การดัดแปลงพันธุกรรม

การดัดแปรทางพนั ธุกรรม สงิ่ มชี ีวิตดดั แปรพันธกุ รรม แตกต่างกบั สิง่ มีชีวติ ในธรรมชาตอิ ยา่ งไร สิ่งมีชีวิตดัดแปรพันธุกรรมเป็นสิ่งมีชีวิต ที่เกิดจากการกระทาของมนุษย์ที่อาศัย กระบวนการทางพันธุวิศวกรรม โดยการนา ยีนของสิ่งมีชีวิตอื่นมาใส่ลงในสิ่งมีชีวิตอีก ชนดิ หนึ่ง เพอ่ื ตอบสนองความต้องการ

การนามาใชป้ ระโยชนใ์ นดา้ นตา่ งๆ ด้านการแพทย์ การผลิตฮอรโ์ มนอนิ ซูลนิ ทีส่ กดั ไดจ้ ากแบคทเี รีย แทนการ การผลิตวคั ซีนป้องกันโรคตับอกั เสบบีจากกระบวนการ สกดั ฮอรโ์ มนอินซูลนิ จากตับอ่อนของสตั ว์ ทาใหส้ ามารถ พันธุวศิ วกรรมแทนการฉีดไวรสั สายพันธ์ทุ ี่ไมก่ อ่ โรคให้ ผลติ วคั ซนี ไดเ้ ปน็ จานวนมาก และเพยี งพอตอ่ การรักษา กับคน เพือ่ กระตุ้นใหร้ ่างกายสรา้ งภูมคิ ุ้มกัน ทาให้มี ผู้ป่วยโรคเบาหวาน และลดการฆ่าสตั ว์เปน็ จานวนมาก ความปลอดภยั มากขึ้น

การนามาใชป้ ระโยชน์ในด้านตา่ ง ๆ ตัวอยา่ งเชน่ ววั ดดั แปรพันธกุ รรม ด้านการปศุสัตว์ มนษุ ย์ดัดแปรพันธกุ รรมของววั เพอื่ เพมิ่ สารเคซีน (casein) ในนา้ นม ซ่ึงมคี วามสาคัญในการผลิตชสี ทาใหช้ ีสแขง็ ตัวเร็ว การปรับปรุงพันธุส์ ัตว์ (transgenic animal) เปน็ กระบวนการแยก และมคี ุณภาพดี หรอื ให้ววั ผลิตน้านมทไี่ ม่มีแลกโทส หรือ เซลลไ์ ขอ่ อกจากเพศเมีย และฉีดยนี ที่ตอ้ งการเขา้ ไปในนิวเคลยี สของ ใหว้ ัวผลิตนา้ นมต้านเชื้อแบคทเี รีย เซลลไ์ ข่ ทาให้ยีนดังกล่าวแทรกเข้าไปในนิวเคลียส จากนัน้ นาเซลล์ไข่ ไปผสมกับสเปิรม์ ในหลอดทดลอง แล้วจึงถ่ายฝากเขา้ ไปในตัวแม่ เพ่ือให้ลกู ที่เกดิ มามีลกั ษณะตามท่ีต้องการ การนาสเปริ ม์ ไปผสมกบั เซลลไ์ ขใ่ นหลอดทดลอง

การนามาใชป้ ระโยชนใ์ นดา้ นต่าง ๆ ตวั อยา่ งเช่น ดา้ นการเกษตร ขา้ วโพด GMOs มยี นี ของแบคทีเรีย Bacillus thuringiensis ทาใหต้ ้นข้าวโพดสามารถสรา้ ง การปรับปรงุ พันธพ์ุ ชื หรอื พชื ทรานสเจนิก (transgenic สารพษิ ตอ่ แมลงท่ีเป็นศัตรพู ชื ได้ เมอื่ แมลงมากนิ plant) เป็นการดดั แปรพันธกุ รรมของพชื โดยการนายีนท่ี ข้าวโพด สารพษิ จะทาใหแ้ มลงตาย ตอ้ งการจากสงิ่ มีชีวิตหนึ่งไปเพม่ิ จานวนยนี ด้วยแบคทเี รีย จากนัน้ นาไปผา่ นกระบวนการทางพนั ธุวิศวกรรม แล้วใสย่ ีน ขา้ วสีทอง GMOs เปน็ พนั ธ์ุขา้ วทถี่ ูกตัดแตง่ เขา้ ไปในเซลล์พืช แล้วจงึ นาไปเพาะเลีย้ งเนอื้ เยือ่ ตอ่ ไป พนั ธกุ รรมให้สังเคราะหส์ ารบตี าแคโรทีนได้ เพอื่ ใชเ้ ปน็ อาหารในพน้ื ท่ขี าดแคลนวติ ามินเอ มะละกอ GMOs ทมี่ ยี ีนของไวรสั สามารถ ต้านทานโรคไวรสั ใบด่างวงแหวน

ผลกระทบของส่งิ มีชวี ติ ดัดแปรพนั ธกุ รรมที่มีต่อมนุษย์และสิ่งแวดล้อม การด้ือยา ด้านสุขภาพและความปลอดภยั ดา้ นส่ิงแวดล้อม ตอ่ การบริโภค ส่วนใหญ่สิ่งมีชีวิตที่ผ่านการตัดต่อ การดัดแปรพันธุกรรมทาให้เกิดสิ่งมีชีวิตสาย พันธุกรรมจะมียีนต้านทานแบคทีเรีย สิ่งมีชีวิตดัดแปรพันธุกรรมอาจมีสาร พันธุ์ใหม่ที่มีลักษณะเด่นเหนือกว่าสายพันธ์ุ ปะปนมาด้วย หากยีนเหล่านี้เล็ดลอด ชนิดใหม่ที่ก่อให้เกิดการแพ้ หรือ ด้งั เดมิ ทาใหพ้ ืชหรือสัตว์พนั ธ์ุพื้นเมืองหรือ ไปผสมกับเชื้อแบคทีเรียที่อยู่ใน สารพิษที่ก่อให้เกิดโรคในมนุษย์หรือ สายพันธุ์ตามธรรมชาติลดน้อยลงหรือสูญพันธุ์ ร่างกาย อาจทาให้เชื้อแบคทีเรียเกิด สัตว์ แต่ปัจจุบันยังไม่พบการรายงาน และอาจมีการกลายพันธุ์ต่อไปจนกลายเป็น การดื้อยา ซึ่งเป็นภาวะที่อันตรายต่อ ผู้ที่ได้รับผลกระทบ ดังนั้นจึงควรมี สิ่งมีชีวิตที่ไม่สามารถกาจัดได้ เช่น สุดยอด สขุ ภาพของผบู้ ริโภคเป็นอย่างมาก ฉลาก GMOs ใหผ้ ู้บรโิ ภคตัดสินใจ แมลง (super bug) หรือ สุดยอดวัชพืช (super weed)

ความหลากหลายทางชีวภาพ บรเิ วณทม่ี ีความหลากหลาย ทางชีวภาพสูงเปน็ อย่างไร พื้นที่ต่าง ๆ บนโลกมีสภาพแวดล้อม แตกต่างกนั ทาใหม้ คี วามหลากหลายของ ระบบนิเวศ ซึง่ ในแตล่ ะระบบนิเวศมสี ิ่งมชี ีวติ หลายชนดิ อาศยั อยู่ โดยแต่ละสิ่งมีชวี ิตล้วนมี ความหลากหลายทางสายพันธ์ุ

ระดบั ความหลากหลายทางชีวภาพ แบง่ ออกเป็น 3 ระดบั ดังน้ี ความหลากหลายของระบบนเิ วศ ความหลากหลายของชนดิ สิง่ มชี ีวติ ความหลากหลายทางพนั ธกุ รรม

ความสาคัญของความหลากหลายทางชวี ภาพ มนษุ ย์เป็นสิง่ มีชวี ิตทีใ่ ชป้ ระโยชน์จากความหลากหลายทางชวี ภาพ มากกวา่ สง่ิ มชี ีวิตอ่นื เชน่ มนุษย์นาพชื และสตั ว์มาประกอบอาหาร ทายารักษาโรค สรา้ งแหล่งท่อี ยูอ่ าศัย รวมทงั้ เครอ่ื งนุง่ หม่ ในทางกลับกันการกระทาของมนษุ ยก์ ็มี ส่วนทาลายระบบนเิ วศ ซงึ่ เปน็ ภยั คุกคามตอ่ ความหลากหลายทางชีวภาพ มนุษย์ลกั ลอบตัดไม้ทาลายปา่ ในปัจจุบันจึงมีแนวคิดในการรักษาความ หลากหลายทางชีวภาพให้ยั่งยืนโดยการคุ้มครองและ รักษาถิ่นที่อยู่ของสิ่งมีชีวิตโดยเฉพาะป่าไม้ให้มีความ สมบูรณ์ ซึ่งจะทาให้สิ่งมีชีวิตทั้งพืชและสัตว์มีชีวิตอยู่ รอดในระยะยาว เช่น การรักษาป่าที่เหลืออยู่ โดย กาหนดให้พื้นที่ป่าทั้งหมดเป็นป่าอนุรักษ์ การปลูกป่า ทดแทนพื้นที่ป่าเสื่อมโทรมเพื่อพัฒนาพื้นที่ป่าเสื่อม โทรมใหค้ งความหลากหลายทางชวี ภาพไวต้ อ่ ไป

Summary หนว่ ยการเรียนรทู้ ี่ 2 พนั ธุกรรม โครโมโซม ดเี อน็ เอ และ ยีน ดีเอน็ เอ ยนี หรือ หน่วยพนั ธกุ รรม เป็นโมเลกลุ ทมี่ ลี กั ษณะเปน็ เกลยี วคู่ ทาหนา้ ที่ ช่วงความยาวหน่ึงของสายดีเอ็นเอทีก่ าหนด เก็บขอ้ มูลทางพันธกุ รรมของสิง่ มชี ีวิต ลกั ษณะทางพันธกุ รรมของสงิ่ มีชวี ติ นิวเคลยี ส โครโมโซม เซลล์ ส่ิงมีชวี ิตชนดิ เดยี วกนั จะมจี านวนโครโมโซมเท่ากนั ส่วนสิง่ มชี ีวิตตา่ งชนดิ อาจมีจานวนโครโมโซมเทา่ กนั หรอื ไม่เท่ากนั โครโมโซม ดเี อน็ เอ

การถา่ ยทอดลกั ษณะทางพนั ธกุ รรม • บดิ าแห่งวิชาพันธุศาสตร์ คอื เกรกอร์ โยฮนั น์ เมนเดล • เมนเดลศึกษาพนั ธุศาสตร์โดยทดลองผสมถัว่ ลนั เตาพันธุ์แท้ แล้วพิจารณาลกั ษณะเดยี ว โดยแอลลลี เด่นข่มแอลลลี ด้อยอย่างสมบูรณ์ ประกอบกบั นักวิทยาศาสตร์หลายท่านนาไปศึกษาต่อจนได้ข้อสรุป ดังภาพ PP ผสมข้ามต้น P คือ แอลลีลเดน่ ควบคมุ ลักษณะดอกสมี ่วง ดอกสีม่วงพันธแ์ุ ท้ pp p คือ แอลลลี ด้อยควบคมุ ดอกสขี าวพันธ์แุ ท้ ลักษณะดอกสขี าว ลกู รนุ่ ที่ 1 (F1) ผสมภายในตน้ เดยี วกัน Pp ลักษณะเด่น ดอกสีม่วงพันธ์ทุ าง ลูกรุ่นท่ี 2 (F2) ลักษณะดอ้ ย PP Pp pP pp อัตราสว่ นจีโนไทป์ PP : Pp : pp คือ 1 : 2 : 1 อตั ราสว่ นฟีโนไทปข์ องดอกสีม่วง : ดอกสขี าว คือ 3 : 1

การแบ่งเซลลข์ องส่งิ มีชีวิต จานวนโครโมโซม การแบ่งเซลล์ 46 แทง่ แบบไมโทซสิ [mitosis] การแบง่ เซลล์ การแบ่งเซลล์ • เพือ่ เพมิ่ จานวนเซลล์รา่ งกาย แบบไมโอซิส แบบไมโทซิส • จานวนโครโมโซมเทา่ กับเซลลต์ ้ังตน้ • ได้เซลล์ลูกจานวน 2 เซลล์ ปฏสิ นธิ แบบไมโอซิส [meiosis] เซลล์อสจุ ิ เซลลไ์ ข่ จานวน จานวนโครโมโซม จานวนโครโมโซม โครโมโซม • เพอื่ สรา้ งเซลล์สบื พนั ธ์ุ 46 แท่ง • เกดิ การแลกเปลยี่ นช้ินส่วนยีนทาใหเ้ กดิ ความ 23 แทง่ 23 แทง่ หลากหลายของส่ิงมีชีวติ • จานวนโครโมโซมลดลงเป็นครงึ่ หนง่ึ ของเซลล์ตั้งตน้ • ไดเ้ ซลล์ลกู จานวน 4 เซลล์

ความผดิ ปกติทาง กลุม่ อาการ คริดชู า กล่มุ อาการ 123456 กลุ่มอาการ พาทัว 7 8 9 10 11 12 เอด็ เวิรด์ 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 xx xy กลุ่มอาการ ดับเบลิ วาย กลุ่มอาการ กลมุ่ อาการ กลุม่ อาการ ดาวน์ ทรปิ เปลิ เอกซ์ เทิรน์ เนอร์ กลุ่มอาการ ไคลน์เฟลเตอร์

การดดั แปลงทาง ค้นพบหลกั ฐานทบ่ี ่งบอกว่า มนษุ ยม์ กี ารคดั เลือกพันธุ์พืชและ ในอดีตกาล พันธสุ์ ตั ว์ พ.ศ. 2516 พ.ศ. 2517 มีการพฒั นาพนั ธุวิศวกรรมจนกระทัง่ สรา้ งแบคทเี รยี E.coli ท่แี สดงยีนของแบคทีเรยี สรา้ งหนดู ดั แปรพนั ธกุ รรมไดเ้ ป็นครงั้ แรก Salmonella typhimurium ออกมาได้ พ.ศ. 2523 พ.ศ. 2518 ศาลอนุมัตใิ ห้ผลติ สง่ิ มีชวี ติ ดดั แปรพนั ธกุ รรม มกี ารประชุมเก่ียวกบั ความปลอดภยั ของสิง่ มชี วี ติ ดัดแปรพันธกุ รรมท่ีประเทศ สหรัฐอเมริกา พ.ศ. 2535 พ.ศ. 2525 อาหาร GMOs ชนดิ แรก คอื มะเขอื เทศดัดแปรพันธกุ รรม องคก์ ร FDA ยอมรับการผลิตฮอร์โมนอินซูลนิ จากแบคทีเรีย E.coli พ.ศ. 2539 พ.ศ. 2538 มกี ารสร้างพืชดดั แปรพันธุกรรมทตี่ ้านทานสารเคมกี าจัดวัชพชื ได้ มีการสร้างพืชดัดแปรพันธกุ รรมทต่ี า้ นทานแมลงศัตรูพชื ได้ พ.ศ. 2552 พ.ศ. 2543 มีการพัฒนาสัตวด์ ดั แปรพนั ธกุ รรมใหส้ ามารถผลิตวัคซนี ปอ้ งกัน โรคจากนา้ นมแพะได้เป็นครั้งแรก มกี ารผลิตพันธุ์ขา้ วสีทอง เพ่ือแกป้ ญั หาโรคขาดแคลนวิตามนิ เอในบางพ้ืนท่ี

ความหลากหลาย ทางชวี ภาพ ความหลากหลายทางชีวภาพมี 3 ระดบั ดงั นี้ ความหลากหลายของระบบนิเวศ ความหลากหลายของชนิดส่งิ มชี ีวิต ความหลากหลายทางพันธุกรรม