วิทย์ชีวภาพม.4

วิทยาศาสตรช์ วี ภาพ บทท่ี 3 | การด�ำ รงชีวิตของพชื 87 ด้านจติ วิทยาศาสตร์ - ความอยากรู้อยากเห็น การใช้วิจารณญาณ ความเช่ือม่ันต่อหลักฐานเชิงประจักษ์ ความใจกวา้ ง การยอมรบั ความเหน็ ตา่ ง ความซอ่ื สตั ย์ ความมงุ่ มน่ั อดทน ความรอบคอบ และ วตั ถวุ สิ ยั จากการท�ำ กจิ กรรมและการมสี ว่ นรว่ มในการเรยี นการสอน โดยประเมนิ ตามสภาพ จรงิ ระหวา่ งเรยี น 3.2.2 ปัจจัยภายใน ครูให้ความรู้เพิ่มเติมว่า นอกจากปัจจัยภายนอกแล้วพืชยังต้องการฮอร์โมนพืชซ่ึงสร้างข้ึนเพ่ือ ควบคมุ การเจรญิ เตบิ โตในระยะตา่ ง ๆ ฮอรโ์ มนทพ่ี ชื สรา้ งขน้ึ นจ้ี ดั เปน็ ปจั จยั ภายใน ครตู ง้ั ประเดน็ เพอ่ื ใหน้ ักเรียนอภปิ รายรว่ มกนั เพอื่ นำ�เขา้ สเู่ รอื่ งฮอร์โมนพชื โดยตวั อย่างคำ�ถามอาจเป็น ดงั น้ี นกั เรยี นเคยสังเกตต้นพชื ท่ีปลกู ไวร้ ิมระเบียงหรอื ริมหนา้ ต่างหรือไมว่ ่ามลี ักษณะอย่างไร •• นักเรียนเคยเด็ดยอดกะเพรา กระถิน มาเพ่ือรับประทานหรือไม่ เม่ือเวลาผ่านไปบริเวณ ยอดที่ถกู เดด็ มีลกั ษณะเป็นอยา่ งไร • นักเรียนเคยบม่ ผลไม้หรอื ไม่ และใชว้ ิธกี ารใดในการบม่ คำ�ถามเหล่าน้ีนักเรียนอาจตอบได้หลากหลายตามประสบการณ์ของนักเรียน ซ่ึงครูยังไม่สรุป ค�ำ ตอบของนกั เรียน แตใ่ ห้นกั เรียนสืบค้นขอ้ มลู เกยี่ วกับฮอรโ์ มนพชื ในหนงั สือเรยี น แลว้ จงึ มารว่ มกัน อภิปรายในคำ�ถามขา้ งตน้ อกี ครง้ั วา่ มฮี อรโ์ มนพชื ใดบา้ งทเ่ี กย่ี วขอ้ ง จากนน้ั ครอู ธบิ ายเพม่ิ เตมิ เกย่ี วกบั ฮอรโ์ มนพชื ประเภทตา่ ง ๆ ซ่ึงพืชสร้างข้ึนในปริมาณน้อย แต่มีผลควบคุมกระบวนการต่าง ๆ ในการ เจริญเติบโตของพืชได้ และปัจจุบันน้ีมีการสังเคราะห์สารควบคุมการเจริญเติบโตโดยเลียนแบบ ฮอรโ์ มนพชื เหลา่ นเี้ พอ่ื ใชป้ ระโยชนใ์ นทางการเกษตร ครอู าจน�ำ วดี ทิ ศั นเ์ กย่ี วกบั การใชส้ ารดงั กลา่ วใน การเกษตรมาใหน้ กั เรยี นดเู พอ่ื กระตนุ้ ความสนใจ ซง่ึ สามารถคน้ หาวดี ทิ ศั นไ์ ดจ้ ากแหลง่ เรยี นรอู้ อนไลน์ โดยใช้ข้อความวา่ “การใชส้ ารควบคมุ การเจริญเตบิ โตของพชื ” จากน้ันจงึ ใหน้ กั เรียนทำ�กจิ กรรม 3.4 สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

88 บทที่ 3 | การดำ�รงชวี ิตของพชื วิทยาศาสตรช์ ีวภาพ กจิ กรรม 3.4 การใชส้ ารสงั เคราะหท์ ม่ี สี มบตั คิ ลา้ ยฮอรโ์ มนพชื ในทางการเกษตร จดุ ประสงค์ สบื คน้ ขอ้ มลู และน�ำ เสนอเกย่ี วกบั สารควบคมุ การเจรญิ เตบิ โตของพชื ทส่ี งั เคราะหข์ นึ้ เพอื่ ใช้ในการเกษตร เวลาท่ใี ช้ (โดยประมาณ) 60 นาที แนวการจดั กิจกรรม ในการท�ำ กจิ กรรมนค้ี รคู วรแนะน�ำ ใหน้ กั เรยี นไดส้ บื คน้ ขอ้ มลู จากแหลง่ เรยี นรตู้ า่ ง ๆ เชน่ จากร้านค้าทางการเกษตร​​​​​ห​​ รือจากส่ือวีดิทัศน์ท่ีทางหน่วยงานท่ีน่าเช่ือถือจัดทำ�ข้ึนเพ่ือ เผยแพรค่ วามรู้ ตัวอย่างการใช้สารสังเคราะห์ท่ีมีสมบัติคล้ายฮอร์โมนพืชแต่ละชนิดในแต่ละระยะ การเจรญิ เตบิ โตของพืช อาจเป็นดังนี้ ระยะเมลด็ - ใช้จิบเบอเรลลิน​​​​​ห​​ รือใช้เอทิฟอนในปริมาณท่ีเหมาะสมแช่เมล็ดเพื่อช่วยกระตุ้น การงอกของเมล็ดให้เร็วขึน้ และมสี ัดสว่ นของเมล็ดทีง่ อกมากขนึ้ ระยะทีเ่ จรญิ เป็นตน้ - ใช้สารสงั เคราะหท์ ่ีมสี มบตั คิ ล้ายออกซนิ เชน่ IBA NAA ช่วยในการเร่งการเกิดราก ของกง่ิ ตอนหรอื ก่ิงปักช�ำ - ใชส้ ารสังเคราะห์ท่มี สี มบตั คิ ลา้ ยไซโทไคนิน เชน่ BA ในการเรง่ การเจรญิ เตบิ โตของตา หลงั จากการขยายพนั ธ์ุกหุ ลาบดว้ ยการตดิ ตา ท�ำ ให้ตาเจรญิ เปน็ ก่งิ ไดเ้ รว็ ข้นึ - ใชส้ ารสังเคราะหท์ ม่ี สี มบัตคิ ล้ายจิบเบอเรลลิน ในการกระตนุ้ การเจริญเติบโตทางดา้ น ความสูงของออ้ ย - หยอดถา่ นแกส๊ ลงทบ่ี รเิ วณยอดสบั ปะรดซง่ึ มนี �ำ้ คา้ งในชว่ งเชา้ มดื เพอ่ื กระตนุ้ ใหอ้ อกดอก พร้อมกัน และเก็บเกย่ี วผลผลติ ปริมาณมากไดพ้ รอ้ มกนั สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

วทิ ยาศาสตรช์ ีวภาพ บทท่ี 3 | การด�ำ รงชวี ิตของพชื 89 - ใช้สารสังเคราะห์ที่มีสมบัติคล้ายจิบเบอเรลลินฉีดพ่นบริเวณยอดในระยะต้นกล้าจะ ชกั นำ�การเกิดดอกเพศผู้ของต้นแตงกวา - ใช้เอทฟิ อนกบั แตงกวาพันธท์ุ ่ีให้ทงั้ ดอกเพศผ้แู ละดอกเพศเมยี ในตน้ จะช่วยกระตุน้ ให้ เกิดดอกเพศเมียเร็วขน้ึ ทำ�ให้ตดิ ผลไดม้ ากยิง่ ขึน้ ระยะท่ีเจรญิ ออกดอก - ใชส้ ารสงั เคราะหท์ มี่ สี มบตั คิ ลา้ ยออกซนิ ไดแ้ ก ่ 4 -CPA(4-chlorophenoxy a cetic a cid) ฉดี พน่ ทช่ี อ่ ดอกวงศ์มะเขือ เชน่ มะเขอื เทศ มะเขือยาว เพือ่ ชะลอการหลุดรว่ งของดอก เพม่ิ การติดผล - ใช้จบิ เบอเรลลินเพอ่ื ชว่ ยเพมิ่ ความยาวกา้ นดอกกุหลาบ ท�ำ ใหม้ มี ูลคา่ เพิม่ มากขึน้ ระยะท่เี จริญตดิ ผล - ใชส้ ารสงั เคราะหท์ มี่ สี มบตั คิ ล้ายออกซนิ ไดแ้ ก่ NAA พ่นชอ่ ผลลางสาดท่ีเร่ิมเปล่ยี นสี จากสีเขยี วเป็นสีเหลอื ง จะลดการหลุดร่วงของผลได้ดี - ใชจ้ บิ เบอเรลลนิ พ่นที่ชอ่ ดอกขององุ่นบางสายพันธเ์ุ พ่อื กระตนุ้ ใหช้ อ่ ยาว โปรง่ ท�ำ ให้ ผลมีขนาดใหญ่ขึ้น และลดการร่วงและการเนา่ เสยี - ใช้เอทิฟอนฉีดพ่นในช่อผลลองกองท่ีเร่ิมเปลี่ยนสีจากสีเขียวเป็นสีเหลืองเพื่อให้ เปล่ยี นสไี ดส้ ม่ำ�เสมอและเร็วข้นึ - ใช้เอทิฟอนช่วยในเรือ่ งการเปลยี่ นสผี ิวของส้มให้มีสเี หลอื งสม�ำ่ เสมอทั้งผล - ใชถ้ ่านแกส๊ เรง่ การสุกของผลไมท้ ี่บม่ ได้ เชน่ มะม่วง กลว้ ย ขนนุ ทเุ รยี น มะเขอื เทศ โดยเก็บผลไม้เหลา่ นใ้ี นขณะทแ่ี ก่แลว้ แตผ่ ลยงั ไม่สกุ เพือ่ ลดความเสียหายของผลผลิต ระหวา่ งเกบ็ เก่ียว แลว้ จงึ น�ำ มาบ่มดว้ ยถา่ นแก๊ส ทำ�ใหเ้ ร่งการสกุ ของผลไม้ บทความ บทความ สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

90 บทท่ี 3 | การดำ�รงชีวิตของพืช วทิ ยาศาสตร์ชวี ภาพ ความรเู้ พ่มิ เตมิ ส�ำ หรบั ครู เอทลิ ีนกบั การร่วง เอทลิ นี ควบคมุ การหลดุ รว่ งของ ใบ ดอก และผล โดยออกซนิ มสี ว่ นในการลดอทิ ธพิ ลของ เอทิลีน แต่อย่างไรก็ตามหากความเข้มข้นของออกซินสูงมากจะกลับมากระตุ้นการสร้าง เอทลิ นี มากขน้ึ และสง่ ผลใหย้ ิ่งมีการหลดุ รว่ งของสว่ นต่าง ๆ ของพืช ดงั น้นั เกษตรกรจึงอาจ ใช้ออกซินความเข้นข้นสูงเมื่อต้องการเร่งการร่วงของผลอ่อนในพืชบางชนิด เช่น ฝ้าย เชอร่ี วอลนัต เพอ่ื ลดจำ�นวนผลไมใ่ ห้ติดผลเพมิ่ อกี นอกจากนย้ี งั มกี ารใชส้ ารทช่ี ว่ ยในการยบั ยง้ั การท�ำ งานของเอทลี นี เพอ่ื ชะลอการหลดุ รว่ ง ของสว่ นตา่ ง ๆ ของพชื อกี ด้วย หลังจากได้เรียนเกีย่ วกบั สารควบคมุ การเจรญิ เตบิ โตของพชื ครใู หน้ ักเรยี นตอบคำ�ถามตรวจสอบ ความเข้าใจเพ่อื สรุปความรทู้ ีน่ ักเรยี นไดเ้ รยี นรมู้ า เฉลยตรวจสอบความเข้าใจ สารควบคุมการเจริญเติบโตของพชื คืออะไร มคี วามสำ�คญั ต่อพชื อยา่ งไร สารควบคุมการเจริญเติบโตของพืช คือสารที่มีบทบาทต่อการเจริญเติบโตและ พฒั นาการของพชื มผี ลควบคมุ กระบวนการตา่ ง ๆ ในการเจรญิ เตบิ โตของพชื ซง่ึ มที งั้ ฮอรโ์ มนพืชทีพ่ ืชสรา้ งเอง และสารที่มนุษย์สงั เคราะห์ขนึ้ สารควบคมุ การเจรญิ เตบิ โตของพชื มกี ารน�ำ ไปใชป้ ระโยชนใ์ นทางการเกษตรอยา่ งไรบา้ ง ค�ำ ถามนอ้ี าจตอบไดห้ ลากหลาย เช่น มีการนำ�สารควบคุมการเจริญเตบิ โตของพชื ไป ใชเ้ พอ่ื กระตนุ้ หรอื สง่ เสรมิ การเจรญิ เตบิ โตของพชื หรอื อาจใชเ้ พอ่ื ชะลอหรอื ยบั ยง้ั การ เจรญิ เตบิ โตของพชื หรืออาจใชเ้ พอ่ื ก�ำ จดั วชั พืชบางชนิด สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

วิทยาศาสตรช์ วี ภาพ บทที่ 3 | การดำ�รงชีวิตของพืช 91 แนวการวดั และประเมนิ ผล ดา้ นความรู้ - สารสังเคราะห์ท่ีมีผลต่อการควบคุมการเจริญเติบโตและการเพิ่มผลผลิตของพืช จาก การสืบค้นข้อมูล การนำ�เสนอข้อมูล การตอบคำ�ถามตรวจสอบความเข้าใจ และการทำ� แบบฝึกหดั ดา้ นทักษะ - การสงั เกต การจำ�แนกประเภท การลงความเหน็ จากขอ้ มูล และความร่วมมือ การทำ�งาน เป็นทีม และภาวะผนู้ ำ� จากการทำ�กจิ กรรม - การส่อื สารสารสนเทศและการรเู้ ท่าทนั ส่ือ จากการสบื คน้ ข้อมลู และการนำ�เสนอขอ้ มูล ดา้ นจิตวิทยาศาสตร์ - ความอยากรู้อยากเห็น จากการทำ�กิจกรรมและการมีส่วนร่วมในการเรียนการสอน โดย ประเมนิ ตามสภาพจริงระหว่างเรียน สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

92 บทที่ 3 | การด�ำ รงชวี ติ ของพชื วทิ ยาศาสตร์ชีวภาพ 3.3 การตอบสนองของพืชตอ่ สง่ิ เรา้ จดุ ประสงค์การเรียนรู้ อธิบายการตอบสนองของพืชตอ่ สงิ่ เรา้ ในรูปแบบต่าง ๆ ท่ีมผี ลต่อการด�ำ รงชีวติ แนวการจัดการเรยี นรู้ ครูนำ�เข้าสู่บทเรียนโดยอาจใช้ภาพในหนังสือเรียนซ่ึงเป็นภาพพวงชมพูท่ีเล้ือยคลุมไปตามหลังคา และกำ�แพงเพ่ือกระตุ้นความสนใจ และให้นักเรียนยกตัวอย่างพืชชนิดอ่ืน ๆ ที่รู้จักซ่ึงมีการเล้ือยพัน โครงสรา้ งต่าง ๆ แบบพวงชมพู เพ่อื น�ำ เขา้ สู่เรอื่ งการตอบสนองของพืชต่อสงิ่ เร้า ครูอาจเตรียมภาพการตอบสนองของพืชตอ่ สิง่ เรา้ แบบตา่ ง ๆ หรอื ให้นักเรยี นรว่ มกันยกตัวอยา่ ง การตอบสนองของพืชท่ีเคยสังเกตเห็น หรือให้ทำ�กิจกรรมเสนอแนะ เร่ือง การตอบสนองของพืชต่อ สง่ิ เรา้ จากนั้นให้นักเรียนร่วมกันจัดกลุ่มประเภทของการตอบสนองของพืช พร้อมทั้งอภิปรายเกี่ยวกับ ความสำ�คัญของการตอบสนองของพืชต่อการดำ�รงชีวิต ครูให้นักเรียนสืบค้นข้อมูลหรือแลกเปลี่ยน ความคิดเห็นกันแล้วกลับมาตรวจสอบการจัดกลุ่มของนักเรียนอีกครั้งหนึ่ง ครูตรวจสอบความเข้าใจ ของนกั เรยี นโดยอาจใชค้ �ำ ถามวา่ นกั เรยี นใชเ้ กณฑอ์ ะไรในการจดั รปู แบบของการตอบสนองของ พืช จากนั้นครูและนักเรียนจึงร่วมกันสรุปรูปแบบของการตอบสนองของพืชต่อสิ่งเร้าซึ่งแบ่งตาม ความสัมพันธ์กับทิศทางของสิ่งเร้าเป็น 2 รูปแบบ คือ แบบที่มีทิศทางสัมพันธ์กับทิศทางของสิ่งเร้า และแบบที่มีทิศทางไม่สัมพันธ์กับทิศทางของสิ่งเร้า กจิ กรรมเสนอแนะ การตอบสนองของพืชต่อส่งิ เร้า จดุ ประสงค์ ระบแุ ละจำ�แนกประเภทของการตอบสนองของพืชตอ่ สิ่งเรา้ แนวการจัดกจิ กรรม ครูให้นักเรียนเตรียมภาพถ่ายหรือภาพวาดที่แสดงถึงการตอบสนองของพืชต่อสิ่งเร้ามา คนละอยา่ งนอ้ ย 1 ภาพ เพอ่ื น�ำ มาใช้อภิปรายร่วมกนั ในชั้นเรียน สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

วิทยาศาสตร์ชีวภาพ บทท่ี 3 | การดำ�รงชวี ิตของพชื 93 หลังจากได้เรียนเก่ียวกับการตอบสนองของพืชต่อส่ิงเร้า ครูให้นักเรียนตอบคำ�ถามตรวจสอบ ความเข้าใจเพอ่ื สรปุ ความรู้ทไี่ ดเ้ รยี นรู้มา เฉลยตรวจสอบความเขา้ ใจ การท่ีพวงชมพูเล้ือยพันไปตามหลังคา กำ�แพง หรือโครงสร้างต่าง ๆ ได้น้ันเป็น การตอบสนองของพืชในรปู แบบใด การเลอ้ื ยพนั ของตน้ พวงชมพไู ปตามหลงั คา ก�ำ แพง หรอื โครงสรา้ งตา่ ง ๆ เปน็ ตอบสนอง ตอ่ การสมั ผสั ซง่ึ เปน็ การตอบสนองของพืชทีม่ ที ิศทางสมั พันธ์กับทศิ ทางของสิง่ เรา้ แนวการวัดและประเมนิ ผล ดา้ นความรู้ - การตอบสนองของพชื ตอ่ ส่งิ เรา้ ในรูปแบบต่าง ๆ ทมี่ ผี ลตอ่ การด�ำ รงชีวติ ของพชื พรอ้ มท้ัง ยกตัวอย่างประกอบ จากการอภิปราย และการท�ำ แบบฝกึ หดั ดา้ นทักษะ - การสงั เกต การจ�ำ แนกประเภท การลงความเห็นข้อมูล จากการตอบค�ำ ถามและอภปิ ราย ในชนั้ เรยี น - การส่อื สารสารสนเทศและการรู้เท่าทันส่อื จากการสบื ค้นขอ้ มลู และการตอบค�ำ ถาม ดา้ นจติ วิทยาศาสตร์ - ความอยากรอู้ ยากเหน็ จากการมสี ว่ นรว่ มในการเรยี นการสอน โดยประเมนิ ตามสภาพจรงิ ระหวา่ งเรยี น สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

94 บทที่ 3 | การดำ�รงชีวติ ของพชื วิทยาศาสตร์ชวี ภาพ เฉลยแบบฝกึ หัดท้ายบทท่ี 3 1. ยกตัวอย่างการใช้ประโยชน์จากสารอินทรีย์ที่พืชบางชนิดสร้างขึ้นในด้านเภสัชกรรม เกษตรกรรม และอตุ สาหกรรม อย่างน้อยด้านละ 1 ตัวอย่าง ด้าน ตวั อย่างพชื ตัวอยา่ งการนำ�ไปใช้ประโยชน์ เภสชั กรรม ฟา้ ทะลายโจร มะตมู บวั บก ขม้ิน - มี ฤ ท ธิ์ ยั บ ยั้ ง ก า ร เ จ ริ ญ ข อ ง แบคทเี รยี บางชนิด - ชว่ ยลดการอกั เสบ เกษตรกรรม สะเดาอนิ เดยี กระเทยี ม ตะไครห้ อม ควบคมุ แมลงศัตรพู ชื บางชนดิ อุตสาหกรรม ยางพารา น�ำ น�ำ้ ยางมาใชเ้ ปน็ วตั ถดุ บิ ในการท�ำ ผลิตภัณฑ์จากยางต่าง ๆ เช่น ยางรถยนต์ ถุงมือยาง รองเท้ายาง ยางรดั เปน็ ต้น ป่านศรนารายณ์ ฝา้ ย น�ำ มาใช้ทำ�เคร่ืองนงุ่ ห่ม กระดาษ 2. ถ้าต้องการปลูกต้นไม้ที่ระเบียงของอาคารชุดซ่ึงแสงแดดส่องถึงเป็นเวลาประมาณ 3 – 4 ชั่วโมงต่อวัน นักเรียนคิดว่าจะปลูกพืชชนิดใดจึงจะเหมาะสม และต้องคำ�นึงถึง ปัจจัยใดบา้ งในการเลือกชนิดพืชท่จี ะนำ�มาปลกู นกั เรียนสามารถตอบชนดิ พืชได้หลากหลาย เชน่ เฟนิ พลดู ่าง บีโกเนีย ซ่ึงเป็นพืชที่ ตอ้ งการแสงนอ้ ยเพราะปจั จยั แรกสดุ ทต่ี อ้ งพจิ ารณาคอื ปรมิ าณแสงทพ่ี ชื นน้ั ๆ ตอ้ งการ ในแต่ละวนั เปน็ หลกั เนือ่ งจากบริเวณทป่ี ลูกมีปรมิ าณแสงเปน็ ปัจจัยจ�ำ กัด ในขณะที่ ปัจจยั ภายนอกอน่ื ๆ เชน่ นำ�้ ธาตอุ าหารเป็นปจั จัยท่สี ามารถควบคมุ ได้ 3. ถ้าต้องการปลูกพืชเพื่อกินใบ เช่น กะเพรา โหระพา ให้มีใบจำ�นวนมากและสมบูรณ์ ควรให้ปุ๋ยทีเ่ น้นธาตุอาหารใดเปน็ หลัก ควรใส่ปุ๋ยสูตรท่ีเน้นธาตุไนโตรเจนเป็นหลัก เน่ืองจากเป็นธาตุที่เป็นองค์ประกอบท่ี ส�ำ คญั ของสารภายในเซลล์ เชน่ โปรตนี คลอโรฟลิ ล์ กรดแอมโิ น กรดนวิ คลอิ กิ ซง่ึ เปน็ สว่ นสำ�คญั ในการเร่งการเจรญิ เติบโตของใบและล�ำ ตน้ สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

วทิ ยาศาสตรช์ ีวภาพ บทที่ 3 | การดำ�รงชีวติ ของพืช 95 4. การใช้สารสงั เคราะห์ทม่ี ีสมบัติคล้ายฮอรโ์ มนพืช มผี ลดแี ละผลเสยี อยา่ งไร - ผลดี คือ สามารถน�ำ ไปควบคุมการเจรญิ เตบิ โตของสว่ นตา่ งๆ ของพชื เชน่ เรง่ ราก เร่งยอด เร่งการสุกของผลไม้ เปน็ ตน้ และสามารถควบคมุ ผลผลิตได้ตามตอ้ งการ - ผลเสีย คือ สารสังเคราะห์ที่มีสมบัติคล้ายฮอร์โมนพืชเหล่านี้มีต้นทุนในการผลิต หากนำ�มาใช้ในการเกษตรต้องมีการวางแผนและคำ�นวณความคุ้มค่าต่อการลงทุน มิฉะนั้นอาจทำ�ใหไ้ ม่คุม้ ทนุ 5. ยกตัวอย่างการใช้สารสังเคราะห์ที่มีสมบัติคล้ายฮอร์โมนพืชแต่ละชนิดในแต่ละระยะ การเจริญเติบโตของพืช (สามารถยกตัวอย่างการใช้กับพืชได้หลายชนิดในแต่ละระยะ การเจรญิ เตบิ โตต้งั แต่เร่ิมงอกจากเมล็ดจนกระทั่งให้ดอกและติดผล) ระยะการเจรญิ ตวั อยา่ งการใชส้ ารสังเคราะหท์ เ่ี ลยี นแบบฮอร์โมนพืช ระยะเมล็ด - ใช้จิบเบอเรลลิน หรือใช้เอทิฟอนในปริมาณท่ีเหมาะสมแช่ เมลด็ เพอ่ื ชว่ ยกระตนุ้ การงอกของเมลด็ ใหเ้ รว็ ขนึ้ และมสี ดั สว่ น ของเมลด็ ทง่ี อกมากข้นึ ระยะที่เจรญิ เป็นตน้ - ใชส้ ารสงั เคราะหท์ ม่ี สี มบตั คิ ลา้ ยออกซนิ เชน่ IBA NAA ชว่ ย ในการเรง่ การเกดิ รากของกง่ิ ตอนหรอื กง่ิ ปกั ช�ำ - ใชส้ ารสงั เคราะหท์ ม่ี สี มบตั คิ ลา้ ยไซโทไคนนิ เชน่ BA ในการเรง่ การเจรญิ เตบิ โตของตาหลงั จากการขยายพนั ธก์ุ หุ ลาบดว้ ยการ ตดิ ตา ท�ำ ใหต้ าเจรญิ เปน็ กง่ิ ไดเ้ รว็ ขน้ึ - ใชส้ ารสงั เคราะหท์ ม่ี สี มบตั คิ ลา้ ยจบิ เบอเรลลนิ ในการกระตนุ้ การเจรญิ เตบิ โตทางดา้ นความสงู ของออ้ ย - หยอดถ่านแก๊สลงท่ีบริเวณยอดสับปะรดซ่ึงมีนำ้�ค้างในช่วง เชา้ มดื เพอ่ื กระตนุ้ ใหอ้ อกดอกพรอ้ มกนั และเกบ็ เกย่ี วผลผลติ ปรมิ าณมากไดพ้ รอ้ มกนั - ใช้สารสังเคราะห์ท่ีมีสมบัติคล้ายจิบเบอเรลลินฉีดพ่นบริเวณ ยอดในระยะตน้ กลา้ จะชกั น�ำ การเกดิ ดอกเพศผขู้ องตน้ แตงกวา - ใชเ้ อทฟิ อนกบั แตงกวาพนั ธท์ ใ่ี หท้ ง้ั ดอกเพศผแู้ ละดอกเพศเมยี ในตน้ จะชว่ ยกระตนุ้ ใหเ้ กดิ ดอกเพศเมยี เรว็ ขน้ึ ท�ำ ใหต้ ดิ ผลได้ มากยง่ิ ขน้ึ สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

96 บทท่ี 3 | การด�ำ รงชีวติ ของพชื วิทยาศาสตรช์ ีวภาพ ระยะการเจรญิ ตวั อยา่ งการใชส้ ารสังเคราะหท์ ่ีเลียนแบบฮอร์โมนพชื ระยะทเ่ี จริญออกดอก - ใช้สารสังเคราะห์ท่ีมีสมบัติคล้ายออกซิน ได้แก่ 4-CPA (4-chlorophenoxy acetic acid) ฉดี พน่ ท่ีช่อดอกวงศ์มะเขือ เช่น มะเขือเทศ มะเขือยาว เพ่ือชะลอการหลุดร่วงของดอก เพ่ิมการตดิ ผล - ใชจ้ บิ เบอเรลลนิ เพอ่ื ชว่ ยเพมิ่ ความยาวกา้ นดอกกหุ ลาบ ท�ำ ให้ มมี ลู ค่าเพ่ิมมากขน้ึ ระยะท่เี จริญตดิ ผล - ใช้สารสังเคราะห์ท่ีมีสมบัติคล้ายออกซิน ได้แก่ NAA พ่น ช่อผลลางสาดที่เร่ิมเปล่ียนสีจากสีเขียวเป็นสีเหลือง จะลด การหลดุ รว่ งของผลไดด้ ี - ใช้จิบเบอเรลลินพ่นที่ช่อดอกขององุ่นบางสายพันธ์ุเพ่ือ กระตุ้นให้ช่อยาว โปร่ง ทำ�ให้ผลมีขนาดใหญ่ข้ึน และลด การร่วงและการเน่าเสยี - ใช้เอทิฟอนฉีดพ่นในช่อผลลองกองที่เริ่มเปล่ียนสีจากสีเขียว เป็นสีเหลืองเพ่ือใหเ้ ปลยี่ นสไี ดส้ มำ่�เสมอและเร็วขน้ึ - ใช้เอทฟิ อนชว่ ยในเรอ่ื งการเปลยี่ นสผี ิวของส้ม - ใช้ถ่านแก๊สเร่งการสุกของผลไม้ท่ีบ่มได้ เช่น มะม่วง กล้วย ขนนุ ทเุ รยี น มะเขอื เทศ โดยเกบ็ ผลไมเ้ หลา่ นใ้ี นขณะทแี่ กแ่ ลว้ แต่ผลยังไม่สุก เพ่ือลดความเสียหายของผลผลิตระหว่าง เก็บเกี่ยว แล้วจึงนำ�มาบ่มด้วยถ่านแก๊ส ทำ�ให้เร่งการสุกของ ผลไม้ สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

วิทยาศาสตร์ชีวภาพ บทที่ 3 | การด�ำ รงชีวติ ของพืช 97 6. ยกตวั อยา่ งการตอบสนองทม่ี ที ศิ ทางสมั พนั ธก์ บั ทศิ ทางของสง่ิ เรา้ และการตอบสนองทมี่ ี ทศิ ทางไมส่ มั พนั ธก์ บั ทศิ ทางของสงิ่ เรา้ มาอยา่ งละ 3 ตวั อยา่ ง และอธบิ ายความส�ำ คญั ตอ่ การด�ำ รงชีวติ ของพชื รปู แบบการตอบสนอง ตั ว อ ย่ า ง ก า ร ต อ บ ตัวอย่างความสำ�คัญต่อการดำ�รง ของพชื ตอ่ สง่ิ เรา้ สนองของพชื ตอ่ สง่ิ เรา้ ชีวติ ของพืช ก า ร ต อ บ ส น อ ง ท่ี มี ก า ร โ ค้ ง เ ข้ า ห า แ ส ง ท�ำ ใหพ้ ชื ไดร้ บั ความเขม้ แสงเพยี งพอ ทิ ศ ท า ง สั ม พั น ธ์ กั บ ของปลายยอดของตน้ ต่อการสังเคราะห์ด้วยแสง โดย ทิศทางของสิ่งเร้า พชื เฉพาะในกรณีท่ีพืชน้ันอยู่ในบริเวณ ท่มี คี วามเขม้ แสงน้อย การเจริญของปลาย เพื่อเจริญเข้าหาแหล่งนำ้� โดยนำ้�ท่ี ร า ก พื ช ใ น ทิ ศ ท า ง อยู่ใกล้ผิวดินจะระเหยเร็วกว่าน้ำ�ที่ เดยี วกบั แรงโนม้ ถ่วง อยู่ในดินท่ีลึกกว่า ดังนั้นการเจริญ ของปลายรากพชื ในทศิ ทางเดยี วกบั แรงโน้มถ่วงจึงช่วยทำ�ให้รากพืช สามารถเจริญเข้าหานำ้�ที่ถูกกักเก็บ ไวใ้ นดิน การเลอื้ ยพนั หลกั ของ โ ค ร ง ส ร้ า ง ข อ ง ไ ม้ เ ลื้ อ ย ไ ม่ ค่ อ ย มี ต้นพวงชมพู เนอ้ื เยอ่ื ทใ่ี หค้ วามแขง็ แรง ดงั นนั้ การ ตอบสนองท่ีทำ�ให้พืชสามารถเลื้อย พั น ห ลั ก จึ ง ช่ ว ย พ ยุ ง ลำ � ต้ น ใ ห้ พื ช สามารถเจริญขึ้นต้งั ตรงได้ ก า ร ต อ บ ส น อ ง ท่ี มี ก า ร หุ บ ข อ ง ใ บ ป้องกันอันตรายท่ีอาจเกิดแก่พืช ทิศทางไม่สัมพันธ์กับ ไ ม ย ร า บ เ มื่ อ โ ด น โดยลดพื้นท่ีใบทำ�ให้สังเกตได้ยาก ทศิ ทางของสง่ิ เร้า สมั ผสั ทำ�ให้หนามชูขึ้นได้ชัดเจน เพ่ือลด การถกู กนิ จากสัตว์ การหุบและบานของ อาจตอบได้หลากหลายขึ้นกับชนิด ดอกไม้ ของพืช เช่น ควบคุมอุณหภูมิทำ�ให้ เรง่ การปฏสิ นธิ สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

98 บทท่ี 4 | พนั ธกุ รรมและวิวฒั นาการ วทิ ยาศาสตร์ชวี ภาพ 4บทที่ | พันธุกรรมและววิ ัฒนาการ ipst.me/7689 ตวั ช้ีวัด 1. อธบิ ายหลกั การถา่ ยทอดลกั ษณะทถ่ี กู ควบคมุ ดว้ ยยนี ทอ่ี ยบู่ นโครโมโซมเพศและมลั ตเิ พลิ แอลลลี 2. อธิบายความสัมพันธร์ ะหวา่ ง ยีน การสงั เคราะหโ์ ปรตนี และลักษณะทางพันธุกรรม 3. อธิบายผลที่เกิดจากการเปลี่ยนแปลงลำ�ดับนิวคลีโอไทด์ในดีเอ็นเอต่อการแสดงลักษณะของ สง่ิ มีชวี ติ 4. สบื ค้นข้อมูลและยกตัวอยา่ งการน�ำ มิวเทชนั ไปใชป้ ระโยชน์ 5. สบื ค้นข้อมูลและอภิปรายผลของเทคโนโลยที างดเี อน็ เอทีม่ ตี อ่ มนุษยแ์ ละสิ่งแวดล้อม 6. สบื คน้ ขอ้ มลู อธบิ าย และยกตวั อยา่ งความหลากหลายของสง่ิ มชี วี ติ ซงึ่ เปน็ ผลมาจากววิ ฒั นาการ สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

วิทยาศาสตร์ชีวภาพ บทที่ 4 | พันธุกรรมและววิ ฒั นาการ 99 การวเิ คราะหต์ ัวช้ีวดั ตวั ช้วี ดั 1. อธบิ ายหลกั การถา่ ยทอดลกั ษณะทถ่ี กู ควบคมุ ดว้ ยยนี ทอ่ี ยบู่ นโครโมโซมเพศและมลั ตเิ พลิ แอลลลี จดุ ประสงคก์ ารเรียนรู้ 1. อธบิ ายหลกั การถา่ ยทอดลกั ษณะทางพนั ธกุ รรมในกรณขี องมลั ตเิ พลิ แอลลลี และยนี ทอ่ี ยบู่ น โครโมโซมเพศ ซง่ึ เปน็ สว่ นขยายของพนั ธศุ าสตรเ์ มนเดล ทักษะกระบวนการทาง ทักษะแห่งศตวรรษที่ 21 จิตวทิ ยาศาสตร์ วทิ ยาศาสตร์ 1. การสอ่ื สารสารสนเทศและ 1. ความอยากรอู้ ยากเหน็ 1. การสงั เกต การรเู้ ท่าทนั สอื่ 2. การใชว้ จิ ารณญาณ 2. การจ�ำ แนกประเภท 2. การคิดอย่างมีวิจารณญาณ 3. ความใจกวา้ ง 3. การใชจ้ �ำ นวน 4. การลงความเหน็ จากขอ้ มลู และการแก้ปญั หา 5. การพยากรณ์ 3. การสรา้ งสรรค์และ นวตั กรรม ตวั ชีว้ ดั 2. อธบิ ายความสัมพันธร์ ะหวา่ ง ยนี การสังเคราะห์โปรตีน และลกั ษณะทางพนั ธกุ รรม จดุ ประสงคก์ ารเรียนรู้ 1. อธบิ ายความสมั พนั ธร์ ะหวา่ ง ยนี การสงั เคราะหโ์ ปรตนี และลกั ษณะทางพนั ธกุ รรม ทักษะกระบวนการทาง ทกั ษะแห่งศตวรรษที่ 21 จติ วทิ ยาศาสตร์ วทิ ยาศาสตร์ 1. การสอ่ื สารสารสนเทศและ 1. ความอยากรอู้ ยากเหน็ 1. การสงั เกต การรู้เท่าทันส่อื 2. การใชว้ จิ ารณญาณ 3. ความใจกวา้ ง สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

100 บทท่ี 4 | พนั ธุกรรมและวิวัฒนาการ วทิ ยาศาสตรช์ วี ภาพ ตวั ชีว้ ัด 3. อธิบายผลทเี่ กดิ จากการเปล่ยี นแปลงลำ�ดับนิวคลโี อไทดใ์ นดเี อ็นเอตอ่ การแสดงลกั ษณะของ สิ่งมชี ีวติ 4. สืบค้นข้อมลู และยกตวั อยา่ งการนำ�มิวเทชันไปใช้ประโยชน์ จดุ ประสงคก์ ารเรยี นรู้ 1. อธบิ ายและยกตัวอย่างมิวเทชนั และผลของมวิ เทชันตอ่ การแสดงลักษณะทางพนั ธุกรรมของ สง่ิ มีชวี ติ และยกตัวอย่างการนำ�มวิ เทชันไปใช้ประโยชน์ ทักษะกระบวนการทาง ทกั ษะแหง่ ศตวรรษท่ี 21 จิตวทิ ยาศาสตร์ วทิ ยาศาสตร์ 1. การส่ือสารสารสนเทศและ 1. ความอยากรอู้ ยากเหน็ 1. การสงั เกต การรู้เทา่ ทนั สอื่ 2. การใชว้ จิ ารณญาณ 2. การลงความเหน็ จากขอ้ มลู 2. การคดิ อยา่ งมวี จิ ารณญาณ 3. ความเช่อื ม่นั ต่อหลักฐาน และการแกป้ ญั หา เชงิ ประจกั ษ์ ตัวชว้ี ดั 5. สบื ค้นข้อมูลและอภปิ รายผลของเทคโนโลยที างดีเอน็ เอท่ีมีตอ่ มนษุ ยแ์ ละสง่ิ แวดล้อม จุดประสงค์การเรยี นรู้ 1. สืบคน้ ขอ้ มูล อธบิ าย และยกตัวอย่างการประยกุ ต์ใช้เทคโนโลยีทางดเี อน็ เอในดา้ นการแพทย์ และเภสัชกรรม ด้านการเกษตร และด้านนิติวิทยาศาสตร์ พร้อมทั้งอภิปรายเกี่ยวกับความ ปลอดภัยทางชีวภาพ ชีวจริยธรรม และผลกระทบต่อมนุษย์และสิ่งแวดล้อมของการนำ� เทคโนโลยีทางดเี อ็นเอไปใช้ ทักษะกระบวนการทาง ทักษะแหง่ ศตวรรษที่ 21 จิตวิทยาศาสตร์ 1. การส่ือสารสารสนเทศและ 1. ความอยากรอู้ ยากเหน็ วทิ ยาศาสตร์ การรู้เท่าทนั สื่อ 1. การสงั เกต 2. การคดิ อยา่ งมวี จิ ารณญาณ 2. การใชว้ จิ ารณญาณ 2. การลงความเหน็ จากขอ้ มลู 3. การพยากรณ์ และการแกป้ ญั หา 3. ความเช่อื มัน่ ต่อหลักฐาน เชงิ ประจกั ษ์ 4. ความซอ่ื สตั ย์ 5. ความรอบคอบ 6. ความใจกวา้ ง สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

วิทยาศาสตร์ชีวภาพ บทท่ี 4 | พนั ธกุ รรมและววิ ฒั นาการ 101 ตวั ชว้ี ัด 6. สืบค้นข้อมูล อธิบาย และยกตัวอย่างความหลากหลายของสิ่งมีชีวิตซึ่งเป็นผลมาจาก วิวัฒนาการ จุดประสงคก์ ารเรียนรู้ 1. ระบสุ าเหตุทท่ี ำ�ใหเ้ กดิ ความหลากหลายทางพนั ธุกรรมของสิ่งมีชวี ติ 2. อธบิ ายเกย่ี วกบั ทฤษฎีการคดั เลอื กโดยธรรมชาตขิ องชาลส์ ดาร์วิน 3. อธบิ ายและยกตวั อยา่ งความหลากหลายของสิ่งมีชวี ติ ซึง่ เป็นผลมาจากวิวัฒนาการ ทกั ษะกระบวนการทาง ทกั ษะแห่งศตวรรษท่ี 21 จติ วิทยาศาสตร์ 1. การสอ่ื สารสารสนเทศและ 1. ความอยากรอู้ ยากเหน็ วทิ ยาศาสตร์ การรู้เท่าทันสือ่ 2. การใชว้ จิ ารณญาณ 1. การสงั เกต 3. ความเช่ือม่ันต่อหลักฐาน 2. การจดั กระท�ำ และสอ่ื ความ หมายขอ้ มลู เชงิ ประจกั ษ์ 3. การลงความเหน็ จากขอ้ มลู สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ผงั มโนทศั น์ 102 บทที่ 4 | พนั ธุกรรมและวิวัฒนาการ พนั ธกุ รรม และวิวัฒนาการ ศกึ ษา การเปลีย่ นแปลงทางพนั ธกุ รรม ประยุกต์ใช้งาน การถา่ ยทอดลกั ษณะทางพันธุกรรม เทคโนโลยีทางดีเอ็นเอ ต้องค�ำ นงึ ถงึ บางลกั ษณะจดั เป็น ควบคุมโดย มีสาเหตหุ น่ึง ความปลอดภัยทางชีวภาพ ยีน มาจาก ชวี จรยิ ธรรม และผลกระทบ ส่วนขยายของ ตอ่ มนุษยแ์ ละสิ่งแวดล้อม พนั ธุศาสตรเ์ มนเดล ผ่าน มวิ เทชนั ตัวอยา่ งเชน่ อาจสง่ ผลใหเ้ กิด วทิ ยาศาสตรช์ วี ภาพ มัลตเิ พิลแอลลลี โปรตีนท่ีสงั เคราะหไ์ ด้ วิวฒั นาการ ยนี บนโครโมโซมเพศ ทำ�ให้เกดิ ความหลากหลายของส่ิงมีชวี ติ

วทิ ยาศาสตรช์ ีวภาพ บทที่ 4 | พนั ธกุ รรมและวิวัฒนาการ 103 สาระส�ำ คัญ ลกั ษณะทางพนั ธกุ รรมเปน็ ลกั ษณะทสี่ ามารถถา่ ยทอดจากพอ่ แมไ่ ปสลู่ กู และรนุ่ ตอ่ ๆ ไปได้ ซง่ึ การ ถา่ ยทอดลกั ษณะทางพนั ธกุ รรมมรี ปู แบบทห่ี ลากหลาย บางกรณมี รี ปู แบบทแ่ี ตกตา่ งจากกรณที เ่ี มนเดล ศกึ ษา เนอ่ื งจากมจี �ำ นวนรปู แบบแอลลลี ของยนี ทแี่ ตกตา่ งไป หรอื เปน็ ยนี ทอี่ ยบู่ นโครโมโซมเพศ เปน็ ตน้ การถา่ ยทอดลกั ษณะทางพนั ธกุ รรมเกดิ ผา่ นยนี ซงึ่ เปน็ ชว่ งของ DNA ทอี่ ยบู่ นโครโมโซม โดยล�ำ ดบั นวิ คลโี อไทดข์ องยนี ก�ำ หนดลกั ษณะโปรตนี ทส่ี งั เคราะหข์ น้ึ แอลลลี รปู แบบตา่ งกนั จะมลี �ำ ดบั นวิ คลโี อไทด์ ตา่ งกัน ทำ�ใหไ้ ด้โปรตีนที่มีสมบัตติ า่ งกัน การเปลี่ยนแปลงของลำ�ดับนิวคลีโอไทด์จัดเป็นมิวเทชัน ซึ่งอาจเกิดในระดับยีนหรือในระดับ โครโมโซม มิวเทชันอาจก่อให้เกิดผลเสีย ผลดี หรือไม่ส่งผลใด ๆ ต่อส่ิงมีชีวิต ขึ้นอยู่กับว่าการ เปล่ียนแปลงดังกลา่ วส่งผลให้โปรตนี ที่สังเคราะห์ขนึ้ เปลย่ี นแปลงหรอื ไมแ่ ละอยา่ งไร มนษุ ย์ประยุกต์ ใช้หลักการของการเกิดมิวเทชันในการชักนำ�ให้ได้สิ่งมีชีวิตท่ีมีลักษณะท่ีแตกต่างจากเดิมโดยการใช้ รังสแี ละสารเคมี มนษุ ยน์ �ำ ความรเู้ ทคโนโลยที างดเี อน็ เอมาประยกุ ตใ์ ชใ้ นหลายดา้ น ทง้ั ดา้ นการแพทยแ์ ละเภสชั กรรม ดา้ นการเกษตร ด้านนิตวิ ทิ ยาศาสตร์ และดา้ นอตุ สาหกรรม ซง่ึ การใชเ้ ทคโนโลยีทางดีเอ็นเอดงั กลา่ ว ตอ้ งค�ำ นงึ ถงึ ความปลอดภยั ทางชีวภาพ ชวี จริยธรรม และผลกระทบทางดา้ นสังคมดว้ ย มิวเทชันและการสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศทำ�ให้เกิดความหลากหลายทางพันธุกรรมของประชากร สิ่งมีชีวิตหนึ่ง ๆ โดยธรรมชาติจะมีการคัดเลือกสมาชิกในประชากรที่มีลักษณะที่เหมาะสมกับ สภาพแวดล้อมในขณะน้ัน ทำ�ให้ลักษณะดังกล่าวสามารถถ่ายทอดไปยังรุ่นต่อ ๆ ไปได้ การคัดเลือก โดยธรรมชาติดังกล่าวน้ี เกิดข้ึนต่อเนื่องเป็นระยะเวลานานหลายช่ัวรุ่น จนนำ�ไปสู่ความแตกต่างกัน ของประชากรในปจั จบุ ันกบั ในรนุ่ บรรพบรุ ุษ และนำ�ไปสคู่ วามหลากหลายของส่งิ มชี วี ติ ในปัจจบุ ัน เวลาทใ่ี ช้ บทนี้ควรใช้เวลาสอนประมาณ 21 ชั่วโมง 4.1 การถ่ายทอดลกั ษณะทางพนั ธุกรรม 6.0 ชั่วโมง 4.2 ยนี กับการควบคุมลกั ษณะทางพนั ธกุ รรม 3.0 ชว่ั โมง 4.3 การเปล่ยี นแปลงทางพนั ธกุ รรม 3.0 ช่วั โมง 4.4 เทคโนโลยที างดีเอ็นเอ 4.0 ชั่วโมง 4.5 วิวฒั นาการและความหลากหลายของสิ่งมชี ีวติ 5.0 ชว่ั โมง สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

104 บทที่ 4 | พันธกุ รรมและววิ ัฒนาการ วิทยาศาสตร์ชวี ภาพ ความรู้ก่อนเรียน เซลล์ โครโมโซม การแบ่งเซลล์ การสืบพันธุ์ การศึกษาของเมนเดลเก่ียวกับรูปแบบการถ่ายทอด ลักษณะทางพันธกุ รรม ความนา่ จะเปน็ เฉลยตรวจสอบความรกู้ อ่ นเรียน ให้นกั เรียนใส่เครือ่ งหมายถกู ( ) หรือ ผิด ( ) หนา้ ขอ้ ความตามความเข้าใจของ นกั เรยี น 1. นิวเคลยี สมสี ารพนั ธุกรรมอยู่ 2. เซลล์สืบพนั ธ์ขุ องมนษุ ย์มีออโตโซม 22 โครโมโซม และโครโมโซมเพศ 1 โครโมโซม 3. ในการศึกษาของเมนเดลท่ีผสมพันธุ์ต้นถ่ัวดอกสีม่วงพันธ์ุแท้กับต้นถั่วดอกสีขาว พันธุ์แทไ้ ดล้ กู ทีม่ ดี อกสขี าวทัง้ หมด เมอื่ น�ำ ลกู รุ่นนีม้ าผสมพนั ธ์ุกนั จะได้ต้นทีม่ ีดอก สีขาวทง้ั หมดเช่นเดียวกนั 4. ถา้ ทอดลกู เต๋า 1 ครั้ง โอกาสทจี่ ะได้เลข 3 หรอื 5 คือ 1 ใน 3 สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

วทิ ยาศาสตรช์ ีวภาพ บทที่ 4 | พันธกุ รรมและววิ ัฒนาการ 105 4.1 การถา่ ยทอดลกั ษณะทางพันธกุ รรม จุดประสงค์การเรียนรู้ อธิบายหลักการถ่ายทอดลักษณะทางพันธุกรรมในกรณีของมัลติเพิลแอลลีล และยีนท่ีอยู่บน โครโมโซมเพศ ซ่งึ เปน็ สว่ นขยายของพนั ธุศาสตรเ์ มนเดล ความเข้าใจที่คลาดเคลอ่ื นทอ่ี าจเกดิ ข้นึ ความเขา้ ใจคลาดเคล่ือน ความเขา้ ใจที่ถกู ต้อง ถ้ามบี ตุ รคนแรกเป็นโรคทางพันธุกรรม โอกาสที่ ถ้ามบี ุตรคนแรกเปน็ โรคทางพันธุกรรม โอกาสท่ี ในอนาคตจะมีบุตรคนที่สองเป็นโรคดังกล่าวจะ ในอนาคตจะมีบุตรคนที่สองเป็นโรคดังกล่าวจะ ลดลง มีคา่ เทา่ เดมิ แนวการจัดการเรียนรู้ ครใู ชก้ รณศี กึ ษาของคสู่ ามภี รรยาทเี่ ปน็ พาหะของโรคทาลสั ซเี มยี ซงึ่ มาปรกึ ษาแพทยเ์ กย่ี วกบั โอกาส ที่จะมีบุตรที่เป็นโรคทาลัสซีเมีย โดยกล่าวถึงความสำ�คัญของโรคทาลัสซีเมียในประเทศไทยและ อาจใช้ข้อมูลสถติ ขิ องผเู้ ปน็ พาหะประกอบ จากนน้ั ใชก้ รณโี รคทาลัสซีเมยี เปน็ ตัวอยา่ งในการทบทวน เกย่ี วกบั ลกั ษณะทางพนั ธกุ รรมวา่ สามารถถา่ ยทอดจากรนุ่ หนงึ่ ไปยงั อกี รนุ่ หนงึ่ ไดโ้ ดยผา่ นยนี ทถ่ี า่ ยทอด ไปกบั เซลลส์ บื พนั ธ์ุ ซงึ่ ลกู จะไดร้ บั แอลลลี หรอื รปู แบบของยนี จากทง้ั พอ่ และแม่ รวมทง้ั ทบทวนค�ำ ศพั ท์ ท่เี ก่ียวขอ้ ง เชน่ ยนี แอลลีล จโี นไทป์ ฟโี นไทป์ ฮอมอไซกัส เฮเทอโรไซกัส (รูป 4.1 ในหนงั สือเรยี น) จากนั้นครูทบทวนความรู้เร่ืองรูปแบบการถ่ายทอดลักษณะทางพันธุกรรม โดยใช้กรณีศึกษาของ เมนเดล เชน่ สขี องดอกถัว่ ลนั เตา ประกอบการสอน โดยแสดงถงึ ลกั ษณะของลูกทไ่ี ด้และข้อสรุปของ เมนเดล (รูป 4.2 ในหนังสือเรียน) อาจให้นักเรียนฝึกเขียนแผนภาพประกอบการพิจารณาโอกาสท่ี ลกู จะมลี ักษณะต่าง ๆ ครูให้นักเรียนนำ�ความรู้ท่ีได้ไปประยุกต์ใช้ในกรณีศึกษาของโรคทาลัสซีเมียข้างต้น โดยร่วมกัน อภปิ รายถงึ โอกาสของสามภี รรยาทเ่ี ปน็ พาหะของโรคทาลสั ซเี มยี จะมลี กู ทเี่ ปน็ โรคทาลสั ซเี มยี (รปู 4.3 ในหนังสือเรียน) และอาจให้นักเรียนสรุปโดยแสดงบทบาทสมมติการปรึกษาแพทย์ของคู่สามีภรรยา หรอื เขียนสรปุ ค�ำ อธิบายของแพทย์ต่อคสู่ ามภี รรยา สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

106 บทที่ 4 | พันธกุ รรมและววิ ฒั นาการ วิทยาศาสตรช์ ีวภาพ ครูยกตัวอย่างเพิ่มเติมเก่ียวกับลักษณะทางพันธุกรรมหรือโรคทางพันธุกรรมอื่น ๆ ท่ีสามารถ พจิ ารณารปู แบบการถา่ ยทอดไดต้ ามทเ่ี มนเดลศกึ ษา เชน่ ลกั ษณะเผอื ก (albinism) โรคซสี ตกิ ไฟโบรซสิ (cystic fibrosis) ลักษณะแคระแบบอะคอนโดรพลาเซีย (achondroplasia) โรคฮันทิงตัน (Huntington disease) (รปู 4.4 ในหนงั สอื เรยี น) จากนน้ั ยกตวั อยา่ งลักษณะทางพนั ธกุ รรมอื่น ๆ ท่มี ี รูปแบบการถ่ายทอดแตกต่างจากรูปแบบท่ีเมนเดลศึกษา เช่น ลักษณะหมู่เลือดระบบ ABO เพื่อนำ� เข้าสู่บทเรยี นเรื่องส่วนขยายของพันธุศาสตร์เมนเดล บทความ เฉลยตรวจสอบความเข้าใจ ถ้าหญิงที่มีลักษณะเผือกแต่งงานกับชายท่ีไม่มีลักษณะเผือก จะมีโอกาสที่ลูกมี ลกั ษณะเผอื กหรอื ไม่ จากข้อมูลข้างต้น ฝ่ายหญิงมีแอลลีลด้อยสองแอลลีล แต่ไม่สามารถสรุปได้ว่าฝ่าย ชายมแี อลลลี ดอ้ ยหรอื ไม่ ในกรณที ฝ่ี า่ ยชายมแี อลลลี ดอ้ ยหนงึ่ แอลลลี (เปน็ พาหะของ ลกั ษณะเผอื ก) จะมโี อกาสทลี่ กู มลี กั ษณะเผอื ก แตถ่ า้ ฝา่ ยชายไมม่ แี อลลลี ดอ้ ย ลกู จะ ไมม่ ลี ักษณะเผอื ก 4.1.1 การถ่ายทอดลักษณะทางพนั ธกุ รรมท่ีเปน็ สว่ นขยายของพนั ธุศาสตรเ์ มนเดล มลั ตเิ พลิ แอลลลี ครอู ธิบายถึงหมู่เลือดระบบ ABO และจ�ำ นวนแอลลลี ทเ่ี ก่ียวข้องวา่ มีมากกวา่ 2 รปู แบบ จึงเรียก กรณีนวี้ า่ มัลตเิ พลิ แอลลีล (multiple alleles) จากนัน้ กลา่ วถงึ การพจิ ารณารูปแบบการถา่ ยทอดหมู่ เลอื ดระบบ ABO วา่ มสี ว่ นทคี่ ลา้ ยกบั กรณขี องเมนเดลและสว่ นทตี่ า่ งจากกรณขี องเมนเดล ใหน้ กั เรยี น ฝกึ เขยี นแผนภาพประกอบการพจิ ารณาโอกาสทลี่ กู จะมเี ลอื ดหมตู่ า่ ง ๆ (รปู 4.5 ในหนงั สอื เรยี น) และ ตอบค�ำ ถามในหนังสือเรยี น สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

วิทยาศาสตรช์ วี ภาพ บทท่ี 4 | พนั ธกุ รรมและวิวฒั นาการ 107 ถา้ แมม่ ีจโี นไทปเ์ ปน็ IAIB พอ่ มีจีโนไทป์เป็น IBi จะมีโอกาสมีลกู ทม่ี ีเลอื ดหมใู่ ดบา้ ง ถา้ แมม่ เี ลอื ดหมู่ O และพอ่ มเี ลอื ดหมู่ AB ลกู จะมโี อกาสมเี ลอื ดหมใู่ ดบา้ ง (อาจเขยี นแผนภาพ เพื่อประกอบการพิจารณา) แม่มีเลือดหมู่ O แสดงว่าจีโนไทป์ คือ ii พ่อมีเลือดหมู่ AB แสดงว่าจีโนไทป์ คือ IAIB โดย แผนภาพดา้ นลา่ งแสดงโอกาสทลี่ กู จะมเี ลอื ดหมู่ A เทา่ กบั รอ้ ยละ 50 และมเี ลอื ดหมู่ B เทา่ กบั รอ้ ยละ 50 สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

108 บทท่ี 4 | พันธุกรรมและวิวฒั นาการ วทิ ยาศาสตรช์ วี ภาพ กจิ กรรม 4.1 การถ่ายทอดลักษณะหมู่เลือดระบบ ABO ในมนุษย์ จดุ ประสงค์ นำ�ความรู้เกี่ยวกับการถ่ายทอดลักษณะทางพันธุกรรมในกรณีของมัลติเพิลแอลลีลไปใช้ ประโยชน์ เวลาที่ใช้ (โดยประมาณ) 30 นาที ขอ้ เสนอแนะส�ำ หรบั ครู ขอ้ มลู ในขา่ วควรกลา่ วถงึ การทพ่ี อ่ และแมม่ เี ลอื ดหมู่ A วา่ จโี นไทปท์ เี่ ปน็ ไปไดข้ องพอ่ และ แม่ คือ IAIA หรอื IAi แตก่ ารทีล่ กู มีเลือดหมู่ AB แสดงวา่ ลกู มีจีโนไทปเ์ ปน็ IAIB ซงึ่ เป็นไปไม่ ได้ เพราะพ่อและแม่ไม่มีแอลลีล IB เลย ดังน้ันจึงเป็นเหตุผลสนับสนุนว่าคลินิกดำ�เนินการ ผิดพลาด สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

วทิ ยาศาสตร์ชวี ภาพ บทท่ี 4 | พนั ธกุ รรมและวิวฒั นาการ 109 ยนี ท่ีอยบู่ นโครโมโซมเพศ บทความ บทความ ครูนำ�เข้าเรื่องการถ่ายทอดลักษณะทางพันธุกรรมท่ีควบคุมด้วยยีนท่ีอยู่บนโครโมโซมเพศโดยใช้ ขอ้ มลู รอ้ ยละแยกตามเพศของบคุ คลทมี่ เี ลอื ดหมตู่ า่ ง ๆ ในหมเู่ ลอื ดระบบ ABO (ตาราง 4.3 ในหนงั สอื เรยี น) และของบคุ คลทม่ี ลี กั ษณะตาบอดสี (ตาราง 4.4 ในหนงั สอื เรยี น) และถามวา่ เพราะเหตใุ ดสดั สว่ น ของเพศชายและเพศหญิงทม่ี เี ลอื ดหมูต่ า่ ง ๆ จึงแตกตา่ งกับสดั ส่วนในกรณขี องลักษณะตาบอดสี ครูทบทวนเรื่องโครโมโซมในมนุษย์ รวมถึง ออโตโซม โครโมโซมเพศ และฮอมอโลกัสโครโมโซม จากน้นั อธบิ ายกรณขี องยีนที่อยบู่ นโครโมโซม X ว่าในเพศชายจะมีเพยี งแอลลลี เดียว แต่ในเพศหญิง มี 2 แอลลีล (รูป 4.6 ในหนงั สือเรยี น) ซึง่ ทำ�ให้รูปแบบการถ่ายทอดลกั ษณะดงั กลา่ วแตกต่างจากกรณี ท่ีเมนเดลศึกษา ครูให้นักเรียนร่วมกันพิจารณาการถ่ายทอดลักษณะตาบอดสีเขียว-แดงในกรณีท่ีพ่อ แม่มีจีโนไทป์ต่าง ๆ โดยฝกึ เขียนแผนภาพประกอบ จากน้ันลงขอ้ สรปุ ถงึ ส่วนที่เหมือนและสว่ นทีต่ า่ ง จากกรณีท่ีเมนเดลศึกษา (รปู 4.7 ในหนังสือเรียน) และตอบค�ำ ถามในหนงั สอื เรยี น ครูให้นักเรียนฝึกพจิ ารณาโอกาสที่ลกู จะมีลกั ษณะตา่ ง ๆ ในกรณีของโรคฮโี มฟเิ ลีย ซง่ึ ควบคมุ โดย แอลลลี ด้อยบนโครโมโซม X เช่นเดยี วกบั ลกั ษณะตาบอดสเี ขยี ว-แดง โดยตอบค�ำ ถามในหนงั สือเรียน เติมข้อมูลในแผนผังเพ่ือพิจารณารูปแบบการถ่ายทอดลักษณะทางพันธุกรรมในกรณีศึกษา ของโรคฮโี มฟิเลีย สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

110 บทท่ี 4 | พันธุกรรมและววิ ัฒนาการ วิทยาศาสตร์ชีวภาพ ถา้ โรคทางพนั ธกุ รรมชนิดหนงึ่ ควบคมุ ดว้ ยแอลลลี เด่นบนโครโมโซม X o ชายและหญงิ ที่เป็นโรคจะมจี ีโนไทป์แบบใดไดบ้ ้าง ถ้า XD แทนแอลลีลเด่น และ Xd แทนแอลลีลด้อยของลักษณะดังกล่าว ชายจะ เป็นโรคน้ีต่อเม่ือมีแอลลีลเด่นหน่ึงแอลลีล (จีโนไทป์ เป็น XDY) และหญิงจะ เป็นโรคต่อเมื่อมีแอลลีลเด่นนั้นอย่างน้อยหน่ึงแอลลีล (จีโนไทป์ เป็น XD XD หรือ XDXd) o หากพจิ ารณาคสู่ ามภี รรยา ถา้ สามเี ทา่ นน้ั ทเ่ี ปน็ โรค ลกู เพศใดบา้ งมโี อกาสเปน็ โรค แตถ่ า้ ภรรยาเทา่ นนั้ ท่ีเป็นโรค ลกู เพศใดบ้างมโี อกาสเปน็ โรค ถ้าพ่อเป็นโรค (จีโนไทป์ เป็น XDY) และแม่ไม่เป็นโรค (จีโนไทป์ เป็น XdXd) เฉพาะลูกเพศหญิงเท่านั้นท่ีจะเป็นโรค เน่ืองจากแอลลีล XD สามารถถ่ายทอด จากพ่อไปสู่ลูกเพศหญิง ส่วนแอลลีล Xd สามารถถ่ายทอดจากแม่ไปสู่ลูกท้ัง สองเพศ ถ้าพ่อไม่เป็นโรค (จีโนไทป์ เป็น XdY) และแม่เป็นโรค (จีโนไทป์ เป็น XDXD หรอื XDXd) ลกู ทง้ั สองเพศมโี อกาสเปน็ โรค เนอ่ื งจากแอลลลี XD สามารถถา่ ยทอด จากแมไ่ ปสลู่ กู ทัง้ สองเพศ เฉลยตรวจสอบความเข้าใจ ถ้าคู่สามีภรรยามีเลือดหมู่ AB และสามีไม่มีลักษณะตาบอดสีเขียว-แดง แต่ภรรยามี ลักษณะตาบอดสีเขียว-แดง จะมีโอกาสท่ีลูกมีเลือดหมู่ B และมีลักษณะตาบอดสี เขียว-แดงหรือไม่ ทงั้ สามแี ละภรรยามแี อลลลี ทค่ี วบคมุ ลกั ษณะเลอื ดหมู่ B ดงั นนั้ จะมโี อกาสทลี่ กู มเี ลอื ด หมู่ B ส�ำ หรบั ลกั ษณะตาบอดสเี ขยี ว-แดง ทง้ั ลกู ชายและลกู สาวจะมแี อลลลี ทคี่ วบคมุ ลกั ษณะตาบอดสเี ขียว-แดง 1 แอลลลี ซง่ึ ไดร้ ับจากแม่ แตเ่ ฉพาะลูกชายจะมีลกั ษณะ ตาบอดสีเขียว-แดง ส่วนลูกสาวจะเปน็ พาหะของลักษณะตาบอดสีเขยี ว-แดง สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

วทิ ยาศาสตรช์ วี ภาพ บทที่ 4 | พันธกุ รรมและวิวฒั นาการ 111 ครูสรุปถึงความหลากหลายของรูปแบบการถ่ายทอดลักษณะทางพันธุกรรมที่ได้ศึกษามา และให้ ข้อมูลว่ามีรปู แบบการถ่ายทอดลกั ษณะทางพันธุกรรมแบบอนื่ ๆ อีก ซึ่งรวมถงึ กรณที ่มี ีความซับซ้อน มากข้ึน เช่น ลักษณะทางพันธุกรรมที่ควบคุมโดยยีนหลายยีน หรือลักษณะท่ีได้รับอิทธิพลจาก สภาพแวดล้อม อย่างไรก็ตามหลักการพ้ืนฐาน คือ ลักษณะทางพันธุกรรมสามารถถ่ายทอดไปยังลูก หลานโดยผ่านยีนในเซลล์สืบพันธ์ยุ งั คงเป็นจริงเสมอ แนวการวดั และประเมินผล ดา้ นความรู้ - รูปแบบการถ่ายทอดลกั ษณะทางพันธุกรรมในกรณีของ มลั ติเพลิ แอลลีล และยีนทอี่ ยบู่ น โครโมโซมเพศ จากการตอบคำ�ถาม การอภิปราย แผนภาพ ช้ินงานและการนำ�เสนอช้ิน งานในกจิ กรรม ดา้ นทกั ษะ - การสงั เกต การจ�ำ แนกประเภท การใชจ้ �ำ นวน การลงความเหน็ จากขอ้ มลู และการพยากรณ์ จากการตอบคำ�ถาม การอภิปราย แผนภาพ และการท�ำ กิจกรรม - การสื่อสารสารสนเทศและรู้เท่าทันสื่อ จากการสืบค้นข้อมูลในกิจกรรม การตอบคำ�ถาม การอภิปราย และการน�ำ เสนอชน้ิ งานในกิจกรรม - การคิดอยา่ งมวี จิ ารณญาณและการแก้ปัญหา และการสรา้ งสรรค์และนวตั กรรม จากการ อภปิ ราย และการทำ�กจิ กรรม ดา้ นจติ วิทยาศาสตร์ - ความอยากรู้อยากเห็น และการใช้วิจารณญาณ จากการตอบคำ�ถาม การอภิปราย และ การทำ�กจิ กรรม - ความใจกวา้ ง จากการทำ�กจิ กรรม สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

112 บทท่ี 4 | พนั ธุกรรมและววิ ัฒนาการ วิทยาศาสตร์ชีวภาพ 4.2 ยนี กับการควบคมุ ลกั ษณะทางพันธกุ รรม จดุ ประสงค์การเรียนรู้ อธิบายความสัมพันธร์ ะหวา่ ง ยีน การสงั เคราะห์โปรตนี และลกั ษณะทางพันธกุ รรม แนวการจดั การเรียนรู้ ครทู บทวนกรณศี ึกษาของสามีภรรยาทีเ่ ปน็ พาหะของโรคทาลสั ซีเมยี และใช้ค�ำ ถามน�ำ ว่า แอลลีล ของยีนดังกลา่ วท�ำ ใหเ้ กดิ โรคได้อย่างไร โดยอาจใชก้ รณีอ่ืนเพ่มิ เตมิ เช่น กรณีของลกั ษณะเผือก ครใู ช้กรณีของโรคทาลสั ซีเมยี หรอื ลักษณะเผอื ก (รปู 4.8 ในหนงั สอื เรยี น) ในการอธิบายว่ายนี เป็น ช่วงของ DNA ท่ีกำ�หนดลักษณะของโปรตีนท่ีสังเคราะห์ได้ โดยโปรตีนจะส่งผลให้เกิดลักษณะทาง พันธุกรรม จากน้ันอาจให้นักเรียนสืบค้นข้อมูลเพ่ิมเติมในกรณีของลักษณะทางพันธุกรรมอื่น ๆ โดย เฉพาะในกรณีของโปรตีนทท่ี ำ�หนา้ ท่ีอื่น ๆ ครใู ชภ้ าพเพอ่ื ทบทวนโครงสรา้ งและองคป์ ระกอบของ DNA (รปู 4.9 ในหนงั สอื เรยี น) และอธบิ าย เพ่ิมเติมเก่ียวกับชนิดของนิวคลีโอไทด์และการจับของนิวคลีโอไทด์ในสายพอลินิวคลีโอไทด์ที่มาเข้า คู่กัน จากนั้นให้นักเรียนสืบค้นข้อมูลเพ่ิมเติมเพ่ือยกตัวอย่างล�ำ ดับนิวคลีโอไทด์ของแอลลีลต่างชนิด ในกรณีของยนี ท่ีควบคุมลักษณะทางพันธุกรรมต่าง ๆ (รปู 4.10 ในหนังสือเรียน) และอาจทำ�กิจกรรม เสนอแนะ เพ่อื ลงข้อสรุปวา่ ล�ำ ดบั ของนวิ คลีโอไทดท์ ี่แตกต่างกันกำ�หนดลกั ษณะโปรตีนท่ีแตกต่างกัน กิจกรรมเสนอแนะ การสร้างแบบจำ�ลอง DNA อยา่ งง่าย จดุ ประสงค์ อธิบายความแตกต่างของล�ำ ดับนวิ คลีโอไทดใ์ น DNA เวลาท่ใี ช้ (โดยประมาณ) 60 นาที สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

วิทยาศาสตร์ชีวภาพ บทที่ 4 | พันธุกรรมและววิ ัฒนาการ 113 วสั ดุและอุปกรณ์ รายการ ปริมาณต่อกลุม่ หรอื ห้อง 1. ผลไมห้ รอื ผกั ตา่ งชนดิ ทห่ี น่ั เปน็ ชน้ิ และมสี แี ตกตา่ ง ชนดิ ละประมาณ 30 ช้ินตอ่ กลุ่ม กนั 4 ชนิด 2. มกั กะโรนเี ส้นยาวต้มเกือบสกุ หรอื ถวั่ ฝกั ยาว 6-8 เส้นต่อกลุ่ม 3. ไมจ้ ้ิมฟนั ประมาณ 40 อันต่อกล่มุ การเตรียมล่วงหนา้ 1. เตรียมเส้นมักกะโรนีล่วงหน้า โดยต้มเส้นในน้ำ�เดือดให้พอนิ่มแต่ไม่สุกจนเกินไป อาจเก็บเส้นที่เตรียมไว้ในตู้เย็นก่อนแล้วนำ�เส้นท่ีแช่เย็นออกจากตู้เย็น 1 ชั่วโมงก่อนใช้ ในคาบเรยี น 2. เตรยี มชน้ิ ผกั หรอื ผลไมอ้ ยา่ งนอ้ ย 4 ชนดิ โดยอาจใช้ แครอท ฟกั ทอง แตงกวา หวั ไชเทา้ มันฝรั่ง แอปเปิล มะละกอ เมลอน แก้วมังกร เป็นต้น โดยเลือกชนิดที่มีสีต่างกัน และหน่ั เป็นช้นิ ส่เี หลย่ี มขนาดประมาณ 1 cm x 1 cm x 1 cm ตวั อย่างผลการท�ำ กิจกรรม สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

114 บทท่ี 4 | พนั ธกุ รรมและวิวัฒนาการ วทิ ยาศาสตร์ชวี ภาพ เฉลยตรวจสอบความเข้าใจ เขียนแผนผังแสดงความสัมพันธ์ระหว่าง ยีน โปรตีน และลักษณะทางพันธุกรรม ใน กรณีของบคุ คลท่มี ีเลือดหมู่ AB แนวการวดั และประเมินผล ด้านความรู้ - ความสัมพันธ์ระหว่าง ยีน การสังเคราะห์โปรตีน และลักษณะทางพันธุกรรม จากการ อภปิ ราย ดา้ นทักษะ - การสังเกต จากการอภิปราย และแผนภาพ - การสื่อสารสารสนเทศและการรเู้ ท่าทนั สอ่ื จากการสบื ค้นขอ้ มูล ด้านจิตวทิ ยาศาสตร์ - ความอยากรอู้ ยากเหน็ การใชว้ จิ ารณญาณ และความใจกวา้ ง จากการตอบค�ำ ถามและการ อภิปราย สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

วทิ ยาศาสตร์ชวี ภาพ บทท่ี 4 | พันธกุ รรมและววิ ฒั นาการ 115 4.3 การเปลี่ยนแปลงทางพนั ธกุ รรม จุดประสงคก์ ารเรียนรู้ อธบิ ายและยกตวั อยา่ งมวิ เทชนั และผลของมวิ เทชนั ตอ่ การแสดงลกั ษณะทางพนั ธกุ รรมของสง่ิ มชี วี ติ และยกตัวอยา่ งการน�ำ มิวเทชันไปใช้ประโยชน์ ความเข้าใจทีค่ ลาดเคล่อื นทีอ่ าจเกดิ ขนึ้ ความเข้าใจคลาดเคล่อื น ความเข้าใจทถ่ี กู ตอ้ ง มิวเทชันกอ่ ใหเ้ กิดผลเสียตอ่ ส่ิงมีขวี ิต มวิ เทชนั อาจกอ่ ใหเ้ กดิ ผลดี ผลเสยี หรอื ไมส่ ง่ ผลใด ๆ ตอ่ สง่ิ มีชีวิต แนวการจัดการเรียนรู้ ครนู �ำ เขา้ สบู่ ทเรยี นโดยน�ำ ภาพหรอื วดี ทิ ศั นส์ นั้ ๆ เกยี่ วกบั การเกดิ มะเรง็ และการปอ้ งกนั เชน่ กรณี ของมะเรง็ ผวิ หนงั และใชค้ �ำ ถามน�ำ เกย่ี วกบั การทรี่ งั สอี ลั ตราไวโอเลตเพมิ่ โอกาสการเกดิ มะเรง็ ผวิ หนงั เพื่อนำ�เขา้ ส่เู รื่องมิวเทชนั ครูอธิบายและยกตัวอย่างมิวเทชันระดับยีน โดยใช้ตัวอย่างของมิวเทชันท่ีทำ�ให้เกิดลักษณะทาง พันธุกรรมที่ได้เรียนมา เช่น แอลลีลท่ีทำ�ให้เกิดลักษณะเผือก (รูป 4.12 ในหนังสือเรียน) แอลลีลที่ กอ่ ใหเ้ กดิ โรคทาลสั ซเี มยี อาจใหน้ กั เรยี นสบื คน้ ตวั อยา่ งเพมิ่ เตมิ ทงั้ กรณที มี่ วิ เทชนั ท�ำ ใหเ้ กดิ โรค กอ่ ให้ เกดิ ผลดี หรอื ไมส่ ง่ ผลใด ๆ จากนน้ั รว่ มกนั สรปุ ถงึ ผลของการเกดิ มวิ เทชนั โดยเขยี นแผนภาพประกอบ ครูยกตัวอย่างกรณีที่ยีนหรือส่วนของยีนเปล่ียนแปลงไปท่ีเป็นผลจากมิวเทชันระดับโครโมโซม (รปู 4.11 ในหนังสอื เรียน) แล้วให้นกั เรียนสบื คน้ ตวั อยา่ งเพ่ิมเติมและรว่ มกนั อภปิ ราย ครูอธิบายถึงการนำ�ความรู้เร่ืองมิวเทชันไปใช้ในการป้องกันการเกิดมะเร็ง โดยอาจให้ข้อมูล เพมิ่ เตมิ เกยี่ วกบั การเกดิ มะเรง็ ตา่ งชนดิ แลว้ ใหน้ กั เรยี นรว่ มกนั อภปิ รายถงึ การน�ำ ความรเู้ รอ่ื งมวิ เทชนั ไปใชใ้ นการรกั ษาสขุ ภาพ จากนั้นครูอธิบายถึงการประยุกต์ใช้หลักการของมิวเทชันเพ่ือสร้างส่ิงมีชีวิตลักษณะใหม่และ อาจให้นักเรียนสบื คน้ ขอ้ มลู ตัวอย่างเพิม่ เติม แลว้ น�ำ เสนอในรปู แบบที่นา่ สนใจ เช่น “ตลาดมวิ เทชัน” ทน่ี กั เรยี นโฆษณาเกยี่ วกับผลติ ภัณฑท์ ่พี ฒั นาโดยใชห้ ลกั การของมิวเทชนั สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

116 บทที่ 4 | พันธุกรรมและวิวฒั นาการ วิทยาศาสตร์ชวี ภาพ เฉลยตรวจสอบความเขา้ ใจ ให้นกั เรียนใสเ่ ครื่องหมายถกู ( ) หรือ ผดิ ( ) หนา้ ข้อความตามความเข้าใจของ นกั เรียน 1. มิวเทชันจะส่งผลเสียต่อส่ิงมีชีวิตถ้ามิวเทชันน้ันทำ�ให้เกิดการเปลี่ยนแปลง ของโปรตนี 2. ถา้ ชายคนหนง่ึ สบู บหุ รจ่ี ดั และสารในบุหร่ีส่งผลให้เกิดมวิ เทชันในเซลลป์ อดและ ทำ�ให้เกิดมะเร็งปอด​เ​​ มื่อชายดังกล่าวมีลูกจะสามารถถ่ายทอดมิวเทชันดังกล่าว ไปใหล้ กู ได้ แนวการวัดและประเมินผล ดา้ นความรู้ - มวิ เทชนั ผลของมวิ เทชนั ตอ่ การแสดงลกั ษณะทางพนั ธกุ รรมของสง่ิ มชี วี ติ และตวั อยา่ งการ น�ำ มวิ เทชนั ไปใชป้ ระโยชน์ จากการตอบคำ�ถาม การอภิปราย แผนภาพ และการน�ำ เสนอ ดา้ นทกั ษะ - การสงั เกต และการลงความเหน็ จากขอ้ มลู จากการตอบค�ำ ถาม และการอภปิ ราย - การสอ่ื สารสารสนเทศและการรเู้ ทา่ ทนั สอ่ื จากการสบื คน้ ขอ้ มลู และการน�ำ เสนอ - การคดิ อยา่ งมวี จิ ารณญาณและการแกป้ ญั หา จากการอภปิ ราย ด้านจติ วทิ ยาศาสตร์ - ความอยากรูอ้ ยากเหน็ การใชว้ ิจารณญาณ และ ความเชื่อมั่นต่อหลักฐานเชิงประจักษ์ จากการตอบค�ำ ถาม และการอภิปราย สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

วิทยาศาสตร์ชีวภาพ บทท่ี 4 | พนั ธกุ รรมและววิ ฒั นาการ 117 4.4 เทคโนโลยที างดเี อน็ เอ จุดประสงค์การเรยี นรู้ สืบค้นข้อมูล อธิบาย และยกตัวอย่างการประยุกต์ใช้เทคโนโลยีทางดีเอ็นเอในด้านการแพทย์และ เภสชั กรรม ดา้ นการเกษตร และดา้ นนติ วิ ทิ ยาศาสตร์ พรอ้ มทง้ั อภปิ รายเกย่ี วกบั ความปลอดภยั ทางชวี ภาพ ชวี จรยิ ธรรม และผลกระทบตอ่ มนษุ ยแ์ ละสง่ิ แวดลอ้ มของการน�ำ เทคโนโลยที างดเี อน็ เอไปใช้ แนวการจัดการเรยี นรู้ ครนู �ำ เขา้ บทเรยี นโดยใชต้ วั อยา่ งขา่ วเกย่ี วกบั การประยกุ ตใ์ ชเ้ ทคโนโลยที างดเี อน็ เอในชวี ติ ประจ�ำ วนั เช่น การพิสูจน์ความสัมพันธ์ทางสายเลือด การตรวจการปนเปื้อนของเนื้อสัตว์ชนิดอื่นในอาหาร ผลผลติ จากสงิ่ มชี วี ติ ดดั แปรพนั ธกุ รรม การออกกฎหมายเกยี่ วกบั สงิ่ มชี วี ติ ดดั แปรพนั ธกุ รรม และถาม คำ�ถามนำ�ว่าเร่ืองดังกล่าวใช้ประโยชน์จากความรู้ทางพันธุศาสตร์และเทคโนโลยีท่ีเกี่ยวข้อง อยา่ งไร ครูเลือกกรณีศึกษาจากข่าวข้างต้นเพื่ออธิบายถึงเทคโนโลยีทางดีเอ็นเอว่าครอบคลุมถึงการ เปลี่ยนแปลงสารพันธุกรรมหรือยีน การตรวจสารพันธุกรรม และการกระทำ�อื่น ๆ ที่เกี่ยวข้องกับ สารพนั ธุกรรม เปน็ ตน้ จากนั้นยกตวั อยา่ งและอธบิ ายเพ่ิมเตมิ ของกรณกี ารนำ�เทคโนโลยที างดเี อ็นเอ ไปใชใ้ นดา้ นตา่ ง ๆ ทง้ั การแพทยแ์ ละเภสชั กรรม การเกษตร นติ วิ ทิ ยาศาสตร์ อตุ สาหกรรม โดยเนน้ ถงึ จดุ ประสงคใ์ นการประยุกต์ใช้ เชน่ การสรา้ งพชื บที ี (ฝ้าย ขา้ วโพด มนั ฝรง่ั ฯลฯ) เพื่อลดการทำ�ลาย ของแมลงศัตรูพืช การตรวจหาแอลลีลที่เป็นโรคเพื่อวินิจฉัยโรคทาลัสซีเมียของบุตรในครรภ์ การทำ� ลายพมิ พด์ เี อน็ เอเพอ่ื ระบผุ กู้ ระท�ำ ผดิ โดยอาจใหน้ กั เรยี นสบื คน้ ขอ้ มลู เพอ่ื ยกตวั อยา่ งเพม่ิ เตมิ และรว่ ม กนั อภิปราย จากนั้นครูยกตัวอย่างถึงประเด็นซ่ึงเป็นท่ีถกเถียงกันในการนำ�เทคโนโลยีทางดีเอ็นเอมาใช้ ทั้งใน ดา้ นความปลอดภยั ตอ่ สขุ ภาพ ผลกระทบตอ่ สงั คมสงิ่ มชี วี ติ และสงิ่ แวดลอ้ ม การละเมดิ สทิ ธสิ ว่ นบคุ คล การปฏิบัติอย่างมคี ุณธรรม เปน็ ต้น โดยอาจให้นกั เรียนรว่ มกนั สบื คน้ ขอ้ มูล และอภปิ รายถงึ ผลดหี รือ ผลกระทบท่อี าจเกดิ ขึน้ จากการใช้เทคโนโลยที างดเี อน็ เอ หรืออาจใหท้ �ำ กจิ กรรม 4.2 สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

118 บทท่ี 4 | พนั ธุกรรมและวิวัฒนาการ วิทยาศาสตร์ชวี ภาพ กิจกรรม 4.2 การประยุกตใ์ ช้เทคโนโลยีทางดเี อ็นเอ จุดประสงค์ 1. สบื คน้ ขอ้ มลู วเิ คราะห์ และอภปิ รายเกยี่ วกบั ความปลอดภยั ทางชวี ภาพ ชวี จรยิ ธรรม และ ผลกระทบต่อมนุษย์และสิ่งแวดล้อม ในการประยุกต์ใช้เทคโนโลยีทางดีเอ็นเอใน ด้านตา่ ง ๆ 2. วิเคราะห์สถานการณ์ในชีวิตจริง และอภิปรายเกี่ยวกับความปลอดภัยทางชีวภาพ ชีวจริยธรรม และผลกระทบต่อมนุษย์และสิ่งแวดล้อม ท่ีเก่ียวข้องกับการใช้เทคโนโลยี ทางดีเอน็ เอ เวลาทใี่ ช้ (โดยประมาณ) 60 นาที การเตรียมลว่ งหนา้ ครูแบ่งกลุ่มนักเรียนสำ�หรับแต่ละประเด็นหรืออาจเลือกเพียงประเด็นเดียว ให้นักเรียน จับฉลากเลือกฝ่ายสนับสนุนและฝ่ายค้าน อาจกำ�หนดเวลาสำ�หรับการโต้วาทีโดยรวมกลุ่ม ละประมาณ 10 นาที โดยให้สลับฝ่ายสนับสนุนและฝ่ายค้าน และช้ีแจงให้นักเรียนสืบค้น ข้อมูลเพ่ิมเติมและเตรียมการในการโต้วาทีสำ�หรับคาบเรียนถัดไป ครูอาจแนะแนวทางให้ นักเรียนสืบค้นข้อมูลจากวารสารทางวิชาการเพ่ือใช้เป็นแหล่งอ้างอิงที่น่าเช่ือถือได้ ข้อมูล จากข่าวหรือสื่อต่าง ๆ เพื่อรวบรวมความคิดเห็นและบริบทของสังคม รวมทั้งข้อมูลจาก สถานการณใ์ นตา่ งประเทศท่ีสามารถนำ�มาประกอบการพิจารณาได้ เปน็ ต้น ข้อเสนอแนะส�ำ หรบั ครู 1. กอ่ นเรม่ิ การโตว้ าที ครคู วรชแ้ี จงและสนบั สนนุ ใหน้ กั เรยี นพจิ ารณาประเดน็ จากหลายมมุ มองและเปดิ ใจในการรบั ฟงั ความคิดเห็นของผอู้ น่ื ทีอ่ าจแตกต่างไป 2. ตัวอย่างประเด็นที่เก่ียวข้องกับประเด็นโต้วาทีท่ี 1 (ประเทศไทยควรมีกฎหมายควบคุม การตดิ ฉลากอาหารทมี่ ีสง่ิ มชี วี ิตดดั แปรพนั ธกุ รรมปนอยูห่ รอื ไม)่ มดี ังนี้ สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

วิทยาศาสตรช์ ีวภาพ บทที่ 4 | พนั ธุกรรมและวิวฒั นาการ 119 - การศึกษาวิจัยเก่ียวกับผลกระทบจากอาหารที่ผลิตจากส่ิงมีชีวิตดัดแปรพันธุกรรมมีอะไร บ้าง ผลการศึกษาเป็นอย่างไร จะสามารถนำ�มาสรุปถึงความปลอดภัยหรืออันตรายของ การบรโิ ภคอาหารทผี่ ลิตจากส่งิ มชี ีวติ ดดั แปรพนั ธุกรรมหรือไม่ - การระบุข้อมูลในฉลากดังกล่าวควรรวมส่ิงมีชีวิตที่สร้างโดยวิธีใดบ้าง ควรติดฉลากในทุก กรณีหรือไม่ (สิ่งมีชีวิตท่ีมีการตัดต่อยีน และ/หรือ ส่ิงมีชีวิตท่ีได้จากการชักนำ�ให้เกิด มวิ เทชนั โดยวธิ อี นื่ เชน่ การฉายรงั สี) ควรใช้มาตรฐานใดในการพิจารณา - การติดฉลากจะส่งผลกระทบต่อต้นทุนหรือไม่ การเปลี่ยนแปลงฉลากจะส่งผลต่อราคา สินคา้ ที่จะกระทบประชาชนหรือไม่ - กฎหมายและข้อบังคับเกี่ยวกับการระบุข้อมูลในฉลากในประเทศอื่นเป็นอย่างไร มผี ลกระทบอะไรเกิดขึ้นบ้างจากการประกาศใช้ - ผู้บริโภคจะได้ประโยชน์จากการระบุข้อมูลในฉลากมากน้อยเพียงใด ต้องมีการให้ ความร้เู พม่ิ เตมิ กบั ประชาชนด้วยหรือไม่ 3. ตัวอย่างประเด็นท่ีเก่ียวข้องกับประเด็นโต้วาทีที่ 2 (ควรนำ�ยุงลายดัดแปรพันธุกรรมมาใช้ ควบคมุ การระบาดของโรคไขเ้ ลือดออกในประเทศไทยหรือไม่) มีดงั น้ี - ถ้านำ�ยุงลายดัดแปรพันธุกรรมมาใช้ในปริมาณมาก จะส่งผลกระทบต่อยุงหรือ สงิ่ มชี วี ติ อื่น ๆในธรรมชาติ และจะสง่ ผลกระทบตอ่ ระบบนิเวศโดยรวมหรือไม่ อยา่ งไร - ค่าใช้จ่ายในการซ้อื ยงุ การปล่อยยงุ และการติดตามเฝา้ ระวงั ผลน้นั คุ้มคา่ หรอื ไม่ และท�ำ อยา่ งไรจงึ จะสัมฤทธผิ์ ลในระยะยาว - ประชาชนจะต่อต้านการนำ�ยุงลายดัดแปรพันธุกรรมมาใช้หรือไม่ ควรตัดสินใจโดยยึด พนื้ ฐานอะไร 4. หลงั จากการโตว้ าที ครูและนักเรียนรว่ มกนั อภิปรายถึงขอ้ สนบั สนุนและขอ้ คัดค้านของแตล่ ะ ฝา่ ย และรว่ มกันสรุปประเดน็ และขอ้ คดิ เห็นเกย่ี วกับความปลอดภยั ทางชวี ภาพ ชีวจริยธรรม และผลกระทบตอ่ มนษุ ยแ์ ละสงิ่ แวดลอ้ ม ทเ่ี กยี่ วขอ้ งกบั การประยกุ ตใ์ ชเ้ ทคโนโลยที างดเี อน็ เอ ในดา้ นต่าง ๆ สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

120 บทที่ 4 | พนั ธกุ รรมและวิวฒั นาการ วทิ ยาศาสตร์ชวี ภาพ แนวการวดั และประเมนิ ผล ดา้ นความรู้ - การประยุกต์ใช้เทคโนโลยีทางดีเอ็นเอในด้านการแพทย์และเภสัชกรรม ด้านการเกษตร และด้านนิติวทิ ยาศาสตร์ จากการตอบคำ�ถาม และการอภปิ ราย - ความปลอดภยั ทางชวี ภาพ ชวี จรยิ ธรรม และผลกระทบตอ่ มนษุ ยแ์ ละสง่ิ แวดลอ้ มขอการน�ำ เทคโนโลยที างดเี อน็ เอไปใช้ จากการตอบคำ�ถาม การอภปิ ราย และการโต้วาทใี นกิจกรรม ดา้ นทกั ษะ - การสงั เกต การลงความเหน็ จากขอ้ มลู และการพยากรณ์ จากการตอบค�ำ ถาม การอภปิ ราย และการโต้วาทีในกิจกรรม - การสอ่ื สารสารเทศและการรู้เท่าทนั ส่อื จากการสบื ค้นขอ้ มลู อละการโตว้ าทใี นกิจกรรม - การคดิ อยา่ งมวี จิ ารณญาณและการแกป้ ญั หา จากการอภปิ ราย และการโตว้ าทใี นกจิ กรรม ดา้ นจติ วิทยาศาสตร์ - ความอยากรูอ้ ยากเห็น การใชว้ จิ ารณญาณความรอบคอบ ความเช่ือมั่นต่อหลักฐานเชิง ประจกั ษ์ ความซอื่ สตั ย์ และความใจกวา้ ง จากการตอบค�ำ ถาม การอภปิ ราย และการโตว้ าที ในกิจกรรม 4.5 ววิ ฒั นาการและความหลากหลายของส่งิ มีชีวติ จดุ ประสงค์การเรยี นรู้ 1. ระบสุ าเหตทุ ท่ี ำ�ให้เกิดความหลากหลายทางพนั ธกุ รรมของส่งิ มีชีวติ 2. อธิบายเกี่ยวกบั ทฤษฎกี ารคัดเลอื กโดยธรรมชาตขิ องชาลส์ ดารว์ นิ 3. อธบิ ายและยกตวั อย่างความหลากหลายของส่ิงมีชวี ติ ซึง่ เปน็ ผลมาจากวิวฒั นาการ สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

วทิ ยาศาสตร์ชีวภาพ บทที่ 4 | พันธกุ รรมและวิวฒั นาการ 121 แนวการจัดการเรยี นรู้ ครูใช้ภาพนำ�ของหวั ข้อ 4.5 ในหนังสือเรียน ซึ่งเปน็ ภาพลักษณะของหอยทากต้นไม้ เพอื่ น�ำ เข้าสู่ บทเรียนเรื่องวิวัฒนาการและความหลากหลายของสิ่งมีชีวิต โดยให้นักเรียนศึกษาเก่ียวกับกรณีของ หอยมรกตวา่ เพราะเหตใุ ดหอยมรกตทเ่ี กาะตาชยั จงึ พบเฉพาะทมี่ เี ปลอื กเวยี นซา้ ยเทา่ นนั้ จากนน้ั ครเู ชอื่ มโยงจากความรทู้ ไี่ ดศ้ กึ ษากอ่ นหนา้ เกยี่ วกบั การน�ำ เทคโนโลยที างดเี อน็ เอมาประยกุ ตใ์ ชซ้ งึ่ ท�ำ ให้ เกิดการเปล่ียนแปลงทางพันธุกรรมของส่ิงมีชีวิต โดยอาจให้นักเรียนยกตัวอย่างสิ่งมีชีวิตที่มีลักษณะ ทางพนั ธุกรรมใหมท่ ่ีเกิดจากมนษุ ย์เป็นผกู้ ระท�ำ ซงึ่ นกั เรยี นได้ศึกษามาแล้วขา้ งต้น เช่น - ต้นยาสูบท่ีดดั แปรพันธุกรรมทมี่ ียีนท่ีสังเคราะห์โปรตนี เรอื งแสงของหง่ิ หอ้ ย - แบคทีเรยี ทด่ี ดั แปรพนั ธุกรรมทีม่ ยี ีนผลติ อินซลู ินของมนุษย์ - ข้าวสที องทีด่ ดั แปรพนั ธุกรรมท่มี ียีนสร้างวิตามนิ เอที่ไดจ้ ากต้นแดฟโฟดิล (daffodil) - แซลมอนดดั แปรพนั ธุกรรมทีเ่ จรญิ เติบโตเพิ่มขนาดได้เร็วกวา่ แซลมอลในธรรมชาติ ครคู วรชใ้ี หเ้ หน็ วา่ การท�ำ ใหส้ ง่ิ มชี วี ติ มกี ารเปลย่ี นแปลงลกั ษณะทางพนั ธกุ รรมอาจจะสง่ ผลใหส้ ง่ิ มชี วี ติ มลี กั ษณะใหม่ ท�ำ ใหเ้ กดิ ความหลากหลายทางพนั ธกุ รรมขนึ้ และครอู ธบิ ายเพม่ิ เตมิ วา่ ในธรรมชาตกิ ม็ ี การเปลย่ี นแปลงทางพนั ธกุ รรมเกดิ ขน้ึ ไดเ้ องเชน่ กนั และเปน็ สาเหตหุ นง่ึ ทท่ี �ำ ใหเ้ กดิ ความหลากหลาย ทางพันธุกรรมของสิ่งมีชีวิต และตั้งประเด็นให้นักเรียนร่วมกันอภิปรายว่า ความหลากหลายทาง พันธุกรรมจะส่งผลต่อความหลากหลายและวิวัฒนาการของส่ิงมีชีวิตได้อย่างไร ครูให้นักเรียน แสดงความคิดเหน็ ไดอ้ ย่างอสิ ระ และตรวจสอบความคดิ ของนักเรยี นจากการศกึ ษาในหวั ข้อต่อไป 4.5.1 ความหลากหลายทางพันธุกรรม ครูใช้ภาพที่แสดงความหลากหลายทางพันธุกรรมของสิ่งมีชีวิตสปีชีส์ต่าง ๆ ที่พบในธรรมชาติ โดยอาจใช้รูป 4.19 และ 4.20 จากในหนังสือเรียน หรืออาจเตรียมได้จากแหล่งเรียนรู้อื่น ๆ และ ตั้งประเด็นใหน้ กั เรยี นร่วมกนั อภิปราย ดังนี้ • ส่ิงมีชีวิตแต่ละสปีชสี ์ในแต่ละภาพมีความคลา้ ยกนั และมีความแตกต่างกันอย่างไร จากการอภปิ รายนกั เรยี นควรสรปุ ไดว้ า่ สงิ่ มชี วี ติ แตล่ ะสปชี สี ม์ ลี กั ษณะเฉพาะของตนเอง แตส่ มาชกิ ในประชากรแต่ละสปีชีส์ยังมีลักษณะท่ีปรากฏท่ีแตกต่างกัน จากนั้นใช้คำ�ถามเพ่ือให้นักเรียนร่วมกัน อภิปรายตอ่ ไป ดงั น้ี สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

122 บทท่ี 4 | พนั ธกุ รรมและวิวัฒนาการ วิทยาศาสตร์ชวี ภาพ • ความหลากหลายทางพันธุกรรมของสิ่งมีชีวิตในสปีชีส์เดียวกันในธรรมชาติเกิดขึ้น ไดอ้ ย่างไร จากการสืบค้นข้อมูลร่วมกับอภิปรายโดยใช้ความรู้ท่ีได้ศึกษามาก่อนหน้า นักเรียนควรสรุปได้ว่า สาเหตหุ นงึ่ ของความหลากหลายทางพนั ธกุ รรมมาจากการเกดิ มวิ เทชนั โดยครคู วรเนน้ ใหน้ กั เรยี นเหน็ วา่ ลกั ษณะทเ่ี ปลยี่ นแปลงไปนจ้ี ะสามารถถา่ ยทอดตอ่ ไปไดห้ ากมวิ เทชนั เกดิ ขนึ้ ในเซลลส์ บื พนั ธ์ุ ครอู าจ ยกตัวอย่างรูป 4.21 กรณีของเสือโคร่งขาวเบงกอลเพื่อแสดงให้เห็นมิวเทชันที่เกิดในธรรมชาติ จากนนั้ ครใู หค้ วามรเู้ พม่ิ เตมิ วา่ นอกจากมวิ เทชนั แลว้ ความหลากหลายทางพนั ธกุ รรมยงั เปน็ ผลมาจาก การสบื พนั ธแ์ุ บบอาศยั เพศดว้ ย โดยอาจใหน้ กั เรยี นสงั เกตลกั ษณะของพนี่ อ้ งในครอบครวั ของนกั เรยี น หรอื ใชร้ ปู 4.22 ลกู สนุ ขั ทเี่ กดิ จากพอ่ และแมเ่ ดยี วกนั หรอื ลกั ษณะลกู สง่ิ มชี วี ติ ชนดิ อนื่ ๆ ทเ่ี กดิ จากพอ่ และแม่เดยี วกนั ซึ่งนักเรยี นอาจเคยเลีย้ ง 4.5.2 การคัดเลอื กโดยธรรมชาติ ครูอาจใช้ประเด็นคำ�ถามต่าง ๆ ในหนังสือเรียน เพื่อให้นักเรียนอภิปรายและเชื่อมโยงเข้าสู่เรื่อง การคัดเลือกโดยธรรมชาติ ดังนี้ การที่เสือโคร่งขาวเบงกอลมีสีขนที่แตกต่างไปจากเสือโคร่งเบงกอลทั่วไป ดังรูป 4.21 จะ​​ ส่งผลต่อการดำ�รงชีวิตในธรรมชาติหรือไม่ อย่างไร สีขนของเสือโคร่งขาวเบงกอลอาจส่งผลต่อการดำ�รงชีวิตในธรรมชาติได้ เนื่องจากอาจทำ�ให้ เสือโคร่งขาวเบงกอลพรางตัวในธรรมชาติได้ไม่ดีเท่ากับเสือโคร่งเบงกอลทั่วไป ซึ่งส่งผลต่อ การหลบซ่อนตัวจากศัตรู หรือการดักซุ่มเพื่อล่าเหยื่อ ลักษณะที่แตกต่างกันของม้าในอดีตและม้าในปัจจุบัน ดังรูป 4.23 ส่งผลต่อการดำ�รงชีวิตใน สภาพแวดล้อมแต่ละยุคสมัยหรือไม่ อย่างไร ม้าในแต่ละยุคสมัยมีลักษณะที่แตกต่างกัน ซึ่งน่าจะส่งผลต่อการดำ�รงชีวิตของม้า เช่น ม้าใน อดีตมีขนาดตัวเล็ก มีฟันที่เหมาะสำ�หรับการกินใบไม้ตามพุ่มไม้ และมีลักษณะนิ้วเท้าหลาย นิ้วซึ่งเหมาะสำ�หรับการเดินบนพื้นดินที่อ่อนนุ่มในป่า ขณะที่ม้าในปัจจุบันมีขนาดตัวใหญ่ มี ฟันที่เหมาะกับการกินหญ้าที่เหนียวกว่าใบไม้ และมีนิ้วเท้าเพียงนิ้วเดียวที่มีกีบขนาดใหญ่ซึ่ง เหมาะแก่การวิ่งได้อย่างรวดเร็วในทุ่งหญ้า สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

วทิ ยาศาสตรช์ วี ภาพ บทที่ 4 | พนั ธกุ รรมและววิ ฒั นาการ 123 จากนั้นครู่ให้นักเรียนสืบค้นข้อมูลเกี่ยวกับทฤษฎีการคัดเลือกโดยธรรมชาติ และกรณีศึกษา ของนกฟินช์บนหมู่เกาะกาลาปากอส รวมทั้งกรณีศึกษาเกี่ยวกับหอยมรกตที่เกาะตาชัย และให้ นกั เรยี นท�ำ กจิ กรรม 4.3 เพอ่ื สบื คน้ ขอ้ มลู เกย่ี วกบั ตวั อยา่ งความหลากหลายของสง่ิ มชี วี ติ อน่ื ๆ นอกเหนอื จากทไี่ ดย้ กตัวอยา่ งมาแล้ว ซ่งึ เปน็ ผลจากการคัดเลือกโดยธรรมชาติ กิจกรรม 4.3 การคดั เลือกโดยธรรมชาติ จุดประสงค์ 1. อธบิ ายความหมายและแนวคดิ เก่ยี วกบั การคัดเลือกโดยธรรมชาติ 2. ระบุเกณฑ์ในการคัดเลือกโดยธรรมชาติ 3. ยกตวั อยา่ งส่งิ มีชวี ติ ทเ่ี ปน็ ผลมาจากการคดั เลอื กโดยธรรมชาติ เวลาที่ใช้ (โดยประมาณ) 40 นาที แนวการจัดกิจกรรม ครูให้นักเรียนสืบค้นข้อมูลและนำ�เสนอตัวอย่างความหลากหลายของสิ่งมีชีวิตที่เป็น ผลมาจากการคัดเลือกโดยธรรมชาติ ที่บันทึกไว้โดยชาลส์ ดาร์วิน หรือตัวอย่างอื่น ๆ แล้ว อภิปรายร่วมกันตามประเด็นในหนังสือเรียน โดยใช้ความรู้ท่ีเก่ียวกับการคัดเลือกโดย ธรรมชาตทิ ี่ได้ศกึ ษามาร่วมอภปิ ราย เพอ่ื เป็นการตรวจสอบความเข้าใจของนกั เรียน ความร้เู พ่ิมเติมส�ำ หรบั ครู หลกั ฐานทีแ่ สดงความหลากหลายของลกั ษณะทพี่ บในสงิ่ มีชวี ิต ความหลากหลายของสิ่งมีชีวิตที่ดาร์วินพบตลอดการเดินทาง ทำ�ให้สังเกตเห็นถึงความ แตกต่างของสิ่งมีชีวิตที่มีลักษณะคล้ายกันซึ่งอาศัยอยู่ในสภาพแวดล้อมท่ีแตกต่างกัน และ ความคล้ายคลึงกันของส่ิงมีชีวิตแต่ละชนิดที่อาศัยอยู่ห่างไกลกันแต่อยู่ในสภาพแวดล้อมที่ คล้ายกัน ดังตัวอยา่ ง สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

124 บทท่ี 4 | พนั ธกุ รรมและวิวฒั นาการ วิทยาศาสตรช์ วี ภาพ เต่ายักษ์กาลาปากอสท่ีพบที่หมู่เกาะกาลาปากอสแต่ละเกาะจะมีลักษณะที่แตกต่างกัน ไปทง้ั ขนาดและรปู รา่ งของกระดอง รวมทง้ั ลกั ษณะอน่ื ๆ เชน่ เตา่ ยกั ษก์ าลาปากอสทม่ี คี อยาว และกระดองท่ีมีลักษณะเฉพาะทำ�ให้ลำ�คอสามารถยืดยาวออกมาเพ่ือกินกระบองเพชรท่ีมี ลำ�ต้นสูงได้ มักพบอาศัยอยู่บนเกาะที่มีพื้นที่แห้งแล้งซึ่งอาหารขาดแคลน ส่วนเต่ายักษ์ กาลาปากอสทม่ี ีคอสนั้ และมีกระดองโค้งมนคล้ายโดม ซ่งึ เหมาะกับการหากินตามพ้ืนหญา้ มักพบอาศัยอยบู่ นเกาะทม่ี คี วามชุ่มช้นื มีท่งุ หญา้ และพืชพันธุ์ตา่ งๆ ขึ้นอยู่มากมาย สัตว์ฟันแทะชนิดหนึ่ง (Dolichotis patagonium) ซึ่งอาศัยอยู่บริเวณทุ่งหญ้าในแถบ อเมรกิ าใต้ มีขาและหยู าวคล้ายกระต่ายปา่ ท่พี บในแถบยุโรป (Lepus europaeus) สตั วท์ ้งั สองชนิดนี้อาศัยอยู่ห่างไกลกัน แต่อยู่ในสภาพแวดล้อมที่คล้ายกัน กินหญ้าเป็นอาหาร ซอ่ นตวั อยตู่ ามพุ่มไม้ และมขี าทย่ี าวชว่ ยใหเ้ คลื่อนทีไ่ ดร้ วดเร็วเหมอื นกนั สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

วทิ ยาศาสตรช์ ีวภาพ บทท่ี 4 | พันธกุ รรมและววิ ัฒนาการ 125 ความรู้เพม่ิ เติมสำ�หรบั ครู หลักฐานซากดกึ ด�ำ บรรพ์ของส่งิ มชี ีวิต ซากดึกดำ�บรรพข์ อง Glyptodon และ Mylodon ท�ำ ให้ดารว์ นิ สังเกตเหน็ ถึงลกั ษณะท่ี แตกตา่ งกนั และลกั ษณะทคี่ ลา้ ยคลงึ กนั ระหวา่ งซากดกึ ด�ำ บรรพเ์ หลา่ นก้ี บั สง่ิ มชี วี ติ ในปจั จบุ นั ซึ่งทำ�ให้เกิดแนวคิดเกี่ยวกับส่ิงมีชีวิตหลากหลายชนิดที่ต้องมีการด้ินรนเพื่อจะอยู่รอด ใน สภาวะแวดลอ้ มทมี่ จี ำ�กัด สิ่งมชี ีวติ ชนดิ ที่ไมส่ ามารถอยู่รอดกจ็ ะสูญพันธุไ์ ป Glyptodon เป็นสัตว์เลี้ยงลูก ด้ ว ย น้ำ � น ม ที่ มี ข น า ด ใ ห ญ่ ซึ่ ง สูญพันธุ์ไปแล้ว มีเกราะเป็นเกล็ด เลก็ ๆ และมนี �ำ้ หนกั ประมาณ 2,000 กิ โ ล ก รั ม มี ลั ก ษ ณ ะ ค ล้ า ย กั บ armadillo ในปจั จบุ นั ซง่ึ มขี นาดเลก็ และยงั คงมเี กราะเปน็ เกลด็ เลก็ ๆ อยู่ มีน�้ำ หนกั เพยี ง 60 กโิ ลกรัม Mylodon เป็นสัตว์ขนาดใหญ่ที่ สญู พนั ธไ์ุ ปแลว้ (Mylodon ทมี่ ขี นาด เลก็ ท่ีสดุ เมอื่ ยืนด้วยขาหลงั จะสูงได้ ถึง 3 เมตร) มีลักษณะคล้าย sloth ในปัจจุบัน โดย sloth สามารถปีน ป่ายต้นไม้ได้ แต่ Mylodon ซึ่งมี ขนาดตวั ทใี่ หญก่ วา่ sloth มาก ท�ำ ให้ มลี กั ษณะทไ่ี มเ่ หมาะในการปนี ตน้ ไม้ จากนั้นครูและนักเรียนสรุปร่วมกันเกี่ยวกับวิวัฒนาการของสิ่งมีชีวิตที่ผ่านการคัดเลือกโดย ธรรมชาติโดยอาจใช้รูป 4.29 และตอบคำ�ถามตรวจสอบความเข้าใจในหนังสือเรียน สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

126 บทท่ี 4 | พันธกุ รรมและววิ ัฒนาการ วิทยาศาสตรช์ วี ภาพ เฉลยตรวจสอบความเขา้ ใจ เพราะเหตุใดมิวเทชัน และการสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศของสิ่งมีชีวิตจึงมีความ สำ�คัญต่อการคัดเลือกโดยธรรมชาติ มิวเทชันและการสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศ ทำ�ให้มีความหลากหลายทางพันธุกรรม ในประชากรสิ่งมีชีวิต ซึ่งธรรมชาติจะเป็นตัวคัดเลือกลักษณะทางพันธุกรรมที่ เหมาะสมไว้ในประชากร จากคำ�กลา่ วทวี่ ่า “แมลงทไี่ ด้รบั สารฆ่าแมลงท�ำ ใหเ้ กดิ ความตา้ นทานตอ่ สารฆา่ แมลง มากยิ่งขึ้น” นักเรียนเห็นด้วยกับคำ�กล่าวนี้หรือไม่ ให้เหตุผลประกอบ ไม่เห็นด้วย เนื่องจากสารฆ่าแมลงไม่ได้ทำ�ให้แมลงมีความต้านทานต่อ สารฆา่ แมลงเกดิ ขน้ึ แตอ่ าจมแี มลงบางตวั ทส่ี ามารถตา้ นทานตอ่ สารฆา่ แมลงจะถกู คดั เลอื กโดยธรรมชาตใิ หม้ โี อกาสอยรู่ อด และใหถ้ า่ ยทอดลกั ษณะดงั กลา่ วไปยงั รนุ่ ตอ่ ๆ ไป ท�ำ ใหป้ ระชากรรนุ่ ตอ่ ไปทส่ี ามารถตา้ นทานตอ่ สารฆา่ แมลงนน้ั มจี �ำ นวนเพม่ิ มากขึ้น จากนนั้ ครเู ชอื่ มโยงใหเ้ หน็ ถงึ ความสมั พนั ธใ์ นเชงิ ววิ ฒั นาการของสง่ิ มชี วี ติ ชนดิ ตา่ ง ๆ โดยแสดงรปู สง่ิ มชี วี ติ ตา่ งสปชี สี ก์ นั เชน่ วาฬ จระเข้ นก คา้ งคาว มนษุ ย์ และใชค้ �ำ ถามถามนกั เรยี นวา่ สง่ิ มชี วี ติ ตา่ ง ๆ เหลา่ นี้มคี วามสัมพันธ์ในเชิงวิวัฒนาการรว่ มกันหรือไม่ อยา่ งไร วาฬ จระเข้ นก ค้างคาว มือมนุษย์ สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

วิทยาศาสตรช์ วี ภาพ บทท่ี 4 | พันธุกรรมและวิวัฒนาการ 127 คำ�ตอบของนักเรียนอาจมีหลากหลาย และครูอธิบายเพิ่มเติมเพื่อตอบคำ�ถามนี้โดยใช้รูป 4.30 เพอ่ื ใหน้ กั เรยี นสงั เกตเหน็ ถงึ ลกั ษณะทม่ี คี วามคลา้ ยคลงึ กนั ของโครงสรา้ งของกระดกู รยางค์ และรปู 4.31 ลักษณะที่มีความคล้ายคลึงกันในบางช่วงของการเจริญเติบโตของสิ่งมีชีวิตบางชนิด เพื่อนำ�ไปสู่การ สนับสนนุ ข้อสนั นษิ ฐานท่วี ่าตัวอย่างสิง่ มีชวี ติ ในภาพเหลา่ น้ันมีวิวฒั นาการมาจากบรรพบุรุษรว่ มกัน ครอู ธบิ ายเพม่ิ เตมิ ตอ่ ไปอกี ว่า หลักฐานขา้ งตน้ ทก่ี ลา่ วมาเปน็ เพียงหลกั ฐานสว่ นหน่งึ ซ่งึ ปจั จุบนั น้ี มีความรู้ในศาสตร์ตา่ ง ๆ กา้ วหน้ามากขน้ึ เมอ่ื รวมองคค์ วามรแู้ ละหลักฐานอน่ื ๆ ท่ไี ดจ้ ากการศึกษา วิวัฒนาการของส่ิงมีชีวิตจึงสนับสนุนสมมติฐานที่ว่าส่ิงมีชีวิตต่างสปีชีส์ท่ีพบในปัจจุบันมีวิวัฒนาการ มาจากบรรพบุรุษร่วมกัน และผ่านการคัดเลือกโดยธรรมชาติซึ่งเป็นปัจจัยหนึ่งที่สำ�คัญที่นำ�ไปสู่ การเกดิ ววิ ฒั นาการและความหลากหลายของสงิ่ มชี วี ติ ไดเ้ ปน็ สงิ่ มชี วี ติ กลมุ่ ตา่ ง ๆ โดยครอู าจใชร้ ปู 4.32 ในหนงั สือเรยี นประกอบการอธบิ าย แนวการวดั และประเมินผล ดา้ นความรู้ - วิวัฒนาการและความหลากหลายของสิ่งมีชีวิต จากการสืบค้นข้อมูล อภิปราย นำ�เสนอ ขอ้ มลู และการทำ�แบบฝกึ หัด ดา้ นทกั ษะ - การสังเกต การจัดกระทำ�และส่ือความหมายข้อมูล และการลงความเห็นจากข้อมูล จากการท�ำ กิจกรรม การตอบคำ�ถาม และการอภิปราย - การสอ่ื สารสารเทศและการรเู้ ท่าทนั สอ่ื จากการสบื ค้นขอ้ มลู และการน�ำ เสนอข้อมูล ด้านจิตวิทยาศาสตร์ - ความอยากรอู้ ยากเหน็ และการใชว้ จิ ารณญาณ จากการท�ำ กจิ กรรม และการมสี ว่ นรว่ มใน การเรียนการสอนโดยประเมินตามสภาพจริงระหวา่ งเรยี น สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

128 บทที่ 4 | พันธุกรรมและววิ ัฒนาการ วิทยาศาสตรช์ ีวภาพ เ เฉลยแบบฝึกหดั ทา้ ยบทท่ี 4 1. ในครอบครวั หนงึ่ พอ่ มเี ลอื ดหมู่ A แมม่ เี ลอื ดหมู่ B และลกู คนแรกเปน็ หญงิ มเี ลอื ดหมู่ AB 1.1. ถ้าสามีภรรยามีลูกคนท่สี อง ลกู มีโอกาสมเี ลือดหมู่ใดได้บา้ ง จโี นไทปท์ ี่เปน็ ไปไดข้ องพอ่ คอื IAIA หรือ IAi จีโนไทปท์ ่เี ป็นไปได้ของแม่ คอื IBIB หรือ IBi โดยการที่ลูกคนแรกมีเลือดหมู่ AB น้ัน ข้อมูลยังไม่เพียงพอท่ีจะสรุป จีโนไทป์ของพ่อและแม่ได้ ถ้าสามีภรรยามีลูกคนท่ีสอง ลูกจะมีโอกาสมีเลือด หมู่ A B AB หรือ O ดงั แสดงในตาราง กรณที ่ีเป็นไป จโี นไทปข์ อง จโี นไทป์ของ เลือดหมูท่ ีเ่ ป็นไปไดใ้ นลกู ได้ พอ่ แม่ เลอื ดหมู่ AB (จโี นไทป์ IAIB) 1. IAIA IBIB 2. IAIA IBi เลอื ดหมู่ AB (จีโนไทป์ IAIB) หรอื เลือดหมู่ A (จโี นไทป์ IAi) 3. IAi IBIB เลอื ดหมู่ AB (จโี นไทป์ IAIB) หรอื เลอื ดหมู่ B (จีโนไทป์ IBi) เลอื ดหมู่ AB (จีโนไทป์ IAIB) หรือ 4. IAi IBi เลือดหมู่ A (จีโนไทป์ IAi) หรือ เลือดหมู่ B (จีโนไทป์ IBi) หรอื เลอื ดหมู่ O (จโี นไทป์ ii) สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

วทิ ยาศาสตร์ชวี ภาพ บทที่ 4 | พันธุกรรมและวิวฒั นาการ 129 1.2. ถ้าสามภี รรยามีลูกคนที่ 2 เปน็ ชายทีม่ เี ลือดหมู่ AB เหมอื นลกู คนแรก ถา้ จะมลี กู คนที่ 3 ลูกจะมีโอกาสมีเลือดหมู่ใดไดบ้ า้ ง เช่นเดียวกบั ขอ้ 1.1 โอกาสทเ่ี ลอื ดหมู่ของลกู แตล่ ะคนจะเหมือนเดิมไมว่ า่ จะมีลูก คนท่เี ท่าใด นั่นคอื ลกู คนที่ 3 จะมีโอกาสมเี ลอื ดหมู่ A B AB หรือ O 2. เป็นไปได้หรือไม่ที่พ่อที่มีลักษณะตาบอดสีเขียว-แดงจะมีลูกชายตาปกติและลูกสาว ตาปกติ เพราะเหตุใด เป็นไปได้ เพราะลักษณะตาบอดสีเขียว-แดงถูกควบคุมโดยแอลลีลด้อยซึ่งอยู่ บนโครโมโซม X ดงั นน้ั ถา้ แมม่ แี อลลลี เดน่ จะสามารถถา่ ยทอดใหล้ กู ชายหรอื ลกู สาว ได้ จงึ ท�ำ ใหม้ ีโอกาสทจี่ ะมลี ูกชายหรอื ลกู สาวตาปกติ 3. เขยี นแผนภาพแสดงความสมั พนั ธร์ ะหวา่ ง ดเี อน็ เอ ยนี แอลลลี ล�ำ ดบั นวิ คลโี อไทด์ โปรตนี และลักษณะทางพันธกุ รรม ในกรณขี อง 3.1. สีดอกของถัว่ ลนั เตาท่ีเมนเดลศึกษา ตวั อยา่ งแผนภาพ เชน่ ก�ำ หนดลกั ษณะ โปรตนี สง่ ผลใหเ้ กดิ ลกั ษณะทางพันธกุ รรม ยีน ( เ อ น ไ ซ ม์ ใ น ก า ร ( สดี อกของถว่ั ลันเตา ) มตี า่ งรูปแบบเรียกว่า สงั เคราะหส์ ารส)ี กำ�หนดลกั ษณะ แอลลลี ลำ�ดับนวิ คลโี อไทด์ เป็นชว่ งของ ประกอบดว้ ย DNA สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

130 บทที่ 4 | พนั ธุกรรมและวิวฒั นาการ วิทยาศาสตร์ชวี ภาพ 3.2. หม่เู ลอื ดระบบ ABO ของมนุษย์ ตวั อยา่ งแผนภาพ เชน่ ก�ำ หนดลักษณะ โปรตนี (เอนไซมใ์ นการ สง่ ผลให้เกิด ลกั ษณะทางพนั ธกุ รรม สงั เคราะหแ์ อนติเจนบน (เลอื ดหมู่ A B AB หรอื O) ยีน ผวิ เซลล์เมด็ เลือดแดง) มตี ่างรปู แบบเรียกวา่ ก�ำ หนดลกั ษณะ แอลลีล ล�ำ ดับนิวคลีโอไทด์ เป็นชว่ งของ ประกอบด้วย DNA 4. ออกแบบส่ือ infographics ท่ีให้ข้อมูลเกี่ยวกับการท่ีแสงแดดเพิ่มโอกาสการเกิดมะเร็ง ผิวหนงั เพ่ือรณรงคก์ ารลดโอกาสการเกดิ มะเรง็ ผวิ หนัง ส่ือควรให้ข้อมูลว่ารังสีอัลตราไวโอเลตในแสงแดดเพิ่มโอกาสการเกิดมิวเทชันใน DNA ของเซลลผ์ วิ หนงั ซง่ึ ถา้ มวิ เทชนั ทเ่ี กดิ ท�ำ ใหเ้ ซลลเ์ พม่ิ จ�ำ นวนอยา่ งควบคมุ ไม่ ไดอ้ าจกอ่ ใหเ้ กดิ มะเรง็ ได้ การใชค้ รมี กนั แดดและปกปอ้ งผวิ หนงั จากแสงแดดจะลด โอกาสการเกดิ มวิ เทชนั จงึ ช่วยลดโอกาสการเกดิ มะเร็งผิวหนังได้ 5. ออกแบบสอื่ social media เพอื่ รณรงคก์ ารตรวจการเปน็ พาหะของโรคทาลสั ซเี มยี ในการ วางแผนครอบครวั พรอ้ มทงั้ อธบิ ายเกย่ี วกบั การใช้เทคโนโลยที างดเี อน็ เอในการตรวจวา่ บตุ รในครรภ์จะเปน็ โรคทาลัสซเี มยี หรือไม่ ส่ือควรใหข้ ้อมลู เก่ียวกับ - การที่ยนี เปน็ หน่วยควบคุมลกั ษณะทางพันธุกรรม - รูปแบบการถา่ ยทอดลักษณะทางพนั ธุกรรมของโรคทาลัสซีเมีย - การที่ลำ�ดบั นิวคลีโอไทดก์ ำ�หนดลักษณะโปรตนี ทีส่ ่งผลให้เกดิ โรคทาลสั ซเี มีย - การตรวจสอบล�ำ ดบั นิวคลีโอไทด์เพอ่ื ระบุรปู แบบของแอลลลี สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

วิทยาศาสตร์ชวี ภาพ บทที่ 4 | พนั ธุกรรมและวิวัฒนาการ 131 6. จากภาพแสดงลักษณะจะงอยปากของนกชนิดต่าง ๆ (ก-จ) ที่อาศัยและหากิน อาหารตามแนวชายหาดด้านฝ่ังตะวันตกของทวีปอเมรกิ าเหนอื ก. ข. ค. ง. จ. ภาพลกั ษณะจะงอยปากนกชนิดตา่ ง ๆ ถ้ากำ�หนดให้ในบริเวณชายหาดแห่งนี้มีส่ิงมีชีวิต 4 ชนิด (A-D) ที่เป็นอาหารของนก ชนดิ ต่าง ๆ ดังภาพ A BC D ถา้ สง่ิ มชี วี ติ ชนดิ B ซงึ่ อาศยั อยบู่ รเิ วณผวิ ทรายเกดิ การสญู พนั ธไ์ุ ป จงตอบค�ำ ถามตอ่ ไปนี้ สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

132 บทท่ี 4 | พนั ธกุ รรมและววิ ัฒนาการ วิทยาศาสตร์ชวี ภาพ 6.1 นกชนดิ ใดน่าจะไดร้ บั ผลกระทบมากทส่ี ดุ เพราะเหตุใด นกชนดิ จ. จะไดร้ บั ผลกระทบมากทส่ี ดุ เนอ่ื งจากนกชนดิ นม้ี คี วามยาวของจะงอยปาก สน้ั ที่สุดทำ�ให้สามารถกินได้เฉพาะหอยท่ีอยู่บริเวณพื้นผิวทรายเป็นหลัก แต่ไม่ สามารถที่จะกินหอยหรือส่งิ มีชีวิตท่อี ย่ลู ึกลงไปในพ้นื ทรายได้ ขณะท่นี กชนิดอ่นื มขี นาดของจะงอยปากทีย่ าวกว่า จงึ สามารถกนิ อาหารที่อยลู่ ึกลงไปได้ 6.2 ถ้านกในข้อ 6.1 กนิ ไดแ้ ตเ่ ฉพาะส่ิงมชี วี ติ ชนิด B เม่ือเวลาผา่ นไปหลายชั่วรุ่น จะเกดิ อะไรขึน้ กบั ประชากรนกชนิดนี้ ประชากรของนกชนดิ จ. มแี นวโนม้ จะลดลงและอาจสญู พนั ธไ์ุ ดใ้ นทส่ี ดุ 7. จากการศกึ ษาผเี สอ้ื กลางคนื ชนดิ หนง่ึ พบวา่ ผเี สอ้ื ชนดิ นม้ี ี 2 กลมุ่ คอื กลมุ่ ผเี สอ้ื ทป่ี กี มสี จี าง และกลุ่มผีเสื้อท่ีปีกมีสีเข้มซึ่งสัดส่วนของจำ�นวนผีเส้ือทั้ง 2 กลุ่มในประชากรน้ีจะ เปลี่ยนแปลงไปตามสภาพแวดลอ้ ม ถ้าสัดสว่ นของจ�ำ นวนผเี สื้อทง้ั 2 กลุ่มเปน็ ดงั แผนภาพ แผนภาพ ก. แผนภาพ ข. สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

วิทยาศาสตร์ชีวภาพ บทท่ี 4 | พนั ธุกรรมและววิ ฒั นาการ 133 จงจบั ค่แู ผนภาพแสดงสดั สว่ นของจำ�นวนผเี สื้อให้สมั พันธก์ ับการเปลี่ยนแปลงทเ่ี กดิ ขนึ้ พร้อมทง้ั อธิบายเหตุผลประกอบโดยใช้หลกั ทฤษฎกี ารคัดเลอื กโดยธรรมชาติ การปฏวิ ตั อิ ตุ สาหกรรม การควบคุมมลพิษ มีไลเคนปกคลมุ ลำ�ต้น มีเขม่าควันปกคลุมล�ำ ตน้ มไี ลเคนปกคลมุ ลำ�ต้น แผนภาพ ก. แผนภาพ ข. แผนภาพ ก. สั ด ส่ ว น ข อ ง จำ � น ว น สั ด ส่ ว น ข อ ง จำ � น ว น สั ด ส่ ว น ข อ ง จำ � น ว น ผีเสื้อในช่วงก่อนยุค ผีเสื้อในช่วงยุคปฏิวัติ ผีเส้ือในช่วงหลังยุค ปฏิวตั ิอตุ สาหกรรม อุตสาหกรรม ปฏวิ ตั ิอตุ สาหกรรม เพราะในยคุ ก่อนปฏิวัตอิ ุตสาหกรรมยังมมี ลพษิ อยนู่ อ้ ยมาก ท�ำ ใหต้ น้ ไมส้ ่วนใหญ่ ปกคลมุ ดว้ ยไลเคน ผเี สอ้ื ทม่ี ปี กี สจี างจงึ มโี อกาสถกู ลา่ โดยผลู้ า่ ไดน้ อ้ ยกวา่ ผเี สอ้ื ทม่ี ี ปกี สเี ขม้ ตอ่ มาเมอ่ื เกดิ การปฏวิ ตั อิ ตุ สาหกรรม เขมา่ ควนั จากโรงงานอตุ สาหกรรม ท�ำ ใหจ้ �ำ นวนไลเคนลดลง และเปลอื กไมม้ สี เี ขม้ ขน้ึ จงึ ท�ำ ใหผ้ เี สอ้ื ทม่ี ปี กี สเี ขม้ มโี อกาส อยรู่ อดสงู กวา่ ผเี สอ้ื ทม่ี ปี กี สจี าง เมอ่ื มกี ารควบคมุ มลพษิ ตน้ ไมก้ ลบั มามสี อี อ่ นใหม่ อกี ครง้ั จงึ ท�ำ ใหส้ ดั สว่ นของผเี สอ้ื ทม่ี ปี กี สจี างกลบั มาเพม่ิ จ�ำ นวนขน้ึ อกี ครง้ั สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

134 บทท่ี 5 | ชวี ติ ในสิ่งแวดลอ้ ม วทิ ยาศาสตร์ชีวภาพ 5บทที่ | ชวี ติ ในสง่ิ แวดล้อม ipst.me/7690 ตวั ช้วี ดั 1. สบื คน้ ขอ้ มลู และอธบิ ายความสมั พนั ธข์ องสภาพทางภมู ศิ าสตรบ์ นโลกกบั ความหลากหลายของ ไบโอม และยกตวั อยา่ งไบโอมชนดิ ตา่ ง ๆ 2. สบื คน้ ขอ้ มลู อภปิ รายสาเหตุ และยกตวั อยา่ งการเปลย่ี นแปลงแทนทข่ี องระบบนเิ วศ 3. สบื คน้ ขอ้ มลู อธบิ าย และยกตวั อยา่ งเกย่ี วกบั การเปลย่ี นแปลงขององคป์ ระกอบทางกายภาพและ ทางชวี ภาพทม่ี ผี ลตอ่ การเปลย่ี นแปลงขนาดของประชากรสง่ิ มชี วี ติ ในระบบนเิ วศ 4. สบื คน้ ขอ้ มลู และอภปิ รายเกย่ี วกบั ปญั หาและผลกระทบทม่ี ตี อ่ ทรพั ยากรธรรมชาตแิ ละสง่ิ แวดลอ้ ม พรอ้ มทง้ั น�ำ เสนอแนวทางในการอนรุ กั ษท์ รพั ยากรธรรมชาตแิ ละการแกไ้ ขปญั หาสง่ิ แวดลอ้ ม สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

วิชาวิทยาศาสตรช์ ีวภาพ บทท่ี 5 | ชวี ติ ในสิ่งแวดล้อม 135 การวเิ คราะห์ตวั ชีว้ ดั ตัวชี้วดั 1. สบื คน้ ขอ้ มลู และอธบิ ายความสมั พนั ธข์ องสภาพทางภมู ศิ าสตรบ์ นโลกกบั ความหลากหลายของ ไบโอม และยกตวั อยา่ งไบโอมชนิดต่าง ๆ จดุ ประสงค์การเรยี นรู้ 1. ระบุและเปรียบเทียบองค์ประกอบทางกายภาพและองค์ประกอบทางชีวภาพที่เป็น ลักษณะเฉพาะของไบโอมชนดิ ตา่ ง ๆ 2. สบื คน้ ขอ้ มลู อธบิ ายความสมั พนั ธร์ ะหวา่ งสภาพทางภมู ศิ าสตรแ์ ละความหลากหลายของไบโอม และยกตวั อยา่ งไบโอมชนิดตา่ ง ๆ ทกั ษะกระบวนการทาง ทกั ษะแหง่ ศตวรรษท่ี 21 จิตวิทยาศาสตร์ วทิ ยาศาสตร์ 1. การสื่อสารสารสนเทศและ 1. การใชว้ จิ ารณญาณ 1. การสังเกต การรูเ้ ท่าทนั สอ่ื 2. ความใจกว้าง 2. ก า ร จั ด ก ร ะ ทำ � แ ล ะ สื่ อ 2. การคิดอย่างมีวิจารณญาณ 3. ความซื่อสัตย์ และการแก้ปญั หา ความหมายขอ้ มลู 3. การสรา้ งสรรคแ์ ละนวตั กรรม 4. ความร่วมมือ การทำ�งานเป็น ทมี และภาวะผู้นำ� ตวั ชว้ี ดั 2. สบื ค้นขอ้ มลู อภิปรายสาเหตุ และยกตวั อยา่ งการเปลี่ยนแปลงแทนทข่ี องระบบนเิ วศ จดุ ประสงคก์ ารเรยี นรู้ 1. สบื คน้ ขอ้ มลู อภปิ รายสาเหตุ และยกตวั อยา่ งการเปลย่ี นแปลงแทนทท่ี เ่ี กดิ ขน้ึ เองตามธรรมชาติ และท่ีเกดิ จากการกระทำ�ของมนุษย์ ทกั ษะกระบวนการทาง ทกั ษะแหง่ ศตวรรษท่ี 21 จิตวทิ ยาศาสตร์ วทิ ยาศาสตร์ 1. การส่ือสารสารสนเทศและ 1. การใช้วิจารณญาณ 1. การสังเกต การรเู้ ท่าทนั ส่อื 2. ความใจกวา้ ง 2. การจ�ำ แนกประเภท 2. การคิดอย่างมีวิจารณญาณ 3. ความซ่ือสตั ย์ 3. การลงความเหน็ จากขอ้ มลู และการแกป้ ัญหา สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

136 บทท่ี 5 | ชีวติ ในสงิ่ แวดลอ้ ม วทิ ยาศาสตรช์ ีวภาพ ตวั ชี้วดั 3. สบื คน้ ขอ้ มลู อธบิ าย และยกตวั อยา่ งเกย่ี วกบั การเปลย่ี นแปลงขององคป์ ระกอบทางกายภาพและ ทางชวี ภาพทม่ี ผี ลตอ่ การเปลย่ี นแปลงขนาดของประชากรสง่ิ มชี วี ติ ในระบบนเิ วศ จุดประสงคก์ ารเรยี นรู้ 1. สบื คน้ ขอ้ มลู อธบิ าย และยกตวั อยา่ งการเปลย่ี นแปลงองคป์ ระกอบทางกายภาพและองคป์ ระกอบ ทางชวี ภาพทม่ี ผี ลตอ่ การเปลย่ี นแปลงขนาดของประชากรสง่ิ มชี วี ติ ในระบบนเิ วศ ทกั ษะกระบวนการทาง ทกั ษะแหง่ ศตวรรษท่ี 21 จติ วิทยาศาสตร ์ วทิ ยาศาสตร์ 1. การส่ือสารสารสนเทศและ 1. การใชว้ จิ ารณญาณ 1. การสงั เกต 2. ความใจกวา้ ง 2. การลงความเหน็ จากขอ้ มลู การรเู้ ทา่ ทนั สอ่ื 3. ความซอ่ื สตั ย์ 2. การคดิ อยา่ งมวี จิ ารณญาณและ การแกป้ ญั หา ตัวชวี้ ัด 4. สบื คน้ ขอ้ มลู และอภปิ รายเกย่ี วกบั ปญั หาและผลกระทบทม่ี ตี อ่ ทรพั ยากรธรรมชาตแิ ละสง่ิ แวดลอ้ ม พรอ้ มทง้ั น�ำ เสนอแนวทางในการอนรุ กั ษท์ รพั ยากรธรรมชาตแิ ละการแกไ้ ขปญั หาสง่ิ แวดลอ้ ม จดุ ประสงค์การเรยี นรู้ 1. อธบิ ายเกย่ี วกบั การใชป้ ระโยชนจ์ ากทรพั ยากรธรรมชาตขิ องมนษุ ย์ 2. สบื คน้ ขอ้ มลู วเิ คราะห์ และอภปิ รายสาเหตขุ องปญั หาทเ่ี กดิ กบั ทรพั ยากรธรรมชาตแิ ละสง่ิ แวดลอ้ ม ในระดบั ประเทศและระดบั โลก และผลกระทบทเ่ี กดิ กบั มนษุ ยแ์ ละสง่ิ แวดลอ้ ม 3. สบื คน้ ขอ้ มลู อภปิ ราย และน�ำ เสนอแนวทางในการอนรุ กั ษท์ รพั ยากรธรรมชาตแิ ละการแกไ้ ขปญั หา สง่ิ แวดลอ้ ม ทักษะกระบวนการทาง ทกั ษะแหง่ ศตวรรษท่ี 21 จิตวทิ ยาศาสตร์ วิทยาศาสตร์ 1. การส่ือสารสารสนเทศและ 1. การใชว้ จิ ารณญาณ 1. การสงั เกต การรเู้ ทา่ ทนั สอ่ื 2. ความใจกวา้ ง 2. การจ�ำ แนกประเภท 2. การคิดอย่างมีวิจารณญาณ 3. ความซอ่ื สตั ย์ 3. ก า ร จั ด ก ร ะ ทำ � แ ล ะ ส่ื อ และการแกป้ ญั หา ความหมายขอ้ มลู 3. การสรา้ งสรรคแ์ ละนวตั กรรม 4. การลงความเหน็ จากขอ้ มลู 4. ความร่วมมือ การทำ�งานเป็น ทมี และภาวะผนู้ �ำ สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี