หนังสือเรียนสาระความรู้พื้นฐาน รายวิชา วิทยาศาสตร์ (พว31001) ระดับมัธยมศึกษาตอนปลาย

51 หน้าทขี่ องเยอ่ื หุ้มเซลล์ คอื 1. ห่อหุม้ ส่วนของโพรโทพลาสซึมที่อยขู่ า้ งใน ทาใหเ้ ซลล์แต่ละเซลลแ์ ยกออกจากกนั นอกจากน้ียงั หุม้ ออแกเนลล์ อีกหลายชนิดดว้ ย 2. ช่วยควบคุมการเขา้ ออกของสารต่างๆ ระหวา่ งภายในเซลล์และส่ิงแวดลอ้ ม เรียกวา่ มีคุณสมบตั ิเป็น เซมิเพอร์มีเอเบิล เมมเบรน (Semipermeable membrane) ซ่ึงจะยนิ ยอมใหส้ ารบางชนิดเท่าน้นั ที่ผา่ นเขา้ออกได้ ซ่ึงการผา่ นเขา้ ออกจะมีอตั ราเร็วท่ีแตกต่างกนั 1.2 ผนังเซลล์ (Cell wall) เป็ นส่วนท่ีอยู่นอกเซลล์ พบได้ในส่ิงมีชีวิตหลายชนิดเช่น เซลล์พืช สาหร่าย แบคทีเรีย และรา ผนังเซลล์ทาหน้าท่ีป้ องกันและให้ความแข็งแรงแก่เซลล์โดยท่ีผนงั เซลลเ์ ป็ นส่วนที่ไม่มีชีวิตของเซลล์ ผนงั เซลล์พืชประกอบดว้ ยสารพวกเซลลูโลส เพกทิน ลิกนินคิวทิน และซูเบอริ นเป็ นองค์ประกอบอยู่ การติดต่อระหว่างเซลล์พืชอาศัยพลาสโมเดสมาตา(Plasmodesmata) เป็ นสายใยของไซโทพลาสซึมในเซลล์หน่ึงที่ทะลุผ่านผนังเซลล์เชื่อมต่อกับไซโทพลาสซึมของอีกเซลลห์ น่ึง ซ่ึงเก่ียวขอ้ งกบั การลาเลียงสารระหวา่ งเซลล์ 1.3 สารเคลือบเซลล์ (Cell coat) เป็ นสารที่เซลล์สร้างข้ึนมาเพ่ือห่อหุ้มเซลล์อีกช้นั หน่ึงเป็นสารที่มีความแขง็ แรง ไม่ละลายน้า ทาใหเ้ ซลลค์ งรูปร่างได้ และช่วยลดการสูญเสียน้า ในเซลลส์ ตั ว์ สารเคลือบเซลลเ์ ป็ นสารพวกไกลโคโปรตีน (Glycoprotein) โดยเป็ นโปรตีนท่ีประกอบดว้ ย Simple protein (โปรตีนท่ีเม่ือสลายตวั แลว้ ให้กรดอะมิโนอยา่ งเดียว) กบั คาร์โบไฮเดรตสารเคลือบเซลล์น้ีเป็ นส่วนสาคญั ที่ทาให้เซลลช์ นิดเดียวกนั จดจากนั ได้ และเกาะกลุ่มกนั เป็ นเน้ือเย่ือ เป็ นอวยั วะข้ึน ถา้ หากสารเคลือบเซลล์น้ีผิดปกติไปจากเดิมเป็ นผลให้เซลล์จดจากนั ไม่ได้ และขาดการติดต่อประสานงานกนั เซลลเ์ หล่าน้ีจะทาหนา้ ท่ีผดิ แปลกไป เช่น เซลลม์ ะเร็ง (Cencer cell) เซลล์มะเร็งเป็ นเซลลท์ ่ีมีความผิดปกติหลายๆ ประการ แต่ท่ีสาคญั ประการหน่ึง คือ สารเคลือบเซลล์ ผิดไปจากเดิม ทาให้การติดต่อและประสานงานกบั เซลล์อื่นๆ ผิดไปดว้ ย เป็ นผลใหเ้ กิดการแบ่งเซลล์อยา่ งมากมาย และไม่สามารถควบคุมการแบ่งเซลล์ได้ จึงเกิดเป็ นเน้ือร้ายและเป็ นอนั ตรายต่อชีวิต เน่ืองจากเซลล์มะเร็งตอ้ งใชพ้ ลงั งานและสารจานวนมาก จึงรุกรานเซลลอ์ ื่นๆ ใหไ้ ดร้ ับอนั ตราย ในพวกเห็ด รา มีสารเคลือบเซลล์หรื อผนังเซลล์เป็ นสารพวกไคทิน ( Chitin)ซ่ึงเป็ นสารพวกเดียวกนั กบั เปลือกกุง้ และแมลง ไคทินจดั เป็ นคาร์โบไฮเดรตชนิดหน่ึง ซ่ึงประกอบดว้ ยหน่วยยอ่ ย คือ N – acetyl glucosamine มายดึ เกาะกนั ดว้ ย B -1 , 4 glycosidic bond สารเคลือบเซลล์หรือผนงั เซลลข์ องพวกสาหร่ายไดอะตอม (Diatom) มีสารซิลิกา (Silica)ซ่ึงเป็นสารพวกแกว้ ประกอบอยทู่ าใหม้ องดูเป็นเงาแวววาว

52 2. โพรโทพลาสซึม (Protoplasm) โพรโทพลาสซึม เป็ นส่วนของเซลล์ที่อยู่ภายในเยื่อหุ้มเซลล์ท้ังหมด ทาหน้าท่ีเก่ียวข้องกับการเจริญและการดารงชีวติ ของเซลล์ โพรโทพลาสซึมของเซลล์ต่างๆ จะประกอบดว้ ยธาตุที่คลา้ ยคลึงกนั 4ธาตุหลกั คือ คาร์บอน ไฮโดรเจน ออกซิเจน และไนโตรเจน ซ่ึงรวมกนั ถึง 90% ส่วนธาตุท่ีมีน้อยก็คือทองแดง สังกะสี อะลูมิเนียม โคบอลต์ แมงกานีส โมลิบดินมั และบอรอน ธาตุต่างๆ เหล่าน้ีจะรวมตวั กนัเป็นสารประกอบตา่ งๆ ที่จาเป็นตอ่ การดารงชีวติ ของเซลล์ และส่ิงมีชีวติ โพรโทพลาสซึม ประกอบด้วย 2 ส่วน คือ ไซโทพลาสซึม (Cytoplasm) และนิวเคลียส (Nucleus) 2.1 ไซโทพลาสซึม (Cytoplasm) คือส่วนของโพรโทพลาสซึมที่อยู่นอกนิวเคลียสโดยทว่ั ไปประกอบดว้ ย 2.1.1 ออร์แกเนลล์ (Organell) เป็นส่วนที่มีชีวติ ทาหนา้ ที่คลา้ ย ๆ กบั อวยั วะ ของเซลล์แบง่ เป็นพวกท่ีมีเย่อื หุม้ และพวกที่ไมม่ ีเยอ่ื หุม้ ออร์แกเนลทมี่ ีเยอื่ หุ้ม (Membrane b bounded organell) ได้แก่ 1) ไมโทคอนเดรีย (Mitochondria) พบคร้ังแรก โดยคอลลิกเกอร์(Kollicker)ไมโทคอนเดรีย ส่วนใหญ่จะมีรูปร่างกลม ท่อนส้ัน ท่อนยาว หรือกลมรีคลา้ ยรูปไข่ โดยทวั่ ไปมีขนาดเส้นผา่ นศูนยก์ ลางประมาณ 0.2 -1 ไมครอน และยาว 5-7 ไมครอน ประกอบดว้ ยสารโปรตีน ประมาณ 60-65 % และลิพิดประมาณ 35-40% ไมโทคอนเดรียเป็นออร์แกเนลล์ท่ีมียนู ิต เมมเบรน หุม้ 2 ช้นั (Double unitmembrane) โดยเน้ือเยือ่ ช้นั นอกเรียบมีความหนาประมาณ 60-70 องั ตรอม เยือ่ ช้นั ในพบั เขา้ ดา้ นในเรียกวา่คริสตี (Cristae) มีความหนาประมาณ 60-80 องั ตรอม ภายในไมโทคอนเดรียมีของเหลวซ่ึงประกอบดว้ ยสารหลายชนิด เรียกวา่ มาทริกซ์ (Matrix) ไมโทคอนเดรียนอกจากจะมีสารประกอบเคมีหลายชนิดแลว้ ยงั มีเอนไซมท์ ่ีสาคญั ในการสร้างพลงั งานจากการหายใจ โดยพบเอนไซม์ ท่ีเกี่ยวขอ้ งกบั วฏั จกั รเครบส์ (Krebscycle) ในมาทริกซ์ และพบเอ็นไซมใ์ นระบบขนส่งอิเลคตรอน (Electron transport system) ที่คริสตีของเย่ือช้นั ใน นอกจากน้ียงั พบเอนไซมใ์ นการสังเคราะห์ DNA สงั เคราะห์ RNA และโปรตีนดว้ ย จานวนของไมโทคอนเดรียในเซลล์แต่ละชนิด จะมีจานวนไม่แน่นอนข้ึนอยกู่ บั ชนิด และกิจกรรมของเซลล์ โดยเซลล์ที่มีเมแทบอลิซึมสูง จะมีไมโทคอนเดรียมาก เช่น เซลล์ตบั เซลล์ไต เซลล์กลา้ มเน้ือหัวใจ เซลล์ต่อมต่างๆ เซลลท์ ่ีมีเมแทบอลิซึมต่า เช่น เซลล์ผิวหนงั เซลลเ์ ยื่อเกี่ยวพนั จะมีไมโทคอนเดรียนอ้ ย การท่ีไมโทคอนเดรีย มี DNA เป็ นของตวั เอง จึงทาให้ไมโทคอนเดรียสามารถทวีจานวนได้และยงั สามารถสงั เคราะห์โปรตีนที่จาเป็ นต่อการทางานของไมโทคอนเดรียได้ หน้าท่ีของไมโทคอนเดรี ย คือเป็ นแหล่งสร้างพลังงานของเซลล์โดยการหายใจระดบั เซลลใ์ นช่วงวฎั จกั รเครบส์ ที่มาทริกซ์และระบบขนส่งอิเลคตรอนที่คริสตี 2) เอนโดพลาสมิกเรติคูลัม (Endoplasmic reticulum : ER) เป็ นออร์แกเนลล์ที่มีเมมเบรนห่อหุ้ม ประกอบดว้ ยโครงสร้างระบบท่อที่มีการเชื่อมประสานกนั ท้งั เซลล์ ส่วนของท่อยงั ติดต่อ

53กบั เยื่อหุ้มเซลล์ เย่ือหุ้มนิวเคลียสและกอลจิบอดีด้วย ภายในท่อมีของเหลวซ่ึงเรียกว่า ไฮยาโลพลาสซึม(Hyaloplasm) บรรจุอยู่ เอนโดพลาสมิเรติคูลมั แบ่งออกเป็ น 2 ชนิด คอื 2.1) เอนโดพลาสมิกเรติคูลัมชนิดเรียบ (Smooth endoplasmic reticulum : SER) เป็ นชนิดที่ไม่มีไรโบโซมเกาะ มีหนา้ ท่ีสาคญั คือลาเลียงสารต่างๆ เช่น RNA ลิพิตโปรตีนสังเคราะห์สารพวกไขมนั และสเตอรอยด์ฮอร์โมน นอกจากน้ี เอนโดพลาสมิกเรติคูลมั ชนิดเรียบในเซลล์ตบั ยงั ช่วยในการกาจดั สารพษิ บางอยา่ งอีกดว้ ย 2.2) เอนโดพลาสมิกเรติคูลมั ชนิดขรุขระ (Rough endoplasmic reticulum : RER) เป็ นชนิดที่มีไรโบโซม (Ribosome) มาเกาะที่ผิวดา้ นนอก มีหนา้ ท่ีสาคญั คือ การสังเคราะห์ โปรตีนของไรโบโซมที่เกาะอยู่ และลาเลียงสารซ่ึงไดแ้ ก่โปรตีนท่ีสร้างได้ และสารอื่นๆ เช่น ลิพิด ชนิดตา่ งๆ 3) กอลจิบอดี (Golgi body) มีช่ือเรียกท่ีแตกต่างกนั หลายอย่างคือ กอลจิคอมเพลกซ์(Golgi complex) กอลจิแอพพาราตสั (Golgi apparatus) ดิกไทโอโซม (Dictyosome) มีรูปร่างลกั ษณะเป็ นถุงแบนๆ หรือเป็ นท่อเรียงซ้อนกนั เป็ นช้นั ๆ มีจานวนไม่แน่นอน โดยทวั่ ไปจะพบในเซลลส์ ัตวท์ ่ีมีกระดูกสันหลงั มากกวา่ ในสัตวไ์ ม่มีกระดูกสันหลงั มีหนา้ ที่สาคญั คือ เก็บสะสมสารท่ีเซลล์สร้างข้ึน ก่อนที่จะปล่อยออกนอกเซลล์ ซ่ึงสารส่วนใหญ่เป็ นสารโปรตีน มีการจดั เรียงตวั หรือจดั สภาพใหม่ ใหเ้ หมาะกบั สภาพของการใชง้ าน กอลจิบอดีเกี่ยวขอ้ งกบั การสร้างอะโครโซม (Acrosome) ซ่ึงอย่ทู ่ี ส่วนหวั ของสเปิ ร์มโดยทาหนา้ ที่เจาะไข่เม่ือเกิดปฏิสนธิ นอกจากน้ียงั เกี่ยวกบั การสร้างเนมาโทซีส (Nematocyst) ของไฮดราอีกดว้ ย 4) ไลโซโซม (Lysosome) เป็ นออร์แกเนลล์ท่ีมีเมมเบรนห่อหุ้มเพียงช้ันเดียวพบคร้ังแรกโดยคริสเตียน เดอ ดูฟ (Christain de Duve) รูปร่างวงรี เส้นผ่านศูนยก์ ลางประมาณ0.15-0.8 ไมครอน พบเฉพาะในเซลล์สัตว์เท่าน้นั โดยพบมากในฟาโกไทซิกเซลล์ (Phagocytic cell)เช่น เซลล์เม็ดเลือดขาว และ เซลล์ในระบบเรติคูโลแอนโดทีเลียล (Reticuloendothelial system)เช่น ตบั ม้าม นอกจากน้ียงั พบไลโซโซมจานวนมากในเซลล์ที่ได้รับบาดเจ็บหรือมีการสลายตัวเองเช่น เซลล์ส่วนหางของลูกอ๊อด เป็ นต้น ไลโซโซมมีเอนไซม์หลายชนิด จึงสามารถย่อยสสารต่างๆภายในเซลลไ์ ดด้ ี จึงมีหนา้ ที่สาคญั 4 ประการคือ 1. ยอ่ ยสลายอนุภาคและโมเลกลุ ของสารอาหารภายในเซลล์ 2. ยอ่ ยหรือทาลายเช้ือโรคและสิ่งแปลกปลอมต่าง ๆ ท่ีเขา้ สู่ร่างการหรือเซลล์ เช่น เซลลเ์ มด็ เลือดขาวกิน และยอ่ ยสลายเซลลแ์ บคทีเรีย 3. ทาลายเซลลท์ ่ีตายแลว้ หรือ เซลลท์ ี่มีอายมุ ากโดยเย่อื ของไลโซโซมจะฉีกขาดไดง้ ่าย แลว้ ปล่อยเอนไซมอ์ อกมายอ่ ยสลายเซลลด์ งั กล่าว 4. ย่อยสลายโครงสร้างต่างๆ ของเซลล์ในระยะท่ีเซลล์มีการเปลี่ยนแปลงและ มีเมตามอร์โฟซีส(Metamorphosis) เช่น ในเซลลส์ ่วนหางของลูกออ๊ ด

54 5) แวคิวโอล (Vacuole) เป็ นออร์แกเนลล์ที่มีลักษณะเป็ นถุง มีเมมเบรนซ่ึ งเรียกว่าโทโนพลาสต์ (Tonoplast) ห่อหุม้ ภายในมีสารตา่ งๆบรรจุอยู่ แวคิวโอลแบง่ ออกเป็น 3 ชนิด คือ 5.1) แซปแวควิ โอล (Sap vacuole) พบเฉพาะในเซลล์พืชเท่าน้นั ภายในบรรจุของเหลว ซ่ึงส่วนใหญ่เป็ นน้า และสารละลายอื่นๆ ในเซลล์พืชท่ียงั อ่อนๆ อยู่ แซปแวคิวโอล จะมีขนาดเล็ก รูปร่างค่อนขา้ งกลม แต่เมื่อเซลล์แก่ข้ึน แวคิวโอลชนิดน้ีจะมีขนาดใหญ่เกือบเต็มเซลล์ ทาให้ ส่วนของนิวเคลียสและไซโทพลาซึมส่วนอ่ืนๆ ถูกดนั ไปอยทู่ างดา้ นขา้ งดา้ นใดดา้ นหน่ึงของเซลล์ 5.2) ฟูดแวคิวโอล (Food vacuole) พบในโพรโทซวั พวกอะมีบา และพวกที่มี ขนซีเรียสนอกจากน้ี ยงั พบในเซลล์เม็ดเลือดขาว และฟาโกไซทิก เซลล์ (Phagocytic cell) อ่ืนๆ ดว้ ยฟูดแวคิวโอลเกิดจากการนาอาหารเขา้ สู่เซลลห์ รือการกินแบบฟาโกไซโทซิส (Phagocytosis) ซ่ึงอาหารน้ีจะทาการยอ่ ยโดยน้ายอ่ ยจากไลโซโซมต่อไป 5.3) คอนแทรกไทล์แวคิวโอล (Contractile vacuole) พบในโพรโทซวั น้าจืด หลายชนิดเช่น อะมีบา พารามิเซียม ทาหนา้ ท่ีขบั ถ่ายน้าท่ีมากเกินความตอ้ งการ และของเสียท่ีละลายน้าออกจากเซลล์และควบคุมสมดุลน้าภายในเซลลใ์ หพ้ อเหมาะดว้ ย 6) พลาสติด (Plastid) เป็ นออร์แกเนลล์ที่พบได้ในเซลล์พืชและสาหร่ายทว่ั ไป ยกเวน้สาหร่ายสีเขียวแกมน้าเงิน ในโพรโทซวั พบเฉพาะพวกที่มีแส้ เช่น ยกู ลีนา วอลวอกซ์ เป็นตน้โดยแบง่ ออกเป็น 3 ชนิด คือ 6.1) ลวิ โคพลาสต์ (Leucoplast) เป็ นพลาสติดที่ไม่มีสี พบตามเซลลผ์ ิวของใบ และเน้ือเย่ือสะสมอาหารพวก แป้ ง โปรตีน 6.2) โครโมพลาสต์ (Chromoplast) เป็ นพลาสติดที่มีรงควตั ถุสีอ่ืนๆ นอกจากสีเขียว เช่นแคโรทีน (Carotene) ให้สีส้มและแดง แซนโทฟี ลล์ (XanthophyII) ใหส้ ีเหลืองน้าตาล โครโมพลาสตพ์ บมากในผลไมส้ ุก เช่น มะละกอ มะเขือเทศ กลีบของดอกไม้ 6.3) คลอโรพลาสต์ (Chloroplast) เป็ นพลาสติดที่มีสีเขียว ซ่ึงส่วนใหญ่เป็ นสารคลอโรฟี ลล์ ภายในคลอโรฟี ลล์ประกอบดว้ ย ส่วนที่เป็ นของเหลวเรียกวา่ สโตรมา (Stroma) มีเอนไซมท์ ่ีเกี่ยวขอ้ งกบั การสังเคราะห์ดว้ ยแสงแบบท่ีไม่ตอ้ งใชแ้ สง (Dark reaction) มี DNA RNA และไรโบโซม และเอนไซมอ์ ีกหลายชนิดปะปนกนั อยู่ อีกส่วนหน่ึงเป็ นเย่อื ที่เรียงซอ้ นกนั เรียกวา่ กรานา (Grana) ระหวา่ งกรานาจะมีเยื่อเมมเบรน เชื่อมให้กรานาติดต่อถึงกนั เรียกว่า อินเตอร์กรานา (Intergrana) ท้งั กรานาและอินเตอร์กรานาเป็ นท่ีอยขู่ องคลอโรฟิ ลล์ รงคว์ ตั ถุอื่นๆ และพวกเอนไซม์ ที่เก่ียวขอ้ งกบั การสังเคราะห์ดว้ ยแสงแบบท่ีตอ้ งใชแ้ สง (Light reaction)บรรจุอยู่ หนา้ ที่สาคญั ของ คลอโรพลาสตก์ ็คือ การสังเคราะห์ดว้ ยแสง (Photosynthesis) โดยแสงสีแดงและแสงสีน้าเงิน เหมาะสม ต่อการสงั เคราะห์ดว้ ยแสงมากที่สุด

55 ภาพแสดง คลอโรพลาสต์ ออร์แกเนลล์ทไี่ ม่มเี ยอื่ หุ้ม (Nonmembrane bounded oranell) 1) ไรโบโซม(Ribosome) เป็นออร์แกเนลลข์ นาดเลก็ พบไดใ้ นส่ิงมีชีวติ ทวั่ ไป ประกอบดว้ ยสารเคมี 2 ชนิด คือ กรดไรโบนิวคลีอิก (Ribonucleic acid : RNA) กบั โปรตีนอยรู่ วมกนั เรียกวา่ ไรโบนิวคลีโอโปรตีน (Ribonucleoprotien)ไรโบโซมมีท้งั ท่ีอยู่เป็ นอิสระในไซโทพลาซึมและ เกาะอยู่บนเอนโดพลาสมิกเรติคูลมั (พบเฉพาะในเซลลย์ คู าริโอตเท่าน้นั ) พวกที่เกาะอยทู่ ี่เอนโดพลาสมิกเรติคูลมั จะพบมากในเซลลต์ ่อมท่ีสร้างเอนไซมต์ า่ งๆ พลาสมาเซลลเ์ หล่าน้ีจะสร้างโปรตีนที่นาไปใชน้ อกเซลลเ์ ป็นสาคญั 2) เซนทริโอล (Centriole) มีลกั ษณะคลา้ ยท่อทรงกระบอก 2 อนั ต้งั ฉากกนั พบเฉพาะในเซลล์สัตวแ์ ละโพรทิสตบ์ างชนิด มีหนา้ ท่ีเก่ียวกบั การแบ่งเซลล์ เซนทริโอลแต่ละอนั จะประกอบดว้ ยชุดของไมโครทูบูล (Microtubule) ซ่ึงเป็ นหลอดเล็กๆ 9 ชุด แต่ละชุดมี 3 ซบั ไฟเบอร์ (Subfiber) คือ A B และC บริเวณตรงกลางไม่มีไมโครทูบูล จึงเรียกการเรียงตวั แบบน้ีวา่ 9+0 เซนทริโอล มี DNA และ RNA เป็ นของตวั เอง ดงั น้นั จึงสามารถจาลองตวั เองและสร้างโปรตีนข้ึนมาใชเ้ องได้ 2.1.2 ไซโทพลาสมิก อนิ คลูช่ัน (Cytoplamic inclusion) หมายถึง สารที่ไม่มีชีวิตที่อยู่ในไซโทพลาซึม เช่น เมด็ แป้ ง (Starch grain) เม็ดโปรตีน หรือพวกของเสียท่ีเกิดจากกระบวนการเมแทบอลิซึม เช่น ผลึกของแคลเซียม ออกซาเลต (Calcium oxalate) ซ่ึงเกิดจากปฏิกิริยาของแคลเซียม กบั กรดออกซาลิก (Oxalic acid) เพอื่ ทาลายพษิ ของกรดดงั กล่าว 2.2 นิวเคลยี ส นิวเคลียสคน้ พบโดย รอเบิร์ต บราวน์ นกั พฤกษศาสตร์ชาวองั กฤษ เมื่อปี ค.ศ. 1831 มีลกั ษณะเป็ นก้อนทึบแสงเด่นชัน อยู่บริเวณกลางๆ หรือค่อนไปข้างใดข้างหน่ึงของเซลล์ เซลล์โดยทวั่ ไปจะมี 1นิวเคลียส เซลล์พารามีเซียม มี 2 นิวเคลียส ส่วนเซลลพ์ วกกลา้ มเน้ือลาย เซลลเ์ วลเซล (Vessel) ท่ีเก่ียวขอ้ ง

56กบั การผลิตลาเทกซ์ในพืชช้นั สูง และเซลล์ของราท่ีเส้นใยไม่มีผนงั ก้นั จะมีหลายนิวเคลียส เซลล์เม็ดเลือดแดงของสัตวเ์ ล้ียงลูกด้วยน้านม และเซลล์ซีฟทิวบ์ของโฟลเอมท่ีแก่เต็มที่จะไม่มีนิวเคลียส นิวเคลียสมีความสาคญั เนื่องจากเป็นที่อยขู่ องสารพนั ธุกรรม จึงมีหนา้ ที่ควบคุมการทางานของเซลล์ โดยทางานร่วมกบัไซโทพลาสซึม สารประกอบทางเคมขี องนิวเคลยี ส ประกอบด้วย 1. ดีออกซีไรโบนิวคลีอิก แอซิด (Deoxyribonucleic acid) หรือ DNA เป็ นส่วนประกอบของโครโมโซมในนิวเคลียส 2. ไรโบนิวคลีอิก แอซิด (Ribonucleic acid) หรือ RNA เป็ นส่วนท่ีพบในนิวเคลียสโดยเป็ นส่วนประกอบของนิวคลีโอลสั 3. โปรตนี ที่สาคญั คือ โปรตีนฮีสโตน (Histone) โปรตีนโพรตามีน (Protamine) ซ่ึงเป็ นโปรตีนเบส(Basic protein) ทาหน้าท่ีเช่ือมเกาะอยู่กบั DNA ส่วนโปรตีนเอนไซม์ส่วนใหญ่จะเป็ นเอนไซม์ ในกระบวนการสังเคราะห์กรดนิวคลีอิก และเมแทบอลิซึมของกรดนิวคลีอิก และเอนไซมใ์ นกระบวนการไกลโคไล ซีส ซ่ึงเป็นกระบวนการสร้างพลงั งานใหก้ บั นิวเคลียส โครงสร้างของนิวเคลยี สประกอบด้วย 3 ส่วน คอื 1. เย่ือหุ้มเซลล์ (Nulear membrane) เป็ นเยื่อบางๆ 2 ช้ัน เรียงซ้อนกัน ที่เย่ือน้ีจะมีรูเรียกวา่ นิวเคลียร์พอร์ (Nuclear pore) หรือ แอนนูลสั (Annulus) มากมาย รูเหล่าน้ีทาหนา้ ท่ีเป็ นทางผา่ นของสารต่างๆ ระหวา่ งไซโทพลาสซึมและนิวเคลียส นอกจากน้ีเยื่อหุ้มนิวเคลียสยงั มีลกั ษณะเป็ นเยื่อเลือกผา่ นเช่นเดียวกบั เยื่อหุม้ เซลล์ เย่อื หุม้ นิวเคลียสช้นั นอกจะติดต่อกบั เอนโดพลาสมิกเรติคูลมั และมีไรโบโซม มาเกาะเพื่อทาหนา้ ท่ีลาเลียงสารต่าง ๆ ระหวา่ งนิวเคลียสและไซโทพลาสซึมดว้ ย 2. โครมาทนิ (Chromatin) เป็นส่วนของนิวเคลียสที่ยอ้ มติดสี เป็ นเส้นในเล็กๆ พนั กนั เป็ นร่างแหเรียกร่างแหโครมาทิน (Chromatin network) โดยประกอบดว้ ย โปรตีนหลายชนิด และ DNA ในการยอ้ มสีโครมาทินจะติดสีแตกต่างกนั ส่วนที่ติดสีเขม้ จะเป็ นส่วนท่ีไม่มีจีน (Gene) อยเู่ ลย หรือมีก็นอ้ ยมาก เรียกวา่เฮเทอโรโครมาทิน (Heterochromatin) ส่วนที่ยอ้ มติดสีจาง เรียกวา่ ยโู ครมาทิน (Euchromatin) ซ่ึงเป็ นท่ีอยู่ของจีน ในขณะที่เซลล์กาลังแบ่งตวั ส่วนของโครโมโซมจะหดส้ันเข้าและมีลักษณะเป็ นแท่งเรียกว่าโครโมโซม (Chromosome) และโครโมโซมจะจาลองตวั เองเป็ นส้นคู่ เรียกว่า โครมาทิด (Chromatid)โครโมโซมของส่ิงมีชีวิตแต่ละชนิดจะมีจานวนแน่นอน เช่น ของคนมี 23 คู่ ( 46 แท่ง ) แมลงหว่ี 4 คู่ (8แทง่ ) แมว 19 คู่ (38 แทง่ ) หมู 20 คู่ (40 แท่ง) มะละกอ 9 คู่ (18 แท่ง) กาแฟ 22 คู่ (44 แท่ง) โครโมโซมมีหนา้ ท่ีควบคุมกิจกรรมต่าง ๆ ของเซลลแ์ ละควบคุมการถ่ายทอดลกั ษณะทางพนั ธุกรรมของส่ิงมีชีวิตทวั่ ไปเช่น หม่เู ลือด สีตา สีผวิ ความสูง และการเกิดรูปร่างของส่ิงมีชีวติ เป็นตน้ 3. นิวคลโี อลสั (Nucleolus) เป็นส่วนของนิวเคลียสที่มีลกั ษณะเป็ นกอ้ นอนุภาคหนาทึบ คน้ พบโดยฟอนตานา (Fontana) เมี่อปี ค.ศ. 1781 (พ.ศ. 2224) นิวคลีโอลสั พบเฉพาะเซลลข์ องพวกยคู าริโอตเท่าน้นัเซลลอ์ สุจิ เซลลเ์ มด็ เลือดแดงที่เจริญเติบโตเตม็ ที่ของสัตวเ์ ล้ียงลูกดว้ ยน้านมและเซลล์ไฟเบอร์ของกลา้ มเน้ือ

57จะไม่มีนิวคลีโอลสั นิวคลีโอลสั ประกอบดว้ ย โปรตีน และ RNA โดยโปรตีนเป็ นชนิดฟอสโฟโปรตีน(Phosphoprotein) จะไม่พบโปรตีนฮิสโตนเลย ในเซลล์ที่มีกิจกกรรมสูงจะมีนิวคลีโอลสั ขนาดใหญ่ ส่วนเซลล์ที่มีกิจกรรมต่า จะมีนิวคลีโอลสั ขนาดเล็ก นิวคลีโอลสั มีหนา้ ท่ีในการสังเคราะห์ RNA ชนิดต่างๆและถูกนาออกทางรูของเยอ่ื หุม้ นิวเคลียส เพือ่ สร้างเป็นไรโบโซมต่อไป ดงั น้นั นิวคลีโอลสั จึงมีความสาคญัต่อการสร้างโปรตีนเป็นอยา่ งมาก เนื่องจากไรโบโซมทาหนา้ ท่ีสร้างโปรตีน

58 แผนผงั โครงสร้างของเซลล์ เซนทริโอล แวควิ โอล ไซโทพลาซึม นิวคลโี อลสัไมโทคอนเดรีย นิวเคลยี ส ไรโบโซม ไลโซโซม เวสิเคลิเอนโดพลาสมกิ เรติคูลมั แบบผิวเรียบ เอนโดพลาสมกิ เรติคูลมั แบบผวิ ขรุขระ กอลจแิ อปพาราตัส ไซโทสเกลเลตอนภาพเซลล์โดยสัตภวา์ทพ่ัวไเปซลปลระ์สกัตอบว์ดท้ววั่ ยไอปอรป์แกรเะนกลอล์บต่าดง้วๆยออร์แกเนลล์ต่างๆ

59เรื่องที่ 2 กระบวนการแบ่งเซลล์ การแบง่ เซลลม์ ี 2 ข้นั ตอน คือ 1. การแบ่งนิวเคลยี ส (Karyokinesis) จะมี 2 แบบ คือ 1.1 การแบ่งแบบ ไมโทซิส (mitosis) 1.2 การแบง่ แบบ ไมโอซิส ( meiosis) 2. การแบ่งไซโทพลาสซึม (Cytokinesis) มี 2 แบบ คือ 2.1 แบบที่เยือ่ หุ้มเซลลค์ อดกิ่วจาก 2 ขา้ ง เขา้ ใจกลางเซลล์ เรียกวา่ Furrow type ซ่ึงพบในเซลลส์ ตั ว์ 2.2 แบบที่มีการสร้างเซลลเ์ พลท (Cell plate) มาก่อตวั บริเวณก่ึงกลางเซลลข์ ยายไป 2 ขา้ งของเซลล์ เรียกวา่ Cell plate type ซ่ึงพบในเซลลพ์ ชื การแบ่งเซลล์แบบไมโทซิส ( Mitosis) การแบ่งเซ ลล์แบบไมโทซิ ส เป็ นการแบ่งเซลล์ เพื่อเพ่ิมจานวนเซลล์ของร่ างกายในการเจริญเติบโต ในส่ิงมีชีวิตหลายเซลล์ หรือในการแบ่งเซลล์ เพื่อการสืบพนั ธุ์ ในสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียวและหลายเซลลบ์ างชนิด เช่น พืช  ไม่มีการลดจานวนชุดโครโมโซม (2n ไป 2n หรือ n ไป n )  เม่ือสิ้นสุดการแบง่ เซลลจ์ ะได้ 2 เซลลใ์ หมท่ ่ีมีโครโมโซมเทา่ ๆ กนั และเทา่ กบั เซลลต์ ้งั ตน้  พบที่เน้ือเยอ่ื เจริญปลายยอด ปลายราก แคมเบียม ของพืชหรือเน้ือเยื่อบุผวิ ไขกระดูก ในสัตว์ การสร้างสเปิ ร์ม และไข่ของพืช  มี 5 ระยะ คือ อินเตอร์เฟส (interphase) โพรเฟส (prophase) เมทาเฟส (metaphase) แอนา เฟส (anaphase) และเทโลเฟส (telophase) วฏั จักรของเซลล์ (cell cycle) วฏั จกั รของเซลล์ หมายถึง ช่วงระยะเวลาการเปล่ียนแปลงของเซลล์ ในขณะท่ีเซลลม์ ีการแบ่งตวั ซ่ึงประกอบดว้ ย 2 ระยะไดแ้ ก่ การเตรียมตวั ใหพ้ ร้อม ที่จะแบง่ ตวั และกระบวนการแบ่งเซลล์ 1. ระยะอนิ เตอร์เฟส (Interphase) ระยะน้ีเป็นระยะเตรียมตวั ท่ีจะแบ่งเซลลใ์ นวฏั จกั รของเซลล์ แบง่ ออกเป็น 3 ระยะยอ่ ย คือ

60  ระยะ G1 เป็ นระยะก่อนการสร้าง DNA ซ่ึงเซลล์มีการเจริญเติบโตเต็มที่ ระยะน้ีจะมีการสร้างสารบางอยา่ ง เพือ่ ใชส้ ร้าง DNA ในระยะตอ่ ไป  ระยะ S เป็ นระยะสร้าง DNA (DNA replication) โดยเซลล์มีการเจริญเติบโตและมีการสงั เคราะห์ DNA อีก 1 ตวั หรือมีการจาลองโครโมโซม อีก 1 เท่าตวั แต่โครโมโซมที่จาลองข้ึน ยงัติดกบั ทอ่ นเก่า ที่ปมเซนโทรเมียร์ (Centromere) หรือไคเนโตคอร์ (Kinetochore) ระยะน้ีใชเ้ วลานานท่ีสุด  ระยะ G2 เป็นระยะหลงั สร้าง DNA ซ่ึงเซลล์มีการเจริญเติบโต และเตรียมพร้อม ที่จะแบ่งโครโมโซม และไซโทพลาสซึมต่อไป 2. ระยะ M (M-phase) ระยะ M (M-phase) เป็ นระยะท่ีมีการแบ่งนิวเคลียส และแบ่งไซโทพลาสซึม ซ่ึงโครโมโซม จะมีการเปล่ียนแปลงหลายข้นั ตอน ก่อนที่จะถูกแบ่งแยกออกจากกนั ประกอบดว้ ย 4 ระยะยอ่ ย คือ โพรเฟส เมทาเฟส แอนาเฟส และเทโลเฟส ในเซลลบ์ างชนิด เช่น เซลล์เน้ือเยอ่ื เจริญของพืช เซลลไ์ ขกระดูก เพื่อสร้างเม็ดเลือดแดง เซลล์บุผวิพบวา่ เซลล์จะมีการแบ่งตวั อยเู่ กือบตลอดเวลา จึงกล่าวไดว้ า่ เซลล์เหล่าน้ี อยู่ในวฏั จกั รของเซลล์ตลอดแต่เซลล์บางชนิด เม่ือแบ่งเซลล์แล้ว จะไม่แบ่งตวั อีกต่อไป นนั่ คือ เซลล์จะไม่เขา้ สู่วฏั จกั รของเซลล์อีกจนกระทง่ั เซลล์ชราภาพ (Cell aging) และตายไป (Cell death) ในท่ีสุด แต่เซลล์บางชนิด จะพกั ตวั ชว่ัระยะเวลาหน่ึง ถ้าจะกลบั มาแบ่งตวั อีก ก็จะเขา้ วฏั จกั รของเซลล์ต่อไป ซ่ึงข้นั ตอนต่างๆในการแบ่งเซลล์แบบไมโทซิส ดงั ตาราง

61ตารางแสดง ลกั ษณะข้ันตอนการเปลย่ี นแปลงในระยะการแบ่งเซลล์แบบ Mitosis ระยะการแบ่ง การเปลยี่ นแปลงทส่ี าคญัอินเตอร์เฟส (Interphase)  เพมิ่ จานวนโครโมโซม (Duplication) ข้ึนมาอีกชุดหน่ึง และติดกนั อยทู่ ี่ เซนโทรเมียร์ (1โครโมโซม มี 2 โครมาทิด)  มีการเปลี่ยนแปลงทางเคมีมากท่ีสุด (metabolic stage)  เซนตริโอ แบ่งเป็น 2 อนั  ใชเ้ วลานานที่สุด , โครโมโซมมีความยาวมากท่ีสุดโพรเฟส (Prophase)  โครมาทิดหดส้นั ทาใหม้ องเห็นเป็ นแท่งชดั เจน  เยอ่ื หุม้ นิวเคลียสและนิวคลีโอลสั หายไป  เซนตริโอลเคลื่อนไป 2 ขา้ งของเซลล์ และสร้างไมโทติก  สปิ นเดิลไปเกาะที่เซนโทรเมียร์ ระยะน้ีจึงมีเซนตริโอล 2 อนัเมตาเฟส (Metaphase)  โครโมโซมเรียงตวั ตามแนวก่ึงกลางของเซลล์แอนาเฟส (Anaphase)  เหมาะต่อการนบั โครโมโซม และศึกษารูปร่างโครงสร้างของเทโลเฟส (Telophase) โครโมโซม  เซนโทรเมียร์จะแบ่งคร่ึง ทาใหโ้ ครมาทิดเร่ิมแยกจากกนั  โครโมโซมหดส้นั มากท่ีสุด สะดวกต่อการเคล่ือนท่ี  โครมาทิดถูกดึงแยกออกจากกนั กลายเป็ นโครโมโซมอิสระ  โครโมโซมภายในเซลลเ์ พ่ิมเป็ น 2 เท่าตวั หรือจาก 2n เป็ น 4n (tetraploid)  มองเห็นโครโมโซม มีรูปร่างคลา้ ยอกั ษรรูปตวั V , J , I  ใชเ้ วลาส้นั ท่ีสุด  โครโมโซมลูก (daughter chromosome) จะไปรวมอยขู่ ้วั ตรงขา้ มของ เซลล์  เยอ่ื หุม้ นิวเคลียส และนิวคลีโอลสั เริ่มปรากฏ  มีการแบ่งไซโทพลาสซึม เซลลส์ ตั ว์ เยอื่ หุม้ เซลลค์ อดเขา้ ไป บริเวณ กลางเซลล์ เซลลพ์ ชื เกิดเซลลเ์ พลท (Cell plate) ก้นั แนวกลางเซลล์ ขยายออกไปติดกบั ผนงั เซลลเ์ ดิม  ได้ 2 เซลลใ์ หม่ เซลลล์ ะ 2n เหมือนเดิมทุกประการ

62 การแบ่งเซลล์แบบไมโอซิส ( Meiosis) การแบ่งเซลล์แบบไมโอซิส เป็ นการแบ่งเซลล์เพื่อสร้างเซลล์สืบพนั ธุ์ของสัตว์ ซ่ึงเกิดในวยั เจริญพนั ธุ์ ของสิ่งมีชีวิต โดยพบในอณั ฑะ (Testes) รังไข่ (Ovary) และเป็ นการแบ่ง เพ่ือสร้างสปอร์(Spore) ในพืช ซ่ึงพบในอบั ละอองเรณู (Pollen sac) และอบั สปอร์ (Sporangium) หรือโคน (Cone) หรือในออวุล (Ovule) มีการลดจานวนชุดโครโมโซมจาก 2n เป็ น n ซ่ึงเป็ นกลไกหน่ึง ที่ช่วยให้ จานวนชุดโครโมโซมคงที่ ในแตล่ ะสปี ชีส์ ไมว่ า่ จะเป็นโครโมโซม ในรุ่นพอ่ - แม่ หรือรุ่นลูก – หลานก็ตาม การแบ่งเซลลแ์ บบไมโอซิส มี 2 ข้นั ตอน คือ 1. ไมโอซิส I (Meiosis - I) ไมโอซิส I (Meiosis - I) หรือ Reductional division ข้นั ตอนน้ีจะมีการแยก homologouschromosome ออกจากกนั มี 5 ระยะยอ่ ย คือ • Interphase- I • Prophase - I • Metaphase - I • Anaphase - I • Telophase - I 2. ไมโอซิส II (Meiosis - II) ไมโอซิส II (Meiosis - II) หรือ Equational division ข้นั ตอนน้ีจะมีการแยกโครมาทิด ออกจากกนั มี5 ระยะยอ่ ย คือ • Interphase - II • Prophase - II • Metaphase - II • Anaphase - II • Telophase - II เม่ือสิ้นสุดการแบ่งจะได้ 4 เซลลท์ ี่มีโครโมโซมเซลลล์ ะ n (Haploid) ซ่ึงเป็นคร่ึงหน่ึงของเซลล์ ต้งัตน้ และเซลลท์ ี่ไดเ้ ป็นผลลพั ธ์ ไมจ่ าเป็นตอ้ งมีขนาดเทา่ กนั

63 ข้นั ตอน ในการแบ่งเซลล์แบบไมโอซิสMeiosis - I มขี ้นั ตอน ดงั นี้Interphase- I • มีการสังเคราะห์ DNA อีก 1 เท่าตวั หรือมีการจาลองโครโมโซม อีก 1 ชุด และยงั ติดกนั อยทู่ ี่ปมเซนโทรเมียร์ ดงั น้นั โครโมโซม 1 ท่อน จึงมี 2 โครมาทิดProphase - I • เป็นระยะที่ใชเ้ วลานานท่ีสุด • มีความสาคญั ตอ่ การเกิดววิ ฒั นาการ ของส่ิงมีชีวติ มากท่ีสุด เนื่องจากมีการแปรผนั ของยนี เกิดข้ึน • โครโมโซมที่เป็ นคู่กนั ( Homologous Chromosome) จะมาเขา้ คู่ และแนบชิดติดกนั เรียกว่าเกิดไซแนปซิส ( Synapsis) ซ่ึงคู่ของโฮโมโลกสั โครโมโซม ท่ีเกิดไซแนปซิสกนั อยนู่ ้นั เรียกวา่ ไบแวเลนท์(Bivalent) ซ่ึงแต่ละไบแวเลนทม์ ี 4 โครมาทิดเรียกวา่ เทแทรด ( Tetrad) ในคน มีโครโมโซม 23 คู่ จึงมี 23ไบแวเลนท์ • โฮโมโลกสั โครโมโซม ท่ีไซแนปซิสกนั จะผละออกจากกนั บริเวณกลางๆ แต่ตอนปลาย ยงั ไขว้กนั อยู่ เรียกวา่ เกิดไคแอสมา (Chiasma) • มีการเปลี่ยนแปลงชิ้นส่วนโครมาทิด ระหวา่ งโครโมโซมท่ีเป็ นโฮโมโลกสั กนั กบั บริเวณที่เกิดไคแอสมา เรียกว่า ครอสซ่ิงโอเวอร์ (Crossing over) หรืออาจมีการเปลี่ยนแปลง ชิ้นส่วนของโครมาทิดระหวา่ งโครโมโซม ท่ีไม่เป็ นโฮโมโลกสั กนั (Nonhomhlogous chromosome) เรียกว่าทรานส-โลเคชนั(Translocation) กรณีท้งั สอง ทาใหเ้ กิดการผนั แปรของยีน (Geng variation) ซ่ึงทาใหเ้ กิดการแปรผนั ของลกั ษณะส่ิงมีชีวติ (Variation)Metaphase - I ไบแวเลนทจ์ ะมาเรียงตวั กนั อยใู่ นแนวก่ึงกลางเซลล์ (โฮโมโลกสั โครโมโซม ยงั อยกู่ นั เป็นคู่ๆ)Anaphase - I • ไมโทติก สปิ นเดิล จะหดตวั ดึงให้ โฮโมโลกสั โครโมโซม ผละแยกออกจากกนั • จานวนชุดโครโมโซมในเซลล์ ระยะน้ียงั คงเป็น 2n เหมือนเดิม ( 2n เป็น 2n)Telophase - I • โครโมโซมจะไปรวมอยู่ แต่ละข้วั ของเซลล์ และในเซลล์บางชนิด ในระยะน้ี จะมีการสร้าง เยื่อหุม้ นิวเคลียส มาลอ้ มรอบโครโมโซม และแบ่งไซโทพลาสซึม ออกเป็ น 2 เซลล์ เซลล์ละ n แต่ในเซลลบ์ างชนิดจะไมแ่ บ่งไซโทพลาสซึม โดยจะมีการเปล่ียนแปลง ของโครโมโซม เขา้ สู่ระยะโพรเฟส II เลยMeiosis - II มขี ้นั ตอน ดงั นี้Interphase - II • เป็นระยะพกั ตวั ซ่ึงมีหรือไมก่ ็ได้ ข้ึนอยกู่ บั ชนิดของเซลล์

64 • ไม่มีการสังเคราะห์ DNA หรือจาลองโครโมโซมแต่อยา่ งใดProphase - II • โครมาทิดจะหดส้นั มากข้ึน • ไมม่ ีการเกิดไซแนปซิส ไคแอสมา ครอสซิ่งโอเวอร์ แตอ่ ยา่ งใดMetaphase - II • โครมาทิดมาเรียงตวั อยใู่ นแนวก่ึงกลางเซลล์Anaphase - II • มีการแยกโครมาทิดออกจากกนั ทาใหจ้ านวนชุดโครโมโซมเพม่ิ จาก n • เป็น 2n ชวั่ ขณะTelophase - II • มีการแบง่ ไซโทพลาสซึม จนไดเ้ ซลลใ์ หม่ 4 เซลล์ ซ่ึงแตล่ ะเซลล์ มีโครโมโซม เป็น n • ใน 4 เซลลท์ ่ีเกิดข้ึนน้นั จะมียีนเหมือนกนั อยา่ งละ 2 เซลล์ ถา้ ไม่เกิดครอสซิ่งโอเวอร์ หรืออาจจะมียนี ตา่ งกนั ท้งั 4 เซลล์ ถา้ เกิดครอสซิ่งโอเวอร์ หรืออาจมียนี ต่างกนั ท้งั 4 เซลลถ์ า้ เกิด ครอสซิ่งโอเวอร์ตารางแสดงลกั ษณะข้นั ตอนการแบ่งเซลล์ในระยะต่างๆของการแบ่งเซลล์แบบ Meiosis ระยะ การเปลี่ยนแปลงสาคญัอินเตอร์เฟส I จาลองโครโมโซมข้ึนมาอีก 1 เท่าตวั แต่ละโครโมโซม ประกอบดว้ ย 2 โครมาทิดโปรเฟส I โฮโมโลกสั โครโมโซม มาจบั คู่แนบชิดกนั (synapsis) ทาใหม้ ีกลุ่มโครโมโซม กลมุ่ ละ 2 ท่อนเมตาเฟส I (bivalent) แตล่ ะกลมุ่ ประกอบดว้ ย 4 โครมาทิด(tetrad) และเกิดการแลกเปล่ียน ชิ้นส่วนของแอนาเฟส I โครมาทิด (crossing over)ทีโลเฟส Iอินเตอร์เฟส II คูข่ องโฮโมโลกสั โครโมโซม เรียงตวั อยตู่ ามแนวศูนย์ กลางของเซลล์โปรเฟส IIเมตาเฟส II โฮโมโลกสั โครโมโซม แยกคู่ออกจากกนั ไปยงั แต่ละขา้ งของข้วั เซลล์แอนาเฟส II เกิดนิวเคลียสใหม่ 2 นิวเคลียส แต่ละนิวเคลียส มีจานวนโครโมโซม เป็นแฮพลอยด์ (n)ทีโลเฟส II เป็ นระยะพกั ชวั่ ครู่ แต่ไม่มีการจาลอง โครโมโซมข้ึนมาอีก โครโมโซมหดส้นั มาก ทาใหเ้ ห็นแต่ละโครโมโซม มี 2 โครมาทิด โครโมโซมจะมาเรียงตวั อยแู่ นวศูนยก์ ลางของเซลล์ เกิดการแยกของโครมาทิด ที่อยใู่ นโครโมโซมเดียวกนั ไปยงั ข้วั แตล่ ะขา้ งของเซลล์ ทาให้ โครโมโซม เพ่ิมจาก n เป็ น 2n เกิดนิวเคลียสใหมเ่ ป็ น 4 นิวเคลียส และแบ่งไซโทพลาสซึม เกิดเป็น 4 เซลล์ สมบูรณ์ แตล่ ะ เซลล์ มีจานวนโครโมโซม เป็ นแฮพลอยด์ (n) หรือ เท่ากบั คร่ึงหน่ึง ของเซลลเ์ ริ่มตน้

65 ข้อเปรียบเทยี บการแบ่งเซลล์แบบไมโทซิสและไมโอซิส ไมโทซิส ไมโอซิส1. โดยทวั่ ไป เป็ นการแบ่งเซลล์ของร่างกาย เพ่ือเพิ่ม 1. โดยทว่ั ไป เกิดกบั เซลล์ ท่ีจะทาหนา้ ที่ ใหก้ าเนิดจานวนเซลล์ เพื่อการเจริญเติบโต หรือการสืบพนั ธุ์ เซลล์สืบพนั ธุ์ จึงเป็ นการแบ่งเซลล์ เพ่ือสร้างเซลล์ในสิ่งมีชีวติ เซลลเ์ ดียว สืบพนั ธุ์2. เริ่มจาก 1 เซลลแ์ บ่งคร้ังเดียวไดเ้ ป็น 2 เซลลใ์ หม่ 2. เริ่มจาก 1 เซลล์ แบ่ง 2 คร้ัง ไดเ้ ป็น 4 เซลลใ์ หม่3. เซลล์ใหม่ท่ีเกิดข้ึน 2 เซลล์ สามารถแบ่งตวั 3. เซลล์ใหม่ที่เกิดข้ึน 4 เซลล์ ไม่สามารถแบ่งตวัแบบไมโทซิสไดอ้ ีก แบบไมโอซิสไดอ้ ีก แตอ่ าจแบ่งตวั แบบไมโทซิสได้4. การแบ่งแบบไมโทซิส จะเร่ิมเกิดข้ึนต้งั แต่ ระยะ 4. ส่วนใหญ่จะแบ่งไมโอซิส เมื่ออวยั วะสืบพนั ธุ์ไซโกต และสืบเนื่องกนั ไปตลอดชีวติ เจริญเต็มท่ีแล้ว หรือเกิดในไซโกต ของสาหร่าย และราบางชนิด5. จานวนโครโมโซม หลงั การแบ่งจะเท่าเดิม (2n) 5. จานวนโครโมโซม จะลดลงคร่ึงหน่ึงในระยะเพราะไมม่ ีการแยกคู่ ของโฮโมโลกสั โครโมโซม ไมโอซิส เน่ืองจากการแยกคู่ ของโฮโมโลกัส โครโมโซม ทาให้เซลล์ใหม่มีจานวนโครโมโซม คร่ึงหน่ึง ของเซลลเ์ ดิม (n)6. ไม่มีไซแนปซิส ไม่มีไคแอสมา และไม่มี 6. เกิดไซแนปซิส ไคแอสมา และมักเกิดครอสซิงโอเวอร์ ครอสซิงโอเวอร์7. ลักษณะของสารพนั ธุ์กรรม (DNA) และ 7. ลกั ษณะของสารพนั ธุกรรม และโครโมโซมโครโมโซมในเซลล์ใหม่ ท้งั สองจะเหมือนกนั ทุก ในเซลล์ใหม่ อาจเปลี่ยนแปลง และแตกต่างกันประการ ถา้ เกิดครอสซิงโอเวอร์ แบบฝึ กหัด

66 เรื่อง เซลล์จงทาเครื่องหมาย หน้าคาตอบทถ่ี ูกเพยี งข้อเดยี ว1. โครงสร้างของเซลลใ์ ดทาหนา้ ท่ีควบคุมการผา่ นเขา้ ออกของสารก. ผนงั เซลล์ ข. เยอื่ หุม้ เซลล์ค. เซลลค์ ุม ง. ไลโซโซม2. อวยั วะชนิดใดเป็นท่ีเก็บสะสมสารสีที่ไม่ละลายน้าก. แวคิวโอ ข. คลอโรพลาสต์ค. อะไมโลพลาสต์ ง. อีธิโอพลาสต์3. โครงสร้างใดของเซลลท์ ่ีทาใหเ้ ซลลพ์ ืชคงรูปร่างอยไู่ ดแ้ มว้ า่ เซลลน์ ้นั จะไดร้ ับน้ามากเกินไปก. ผนงั เซลล์ ข. เยอ่ื หุม้ เซลล์ค. นิวเคลียส ง. ไซโทรพลาซึม4. โครงสร้างท่ีทาหนา้ ท่ีเปรียบไดก้ บั สมองของเซลลไ์ ดแ้ ก่ขอ้ ใดก. นิวเคลียส ข. คลอโรพลาสต์ค. เซนทริโอล ค. ไรโบโซม5. โครงสร้างใดของเซลลม์ ีเฉพาะในเซลลข์ องพชื เท่าน้นัก. ผนงั เซลล์ ข. เยอื่ หุม้ เซลล์ค. นิวเคลียส ง. ไซโทรพลาซึม6. อวยั วะในเซลลช์ นิดใดไม่มีเยอ่ื หุม้ ลอ้ มรอบก. ไมโตคอนเดรียและไรโบโซมข. คลอโรพลาสตแ์ ละกอลไจ แอพพาราตสัค. ผนงั เซลลแ์ ละไรโบโซมง. แวคิวโอและไมโครบอดีส์7. อวยั วะในเซลลช์ นิดใดเกี่ยวขอ้ งกบั การสร้างผนงั เซลล์ก. ไมโตคอนเดรีย ข. ไรโบโซมค. เอนโดพลาสมิด เรติคูลมั ง. กอลไจ แอพพาราตสั8. การแบ่งเซลลห์ มายถึงขอ้ ใดก. แบง่ นิวเคลียส ข. แบ่งไซโทรพลาซึมค. แบ่งนิวเคลียสและไซโทรพลาซึม ง. แบ่งผนงั เซลล์9. ขอ้ ใดต่อไปน้ีเป็ นการเรียกตา่ งไปจากกลุ่มก.โครโมโซม ข.โครมาทินค.โครมาทิด ง.โครโมนีมา

6710. ระยะที่โครโมโซม หดตวั ส้นั จนเห็นวา่ 1 โครโมโซม ประกอบดว้ ยขอ้ ใดก. 2 เซนโทรเมียร์ ข. 2 โครมาทิดค. 2 เซนตริโอล ง. 2 ไคนีโตคอร์11. ถา้ ตรวจดูเซลลท์ ี่มีการแบ่งตวั ดว้ ยกลอ้ งจุลทรรศน์ จะสามารถบอกไดว้ า่ เป็นเซลลส์ ัตวเ์ พราะขอ้ ใดก. โครโมโซมแนบชิดกนั ข. เซนตริโอลแยกออกจากกนัค. นิวคลีโอลสั หายไป ง. เยอ่ื หุม้ นิวเคลียสสลายตวั12. สัตวต์ วั หน่ึงมีจานวนโครโมโซม 22 คู่ (44 แท่ง) ในการตรวจดูการแบ่งเซลลข์ องสัตวน์ ้ีในข้นั เมตาเฟสของไมโทซิส จะมีโครมาติดก่ีเส้นก. 22 เส้น ข. 44 เส้นค. 66 เส้น ง. 88 เส้น13. ในกระบวนการแบ่งเซลล์ แบบไมโทซิส ถา้ ไม่มีการแบง่ ไซโทรพลาซึม ผลจะเป็ นอยา่ งไรก. ไมม่ ีการสร้างเยอ่ื หุม้ นิวเคลียสข. ไม่มีการจาลองตวั เองของ DNAค. แตล่ ะเซลลจ์ ะมีนิวเคลียสหลายอนัง. จานวนโครโมโซมจะเพิ่มเป็น 2 เทา่14. ขณะท่ีเซลลแ์ บง่ ตวั ระยะใดจะมีโครโมโซมเป็นเส้นบางและยาวท่ีสุดก. อินเตอร์เฟส ข.โพรเฟสค. เมทาเฟส ง. แอนาเฟส15. กระบวนการแบ่งตวั ของไซโทรพลาซึม (Cytokinesis) เร่ิมเกิดข้ึนท่ีระยะใดก. แอนาเฟส ข.โพรเฟสค. เทโลเฟส ง. เมทาเฟส16. ขอ้ ใดใหค้ านิยามของคาวา่ การสืบพนั ธุ์ไดเ้ หมาะสมที่สุดก. การแบ่งนิวเคลียสแบบไมไทซิสข. การแบ่งนิวเคลียสแบบไมไอซิสค. การเพิ่มจานวนสิ่งมีชีวติ ชนิดเดิมง. การเพ่มิ ผลิตภณั ฑใ์ หล้ กั ษณะเหมือนเดิมทุกประการ17. เราจะพบการแบ่งเซลลแ์ บบไมโอซิสในอวยั วะในขอ้ ใดตอ่ ไปน้ีก. รังไข่ ข. ปี กมดลูกค. มดลูก ง. ปากมดลูก

6818. การแบ่งเซลลแ์ บบไมโอซิสมีความสาคญั ต่อววิ ฒั นาการของส่ิงมีชีวติ อยา่ งไร ก. เป็นการดารงลกั ษณะเดิมของสิ่งมีชีวติ ข. เป็นการลดจานวนโครโมโซมลง ค. เป็นการกระจายลกั ษณะสิ่งมีชีวติ ใหห้ ลากหลาย ง. เป็นการทาใหส้ ิ่งมีชีวติ แข็งแรงกวา่ เดิม19. การสืบพนั ธุ์แบบใดมีโอกาสเกิดการแปรผนั ทางพนั ธุ์กรรมไดม้ ากที่สุด ก. แบบไมอ่ าศยั เพศ เพราะมีไมโอซิส ข. แบบไม่อาศยั เพศ เพราะมีไมโอซิสและเกิดครอสซ่ิงโอเวอร์ ค. แบบอาศยั เพศ เพราะมีไมโทซิส ง. แบบอาศยั เพศ เพราะมีไมโอซิส และเกิดครอส ซ่ิงโอเวอร์20. ขอ้ ใดกล่าวถูกตอ้ งท่ีสุด ก. การแบง่ นิวเคลียสแบบไมโทซิส มีการจบั คู่ของฮอมอโลกสั โครโมโซม ข. การแบง่ นิวเคลียสแบบไมโทซิสโครโมโซมในเซลลใ์ หมต่ า่ งไปจากเดิม ค. การแบ่งนิวเคลียสแบบไมโทซิสเกิดเฉพาะส่ิงมีชีวติ ที่สืบพนั ธุ์แบบไม่อาศยั เพศเท่าน้นั ง. การแบ่งนิวเคลียสแบบไมโทซิส จะไดเ้ ซลลใ์ หมท่ ่ีเหมือนเดิมทุกประการ********************************

69 บทที่ 4 พนั ธุกรรมและความหลากหลายทางชีวภาพสาระสาคญั สิ่งมีชีวิตย่อมมีลกั ษณะเฉพาะของแต่ละสปี ชีส์ ส่ิงมีชีวิตสปี ชีส์เดียวกนั ย่อมมีความแตกต่างกนันอ้ ยกวา่ สิ่งมีชีวติ ต่างสปี ชีส์ ความแตกต่างเหล่าน้ีเป็นผลจากพนั ธุกรรมที่ตา่ งกนั ส่ิงมีชีวิตชนิดเดียวกนั จะมีลกั ษณะคลา้ ยกนั ซ่ึงความแตกต่างเหล่าน้ีก่อใหเ้ กิดความหลากหลายของสิ่งมีชีวติ หรือความหลากหลายทางชีวภาพผลการเรียนรู้ทค่ี าดหวงั 1.อธิบายกระบวนการถ่ายทอดทางพนั ธุกรรม การแปรผนั ทางพนั ธุกรรม การผา่ เหล่า และ การเกิดความหลากหลายทางชีวภาพ 2.อธิบายลกั ษณะทางพนั ธุกรรมได้ 3.อธิบายความหลากหลายทางชีวภาพและการจดั หมวดหมสู่ ิ่งมีชีวติ ได้ขอบข่ายเนือ้ หา เร่ืองท่ี 1 การถ่ายทอดลกั ษณะทางพนั ธุกรรม เร่ืองท่ี 2 ความหลากหลายทางชีวภาพ

70เร่ืองที่ 1 การถ่ายทอดลกั ษณะทางพนั ธุกรรมลกั ษณะทางพนั ธุกรรม ส่ิงมีชีวิตแต่ละชนิดมีลกั ษณะเฉพาะตวั ทาให้สิ่งมีชีวิตแตกต่างกนั เช่น ลกั ษณะสีผิว ลกั ษณะเส้นผม ลกั ษณะสีตา สีและกล่ินของดอกไม้ รสชาติของผลไม้ เสียงของนกชนิดต่าง ๆ ลกั ษณะเหล่าน้ีจะถูกส่งผา่ นจากพ่อ แม่ ไปยงั ลูกได้ หรือส่งผา่ นจากคนรุ่นหน่ึงไปยงั รุ่นต่อไป ลกั ษณะท่ีถูกถ่ายทอดน้ีเรียกว่าลกั ษณะทางพนั ธุกรรม( genetic character ) การท่ีจะพจิ ารณาวา่ ลกั ษณะใดลกั ษณะหน่ึงเป็นลกั ษณะทางพนั ธุกรรมน้นั ตอ้ งพิจารณาหลายๆ รุ่น เพราะลกั ษณะบางอยา่ งไมป่ รากฏในรุ่นลูกแต่ปรากฏในรุ่นหลาน ลกั ษณะตา่ ง ๆ ในส่ิงมีชีวติ ท่ีเป็นลกั ษณะทางพนั ธุกรรม สามารถถ่ายทอดจากรุ่นหน่ึงไปยงั รุ่นต่อ ๆไปโดยผา่ นทางเซลล์สืบพนั ธุ์ เป็ นหน่วยกลางในการถ่ายทอดเมื่อเกิดการปฏิสนธิระหว่างเซลล์ไข่ของแม่และเซลลอ์ สุจิของพอ่ ส่ิงมีชีวิตชนิดหน่ึง มีลกั ษณะเฉพาะตวั ท่ีแตกต่างจากลกั ษณะของส่ิงมีชีวิตชนิดอ่ืน ๆ เราจึงอาศยัคุณสมบตั ิเฉพาะตวั ที่ไม่เหมือนกนั ในการระบุชนิดของส่ิงมีชีวติลูกแมวได้รับการถ่ายทอด ผลไม้ชนดิ ต่างๆ ลกั ษณะพนั ธุกรรมจากพ่อแม่ แมว้ ่าส่ิงมีชีวิตชนิดเดียวกนั ยงั มีลกั ษณะที่แตกต่างกนั เช่น คนจะมีรูปร่าง หน้าตา กิริยาท่าทางเสียงพูด ไม่เหมือนกนั เราจึงบอกไดว้ ่าเป็ นใคร แมว้ ่าจะเป็ นฝาแฝดร่วมไข่คลา้ ยกนั มาก เมื่อพิจารณาจริงแลว้ จะไม่เหมือนกนั ลกั ษณะของส่ิงมีชีวติ เช่น รูปร่าง สีผิว สีและกล่ินของดอกไม้ รสชาติของผลไม้ลกั ษณะเหล่าน้ีสามารถมองเห็นและสังเกตไดง้ ่าย แตล่ กั ษณะของส่ิงมีชีวิตบางอยา่ งสังเกตไดย้ าก ตอ้ งใชว้ ธิ ีซบั ซอ้ นในการสงั เกต เช่น หมู่เลือด สติปัญญา เป็นตน้ ความแปรผนั ของลกั ษณะทางพนั ธุกรรม ความแปรผนั ของลกั ษณะทางพนั ธุกรรม(genetic variation) หมายถึง ลักษณะท่ีแตกต่างกันเน่ืองจากพนั ธุกรรมที่ไม่เหมือนกนั และสามารถถ่ายทอดไปสู่รุ่นลูกได้ โดยลูกจะได้รับการถ่ายทอดลกั ษณะทางพนั ธุกรรมมาจากพอ่ คร่ึงหน่ึงและไดร้ ับจากแม่อีกคร่ึงหน่ึง เช่น ลกั ษณะเส้นผม สีของตา หมู่เลือด ซ่ึงแบง่ ออกเป็น 2 แบบ คือ

711. ลกั ษณะทม่ี ีความแปรผนั แบบต่อเน่ือง ( continuous variation) เป็ นลกั ษณะทางพนั ธุกรรมท่ีไม่สามารถแยกความแตกต่างได้ชัดเจน ลกั ษณะพนั ธุกรรมเช่นน้ี มกั เกี่ยวข้องกันทางด้านปริมาณ เช่น ความสูงน้าหนกั โครงร่าง สีผวิ ลกั ษณะ ท่ีมีความแปรผนั ตอ่ เนื่องเป็ นลกั ษณะที่ไดร้ ับอิทธิพลจากพนั ธุกรรม และส่ิงแวดลอ้ มร่วมกนัลกั ษณะทมี่ คี วามแปรผนั ต่อเนอื่ ง 1587260139400000000000 ลักษณะท่ีมคี วามแปรผันไม่ต่อเนอ่ื ง2. ลกั ษณะทมี่ คี วามแปรผนั แบบไม่ต่อเนื่อง (discontinuous variation) เป็ นลกั ษณะทางพนั ธุกรรมท่ีสามารถแยกความแตกต่างไดอ้ ย่างชดั เจน ไม่แปรผนั ตามอิทธิพลของสิ่งแวดลอ้ ม ลกั ษณะทางพนั ธุกรรมเช่นน้ีเป็ นลกั ษณะท่ีเรียกว่า ลกั ษณะทางคุณภาพซ่ึงเกิดจากอิทธิพลทางพนั ธุกรรมเพียงอย่างเดียว เช่น ลกั ษณะหมู่เลือด ลกั ษณะเส้นผม ความถนัดของมือจานวนช้นั ตา เป็นตน้ กจิ กรรม ลกั ษณะทางพนั ธุกรรม1. ให้ผูเ้ รียนสารวจลกั ษณะทางพนั ธุกรรมท่ีปรากฏในตวั ผเู้ รียนและคนในครอบครัวอย่างน้อย 3 รุ่น เช่น ป่ ยู า่ ตายาย พอ่ แม่ พ่นี อ้ ง วา่ มีลกั ษณะใดท่ีเหมือนกนั บา้ ง2. ระบุวา่ ลกั ษณะท่ีเหมือนกนั น้นั ปรากฏในสมาชิกคนใดของครอบครัวบนั ทึกผลลงในตารางบนั ทึกผลการ สารวจ3. นาเสนอและอธิบายผลการสารวจลกั ษณะทางพนั ธุกรรมท่ีถ่ายทอดในครอบครัว

72 ตารางผลการสารวจลกั ษณะทปี่ รากฏในเครือญาติลกั ษณะทสี่ ังเกต ลกั ษณะที่ เหมอื น เหมอื น เหมอื น เหมอื น เหมอื น เหมอื น เหมอื น เหมอื น ปรากฎใน พ่อ แม่ ป่ ู ย่า ตา ยาย พชี่ ายหรือ พสี่ าวหรือ ตวั นักเรียน น้องชาย น้องสาว1. เส้นผม2. ลนิ้3. ตง่ิ หู4. หนังตา5. ลกั ยมิ้6. สีผม7. ความถนดั ของมอืหมายเหตุ ใช้เคร่ืองหมาย  มลี กั ษณะเหมอื นกนั• ผเู้ รียนมีลกั ษณะทางพนั ธุกรรมแต่ละลกั ษณะเหมือนเครือญาติคนใดบา้ ง จะสรุปผลขอ้ มลู น้ีได้ อยา่ งไรการศึกษาการถ่ายทอดลกั ษณะทางพนั ธุศาสตร์ เกรเกอร์ เมนเดล ( Gregor Mendel ) เป็ นบาทหลวงชาวออสเตรีย ดว้ ยความเป็ นคนรักธรรมชาติรู้จกั วิธีการปรับปรุงพนั ธุ์พืช และสนใจด้านพนั ธุกรรม เมนเดลไดผ้ สมถว่ั ลนั เตา เพื่อศึกษาการถ่ายทอดลกั ษณะทางพนั ธุกรรมลกั ษณะภายนอกของถวั่ เตาท่ีเมนเดลศึกษามีหลายลกั ษณะ แต่เมนเดลไดเ้ ลือกศึกษาเพียง 7 ลกั ษณะ โดยแต่ละลกั ษณะน้นั มีความแตกต่างกนั อย่างชดั เจน เช่น ตน้ สูงกบั ตน้ เต้ีย ลกั ษณะเมล็ดกลมกบั เมล็ดขรุขระถว่ั ที่เมนเดลนามาใชเ้ ป็ นพ่อพนั ธุ์และแม่พนั ธุ์น้นั เป็ นพันธ์ุแท้ท้งั คู่ โดยการนาตน้ ถวั่ลนั เตาแต่ละสายพนั ธุ์มาปลูกและผสมภายในดอกเดียวกนั เมื่อตน้ ถว่ั ลนั เตาออกฝัก นาเมล็ดแก่ไปปลูกจากน้นั รอจนกระทงั่ ตน้ ถว่ั ลนั เตาเจริญเติบโต จึงคดั เลือกตน้ ท่ีมีลกั ษณะเหมือนพ่อแม่ นามาผสมพนั ธุ์ต่อไปดว้ ย วิธีการเช่นเดียวกบั คร้ังแรกทาเช่นน้ีต่อไปอีกหลาย ๆ รุ่น จนไดเ้ ป็ นตน้ ถวั่ ลนั เตาพนั ธุ์แทม้ ีลกั ษณะเหมือนพอ่ แม่ทุกประการ

73จากการผสมพนั ธุ์ระหวา่ งตน้ ถว่ั ลนั เตาที่มีลกั ษณะแตกตา่ งกนั 7 ลกั ษณะ เมนเดลไดผ้ ลการทดลองดงั ตาราง ตารางแสดงผลการทดลองของเมนเดลลกั ษณะของพ่อแม่ทใ่ี ช้ผสม ลกั ษณะทป่ี รากฏ ลูกรุ่นท่ี 1 ลูกรุ่นท่ี 2เมลด็ กลม X เมลด็ ขรุขระ เมลด็ กลมทุกตน้ เมลด็ กลม 5,474 เมลด็ เมลด็ ขรุขระ 1,850 เมลด็เมลด็ สีเหลือง X เมลด็ สีเขียว เมลด็ สีเหลืองทุกตน้ เมลด็ สีเหลือง 6,022 ตน้ เมลด็ สีเขียว 2,001 ตน้ฝักอวบ X ฝักแฟบ ฝักอวบทุกตน้ ฝักอวบ 882 ตน้ ฝักแฟบ 229 ตน้ลกั ษณะของพ่อแม่ทใี่ ช้ผสม ลกั ษณะทป่ี รากฏ ลูกรุ่นที่ 1 ลูกรุ่นท่ี 2ฝักสีเขียว X ฝักสีเหลือง ฝักสีเขียวทุกตน้ ฝี กสีเขียว 428 ตน้ ฝักสีเหลือง 152 ตน้ดอกเกิดที่ลาตน้ X ดอกเกิดที่ ดอกเกิดที่ลาตน้ ทุกตน้ ดอกเกิดท่ีลาตน้ 651 ตน้ยอด ดอกเกิดท่ีเกิดยอด 207 ตน้ดอกสีมว่ ง X ดอกสีขาว ดอกสีมว่ งทุกตน้ ดอกสีมว่ ง 705 ตน้ ดอกสีขาว 224 ตน้ตน้ สูง X ตน้ เต้ีย ตน้ สูงทุกตน้ ตน้ สูง 787 ตน้ ตน้ เต้ีย 277 ตน้X หมายถึง ผสมพนั ธ์ุ เมนเดลเรียกลกั ษณะต่าง ๆ ท่ีปรากฏในลูกรุ่นท่ี 1 เช่น เมล็ดกลม ลาตน้ สูง เรียกวา่ ลักษณะเด่น (dominance ) ส่วนลกั ษณะที่ไม่ปรากฏในรุ่นลูกท่ี 1 แต่กลบั ปรากฏในรุ่นท่ี 2 เช่น เมล็ดขรุขระ ลกั ษณะตน้เต้ีย เรียกวา่ ลักษณะด้อย ( recessive ) ซ่ึงลกั ษณะแต่ละลกั ษณะในลูกรุ่นที่ 2 ใหอ้ ตั ราส่วน ลกั ษณะเด่น :ลกั ษณะดอ้ ย ประมาณ 3 : 1

74 จากสัญลักษณ์ตวั อกั ษรภาษาองั กฤษ (TT แทนต้นสูง, tt แทนตน้ เต้ีย) แทนยีนท่ีกาหนด เขียนแผนภาพแสดงยนี ท่ีควบคุมลกั ษณะ และผลของการถ่ายทอดลกั ษณะในการผสมพนั ธุ์ระหวา่ งถว่ั ลนั เตาตน้สูงกบั ถวั่ ลนั เตาตน้ เต้ีย และการผสมพนั ธุ์ระหวา่ งลูกรุ่นท่ี 1 ไดด้ งั แผนภาพ พ่อแม่เซลล์สืบพนั ธ์ุเพศผู้ เซลล์สืบพนั ธ์ุเพศเมยี ลูกรุ่นท่ี 1ผลของการผสมพนั ธ์ุระหว่างถัว่ ลนั เตาต้นสูงกบั ถ่วั ลนั เตาต้นเตยี้ ในลูกรุ่นท่ี 1 เมื่อยีน T ที่ควบคุมลกั ษณะตน้ สูงซ่ึงเป็ นลกั ษณะเด่น เขา้ คู่กบั ยนี t ท่ีควบคุมลกั ษณะตน้ เต้ียซ่ึงเป็นลกั ษณะดอ้ ย ลกั ษณะที่ปรากฏจะเป็นลกั ษณะท่ีควบคุมดว้ ยยนี เด่น ดงั จะเห็นวา่ ลูกในรุ่นที่ 1 มีลกั ษณะตน้ สูงหมดทุกตน้ และเมื่อนาลูกรุ่นท่ี 1 มาผสมกนั เองจะเป็นดงั แผนภาพ ลูกรุ่นที่ 1เซลล์สืบพนั ธ์ุเพศผู้ เซลล์สืบพนั ธ์ุเพศเมยี ลูกรุ่นที่ 2 ผลของการผสมพนั ธ์ุระหว่างลูกรุ่นท่ี 1 ต่อมานกั ชีววิทยารุ่นหลงั ไดท้ าการทดลองผสมพนั ธุ์ถว่ั ลนั เตาและพืชชนิดอื่นอีกหลายชนิด แลว้นามาวเิ คราะห์ขอ้ มูลทางสถิติคลา้ ยกบั ที่เมนเดลศึกษา ทาให้มีการร้ือฟ้ื นผลงานของเมนเดล จนในที่สุดนกัชีววทิ ยาจึงไดใ้ หก้ ารยกยอ่ งเมนเดลวา่ เป็นบิดาแห่งวชิ าพนั ธุศาสตร์

75 กจิ กรรม การศึกษาการถ่ายทอดลกั ษณะทางพนั ธุศาสตร์1. เหตุใดเมนเดลจึงตอ้ งคดั เลือกพนั ธุ์แทก้ ่อนที่จะทาการผสมพนั ธุ์2. ถท้าดหลลองงั นจ้าีหกากกานรกั ผเรสียมนเกเพปส็นันรธเดมุกว้นรยเรดวมลิธจีขะอแงกเมป้ นัญเหดาลอแยลา่ ง้วไมรีแมลงบินมาผสมเกสรซ้าจะเกิดปัญหาอย่างไรต่อการ3. จากการทดลองของเมนเดล ลกั ษณะใดของตน้ ถว่ั ลนั เตา เป็นลกั ษณะเด่น และลกั ษณะใดเป็นลกั ษณะดอ้ ย4. จากการทดลองของเมนเดลอตั ราส่วนของจานวนลกั ษณะเด่นต่อลกั ษณะดอ้ ย ในลูกรุ่นท่ี 2 ท่ีไดม้ ีค่าประมาณ เท่าไร5. เพราะเหตุใดตน้ ถวั่ ลนั เตาท่ีมียนี TT กบั Tt จึงแสดงลกั ษณะตน้ สูงเหมือนกนั6. สิ่งมีชีวติ ท่ีมีลกั ษณะที่มองเห็นเหมือนกนั จาเป็นจะตอ้ งมีลกั ษณะของยนี เหมือนกนั หรือไม่ อยา่ งไร7. ในการผสมหนูตะเภาขนสีดาดว้ ยกนั ปรากฏวา่ ไดล้ ูกสีดา 29 ตวั และสีขาว 9 ตวั ขอ้ มูลน้ีบอก อะไรเราได้ บา้ ง8. ถา้ B แทนยนี ท่ีควบคุมลกั ษณะขนสีดา b แทนยนี ท่ีควบคุมลกั ษณะขนสีขาว หนูตะเภาคู่น้ีควรมีลกั ษณะของ ยนี อยา่ งไร9. ผสมถว่ั ลนั เตาเมล็ดกลม ( RR ) และเมล็ดขรุขระ ( rr ) จงหาลกั ษณะของลูกรุ่นที่ 1

76หน่วยพนั ธุกรรมโครโมโซมของส่ิงมชี ีวติหน่วยพ้ืนฐานท่ีสาคญั ของสิ่งมีชีวิต คือ เซลลม์ ีส่วนประกอบท่ีสาคญั 3 ส่วน ไดแ้ ก่ นิวเคลียส ไซโทพลาสซึมและเยอ่ื หุม้ เซลลภ์ ายในนิวเคลียสมีโครงสร้างท่ีสามารถติดสีได้ เรียกวา่ โครโมโซม และพบวา่โครโมโซมมีความเกี่ยวขอ้ งกบั การถ่ายทอดลกั ษณะทางพนั ธุกรรมโดยทว่ั ไปสิ่งมีชีวติ แต่ละชนิดหรือสปี ชีส์ (species)จะมีจานวนโครโมโซมคงท่ีดงั แสดงในตารางตารางจานวนโครโมโซมของเซลล์ร่างกายและเซลล์สืบพนั ธ์ุของสิ่งมชี ีวติ บางชนิดชนิดของส่ิงมชี ีวติ จานวนโครโมโซม ในเซลล์ร่างกาย ( แท่ง ) ในเซลล์สืบพนั ธ์ุ ( แท่ง )แมลงหว่ี 8 4ถวั่ ลนั เตา 14 7ขา้ วโพด 20 10ขา้ ว 24 12ออ้ ย 80 40ปลากดั 42 21คน 46 23ชิมแพนซี 48 24ไก่ 78 39แมว 38 19โครโมโซมในเซลลร์ ่างกายของคน 46 แทง่ นามาจดั คูไ่ ด้ 23 คู่ ซ่ึงแบง่ ไดเ้ ป็น 2 ชนิด คือ1. ออโตโซม ( Autosome ) คือ โครโมโซม 22 คู่ ( คูท่ ี่ 1 – 22 ) ท่ีเหมือนกนั ท้งั เพศหญิงและเพศชาย2. โครโมโซมเพศ ( Sex Chromosome ) คือ โครโมโซมอีก 1 คู่ ( คู่ท่ี 23 ) ในเพศหญิงและเพศชายจะต่างกนั เพศหญิงมีโครโมโซมเพศแบบ XX ส่วนเพศชายมีโครโมโซมเพศแบบ XY โดยโครโมโซม Y จะมีขนาดเลก็ กวา่ โครโมโซม X

77ยนี และ DNA ยนี เป็นส่วนหน่ึงของโครโมโซม โครโมโซมหน่ึง ๆ มียีนควบคุมลกั ษณะต่าง ๆ เป็ นพนั ๆ ลกั ษณะ ยนี (gene ) คือ หน่วยพนั ธุกรรมท่ีควบคุมลกั ษณะต่าง ๆ จากพ่อแม่โดยผา่ นทางเซลล์สืบพนั ธุ์ไปยงั ลูกหลาน ยีนจะอยู่เป็นคูบ่ นโครโมโซม โดยยนี แต่ละคู่จะควบคุมลกั ษณะที่ถ่ายทอดทางพนั ธุกรรมเพียงลกั ษณะหน่ึงเท่าน้นั เช่น ยนีควบคุมลกั ษณะสีผวิ ยนี ควบคุมลกั ษณะลกั ยมิ้ ยนี ควบคุมลกั ษณะจานวนช้นั ตา เป็นตน้ ภายในยีนพบวา่ มีสารเคมีท่ีสาคญั ชนิดหน่ึง คือ DNA ซ่ึงยอ่ มาจาก Deoxyribonucleic acid ซ่ึงเป็ นสารพนั ธุกรรม พบในส่ิงมีชีวติ ทุกชนิด ไมว่ า่ จะเป็นพืช สัตว์ หรือแบคทีเรียซ่ึงเป็นสิ่งมีชีวติ เซลลเ์ ดียว เป็นตน้ DNA เกิดจากการต่อกนั เป็นเส้นโมเลกุลยอ่ ยเป็นสายคลา้ ยบนั ไดเวยี น ปกติจะอยเู่ ป็นเกลียวคู่ ท่มี า (sex chromosome. On–line. 2008)ทม่ี า ( DNA. On–line. 2009 ) ดเี อน็ เอเป็ นสารพนั ธุกรรมทอี่ ยู่ภายในโครโมโซมของส่ิงมชี ีวติ ในส่ิงมีชีวิตแต่ละชนิดจะมีปริมาณ DNA ไม่เท่ากนั แต่ในสิ่งมีชีวิตเดียวกนั แต่ละเซลล์มีปริมาณDNA เท่ากนั ไมว่ า่ จะเป็นเซลลก์ ลา้ มเน้ือ หวั ใจ ตบั เป็นตน้ความผดิ ปกตขิ องโครโมโซมและยนี ส่ิงมีชีวติ แต่ละชนิดมีลกั ษณะแตกต่างกนั อนั เป็ นผลจากการถ่ายทอดลกั ษณะทางพนั ธุกรรม แต่ในบางกรณีพบบุคคลท่ีมีลกั ษณะบางประการผดิ ไปจากปกติเน่ืองจากความผดิ ปกติของโครโมโซมและยนี ความผิดปกติทางพันธุกรรมท่ีเกิดในระดับโครโมโซม เช่น ผูป้ ่ วยกลุ่มอาการดาวน์ มีจานวนโครโมโซมคูท่ ี่ 21 เกินกวา่ ปกติ คือมี 3 แท่ง ส่งผลใหม้ ีความผดิ ปกติทางร่างกาย เช่น ตาช้ีข้ึน ลิ้นจุกปาก ด้งัจมกู แบน นิ้วมือส้นั ป้ อม และมีการพฒั นาทางสมองชา้ ความผดิ ปกติทางพนั ธุกรรมท่ีเกิดในระดับยีน เช่น โรคธาลสั ซีเมีย เกิดจากความผิดปกติของยนี ท่ีควบคุมการสร้างฮีโมโกลบิน ผูป้ ่ วยมีอาการซีด ตาเหลือง ผิวหนงั คล้าแดง ร่างกายเจริญเติบโตชา้ และติดเช้ือง่าย

78ก. ผ้ปู ่ วยอาการดาวน์ ข. ผ้ปู ่ วยที่เป็ นโรคธาลสั ซีเมยีก. ที่มา ( trisomy21. On–line. 2008) ข. ทม่ี า ( ธาลสั ซีเมยี . ออน-ไลน์. 2551) oonon)((.....................................................ตาบอดสี เป็ นความผิดปกติทางพนั ธุกรรมในระด..บั...ย...ีน....ผ...ูท้...ี่ต...า..บ....อ)ดสีจะมองเห็นสีบางชนิด เช่น สีเขียว สีแดง หรือสีน้าเงินผดิ ไปจากความเป็นจริงคนที่ตาบอดสีส่วนใหญ่มกั ไดร้ ับการถ่ายทอดทางพนั ธุกรรมจากพอ่ แม่หรือบรรพบุรุษ แต่คนปกติการเกิดตาบอดสีไดถ้ า้ เซลลเ์ กี่ยวกบั การรับสีภายในตาไดร้ ับความกระทบกระเทือนอยา่ งรุนแรงดงั น้นั คนที่ตาบอดสีจึงไม่เหมาะแก่การประกอบอาชีพบางอาชีพ เช่น ทหาร แพทย์ พนกั งานขบั รถ เป็นตน้การกลายพนั ธ์ุ (mutation) การกลายพนั ธุ์เป็ นการเปลี่ยนแปลงทางพนั ธุกรรมในระดบั ยีนหรือโครโมโซม ซ่ึงเป็ นผลมาจากการเปลี่ยนแปลงที่เกิดข้ึนกบั ดีเอน็ เอ ซ่ึงมีผลต่อการสังเคราะห์โปรตีนในเซลลข์ องส่ิงมีชีวิต โดยที่โปรตีนบางชนิดทาหน้าที่เป็ นโครงสร้างของเซลล์และเน้ือเย่ือ บางชนิดเป็ นเอนไซม์ควบคุมเมแทบอลิซึม การเปล่ียนแปลงของดีเอ็นเออาจทาให้โปรตีนท่ีสังเคราะห์ไดต้ ่างไปจากเดิม ซ่ึงส่งผลต่อเมแทบอลิซึมของร่างกาย หรือทาให้โครงสร้างและการทางานของอวยั วะต่างๆ เปล่ียนแปลงไป จึงทาให้ลกั ษณะท่ีปรากฎเปล่ียนแปลงไปดว้ ย ชนิดของการกลายพนั ธ์ุ จาแนกเป็น 2 แบบ คือ 1. การกลายพนั ธุ์ของเซลลร์ ่างกาย (Somatic Mutation) เม่ือเกิดการกลายพนั ธุ์ข้ึนกบั เซลลร์ ่างกายจะไม่สามารถถ่ายทอดไปยงั ลูกหลานได้ 2. การกลายพนั ธุ์ของเซลลส์ ืบพนั ธุ์ (Gemetic Mutation) เมื่อเกิดการกลายพนั ธุ์ข้ึนกบั เซลล์สืบพนั ธุ์ ลกั ษณะท่ีกลายพนั ธุ์สามารถถ่ายทอดไปยงั ลูกหลานได้ สาเหตุทท่ี าให้เกดิ การกลายพนั ธ์ุ อาจเกิดข้ึนไดจ้ าก 2 สาเหตุใหญ่ๆ คือ 1. การกลายท่ีเกิดข้ึนไดเ้ องตามธรรมชาติ การกลายแบบน้ีพบไดท้ ้งั คน สัตว์ พืช มกั จะเกิดในอตั ราท่ีต่ามาก และมีการเปล่ียนแปลงอยา่ งชา้ ๆ ค่อยเป็ นค่อยไป ซ่ึงการเปลี่ยนแปลงน้ีทาใหเ้ กิดววิ ฒั นาการของส่ิงมีชีวติ ทาใหเ้ กิดสิ่งมีชีวติ ใหม่ๆ เกิดข้ึนตามวนั เวลา

79 2. การกลายพนั ธุ์ท่ีเกิดจากการกระตุ้นจากรังสี แสงแดดและสารเคมี รังสีจะทาให้เส้นสายโครโมโซมเกิดหกั ขาด ทาใหย้ นี เปล่ียนสภาพ จากการศึกษาพบวา่ รังสีเอกซ์ ทาใหแ้ มลงหวเ่ี กิดกลายพนั ธุ์สูงกวา่ ท่ีเกิดตามธรรมชาติถึง 150 เท่า โดยทวั่ ไปการกลายพนั ธุ์จะนามาซ่ึงลกั ษณะไม่พ่งึ ประสงค์ เช่น มะเร็งหรือโรคพนั ธุกรรมต่างๆ แต่การกลายพนั ธุ์บางลกั ษณะ ก็เป็ นความแปลกใหม่ท่ีมนุษยช์ ่ืนชอบ เช่น ชา้ งเผอื ก เกง้ เผือก หรือผลไมท้ ี่มีลกั ษณะผดิ แปลกไปจากเดิม เช่น แตงโมและกลว้ ยท่ีเมล็ดลีบ หรือแอปเปิ้ ลท่ีมีผลใหญ่กวา่ พนั ธุ์ด้งั เดิม ปัจจุบนั นกั วิทยาศาสตร์ใช้ประโยชน์จากรังสีเพื่อเร่งอตั ราการเกิดการกลายพนั ธุ์ โดยการนาส่วนต่างๆ ของพืชมาฉายรังสี เช่นการฉายรังสีแกมมากบั เน้ือเยื่อจากหน่อหรือเหง้าของพุทธรักษา ทาให้ได้พทุ ธรักษาสายพนั ธุ์ใหม่หลายสายพนั ธุ์ พืชกลายพนั ธุ์อื่นๆ ที่เกิดจากการฉายรังสีแกมมา ไดแ้ ก่ เบญจมาศและปทุมมาท่ีมีของกลีบดอกเปล่ียนแปลงไป ขิงแดงมีใบลายและตน้ เต้ีย เป็นตน้ การเปล่ียนแปลงทางพนั ธุกรรมท่ีเกิดจากการกลายพนั ธุ์ก่อให้เกิดลกั ษณะใหม่ๆ ซ่ึงต่างไปจากลกั ษณะเดิมที่มีอยู่และลกั ษณะดงั กล่าวสามารถถ่ายทอดไปยงั รุ่นต่อไปได้ ก่อให้เกิดส่ิงมีชีวิตรุ่นลูกท่ีมีพนั ธุกรรมหลากหลายแตกตา่ งกนั กจิ กรรม สืบค้นข้อมูลเกย่ี วกบั การกลายพนั ธ์ุ ใหผ้ เู้ รียนสืบคน้ และรวบรวมตวั อยา่ งและขอ้ มลู เกี่ยวกบั การกลายพนั ธุ์ของส่ิงมีชีวติ แลว้ นาเสนอและอภิปรายตามประเด็นต่อไปน้ี • การกลายพนั ธุ์เกิดข้ึนไดอ้ ยา่ งไร • ประโยชน์และโทษของการกลายพนั ธุ์

80เรื่องท่ี 2 ความหลากหลายทางชีวภาพ ความหลากหลายทางชีวภาพของโลกมีมากมายมหาศาล ตลอดเวลาความหลากหลายทางชีวภาพได้เก้ือหนุนใหผ้ คู้ นดารงชีวติ อยโู่ ดยมีอากาศและน้าที่สะอาด มียารักษาโรค มีอาหาร เครื่องนุ่งห่ม เคร่ืองใช้ไมส้ อยต่างๆ การสูญเสียชนิดพนั ธุ์ การสูญเสียระบบนิเวศ การสูญเสียพนั ธุกรรมไม่ไดเ้ พียงแต่ทาให้โลกลดความร่ารวยทางชีวภาพลง แต่ไดท้ าใหป้ ระชากรโลกสูญเสียโอกาสที่ไดอ้ าศยั ในสภาพแวดลอ้ มท่ีสวยงามและสะอาด สูญเสียโอกาสที่จะไดม้ ียารักษาโรคที่ดี และสูญเสียโอกาสท่ีจะมีอาหารหล่อเล้ียงอยา่ งพอเพยี ง ความหลากลายทางชีวภาพ คือ การที่มีส่ิงมีชีวติ มากมายหลากหลายสายพนั ธุ์และชนิดในบริเวณใดบริเวณหน่ึงประเภทของความหลากหลายทางชีวภาพ ความหลากหลายทางชีวภาพแบง่ ออกเป็น 3 ประเภท ดงั น้ี 1. ความหลากหลายของชนิด (Species diversity) เป็ นจุดเริ่มตน้ ของการศึกษาเกี่ยวกบั ความหลากหลายทางชีวภาพเน่ืองจากนักนิเวศวิทยาได้ศึกษาเกี่ยวกับกลุ่มสิ่งมีชีวิต ในพ้ืนท่ีต่างๆ รวมถึงการศึกษาเกี่ยวกบั การเปลี่ยนแปลงกลุ่มของสิ่งมีชีวติ ในเขตพ้นื ท่ีน้นั เมื่อเวลาเปลี่ยนแปลงไป 2. ความหลากหลายทางพนั ธุกรรม (Genetic diversity) เป็ นส่วนท่ีมีความเก่ียวเน่ืองมาจากความหลากหลายของชนิดและมีความสาคญั อย่างย่ิงต่อกลไกวิวฒั นาการของส่ิงมีชีวิต การปรากฏลกั ษณะของสิ่งมีชีวิตทุกชนิดจะถูกควบคุมโดยหน่วยพนั ธุกรรมหรือยีน และการปรากฏของยีนจะเกี่ยวขอ้ งกบั การปรับตวั ของส่ิงมีชีวิตท่ีทาให้ส่ิงมีชีวิตน้นั ดารงชีวิตอยู่ได้ และมีโอกาสถ่ายทอดยีนน้นั ต่อไปยงั รุ่นหลังเนื่องจากในส่ิงมีชีวิตแต่ละชนิดจะมียีนจานวนมาก และลกั ษณะหน่ึงลกั ษณะของสิ่งมีชีวิตน้นั จะมีหน่วยพนั ธุกรรมมากกวา่ หน่ึงแบบ จึงทาใหส้ ิ่งมีชีวติ ชนิดเดียวกนั มีลกั ษณะบางอยา่ งตา่ งกนั 3. ความหลากหลายของระบบนิเวศ (Ecological diversity) หรือ ความหลากหลายของภูมิประเทศ (Landscape diversity) ในบางถ่ินกาเนิดตามธรรมชาติท่ีเป็ นลกั ษณะสภาพทางภูมิประเทศแตกต่างกนั หลายแบบ

81 กจิ กรรม ความหลากหลายทางชีวภาพในท้องถิ่น สารวจและสืบคน้ ตามความสนใจ แลว้ รวบรวมขอ้ มูลเพอ่ื อภิปรายร่วมกนั วา่ ในทอ้ งถิ่นของผเู้ รียนมีความหลากหลายทางความหลากหลายของชนิด ความหลากหลายทางพนั ธุกรรม และความหลากหลายของระบบนิเวศ อยา่ งไรบา้ ง เลือกศึกษาความหลากหลายทางพนั ธุกรรมของส่ิงมีชีวติ ในทอ้ งถ่ิน 1 ชนิด• ในทอ้ งถ่ินของผเู้ รียนมีระบบนิเวศใดบา้ ง• ระบบนิเวศท่ีผเู้ รียนมีโอกาสไดส้ ารวจมีสิ่งมีชีวติ ชนิดใดบา้ ง พืชและสัตวช์ นิดใดท่ีพบมาก ผเู้ รียนคิด วา่ เหตุใดจึงพบสิ่งมีชีวติ เหล่าน้ีเป็นจานวนมากในทอ้ งถิ่น• ตวั อยา่ งความหลากหลายทางพนั ธุกรรมของสิ่งมีชีวิตในทอ้ งถ่ิน 1 ชนิดท่ีผเู้ รียนศึกษาให้ขอ้ มูลท่ี น่าสนใจอยา่ งไรบา้ ง จากกิจกรรมจานวนชนิดของส่ิงมีชีวิตที่ผูเ้ รียนสารวจพบสะท้อนถึงความหลากหลายของส่ิงมีชีวิตในทอ้ งถ่ิน ผเู้รียนทราบไดอ้ ยา่ งไรวา่ ส่ิงมีชีวิตใดเป็ นสิ่งมีชีวติ ชนิดเดียวกนั และส่ิงมีชีวติ ใดเป็ นสิ่งมีชีวิตต่างชนิดกนั การจดั หมวดหมู่สิ่งมชี ีวติ อนุกรมวธิ าน (Taxonomy) เป็นสาขาหน่ึงของวชิ าชีววทิ ยาเก่ียวกบั การจดั หมวดหมู่สิ่งมีชีวติ ประโยชน์ของอนุกรมวธิ าน เนื่องจากสิ่งมีชีวิตมีจานวนมาก แต่ละชนิดก็มีลกั ษณะแตกต่างกนั ออกไป จึงทาให้เกิดความไม่สะดวกต่อการศึกษา จึงจาเป็นตอ้ งจดั แบง่ ส่ิงมีชีวติ ออกเป็นหมวดหมซู่ ่ึงจะทาใหเ้ กิดประโยชน์ในดา้ นต่าง ๆคือ 1. เพ่อื ความสะดวกที่จะนามาศึกษา 2. เพ่ือสะดวกในการนามาใชป้ ระโยชน์ 3. เพอื่ เป็นการฝึกทกั ษะในการจดั จาแนกส่ิงตา่ ง ๆ ออกเป็นหมวดหมู่หลกั เกณฑ์ในการจัดจาแนกหมวดหมู่ การจาแนกหมวดหมู่ของสิ่งมีชีวิต มีท้ังการรวบรวมสิ่งมีชีวิตท่ีมีลักษณะเหมือน ๆ กัน หรือคลา้ ยกนั เขา้ ไวใ้ นหมวดหมู่เดียวกนั และจาแนกส่ิงมีชีวติ ที่มีลกั ษณะตา่ งกนั ออกไวต้ ่างหมวดหมู่ สาหรับการศึกษาในปัจจุบนั ไดอ้ าศยั หลกั ฐานท่ีแสดงถึงความใกลช้ ิดทางววิ ฒั นาการดา้ นต่าง ๆ มาเป็นเกณฑใ์ นการจดั จาแนก ดงั น้ี 1. เปรียบเทียบโครงสร้างภายนอกและภายในวา่ มีความเหมือนหรือแตกต่างกนั อยา่ งไร โดยทวั่ ไปจะใชโ้ ครงสร้างที่เห็นเด่นชดั เป็ นเกณฑ์ในการจดั จาแนกออกเป็ นพวก ๆ เช่น การมีระยาง หรือขาเป็ นขอ้ปลอ้ ง มีขนเป็นเส้นเดียว หรือเป็นแผงแบบขนนก มีเกลด็ เส้น หรือ หนวด มีกระดูกสนั หลงั เป็นตน้

82 ถา้ โครงสร้างที่มีตน้ กาเนิดเดียวกนั แมจ้ ะทาหนา้ ท่ีตา่ งกนั ก็จดั ไวเ้ ป็ นพวกเดียวกนั เช่น กระดูกแขนของมนุษย์ กระดูกครีบของปลาวาฬ ปี กนก ขาคู่หนา้ ของสัตวส์ ี่เทา้ ถา้ เป็ นโครงสร้างที่มีตน้ กาเนิดต่างกนัแมจ้ ะทาหนา้ ที่เหมือนกนั ก็จดั ไวค้ นละพวก เช่น ปี กนก และปี กแมลง แสดงการเปรียบเทยี บโครงสร้างทมี่ ตี ้นกาเนดิ เดยี วกนั ทมี่ า ( Homologous structures.On-line. 2008 ) ……………………………………….. ) 2. แบบแผนการเจริญเติบโตของเอ็มบริโอ สิ่งมีชีวิตทุกชนิดจะมีลาดบั ข้นั ตอนการเจริญของเอม็ บริโอเหมือนกนั ต่างกนั ที่รายละเอียดในแต่ละข้นั ตอนเท่าน้นั และส่ิงมีชีวิตที่มีความคลา้ ยกนั ในระยะการเจริญของเอม็ บริโอมาก แสดงวา่ มีววิ ฒั นาการใกลช้ ิดกนั มาก แสดงแบบแผนการเจริญเตบิ โตของตวั อ่อนของสัตว์บางชนิด มนุษย์ นก ปลา ทม่ี า (หลกั ฐานการเจริญเตบิ โตของเอม็ บริโอ.ออน-ไลน์.2551) 3. ซากดึกดาบรรพ์ การศึกษาซากดึกดาบรรพข์ องส่ิงมีชีวติ ทาให้ทราบบรรพบุรุษของสิ่งมีชีวิตในปัจจุบนั ได้ และสิ่งมีชีวติ ท่ีมีบรรพบุรุษร่วมกนั กจ็ ดั อยพู่ วกเดียวกนั เช่น การจดั เอานกและสัตวเ์ ล้ือยคลานไว้ในพวกเดียวกนั เพราะจากการศึกษาดึกดาบรรพ์ ของเทอราโนดอน (Pteranodon) ซ่ึงเป็ นสัตวเ์ ล้ือยคลานที่บินได้ และซากของอาร์เคออพเทอริกส์ (Archaeopteryx) ซ่ึงเป็ นนกโบราณชนิดหน่ึงมีขากรรไกรยาว มีฟันมีปี ก มีนิ้ว ซ่ึงเป็ นลกั ษณะของสัตวเ์ ล้ือยคลาน จากการศึกษาซากดึกดาบรรพ์ดังกล่าวช้ีให้เห็นว่านกมีววิ ฒั นาการมาจากบรรพบุรุษท่ีเป็นสัตวเ์ ล้ือยคลาน

83 เทอราโนดอน ( Pteranodon )ทมี่ า ( Pteranodon. On–line. 2008 ) อาร์เคออพเทอริกส์ ( Archaeopteryx ) ทม่ี า (Archaeopteryx.On –line. 2008 ) 4. ออร์แกเนลล์ภายในเซลล์ โดยอาศยั หลกั ที่วา่ สิ่งมีชีวิตที่มีความใกล้ชิดกนั มากยอ่ มมีสารเคมีและออร์แกเนลล์ภายในเซลล์คล้ายคลึงกันดว้ ย ออร์แกเนลล์ท่ีนามาพิจารณาได้แก่ พลาสติด และสารโปรตีนท่ีเซลลส์ ร้างข้ึน

84ลาดับในการจัดหมวดหมู่ส่ิงมีชีวติ นักวิทยาศาสตร์ได้ใช้เกณฑ์ต่าง ๆ มาใช้ในการจดั จาแนกสิ่งมีชีวิตเป็ นหมวดหมู่โดยเริ่มจากหมวดหมู่ใหญ่ไปหาหมวดหมูย่ อ่ ยไดด้ งั น้ี อาณาจักร ( Kingdom ๘๘) ไฟลมั ( Phylum ) ในสัตว์ ดวิ ชิ ั่น ( Division ) ในพชื คลาส ( Class ) ออร์เดอร์ ( Order ) แฟมิลี่ ( Family ) จีนัส ( Genus ) สปี ชีส์ ( Species ) การจดั ไฟลมั ( Phylum ) ในสตั ว,์ ดิวชิ นั่ ( Division ) ในพืช เป็นความเห็นของนกั พฤกษศาสตร์ทว่ั โลก

85กิจกรรม การจดั หมวดหมสู่ ิ่งมีชีวติ ให้ผูเ้ รียนศึกษาคน้ ควา้ พร้อมยกตวั อย่างลาดบั ในการจดั หมวดหมู่ส่ิงมีชีวิต จากหน่วยใหญ่ไปหาหน่วยยอ่ ย ของสิ่งมีชีวติ มา 3 ชนิดบนั ทึกลงในตาราง ส่ิงมชี ีวติ ระดบั สิ่งมชี ีวติ ชนิดท่ี 1 สิ่งมชี ีวติ ชนิดท่ี 2 สิ่งมชี ีวติ ชนดิ ที่ 3 .................................... .................................... ....................................KingdomPhylumClassOrderFamilyGenusSpeciesชื่อของส่ิงมชี ีวติ ชื่อของสิ่งมีชีวติ มีการต้งั ข้ึนเพือ่ ใชเ้ รียก หรือระบุสิ่งมีชีวติ การต้งั ช่ือสิ่งมีชีวติ มี 2 แบบ คือ 1. ชื่อสามัญ ( Common name ) เป็ นช่ือของสิ่งมีชีวิตต้งั ข้ึนเพ่ือใช้เรียกส่ิงมีชีวิตแตกต่างกนั ในแต่ละท้องที่ เช่น ฝรั่งภาคเหนือลาปาง เรียก บา่ มน่ั ลาพนู เรียก บ่ากว้ ย ภาคกลางเรียกฝร่ัง ภาคใตเ้ รียกชมพู่ ภาคตะวนั ออกเฉียงเหนือเรียกบกั สีดา ฉะน้นั การเรียกชื่อสามญั อาจทาใหเ้ กิดความสับสนไดง้ ่าย การต้งั ช่ือสามญั มกั มีหลกั เกณฑ์ในการต้งั ช่ือ ไดแ้ ก่ ต้งั ตามลกั ษณะรูปร่าง เช่น สาหร่ายหางกระรอก วา่ นหางจระเข้ ต้งั ตามถ่ินกาเนิด เช่นผกั ตบชวา ยางอินเดียกกอียปิ ต์ ต้งั ตามที่อยเู่ ช่น ดาวทะเล ทากบก ต้งั ตามประโยชน์ท่ีไดร้ ับ เช่น หอยมุก 2. ช่ือวทิ ยาศาสตร์ ( Scientific name ) เป็นช่ือเพือ่ ใชเ้ รียกสิ่งมีชีวติ ท่ีกาเนิดข้ึนตามหลกั สากล ซ่ึงนกั วทิ ยาศาสตร์ทวั่ โลกรู้จกั คาโรลสั ลินเนียส นกั ธรรมชาติวิทยา ชาวสวีเดน เป็ นผรู้ ิเร่ิมในการต้งั ชื่อวิทยาศาสตร์ให้กบั สิ่งมีชีวิต โดยกาหนดให้สิ่งมีชีวติ ประกอบดว้ ยชื่อ 2 ช่ือ ชื่อแรกเป็ นชื่อ “ จีนสั ” ชื่อหลงั เป็ นคาระบุชนิดของสิ่งมีชีวติ คือช่ือ “ สปีชีส์ ” การเรียกชื่อซ่ึงประกอบดว้ ยชื่อ 2 ชื่อ เรียกวา่ “ การต้งั ช่ือแบบทวนิ าม ”

86หลกั การต้ังชื่อ1. เป็นภาษาละติน ( ภาษาละตินเป็นภาษาที่ตายแลว้ ไม่สามารถเปลี่ยนแปลงได้ )2. การเขียน หรือพิมพ์ช่ือวิทยาศาสตร์ เขียนด้วยอักษรภาษาองั กฤษ ชื่อแรกให้ข้ึนต้นด้วยตัวอกั ษร ภาษาองั กฤษตวั พิมพใ์ หญ่ ช่ือหลงั ใหข้ ้ึนตน้ ดว้ ยภาษาองั กฤษตวั พิมพเ์ ลก็ เขียนได้ 2 แบบ ถา้ เขียน หรือพมิ พด์ ว้ ยตวั เอนไม่ตอ้ งขีดเส้นใต้ เช่น ชื่อวทิ ยาศาสตร์ของคนHomo sapiens ถา้ เขียน หรือพิมพด์ ว้ ยไม่ใชต้ วั เอนตอ้ งขีดเส้นใตช้ ่ือ 2 ช่ือ โดยเส้นท่ีขีดเส้นใตท้ ้งั สองไม่ติดต่อกนั Homo sapiens3. อาจมีชื่อยอ่ ของผตู้ ้งั ช่ือ หรือ ผคู้ น้ พบตามหลงั ดว้ ยก็ได้ เช่นPasser montanus Linn.4. ช่ือวทิ ยาศาสตร์อาจเปล่ียนแปลงได้ ถา้ มีการคน้ พบรายละเอียดเกี่ยวกบั สิ่งมีชีวติ น้นั เพ่ิมเติมภายหลงั การต้ังช่ือวทิ ยาศาสตร์ อาจต้งั โดยการพจิ ารณาจากส่ิงต่าง ๆ ทเี่ กยี่ วกบั สิ่งมีชีวติ 1. สภาพทอ่ี ย่อู าศัย ผกั บุง้ มีชื่อวทิ ยาศาสตร์วา่ Ipomoca aquatica ชื่อ aquatica มาจากคาวา่ aquatic ซ่ึงหมายถึงน้า 2. ถน่ิ ทอี่ ย่หู รือถิ่นกาเนิด มะม่วง มีชื่อวิทยาศาสตร์วา่ Mangfera indica ช่ือ indica มาจากคาวา่ India ซ่ึงเป็ นตน้ ไมท้ ่ีมีตน้ กาเนิดอยใู่ นประเทศอินเดีย 3. ลกั ษณะเด่นบางอย่าง กหุ ลาบสีแดง มีชื่อวทิ ยาศาสตร์วา่ Rosa rubra ช่ือ rubra หมายถึง สีแดง 4. ชื่อบุคคลทค่ี ้นพบ หรือชื่อผู้ทเ่ี กยี่ วข้อง เช่นตน้ เส้ียวเครือ มีช่ือวิทยาศาสตร์วา่ Bauhinia sanitwongsei ช่ือ sanitwongsei เป็ นชื่อท่ีต้งั ใหเ้ ป็ นเกียรติแก่ผเู้ กี่ยวขอ้ ง ซ่ึงเป็นนามสกุลของ ม.ร.ว. ใหญ่ สนิทวงค์

87กจิ กรรม ช่ือวทิ ยาศาสตร์ของส่ิงมชี ีวติ1. ให้ผูเ้ รียนคน้ ควา้ ช่ือวิทยาศาสตร์ของส่ิงมีชีวิตจากแหล่งเรียนรู้ต่างๆ คนละ 10 ชนิด โดยแบ่งเป็ นพชื 5 ชนิด และสตั ว์ 5 ชนิด2. บนั ทึกการคน้ ควา้ ลงในตารางลาดบั ท่ี ชื่อส่ิงมชี ีวติ ชื่อวทิ ยาศาสตร์12345678910ความหลากหลายของส่ิงมชี ีวติ จากจุดเริ่มตน้ ของความหลากหลายทางชีวภาพบนโลกมนุษย์ เมื่อหลายพนั ลา้ นปี มาแลว้ จนกระทง่ัปัจจุบนั สิ่งมีชีวติ ไดว้ วิ ฒั นาการแยกออกเป็ นชนิดต่างๆ หลายชนิด โดยแต่ละชนิดมีลกั ษณะการดารงชีวิตตา่ งๆ เช่น บางชนิดมีลกั ษณะง่ายๆ เหมือนชีวติ แรกเกิด บางชนิดมีลกั ษณะซบั ซอ้ น บางชนิดดารงชีวิตอยใู่ นน้า บางชนิดดารงชีวิตอยู่บนบก เป็ นตน้ ความหลากหลายของสิ่งมีชีวิตในปัจจุบนั ตามแนวความคิดของอาร์ เอช วทิ เทเคอร์ (R.H. whittaker) จาแนกส่ิงมีชีวติ ออกเป็น 5 อาณาจกั ร คือ 1. อาณาจักรมอเนอรา ( Kingdom Monera ) สิ่งมีชีวิตในอาณาจกั รมอเนอราเป็ นสิ่งมีชีวิตช้นั ต่า ในกลุ่มโพรคาริโอต ไม่มีเยื่อหุ้มนิวเคลียส มีโครงสร้างไม่ซบั ซ้อน เป็ นสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียว ส่ิงมีชีวิตในอาณาจกั รน้ีไดแ้ ก่ สาหร่ายสีเขียวแกมน้าเงินและแบคทีเรีย ซ่ึงมีรูปร่างต่างกนั ออกไป เช่น เป็ นแท่ง เกลียว กลม หรือต่อกนั เป็ นสายยาว แบคทีเรียบางชนิดทาใหเ้ กิดโรค เช่น โรคบิด บาดทะยกั เร้ือน อหิวาตกโรค คอตีบ ไอกรน บางชนิดพบในปมรากถว่ั ท่ีเรียกวา่ ไรโซเบียม ( Rhizobium sp. ) สามารถนาไนโตรเจนจากอากาศไปสร้างไนเตรด ซ่ึงเป็ นธาตุอาหารสาคญั ของพืช ส่วนสาหร่ายสีเขียวแกมน้าเงิน ที่รู้จกั ดีคือ สไปรูรินา ( Sprirurina sp. ) ซ่ึงมีโปรตีนสูง ใช้ทาอาหารเสริม

88 ส่ิงมชี ีวติ ในอาณาจกั รมอเนอรา ทมี่ า ( Monera.On–line. 2008 ) 2. อาณาจักรโพรทสิ ตา ( Kingdom Protista ) สิ่งมีชีวิตในอาณาจกั รโพรทิสตา เป็ นส่ิงมีชีวิตกลุ่ม ยคู าริโอต มี เยื่อหุ้มนิวเคลียส ส่วนใหญ่เป็ นสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียว ส่ิ งมีชีวิตใน อาณาจกั รน้ีมีท้งั ประเภทช้ันต่า เซลล์เดียวหรือหลายเซลล์ มีคลอโรพ ลาสต์ท่ีใช้ในการสังเคราะห์แสง ได้แก่ สาหร่าย ซ่ึงพบในน้าจืดและ น้าเคม็ บางชนิดไมส่ ามารถมองดว้ ยตาเปล่าตอ้ งส่องดว้ ยกลอ้ งจุลทรรศน์ เช่น อมีบา พารามีเซียม ยกู ลีนา นอกจากน้นั ยงั พบสิ่งมีชีวิตท่ีเรียกวา่ ราเมือก ซ่ึงพบตามที่ช้ืนแฉะ ส่ิงมีชีวิตในอาณาจกั รโพรทิสตาบางชนิดทาให้เกิดโรค เช่น พลาสโมเดียม (Plasmodium sp. ) ทาให้เกิดโรคไขม้ าลาเรีย สาหร่ายบางชนิดทาอาหารสัตว์ บางชนิดทาวนุ้ เช่น สาหร่ายสีแดง สิ่งมชี ีวติ ในอาณาจกั รโพรทสิ ตา ทมี่ า (Protista.On– ine. 2008 )

89 3. อาณาจักรฟังไจ ( Kingdom Fungi ) สิ่งมีชีวติ ในอาณาจกั รฟังไจส่วนใหญ่เป็นสิ่งมีชีวติ ท่ีประกอบดว้ ยเซลล์หลายเซลล์ อาจมีเซลล์เดียวเช่น ยีสต์ท่ีทาขนมปัง หรือใช้ในการหมกั สุรา ไวน์ เบียร์ เป็ นตน้ บางชนิดมีหลายเซลล์ เช่น เห็ด มีการรวมตวั เป็ นกลุ่มของเส้นใยหรืออดั แน่นเป็ นกระจุก มีผนงั เซลล์คลา้ ยพืช แต่ไม่มีคลอโรฟิ ลล์ สืบพนั ธุ์โดยการสร้างสปอร์ และดารงชีวิตโดยการย่อยสลายสารอินทรีย์ โดยหลงั่ น้าย่อยออกมาย่อยอาหารแลว้ จึงดูดเอาโมเลกลุ ที่ถูกยอ่ ยเขา้ สู่เซลล์ทาหนา้ ท่ีเป็นผยู้ อ่ ยสลายในระบบนิเวศ สิ่งมชี ีวติ ในอาณาจกั รฟัง ไจ 4. อทาม่ี ณา (าFจuัnกgiร. Oพnื ช– lin(e. 2K0i0n8g)dom Plantae ) สิ่งมชี ีวติ ในอาณาจกั รพชื ทมี่ า ( อาณาจกั รพชื .ออน-ไลน์. 2551 ) สิ่งมีชีวิตในอาณาจกั รพืช เป็ นส่ิงมีชีวิตหลายเซลล์ที่ประกอบกนั เป็ นเน้ือเยื่อ และเซลล์มีการเปลี่ยนแปลงไปทาหน้าที่เฉพาะอย่าง เช่น ราก ลาตน้ ใบ มีคลอโรพลาสต์ซ่ึงเป็ นรงควตั ถุที่ใช้ในการสังเคราะห์ดว้ ยแสง โดยอาศยั พลงั งานแสงจากดวงอาทิตย์ จึงมีหนา้ ท่ีเป็ นผผู้ ลิตในระบบนิเวศ พบท้งั บนบกและในน้า โดยพืชช้นั ต่าจะไม่มีท่อลาเลียง ไดแ้ ก่ มอส พืชช้นั สูงจะมีท่อลาเลียง หวายทะนอย หญา้ ถอดปลอ้ ง ตีนตุก๊ แก ชอ้ งนางคลี่ เฟิ ร์น สน ปรง พืชใบเล้ียงคู่ และพืชใบเล้ียงเดี่ยว 5. อาณาจักรสัตว์ ( Kingdom Animalia ) สิ่งมีชีวติ ในอาณาจกั รสตั ว์ เป็ นสิ่งมีชีวติ ที่มีเน้ือเย่ือซ่ึงประกอบดว้ ยเซลลห์ ลายเซลล์ ไมม่ ีผนงั เซลล์ภายในเซลลไ์ มม่ ีคลอโรพลาสต์ ตอ้ งอาศยั อาหารจากการกินสิ่งมีชีวติ ชนิดอ่ืน ๆ ดารงชีวติ เป็นผบู้ ริโภคในระบบนิเวศ สิ่งมีชีวติ ในอาณาจกั รน้ีมีความสามารถในการตอบสนองต่อสิ่งเร้า บางชนิดเคลื่อนท่ีไม่ได้ เช่นฟองน้า ปะการัง กลั ปังหา เป็ นตน้

90 สิ่งมชี ีวติ ในอาณาจักรสัตว์แบ่งออกเป็ น 2 กล่มุ คอื สัตว์ไม่มกี ระดูกสันหลงั ไดแ้ ก่ ฟองน้า กลั ปังหา แมงกะพรุน พยาธิต่าง ๆ ไส้เดือน หอย ปู แมลงหมึก ดาวทะเล สัตว์มีกระดูกสันหลัง ได้แก่ ปลา สัตวค์ ร่ึงบกคร่ึงน้า สัตวเ์ ล้ือยคลาน สัตวป์ ี ก สัตวเ์ ล้ียงลูกดว้ ยน้านม สิ่งมชี ีวติ ในอาณาจกั รสัตว์ ทม่ี า ( อาณาจกั รสัตว์. ออน-ไลน์. 2551 )

91กจิ กรรม ความหลากหลายของสิ่งมีชีวติจากการศึกษา เร่ืองความหลากหลายของส่ิงมีชีวติ ใหผ้ เู้ รียนสรุปผลการศึกษาลงในตารางขา้ งล่างน้ี ตาราง การแบ่งกล่มุ ส่ิงมีชีวติอาณาจักร ลกั ษณะทส่ี าคัญ ตวั อย่างสิ่งมีชีวติ ความสาคญัมอเนอราโพรทสิ ตา ฟังไจ พชื สัตว์

92คุณค่าของความหลากหลายทางชีวภาพ ความหลากหลายทางชีวภาพมีคุณคา่ และความสาคญั ต่อการดารงชีวติ ของมนุษย์ ดงั น้ี 1. เป็ นแหล่งปัจจัยสี่ ป่ าไมซ้ ่ึงเป็นแหล่งรวมของความหลากหลายทางชีวภาพ เป็ นแหล่งอาหารของมนุษย์ มาต้งั แต่สมยั ดึกดาบรรพ์ มนุษยไ์ ดอ้ าศยั อาหารท่ีไดจ้ ากป่ า เช่น นาพืช สัตว์ เห็ด มาเป็ นอาหาร หรือทายารักษาโรคมนุษยส์ ร้างท่ีอยอู่ าศยั จากตน้ ไมใ้ นป่ า พืชบางชนิด เช่น ตน้ ฝ้ าย นุ่น และไหม ใชท้ าเป็ นเคร่ืองนุ่งห่มเกบ็ ฟื นมาทาเช้ือเพลิงเพ่อื หุงหาอาหาร และใหค้ วามอบอุน่ เม่ือจานวนประชากรเพ่ิมข้ึนและมีเทคโนโลยีสูงข้ึน ทาให้ความหลากหลายทางชีวภาพของป่ าไม้ถูกทาลายลง มนุษยต์ อ้ งการท่ีอยู่มากข้ึน มีการตดั ไมท้ าลายป่ าเพิ่มข้ึน เพ่ือให้มีผลผลิตเพียงพอกบั ความตอ้ งการของมนุษย์ ทาให้การเกษตรและการเล้ียงสัตว์เพียงหน่ึงหรือสองชนิดได้เข้าไปแทนท่ีความหลากหลายทางชีวภาพของป่ าไม้ 2. เป็ นแหล่งความรู้ ป่ าเป็ นแหล่งรวมความหลากหลายทางชีวภาพ เป็ นแหล่งรวมพันธุกรรมของสิ่งมีชีวิต จึงเปรียบเสมือนหอ้ งเรียนธรรมชาติ โดยเฉพาะความรู้ดา้ นชีววทิ ยา นอกจากน้นั ยงั เป็ นแหล่งให้ การศึกษาวิจยัเก่ียวกบั สิ่งมีชีวติ ท้งั หลายท่ีอยใู่ นป่ า ถา้ หากป่ าหรือธรรมชาติถูกทาลายไป ความหลากหลายทางชีวภาพก็ถูกทาลายไปดว้ ย จะทาใหม้ นุษยข์ าดแหล่งเรียนรู้ท่ีสาคญั ไปดว้ ย 3. เป็ นแหล่งพกั ผ่อนหย่อนใจ ความหลากหลายทางชีวภาพก่อใหเ้ กิดทศั นียภาพที่งดงาม แตกต่างกนั ไปตามสภาวะของภูมิอากาศในบริเวณที่ภมู ิอากาศเหมาะสมแก่การอยอู่ าศยั ก็จะมีพรรณไมน้ านาชนิด มีสัตวป์ ่ า แมลง ผีเส้ือ ช่วยใหร้ ู้สึกสดชื่น สบายตา ผอ่ นคลายความตึงเครียด และนอกจากน้ียงั ปรับปรุงใหเ้ ป็นแหล่งทอ่ งเท่ียวเชิงอนุรักษ์ ความหลากหลายทางชีวภาพของประเทศไทยและท้องถน่ิ สิ่งมีชีวิตในโลกน้ีมีประมาณ 5 ลา้ นชนิด ในจานวนน้ีมีอย่ใู นประเทศไทย ประมาณร้อยละ เจ็ดประเทศไทยมีประชากรเพียงร้อยละหน่ึง ของประชากรโลก ดงั น้นั เมื่อเทียบสัดส่วนกบั จานวนประชากรประเทศไทยจึงนบั วา่ มีความหลากหลายของสิ่งมีชีวติ อยา่ งมาก สิ่งมีชีวิตในประเทศไทยมีหลากหลายไดม้ าก เน่ืองจากมีสภาพทางภูมิศาสตร์ท่ีหลากหลายและแต่ละแหล่งลว้ นมีปัจจยั ท่ีเอ้ือต่อการเจริญเติบโตของส่ิงมีชีวิต นบั ต้งั แต่ภูมิประเทศแถบชาย ฝ่ังทะเล ท่ีราบลุ่มแม่น้า ท่ีราบลอนคล่ืน และภูเขาที่มีความสูงหลากหลายต้งั แต่เนินเขาจนถึงภูเขาท่ีสูงชนั ถึง 2,400 เมตรจากระดบั น้าทะเล ประเทศไทยจึงเป็ นแหล่งของป่ าไมน้ านาชนิด ได้แก่ ป่ าชายเลน ป่ าพรุ ป่ าเบญจพรรณ ป่ าดิบ และป่ าสนเขา ในระยะเวลา 30 ปี ท่ีผ่านมา ประเทศไทยสูญเสียพ้ืนที่ป่ าเป็ นจานวนมหาศาล เนื่องจากหลายสาเหตุดว้ ยกนั เช่น การเพ่ิมของประชากรทาให้มีการบุกเบิกป่ าเพิ่มข้ึน การให้สัมปทานป่ าไมท้ ่ีขาดการ

93ควบคุมอย่างเพียงพอ การตดั ถนนเขา้ พ้ืนที่ป่ า การเกษตรเชิงอุตสาหกรรม การแพร่ของเทคโนโลยีท่ีใช้ทาลายป่ าไมไ้ ดอ้ ยา่ งรวดเร็ว และส่วนใหญ่เกิดข้ึนกบั ป่ าบนภูเขาและป่ าชายเลน ยงั ผลให้พืชและสัตวส์ ูญพนั ธุ์ อาทิ เน้ือสมนั แรด กระซู่ กรูปรี และเสี่ยงต่อการสูญพนั ธุ์ในอนาคตอนั ใกลน้ ้ีอีกเป็ นจานวนมาก อาทิควายป่ า ละอง ละมง่ั เน้ือทราย กวางผา เลียงผา สมเสร็จ เสือลายเมฆ เสือโคร่ง และชา้ งป่ า รวมท้งั นกสัตวค์ ร่ึงบกคร่ึงน้า สัตวเ์ ล้ือยคลาน แมลง และสตั วน์ ้าอีกเป็นจานวนมาก การทาลายป่ าก่อใหเ้ กิดวกิ ฤตการณ์ทางธรรมชาติเพิ่มข้ึนเรื่อยๆ แหล่งน้าท่ีเคยอุดมสมบูรณ์ เร่ิมลดนอ้ ยลง ผนื ป่ าที่เหลืออยไู่ มส่ ามารถซบั น้าฝนท่ีตกหนกั เกิดปรากฎการณ์น้าท่วมฉบั พลนั ยงั ผลให้เกิดความเสียหายแก่เศรษฐกิจ บา้ นเรือน และความปลอดภยั ของชีวติ คนและสัตวเ์ ป็นอนั มาก ปัญหาความหลากหลายทางชีวภาพในประเทศไทย จึงเป็ นปัญหาใหญ่และเร่งด่วนที่จะตอ้ งช่วยกนัแกไ้ ขดว้ ยการหยดุ ย้งั การสูญเสียระบบนิเวศป่ าทุกประเภท การอนุรักษส์ ่ิงท่ีเหลืออยแู่ ละการฟ้ื นฟูป่ าเส่ือมโทรมให้กลบั คืนสู่สภาพป่ าท่ีมีความหลากหลายทางชีวภาพด้งั เดิม เพราะความหลากหลายเหล่าน้นั เป็ นพ้ืนฐานของการพฒั นาเศรษฐกิจและสังคมอยา่ งยงั่ ยนื การอนุรักษ์ความหลากหลายทางชีวภาพของท้องถิ่น การอนุรักษค์ วามหลากหลายทางชีวภาพของทอ้ งถิ่น ทาไดห้ ลายวธิ ี ดงั น้ี 1. จดั ระบบนิเวศให้ใกล้เคียงตามธรรมชาติ โดยฟ้ื นฟูหรือพฒั นาพ้ืนที่เส่ือมโทรมให้ความหลากหลายทางชีวภาพไวม้ ากที่สุด 2. จดั ใหม้ ีศนู ยอ์ นุรักษห์ รือพิทกั ษส์ ่ิงมีชีวติ นอกถ่ินกาเนิด เพ่ือเป็นท่ีพกั พงิ ชวั่ คราวท่ีปลอดภยั ก่อนนากลบั ไปสู่ธรรมชาติ เช่น สวนพฤกษศาสตร์ ศูนยเ์ พาะเล้ียงสตั วน์ ้าเคม็ 3. ส่งเสริมการเกษตรแบบไร่นาสวนผสม และใชต้ น้ ไมล้ อ้ มร้ัวบา้ นหรือแปลงเกษตรเพื่อใหม้ ีพืชและสตั วห์ ลากหลายชนิดมาอาศยั อยรู่ ่วมกนั ซ่ึงเป็นการอนุรักษค์ วามหลากหลายทางชีวภาพได้

94 กจิ กรรม อนุรักษ์ความหลากหลายทางชีวภาพ สืบค้นและรวบรวมข้อมูลเพื่ออภิปรายร่วมกัน เก่ียวกบั ความสาคญั ของความหลากหลายทางชีวภาพในทอ้ งถิ่น• การที่ประเทศไทยเป็นแหล่งที่มีความหลากหลายทางชีวภาพทาใหเ้ ราไดป้ ระโยชนอ์ ะไรบา้ ง• มีความจาเป็นมากนอ้ ยเพียงใด ที่เราควรรักษาสภาพของความหลากหลายทางชีวภาพใหค้ งอยไู่ ดน้ านๆ

95 บทที่ 5เทคโนโลยชี ีวภาพสาระสาคัญ เทคโนโลยีชีวภาพ เป็ นเทคโนโลยีท่ีนาเอาความรู้ทางชีววิทยามาใช้ประโยชน์ ในชีวิตประจาวนัแก่มนุษยต์ ้งั แต่อดีต เช่น การผลิตขนมปัง น้าส้มสายชู น้าปลา ซีอิ๊ว และโยเกิร์ต เป็ นตน้ ซ่ึงเป็ นภูมิปัญญาทอ้ งถ่ินเก่ียวกบั เทคโนโลยชี ีวภาพท้งั สิ้น รวมถึงการผลิต ยาปฏิชีวนะ ตลอดจนการปรับปรุงพนั ธุ์พืช และพนั ธุ์สตั วช์ นิดต่าง ๆ ในปัจจุบนัผลการเรียนรู้ทคี่ าดหวงั 1. อธิบายเกี่ยวกบั เทคโนโลยชี ีวภาพ และประโยชนไ์ ด้ 2. อธิบายผลของเทคโนโลยชี ีวภาพตอ่ ชีวติ และส่ิงแวดลอ้ มได้ 3. อธิบายบทบาทของภมู ิปัญญาทอ้ งถ่ินเก่ียวกบั เทคโนโลยชี ีวภาพได้ขอบข่ายเนือ้ หา เร่ืองท่ี 1. ความหมายและความสาคญั ของเทคโนโลยชี ีวภาพ เร่ืองท่ี 2. ปัจจยั ที่มีผลต่อเทคโนโลยชี ีวภาพ เร่ืองท่ี 3. เทคโนโลยชี ีวภาพในชีวติ ประจาวนั เรื่องที่ 4. ภูมิปัญญาทอ้ งถิ่นเก่ียวกบั เทคโนโลยชี ีวภาพ เรื่องท่ี 5. ประโยชนแ์ ละผลกระทบของเทคโนโลยชี ีวภาพ

96เร่ืองท่ี 1 ความหมายและความสาคญั ของเทคโนโลยชี ีวภาพ เทคโนโลยชี ีวภาพ (Biotechnology) เทคโนโลยชี ีวภาพ คือ การใชค้ วามรู้เกี่ยวกบั ส่ิงมีชีวติ และผลิตผลของสิ่งมีชีวติ ใหเ้ ป็นประโยชน์กบัมนุษย์ หรือการใชเ้ ทคโนโลยีในการนาสิ่งมีชีวิตหรือชิ้นส่วนของส่ิงมีชีวติ มาพฒั นาหรือปรับปรุงพืช สัตว์และผลิตภณั ฑอ์ ื่นๆ เพ่อื ประโยชนเ์ ฉพาะตามท่ีเราตอ้ งการ ความสาคัญของเทคโนโลยชี ีวภาพ ปัจจุบนั มีการนาเทคโนโลยีชีวภาพมาใชป้ ระโยชน์อยา่ งกวา้ งขวาง เพ่ือหาทางแกป้ ัญหาสาคญั ท่ีโลกกาลงั เผชิญอยทู่ ้งั ดา้ นเกษตรกรรม อาหาร การแพทย์ และเภสัชกรรม ไดแ้ ก่ 1. การลดปริมาณการใชส้ ารเคมีในเกษตรกรรม เพ่ือลดตน้ เหตุของปัญหาดา้ นสิ่งแวดลอ้ ม ดว้ ยการคิดคน้ พนั ธุ์พืชใหม่ท่ีตา้ นทานโรคและศตั รูพืช 2. การเพ่มิ พ้นื ท่ีเพาะปลูกของโลก ดว้ ยการปรับปรุงพนั ธุ์พืชใหม่ ที่ทนทานต่อภาวะแหง้ แลง้ หรืออุณหภูมิท่ีสูงหรือต่าเกินไป 3. การเพิ่มผลผลิตทางการเกษตรของโลก ดว้ ยการปรับปรุงพนั ธุ์พืชและพนั ธุ์สัตวใ์ หม่ ท่ีทนทานต่อโรคภยั และใหผ้ ลผลิตสูงข้ึน 4. การผลิตอาหารที่ให้คุณค่าทางโภชนาการสูงข้ึน มีประโยชน์ต่อผบู้ ริโภคมากข้ึน เช่น อาหารไขมนั ต่า อาหารท่ีคงความสดไดน้ าน หรืออาหารที่มีอายกุ ารบริโภคนานข้ึนโดยไม่ตอ้ งใส่สารเคมี เป็นตน้ 5. การคน้ คิดยาป้ องกนั และรักษาโรคติดต่อหรือโรคร้ายแรงต่างๆ ที่ยงั ไม่มีวิธีรักษาท่ีไดผ้ ล เช่นการคิดตวั ยาหยดุ ย้งั การลุกลามของเน้ือเย่ือมะเร็งแทนการใชส้ ารเคมีทาลาย การคิดคน้ วคั ซีนป้ องกนั ไวรัสตบั ต่างๆ หรือ วคั ซีนป้ องกนั โรคไขห้ วดั 2009

97กจิ กรรมที่ 5.1 ให้ผเู้ รียนสรุปความสาคญั ของเทคโนโลยีชีวภาพ ตามความเขา้ ใจของตนเอง บนั ทึกลงในสมุดกิจกรรม…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

98เรื่องที่ 2 ปัจจยั ทม่ี ผี ลต่อเทคโนโลยชี ีวภาพ การใช้ความรู้ และประสบการณ์เกี่ยวกบั สิ่งมีชีวิต เพื่อประโยชน์ของมนุษย์ ต้งั แต่เทคโนโลยีค่อนขา้ งง่าย เช่น การทาน้าปลา จนถึงเทคโนโลยีท่ียาก เช่น การออกแบบและสร้างโปรตีนใหม่ๆ ที่มีคุณสมบตั ิพิเศษตามต้องการที่ไม่อาจหาได้จากธรรมชาติ รวมถึงการคน้ พบ ยาปฏิชีวนะ และผลิตเป็ นอุตสาหกรรม ผลิตภณั ฑท์ ้งั หมดน้ีอาศยั ประโยชน์จากจุลินทรียท์ ่ีมีมา ในธรรมชาติ หรือท่ีคดั เลือกเป็ นสายพนั ธุ์บริสุทธ์ิแลว้ ต้งั แต่อดีตจนถึงปัจจุบนั ไดม้ ีการพฒั นากระบวนการผลิตผลิตภณั ฑอ์ าหาร สารท่ีช่วยในการผลิตอาหาร หรือสารที่ใชเ้ ป็ นส่วนประกอบของผลิตภณั ฑ์อาหารเพิ่มข้ึนตลอดเวลา ท้งั ในดา้ นชนิดและปริมาณเช่น การผลิตยสี ตข์ นมปัง เอนไซมห์ ลายชนิด เช่น อมิเลส แลคเทส กลูโค อมิเลส ฯลฯ และสารที่ใหร้ สหวาน เช่น แอสปาแตม เป็นตน้ ในการผลิตผลิตภณั ฑท์ างเทคโนโลยชี ีวภาพ จะตอ้ งคานึงถึงปัจจยั หลกั 2 ประการ คือ 1. ตอ้ งมีตวั เร่งทางชีวภาพ ( Biological Catalyst ) ท่ีดีที่สุด ซ่ึงมีความจาเพาะต่อการผลิตผลิตภณั ฑ์ที่ต้องการ และกระบวนการท่ีใช้ในการผลิต ได้แก่ เช้ือจุลินทรีย์ต่างๆ พืช หรือ สัตว์ ซ่ึงคดั เลือกข้ึนมา และปรับปรุงพนั ธุ์ใหด้ ีข้ึน สาหรับใชใ้ นการผลิตผลิตภณั ฑจ์ าเพาะน้นั 2. ตอ้ งมีการออกแบบถงั หมกั ( Reacter ) และเครื่องมือที่ใชใ้ นการควบคุมสภาพทางกายภาพในระหวา่ งการผลิต เช่น อุณหภมู ิ ค่าความเป็นกรด – เบส การใหอ้ ากาศ เป็นตน้ ใหเ้ หมาะสมต่อการทางานของตวั เร่งทางชีวภาพ ท่ีใช้

99 กจิ กรรมท่ี 5.2 ใหต้ อบคาถามลงในสมุดบนั ทึกกิจกรรม 1. ปัจจยั ตวั เร่งทางชีวภาพในการผลิตผลิตภณั ฑ์ ไดแ้ ก่ อะไรบา้ ง……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 2. ในการผลิตผลิตภณั ฑท์ ี่ตอ้ งการน้นั ตอ้ งควบคุม สภาพทางกายอะไรบา้ ง………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

100เรื่องที่ 3 เทคโนโลยชี ีวภาพในชีวติ ประจาวนั การนาเทคโนโลยีชีวภาพมาใช้ในชีวิตประจาวนั เป็ นการนาความรู้เกี่ยวกบั สิ่งมีชีวิตและผลิตผลของส่ิงมีชีวติ ใหเ้ ป็นประโยชนก์ บั มนุษย์ ในการดารงชีวติ ต้งั แต่อดีตจนถึงปัจจุบนั เช่น การผลิตอาหาร เช่น น้าปลา ปลาร้า ปลาส้ม ผกั ดอง น้าบูดู น้าส้มสายชู นมเปร้ียว การผลิตผงซกั ฟอกชนิดใหม่ท่ีมีเอนไซม์ การทาป๋ ุยจากวสั ดุเหลือทิ้ง เช่น เศษผกั อาหาร ฟางขา้ ว มลู สตั ว์ การแกไ้ ขปัญหาสิ่งแวดลอ้ ม เช่น การใชจ้ ุลินทรียใ์ นการกาจดั ขยะ หรือบาบดั น้าเสีย การแก้ไขปัญหาพลงั งาน เช่น การผลิตแอลกอฮอล์ ชนิด เอทานอลไร้น้า เพื่อผสมกบั น้ามนัเบนซิน เป็น “แก๊สโซฮอล”์ เป็นเช้ือเพลิงรถยนต์ การเพ่มิ คุณค่าผลผลิตของอาหาร เช่น การทาใหโ้ คและสุกรเพิ่มปริมาณเน้ือ การปรับปรุงคุณภาพน้ามนั ในพชื คาโนล่า การทาผลิตภณั ฑจ์ ากไขมนั เช่น นม เนย น้ามนั ยารักษาโรค ฯลฯ การรักษาโรค และบารุงสุขภาพ เช่น สมุนไพรเทคโนโลยชี ีวภาพทนี่ ามาใช้ประโยชน์ในประเทศไทย ประเทศไทยไดม้ ีการคน้ ควา้ ทางดา้ นเทคโนโลยชี ีวภาพ เพ่อื ทาประโยชน์ต่อประเทศ ซ่ึงส่วนใหญ่จะเป็นเทคโนโลยชี ีวภาพดา้ นการเกษตร เช่น 1. การเพาะเล้ียงเน้ือเยอ่ื ไดแ้ ก่ การขยายและปรับปรุงพนั ธุ์กลว้ ย กลว้ ยไม้ ไผ่ ไมด้ อกไม้ประดบั หญา้ แฝก 2. การปรับปรุงพนั ธุ์พืช ไดแ้ ก่ การปรับปรุงพนั ธุ์มะเขือเทศ พริก ถว่ั ฝักยาว ใหต้ า้ นทานต่อศตั รูพืช ดว้ ยเทคนิคการตดั ตอ่ ยนี การพฒั นาพชื ทนแลง้ ทนสภาพดินเคม็ และดินกรด เช่น ขา้ ว การปรับปรุงและขยายพนั ธุ์พชื ที่เหมาะสมกบั เกษตรที่สูง เช่น สตรอเบอร์รี่ มนั ฝร่ัง การผลิตไหลสตรอเบอร์รี่สาหรับปลูกในภาคเหนือ และอีสาน การพฒั นาพนั ธุ์พชื ตา้ นทานโรค เช่น มะเขือเทศ มะละกอ 3. การพฒั นาและปรับปรุงพนั ธุ์สตั ว์ ไดแ้ ก่ การขยายพนั ธุ์โคนมท่ีให้น้านมสูงโดยวธิ ี ปฏิสนธิในหลอดแกว้ และการฝากถ่าย ตวั ออ่ น การลดการแพร่ระบาดของโรคสัตว์ โดยพฒั นาวิธีการตรวจวินิจฉัยท่ีรวดเร็ว เช่น การตรวจพยาธิใบไมใ้ นตบั ในกระบือ การตรวจหาไวรัสสาเหตุโรคหวั เหลือง และจุดขาว จุดแดงในกงุ้ กลุ าดา 4. การผลิตป๋ ุยชีวภาพ เช่น ป๋ ุยคอก ป๋ ุยหมกั จุลินทรียต์ รึงไนโตรเจน และป๋ ุยสาหร่าย 5. การควบคุมโรคและแมลงโดยชีวนิ ทรีย์ เช่น การใชจ้ ุลินทรียค์ วบคุมโรคในแปลงปลูกมะเขือเทศ ขิง สตรอเบอร์รี่