จและ พัฒนาเป็นดักแด้ 2 ตัว พ.ศ.2457 ฮันน์สเปอร์มัน ได้ทําการย้ายนิวเคลียส โดยใช้เส้นผมของเด็กทารกเขาได้ทําให้บางส่วนของตัว อ่อนท่ไี ดร้ บั การผสมแล้วหดเลก็ ลง เพื่อใหน้ วิ เคลียสไปรวมอยทู่ ด่ี า้ นเดียวและให้โปรโต- พลาสซึมของเซลล์ไปอยู่อีกด้านในขณะที่เซลล์ด้านที่มีนิวเคลียสแยกตัวออกไปเป็นเซลล์ 16 เซลล์นิวเคลียสก็ได้ไป รวมกับโปรโตพลาสซึมอีกด้านหน่ึง ส่วนอีกด้านก็มีการแบ่งเซลล์เช่นกันทําให้เกิดพัฒนาการของตัวดักแด้แฝดโดยท่ี ตวั หน่ึงเกิดกอ่ นเล็กน้อย พ.ศ.2495 โรเบิร์ตบริกส์และโทมัสคิง3 ได้ย้ายนิวเคลียสจากตัวอ่อนของกบเข้าไปปลูกในเซลล์เพศเมีย ซ่ึง ไม่สามารถสืบพันธ์ุได้และพัฒนาออกมาเป็นลูกกบและหลายตัวในจํานวนน้ีได้เติบโตไปเป็นกบตัวเล็กๆ เทคนิคการ ปลูกถ่ายนวิ เคลยี สน้ีต่อมาได้กลายเปน็ รปู แบบเบอ้ื งต้นของการโคลนน่งิ สิง่ มชี วี ิตหลายเซลล์

9   พ.ศ.2504- 2505 จอหน์ เกอรด์ อนและโรเบิร์ตแมค็ คินเนลลป์ ระสบความสําเรจ็ ในการสรางโคลนน่ิงของกบ จากเซลล์ตนแบบที่เป็นของลูกอ๊อดตัวโตข้ึนโดยใช้เซลล์ลําไส้ของลูกอ๊อด ซ่ึงนับเป็นเซลล์ที่มีพัฒนาการจากเซลล์ที่ เปน็ เพียงตัวอ่อนลูกกบใหม่ๆ พ.ศ.2507 เอฟสจ๊วร์ตได้ปลูกแครอทจากเซลล์รากของแครอท การทดลองครั้งน้ีและการทดลองกับสัตว์ สะเทิ้นนา้ํ สะเทนิ้ บกบางชนิดเมือ่ ก่อนหน้านที้ ําใหน้ กั วทิ ยาศาสตร์เชอื่ ว่าการโคลนน่งิ จากเซลล์ที่แตกต่างกันของสัตว์ เป็นส่งิ ทส่ี ามารถเป็นไปได้ พ.ศ.2509 จอห์น เกอร์ดอนและวีอูลิงเกอร์ประสบความสําเร็จในการโคลนนิ่งตัวเต็มวัยของกบ โดยการฉีด เซลลจ์ ากลําไสเ้ ลก็ ของตัวออ่ นกบ พ.ศ.2516 เจมส์แม็คกราธ และเดเวอร์โซลเดอร์พัฒนาเทคนิคการเปล่ียนถ่ายนิวเคลียสสําหรับตัวอ่อนของ สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมใช้เซลลจากผิวหนังของกบท่ีเป็นกบโตแล้วไปทําโคลนนิ่งเกิดเป็นลูกอ๊อดได้สําเร็จหลายตัวแต่ สว่ นใหญก่ ็ตายหมด มเี หลอื อยเู่ พียงตวั เดยี วทเ่ี จรญิ เตบิ โตเป็นกบเต็มตัว พ.ศ.2518 จอห์น เกอร์ดอนพ.ศ.2519 ปีเตอร์ฮอปป์และคาร์ล อิลล์เมนซีสร้างหนูโคลนข้ึนมาจํานวน7 ตัว แตท่ ดลองเฉพาะหนโู คลนทีเ่ ปน็ ตัวเมียไมส่ ามารถผลติ หนูโคลนที่เป็นตวั ผไู้ ด้ พ.ศ.2529 สตีนวิลลาสเซน ได้ทดลองโคลนนิ่งแกะพ.ศ.2536 เอ็มซิมส์และเอ็นเฟิร์สต์ได้ถ่ายนิวเคลียสจาก เซลลท์ ี่มการปลกู ตวั อ่อนลงไปซึ่งไดผ้ ลเปน็ ลูกวัว พ.ศ.2540 เอียน วิลมุต (Ian Wilmut) สร้างแกะโคลนขึ้นมาได้สําเร็จเป็นจํานวน9 ตัวโคลนน่ิงเหมือนกัน แต่มีอยู่ตัวหนง่ึ คือ ดอลล(Dolly)ทโี่ ด่งดงั ไปทัว่ โลก พ.ศ.2541 นกั วทิ ยาศาสตร์ของบริษัท Advance cell technology ได้โคลนนิ่งมนุษย์ออกมาเป็นเอ็มบริโอ (ผ่านระยะปฏิสนธิจนเริ่มเกาะผนังมดลูกเป็นตัวอ่อนซึ่งถ้าหากมีอายุถึง 2 เดือนก็จะเรียกว่าทารก)ตัวแรกเม่ือเดือน พฤศจิกายน แต่เมื่อเป็นตัวได้ 2 วัน หรือก่อนที่จะครบ 14 วัน พวกเขาก็ทําการเผาตัวอ่อนมนุษย์ท่ีได้จากการโคลน นิ่งเหล่าน้ีท้ิงไปทุกครั้ง เพ่ือเป็นการปฏิบัติตามข้อกําหนดบังคับการ วิจัยเรื่องโคลนน่ิงมนุษย์ของสหรัฐที่ระบุว่าให้ เผาทําลายกอ่ นที่ตัวอ่อนจะมอี ายถุ ึง 14 วัน พวกเขากจ็ ัดการเผาตัวอ่อนมนุษย์โคลนน่ิงทุกคร้ัง ตามกฎข้อบังคับการ วิจยั ทมี่ า : วโิ รจน์ไววานิชกจิ , พ.บ., อาจารย์, ภาควชิ าเวชศาสตร์ชันสูตร คณะแพทยศาสตรจ์ ฬุ าลงกรณม์ หาวิทยาลัย , มกราคม 2544. ที่มา http://medinfo.psu.ac.th/smj2/191/1919.html

10   การโคลนพชื 1. การตดั ปักชาํ ส่วนท่ีตดั เป็นชน้ิ สว่ นเล็กๆ จากพืช เช่น กิง่ ใบ ราก เม่ือนําไปปักชํา จะสามารถเจรญิ เตบิ โตเปน็ พืชใหม่ได้และมีองคป์ ระกอบทางพันธกุ รรมเหมอื นตน้ เดมิ ทุกประการ ตวั อย่างสว่ นของพืชที่ใช้ในการตดั ปักชาํ ได้แก่ 1. กง่ิ เชน่ พ่รู ะหง ฤาษผี สม ชบา พลูด่าง โกสน มะลิ ภาพวิธกี ารโคลนพืชด้วยก่งิ 2. ราก เช่น กระชาย มันสาํ ปะหลัง แครอท หวั ผกั กาดภาพวิธกี ารโคลนพชื ด้วยราก ภาพวธิ กี ารโคลนพืชดว้ ยราก 3. ใบ เช่น โคมญ่ปี ่นุ ต้นตายใบเป็น กหุ ลาบหนิ ภาพวิธีการโคลนพชื ด้วยใบ

11   2. การเพาะเล้ยี งเนื้อเยอ่ื โดยการใชเ้ ซลล์อวัยวะ เน้ือเยื่อ และโพรโทพลาสต์ของพืชมาเล้ียงในสารอาหารและจัดให้ อยู่ในสภาวะที่เหมาะสมส่วน ต่าง ๆ เหล่าน้ันจะเจริญเป็นพืชใหม่ม่ีมีลักษณะตรงตามพันธุ์เดิมทุกประการ เช่น การ ขยายพนั ธกุ์ ลว้ ยไม้ข้าว ปาลม์ นาํ้ มัน ยาสบู

12   การโคลนนงิ่ สตั ว์ การโคลนนงิ่ สตั ว์ การพัฒนาวิทยาการทางด้านโคลนนิ่งเซลล์สัตว์นั้นได้เริ่มมาต้ังแต่ พ.ศ. 2423 หรือ 120 ปีที่ผ่านมาการ ทดลองคน้ ควา้ วจิ ัยไดเ้ กิดขึ้นมาเป็นลาํ ดับ อาจจะมที ง้ิ ชว่ งบา้ งไปตามกาลเวลา แต่ความพยายามคิดค้นก็มิได้หยุดน่ิง จุดเริ่มต้นการทําโคลนน่ิง สัตว์เกิดขึ้นเม่ือต้นทศวรรษที่ 50 โดยนักชีววิทยาอเมริกันสองคน คือ โรเบิร์ตบริกกส์ (Robert W. Briggs) และ โทมัสคิง (Thomas J. King) แหง่ สถาบนั การวิจยั มะเร็งในฟิลาเดเฟยี ท้งั สองได้ร่วมทําการ ทดลองโคลนน่ิงสัตว์โดยเร่ิมต้นกับกบและได้ริเริ่มการทํา โคลนนิ่งด้วยวิธีการถ่ายโอนนิวเคลียส (nuclear transfer) โดยอาศัย เทคนิคที่พัฒนาโดยSpermanซึ่งกลายเป็นวิธีการทําโคลนนิ่งที่ ใช้กันทั่วไป เมื่อเข้าสู่ศตวรรษที่ 21 การ โคลนนิ่งสัตว์คร้ังแรกๆ ได้ประสบความสําเร็จคือ การโคลนน่ิงแกะ Dolly ซ่ึงเป็นสัตว์ใหญ่ โคลนน่ิงตัวแรกของโลก ความสําเรจ็ นไี้ ด้จุดประกายในการท่ีจะค้นพบเร่ืองการเพาะเซลล์ภาพที่ โครงสร้าง DNA ภาพที่แกะ “ดอลล่ี” ที่เกิด จากการโคลนนง่ิ ตวั แรกของโลก ภาพ แกะทไี่ ด้มาจากการโคลนนิง่ ทมี่ าwww.futura-sciences.com/img/dolly.jpg วธิ โี คลนนิ่งทางวิทยาศาสตรส์ ามารถทาํ ได้ 2 วธิ คี อื 1. การแยกเซลลห์ รอื ตดั แบง่ ตวั ออ่ นในระยะกอ่ นการฝังตัว (blastomeric separation or embryo bisection) 1.1 การแยกเซลล์ (blastomere separation) หลังปฏิสนธิตัวอ่อนระยะ 1 เซลล์จะมีการ แบ่งตวั เป็นทวีคูณ จากหนึ่งเป็นสอง สองเป็นสี่ สเี่ ปน็ แปด เรอื่ ยๆไป หากต้องการทาํ แฝดเราสามารถทําโดยการ แยกเซลล์เดี่ยวๆ ออกมา เช่น หากเป็น 2 เซลล์ก็นํามาแยกเป็น 1:1 หรือ หากเป็น 4 ก็แยกเป็น 4 ส่วน 1:1:1:1 เป็นต้น อย่างไรก็ตามพบว่าการเจริญเป็นตัวอ่อนปกติหรือตัวเต็มวัยตัวอ่อนหลังแบ่งต้องประกอบด้วย เซลลจ์ ํานวนหนึ่งท่ีเพียงพอหากแบง่ แล้วไม่พอเพียง ก็ไม่สามารถเจริญเปน็ ตวั อ่อนท่ีปกตหิ รือตัวเต็มวยั ไดจ้ ึงเป็น ข้อจาํ กดั ทส่ี าํ คญั อยา่ งหนึ่ง 1.2 การตัดแบ่งตัวอ่อน ( embryo bisection )ตัวอ่อน ระยะมอรูล่าหรือระยะบลาสโตซีส สามารถแบ่งเป็น 2 ส่วนเท่าๆ กัน โดยใช้ใบมีดขนาดเล็ก (microblade) ติดกับเคร่ืองมือพิเศษที่เรียกว่า “micromanipulator” ข้อแตกต่างของการตัดแบ่งระยะ มอรูล่าและระยะบลาสโตซีส คือ แนวการแบ่ง หาก เป็นตัวอ่อนระยะมอรูล่าสามารถแบ่งในแนวใดก็ได้ให้สมดุลย์ (symmetry) แต่หากเป็นตัวอ่อนระยะบลาสโต ซีสต้องตัดแบ่งในแนวที่ผ่านเซลล์ภายในที่เรียกว่า อินเนอร์เซลล์แมส (inner cell mass, ICM) ทั้งนี้เพราะ ตัว อ่อนระยะน้เี ซลล์ได้มกี ารเปล่ยี นแปลงไปแล้ว(differentiation) แม้ว่าการโคลนสัตว์แบบการแยกเซลล์หรือการ ตดั แบ่งตวั ออ่ นนม้ี ขี ้อดีคือ สามารถทาํ ได้เร็ว ไมต่ อ้ งมขี ั้นตอนมากมาย แต่ก็มีข้อจํากัดคือไม่สามารถแบ่งตัวอ่อน ไดม้ ากตามจํานวนเซลล์

13   2. การยา้ ยฝากนวิ เคลยี ส (nuclear transfer or nuclear transplantation) การย้ายฝากนวิ เคลยี สเปน็ วธิ กี ารที่ค่อนขา้ งจะซบั ซ้อน โดยมรี ายละเอยี ดขน้ั ตอนโดยย่อคือ 2.1 เตรียมโอโอไซต์ตวั รับ (oocyte recipient preparation) 2.2 เตรยี มนวิ เคลียสจากตวั อ่อน ต้นแบบ (nuclear donor preparation) 2.3 ดดู เอานิวเคลียสตัวออ่ นให้ใส่ไปยงั ไซโตพลาสซมึ ของโอโอไซต์ (nuclear transfer) 2.4 เชอ่ื ม นวิ เคลยี สให้ติดกบั ไซโตพลาสซมึ ของโอโอไซต์ (oocyte-nuclear fusion) 2.5 การเลี้ยงนาํ ตัวอ่อน (embryo culture) 2.6การย้ายฝากตัวออ่ น(embryotransfer) ประโยชนข์ องการโคลนนง่ิ 1. มีประโยชนใ์ นการอนุรักษพ์ ันธ์พุ ืชหรือสัตว์ท่หี ายากและใกล้สูญพันธ์ุให้แพร่ขยายจํานวนข้ึนได้อย่าง รวดเรว็ กว่าการผสมพนั ธก์ุ ันตามธรรมชาติ 2. สามารถช่วยลดจํานวนสัตว์ที่ใช้ในการทดลองให้น้อยลง เนื่องจากสัตว์มีลักษณะทางพันธุกรรม เหมือนกนั ทาํ ใหป้ ระหยดั คา่ ใชจ้ ่ายในการทดลองในทางการแพทย์ 3. เป็นการผลิตสัตว์ที่เปล่ียนแปลงพันธุกรรม เพ่ือใช้เป็นรูปแบบการทดลองเพื่อรักษาโรคของมนุษย์ การผลติ เภสชั ภัณฑ์และสารต่างๆ 4.ชว่ ยให้คู่สมรสทไ่ี ม่มโี อกาสใหก้ าํ เนิดบุตรด้วยวิธีอ่ืน อาจมโี อกาสมากขนึ้ ในการใหก้ ําเนิดบุตร 5. เป็นแนวทางในการพัฒนาการปลูกถ่ายเปลี่ยนอวัยวะ ร่างกายยอมรับอวัยวะใหม่สามารถลดความ เสย่ี งต่อการใช้ยากดภูมคิ ุม้ กนั ข้อเสยี ของการโคลนน่ิง 1. การทาํ โคลนน่งิ ทาํ ใหเ้ กิดการคัดเลือกสายพันธุ์ที่ดีในการทําต้นแบบในทางกลับกันอาจจะ ทําให้เกิด สายพนั ธุ์ท่ไี มด่ เี กิดขึ้นได้ 2.การท่ีได้ส่ิงมีชีวิตที่มีความเหมือนกันทําให้เกิดการสูญเสียความมีเอกลักษณ์และความ หลากหลาย อันเป็นสิ่งท่ีถือว่าเป็นต้นกําเนิดของวิวัฒนาการ ถ้าส่ิงมีชีวิตมีสิ่งท่ีดีเหมือนกันหมดก็จะไม่มีการพัฒนาสายพันธ์ุ ท่ดี ขี ึน้ 3. มีความพยายามท่ีจะผลิตเนื้อเย่ือมนุษย์เพ่ือใช้ในการรักษาโรคต่าง ๆ มีความพยายามที่จะโคลนนิ่ง มนุษย์ทงั้ คน แต่อยา่ งไรกต็ ามการกระทาํ ดังกล่าวยังไมเ่ ป็นท่ยี อมรับ จัดวา่ เป็นปญั หาทางดา้ นจรยิ ธรรม

14   ประวตั กิ ารโคลนนิง่ (History of Cloning) ความจริงแล้วการโคลนน่ิง(cloning)น้ัน มนุษย์สามารถที่จะทําได้มาตั้งแต่สมัยโบราณแล้ว ซ่ึงเป็นการ โคลนน่ิง(cloning) การโคลนนิ่ง(cloning)ที่ไม่ได้ใช้เทคโนโลยีท่ีสลับซับซ้อนอะไรมากมายนั่นคือการโคลนน่ิง (cloning)ที่ทํากับพืชน่ันเอง หรือคือ การขยายพันธุ์พืชโดยไม่อาศัยเพศของพืชท่ีเรียกกันว่า “การเพาะชําพืช” ซ่ึงเรอ่ื งการโคลนน่ิง(cloning)ของสัตว์และมนุษยก์ เ็ ปน็ เรือ่ งของการสืบพันธ์ุแบบไม่อาศัยเพศเช่นกัน โดยต่อมา การโคลนน่ิง(cloning)พืช ก็ไดม้ ีการพัฒนาโดยนําความรู้ทางวิทยาศาสตร์เข้ามาช่วย อย่างเช่น การโคลนน่ิงพืช (cloning) นน่ั เอง ประวัติการโคลนน่งิ ในประเทศไทย ในประเทศไทยการพัฒนาของพันธุ์สัตว์เร่ืองการผสมเทียม การย้ายฝากตัวอ่อน การผลิตตัวอ่อนใน หลอดแกว้ สง่ิ ตา่ ง ๆ เหล่านีเ้ ป็นพน้ื ฐานของการโคลนนง่ิ โครงการวิจัยมีความคิดท่ีจะโคลนน่ิงสัตว์เศรษฐกิจ แต่ ปัญหาและอุปสรรคของเราคือ นักวิชาการและ นักวิจัยซึ่งมีประสบการณ์ทางด้านนี้มีน้อยกว่าต่างประเทศมาก ทําใหก้ ารวิจยั และพฒั นาทําได้ชา้ แต่อย่างไรก็ตามประเทศไทยก็สามารถทําโคลนน่ิงได้สําเร็จโดย ศาสตราจารย์มณีวรรณ กมล-พัฒนะ ผู้อํานวยการโครงการ ใช้นิวเคลียร์เทคโนโลยีเพ่ือส่งเสริมกิจการผสมเทียม โคนม และกระบือปลักคณะสัตว แพทยศาสตร์จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย ได้เป็นคนแรกท่ีนําการใช้เทคโนโลยีนิวเคลียร์มาผสมเทียมในกระบือ และพัฒนาต่อเนื่องมากว่า 20 ปีจนประสบความสําเร็จในการ โคลนนิ่งลูกโคตัวแรกของประเทศไทย ชื่อว่า “อิง” ซึ่งถือเป็นลูกโคโคลนน่ิงตัวแรกของประเทศไทยและเอเชียอาคเนย์รายที่ 3 ของเอเชีย และรายท่ี 6 ของ โลก โดยทาํ โคลนน่ิงตอ่ จาก ญปี่ ่นุ อเมริกา ฝรง่ั เศส เยอรมัน และเกาหลศี าสตราจารย์มณีวรรณ กมลพัฒนะ ได้ นําเซลล์ใบหูของ โคแบรงกัสเพศเมียมาเป็นเซลล์ต้นแบบโคลนน่ิงและนําตัวอ่อน ฝากไว้กับแม่โคออยในฟาร์ม ของ จา่ สิบโทสมศกั ดิ์วิชัยกลุ ท่จี งั หวัดราชบรุ ไี ด้ “อิง” ลูกโคสีดํา ซึ่งเป็นลูกโคโคลนน่ิงตัวแรก ของประเทศไทย เกดิ เมอื่ วนั ท่ี 6 มีนาคม พ.ศ. 2543

15   ใบงาน เรือ่ งโคลนนิ่ง ตอนท่ี 1 คําช้แี จง : ใหผ้ ูเ้ รยี นเรยี งลาํ ดบั ข้นั ตอนการทําโคลนนิ่งแกะ โดยเขยี นเลขแสดงลําดบั ก่อน - หลงั ของ ขนั้ ตอน ลงในช่องว่างหน้าข้อความ _______ ก.นําเซลล์เตา้ นมแกะเพศเมียไปแชแ่ ขง็ ในไนโตรเจนเหลว _______ ข.นาํ เซลล์เตา้ นมไปละลายเม่อื ต้องการใช้และเล้ียงในหอ้ งทดลอง _______ ค.นําเซลล์ไขข่ องแกะออกมาและดูด DNA ในนวิ เคลียสทง้ิ ไป _______ ง.เก็บเซลลเ์ ตา้ นมแกะเพศเมียอายุ 6 ปีมาเลี้ยงในหอ้ งทดลองเพื่อเพ่ิมจาํ นวนเซลลใ์ ห้มากข้ึน _______ จ.นาํ เซลล์ไปเลยี้ งในท่อนาํ ไข่ของแกะตัวที่ 1 เพ่อื ให้ท่อนาํ ไข่ของแกะพร้อม _______ ฉ.นาํ เซลล์ต้นแบบ 1 เซลลฉ์ ีดเข้าไปในเซลลผ์ รู้ บั แลว้ เชอื่ มเซลลต์ น้ แบบกับไซโตพลาซมึ ของผรู้ บั ดว้ ย กระแสไฟฟา้ ออ่ นๆ _______ ช.ย้ายตวั ออ่ นไปฝากใหแ้ กะตวั ท2่ี ซง่ึ มีสภาพมดลกู พร้อมและอุ้มท้องจนกระท่งั คลอด ต่ อนท่ี 2 คําชแี้ จง จงบอกประโยชน์และขอ้ เสียของการโคลนนิง่ ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

16   แบบทดสอบหลังเรียน คําชี้แจง จงกากบาทเลือกคาํ ตอบท่ถี ูกต้องท่สี ดุ เพยี งข้อเดียว 1. ขอ้ ใดไมเ่ ป็นไปตามหลกั ของการโคลนนิ่ง ก. ตอ้ งใช้เซลลไ์ ข่และเซลลต์ นแบบจากสตั ว์ชนิดเดยี วกนั ข. ส่งิ มชี ีวิตทเ่ี กดิ ใหมจ่ ะมีพันธุกรรมเหมือนกับเซลล์ไข่ตน้ แบบ ค. เซลล์ตน้ แบบสามารถใชเ้ ซลลร์ า่ งกายจากอวยั วะส่วนใดกไ็ ด้ ง. การโคลนน่ิงตอ้ งใช้เทคนคิ การถ่ายฝากตัวออ่ นในบางข้ันตอน 2. สัตว์โคลนนิ่งตวั แรกของประเทศไทยใช้เซลลต์ น้ แบบจากอวยั วะใด ก. เซลลเ์ ตา้ นม ข. เซลล์ใบหู ค. เซลลก์ ลา้ มเนื้ออก ง. เซลล์ไข่ 3. ขอ้ ใดเป็นประโยชน์อนั ดบั แรกของการโคลนน่ิง ก. ช่วยใหป้ รับปรุงพนั ธ์ุสัตวไ์ ด้รวดเร็วขน้ึ ข. ชว่ ยประหยัดคา่ ใช้จา่ ยในการเล้ยี งดูสัตว์ ค. ใชค้ น้ ควา้ วิจัยในการรกั ษาโรคต่าง ๆ ง. ใชใ้ นการปลกู ถา่ ยทดแทนอวัยวะของมนุษย์ 4. ในธรรมชาตมิ ีการโคลนนิง่ อยมู่ ากมาย ข้อใดไม่จดั อย่ใู นหลกั ของการโคลนนง่ิ ก. การผสมเทยี มโค ข. การเพาะเล้ยี งเนื้อเย่ือ ค. การเพาะเล้ียงตัวออ่ นโดยการแยกเซลล์ ง. การเกดิ ฝาแฝดเพศเดยี วกัน หน้าตาเหมือนกัน 5. ข้อใดเรียงลําดับข้ันตอนการโคลนนงิ่ ไดถ้ ูกต้อง 1) เตรียมโอโอไซตต์ วั รบั 2) การตรวจสอบและคดเลอื กตัวออ่ น 3) การย้ายฝากตัวออ่ น 4) เตรียมนวิ เคลียสจากเซลลต์ น้ แบบ 5) ดดู นิวเคลียสตวั อ่อนไปใสย่ งไซโตพลาซ่ึมของโอโอไซต์ 6) เช่อื มนวิ เคลียสให้ตดิ กับไซโตพลาซึมของโอโอไซต์ ก. 1 - 3 - 4 - 5 - 6 – 2 ข. 4 - 1 - 5 - 6 - 3 - 2 ค. 1 - 4 - 5 - 6 - 2 - 3 ง.4 - 1 - 2 - 5 - 6 – 3

17   6. ขอ้ ไดเ้ ปรยี บการโคลนนง่ิ ซ่งึ ต่างจากการขยายพันธแ์ุ บบอาศัยเพศ คอื ขอ้ ใด ก. ใชเ้ ทคนคิ หลายอยา่ งผสมกนั ทาํ ใหไ้ ดล้ ูกพันธุ์ดกี ว่าต้นแบบ ข. ได้ลกู หลานคราวละมาก ๆ และมีพนั ธกุ รรมทห่ี ลากหลายภายในรุ่นลกู ค. สามารถปรบั ปรุงพนั ธกุ รรมของลกู หลานใหแ้ ตกตา่ งจากตน้ แบบได้ ง. ได้ลูกหลานคราวละมาก ๆ และกําหนดพนั ธุกรรมได้ 7. ประเทศไทยสามารถโคลนนง่ิ สตั วใ์ ดได้เปน็ ชนิดแรก ก. โค ข. กระบอื ค. สกรุ ง. แพะ 8. การเกิดลูกแกะ \"ดอลล่\"ี จากการโคลนนง่ิ นั้นจดั เปน็ วิวฒั นาการของสายพนั ธุ์แกะหรือไม่ ก. ไม่เปน็ เพราะไมม่ ีการเปลี่ยนแปลงพันธุกรรม ข. ไม่เป็น เพราะลกู แกะจะเหมือนแม่ทกประการ ุ ค. เปน็ เพราะลูกแกะสามารถสืบพันธุ์มลี ูกต่อไปได้ ง. เปน็ เพราะเปน็ การสรา้ งสิ่งมชี ิวติ จากเทคโนโลยีใหมๆ่ 9. พืชชนดิ ใดสามารถโคลนได้โดยการใชร้ าก ก. ชบา ข. มะมว่ ง ค. มนั สาํ ปะหลัง ง. กุหลาบ 10. พชื ชนดิ ใดมกี ารขยายพนั ธโ์ุ ดยการโคลนแบบเดียวกนั ก. กุหลายหนิ กระชาย ข. โคมญป่ี ุ่น แครอท ค. มะลิพลดู า่ ง ง. ชบา ขิง

18   แผนการเรียนร้ปู ระจาํ บท บทท่ี 3 การสรา้ งและดดั แปลงสิ่งมีชวี ติ ทางพันธวุ ศิ วกรรม สาระสาํ คญั 1.พนั ธวุ ศิ กรรม หมายถงึ กระบวนการตัดต่อยีนโดยวธิ กี ารตดั เอายนี ของส่ิงมชี ีวติ หน่ึงใส่เข้าไปในยนี ของสิ่งมีชวี ติ หนึ่ง ทําให้ได้สง่ิ มีชวี ติ ใหม่ ที่มคี ุณลักษณะตามต้องการเรียกว่าสิง่ มีชวี ิตดัดแปลงพันธุกรรมหรอื จีเอม็ โอ(GMOs) 2.ขอ้ ดแี ละข้อเสยี ของ GMOs GMOs เป็นผลผลติ จากการกา้ วหน้าของวิทยากรดา้ นเทคโนโลยีชีวภาพและชีววทิ ยาระดับโมเลกลุ พนั ธุวิศวกรรมศาสตร์ ได้มกี ารพัฒนาอย่างรวดเร็วเป็นแรงผลกั ดันให้นักวทิ ยาศาสตร์ทมุ่ เทเพื่อวจิ ยั เพือ่ มุ่ง หมาย พฒั นายกระดบั คณุ ภาพชวี ติ ของประชากรโลก เช่น ยกระดับคณุ ภาพ ยา อาหาร เทคโนโลยีการแพทย์ เทคโนโลยี เมอื่ มขี ้อดยี อ่ มมขี ้อเสียง มีความเส่ียงและความซับซอ้ นในความปลอดภัยต่อผบู้ ริโภค ผลการเรยี นรทู้ ีค่ าดหวงั 1.สามารถอธบิ ายความหมายของพนั ธวุ ิศวกรรม GMOs) ได้ 2.สามารถบอกประโยชน์และขอ้ เสียของการพันธวุ ิศวกรรมได้ ขอบข่ายเนือ้ หา GMOs กิจกรรมการเรยี นรู้ 1. ศึกษาเอกสารการสอนบทท่ี 1 2. สืบคน้ ขอ้ มลู ทางอินเตอรเ์ นต็ เพิม่ เติม 3. ทาํ ใบงานท่ี 1 การสรา้ งและดัดแปลงสงิ่ มีชวี ิตทางพนั ธุวิศวกรรม สื่อการสอน 1. เอกสารการสอน บทที่ 3 2. แหล่งเรียนรู้ เชน่ หอ้ งสมดุ ประชาชนอาํ เภอ,กศน.ตําบล เพ่ือสบื คน้ ขอ้ มลู เพมิ่ เตมิ 3. ใบงานท่ี 1 สรา้ งและดัดแปลงส่งิ ท่มี ีชีวติ ทางพันธวุ ศิ วกรรม ประเมนิ ผล 1. ประเมนิ ผลจากใบงาน 2. ประเมินผลจากแบบทดสอบหลงั เรยี น

19   บทที่ 3 การสรา้ งและดัดแปลงส่งิ มีชีวิตทางพนั ธ์วุ ศิ วกรรม พันธุวิศวกรรม หมายถึง กระบวนการตัดต่อยีนโดยวิธีการตัดเอายีนของส่ิงที่มีชีวิตหน่ึงใส่เข้าไปในยีน ของส่ิงมีชีวิตหน่ึง ทําให้ได้สิ่งมีชีวิตใหม่ท่ีมีคุณลักษณะตามต้องการส่ิงมีชีวิตดังกล่าวเรียกว่าสิ่งมีชีวิตดัดแปลง พนั ธกุ รรมหรอื จีเอ็มโอนน่ั เองจเี อ็มโอหรอื GMOs ย่อมาจากคําวา่ Genetically Modified Organisms Genetic เปน็ เรอื่ งทเ่ี กย่ี วข้องกับพันธกุ รรมหรอื กรรมพันธ์ุ Modify คือการดัดแปลง ตบแต่งเสยี ใหม่ Organism คอื สิ่งที่มีชีวิต GMOs จึงเป็นเรื่องท่ีเก่ียวข้องกับการตบแต่งหรือดัดแปลงสารพันธุกรรมในส่ิงมีชีวิต ไม่ว่าจะเป็นพืช หรือสัตว์สารพันธุกรรม เป็นองค์ประกอบหน่ึงหรือส่วนหนึ่งของสิ่งมีชีวิตทั้งหลาย มีหน้าท่ีที่จะกําหนด คณุ ลกั ษณะของสิ่งมีชวี ติ นัน้ ๆ หรือจะกล่าวว่าเปน็ ตัวควบคุมกรรมพนั ธุ์ของส่ิงมชี วี ิตกไ็ ดต้ วั อย่างเชน่ - กรณที เ่ี ปน็ คน บางคนมสี ารพันธุกรรมทําให้ผมหยกิ หรอื ผมสีดาํ หรอื ผมสที อง - กรณีทีเ่ ป็นสัตว์เช่น หมาหลังอานก็จะมสี ารพนั ธุกรรมทีท่ ําใหเ้ ขาเปน็ พันธห์ุ ลงั อาน หรือหมาบางแกว้ ที่มีสารพันธุกรรมทีท่ าํ ใหเ้ ปน็ หมาทีด่ ุเปน็ พิเศษ - กรณที เ่ี ปน็ พชื เช่น มะม่วงบางพนั ธุ์ที่เปรี้ยวมาก บางพันธุค์ ่อนข้างหวาน ซ่งึ มะม่วงทง้ั สองประเภทก็ จะมสี ารพนั ธุกรรมเกี่ยวกบั ความเปรยี้ ว-หวาน ทแ่ี ตกตา่ งกนั ในธรรมชาตสิ ่ิงมชี ีวิต เช่น พชื ก็จะมีการผสมพันธุ์กันเองตามธรรมชาติเกสรตัวผู้ถูกลมหรือแมลงพาไป ผสมกับเกสรตัวเมียเกิดเป็นดอกเป็นผล เกิดลูกเกิดหลานตามมา มีการคัดเลือกพันธุ์โดยธรรมชาติพันธุ์ไหน อ่อนแอต่อโรค-แมลง หรือสภาพดินฟ้าอากาศก็มักจะตายหรือสูญหายไป พันธ์ุที่แข็งแรงก็จะยังคงออกลูกออก หลานต่อไป ส่วนพนั ธ์ไุ หนทมี่ คี ุณสมบัตดิ ีตามทม่ี นษุ ยต์ อ้ งการก็มกี ารนําเอาไปขยายพันธ์ุตอ่ ให้แพรห่ ลาย นักปรับปรุงพันธุ์พืชก็นําเอาปรากฏการณ์ดังกล่าว ผนวกกับวิชาการท่ีพัฒนาข้ึนมาอย่างต่อเน่ือง โดยเฉพาะอย่างย่ิงในเรื่องพันธุกรรม ซึ่งเป็นส่วนท่ีเก่ียวกับการควบคุมคุณลักษณะต่าง ๆ ของพันธ์ุพืชเอาพันธุ์ พชื ทมี่ คี ุณภาพดตี ามทตี่ อ้ งการอยแู่ ล้ว เช่น ผลผลิตดีรสชาติดีแต่อ่อนแอต่อความแห้งแล้งไปผสมพันธ์ุกับพันธ์ุที่ ถึงจะมีผลผลิตต่ํา รสชาติไม่ดีแต่มีความทนทานต่อความแห้งแล้ง โดยหวังเอาพันธุกรรมท่ีทนทานต่อความแห้ง แล้งมาใช้ประโยชน์ทง้ั นี้เพอื่ ทจี่ ะให้ไดพ้ นั ธ์ทุ ม่ี ผี ลผลิตสงู รสชาติดีและทนทานตอ่ สภาพความแห้งแล้งนัน่ เอง แต่ การดําเนินการอย่างนี้ต้องอดทน ต้องใช้ความพยายาม ต้องใช้เวลา เพราะกว่าท่ีจะได้พันธ์ุท่ีต้องการ ต้องให้ สารพันธุกรรมที่มีอิทธิพลต่อผลผลิต รสชาติและความทนทานความแห้งแล้งมาผสมกันเมื่อวิทยาศาสตร์ด้าน ชีวภาพมีความก้าวหน้ามากข้ึน นักปรับปรุงพันธุส่วนหน่ึงจึงใช้วิธีลัด โดยสืบหาและนําเอาสารพันธุกรรมท่ีมี คุณสมบัติตามท่ีต้องการไปตบแต่ง หรือต่อเติมในส่ิงมีชีวิต เช่น ในพืชที่มีคุณสมบัติอื่นดีอยู่แล้ว เพื่อให้ได้ คุณสมบัติท่ีพืชเดิมยังมีไม่เพียงพอ โดยใช้วิธีท่ีมีช่ือเรียกว่า “พันธุวิศวกรรมหรือ Genetic Engineering”พืชท่ี ได้จากการตัดแต่งพันธุกรรมจึงเรียกว่า “พืชดัดแปลงพันธุกรรม หรือ GM Plant แต่ในภายหลังอาจเรียก Biotech Plant” เช่น ฝ้ายที่สามารถป้องกันหนอนเจาะสมอฝ้าย หรือข้าวโพดที่สามารถป้องกันหนอนศัตรู ขา้ วโพดได้ เนอื่ งจากมนี กั วิทยาศาสตรอ์ ีกกลุม่ หนึ่งท่มี คี วามกังวลว่า ในการดัดแปลงพันธุกรรมในพชื ท่บี างกรณีได้ นําเอาสารพันธุกรรมของแบคทีเรีย (Bacteria) หรือเชื้อไวรัส (Virus) บางชนิดเข้าไปเป็นสารพันธุกรรมในการ ตดั แตง่ น้ันอาจมผี ลกระทบต่อความปลอดภัยในการบรโิ ภค หรืออาจมผี ลตอ่ ส่งิ แวดล้อม เช่น มีผลต่อแมลงชนิด อ่ืนในธรรมชาติหรือมีผลต่อจุลินทรีย์ชนิดต่าง ๆ ในธรรมชาติในท่ีสุดจึงกลายเป็นเงื่อนไขพ้ืนฐานท่ีต้องมีระบบ ทางวิทยาศาสตร์ท่ีคอยกํากับดูแลว่าจะมีผลกระทบกับส่ิงแวดล้อมและกับความปลอดภัยในการบริโภคของ

20   มนุษย์เพียงใด โดยมีหลักการท่ีสําคัญ คือพืชดัดแปลงพันธุกรรมทุกชนิด จะต้องถูกกํากับดูแลผลกระทบ ดังกล่าว ในทุกขั้นตอนของการวิจัยและพัฒนาพืชดัดแปลงพันธุกรรม ท้ังในห้องปฏิบัติการและในการทดสอบ ในไร่นา รวมถึงเม่อื จะนําไปใช้ประโยชน์หรือปลูกเปน็ เชิงการคา้ วิธีการถ่ายทอดยีนให้เข้าไปอยู่ในโครโมโซมภายในเซลล์ใหม่นั้นทําได้หลายวิธีวิธีการหลักที่ใช้กันอยู่ใน ปัจจุบันคือการใช้จุลินทรีย์ท่ีเรียกว่า agrobacterium เป็นพาหะช่วยพายีนเข้าไป (คล้ายกับการใช้รถลําเลียง สัมภาระเข้าไปไว้ยังที่ต้องการ) อีกวิธีหนึ่งคือการใช้ปืนยีน (gene gun) ยิงยีนที่เกาะอยู่บนผิวของอนุภาคของ ทอง ให้เข้าไปในโครโมโซมเซลล์พืช เม่ือยีนน้ันเข้าไปในเซลล์พืชแล้ว ไม่ว่าจะโดยวิธีการดังกล่าวข้างต้นวิธีใดก็ ตาม ยนี ท่เี ข้าไปใหมจ่ ะแทรกตวั รวมอยู่กบั โครโมโซมของพชื จนกลายเปน็ สว่ นหน่งึ ของโครโมโซมพืช ภาพพืชทไี่ ดจ้ ากการดดั แปลงพันธุกรรม ภาพจาก http://www2.udru.ac.th/~sci102/Data/Unit5/Unit5-2.html โดยสรุป พืชจีเอ็มโอหรือพืชดัดแปลงพันธุกรรม คือพืชที่นักปรับปรุงพันธ์ุพืชใช้ประโยชน์จาก ความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์ ที่เรียกว่าพันธุวิศวกรรมมาช่วยในการปรับปรุงพันธุ์พืชให้มีคุณสมบัติตามที่ ตอ้ งการ โดยนําสารพันธุกรรม (Gene) ที่กํากับหรือทําให้เกิดคุณสมบัติที่ต้องการ ไปต่อเติมในระบบพันธุกรรม ของพืชน้ัน ๆ โดยที่กระบวนการปรับปรุงและพัฒนาพันธุ์พืชตลอดจนการจะนําไปใช้ประโยชน์ในไร่นาต้องถูก กาํ กบั หรือดําเนนิ การไปตามหลักเกณฑ์และวิธีการประเมินความเส่ียงที่เป็นระบบทางวิทยาศาสตร์ เพ่ือป้องกัน ผลกระทบทจี่ ะเกิดกบั สงิ่ แวดลอ้ มและความปลอดภัยต่อการบริโภคของมนษุ ย์ ขอ้ ดแี ละขอ้ เสยี ของGMOs ขอ้ ดขี อง GMOs GMOs คือผลผลิตจากความก้าวหน้าของวิทยาการทางด้านเทคโนโลยีชีวภาพและชีววิทยาระดับ โมเลกุล (molecular biology) โดยเฉพาะพันธุวิศวกรรมศาสตร์ ที่ได้พัฒนาอย่างรวดเร็วจนถึงระดับสูงมาก ส่ิงท่ีเป็นแรงผลักดันให้นักวิทยาศาสตร์และสถาบันวิจัยท่ัวโลก ทุ่มเทพลังความคิดและทุนวิจัยจํานวนมหาศาล เพ่ือศาสตร์น้ีคือ ความมุ่งหมายที่จะพัฒนายกระดับคุณภาพชีวิตของประชากรโลกท้ังทางด้านโภชนาการ การแพทย์และสาธารณสุข ความสําเร็จ แห่งการพัฒนาศาสตร์ดังกล่าว มีรูปธรรมคือการยกระดับคุณภาพ อาหาร ยา และเทคโนโลยีทางการแพทย์ดังท่ีเราได้รับผลประโยชน์อยู่ทุกวันนี้ และในภาวะที่จํานวนประชากร โลกเพิ่ม มากข้ึนทุกวัน ในขณะท่ีพ้ืนท่ีการผลิตลดลง พันธุวิศวกรรมเป็นเทคโนโลยีที่ดีท่ีสุดอันหนึ่ง ที่จะช่วย แก้ปญั หา การขาดแคลนอาหารและยาท่ีอาจจะเกิดขึน้ ในอนาคตอนั ใกลน้ ้ี เน่ืองจากประสทิ ธิภาพของพนั ธุวิศวกรรมเป็นทยี่ อมรับว่า สามารถช่วยเพิ่มอัตราผลผลิตต่อพ้ืนท่ีสูงขึ้น มากกว่าการผลิตในรูปแบบดั้ง เดิม ตัวอย่างที่เห็นได้ชัดคือ การเกษตรในสหรัฐอเมริกา และด้วยการท่ีพันธุ

21   วิศวกรรม สามารถยกระดับคุณภาพชีวิตได้ดังกล่าว จึงมีการกล่าวกันว่า พันธุวิศวกรรมคือการปฏิวัติครั้งใหญ่ ในด้านการเกษตร และการแพทย์ที่เรยี กว่า Genomic revolution GMOs ที่ได้รับการพัฒนาจนเสร็จสมบูรณ์แล้ว และกําลังอยู่ในระหว่างการพัฒนา ได้นํามาใช้ให้เกิด ประโยชนใ์ นหลายด้าน ได้แกป่ ระโยชนต์ อ่ เกษตรกร - ทําให้เกิดพืชสายพันธุ์ใหม่ท่ีมีความทนทานต่อสภาพแวดล้อม เช่น ทนต่อศัตรูพืช หรือมี ความสามารถในการป้องกันตนเองจากศัตรูพืช เช่น เช้ือไวรัส เช้ือรา แบคทีเรีย แมลงศัตรูพืชหรือแม้แต่ยาฆ่า แมลง และยาปราบวัชพืช หรือในบางกรณีอาจเป็นพืชท่ีทนแล้ง ทนดินเค็มดินเปร้ียว คุณสมบัติเช่นน้ีเป็น ประโยชน์ตอ่ เกษตรกร เราเรียกลกั ษณะเช่นนี้วา่ เป็น agronomic traits - ทาํ ให้เกดิ พืชสายพนั ธ์ุใหม่ที่มีคุณสมบัติเหมาะแก่การเก็บรักษาเปน็ เวลานาน ทาํ ใหส้ ามารถอยไู่ ด้นาน วันและขนส่งได้เป็นระยะทางไกลโดยไม่เน่าเสีย เช่น มะเขือเทศท่ีสุกช้า หรือแม้จะสุกแต่ก็ไม่งอม เน้ือยังแข็ง และกรอบ ไม่งอมหรือเละเม่ือไปถึงมือผู้บริโภค ลักษณะนี้ก็ถือว่าเป็น agronomic traits เช่นเดียวกัน เพราะ ให้ประโยชนแ์ กเ่ กษตรกรและผจู้ ําหน่ายสินคา้ GMOs สว่ นใหญ่ท่ีมอี ยูใ่ นปจั จบุ นั ประโยชน์ต่อผบู้ ริโภค - ทาํ ให้เกิดธัญพืช ผัก หรือผลไม้ที่มีคุณสมบัติเพิ่มข้ึนในทางโภชนาการ เช่น ส้มหรือมะนาวที่มีวิตามิน ซีเพ่ิมมากขึ้น หรือผลไม้ที่มีขนาดใหญ่ข้ึนกว่าเดิม ให้ผลมากกว่าเดิม ลักษณะเหล่านี้เป็นการเพิ่มคุณค่าเชิง คุณภาพ (quality traits) - ทําให้เกิดพันธ์ุพืชใหม่ๆ ท่ีมีคุณค่าในเชิงพาณิชย์เช่น ดอกไม้หรือพืชจําพวกไม้ประดับสายพันธุ์ใหม่ท่ี มีรูปร่างแปลกกว่าเดิม ขนาดใหญ่กว่าเดิม สีสันแปลกไปจากเดิม หรือมีความคงทนกว่าเดิม ซึ่งถือว่าเป็น quality traits เช่นกนั - GMOs ท่ีมีลักษณะท่ีกล่าวมานี้ในบางประเทศเช่น สหรัฐอเมริกาและญี่ปุ่นเร่ิมมีจําหน่าย เป็นสินค้า แล้ว และคาดว่าจะมีความแพร่หลายมากข้ึนในช่วงหลายปีต่อจากน้ีท้ังหมดท่ีกล่าวมาน้ีอาจเรียกได้ว่าเป็นการ ลัดขั้นตอนของการผสมพันธุ์พืชซ่ึงในหลายกรณีหากช่วงชีวิตของพืชยาวทําให้ต้องกิน เวลานานกว่าจะได้ผล เน่ืองจากตอ้ งมกี ารคัดเลอื กหลายคร้งั การทําGMOs ทําใหข้ ้ันตอนนีเ้ ร็วและแมน่ ยาํ ยิง่ ขึน้ กว่าเดิมมาก ประโยชน์ตอ่ อตุ สาหกรรม - คุณสมบัติของพืชท่ีทําให้ลดการใช้สารเคมีและช่วยให้ได้พืชผลมากขึ้นกว่าเดิมมีผลทําให้ต้นทุนการ ผลิตตํ่าลงวัตถุดิบท่ีมาจากภาคเกษตร เช่น กากถั่วเหลือง อาหารสัตว์จึงมีราคาถูกลง ทําให้เพ่ิมอํานาจในการ แขง่ ขนั - นอกจากพชื แล้ว ยังมี GMOs หลายชนดิ ที่ใช้กันอยู่ในปัจจุบันนี้ในอุตสาหกรรมอาหาร เช่นเอ็นไซม์ท่ี ใช้ในการผลิตน้ําผักและนํ้าผลไม้หรือเอ็นไซม์ไคโมซิน ท่ีใช้ในการผลิตเนยแข็งแทบทั้งหมดเป็นผลิตภัณฑ์ท่ี ได้ จาก GMOs และมมี าเปน็ เวลานานแล้ว - การผลติ วคั ซีน หรือยาชนิดอื่นๆ ในอุตสาหกรรมยาปัจจุบันนี้ล้วนแล้วแต่ใช้ GMOs แทบทั้งสิ้นอีกไม่ นานน้ี เราอาจมีน้ํานมวัวท่ีมีส่วนประกอบของยาหรือฮอร์โมนที่จําเป็นต่อมนุษย์ ซึ่งผลิตจาก GMOs ลักษณะท่ี กล่าวถึง ตัง้ แตข่ อ้ 6-8 ลว้ นมสี ว่ นทาํ ใหล้ ดตน้ ทุนการผลติ และเวลาทีต่ ้องใชล้ งทัง้ ส้ิน ประโยชนต์ ่อสงิ่ แวดลอ้ ม - ประโยชนท์ ่ีมตี อ่ ส่งิ แวดล้อมคือ เมื่อพชื มคี ณุ สมบตั สิ ามารถปอ้ งกนั ศตั รพู ชื ไดเ้ อง อัตราการใช้สารเคมี เพื่อ ปราบศัตรูพืชก็จะลดน้อยลงจนถึงไม่ต้องใช้เลย ทําให้มีลดมลภาวะต่อส่ิงแวดล้อมท่ีเกิดขึ้น จากการใช้ สารเคมีปราบศัตรูพืช และลดอันตรายต่อเกษตรกรเองที่เกิดข้ึนจากพิษของการฉีดสารเหล่าน้ันในปริมาณ มาก (ยกเว้น บางกรณีเช่น พืชที่ต้านทานยาปราบวัชพืชท่ีอาจมีโอกาสทําให้เกิดแนวโน้มในการใช้สารปราบ วัชพืช ของบาง บรษิ ัทมากขึ้น ซึ่งขณะนย้ี งั เป็นทีถ่ กเถียงกนั อยู่)

22   - หากยอมรับว่าการปรบั ปรุงพันธุ์ และการคดั เลอื กพันธุ์พชื เปน็ การเพิ่มความหลากหลายของสายพันธุ์ ให้มากข้ึน แล้ว การพัฒนา GMOs ก็ย่อมมีผลทําให้เพ่ิมความหลากหลายทางชีวภาพข้ึนเช่นกัน เนื่องจากยีนท่ี มีคณุ สมบตั เิ ดน่ ได้รับการคดั เลือกให้มโี อกาสแสดงออกไดใ้ นสงิ่ มีชีวติ หลากหลายสายพันธ์มุ ากข้ึน ขอ้ เสยี ของ GMOs เทคโนโลยีทุกชนิดเมื่อมีข้อดีก็ย่อมมีข้อเสีย ในกรณีของ GMOs นั้นข้อเสียคือ มีความเส่ียงและความ ซับซ้อนใน การบริหารจัดการเพ่ือให้มีความปลอดภัยเพ่ือให้เกิดประโยชน์มากกว่าโทษ แม้ว่าในขณะน้ียังไม่มี รายงานว่ามีผู้ใดได้รับอันตรายจากการบริโภคอาหาร GMOs แต่ความกังวลต่อความเส่ียงของการใช้ GMOs เปน็ สิ่งท่ี หลีกเลยี่ งได้ยาก เช่น กรณีตวั อย่างดังตอ่ ไปน้ี ความเสีย่ งต่อผูบ้ รโิ ภค - สารอาหารจาก GMOs อาจมีส่ิงปนเปื้อนที่เป็นอันตราย เช่น เคยมีข่าวว่า กรดอะมิโนL- Tryptophan ของบริษัท Showa Denko ทําให้ผู้บริโภคในสหรัฐเกิดอาการป่วยและล้มตายอย่างไรก็ตาม กรณที เ่ี กิดขึ้นน้ีแท้จรงิ แลว้ เป็นผลมาจากความบกพร่องในข้นั ตอนการควบคุมคุณภาพ (quality control) ทํา ให้มสี ิ่งปนเปื้อนหลงเหลอื อยู่หลังจากกระบวนการทําให้บรสิ ทุ ธ์มิ ใิ ช่ตวั GMOs ทเ่ี ป็นอันตราย - ความกังวลในเรื่องของการเป็นพาหะของสารพิษ เช่น ความกังวลท่ีว่า DNA จากไวรัสท่ีใช้ในการทํา GMOs อาจเปน็ อนั ตราย เช่น การทดลองของ Dr.Pusztaiทท่ี ดลองใหห้ นูกนิ มนั ฝรงั่ ดบิ ที่มี lectinและพบว่าหนู มีภูมิคุ้มกันลดลง และมีอาการบวมผิดปกติของลําไส้ซ่ึงงานช้ินน้ีได้รับการวิพากษ์วิจารณ์อย่างสูง โดย นักวทิ ยาศาสตรส์ ่วนใหญ่มีความเห็นวา่ การออกแบบการทดลองและวิธกี ารทดลองบกพร่อง ไมไ่ ด้มาตรฐานตาม หลักการวิทยา ศาสตร์ ในขณะน้ีเชื่อว่ากําลังมีความพยายามที่จะดําเนินการทดลองที่รัดกุมมากขึ้น เพ่ือให้ได้ ข้อมูลท่ีเช่ือถือได้มากข้ึนและจะสามารถสรุปได้ว่าผลท่ีปรากฏมาจากการตบแต่งทางพันธุกรรมหรืออาจเป็น เพราะเหตผุ ลอืน่ - สารอาหารจาก GMOs อาจมีคุณค่าทางโภชนาการไม่เท่าอาหารปกติในธรรมชาติเช่น รายงานท่ีว่า ถ่ัวเหลืองท่ี ตัดแต่งพนั ธุกรรมมี isoflavoneมากกวา่ ถ่วั เหลืองธรรมดาเล็กนอ้ ย ซ่ึงสารชนิดน้ีเป็นกลุ่มของสารที่ เป็น phytoestrogen (ฮอร์โมนพืช) ทําให้มีความกังวลว่า การเพ่ิมข้ึนของฮอร์โมน estrogen อาจทําให้เป็น อันตรายต่อผู้บริโภคหรือไม่ โดยเฉพาะในกลุ่มเด็กทารกจึงจําเป็นต้องมีการศึกษาผลกระทบของการเพิ่ม ปรมิ าณของสาร isoflavineตอ่ กลุ่มผบู้ รโิ ภคดว้ ย - ความกังวลต่อการเกิดสารภูมิแพ้ (allergen) ซึ่งอาจได้มาจากแหล่งเดิมของยีนที่นํามาใช้ทํา GMOs นั้น ตัวอย่างที่เคยมีเช่น การใช้ยีนจากถั่ว Brazil nut มาทําGMOs เพื่อเพ่ิมคุณค่าโปรตีนในถ่ัวเหลืองสําหรับ เป็นอาหารสัตว์ จากการศึกษาที่มีข้ึนก่อนท่ีจะมีการผลิตออกจําหน่าย พบว่าถั่วเหลืองชนิดนี้อาจทําให้คนกลุ่ม หน่ึงเกิดอาการแพ้เน่ืองจากได้รับโปรตีนท่ีเป็นสารภูมิแพ้จากถ่ัว Brazil nut บริษัทจึงได้ระงับการพัฒนา GMOs ชนิดนี้ไป อย่างไร ก็ตามพืช GMOs อื่นๆ ที่มีจําหน่ายอยู่ทั่วไปในโลกในขณะน้ีเช่น ถั่วเหลืองและ ข้าวโพดน้ันได้รับการประเมิน แล้วว่า อัตราความเส่ียงไม่แตกต่างจากถ่ัวเหลืองและข้าวโพดท่ีปลูกอยู่ท่ัวไปใน ปัจจุบนั - การตบแต่งพันธุกรรมในสัตว์ปลอดภัยต่อผู้บริโภคหรือไม่?ในบางกรณีวัว หมูรวมทั้งสัตว์ชนิดอ่ืนท่ี ได้รับ recombinant growth hormone อาจมีคุณภาพท่ีแตกต่างไปจากธรรมชาติและ/หรือมีสารตกค้าง หรือไม่ ขณะน้ียัง ไม่มีข้อยืนยันชัดเจนในเรือ่ งน้อี ยา่ งไรกต็ าม สตั ว์มีระบบสรีระวิทยาที่ซบั ซ้อนมากกว่าพืช และ เชอ้ื จุลินทรีย์ ทาํ ให้การตบแต่งพนั ธกุ รรมในสตั ว์อาจทําให้เกิดผลกระทบอ่ืนๆ ท่ีไม่คาดคิดได้ โดยอาจทําให้สัตว์ มีลักษณะและ คุณสมบัติเปลี่ยนไปและมีผลทําให้เกิดสารพิษอ่ืนๆ ท่ีเป็นสารตกค้างที่ไม่ปรารถนาขึ้นได้การตบ

23   แต่งพันธุกรรม ในสัตว์ที่เป็นอาหารโดยตรง จึงควรต้องมีการพิจารณาขั้นตอนการประเมินความปลอดภัยท่ี ครอบคลุมมากกวา่ เชือ้ จุลนิ ทรยี ์และพืช - ความกังวลเก่ียวกับการด้ือยา กล่าวคือเน่ืองจากใน marker gene มักจะใช้ยีนที่สร้างสารต่อต้าน ปฏิชีวนะ (antibiotic resistance) ดังน้ันจึงมีผู้กังวลว่าพืชใหม่ท่ีได้อาจมีสารต้านปฏิชีวนะอยู่ด้วย แต่เมื่อมี ความกงั วลเกิดขน้ึ ขณะนนี้ กั วทิ ยาศาสตร์จึงได้คิดค้นวิธีใหม่ที่ไม่ต้องใช้ selectable marker ท่ีเป็นสารต่อต้าน ปฏชิ วี นะ หรอื บางกรณกี ส็ ามารถนํายนี สว่ นท่ีสรา้ งสารตอ่ ต้านปฏชิ ีวนะออกไปไดก้ อ่ นทจี่ ะเขา้ สู่หว่ งโซอ่ าหาร - ความกังวลเกี่ยวกับการท่ียีน 35S promoter และ NOS terminator ท่ีอยู่ในเซลล์ของ GMOs จะ หลุดรอดจากการ ย่อยภายในกระเพาะอาหารและลําไส้เข้าสู่เซลล์ปกติของคนที่รับประทานเข้าไป แล้วเกิด active ขึ้นทําให้เกิดการเปล่ียนแปลงของยีนในมนุษย์ ซึ่งข้อน้ีจากผลการทดลองที่ผ่านมายืนยันได้ว่า ไม่น่า กงั วลเนอื่ งจากมโี อกาส เป็นไปได้นอ้ ยท่ีสุด - อย่างไรก็ตามอาจจําเป็นต้องใช้ความระมัดระวังบ้างในบางกรณีเช่น เด็กอ่อนท่ีมีระบบทางเดิน อาหารท่ีสั้นกว่า ผู้ใหญ่ทําให้การย่อยอาหารโดยเฉพาะ DNA ในอาหาร เป็นไปโดยไม่สมบูรณ์เม่ือเทียบกับ ผใู้ หญ่ ในข้อน้แี มว้ ่าจะมคี วามเปน็ ไปได้ท่ีจะเกิดอนั ตรายค่อนขา้ งตา่ํ แต่กค็ วรมีการวิจยั โดยละเอยี ดต่อไป ความเสีย่ งตอ่ ส่ิงแวดลอ้ ม - มีความกังวลว่า สารพิษบางชนิดท่ีใช้ปราบแมลงศัตรูพืช เช่น Bt toxin ท่ีมีอยู่ใน GMOs บางชนิด อาจมีผล กระทบตอ่ แมลงที่มีประโยชนช์ นิดอ่ืนๆ เช่น ผลการทดลองของ Losey แห่งมหาวิทยาลัย Cornell ที่ กล่าวถึงการศึกษาผลกระทบของสารฆ่าแมลงของเช้ือ Bacillus thuringiensis (บีที) ในข้าวโพดตบแต่ง พันธุกรรมที่มีต่อผีเสื้อ Monarch ซ่ึงการทดลองเหล่านี้ทําในห้องทดลองภายใต้สภาพเง่ือนไขท่ีบีบเค้น และได้ ให้ผลในข้ันต้นเท่านั้น จําเป็นอย่างย่ิงท่ีจะต้องมีการทดลองภาคสนามเพ่ือให้ทราบผลที่มีนัยสําคัญ ก่อนท่ีจะมี การสรุปผลและนําไปขยายความ ความกังวลต่อการถ่ายเทยีนออกสู่ส่ิงแวดล้อม ทําให้เกิดผลกระทบต่อความ หลากหลายทางชีวภาพเน่ืองจากมีสายพันธ์ุใหม่ท่ีเหนือกว่าสายพันธ์ุด้ังเดิมในธรรมชาติ หรือลักษณะสําคัญ บางอย่างถูกถ่ายทอดไปยังสายพันธ์ุที่ไม่พึงประสงค์ หรือแม้กระทั่งการทําให้เกิดการดื้อต่อยาปราบวัชพืช เช่น ที่กล่าวกันว่าทําให้เกิด super bug หรือ super weed เป็นต้น ในขณะน้ีมีการวิจัยจํานวนมากเก่ียวกับการ ถ่ายเทของยีน แต่ยังไม่มีข้อยืนยันในเร่ืองนี้ความกังวลในด้านเศรษฐกิจ-สังคม - ความกังวลอ่ืนๆ น้ันมักเป็น เรื่องนอกเหนอื วิทยาศาสตร์เช่น ในเร่ืองการครอบงําโดยบรรษัทข้ามชาติท่ีมีสิทธิบัตร ถือครองสิทธ์ิในทรัพย์สิน ทางปัญญาท่ีเกี่ยวข้องกับ GMOs ทําให้เกิดความกังวลเกี่ยวกับความมั่นคงทาง อาหาร ตลอดจนปัญหา ความสามารถในการพึ่งตนเองของประเทศในอนาคต ท่ีมักถูกหยิบยกข้ึนมากล่าวถึงโดย NGOs และปัญหาใน เร่ืองการกีดกันสินค้า GMOs ในเวทีการค้าระหว่างประเทศ ซึ่งเป็นประเด็นปัญหาของ ประเทศไทยอยู่ใน ปจั จุบันแมว้ ่าจะมคี วามกังวลอยู่ แต่ควรทราบว่า GMOs เป็นผลิตผลจากเทคโนโลยีท่ีได้รับการดูแลอย่างดีท่ีสุด อย่างหน่ึง เท่าท่ีมนุษย์เคยคิดค้นมา ในประเทศไทยมีแนวปฏิบัติในเรื่องความปลอดภัยทางชีวภาพสําหรับ นักวิจัย (biosafety guidelines) ทุกขั้นตอน ท้ังในระดับห้องปฏิบัติการและในการทดลองภาคสนามเพื่อให้ การวิจัยและ พัฒนา GMOs มีความปลอดภัยสูงสุด และเป็นพ้ืนฐานในการประเมินความเส่ียงต่อมนุษย์และ ส่ิงแวดล้อม ซ่ึงการประเมินความเสี่ยงนี้เป็นส่ิงที่จําเป็นที่ต้องกระทําอย่างต่อเนื่องในแต่ละสภาพแวดล้อม เพอื่ ใหไ้ ด้ขอ้ มลู ที่รอบด้าน และรัดกมุ ทสี่ ุด

24   ใบงาน เรอื่ ง การสร้างและดดั แปลงส่ิงมีชีวติ ทางพนั ธวุ ิศวกรรม คาํ ช้แี จง จงตอบคําถามตอ่ ไปนี้ 1. สิง่ มีชีวิตดัดแปลงพนั ธกุ รรม (Genetically modified organisms หรือ GMOs) คอื อะไร ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….... ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….... ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….... ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….... ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….... ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….... ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….... ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….... 2. ข้อดแี ละขอ้ เสียของการดดั แปลงพันธกุ รรมพืชเป็นอย่างไรบ้าง จงอธิบาย ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….... ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….... ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….... ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….... ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….... ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….... ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….... ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………....

25   แผนการเรียนรู้ประจาํ บท บทท่ี 4 สเต็มเซลล์ (stem , cell) สาระสาํ คญั เซลลต์ น้ กําเนดิ ,สเต็มเซลล์ (Stem Cell) เป็นเซลลไ์ มจ่ ําเพาะสามารถเจริญไปเป็นเซลล์ทท่ี าํ หน้าท่ี เฉพาะ มักพบในสิ่งทม่ี ชี ีวิตหลายเซลล์ ในสตั ว์เลี้ยงลกู ด้วยนม นอกจากนีใ้ นด้านการแพทยส์ ามารถ นํามาปลูก ถ่ายไขกระกระดูกมนษุ ย์ เพือ่ การรักษาเป็นทางเลือกสําหรับการรักษาในอนาคต ผลการเรยี นรทู้ ่ีคาดหวงั 1. อธิบายคาํ จาํ กดั ความสเต็มเซลล์ (Stem Cell) ได้ 2. อธบิ ายประโยชนท์ ่นี าํ สเต็มเซลลไ์ ปใช้กบั สิง่ มชี วี ิตได้ ขอบข่ายเนอื้ หา Stem Cell กจิ กรรมการเรียนรู้ 1 .ศกึ ษาเนื้อหา บทท่ี 4 สเต็มเซลล์ 2. สืบค้นข้อมลู เพ่ิมจากแหลง่ เรยี นรู้ 3. ทาํ ใบงาน เรือ่ งสเต็มเซลล์ สอื่ ประกอบการเรยี นรู้ 1. เนอ้ื หา บทที่ 4 สเต็มเซลล์ 2. ใบงาน เร่ือง สเต็มเซลล์ 3. คอมพิวเตอร์ สาํ หรับ การสบื ค้นข้อมลู เพม่ิ เติม ประเมนิ ผล 1. สังเกตการณม์ ีสว่ นรว่ มระหว่างการเรยี นการสอน 2. ประเมนิ ผลจากการทําใบงาน

26   บทที่ 4 สเตม็ เซลล์ เซลล์ต้นกําเนิด,เซลล์ต้นตอหรือ สเต็มเซลล์ (stem cell) เป็นเซลล์ไม่จําเพาะซึ่งสามารถเจริญ (differentiate) ไปเป็นเซลล์ที่ทําหน้าที่เฉพาะและสามารถแบ่งตัวแบบไมโทชิสเพื่อสร้างสเต็มเซลล์เพิ่มได้ สเต็มเซลล์พบในสิ่งมีชีวิตหลายเซลล์ ในสัตว์เล้ียงลูกด้วยนม แบ่งสเต็มเซลล์ออกกว้าง ๆ ได้เป็นสองชนิด คือ สเต็มเซลล์จากตัวอ่อน (embryonic stem cell )ซึ่งแยกจากมวลเซลล์ช้ันในของตัวอ่อนระยะบลาสโตซิสท์ (blasto cyst ) และสเต็มเซลล์เต็มวัย (adult stem cell ) ซ่ึงพบในเนื่อเย่ือหลายชนิต ในส่ิงมีชีวิตเต็มวัย สเต็มเซลลแ์ ละโปรเจนเิ ตอรเ์ ซลล์(progenitor cell ) ทาํ หนา้ ทีเ่ ปน็ ระบบซอ่ มแซมของร่างกาย โดยทดแทนเน่ือ เยื้อเต็มวัย ในตัวอ่อนท่ีกําลังเจริญ สเต็มเซลล์สามารถเจริญไปเป็นเซลล์ท่ีทําหน้าเฉพาะได้ทุกชนิด ทั้งเอ็กโท เดิร์ม เอ็นโดเดิร์มและเมโซเดิร์ม ทว่า ยังคงการหมุนเวียนปกติของอวัยวะท่ีสร้างใหม่ได้(normal turnover of regenerative organ ) เช่น เลอื ดผวิ หนังและเนื้อเยื้อลําไส้ไดอ้ ีกด้วย แหลง่ ท่เี ขา้ ถึงได้ของสเต็มเซลลเ์ ตม็ วัยตวั เอง ( autologous ) ในมนุษยม์ สี ามแหลง่ คือ 1.ไขกระดูก ซง่ึ ต้องอาศยั การสกัดโดยการเกบ็ นั่นคือ การเจาะเข้าไปในกระดกู (มักเปน็ กระดกู ต้นขา หรอื สนั กระดูกปีก) 2.เซลล์ไขมนั ซง่ึ อาศยั การสกัดโดยการดูดไขมนั 3. เลอื ด ซง่ึ อาศยั การสกดั โดยการเจาะเอาเฉพาะส่วนประกอบหนงึ่ ของเลอื ด( apheresis) คือ เปน็ การดงึ เลอื ดจากผ้บู ริจาค (ทาํ นองเดยี วกบั การบรจิ าคเลอื ด) และผา่ นเขา้ เครื่องซง่ึ แยกสเตม็ เซลล์และคืน เลอื ดส่วนอนื่ คนื ใหผ้ ู้บริจาค สเตม็ เซลลย์ ังไดม้ าจากเลือดสายสะดือไม่นานหลังคลอด ในบรรดาสเตม็ เซลลท์ กุ ชนดิ การเกบ็ จาก ตวั เองมคี วามเสี่ยงน้อยท่ีสุด ตามนิยาม คอื เก็บเซลล์จากรา่ งกายของตนเอง แบบเดียวกับทีเ่ กบ็ สาํ รองเลอื ดของ ตนไวต้ ามกระบวนการผา่ ตดั แบบไม่เร่งดว่ น สเตม็ เซลลเ์ ตม็ วยั ใชใ้ นการรักษาทางการแพทยบ์ อ่ ยครงั้ ตัวอย่างเชน่ ในการปลูกถา่ ยไขกระดกู ปจั จบุ ัน มนุษย์สามารถเพาะเลี้ยงสเต็มเซลล์ไดแ้ ละใหเ้ จรญิ เปลย่ี นเป็นเซลล์ทท่ี าํ หน้าท่เี ฉพาะโดยมคี ณุ สมบัตเิ ขา้ กนั กับ เซลลข์ องเนือ้ เย่อื หลายชนดิ อยา่ งกล้ามเนอ้ื หรือเส้นประสาท มีการเสนอวา่ เซลล์ไลนต์ วั ออ่ นและสเตม็ เซลลต์ วั อ่อนของตนเองที่ถกู สร้างผ่านการโคลนเพอ่ื การรกั ษาเปน็ ทางเลอื กทมี่ โี อกาสสาํ หรับการรกั ษาในอนาคต การ วจิ ยั เรือ่ งสเตม็ เซลลม์ ที ่มี าจากการคน้ พบโดย Ernest A. McCulloch และ James E. ธรสส แห่ง มหาวิทยาลยั โตรอนโตในครสิ ตท์ ศวรรษ ประเภท สเต็มเซลลจ์ ัดตามแหลง่ ทไี่ ด้มาเป็น 2 ชนิด คือ 1.สเตม็ เซลล์จากตัวออ่ นมนุษย์ ( Embryonic stem cell) คอื สเตม็ เซลลท์ ี่เก็บสว่ นของ inner cell mass จากตวั ออ่ นของมนษุ ย์หรอื สัตว์ทย่ี ังอย่ใู นครรภใ์ นระยะ blastocyst สเตม็ เซลล์ในระยะนจ้ี ะมีอายุ เพียง 3-5 วัน หลังการปฏสิ นธิ แต่สามารถเจรญิ เปล่ียนแปลงไปเปน็ เซลลท์ ท่ี ําหนา้ ทเี่ ฉพาะไดท้ ุกชนดิ 2.สเตม็ เซลล์จากเนอื้ เยอ้ื ทโี่ ตเต็มวัย (Adult Stem Cell) คือสเต็มเซลลท์ ีเ่ กบ็ จากเนื้อเยอ่ื ท่โี ตเต็มวยั เชน่ จาก ไขกระดกู เลือด ผิวหนงั ฟนั น้ํานม เปน็ ต้น

27   และมีการจาํ แนกตามความสามารถในการนาํ ไปพัฒนาได้อีก 3 ชนดิ คอื 1.Totipotent cell คอื เซลลท์ ีพ่ ฒั นาไปได้แบบไมจ่ ํากัด เช่น เซลลต์ ัวออ่ นมนษุ ย์ 2.Pluripotent cell คอื เซลล์ท่ีพัฒนาไปไดห้ ลายแบบ ซง่ี สว่ นใหญเ่ ป็นเนอื้ เย่อื ต่าง ๆของสงิ่ มชี ีวติ 3.Unipotent Cell คอื เซลล์ที่พัฒนาไปเป็นเซลล์จาํ เพาะชนดิ ใดชนดิ หนงึ่ เทา่ นนั้ นกั วิจัยทางการแพทยเ์ ช่ือว่าการรกั ษาดว้ ยสเต็มเซลล์มีศกั ยภาพเปลย่ี นแปลงการรกั ษาโรคของมนุษย์ อยา่ งสาํ คญั มกี ารรักษาดว้ ยสเต็มเซลลเ์ ต็มวยั หลายชนิดแล้ว โดยเฉพาะอย่างยงิ่ การปลกู ถา่ ยไขกระดูกซึง่ ใช้ รกั ษามะเรง็ เมด็ เลอื ดขาวในอนาคต นักวจิ ัยทางการแพทยค์ าดวา่ จะสามารถใช้เทคโนโลยที ีม่ าจากการวิจัยส เตม็ เซลลเ์ พอื่ รกั ษาอีกหลายโรค รวมถงึ มะเรง็ , โรคพาร์กินสัน การบาดเจบ็ ของไขสันหลงั โรคกลา้ มเนอ้ื ออ่ น แรงแอลเอเอส โรคมลั ตเิ พิล สเกลอโรซสิ และการบาดเจบ็ ของกลา้ มเนอ้ื ตลอดจนความบกพร่องและสภาพอื่น อกี จาํ นวนหนง่ึ อย่างไรก็ดี ยังมีความไมแ่ นน่ อนทางสงั คมและวิทยาศาสตร์เกย่ี วกับการวิจยั สเตม็ เซลลอ์ ยู่มากซงึ่ ต่อไปอาจเอาชนะไดด้ ว้ ยการถกเถยี งสาธารณะเพ่ิมเตมิ ความกงั วลหน่งึ ของการรักษา คือความเส่ยี งทสี่ เต็มเซลลท์ ไ่ี ดร้ ับการปลูกถ่ายอาจเกดิ เป็นเนอ้ื งอกและ กลายเป็นมะเรง็ หากเซลลย์ ังแบ่งตัวอย่างควบคุมไมไ่ ด้

28   ใบงาน เรอื่ ง สเต็มเซลล์ คําช้แี จง จงตอบคาํ ถามตอ่ ไปนี้ 1 สเตม็ เซลลค์ อื อะไร ……………………………………………………………………………………………………………….………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………….…………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 2. สเตม็ เซลลแ์ บง่ เปน็ กปี่ ระเภท อะไรบา้ ง ……………………………………………………………………………………………………………….………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………….…………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 3. การเกบ็ สเต็มเซลลเ์ กบ็ ได้กวี่ ธิ ี อะไรบา้ ง ……………………………………………………………………………………………………………….………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………….…………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 4. ประโยชนข์ องสเต็มเซลล์มอี ย่างไรบ้าง จงยกตวั อย่าง ……………………………………………………………………………………………………………….………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………….…………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………….………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………….…………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

29   แผนการเรยี นรู้ประจําบท บทที่ 5การเพาะเล้ียงเนอ้ื เยือ่ พชื สาระสาํ คญั การเพาะเลี้ยงเน้อื เยอื่ เปน็ ความเจรญิ ก้าวหน้าในด้านการเกษตรเกย่ี วกับพชื ที่มกี ารพัฒนาเทคนคิ ใน การขยายพันธุ์แบบใหม่ ทท่ี ําใหไ้ ด้พืชต้นใหม่ จาํ นวนมาก อย่างรวดเร็วในเวลาอนั จํากัด โดยมีคณุ ภาพดี เหมอื นเดิม ผลการเรยี นทค่ี าดหวัง 1. อธิบายหลกั การ การะเพาะเลยี้ งเนือ้ เย่ือได้ 2. ปฏิบตั ิการเพาะเลีย้ งเนื้อเยอื่ ได้ ขอบขา่ ยเนื้อหา 1 ประวัติ 2 ความสําคญั 3 ห้องปฏบิ ัตกิ าร 4 เคร่ืองมอื วสั ดุ อปุ กรณ์ เคร่อื งแก้ว 5 การเพาะเล้ียงเนื้อเยอื่ พืช 6 การเตรียมอาหารเพาะเลีย้ ง 7 เทคนคิ การเพาะเล้ยี งเนอ้ื เยอื่ พืชการเตรียมตัวอยา่ งการทาํ ความสะอาด 8 ปฏบิ ัตกิ ารย้ายเนอ้ื เยื่อพชื 9 การย้ายปลกู ในสภาพธรรมชาติ 10 ปญั หาทพ่ี บในการเพาะเลี้ยงเนอื้ เย่ือพืช กจิ กรรมการเรียนรู้ 1. ศกึ ษาเน้ือหา บทท่ี 5 2. ทําใบงาน เรือ่ งการเพาะเลีย้ งเนอื้ เย่ือพืช สอื่ ประกอบการเรยี นรู้ 1. เนือ้ หา บทที่ 5 2. ใบงาน เร่อื งการเพาะเลยี้ งเน้ือเย่อื พืช 3. คอมพวิ เตอร์สาํ หรบั สืบค้นทางอินเตอรเ์ น็ต ประเมนิ ผล 1. ประเมนิ จากใบงาน

30   บทท่ี 5 เรื่อง การเพาะเลย้ี งเนือ้ เยอื่ 1.ประวัตแิ ละความหมายของการเพาะเนอื้ เยือ่ พชื Gottlieb Haberlandt ชาวเยอรมัน เป็นคนแรกท่ีเริ่มทําการทดลองเลี้ยงเน้ือเย่ือพืช ท่านได้รับการ ยกย่องว่าเป็นบิดาของเทคนิคการเล้ียงเนื้อเยื่อพืช Haberlandt (1898) ได้ทํา การทดลองโดยแยกเอาเซลล์ จากใบพืชมาเลี้ยงในอาหารสังเคราะห์ และต้ังสมมุติฐานว่าเซลล์พืชเพียงเซลล์เดียวท่ีนํามาเลี้ยงสามารถจะ แบ่งตัวและเจริญเติบโตไปเป็นพืชต้นใหม่ท่ีสมบูรณ์ ทุกประการได้ เช่นเดียวกับพืชต้นเดิม แต่เขายังไม่สามารถ เล้ยี งเซลลพ์ ืชให้เปน็ ตน้ พืชท่สี มบูรณ์ไดต้ ามสมมตุ ฐิ าน เน่ืองจากเซลล์ทีน่ ํามาทําการทดลองน้ีแก่เกินไปและสูตร อาหารที่ใช้เลี้ยงยัง ไม่เหมาะสม อย่างไรก็ดีในปี 1902 เขาก็สามารถเล้ียงเน้ือเย่ือพืชได้สําเร็จ และมีความ เช่ือม่ันว่าจะต้องมีวิธีการทําให้เซลล์ที่เลี้ยงอยู่นั้นสามารถกลับกลายเป็นพืชท้ังต้นได้ ในระยะ 30 ปีต่อมา หลังจากสมัยของ Haberlandt งานด้านการเลี้ยงเนื้อเย่ือพืชพัฒนาไปน้อยมาก แต่ก็มีนักวิทยาศาสตร์หลาย ทา่ นทําการศกึ ษาคน้ คว้าเกี่ยวกับการเลีย้ ง เน้ือเย่อื พชื จนกระท่ัง White (1934) ไดท้ ํางานดา้ นการเลี้ยงเนื้อเยื่อ ของรากเป็นผลสําเร็จ โดยทดลองใช้อาหารท่ีประกอบด้วยสารอนินทรีย์ น้ําสกัดยีสต์ และนํ้าตาลทราย ต่อมา ในปี 1937 เข้าค้นพบว่ากลุ่มวิตามินบีมีความสําคัญต่อการเจริญเติบโตของเน้ือเย่ือราก กลุ่มนักวิทยาศาสตร์ท่ี ศึกษาเกี่ยวกับการเลี้ยงเนื้อเย่ือของรากพืชอีกกลุ่มหนึ่ง คือกลุ่มของ Street งานของกลุ่มนี้จะช่วยอธิบาย บทบาทของสารเคมีโดยเฉพาะพวกวิตามินต่าง ๆ ต่อการสร้างราก และความสัมพันธ์ของการเกิดรากและยอด ไดอ้ ยา่ งดี ภาพประกอบ การเพาะเลยี้ งเนอ้ื เย่อื ท่ีมา https://krusulak.wordpress.com/ Winkler ได้ค้นพบว่าออกซิน คือ IAA (indol acetic acid) เป็นสารช่วยกระตุ้น การเจริญเติบโต ดังน้ัน Gautheret (1937, 1938) จึงทดลองเลย้ี งเนอื้ เยือ่ แคมเบยี มของต้นหลิว (Salix cambium) ใน Knop’s solution โดยใสน่ า้ํ ตาลกลโู ครส วิตามินบี 1 cysteine hydrochloride และ IAA ลงไปดว้ ย พบว่าเนอื้ เย่ือของ หลิวมีการแบ่งตัวและเจริญต่อไปได้ ระยะหน่ึงในอาหารที่ใช้เล้ียง จนกระทั่งในปี 1939 เขาจึงประสบ ความสําเร็จในการเล้ียง ส่วนแคมเบียมของแครอทอย่างแท้จริง ซ่ึงแต่น้ันมา การเพาะเล้ียงเนื้อเยื่อพืชได้ ประสบผลสาํ เร็จอย่างแท้จริงเป็นครั้งแรก นอกจากนี้ White ซ่ึงเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อทูเมอร์ (tumors) ของยาสูบ ท่ีได้มาจากลูกผสมระหว่าง Nicotiana glauca x N. langsdorffii ต่างรายงานความสําเร็จ พบว่ามีกลุ่มเซลล์ พองฟูออกมาจากเน้ือเย่ือเดิม เรียกกลุ่มเซลล์ท่ีเกิดใหม่ว่าแคลลัส ซ่ึงแคลลัสที่ได้นี้สามารถเลี้ยงไปได้เร่ือย ๆ เมื่อมีการย้ายไปยังอาหารใหม่ สาเหตุที่การเพาะเล้ียงเน้ือเย่ือพืชประสบผลสําเร็จ เนื่องจากค้นพบสารควบคุม

31   การเจรญิ เตบิ โตของพืช โดยสารควบคุมการเจริญ-เติบโตชนดิ แรกท่คี น้ พบคือ IAA ซง่ึ เป็นออกซิน (auxin) ชนิด หนึ่งที่ทําให้การเพาะเลี้ยง เน้ือเย่ือพืชในหลอดทดลองได้ผล ต่อมาภายหลังมีการค้นพบไคเนทิน (kinetin) ซึ่ง เป็น ไซโตไคนิน (cytokinin) ชนิดหนึ่งที่ช่วยกระตุ้นการเจริญได้ดียิ่งขึ้น นับจากนั้นมาความก้าวหน้าทางการ เพาะเลี้ยงเน้ือเย่ือพืชก็ได้แพร่หลายไปยังประเทศอ่ืน ๆ อีกท้ังยังมีการเอาหลักการ เพาะเล้ียงเน้ือเยื่อพืชไป ประยุกต์ใช้ทางด้านการเกษตร การขยายพันธ์ุพืช การปรับปรุงพันธ์ุพืช ทางพฤกษศาสตร์ ชีวเคมี โรคพืช ตลอดจนทางด้านพนั ธวุ ิศวกรรม 2 ความสาํ คญั และประโยชนข์ องการเพาะเล้ียงเน้อื เยอ่ื พืช 1. สามารถผลิตต้นพันธุ์พืชปริมาณมากในระยะอันรวดเร็วโดยอาศัยอาหารสูตรที่สามารถเพ่ิมจํานวน ต้นเป็นทวีคูณจากไดอะแกรมประกอบจะเห็นว่าจากท่ีเราเร่ิมต้นทําการเพาะเล้ียงเน้ือเยื่อต้นพืชเพียงต้นเดียว และทําการย้ายเน้ือเยื่อเดือนละครั้งและแต่ละเดือนต้นพืชสามารถเพ่ิมจํานวนต้นได้ 10 ต้นเม่ือเวลาผ่านไป เพียง 6 เดือนเราสามารถผลิตต้นพืชในหลอดทดลองได้ถึง 1 ล้านต้นซ่ึงไม่มีวิธีอ่ืนใดท่ีจะผลิตต้นกล้าพืชให้ได้ ปริมาณมากและรวดเร็วเช่นน้ี 2. ตน้ พชื ที่ผลติ ไดจ้ ะปลอดโรคโดยเฉพาะโรคท่ีมีสาเหตจุ ากเชอ้ื ไวรัสแบคทเี รียดว้ ยการตัดเน้อื เยือ่ ที่ เจรญิ อย่บู รเิ วณปลายยอดของลาํ ต้นซ่งึ ยงั ไมม่ ที ่ออาหารอันเป็นทางเคล่ือนยา้ ยของเช้ือโรคดังกล่าว 3. ต้นพืชที่ผลิตได้จะมีลักษณะทางพันธุกรรมเหมือนต้นแม่คือมีลักษณะตรงตามพันธุ์ด้วยการใช้ เทคนคิ ของการเลย้ี งจากชิ้นตาพืชพฒั นาเปน็ ตน้ โดยตรงหลกี เลี่ยงข้ันตอนการเกดิ กล่มุ กอ้ นเซลล์ ที่เรยี กว่าแคลลัส 4. ต้นพชื ทผี่ ลติ ได้จะมีขนาดสมาํ่ เสมอผลผลติ ที่ไดม้ มี าตรฐานและเก็บเกย่ี วได้คราวละมากๆพรอ้ มกนั หรือในเวลาเดยี วกนั 5. เพ่ือประโยชนด์ า้ นการสกดั สารจากต้นพืชพชื บางชนดิ สามารถให้สารทมี่ ีคณุ สมบัติทางยาหรือมี ประโยชนท์ างดา้ นอตุ สาหกรรมแตใ่ นบางครง้ั ปรมิ าณเน้ือสารทีต่ อ้ งการมอี ยู่ในปริมาณนอ้ ยมากจะตอ้ งใช้ ชนิ้ สว่ นพชื จาํ นวนมากนาํ มาสกดั แยกการเพาะเลี้ยงเซลลห์ รือเนื้อเยอ่ื ของพืชเหลา่ น้ันในสภาพแวดล้อมและ อาหารที่เหมาะสมก็อาจชักนาํ ให้เกิดการสงั เคราะหส์ ารท่ีเราต้องการไดม้ ากขนึ้ 6. เพอื่ การเก็บรกั ษาพันธ์ุพชื ปัจจุบนั พชื พรรณหลายชนดิ ไดส้ ูญพันธ์ุไปหรือกําลังจะสูญพันธุ์ไปอย่างน่า เป็นห่วงซึ่งอาจมีสาเหตุมาจากการเปล่ียนแปลงของสภาวะแวดล้อมหรือเกิดจากการทําลายของมนุษย์เองด้วย เหตุนี้นักเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อพืชจึงได้พยายามคิดหาวิธีที่จะเก็บรักษาพืชพรรณต่างๆไว้ในหลอดทดลองโดยการ เพาะเลี้ยงเนื้อเย่ือในอาหารท่ีมีส่วนผสมของสารชะลอการเจริญเติบโตบางชนิดหรือมีสารท่ีทําให้เกิด ความเครียดของนํ้าข้ึนในหลอดทดลองทําให้พืชมีการเจริญเติบโตในอัตราท่ีช้ามากๆเพื่อเป็นการประหยัด แรงงานเวลาและอาหารในการท่จี ะต้องทาํ การย้ายเน้ือเยื่อบ่อยๆจนกว่าเม่ือใดที่ต้องการจะเพิ่มปริมาณเน้ือเย่ือ นั้นสามารถย้ายลงเลี้ยงในอาหารสูตรปกติของพืชชนิดน้ันๆอีกวิธีหนึ่งก็คือการเก็บรักษาเน้ือเยื่อไว้ใน ไนโตรเจนเหลวที่อุณหภูมิตํ่าถึง -196 องศาเซลเซียสในสภาพเช่นน้ีเซลล์และเนื้อเยื่อจะคงสภาพและมีชีวิตอยู่ ได้ยาวนาน นอกจากนีย้ ังมคี ุณประโยชนอ์ ีกหลายประการเชน่ เพอ่ื การผลิตพชื ทนทานต่อสภาพแวดลอ้ มทนกรดทน เคม็ ฯลฯหรอื การใช้ประโยชน์เกยี่ วกบั การศึกษาทางชวี เคมีและสรีรวทิ ยาของพชื เป็นต้น 3 หอ้ งปฏิบตั กิ าร การเล้ียงเนื้อเย่ือเป็นการเล้ียงชิ้นส่วนเซลล์โพรโทพลาสต์บนอาหารสังเคราะห์ในอาหารสังเคราะห์มี ส่วนประกอบที่เหมาะสมกับการเจริญของเช้ือจุลิทรีย์ด้วยในการเล้ียงเนื้อเย่ือจําเป็นที่ต้องทําการฆ่า เชื้อจุลินทรีย์ท่ีติดมากับวัสดุพันธุ์พืชอาหารเครื่องมือท่ีใช้ท้ังหมดโดยเฉพาะอย่างย่ิงเครื่องมือที่ใช้ในการตัดและ

32   เล้ียงเน้ือเย่ือซ่ึงต้องทําในสภาพปลอดเชื้อความสะอาดเป็นหัวใจสําคัญโดยการเพาะเลี้ยงเนื้อเย่ือถ้าไม่สะอาด เนื้อเยื่อที่เล้ียงจะตายเพราะเกิดการปนเปื้อนของเชื้อจุลินทรีย์เพ่ือให้ได้สภาพที่ปลอดเชื้อในระดับท่ีสูงต้อง คํานงึ ถงึ ห้องปฏบิ ัติการเพาะเล้ียงเนือ้ เย่ือจะแบ่งออกเปน็ สว่ นๆดังน้ี องค์ประกอบพืน้ ฐานของหอ้ งปฏบิ ัตกิ ารท่วั ไปนัน้ มีดงั น้ี 1. พื้นท่ีซักล้างเป็นบริเวณสําหรับวางอ่างล้างขนาดใหญ่ชั้นผึ่งเคร่ืองแก้วในบางแห่งอาจใช้เครื่องล้าง เคร่ืองแก้วบริเวณน้ีควรมีถังน้ํากล่ันการล้างเครื่องแก้วน้ันปัจจุบันจึงนิยมแช่เครื่องแก้วในสารละลายผงซักฟอก หรือน้ํายาล้างจานแล้วล้างในน้ําอุ่นแล้วจึงกล้ัวด้วยนํ้ากล่ันถ้าวุ้นแห้งติดเคร่ืองแก้วควรละลายวุ้นด้วยนํ้าร้อน ก่อนลา้ งหากภาชนะนนั้ มีการเปอื้ นปนของเชือ้ ควรนง่ึ ฆ่าเชอ้ื ก่อนเปดิ ภาชนะแลว้ จึงนาํ ไปล้าง 2. พื้นที่เตรียมอาหารเป็นพื้นท่ีซึ่งต้องการโต๊ะขนาดใหญ่และตู้เก็บสารเคมีเคร่ืองแก้วภาชนะสําหรับ เพาะเล้ียงและจุกหรือฝาพ้ืนที่นี้จะต้องวางเครื่องมือต่างๆเช่นเครื่องช่ังเคร่ืองวัดความเป็นกรด-เบสเตาไฟฟ้าถัง พลาสติกหรือขวดแก้วตลอดจนอุปกรณ์การตวงและตู้เย็นเก็บสารเคมีบริเวณน้ียังต้องเป็นที่ติดตั้งของหม้อน่ึง ความดันไอและช้ันวางของเพ่ือให้สะดวกแก่การขนย้ายและวางอาหารท่ีเตรียมแล้วเน่ืองจากบริเวณนี้ต้องมี เครื่องมือท่ผี ลิตความร้อนทาํ ใหพ้ ื้นทนี่ อ้ี ณุ หภูมิคอ่ นข้างสงู จึงตอ้ งจัดให้มกี ารถา่ ยเทอากาศจากภายนอก 3. พื้นที่ปลอดเช้ือเป็นหัวใจสําคัญของการผลิตพืชในสภาพปลอดเช้ือในท่ีซ่ึงอากาศแห้งและค่อนข้าง สะอาดผู้ปฏิบัติอาจตัดย้ายเนื้อเย่ือบนโต๊ะธรรมดาได้แต่การใช้ตู้ปลอดเช้ือหรือห้องปลอดเช้ือทําให้มีโอกาส เสียหายเนื่องจากการปนเป้ือนของจุลินทรีย์น้อยลงการวางตู้ปลอดเชื้อควรเลือกให้เหมาะสมเนื่องจากการ เคลื่อนย้ายตู้เป็นส่ิงท่ีไม่ควรความร้อนท่ีเกิดจากการฆ่าเชื้อเครื่องมือและมอเตอร์ในตู้ปลอดเชื้อทําให้อุณหภูมิ ของบริเวณปลอดเชื้อค่อนข้างสูงดังนั้นเครื่องปรับอากาศจึงเป็นส่ิงจําเป็นต่อการควบคุมอุณหภูมิให้เหมาะสม กับการปฏิบัติงานนอกจากน้ีพัดลมดูดอากาศอาจเป็นสิ่งจําเป็นหากมีการใช้หลอดแสงเหนือม่วง (Ultraviolet lamp) เพื่อการฆ่าเช้อื เน่อื งจากการใชห้ ลอดชนิดนี้ทาํ ให้เกดิ กา๊ ซโอโซนซง่ึ เป็นอันตรายข้นึ 4. พ้ืนที่เพาะเล้ียงควรก้ันแบ่งเป็นห้องย่อยเพ่ือให้สะดวกในการปรับสภาพแวดล้อมให้ได้ตามความ ต้องการของพืชการออกแบบชั้นวางภาชนะเพาะเล้ียงนั้นต้องคํานึงถึงการถ่ายเทอากาศอย่างมากด้วยเพราะใน บรเิ วณน้มี คี วามร้อนซ่ึงเกดิ จากการใช้หลอดไฟฟ้าจาํ นวนมากในพ้นื ท่ีเพาะเลย้ี งนจี้ าํ เป็นตอ้ งมีการควบคุมสภาพ อุณหภูมิแสงและความชื้นให้มีค่าค่อนข้างคงที่และสมํ่าเสมอทั่วกันท้ังพ้ืนที่เพาะเลี้ยงซ่ึงปกติน้ันอุณหภูมิเฉล่ีย ควรเป็น25-28 องศาเซลเซียสความช้ืนสัมพัทธ์ราว 60-70เปอร์เซ็นต์กรณีท่ีมีการเพาะเล้ียงเนื้อเย่ือพืชใน อาหารเหลวจะตอ้ งใช้เคร่อื งเขย่าซึง่ ควรวางให้ใกล้เสาเพอ่ื ให้เกดิ แรงสั่นสะเทอื นแก่หอ้ งปฏิบตั กิ ารนอ้ ยทีส่ ุด 5. พ้ืนทส่ี ังเกตการณเ์ ปน็ ที่ตงั้ ของเคร่อื งมอื และอปุ กรณ์ท่ีใช้ในการเกบ็ ขอ้ มลู เช่นกลอ้ งจุลทรรศน์เคร่ือง หมุนเหว่ียงและเครื่องช่ังพื้นที่นี้มักจะมีบริเวณไม่มากนักบางครั้งอาจจัดรวมไว้ในพื้นที่ปลอดเช้ือเพื่อให้สะดวก ในการทํางานพื้นท่ีท้ัง 5 ส่วนที่กล่าวแล้วนั้นมีความสะอาดและความต้องการถ่ายเทอากาศจากภายนอก แตกต่างกันนอกจากน้ีความจําเป็นของระดับอุณหภูมิในแต่ละส่วนก็ต่างกันด้วยการจัดพื้นท่ีต่างๆเข้าด้วยกัน จะต้องจัดให้พ้ืนที่สกปรกและพ้ืนท่ีสะอาดอยู่รวมเป็นกลุ่มโดยพื้นที่สองกลุ่มต้องแยกจากกันอย่างเด็ดขาดและ ตอ้ งคาํ นงึ ถึงเสน้ ทางการเคลื่อนย้ายของจากพ้นื ที่หนงึ่ ไปยังอกี พื้นทห่ี นงึ่ ด้วย แต่ในการปฏิบัติงานห้องปฏิบัติการควรจะมีอย่างน้อย 3 ส่วนได้แก่บริเวณเตรียมอาหารบริเวณถ่าย เน้อื เยอ่ื และหอ้ งเพาะเลย้ี งเพือ่ ความสะดวกทั้งสามสว่ นจะอยใู่ นหอ้ งเดยี วกนั ก็ได้โดยมกี ารแบ่งเปน็ สัดส่วน 4. เครื่องมือ วสั ดุ อปุ กรณ์ เครือ่ งแก้ว อุปกรณ์ทีใ่ ชก้ ับงานเพาะเลย้ี งเนอ้ื เยือ่ ค่อนข้างมีมากชนิดการจัดวางเครื่องมือต้องคํานึงถึงความสะดวก ในการใช้ต่อพ้ืนที่ให้เกิดประโยชน์มากที่สุดถ้ากําหนดชนิดของเครื่องมือตามตําแหน่งของการใช้งานภายใน ห้องปฏิบตั ิการจะแบง่ ออกเปน็ 3 ห้องใหญๆ่ คือ

33   1. หอ้ งเตรียมอาหารควรมีอปุ กรณ์และเครอื่ งมือดังนี้ - เคร่ืองชั่งมที ้งั แบบอยา่ งหยาบคือชั่งน้าํ หนักตํ่าสดุ 0.01 กรัมและอย่างละเอียดช่ังได้ตํ่าถงึ 0.001 กรัมหรอื 0.0001 กรัม - ชอ้ นตกั สารเคมีมที งั้ แบบท่เี ปน็ โลหะและทเี่ ป็นพลาสตกิ - เครื่องวดั ความเปน็ กรดเป็นด่าง - เตาอุ่นความรอ้ นและเครอ่ื งคนใชส้ าํ หรับอนุ่ หรือหลอมอาหารพร้อมด้วยตวั คนระบบ แมเ่ หล็ก - เตาอบไมโครเวฟใช้สาํ หรับเคย่ี วหรอื หลอมอาหารนอกจากนสี้ ามารถใช้เตาลวดความร้อน หรือเตาแกส๊ แทนไดใ้ นกรณีทเ่ี ตรยี มอาหารคราวละมากๆเตาแก๊สจะเหมาะสมกว่า - ตเู้ ย็นสารเคมบี างตัวมคี วามจาํ เปน็ ทจี่ ะตอ้ งเก็บรักษาไวท้ ี่อณุ หภมู ติ ํา่ เพราะมิฉะนัน้ แลว้ จะ ทําใหเ้ สื่อมคณุ สมบัตไิ ด้เช่นฮอรโ์ มนวิตามนิ รวมทัง้ สารละลายเข้มข้นของอาหาร - เตาอบความร้อนใช้สาํ หรับอบฆา่ เชอื้ ทต่ี ิดมากับเคร่ืองมือหรืออปุ กรณ์ที่สามารถทนตอ่ ความ ร้อนสูงๆไดเ้ ช่นพวกที่เป็นเคร่ืองแกว้ และโลหะโดยอาศยั ความรอ้ นท่ีใช้คอื ประมาณ 180 องศาเซลเซยี ส เวลานานประมาณ 3 ชง่ั โมง - หม้อนง่ึ ความดันใชส้ ําหรับน่ึงฆา่ เชอ้ื ในอาหารเพาะเลีย้ งเน้ือเย่ือและเคร่อื งมอื ทีไ่ ม่สามารถ ทนต่อความรอ้ นของเตาอบความรอ้ นได้ความดนั ทีใ่ ช้ประมาณ 15 ปอนด์ตอ่ ตารางน้ิวเวลานานประมาณ 15 นาที - เยื่อกรองเนอื่ งจากมสี ารเคมบี างชนดิ ที่ไม่สามารถผ่านการฆ่าเชื้อดว้ ยหมอ้ นงึ่ ความดันไดท้ าํ ให้เส่อื มคุณภาพได้จงึ ต้องกรองโดยมีรูกวา้ งประมาณ 0.22 ไมครอนซึ่งสามารถกรองเอาอนุภาคของแบคทีเรีย และสปอร์ของราได้ - เครอื่ งแกว้ ตา่ งๆเช่นหลอดทดลองขวดขวดรูปชมพปู่ เิ ปตกรวยแกว้ และแทง่ แก้วคนสารเป็น ตน้ 2. หอ้ งถ่ายเนื้อเยือ่ ควรมีอุปกรณแ์ ละเครือ่ งมอื ดงั น้ี - ตู้ย้ายเนอื้ เยื่อเป็นตูก้ รองอากาศให้บรสิ ทุ ธิป์ ลอดจากอนุภาคของราและแบคทเี รีย - ตะเกียงใช้ตะเกียงแอลกอฮอลห์ รือแกส๊ - กระดาษกรอง - จานแก้ว - มดี ผ่าตดั แบบตา่ งๆพรอ้ มใบมดี - ปากคีบ 3. ห้องเลี้ยงเนื้อเยื่อควรมีอปุ กรณ์และเครื่องมือดงั น้ี - เคร่อื งควบคุมอุณหภมู ิภายในห้องจะตอ้ งมอี ุณหภมู ปิ ระมาณ 23 องศาเซลเซยี ส - ชัน้ สําหรับวางขวดเลยี้ งเน้อื เยอื่ ซ่ึงมีขนาดที่เหมาะสมสะดวกตอ่ การทาํ งานหรือติดตามการ ปนเปอื้ นและการเจริญเติบโตชั้นต้องไม่สูงเกินไปและตอ้ งมหี ลอดไฟใหแ้ สงสวา่ งด้วยหลอดฟลูออเรสเซนต์ทใ่ี ห้ ความสวา่ งประมาณ 3,000 ลักซ์ - ตวั ตัง้ เวลาใช้สําหรับตัง้ เวลาในการปิดเปดิ ไฟเพ่ือกาํ หนดความยาวของช่วงแสง - เครื่องเขย่าสําหรบั เลย้ี งเนือ้ เยื่อพืชในสภาพอาหารเหลว

34   หมอ้ นึ่งความดัน (autoclave) ตูอ้ บแหง้ (hot air oven) ใชอ้ บฆ่าเช้อื ใช้ฆา่ เชอ้ื อาหารและน้ํากล่นั เครือ่ งแก้วและสแตนเลส เคร่ืองช่งั หยาบและเคร่อื งชั่งละเอยี ดใชช้ ั่งสารเคมี เคร่อื งวัดค่าความเป็นกรดด่าง (pH meter) ใช้วัดคา่ ความเป็นกรดดา่ งขอสารอาหาร

35   ต้ปู ลอดเชือ้ (larmina flow) ใช้ปฏิบัติงานสําหรับงานท่ตี อ้ งการความสะอาดสูง เชน่ ฟอกชน้ิ สว่ นเพาะเลย้ี งเน้ือเยื่อเพื่อป้องกนั การตดิ เชือ้ จากภายนอก อปุ กรณภ์ ายในตูท้ ่จี ําเป็นสาํ หรับงานเพาะเลีย้ งเนอ้ื เย่อื เช่นตะเกียงปากคบี เนอ้ื เยอ่ื มีดผา่ ตัดกระบอกใส่ แอลกอฮอลส์ ําหรบั ฆ่าเช้ืออุปกรณ์จานแก้วรองช้นิ สว่ นเนื้อเยื่อเป็นตน้ ภาพตัวอย่างเครือ่ งมอื อุปกรณท์ ่ใี ชใ้ นการเพาะเลีย้ งเน้อื เย่อื พืชภาพ ภาพตัวอย่างห้องเตรียมอาหารเนอ้ื เย่ือพชื ทีม่ า http://api.ning.com/files/KgzHHUbL9Okk3SaYYB2*MMc0CQaTiPoiGnqXCUla4u4dJG9ATW5xgi*XLHMB V9Wt5vQhOnhFmcqgYUAbIycYx8-42fCFkRpV/P1010961.JPG?width=721

36   หอ้ งยา้ ยเน้ือเย่ือพืช ภาพจาก http://www.rspg.or.th/information/pic/tissue/ts_06.jpg ห้องเลี้ยงเนอ้ื เย่ือพืช ทม่ี า :http://www.thaigoodview.com/library/contest2553/type2/science04/24/images/091353_1433_3.jpg

37   ปริมาณสาร ปรมิ าณสารท่ใี ชก้ ารเตรียมอาหาร 1 ลิตร 5.สารเคมใี นการเพาะเลีย้ งเนอื้ เยื่อ ปกติ (มก./ล.) (มก.) ช่ือของสาร 1,650 1,650x50 =82,500 Stock A ความเข้มข้น 50 เทา่ 1,900 1,900x50 =95,000 แอมโมเนียมไนเตรท (NH4NO3) โปตสั เซียมไนเตรท (KNO3) 170 170x50 = 8,500 Stock B ความเข้มข้น 50 เทา่ 6.2 6.2x50 = 310 โปตัสเซยี มไดไฮโดรเจนฟอสเฟต (KH2PO4) 16.9 16.9x50 = 845 กรดบอริค (H3BO3) 6.14 6.14x50 = 430 แมงกานีสซลั เฟต (MnSO4 . 1H2O) 0.83 0.83x50 = 41.5 ซงิ ค์ซัลเฟต (ZnSO4 . 7H2O) 0.25 0.25x50 = 12.5 โปตัสเซียมไอโอไดด์ (KI) 0.025 0.025x50 = 1.25 โซเดียมโมลิบเดต (Na2MoO4 . 2H2O) 0.025 0.025x50 = 1.25 คอบเปอร์ซลั เฟต (CuSO4 . 5H2O) โคบอลทค์ ลอไรด์ (CoCl2 . 6H2O) 370 370x100 = 37,000 Stock C ความเขม้ ขน้ 100 เท่า แมกนีเซยี มซลั เฟต (MgSO4 . 7H2O) 440 440x100 = 44,000 Stock D ความเข้มข้น 100 เท่า แคลเซยี มคลอไรท์ (CaCl2 . 2H2O) 37.3 37.3x100 = 37,300 Stock E ความเข้มข้น 100 เท่า โซเดียมเอทธลิ ีนไออะมนี ไตรอะซีเตท (Na2EDTA) Stock Organic ความเขม้ ข้น 200 เท่า

38   ปริมาณสาร ปรมิ าณสารทใี่ ชก้ ารเตรียมอาหาร 1 ลติ ร ชอื่ ของสาร ปกติ (มก./ล.) (มก.) มายโยอินโนซิตอล (Myo-inositol) ไกลซนี (Glycine) 100 100x200 = 20,000 กรดนโิ คตินคิ (Nicotinic acid) 2.0 2.0x200 = 400 ไพริดอกซนิ (Pyridoxine-HCl) ไทอะมีน (Thiamine HCl) 0.5 0.5x200 = 100 0.5 0.5x200 = 100 0.1 0.1x200 = 20 6. การเตรยี มอาหารเพาะเลยี้ ง การเลอื กใช้สตู รอาหารในการเพะเล้ยี งเน้อื เยือ่ ขน้ึ อยกู่ ับความเหมาะสมของชนดิ พชื หรือตาม พฒั นาการของเนือ้ เย่อื สาํ หรับสตู รอาหารทีน่ ิยมกันแพรห่ ลายมากทส่ี ุดคอื สูตรของ Murashige and Skoog (1962) หรอื สตู ร Ms ขนั้ ตอนการเตรยี มอาหารสูตรMS 1 ลติ ร 1. เตรยี มนา้ํ กล่ันปริมาตร 300 มล. 2. ดดู สารจากสารละลายความเขม้ ขน้ (stock) ตามปรมิ าตรที่คํานวณไดจ้ ากสูตรดังน้ี ปริมาตรท่ี ตอ้ งการใชเ้ ท่ากบั ปริมาตรท่ีต้องการเตรยี มอาหารหารดวั ยจาํ นวนเท่าเช่น ใน stock A มคี วามเข้มข้น 50 เท่า ตอ้ งการเตรยี มอาหาร 1 ลติ ร (1,000 มล.) ดงั น้ันปริมาตรทตี่ ้องการใช้ = 1000/50 = 20 มล. 3. เติมนาํ้ ตาล 30 กรมั 4. เตมิ สารควบคุมการเจรญิ เตบิ โตตามความต้องการของสูตรอาหาร 5. ปรับปริมาตรใหค้ รบ 1,000 มล. 6. ปรบั ค่าความเป็นกรด-ด่างดว้ ยสารละลายกรดไฮโดรคลอริก (HCI) และโพแทสเซยี มไฮดรอกไซด์ (KOH) โซเดียมไฮดรอกไซด์ (NaOH) ใหไ้ ด้คา่ pH เทา่ กบั 5.6 7. เตมิ ว้นุ 7.5 กรัมในกรณที ท่ี าํ อาหารแข็ง 8. เคย่ี วอาหารเพื่อละลายวนุ้ ดว้ ยความร้อน 9. กรอกอาหารลงในภาชนะให้มีปริมาตรใกล้เคียงกันโดยพยายามให้อาหารไม่เป้ือนปากภาชนะเพ่ือ ป้องกันการเป้ือนปนจากจุลินทรีย์ปกติอาหารในภาชนะน้ันควรมีความสูงจากก้นภาชนะราว 0.6 ซม. ท้ังนี้อาจ สูงมากหรือน้อยกว่าน้ีก็ได้เมื่อกรอกอาหารลงภาชนะแล้วจะต้องรีบปิดฝาภาชนะโดยเร็วที่สุดเพ่ือลดประชากร ของจุลนิ ทรียท์ ี่อาจตกลงไปได้ 10. นําภาชนะที่บรรจุอาหารไปน่ึงฆ่าเช้ือในหม้อน่ึงอัดไอโดยใช้อุณหภูมิ 121 องศาเซลเซียสนาน 15- 30 นาทีข้ึนกับปริมาตรอาหารเมื่อนึ่งตามเวลาท่ีเหมาะสมแล้วต้องรีบนําอาหารออกจากหม้อน่ึงอัดไอเพื่อ ป้องกนั การท่ีว้นุ ไม่แข็งตัว

39   11. ตั้งภาชนะท่ีนึ่งฆ่าเช้ือแล้วบนพ้ืนระนาบเพื่อให้อาหารแข็งตัวหรืออาจวางบนพ้ืนลาดในกรณีที่ใส่ อาหารในหลอดเลี้ยงเชื้อหากอาหารท่ีเตรียมนั้นมีถ่านเป็นองค์ประกอบควรเขย่าขวดหลังจากนําออกจากหม้อ น่ึงอัดไอเพ่ือไม่ให้ถ่านจมอยู่ที่ก้นขวดและหากต้องเติมสารเคมีที่ฆ่าเชื้อด้วยการกรองควรเติมขณะท่ีอาหารมี อณุ หภูมริ าว 40 องศาเซลเซยี สซงึ่ เปน็ อุณหภูมิที่มือทนได้การเติมสารน้ีต้องทําในตู้ปลอดเช้ือและต้องเขย่าก่อน ปล่อยให้อาหารแข็งตัวเม่ืออาหารแข็งตัวและเย็นแล้วจึงรีบปิดฝาภาชนะให้แน่นแล้วนําไปเก็บในท่ีสะอาดและ อุณหภมู ติ ่ํากวา่ 28 องศาเซลเซยี สเพอ่ื รอการนาํ ไปใชต้ อ่ ไป ผสมสารเคมี ปรับ pH ของอาหารเป็น 5.67 - 5.70

40   ตักใส่ขวดนึง่ ฆ่าเชื้อท่อี ณุ หภมู ิ 121 เซลเซยี ส ความดนั 15 ปอนด์/ ตารางน้ิวนาน 15-20 นาที อาหารทีพ่ ร้อมสาํ หรับเลี้ยงเนอ้ื เยื่อพืช ภาพขั้นตอนการเตรยี มอาหารเพาะเลี้ยงเน้ือเยอ่ื พืช ท่ีมา: http://www.rspg.or.th/information/information_11-1.html

41   7.เทคนคิ การเพาะเลย้ี งเน้ือเยอ่ื การเตรยี มตัวอย่าง การทําความสะอาด การเลือกชิ้นสว่ น ขนาดของเนื้อเยื่อโดยเน้ือเยื่อท่ีมีขนาดใหญ่จะง่ายต่อการปนเป้ือนจากจุลินทรีย์และเช้ือโรคต่างๆ ขณะที่เน้ือเยื่อขนาดเล็กมีโอกาสหลีกเลี่ยงการปนเป้ือนได้ดีข้ึนอย่างไรก็ตามขนาดของเนื้อเย่ือที่เล็กที่สุดท่ีมี ประสิทธิภาพเปน็ สิ่งทค่ี วรพิจารณาเนอ่ื งจากเน้อื เย่ือเจริญที่มขี นาดเล็กเกินไปอาจโตช้าและไม่ตอบสนองตอ่ การ เพาะเล้ยี งเท่าเน้ือเย่อื ทมี่ ีขนาดใหญ่หากเกิดสภาพเครียดหรือซ็อคจากการแยกในทางปฏิบัตินิยมแก้ไขโดยเลี้ยง เน้ือเย่ือขนาดเล็กหลายๆชิ้นในภาชนะ (ขวด) เดียวกันเพ่ือกระตุ้นให้มีการตอบสนองต่อการเพาะเล้ียงมากขึ้น แต่อาจเกิดปัญหาอิทธิผลของชิ้นส่วนจากแคลลัสที่โตเร็วกว่าการเล้ียงเนื้อเย่ือเพียงช้ินเดียวมากทําให้ต้องย้าย เน้อื เยอ่ื และเปล่ยี นอาหารบอ่ ยครั้งข้นึ ซงึ่ เปน็ การสิ้นเปลืองท้งั เวลาแรงงานและค่าใชจ้ ่ายท้งั ยังเพม่ิ ความเสี่ยงต่อ การปนเปื้อนมากขึน้ ด้วย 1. การเลอื กตน้ แม่พนั ธคุ์ วรพิจารณาดังน้ี 1.1 พนั ธ์นุ อกจากการเลือกชนดิ พชื ท่ีตอ้ งการแล้วนิสัยของพชื ทเี่ พาะเล้ียงเน้ือเยื่อได้ง่ายหรือมี การสร้างรากง่ายข้ึนอยู่กับพันธุกรรมถ้าเป็นไปได้ควรเลือกหลายพันธ์ุเนื่องจากบางพันธุ์อาจขยายพันธ์ุโดยการ เพาะเล้ียงเนื้อเยื่อง่ายกว่าพันธ์ุอื่นโดยท่ัวไปพืชท่ีขยายพันธุ์ง่ายด้วยวิธีการปักชํามักจะขยายพันธ์ุได้ง่ายโดยการ เพาะเลี้ยงเน้อื เยือ่ 1.2 สภาพของต้นแมพ่ ันธ์ุช้นิ สว่ นพืชทเี่ รม่ิ ตน้ ทีจ่ ะนาํ มาเล้ยี งควรมาจากตน้ ท่ีแข็งแรงจะทําได้ สําเรจ็ มากกวา่ การนาํ มาจากต้นท่อี อ่ นแอ 1.3 หลกี เลีย่ งเนอ้ื เยื่อที่ไดจ้ ากตน้ แมพ่ ันธ์ุท่เี ปน็ โรคควรเลือกเฉพาะเน้ือเย่ือท่สี มบูรณแ์ ขง็ แรง ปลอดโรค 2. ชิ้นส่วนของพืช (explant) ทุกส่วนของพืชที่ประกอบด้วยเซลล์ที่ยังมีชีวิตอยู่สามารถนํามาทํา การเพาะเล้ียงเน้ือเยื่อได้ท้ังนั้นแต่ความสามารถในการเจริญเติบโตอาจแตกต่างกันเพราะเซลล์แต่ละชนิดมี ความตืน่ ตวั (active) ไม่เท่ากนั เนอ้ื เยอื่ พชื ท่มี ีเซลลต์ ่นื ตวั มากทสี่ ดุ คือเนือ้ เย่อื เจริญซง่ึ พบได้ในส่วนตา่ งๆดงั นี้ 2.1 สว่ นปลายยอดของลําตน้ (shoot apex) เปน็ บรเิ วณท่เี ซลลม์ ีการแบ่งตัวมากที่สุดสว่ นน้ี นบั จากปลายยอดสดุ ลงมาไม่เกนิ 5 มิลลเิ มตร 2.2 ส่วนปลายราก (root apex) ถดั จากสว่ นของหมวกรากกจ็ ะมสี ่วนทป่ี ระกอบดว้ ยเนื้อเยอ่ื เจรญิ คล้ายกับสว่ นของปลายยอด 2.3 เน้ือเยื่อเจรญิ ในท่อลาํ เลยี ง (vascular cambium) เปน็ เนื้อเยือ่ เจริญทพ่ี บในสว่ นขอลํา ตน้ และรากซ่ึงอยรู่ ะหว่างกลุ่มของทอ่ อาหารและท่อนํา้ 2.4 เนือ้ เยอื่ เจริญทอี่ ยู่ระหว่างปล้อง (intercalary meristem) ซึ่งจะพบในพชื พวกใบเลย้ี ง เดยี่ วทําหน้าทใ่ี นการเพม่ิ ความยาวของปลอ้ งนอกจากนม้ี เี น้อื เย่ือสว่ นอ่ืนๆท่สี ามารถนาํ ทําการเพาะเลี้ยง เนอื้ เยอ่ื ไดม้ ดี งั นี้ - ส่วนของเปลือกชน้ั ใน (inner bark) ซึง่ ส่วนน้ปี ระกอบดว้ ยเน้ือเย่อื ของชนั้ phloem และ cortex - สว่ นไส้ (pith) เปน็ ส่วนทใี่ นใจกลางสดุ ของลาํ ต้นซง่ึ ประกอบดว้ ยเซลล์พวกparenchyma - ใบ (leaf) ในสว่ นของใบมเี ซลลข์ องแผ่นใบท่ีเรียกวา่ palisade parenchyma และspongy parenchyma อยจู่ ํานวนมากซึ่งนยิ มใช้สําหรบั แยกโพรโทพลาสต์ - ดอก (flower) ส่วนของดอกส่วนใหญป่ ระกอบดว้ ยเซลล์พวก parenchyma ยกเวน้ ในส่วน ของก้านดอก (peduncle) และฐานรองดอก (receptacle) ซ่งึ อาจมีเน้อื เย่ือเจรญิ อยู่ด้วยยกตัวอย่างใน ฐานรองดอกของเยอบรี ่าและเบญจมาศทสี่ ามารถชักนาํ ให้เกิดตน้ ไดด้ ี

42   - ผล (fruit) เนื้อเย่ือของผลส่วนใหญ่ประกอบด้วยเซลล์พวก parenchyma โดยเฉพาะอย่าง ยิ่งในผลสด (fleshy fruit) ชนิดท่ีผลมีเปลือกหุ้มผลนิ่มท้ังผลมักมีเมล็ดมากมาย (berry) เช่นกล้วย มะละกอ ละมุดส่วนผลมีผนังชั้นนอกของเปลือกหุ้มผลพัฒนามาจากฐานรองดอกเมื่อผลแก่ผนังน้ีจะแข็งและเหนียวแน่น ภายในผลน่มิ ทงั้ ผล (pepo) เช่นพืชตระกูลแตงเป็นต้นและผลที่มีเปลือกหนาคล้ายหนังและมีต่อมน้ํามันจํานวน มากขา้ งในผลแยกเป็นส่วนๆชดั เจน (hesperidium) เชน่ พืชตระกูลส้มเปน็ ตน้ - เมลด็ (seed) ในสว่ นของเมลด็ ซงึ่ ประกอบดว้ ยคพั ภะ (embryo) ใบเล้ยี ง (cotyledon)และ endosperm ทั้งสามส่วนน้ีใหค้ วามสาํ เร็จสูงในการเพาะเล้ยี ง อปุ กรณ์ท่ใี ชใ้ นการฟอกฆา่ เชื้อ 1. คลอรอกซ์ 2. นํา้ กลั่นทผี่ า่ นการน่งึ ฆ่าเช้ือสําหรับล้างช้นิ ส่วนพชื 3. บีกเกอร์ใสช่ ้ินส่วนพืช 4. สารจบั ใบ Tween 20 วธิ เี ตรียมนา้ํ ยาฟอกฆ่าเชื้อ ในการเตรียมหรือผสมสารละลายให้เกิดความเข้มข้นท่ีมีหน่วยเป็นเปอร์เซ็นต์จะสามารถปฏิบัติได้ สะดวกที่สุดเพราะคิดเทียบจาก 100 เช่นถ้าจะเตรียมสารละลายคลอรอกซ์ 10% แสดงว่าในสารสะลาย 100 มล. จะประกอบด้วยคลอรอกซ์ประมาณ 10 มล. ผสมกับนํ้า 90 มล.แสดงวิธีเตรียมสารละลายท่ีใช้เป็นประจํา ในการปฏบิ ัติงานตง้ั แต่เอทิลแอลกอฮอล์ 70% คลอรอกซ์ทร่ี ะดับความเข้มข้น 20% และ 10% เปน็ ตน้ 1. คลอรอกซ์ 20% มขี ัน้ ตอนการเตรียมดงั นี้ 1.1 ตวงคลอรอกซ์ปริมาณ 20 มล. 1.2 ตวงนํา้ กลั่นท่ีนง่ึ ฆ่าเช้อื แลว้ ปริมาณ 80 มล. 1.3 รนิ คลอรอกซ์ลงในนํ้ากลน่ั จนหมด 1.4 เติมสารจบั ใบลงไป 1 - 2 หยด 2. คลอรอกซ์ 10% มีขน้ั ตอนการเตรียมดังนี้ 2.1 ตวงคลอรอกซป์ รมิ าณ 10 มล. 2.2 ตวงน้าํ กล่ันทีน่ งึ่ ฆ่าเชือ้ แลว้ ปรมิ าณ 90 มล. 2.3 รนิ คลอรอกซ์ลงในนํ้ากลน่ั จนหมด 2.4 เตมิ สารจบั ใบลงไป 1 - 2 หยด ข้อควรระวงั เมื่อเตรียมคลอรอกซ์แล้วควรใชท้ ันทไี มค่ วรเก็บไวเ้ พราะจะทาํ ใหป้ ระสทิ ธภิ าพในการฟอกฆ่าเช้ือลดลง วิธฟี อกฆา่ เช้ือจุลนิ ทรยี ์ ตัวอย่างการฟอกฆ่าเช้ือชิ้นส่วนพืชด้วยคลอรอกซ์เข้มข้น 20% ใช้เวลา 20 นาทีมีลําดับขั้นตอนปฏิบัติ ดงั น้ี 1. ทําความสะอาดชิน้ พชื ดว้ ยนํา้ สะอาดเช่นนํา้ ไหลจากก๊อกท่เี ปิดไมแ่ รงจนเกินไปเพ่อื ชะลา้ งสงิ่ สกปรกที่ตดิ มากับชิ้นสว่ นพชื นั้นๆ 2. ตัดแต่งชิ้นพืชให้เหลือไว้เฉพาะส่วนท่ีต้องการด้วยการตัดใบทิ้งหรือตัดเป็นท่อนขนาด ประมาณ 3 -5 ซม. เพื่อความสะดวกในการทาํ งานในขัน้ ตอนตอ่ ไป

43   3. นําชิน้ พืชแชใ่ นสารละลายคลอรอกซ์ท่ีมีความเข้มข้น 20% เป็นเวลา 20 นาทีอาจผสมสาร จับใบ (Tween-20) หรือนํ้ายาล้างจาน 2 - 3 หยดเพื่อช่วยลดแรงตึกผิวและทําให้สารละลายคลอรอกซ์เข้า ทําลายเชอื้ ท่ีติดอยู่ตามผิวพืชได้มากขน้ึ 4. นํามาล้างด้วยนํ้ากล่ันท่ีน่ึงฆ่าเชื้อแล้ว 3 คร้ังๆละ 3 - 5 นาทีเพ่ือล้างเอาสารเคมีออกให้ หมดมฉิ ะนนั้ สารเคมที ีต่ ดิ คา้ งอย่อู าจจะยับยงั้ การเจรญิ ของเซลลพ์ ชื ได้ 5. ตัดแต่งช้ินพืชส่วนท่ีถูกสารเคมีทําลาย (สีจะซีดกว่าปกติ) ตัดแต่ละชิ้นให้มีขนาด 2 -3 ซม. วางเลย้ี งบนอาหารวุ้นในหอ้ งเลีย้ งเน้อื เยอื่ ทีค่ วบคุมอณุ หภูมิประมาณ 250 ซ. และแสง (แสงจากหลอดไฟฟลูออ เรสเซนต์) ท่มี กี ารเปดิ - ปดิ ไฟเป็นเวลา 16 - 8 ช่ัวโมงตอ่ วนั ขอ้ ควรระวงั ในขวดอาหารควรใส่ชิ้นพืชเพียง 1 ชิ้นต่อขวดเพอ่ื เป็นการลดความเสี่ยงต่อความเสยี หายที่ อาจเกิดจากการปนเปอ้ื นของเชื้อจุลินทรีย์ทงั้ หมด อุปกรณเ์ คร่อื งมือท่ใี ชใ้ นการฟอกฆ่าเชอ้ื เลอื กช้นิ ส่วนพืชท่ีตอ้ งการล้างน้ําทําความสะอาดแช่ในน้าํ ยาฟอกฆ่าเชื้อ

44   นาํ มาลา้ งดว้ ยนํ้ากล่ันที่นึง่ ฆา่ เช้อื แล้ว 3 ครงั้ ๆละ 3 - 5 นาทเี พ่ือลา้ งเอาสารเคมอี อกใหห้ มด ชน้ิ สว่ นพืชพรอ้ มทจี่ ะนาํ ไปทาํ การเพาะเล้ียงเนือ้ เยือ่ พชื ต่อไป ภาพจากhttp://110.77.138.105/files/km/km1/km_1.pdf

45   8.ปฏบิ ัตติ ิการยา้ ยเนื้อเย่ือ ขนั้ ตอนการยา้ ยเน้ือเยือ่ พืช 1. เตรียมทําความสะอาดตู้ถ่ายเน้ือเย่ือโดยการใช้เอทิลแอลกอฮอล์ 70 เปอร์เซ็นต์ฉีดพ่นให้ทั่วบริเวณ ตแู้ ล้วใชผ้ า้ สะอาดที่นึง่ ฆ่าเช้ือแล้วเชด็ ให้สะอาดทว่ั บริเวณทิง้ ไว้สัก 10 นาทกี ่อนใช้งาน 2. เตรียมเช็ดขวดอาหารทีน่ ่ึงฆา่ เชือ้ แลว้ วางเรยี งในตูถ้ ่ายเนื้อเย่อื และช้ินสว่ นเนอ้ื เยอ่ื ทฟี่ อกฆา่ เช้อื แล้ว 3. ใชป้ ากคบี , มดี ผา่ ตดั ทสี่ ะอาดโดยจุ่มเอทลิ แอลกอฮอล์ 95 เปอร์เซน็ ตล์ นไฟท้งิ ไวใ้ ห้เย็นโดยวางบน จานแก้วท่ีน่งึ ฆา่ เช้อื แลว้ 4. ลนไฟบรเิ วณปากขวดอาหารเลีย้ งเนื้อเยื่อกอ่ นเปิดฝา 5. นําชิน้ ส่วนเน้ือเยื่อวางบนจานแกว้ ตดั ชนิ้ ส่วนใหเ้ ลก็ พอเหมาะแล้วคบี ใส่ขวดอาหารเลยี้ งเน้ือเย่ือโดย อาจจะวางหรือแทงลงไปบนอาหารเล็กน้อยลนไฟบริเวณปากขวดอกี คร้ังแล้วรบี ปดิ ฝาขวดทนั ที ภาพตัวอยา่ งแสดงช้นิ สว่ นของพชื ทป่ี ราศจากเชอื้ โรคทีย่ ้ายเขา้ ไปเลี้ยงในขวดอาหาร ภาพจาก http://www.rspg.or.th/information/pic/tissue/ts_02.jpg การพัฒนาของเน้ือเย่ือพชื ช้ินส่วนพืชที่ผ่านการฟอกฆ่าเช้ือและเล้ียงบนอาหารวุ้นจะมีการพัฒนาเป็นหน่อเล็กๆภายใน1-2 เดือน แรกเมอ่ื ทาํ การตดั ย้ายอาหารเปลีย่ นอาหารเนื้อเยอื่ เหลา่ นจี้ ะเจริญเติบโตและมีการพัฒนาเป็นหน่อเล็กๆภายใน 1 – 2 เดือนแรกเมื่อมีการเปลี่ยนอาหารเนื้อเยื่อเหล่าน้ีจะเจริญเติบโตและมีการพัฒนาจนสามารถเพ่ิมปริมาณ โดยเฉล่ีย 3-5 เท่าภายใน 30 วันเมื่อได้ปริมาณต้นตามต้องการจึงเปลี่ยนสูตรอาหารวุ้นเพื่อชักนําการเกิดราก จนกระทั่งไดต้ น้ พชื ที่สมบรู ณ์มที ้งั ส่วนลําตน้ ใบและรากสามารถยา้ ยออกปลกู ในสภาพธรรมชาตไิ ด้ 9. การยา้ ยปลกุ ในสภาพธรรมชาติ ตน้ พืชทไี่ ด้จากการเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อจะมีรูปร่างทรงต้นเหมือนต้นพืชปกติในสภาพธรรมชาติเพียงแต่มี ขนาดเล็กโดยเฉล่ียควรจะมีความสูงประมาณ 4 - 8 ซม. มีใบไม่ต่ํากว่า 4 ใบจํานวนรากไม่ตํ่ากว่า 4 เส้นความ ยาวรากอยู่ระหว่าง 3 - 5 ซม. เม่ือนําออกจากขวดเพาะเลี้ยงเน้ือเย่ือจะต้องได้รับการดูแลเป็นพิเศษ เปรียบเสมือนการดูแลเด็กอ่อนเน่ืองจากต้นพืชยังมีการสร้างสารคิวติน (cutin) ที่ทําหน้าท่ีควบคุมการสูญเสีย นํ้าจากใบน้อยในขณะท่ีปากใบยังเปิดกว้างเมื่อนําออกมาสัมผัสกับอากาศท่ีมีสภาพแวดล้อมท้ังแสงอุณหภูมิ ความชื้นไม่สมํ่าเสมอตลอดเวลาพืชจะคายน้ํามากข้ึนทําให้เห่ียวเฉาและตายได้ง่ายดังนั้นการย้ายพืชเน้ือเยื่อ จากอาหารวุ้นเพ่ือปลูกในสภาพธรรมชาติต้องระมัดระวังเร่ืองอัตราการสูญเสียนํ้าของพืชเป็นพิเศษจึงต้องแบ่ง