วิทยาศาสตร์ ม.ปลาย พว31001

1

2 เอกสารสรปุ เน้อื หาทีต่ องรู รายวิชาวิทยาศาสตร ระดบั มัธยมศึกษาตอนปลาย รหัส พว31001 หลักสูตรการศกึ ษานอกระบบระดับการศกึ ษาขน้ั พนื้ ฐาน พทุ ธศกั ราช 2551 สํานกั งานสง เสรมิ การศึกษานอกระบบและการศกึ ษาตามอธั ยาศยั สาํ นักงานปลดั กระทรวงศึกษาธิการ กระทรวงศึกษาธกิ าร หา มจาํ หนาย หนังสือเรียนนจี้ ดั พมิ พดวยเงินงบประมาณแผนดนิ เพื่อการศึกษาตลอดชวี ิตสาํ หรับประชาชน ลิขสิทธ์เิ ปนของสาํ นักงาน กศน.สาํ นักงานปลดั กระทรวงศึกษาธกิ าร

3

สารบญั 4 คาํ นํา หนา คาํ แนะนาํ การใชเ อกสารสรปุ เน้ือหาทต่ี อ งรู บทที่ 1 ทกั ษะทางวิทยาศาสตรแ ละกระบวนการทางวิทยาศาสตร 1 บทท่ี 2 โครงงานวทิ ยาศาสตร 9 บทที่ 3 เซลล 14 บทที่ 4 พนั ธกุ รรมและความหลากหลายทางชีวภาพ 27 บทท่ี 5 เทคโนโลยชี ีวภาพ 33 บทท่ี 6 ทรัพยากรธรรมชาติ และสิ่งแวดลอม 39 บทที่ 7 ธาตุ สมบตั ขิ องธาตุและธาตกุ ัมมนั ตภาพรงั สี 61 บทท่ี 8 สมการเคมีและปฏกิ ิรยิ าเคมี 72 บทที่ 9 โปรตนี คารโ บไฮเดรต และไขมัน 81 บทท่ี 10 ปโ ตรเลยี มและพอลเิ มอร 99 บทท่ี 11 สารเคมกี บั ชวี ติ และสง่ิ แวดลอ ม 115 บทที่ 12 แรงและการเคลอ่ื นที่ 121 บทที่ 13 เทคโนโลยอี วกาศ 126 บทท่ี 14 อาชพี ชา งไฟฟา 130 กิจกรรมทายเลม 137 บรรณานกุ รม 169 คณะผูจัดทํา 175

1 คําแนะนําการใชเอกสารสรุปเน้อื หาท่ีตองรู หนังสือเรียนสรุปเน้ือหา รายวิชาแบบเรียน กศน. หลักสูตรการศึกษานอกระบบระดับ การศึกษาข้ันพื้นฐาน พุทธศักราช 2551 เปนหนังสือสรุปเนื้อหาที่จัดทําข้ึน เพื่อใหผูเรียนที่เปน นักศึกษา กศน. สามารถทําความเขาใจ และเรียนรูในสาระสําคัญของเนื้อหารายวิชาสําคัญ ๆ ไดส ะดวก และสามารถเขาถงึ แกนของเนื้อหาไดดีขนึ้ ในการศึกษาหนังสือสรปุ เน้อื หารายวิชา ผูเรียนควรปฏิบตั ดิ งั นี้ 1. ศึกษาโครงสรางรายวิชาจากหนังสือใหเขาใจในหัวขอและสาระสําคัญ ผลการเรียนรู ที่คาดหวัง และขอบขา ยเนอ้ื หาของรายวชิ านนั้ ๆ เขา ใจกอน 2. ศกึ ษารายละเอยี ดเนอื้ หาของหนังสือสรปุ เนอื้ หาหนงั สอื เรยี นเลม นี้ โดยศึกษาแตละบท อยา งละเอยี ด ทําแบบฝกหดั หรอื กิจกรรมตามทีก่ าํ หนด และทําความเขาใจในเน้ือหาใหมใหเขาใจ กอนทีจ่ ะศกึ ษาเรอื่ งตอ ๆ ไป 3. หากตอ งการศึกษา รายละเอียดเนื้อหาเพ่ิมเติมจากหนังสือสรุปเนื้อหาหนังสือเรียนน้ี ใหผ เู รียนศึกษาเพ่มิ เตมิ จากหนงั สอื เรยี น หรอื ครูผูสอนของทาน

1 บทท่ี 1 ทักษะทางวิทยาศาสตรแ ละกระบวนการทางวทิ ยาศาสตร วิทยาศาสตรมคี วามสาํ คญั อยา งไร วิทยาศาสตรเปน เรอื่ งของการเรียนรเู กีย่ วกบั ธรรมชาติ โดยมนษุ ยใ ชก ระบวนการสงั เกต สาํ รวจตรวจสอบ ทดลองเกี่ยวกบั ปรากฏการณทางธรรมชาตแิ ละนําผลมาจดั เปน ระบบหลกั การ แนวคิดและทฤษฎี กระบวนการทางวทิ ยาศาสตร มีลําดบั ขน้ั ตอนอยา งไรบา ง กระบวนการทางวทิ ยาศาสตร เปนแนวทางการดําเนินการโดยใชทักษะวิทยาศาสตรไปใช ในการจัดการ มลี าํ ดับข้นั ตอน 5 ขน้ั ตอน คอื 1. ขั้นตอนที่ 1 การกําหนดปญหา เปนการกําหนดเรื่องท่ีจะศึกษา หรือการแกปญหา ซงึ่ เปน ปญ หาท่ีไดม าจากการสังเกตสิ่งทพี่ บเหน็ เชน ทาํ ไมตนไมท่ปี ลกู ไวใ บเหย่ี วเฉา 2. ขั้นตอนท่ี 2 การตั้งสมมติฐาน เปนการคาดคะเนคําตอบของปญหาอยางมีเหตุผล โดยใชขอมูลจากการสังเกต การพบผูรูในเรื่องนั้น ๆ โดยมีการกําหนดตัวแปรที่เก่ียวของกับการ ทดลอง ไดแ ก ตวั แปรตน ตัวแปรตาม และตัวแปรควบคุม 3. ขั้นตอนท่ี 3 การทดลองและรวบรวมขอมูล เปนการปฏิบัติการทดลอง คนหาความจริง ใหสอดคลองกับสมมติฐานท่ีต้ังไวในข้ันตอนการตั้งสมมติฐาน (ข้ันตอนท่ี 2) และรวบรวมขอมูล จากการทดลองอยา งเปน ระบบ 4. ขนั้ ตอนที่ 4 การวิเคราะหขอมูล เปนการนําขอมูลท่ีรวบรวมไดจากขั้นตอนการทดลอง และรวบรวมขอมูล (ขั้นตอนที่ 3) มาวิเคราะหหาความสัมพันธของขอเท็จจริงตาง ๆ เพื่อนํามา อธิบายและตรวจสอบกบั สมมตฐิ านท่ตี ้งั ไวในข้นั ตอนการตงั้ สมมติฐาน (ขนั้ ตอนท่ี 2) 5. ขั้นตอนท่ี 5 การสรุปผล เปนการสรุปผลการศึกษา การทดลอง โดยอาศัยขอมูลและ การวิเคราะหขอมูลจากข้ันตอนการวิเคราะหขอมูล (ข้ันตอนที่ 4) เปนหลักในการสรุปผลการ ทดลอง

2 ทกั ษะกระบวนการทางวทิ ยาศาสตร ประกอบดว ยทกั ษะในเร่ืองใดบาง 1. ทกั ษะการสังเกต หมายถงึ การใชป ระสาทสัมผัสทั้ง 5 ในการสงั เกต 2. ทักษะการวัด หมายถงึ การเลือกใชเ ครอ่ื งมือวัดปริมาณของสิ่งของออกมาเปนตัวเลขที่ แนนอนไดอยางเหมาะสมและถกู ตอ ง 3. ทักษะการจาํ แนกประเภทหรอื ทกั ษะการจัดประเภทสิง่ ของ หมายถึง การแบงพวกหรือ การเรียงลําดบั วตั ถุ 4. ทกั ษะการใชค วามสมั พันธระหวา งสเปสกับเวลา หมายถึง การหาความสัมพันธระหวาง มิติตา ง ๆ ท่เี กย่ี วกบั สถานที่ รูปทรง ทศิ ทาง ระยะทาง พ้ืนที่ เวลา ฯลฯ 5. ทักษะการคํานวณและการใชจํานวน หมายถึง การนําเอาจํานวนท่ีไดจากการวัด การสังเกต และการทดลอง มาจดั กระทาํ ใหเ กดิ คาใหม เชน การบวก ลบ คูณ หาร และนําคาท่ีได จากการคํานวณไปใชป ระโยชนใ นการแปลความหมาย และลงขอ สรุป 6. ทักษะการจัดกระทําและส่ือความหมายขอมูล หมายถึง การนําเอาขอมูลซึ่งไดมาจาก การสังเกต การทดลอง มาจดั ทําในรปู แบบใหม เชน จัดทาํ เปน กราฟ ตาราง แผนภูมิ ฯลฯ 7. ทักษะการลงความเห็นจากขอมูล หมายถึง การเพิ่มเติมความคิดเห็นใหกับขอมูลท่ีมีอยู อยา งมีเหตผุ ล โดยใชป ระสบการณเ ดิมมาชวย ซ่ึงขอมลู อาจไดจากการสังเกต การวัด การทดลอง ซง่ึ การลงความเหน็ จากขอมลู เดยี วกัน อาจลงความเหน็ ไดห ลายอยา ง 8. ทักษะการพยากรณ หมายถึง การคาดคะเนหาคําตอบลวงหนากอนการทดลอง โดยอาศัยขอมูลที่ไดจากการสังเกต การวัด โดยศึกษาความสัมพันธระหวางตัวแปรท่ีไดศึกษา มาแลว หรือจากประสบการณท ี่เกดิ ขึน้ 9. ทักษะการตั้งสมมติฐาน หมายถึง การคิดหาคาคําตอบลวงหนากอนการทดลอง โดยอาศัยการสังเกต ความรู ประสบการณเดมิ เปน พ้ืนฐาน 10. ทกั ษะการควบคมุ ตัวแปร หมายถงึ การควบคุมสิง่ อ่นื ๆ นอกเหนือจากตัวแปรอิสระที่ จะทําใหผลการทดลองคลาดเคลื่อน ซึ่งตัวแปรแบงเปน 3 ประเภท คือ ตัวแปรอิสระหรือ ตวั แปรตน ตวั แปรตาม ตวั แปรทตี่ อ งควบคุม 11. ทักษะการตีความหมายและลงขอสรุป ขอมูลทางวิทยาศาสตรสวนใหญจะอยูในรูป ตาราง รูปภาพ กราฟ ฯลฯ ซึ่งการนําขอมูลไปใชตองตีความใหสะดวกท่ีจะสื่อความหมายได ถกู ตอ ง และเขา ใจตรงกัน

3 12. ทักษะการกําหนดนิยามเชงิ ปฏิบัติการ หมายถึง การกําหนดความหมายและขอบเขต ของคําตาง ๆ ทม่ี อี ยูในสมมตฐิ านที่จะทดลองใหมีความรัดกมุ เปน ทเ่ี ขาใจตรงกัน 13. ทักษะการทดลอง หมายถึง กระบวนการปฏิบัติการโดยใชทักษะตาง ๆ เชน การสังเกต การวัด ฯลฯ มาใชรวมกันเพ่ือหาคําตอบ ซ่ึงประกอบดวยกิจกรรม 3 ข้ันตอน คือ การออกแบบการทดลอง การปฏิบัตกิ ารทดลอง และการบนั ทึกผลการทดลอง คณุ ลกั ษณะของบคุ คลที่มจี ิตวิทยาศาสตร ควรเปน อยางไร 1. เปนคนที่มีเหตผุ ล 2. เปน คนท่ีมคี วามอยากรอู ยากเหน็ 3. เปนบุคคลที่มใี จกวา ง 4. เปน บคุ คลทมี่ ีความซอ่ื สตั ยและมใี จเปนกลาง 5. มีความเพยี รพยายาม 6. มคี วามละเอยี ดรอบคอบ เทคโนโลยี คืออะไร เทคโนโลยี หมายถึง ความรู วิชาการรวมกับความรูวิธีการและความชํานาญที่ สามารถนาํ ไปปฏิบตั ใิ หเ กิดประโยชนส งู สดุ สนองความตอ งการของมนษุ ยเ ปน สิง่ ทีม่ นษุ ยพัฒนาขึ้น เพอื่ ชวยในการทํางานหรอื แกปญ หาตาง ๆ เชน อปุ กรณ เครือ่ งมอื เคร่อื งจกั ร วัสดุ ฯลฯ เทคโนโลยสี ามารถนาํ ไปใชดานใดไดบาง เทคโนโลยใี นการประกอบอาชพี ทีม่ ีสวนเกย่ี วขอ งในหลายดาน เชน 1. เทคโนโลยีกับการพัฒนาอุตสาหกรรม เปนการนําเทคโนโลยีมาใชในการผลิต ทําให ประสิทธิภาพในการผลิตเพิ่มขึ้น ประหยัดแรงงาน ลดตนทุน รักษาสภาพแวดลอม เชน คอมพิวเตอร พลาสติก แกว เปนตน

4 2. เทคโนโลยีกับการพัฒนาดานการเกษตร เปนการใชเทคโนโลยีในการเพิ่มผลผลิต ปรบั ปรงุ พนั ธุ ในการนําเทคโนโลยีมาใชในการพัฒนาจะตองศึกษาปจจัยแวดลอมหลายดาน เชน ทรพั ยากรส่ิงแวดลอ ม เทคโนโลยที ใี่ ชในชีวติ ประจาํ วัน ในปจ จบุ นั มีการนาํ เทคโนโลยีมาใชใ นชีวิตประจาํ วันของมนุษยม มี ากมาย เชน การสงจดหมาย ผานทางอนิ เตอรเน็ต การอานหนงั สอื ผานอินเตอรเ น็ต ซึ่งเปนเทคโนโลยีที่มีกาวหนาอยางรวดเร็ว เปนการประหยัดเวลาในการคนหาความรตู า ง ๆ ไดรวดเรว็ ยง่ิ ขึน้ เทคโนโลยที เ่ี หมาะสมคอื อะไร เทคโนโลยีที่เหมาะสม หมายความถึง เหมาะสมตอสภาพเศรษฐกิจ สังคม และความตองการ ของประเทศ เทคโนโลยีบางเรือ่ งเหมาะสมกบั บางประเทศ ท้ังนข้ี ึ้นอยกู บั สภาวะของแตล ะประเทศ เชน ความจําเปนท่นี าํ เทคโนโลยมี าใชใ นประเทศไทย ประชาชนสวนใหญเปนเกษตรกร ดังน้ันการ นําเทคโนโลยีมาใชจึงเปนเรื่องจําเปน เชน การขายเมล็ดโกโกใหตางประเทศแลวนําไปผลิต เปน ช็อคโกแลต ซง่ึ ถา ตง้ั โรงงานในประเทศไทยตอ งใชเ ทคโนโลยีเขามามีบทบาทในการพัฒนาการ แปรรปู เทคโนโลยชี ีวภาพทางการเกษตรคอื อะไร เปนการใชเทคโนโลยีการพัฒนาการเกษตร ดานพืช และสัตว ดว ยเทคโนโลยชี ีวภาพ ไดแ ก 1. การปรับปรุงพันธพุ ืชและการผลติ พืชพันธุใหม เชน พืชไร พชื ผกั ไมดอก 2. การผลติ พชื พันธดุ ีใหไดป รมิ าณมาก ๆ ในระยะเวลาอนั สั้น 3. การผสมพันธสุ ตั วและการปรับปรงุ พนั ธสุ ัตว 4. การควบคมุ ศัตรูพชื โดยชีววิธี และจุลินทรียท่ชี ว ยรกั ษาสภาพแวดลอ ม 5. การปรบั ปรงุ กระบวนการการผลิตอาหารใหม ีประสทิ ธภิ าพและมคี วามปลอดภยั ตอ ผูบริโภค 6. การรเิ ร่มิ คน ควา หาทรัพยากรธรรมชาติมาใชป ระโยชน และการสรางทรพั ยากรใหม

5 เทคโนโลยแี ละสงั คมมีความสมั พนั ธก นั อยา งไร เทคโนโลยีมีความสัมพันธกับการดํารงชีวิตของมนุษยมาเปนเวลานาน ต้ังแตยุค ประวัติศาสตร เทคโนโลยีเปนส่ิงที่มนุษยนําความรูจากธรรมชาติวิทยามาคิดคน และดัดแปลง เพ่ือแกป ญ หาพน้ื ฐานในการกอสราง การชลประทาน การนําเครื่องมือเครื่องใช ฯลฯ ในปจจุบัน ปจจยั การเพ่ิมจํานวนของประชากร ขอจํากัดดานทรัพยากรธรรมชาติ เปนปจจัยสําคัญในการนํา และการพัฒนาเทคโนโลยีมาใชมากข้ึน เทคโนโลยีกอใหเกิดผลกระทบตอสังคมและในพื้นที่ท่ีมี เทคโนโลยีเขาไปเกี่ยวของในหลายรูปแบบ เทคโนโลยีชวยใหสังคมหลาย ๆ แหง เกิดการพัฒนา ทางเศรษฐกิจมากขึ้น การเลอื กใชเ ทคโนโลยีไดอ ยา งเหมาะสม มีความสัมพันธก บั การดํารงชวี ติ ของมนษุ ยอ ยา งไร เทคโนโลยีมีความสัมพันธกับการดํารงชีวิตของมนุษยเปนเวลานาน เปนส่ิงที่มนุษยใช แกปญหาพ้ืนฐานในการดํารงชีวิต เชน การเพาะปลูก ท่ีอยูอาศัย เครื่องนุงหม ยารักษาโรค ในระยะแรกเทคโนโลยีที่นํามาใชเปนเทคโนโลยีพื้นฐานที่ไมสลับซับซอนเหมือนในปจจุบัน การเพิ่มของประชากรและขอจํากัดดานทรัพยากรธรรมชาติ และการพัฒนาความสัมพันธกับ ตางประเทศเปนปจจัยสําคัญในการนํา และพัฒนาเทคโนโลยีมาใชมากข้ึน ดังน้ันการเลือกใช เทคโนโลยคี วรขึน้ กบั ความตองการ และความเหมาะสมในชุมชน ไมควรเลือกใชเทคโนโลยีที่มีแต ความทนั สมยั หรอื เปนของใหมแตเพียงอยางเดียว เชน ในชุมชนมีการเล้ียงกระบือ หรือโคในทุก ครัวเรือน ก็ไมจําเปนตองใชรถไถนาทตี่ องใชพลังงานเช้ือเพลิง จะทาํ ใหส ามารถใชประโยชนจากสิ่ง ทม่ี ใี หค มุ คา มากท่ีสุด และเปนการลดภาระคาใชจ ายอีกดว ย อุปกรณท างวทิ ยาศาสตรค ืออะไร อปุ กรณทางวทิ ยาศาสตร คอื เครอ่ื งมอื ท่ใี ชทั้งภายในและภายนอกหองปฏบิ ตั ิการ เพื่อใช ทดลองและหาคาํ ตอบตาง ๆ ทางวิทยาศาสตร

6 เคร่อื งมอื ทางวิทยาศาสตรม กี ป่ี ระเภทอะไรบา ง เคร่ืองมอื ทางวิทยาศาสตร มี 3 ประเภท คอื 1. ประเภทท่วั ไป เชน บีกเกอร หลอดทดสอบ แทงแกวคนสาร กลองจุลทรรศน ตะเกียง แอลกอฮอล 2. ประเภทเครื่องมือชาง เปนอุปกรณท่ีใชไดทั้งภายในหองปฏิบัติการ และภายนอก หองปฏิบตั ิการ เชน แปรง คมี เปน ตน 3. ประเภทสิ้นเปลอื งและสารเคมี เปน อุปกรณทางวิทยาศาสตรท ่ีใชแลวหมดไป ไมสามารถ นาํ กลบั มาใชไ ดอ กี เชน กระดาษลิตมสั กระดาษกรอง สารเคมี เปนตน อปุ กรณทางวทิ ยาศาสตรใชง านอยา งไรบา ง ตัวอยางการใชง านอุปกรณว ิทยาศาสตร ประเภททวั่ ไป 1. บีกเกอร เปนอุปกรณวิทยาศาสตรท่ีใชเพื่อใหผูใชสามารถทราบปริมาตรของเหลวท่ี บรรจุอยูไดอยางคราว ๆ 2. หลอดทดสอบ เปนอุปกรณที่ใชใสสารในการทดลอง มีทั้งชนิดธรรมดา ใชใสสารเพื่อ ทดลองปฏกิ ริ ิยาเคมีระหวา งสารทเี่ ปน สารละลาย ทมี่ ปี รมิ าตรนอย ๆ และชนดิ ทนไฟ ใชสําหรับใส สาร เพื่อเผาดว ยเปลวไฟ 3. ปเปตต เปนอุปกรณท่ีใชในการวัดปริมาตรของเหลวท่ีมีจํานวนนอยไดอยางใกลเคียง ความจรงิ 4. บิวเรตต เปนอุปกรณวัดปริมาตรที่มีขีดบอกปริมาตรตาง ๆ และมีก็อกสําหรับเปด – ปด เพื่อบังคับการไหลของของเหลว บิวเรตตเปนอุปกรณที่ใชในการวิเคราะห มีขนาดตั้งแต 10 มลิ ลิลิตร จนถึง 100 มิลลิลติ ร บิวเรตตสามารถวดั ปริมาตรไดอ ยา งใกลเ คยี งความจริงมากท่ีสุด 5. เครือ่ งชง่ั มี 2 แบบ คอื แบบ triple – beam แบบ equal – arm

7 การใชง านอปุ กรณวิทยาศาสตรป ระเภทเครื่องมอื ชาง เวอรเ นีย เปนเครอ่ื งมือท่ใี ชว ัดความยาวของวัตถุทั้งภายในและภายนอกของชิ้นงาน การใชง านอปุ กรณว ิทยาศาสตรป ระเภทสนิ้ เปลอื งและสารเคมี กระดาษกรอง เปนกระดาษท่ีกรองสารทอี่ นุภาคใหญออกจากของเหลว ซงึ่ มขี นาดของ อนภุ าคท่เี ลก็ กวา กระดาษลิตมสั เปนกระดาษที่ใชทดสอบสมบตั ิความเปนกรด – เบสของของเหลว สารเคมี หมายถงึ อะไร สารเคมี หมายถงึ สารท่ปี ระกอบดวยธาตุเดียวกนั หรือสารประกอบจากธาตตุ า งๆ รวมกนั ดว ยพนั ธะเคมี ซึ่งในหอ งปฏิบตั ิการจะมีสารเคมมี ากมาย การใชวสั ดุอปุ กรณทางวิทยาศาสตรแ ละสารเคมี ควรมีขอปฏิบตั ิอยางไร การใชวัสดุอปุ กรณท างวิทยาศาสตรแ ละสารเคมี ตอ งคาํ นงึ ถงึ ความเหมาะสม ความ จําเปน ในการใชง าน และตอ งคํานึงถงึ ความปลอดภยั มขี อปฏบิ ัตดิ งั นี้ 1. ปฏิบัติตามคําแนะนาํ ของผูดูแลปฏบิ ัตกิ ารอยางเครงครดั ไมปฏิบตั กิ ารคนเดยี ว และ ตองมผี ดู ูแลอยดู วยทุกคร้งั 2. สวมเสอื้ กาวน และแวนกันสะเก็ดทุกครง้ั 3. อานฉลากสารเคมีกอ นทกุ ครั้ง และใชเทาทีจ่ ําเปน 4. หามชมิ สารเคมี หรอื สัมผสั ดว ยมอื เปลา 5. อุปกรณท ่ใี ชกับความรอ นตองระวงั เปนพเิ ศษ 6. อุปกรณไ ฟฟา ตอ งตรวจสอบความพรอ มกอนใชงานทุกคร้ัง 7. เลอื กใชอ ปุ กรณวิทยาศาสตรใ หเ หมาะสมกับการใชง าน

8 ตัวอยา งการเลอื กใชว ัสดอุ ุปกรณท างวิทยาศาสตรแ ละสารเคมอี ยางถกู ตอ งและ เหมาะสม 1. ถาตองการใชของเหลวหรือสารละลายปริมาณนอย ๆ เชน 5 มิลลิลิตร ควรเลือกใช กระบอกตวงขนาดเลก็ ในการวัดปริมาตรของของเหลว และในการอานปรมิ าตร ใหยกกระบอกตวง ตง้ั ตรง และใหท องนาํ้ อยูในระดับสายตา แลว อานคาปริมาตร ณ จดุ ตํา่ สดุ ของทองนํ้า 2. การคนสารละลายใหเขากัน ควรใชแทงแกว คนสารละลายและตองระวังไมใหแทง แกว กระทบดา นขา งและกนของภาชนะ 3. การใชกระดาษลิตมัส ตองใชทีละแผน โดยตัดขนาดพอเหมาะกับที่จะใชงาน มือที่หยิบจะตองสะอาดและแหง ถาจะทดสอบกับของเหลว ตองวางกระดาษลิตมัสบนถวย กระเบ้ือง แผนกระจกหรือกระดาษที่สะอาด แลว ใชแ ทงแกว สะอาด จมุ ของเหลวมาแตะ 4. การใชอุปกรณวัดความยาวและความสูง ไดถูกวิธี และอานมาตราสวนไดถูกตอง ทําไดโดยใหต าอยตู ้งั ฉากกบั ขดี บอกความยาวหรอื ความสูงน้นั 5. เทอรมอมิเตอร การใชวัดอุณหภูมิควรเลือกท่ีมีชวงอุณหภูมิสูงสุด – ต่ําสุด ใหเ หมาะสมกบั ส่ิงที่จะวัด เพราะถานําไปวัดอุณหภูมิสูงเกินไป จะทําใหหลอดแกวแตก การอาน อณุ หภมู ิตองใหสายตาอยูในระดับเดียวกับของเหลวในเทอรม อมิเตอร 6. การใชสารละลายที่เปนกรด เม่ือทําสารละลายหก ควรรีบทําใหเจือจางดวยน้ํากอน แลวโรยโซดาแอช หรือโซเดียมไบคารบอเนต หรือเทสารละลายดาง เพ่ือทําใหกรดเปนกลาง ตอจากนน้ั จึงลางดว ยนํา้ ใหสะอาด

9 บทที่ 2 โครงงานวทิ ยาศาสตร โครงงานวทิ ยาศาสตร หมายถงึ อะไร และแบง ออกไดเปน กปี่ ระเภท โครงงานวิทยาศาสตร เปนกิจกรรมเกี่ยวกับวิทยาศาสตรและเทคโนโลยีซึ่งเปนกิจกรรมที่ ตองใชกระบวนการทางวทิ ยาศาสตรใ นการศกึ ษาคนควา โดยผูเรียนจะเปนผดู ําเนินการดวยตนเอง ทง้ั หมด ต้งั แตเริ่มวางแผนในการศึกษาคนควา การเก็บรวบรวมขอมูล การแปลผล สรุปผล และ เสนอผลการศกึ ษา โดยมผี ูชาํ นาญการเปนผใู หคาํ ปรึกษา ประเภทของโครงงานวทิ ยาศาสตร แบง ออกไดเปน 4 ประเภท คอื 1. โครงงานประเภทสํารวจ เปนโครงงานท่ีมีลักษณะเปนการศึกษาเชิงสํารวจ รวบรวม ขอมลู แลวนาํ ขอมูลมาจัดทาํ และนาํ เสนอในรปู แบบตา ง ๆ 2. โครงงานประเภททดลอง เปนโครงการท่ีมีลักษณะกิจกรรมที่เปนการศึกษาหาคําตอบ ของปญหาใดปญหาหน่ึงดวยวิธีการทดลอง เพ่ือหาคําตอบของปญหาท่ีตองการทราบ หรือ เพอ่ื ตรวจสอบสมมตฐิ านทตี่ ง้ั ไว 3. โครงงานประเภทการพัฒนาหรือประดิษฐ เปนโครงงานที่มีลักษณะกิจกรรมท่ีเปน การศึกษาเกี่ยวกับการประยุกต ทฤษฎี หรือหลักการทางวิทยาศาสตร เพ่ือประดิษฐเคร่ืองมือ เครอื่ งใช หรอื อปุ กรณเ พ่อื ประโยชนใชส อยตาง ๆ 4. โครงงานประเภทการสรางทฤษฎีหรืออธิบาย เปนโครงงานท่ีมีลักษณะกิจกรรมท่ีผูทํา จะตอ งเสนอแนวคดิ หลกั การ หรือทฤษฎีใหม ๆ อยางมีหลักการทางวิทยาศาสตรในรูปแบบของ สูตรสมการ หรือคําอธบิ ายซงึ่ เปนแนวคิดใหมท ่ียงั ไมเ คยนําเสนอ โครงงานประเภทน้ีผูทําจะตองมี พนื้ ฐานความรูทางวทิ ยาศาสตรเปน อยางดี

10 ขน้ั ตอนของการทาํ โครงงานวทิ ยาศาสตร มีอะไรบา ง การทําโครงงานวิทยาศาสตร มี 7 ขนั้ ตอน ดงั นี้ 1. ขน้ั สํารวจหรือตัดสินใจเลอื กเรื่องที่จะทํา ควรพิจารณาถึงความพรอ มในดานตาง ๆ เชน มีความรูและทักษะในการใชเคร่ืองมืออุปกรณตาง ๆ ที่ใชในการศึกษา มีผูทรงคุณวุฒิรับเปน ท่ปี รึกษา มีเวลา และงบประมาณเพยี งพอ 2. ขัน้ ศึกษาขอ มูลทเ่ี กี่ยวของกับเรอ่ื งทีต่ ดั สินใจทาํ จะชวยใหผูเรียนไดแนวคิดท่ีจะกําหนด ขอบขา ยเรื่องท่ีจะศึกษาคนควาใหเฉพาะเจาะจงมากข้ึน และยังไดความรูเรื่องท่ีจะศึกษาคนควา เพมิ่ เติม จนสามารถออกแบบการศึกษา ทดลองและวางแผนดําเนินการทําโครงงานวิทยาศาสตร อยา งเหมาะสม 3. ข้ันวางแผนดําเนินการ เปนข้ันตอนท่ีจะตองมีการวางแผนอยางละเอียดรอบคอบ และ มีการกาํ หนดข้ันตอนในการดําเนนิ งานอยางรัดกมุ เพอ่ื ใหก ารดาํ เนินงานบรรลุจดุ มงุ หมายทกี่ ําหนดไว 4. ขน้ั เขยี นเคา โครงของโครงงานวทิ ยาศาสตร ซ่งึ มีรายละเอยี ด ประกอบดว ย 4.1 ช่ือโครงงาน ควรเปนขอความสั้น ๆ กะทัดรัด ชัดเจน ส่ือความหมายตรง และ ควรเจาะจงวาจะศึกษาเรื่องใด 4.2 ช่อื ผทู ําโครงงาน ระบุผรู บั ผิดชอบโครงงาน เปน รายบคุ คลหรอื กลมุ กไ็ ด 4.3 ช่ือทป่ี รึกษาโครงงาน เปน อาจารยหรือผทู รงคณุ วฒุ กิ ็ได 4.4 ที่มาและความสาํ คัญของโครงงาน จะเปนการอธิบายความสําคัญเหตุผลท่ีเลือกทํา โครงการน้ี 4.5 วัตถปุ ระสงคโ ครงงาน เปนการบอกจุดมงุ หมายของงานท่ีจะทํา โดยสามารถวัดและ ประเมินผลได 4.6 สมมติฐานของโครงงาน เปนคําอธิบายที่คาดไวลวงหนา อาจผิดหรือถูกก็ได สมมติฐานทด่ี คี วรมีเหตุผลรองรบั และสามารถทดสอบได 4.7 วัสดุ อุปกรณแ ละสิ่งทต่ี องใช เปนการระบุวสั ดอุ ุปกรณท จ่ี าํ เปน ใชในการดําเนินงาน วา มอี ะไรบา ง ไดมาจากไหน 4.8 วธิ ีดาํ เนินการ เปน การอธิบายขน้ั ตอนการดาํ เนนิ งานอยางละเอียดทกุ ข้ันตอน 4.9 แผนปฏิบตั กิ าร เปนการกาํ หนดเวลาเร่มิ ตน และเวลาเสร็จงานในแตละขัน้ ตอน

11 4.10 ผลท่ีคาดวาจะไดรับ เปนการคาดการณผลท่ีจะไดรับจากการดําเนินงานไว ลว งหนา 4.11 เอกสารอางองิ เปน การบอกแหลงขอ มลู หรือเอกสารที่ใชในการศกึ ษาคนควา 5. ขั้นลงมอื ปฏิบัติ เปนข้ันตอนท่ีสําคัญในการทําโครงงาน โดยจะตองคํานึงถึงเรื่องความ พรอมของวัสดุอุปกรณ และสิ่งอ่ืน ๆ ในข้ันตอนนี้จะตองมีการบันทึกผล การประเมินผล และ สรปุ ผลการปฏบิ ตั ิ 6. ข้ันเขยี นรายงานโครงงาน จะตองเขียนรายงานใหชัดเจน ใชศัพทเทคนิคที่ถูกตอง การ ใชภ าษาตองกะทดั รดั ชัดเจน เขาใจงา ย และครอบคลุมประเดน็ สําคญั ทงั้ หมดของโครงงาน 7. ขั้นเสนอผลงานและจัดแสดงผลงานโครงงาน ในการนําเสนอผลงานจัดทําไดหลาย รูปแบบ เชน การจัดนิทรรศการ การประชุมทางวิชาการ ในการนําเสนอผลงานควรนําเสนอให ครอบคลมุ ประเดน็ สาํ คัญ ๆ ทง้ั หมดของโครงงาน การทาํ โครงงาน ควรมกี ารวางแผนการทาํ งานอยางไร การวางแผนการทาํ โครงงาน เปน ขน้ั ตอนที่สําคัญ โดยจะตองทาํ อยางเปนขัน้ ตอน 1. การสังเกต และต้งั ประเดน็ คําถามท่เี กยี่ วกบั ส่งิ ท่สี นใจ อยากรู 2. รวบรวมขอ มูล ทาํ การคน ควาหาขอมลู ในส่งิ ท่ีตอ งการศกึ ษา โดยการอา นหนงั สือ วารสาร หรอื สอบถามผูรเู ก่ยี วกบั ส่ิงนน้ั 3. การตัง้ ชอ่ื เร่ือง ควรตั้งใหส ้ัน และบอกสาระทท่ี าํ โครงงาน 4. วัตถปุ ระสงค ตองเขียนใหช ัดเจน 5. ตั้งสมมติฐาน 6. ออกแบบการทดลอง 7. จดั หาวัสดุอุปกรณ 8. ทดลองและบนั ทกึ ขอมูล 9. รวบรวมและสรุปผลการทดลองในรูปแบบของตวั เลข ตาราง แผนภูมิ ฯลฯ

12 การเลอื กหัวขอการทําโครงงาน ควรพจิ ารณาในประเดน็ ใดบาง ประเดน็ ทคี่ วรพจิ ารณาในการเลอื กหัวขอ การทาํ โครงงาน มดี งั น้ี 1. ความรแู ละทกั ษะพ้ืนฐานของผูทําโครงงาน หัวขอเรื่องควรมีความยากงายเหมาะ กบั ระดับความรูข องผทู ํา ไมย ุงยาก หรอื ซับซอ นจนเกินไป และทสี่ ําคัญคือ ตอ งมคี วามเปน ไปได 2. แหลง ความรทู ่จี ะศึกษาคน ควา หัวขอเรอ่ื งนนั้ ตอ งมีแหลงความรูท่ีจะศึกษาคนควา มผี ทู รงคณุ วฒุ ทิ ี่จะใหค ําแนะนาํ หรอื คําปรึกษาได 3. วัสดุอุปกรณที่ตองใช ไมใชงบประมาณมากเกินไป อุปกรณควรใชส่ิงที่มีอยู หรือ สามารถสรา งขนึ้ เองได โดยใชงบประมาณไมมาก 4. เวลาทใ่ี ชในการทาํ โครงงาน ตอ งใชเ วลาไมม ากจนเกนิ ไป การนําเสนอโครงงานวิทยาศาสตร ควรมีประเดน็ ใดบาง การนําเสนอโครงงานวิทยาศาสตร เปนขั้นตอนสําคัญและเปนข้ันสุดทายของการทํา โครงงานวทิ ยาศาสตร เปน ข้นั ตอนท่ีแสดงผลผลิตของความคิดและการปฏิบัติการทั้งหมดของผูทํา โครงงาน เพ่ือใหผ อู น่ื รับรู และเขาใจถงึ ผลงานนน้ั การแสดงผลงาน ควรจดั ใหครอบคลมุ ประเดน็ สาํ คัญ ดังน้ี 1. ชอ่ื โครงงาน ชื่อผทู ําโครงงาน ชอื่ ทปี่ รึกษา 2. คาํ อธบิ ายถึงเหตุจงู ใจในการทาํ โครงงาน และความสําคญั ของโครงงาน 3. วธิ ีการดําเนินการ เลือกขัน้ ตอนทีเ่ ดน และสําคัญ 4. การสาธิตหรือแสดงผลทไ่ี ดจ ากการทดลอง 5. ผลการสังเกตและขอ มูลเดน ๆ ทไี่ ดจ ากการทําโครงงาน ขอควรคาํ นงึ ในการจัดแสดงผลงาน มอี ะไรบาง 1. ความปลอดภัยของการจัดแสดง 2. ความเหมาะสมกบั เนอ้ื ทีจ่ ัดแสดง 3. คําอธบิ ายท่เี ขยี นแสดงเนน ประเดน็ สาํ คัญ ชัดเจน เขาใจงายและนา สนใจ 4. ดงึ ดูดความสนใจในการเขาชม โดยใชรูปแบบท่ีนา สนใจ สีสดใส เนนจุดที่สําคญั 5. การใชต าราง และรปู ภาพประกอบจะตองจดั วางอยางเหมาะสม

13 6. ในการจดั แสดงผลงานตอ งใหถูกตอง เชน การสะกดคาํ ตองไมผิด 7. กรณีทเ่ี ปนส่ิงประดษิ ฐ ผลงานตองอยูใ นสภาพทีท่ าํ งานไดอ ยา งสมบูรณ ประโยชนของการนาํ ผลจากโครงงานไปใชค ืออะไร ประโยชนทไี่ ดจากการทาํ โครงงาน มีดังน้ี 1. ทําใหเ ปนบคุ คลที่มคี วามคดิ เปนเหตุเปนผล มีความเชือ่ มั่นในตนเอง 2. มีความเปน ผนู าํ และผูตามท่ดี ี กลาคิด กลาทาํ 3. เกิดทักษะดานตาง ๆ เชน ดานการวางแผนการทํางาน การตั้งคําถาม การรวบรวม ขอมลู การคดิ สรางสรรค การแสวงหาความรูดว ยตนเอง 4. นาํ ประสบการณจาการทําโครงงานไปใชในการดําเนินชวี ิต

14 บทที่ 3 เซลล เซลลหมายถงึ อะไร เซลล (Cell) หมายถึง หนวยท่ีเล็กที่สุดของสิ่งมีชีวิต ซ่ึงจะทําหนาที่เปนโครงสรางและ หนา ทีข่ องการประสานและการเจรญิ เติบโตของส่ิงมีชวี ติ สว นประกอบของเซลลป ระกอบดวยอะไรบา ง เซลลโดยทั่วไปไมวาจะมีรูปรางและขนาดแตกตางกันอยางไรก็ตาม แตจะมีลักษณะ โครงสรา งพน้ื ฐานสวนใหญคลา ยคลงึ กัน เซลลข องส่ิงมีชีวิต มสี ว นประกอบที่เปนโครงสรา งพื้นฐาน อยู 3 สวนใหญๆ คือ 1. สว นหอหุมเซลล ประกอบดวย 1.1 เย่ือหุม เซลล (Cell membrane) มีลกั ษณะเปนเยอื่ บางๆ ประกอบดวยโปรตีนและ ไขมนั มหี นาที่ ควบคมุ ปริมาณ และชนดิ ของสารทีผ่ า นเขาออกจากเซลล 1.2 ผนังเซลล (Cell wall) เปนสวนท่ีอยูนอกสุด ทําหนาท่ี เพิ่มความแข็งแรง และ ปอ งกนั อันตรายใหแ กเ ซลลพ ืช ประกอบดว ย สารเซลลูโลสเปนสว นใหญ นอกจากนี้มีคิวทิน ซูเบอ รนิ เพกทนิ ลิกนิน ผนงั เซลลพ บในเซลลพืช แบคทีเรยี และสาหราย 2. นิวเคลียส (nucleus) เปนสวนประกอบที่สําคัญที่สุดของเซลล นิวเคลียสทําหนาท่ี ควบคุมเมแทบอลิซึมของเซลล ควบคุมการสังเคราะหโปรตีนและเอนไซม ควบคุมการถายทอด ลักษณะ ทางพนั ธกุ รรมจากพอ แมไปสูรนุ ลกู หลาน ควบคุมกิจกรรมตางๆ ภายในเซลล ควบคมุ การ เจรญิ เติบโต และควบคมุ ลักษณะตา งๆ ของส่ิงมีชีวติ ประกอบดว ย 2.1 เย่ือหุมนิวเคลียส (nuclear membrane) เปนเย่ือบาง ๆ 2 ช้ัน แตละช้ัน ประกอบดวยลิพิดเรยี งตวั 2 ชัน้ มีโปรตีนแทรกเปนระยะๆ มีชอ งเลก็ ๆ ทะลุผา นเยอ่ื หมุ 2.2 นวิ คลีโอลัส (Nucleolus) ประกอบดวย DNA และ RNA ทําหนาท่เี กี่ยวของกับการ สังเคราะหโ ปรตนี เน่อื งจากเปนแหลงสรางไรโบโซม

15 2.3 โครมาทิน (Chromatin) ประกอบดวย ยีน และโปรตีนหลายชนิด บนยีนจะมีรหัส พันธกุ รรมซ่ึง ทําหนาท่คี วบคุมการสรางโปรตีน 3. ไซโทพลาสซึม (Cytoplasm) เปนสวนที่อยูรอบ ๆ นิวเคลียส มีลักษณะเปนของเหลว โดยมีสารอาหารและสารอ่ืนๆละลายอยู นอกจากน้ีในไซโทพลาสซึมยังมีออรแกเนลล ที่สําคัญ ไดแก 3.1 ไมโทคอนเดรยี (Mitochondria) ทําหนาที่สรางพลงั งานใหแ กเ ซลล 3.2 ไรโบโซม (Ribosome) พบท้ังในเซลล พืช และสัตว มีหนาที่เกี่ยวของกับการ สังเคราะหโ ปรตีน 3.3 ไลโซโซม (Lysosome) ทาํ หนา ที่ยอยสารและส่ิงแปลกปลอมทีเ่ ซลลไมต อ งการ 3.4 กอลจิบอดี (Golgi body) ทําหนาทสี่ ะสมโปรตนี เพื่อสงออกนอกเซลล 3.5 เอนโดพลาสมิกเรติคูลัม (Endoplasmic reticulum) มี 2 แบบ คือชนิดเรียบทํา หนา ท่สี รา งสารพวกไขมันและแบบขรขุ ระทําหนาท่ีขนสง โปรตีน 3.6 แวคิวโอล (Vacuole) เปนแหลงสะสมสารตา ง ๆ ซึ่งในเซลลพืชจะมีขนาดตามอายุ ของเซลล สิ่งมชี วี ติ มีการรกั ษาดลุ ยภาพยางไร สงิ่ มีชีวิตทุกชนิดมีการรกั ษาดุลยภาพสภาวะและสารตา งๆ ภายในรางกาย ดงั น้ี 1. การรกั ษาสมดลุ ของอณุ หภมู ิ 2. การรักษาสมดลุ ของนา้ํ 3. การรักษาสมดุลของกรด-เบส 4. การรกั ษาสมดลุ ของแรธ าตุ สาเหตุทีส่ ิง่ มีชวี ติ ตองมีกลไกการรกั ษาดุลยภาพของรา งกายเพราะวา สภาวะและสารตางๆ ภายในรางกายมีผลตอการทํางานของเอนไซม ซึ่งทําหนาท่ีเรงปฏิกิริยาชีวเคมีตางๆ ที่เกิดขึ้น ภายในเซลลแ ละรา งกาย ประกอบดว ย

16 พชื รกั ษาดุลยภาพของน้ําอยางไร พืชมกี ารรกั ษาดลุ ยภาพของนาํ้ โดย การคายน้ําถือเปนกระบวนการสําคัญในการรักษาดุลยภาพของนํ้าในพืช ซึ่งเปน กระบวนการที่พืชกําจัดนํ้าออกมาในรูปของไอนํ้าหรือหยดน้ํา โดยไอน้ําจะออกมาทางปากใบ (Stoma) ผิวใบ หรือรอยแตกบริเวณลําตนแตหยดนํ้าจะออกมาทางชองเปดบริเวณขอบใบหรือ ปลายใบ ปจ จยั ที่มผี ลตอการคายนํ้าของพืช ไดแก ลม ความกดดันอากาศ อุณหภูมิ ความเขมของ แสงสวา ง ความช้นื ในอากาศ ปรมิ าณนาํ้ ในดิน ผลจากการคายนํา้ ของพชื ขอดี 1. ชว ยใหพชื มอี ณุ หภมู ิลดลง 2-3°C 2. ชว ยใหพชื ดูดน้าํ และแรธ าตุในดนิ เขาสรู ากได 3. ชวยใหพ ืชลําเลยี งนา้ํ และแรธ าตุไปตามสวนตา งๆ ของพืชได ขอเสีย คือ พืชคายนํ้าออกไปมากกวาท่ีจะนําไปใชในการเจริญเติบโตและสราง ผลผลิต สัตวร ักษาดุลยภาพของน้ําและสารตา ง ๆ ในรา งกายอยา งไร สตั วร ักษาดลุ ยภาพของนา้ํ และสารตาง ๆ ในรางกายโดย อวัยวะสําคัญในการรักษาดุลยภาพของน้ําและสารตางๆ ในรางกาย คือ ไต (Kidneys) พบในสัตวม กี ระดูกสนั หลัง ไตคนมลี กั ษณะคลายเมด็ ถ่วั แดง 2 เมด็ อยูดา นหลังของลําตัว เมื่อผาไต จะสังเกตเห็นเนื้อไตชั้นนอกและช้ันใน ซ่ึงในเน้ือไตแตละขางประกอบดวยหนวยไต (Nephron) 1 ลา นหนว ย ทําหนา ที่กําจัดของเสียในรปู ของปส สาวะ

17 มนุษยม กี ารรกั ษาดลุ ยภาพของกรด-เบสในรา งกายอยางไร มนุษยรักษาดุลยภาพของกรด-เบสในรางกายโดย การเปลี่ยนแปลงความเปนกรด-เบสมากๆ จะทําใหเอนไซม (Enzyme) ภายในเซลลหรือ รางกายไมสามารถทํางานได ดังน้นั รา งกายจึงมกี ลไกการรักษาดุลยภาพความเปนกรด-เบสภายใน ใหค งที่ ซึง่ มี 3 วิธี คอื 1. การเพิ่มหรือลดอัตราการหายใจ ถา CO2 ในเลือดมีปริมาณมากจะสงผลใหศูนย ควบคุมการหายใจ คือสมองสวนเมดัลลาออบลองกาตา (Medulla Oblongata) สงกระแส ประสาทไปสัง่ ใหกลา มเน้อื กะบงั ลม และกลา มเนอ้ื ยดึ กระดกู ซ่ีโครงทํางานมากขนึ้ เพือ่ จะไดหายใจ ออกถขี่ ึ้น ทาํ ใหปรมิ าณ CO2 ในเลือดลดลงถา CO2 ในเลือดมีปริมาณนอย จะไปยับย้ังสมองสวน เมดลั ลาออบลองกาตา ซ่งึ จะทําใหก ลา มเนอื้ กะบังลมและกลามเนอื้ ยดึ กระดูกซ่โี ครงทํางานนอยลง 2. ระบบบัฟเฟอร (Buffer) คือ ระบบท่ีสามารถรักษาระดับคา pH ใกเกือบคงท่ีไวได เม่ือมีการเพ่ิมของสารที่มีฤทธ์ิเปนกรดหรือเบสเล็กนอย น้ําเลือด(เลือดท่ีแยกสวนของเม็ดเลือด และเกลด็ เลอื ดออกแลว) ทําหนาทเ่ี ปน ระบบบัฟเฟอรใ หก ับรา งกายมนษุ ย 3. การควบคุมกรดและเบสของไต ไตสามารถปรับสมดุลกรด-เบสของเลือดไดมาก โดยผานกระบวนการผลิตปสสาวะระบบน้ีจึงมีการทํางานมาก สามารถปรับคา pH ของเลือด ที่เปลี่ยนแปลงไปมากใหเขา สภู าวะปกติ (สมดุล) ไดแ ตจะใชเวลานาน ส่งิ มีชีวิตอน่ื ๆ มกี ารรกั ษาดุลยภาพของน้ําและแรธาตุอยา งไร ส่งิ มีชวี ิตอ่นื ๆ มีการรักษาดลุ ยภาพของนํ้าและแรธ าตุอยางไร การรักษาดุลยภาพของนา้ํ และแรธ าตุในรา งกายของสงิ่ มชี ีวติ จะเก่ียวของกับแรงดันออสโม ซิส (Osmotic Pressure) เพราะแรธาตุเปนสารที่ละลายน้ํา ซึ่งส่ิงมีชีวิตแตละชนิดมีกลไก การรักษาสมดุลของนํ้าและแรธาตใุ นรา งกาย ดังน้ี 1. โพรทิสต (Protist) โพรทิสต (Protist) ใชคอนแทรกไทลแวคิวโอล (Contractile Vacuole) กาํ จดั ของเสียและนํ้าสว นเกินออกจากเซลล

18 2. ปลาน้าํ จดื ความเขมขนของของเหลวในรา งกาย มากกวา น้ําจดื มีกลไกการรักษาสมดลุ คือ - มีผวิ หนังและเกล็ดปอ งกนั น้ําซมึ เขา - ขับปสสาวะบอ ยและนาํ้ ปสสาวะเจอื จาง - มีอวัยวะพิเศษท่ีเหงอื กคอยดูดแรธาตุกลับคนื 3. ปลานา้ํ เคม็ ความเขม ขนของของเหลวในรา งกายนอยกวา น้าํ ทะเล มีกลไกการรักษา สมดลุ คือ - มีผวิ หนงั และเกลด็ ปอ งกนั นาํ้ ซมึ ออก - ขับปสสาวะทีเ่ ขมขนออก - มีเซลลทีข่ บั แรธ าตสุ ว นเกินออกโดยวธิ ีแอกทฟี ทรานสปอรต (Active Transport) อยบู รเิ วณเหงอื ก - ขบั แรธาตสุ วนเกนิ ออกทางทวารหนกั 4. สัตวทะเลชนิดอื่น ๆ ความเขมขนของของเหลวในรางกาย ใกลเคียงกับน้ําทะเล จึงไมตองมีกลไกในการปรับสมดลุ เหมือนปลา 5. นกทะเล มีกลไกการรักษาสมดุล คือ มีตอมนาสิก (Nasal Gland) หรือตอมเกลือ (Salt Gland) ขบั เกลอื สว นเกนิ ออกไป สตั วรักษาดุลยภาพอุณหภมู ิ อยา งไร สตั วร ักษาดลุ ยภาพอณุ หภมู ิ โดย การรักษาดุลยภาพอุณหภูมิของสัตวแบงออกเปน 2 ประเภท ตามอุณหภูมิของรางกาย ดังนี้ 1. สัตวเลือดเย็น คือ สัตวท่ีมีอุณหภูมิภายในรางกายไมคงที่ เพราะจะเปล่ียนแปลงไป ตามอณุ หภูมขิ องสิง่ แวดลอ มภายนอก 2. สัตวเ ลอื ดอนุ คอื สัตวท่ีมอี ุณหภูมิภายในรางกายคงที่ ไมเปลี่ยนแปลงไปตามอุณหภูมิ ของสิ่งแวดลอม จะมีกลไกการรกั ษาอุณหภมู ภิ ายในรางกาย ดังน้ี 2.1 การรักษาอุณหภูมิโดยอาศัยโครงสรางของรางกาย โดยสัตวเลือดอุนจะมีการ พฒั นาโครงสรางของผิวหนงั เพ่ือปองกนั การสญู เสยี ความรอนของรางกายจากสภาวะแวดลอมที่มี อุณหภูมติ า่ํ เชน การมีช้ันไขมนั หนาอยใู ตชน้ั ผวิ หนงั การมขี นปกคลุมรา งกาย หรอื การมีโครงสราง

19 เพือ่ ลดความรอ นของรางกายจากสภาวะท่ีมีอุณหภูมิสูง เชน มีตอมเหง่ือและรูขุมขนตามรางกาย สําหรับระบายความรอ น เปนตน 2.2 การรกั ษาอุณหภมู ิโดยอาศยั การทํางานของระบบตาง ๆ ภายในรางกาย เปน การ ตอบสนอง ตออุณหภูมิท่ีเกิดจากการทํางานรวมกันของระบบตาง ๆ ภายในรางกาย โดยมีศูนยกลางการควบคุมอุณหภูมิ อยูที่สมองสวนไฮโพทาลามัส ซึ่งกระบวนการทํางานภายใน รา งกาย เพือ่ ตอบสนองตอ อุณหภมู จิ ะมีลาํ ดับข้ันตอนการทาํ งาน ดงั น้ี 2.2.1 การรับรูความรูสึกหนาวหรือรอน จะเกิดขึ้นที่ตัวรับรูการเปล่ียนแปลงของ อุณหภูมิ ซึ่งมี 2 ชนิด คือ ตัวรับความรูสกึ รอน ซ่ึงสามารถพบไดในผิวหนังทุกสวน โดยจะพบมาก ทบี่ ริเวณฝา มอื และฝา เทา สว นตัวรับความรูสึกหนาว จะพบไดมากท่ีบริเวณเปลือกตาดานในและ บรเิ วณเยอื่ บใุ นชอ งปาก 2.2.2 การทาํ งานรวมกนั ของศนู ยควบคมุ ในสมองสวนไฮโพทาลามัสจะรับสัญญาณ ความรสู ึกจากตวั รบั รูการเปล่ียนแปลงของอณุ หภมู ทิ วั่ รางกายแลว จดั การแปลขอมูล จากนั้นจึงสง กระแสประสาทไปสูอวัยวะหรือตัวแสดงการตอบสนองท่ีทําหนาท่ีปรับระดับอุณหภูมิในรางกาย เพ่ือใหเ กิดการเปลี่ยนแปลงทจ่ี ะชว ยปรบั อณุ หภมู ิในรางกายใหอยูในระดับท่ีเหมาะสม คือ ไมรอน และไมเ ย็นจนเกนิ ไป 2.2.3 การแสดงการตอบสนอง เมื่อไดรับสัญญาณจากสมองแลว ตัวแสดงการ ตอบสนองตา ง ๆ ในรา งกายจะเกดิ การเปล่ยี นแปลง เพอ่ื ชวยใหร ะดับอณุ หภมู ิในรางกายกลับเขาสู สมดลุ โดยลกั ษณะการตอบสนองเพอ่ื รักษาระดับอุณหภูมใิ นรางกายอาจมีไดห ลายลักษณะ ดงั นี้ - กระบวนการเมแทบอลิซึม เปนการเผาผลาญสารอาหารใหเกิดพลังงาน ความรอน โดยเมื่อรางกายมีอุณหภูมิลดตํ่าลง สมองสวนไฮโพทาลามัสจะสงสัญญาณไปกระตุน อวัยวะที่ควบคุมอัตรา เมแทบอลิซึมในรางกายเพื่อเพ่ิมกระบวนการเมแทบอลิซึมใหมากขึ้น ทาํ ใหอณุ หภมู ริ างกายสงู ขึน้ แตหากรา งกายมอี ณุ หภมู สิ งู สมองสวนไฮโพทาลามัสก็จะสงสัญญาณ ไปกระตุนอวัยวะตาง ๆ เพ่ือลดกระบวน การเมแทบอลิซึมในรางกายใหลดลง ทําใหอุณหภูมิ รา งกายลดลงดวย - เสนเลือด เมื่อรางกายมีอุณหภูมิสูง เสนเลือดจะขยายตัว ทําใหมีการ ลําเลียงเลือดจากอวัยวะตาง ๆ ภายในรางกายไปยังผิวหนังดีข้ึน ความรอนในรางกายจึงถายเท ออกสูภายนอกไดดีขึ้น ทําใหอุณหภูมิของรางกายลดลง แตถารางกายมีอุณหภูมิตํ่า เสนเลือดจะ

20 หดตัว ทาํ ใหม กี ารลาํ เลยี งเลอื ดไปยังผิวหนงั นอยลง ความรอนในรางกายจึงถายเทออกสูภายนอก ไดน อยลง รางกายจึงเก็บรักษาความรอ นไวได - การหลั่งของเหง่ือ เปนการระบายความรอนไปพรอมกับหยดน้ําเหง่ือ ทําใหอุณหภูมริ างกายลดลง - การหดตัวของรูขมุ ขน การหดตวั ของกลา มเน้อื โคนขน มีผลทาํ ใหรขู ุมขน หดเลก็ ลง จงึ ชวยลดการสญู เสียความรอ นทางรขู มุ ขน ทาํ ใหเ กิดการอาการขนลุก - การหดตวั ของกลามเนอ้ื ทําใหเกดิ อาการส่ันจงึ ไดพ ลังงานความรอนมา ชดเชยความรอนท่ีสูญเสียไป 2.3 การรักษาอุณหภูมิโดยการปรบั เปล่ียนพฤติกรรม ในกรณีท่ีเกิดการเปล่ียนแปลง อุณหภูมขิ องสิ่งแวดลอมอยา งรุนแรง การรักษาอณุ หภมู ิโดยโครงสรางของรางกายและการทํางาน ของระบบตา ง ๆ ภายในรา งกายไมเพียงพอตอการรักษาอุณหภูมิภายในรางกาย สัตวตาง ๆ จึงมี การปรับเปล่ียนพฤติกรรมบางอยาง เพ่ือใหสามารถใชสภาพแวดลอมเขามาชวยในการรักษา อุณหภูมภิ ายในรางกาย เชน การนอนแชนํ้า การอพยพไปสูพื้นที่มีอุณหภูมิเหมาะสมกวา การใส เสอื้ กนั หนาวของมนษุ ย เปน ตน การแบงเซลลของสิ่งมชี วี ติ มกี แ่ี บบอะไรบาง การแบงเซลลข องสง่ิ มชี วี ติ มี 2 แบบ ไดแก 1. การแบงเซลลแบบไมโทซิส (Mitosis) เปนการแบงเซลลเพื่อการเพ่ิมจํานวนเซลล รางกาย (somatic cell) ในส่ิงมีชีวิตหลายเซลลทาํ ใหมกี ารเจรญิ เติบโต และเปน การแบงเซลลเพ่ือ การสืบพนั ธุแบบ ไมอ าศัยเพศในส่งิ มีชวี ิตเซลลเดียวและหลายเซลล เซลลกอนการแบงเซลลเรียก เซลลแม (mother cell) มีโครโมโซม (chromosome) เปนดิพลอยด (diploid) หรือ 2n เม่ือเซลลแมแบงเซลลแบบไมโทซิสแลวไดเซลลลูก 2 เซลล (daughter cell) แตละเซลลมี โครโมโซม เปน 2n เทา กับเซลลแม

21 การแบงเซลลแบบไมโทซิส มีระยะตา งๆ ดังน้ี 1.ระยะอินเตอรเฟส(interphase) เปนระยะที่เซลลมี นิวเคลียสขนาดใหญมีเมแทบอลซิ ึมสงู มกี ารจาํ ลองโครโมโซม ใหมเหมอื นเดิมทกุ ประการแนบชดิ ติดกบั โครโมโซมเดิมเปน เสนบางๆมองเห็นไมชัดเจน 2. ระยะโพรเฟส (prophase) โครโมโซมหดตัวสน้ั และหนา ขึ้นทําใหเห็นชัดเจน โครโมโซมแตกออกจากกัน มีเซนโทร เมียรเปนปมเล็กๆ ยึดติดกันเอาไว และโครโมโซมที่แนบชิด กันเรียก โครมาทิด เซนทริโอลแยกจากกันไปอยูตรงกันขาม หรือข้ัวเซลล มีเสนใย สปนเดิล ยึดท่ี เซนโทเมียร ของ โครโมโซมและขว้ั เซลล ปลายระยะนี้เห็นโครโมโซมแยกเปน 2 โครมาทิดอยางชัดเจน แตท่ีเซนโทรเมียรยึดไวยังไมหลุด จากกนั เยื่อหมุ นวิ เคลียสและนวิ คลีโอลสั คอยๆ สลายไป 3. ระยะเมทาเฟส (metaphase) ระยะน้ีเย่ือหุมนิวเคลียส และ นิวคลีโอลัสสลายไปหมดแลว โครโมโซมทั้งหมดจะมา เรียงตัวกันอยูกลางเซลลแตละโครโมโซมมี 2 โครมาทิด ระยะน้เี ซนโทรเมียรเ ริม่ แยกออกแตย งั ไมหลุดออกจากกนั 4. ระยะแอนาเฟส (anaphase) เสนใยสปนเดิลหดตัว และดึงเซนโทรเมียรใหโครมาทิดที่อยูเปนคูแยกออกจากกัน ไปยังขัว้ เซลลต รงกนั ขา ม

22 5. ระยะเทโลเฟส (telophase) มกี ลุมโครมาทิดท่แี ยกออก จากกันแลว อยูข้ัวเซลลท้ังสองขางเกิดเย่ือหุมนิวเคลียส ลอมรอบโครมาทิดทั้ง 2 กลุม และเกิดนวิ คลีโอลัสใน 2 กลุม นั้นดวย โครมาทิดในระยะน้ีคือ โครโมโซมนั้นเอง ดังน้ันใน ระยะนี้แตละเซลลมี 2 นิวเคลียส แตละนิวเคลียสมี โครโมโซม เปน 2n เทา เซลลเดิม ถือวาเปนการเสร็จสิ้นการ แบงนิวเคลยี ส จากน้ีไปเปนการแบง ไซโทพลาสซมึ โดยเยอ่ื หุม เซลลคอดตรงกลางระหวางนิวเคลียสเม่ือ เย่ือหมุ เซลลเ คล่ือนมาพบกันแลวจะขาดจากกนั กลายเปน เซลลใหม 2 เซลล ถา เปนเซลลพชื สรา ง เซลลเพลท (cell plate) ทีต่ รงกลางเซลลร ะหวา งนิวเคลยี สแลวคอ ยๆ ย่นื ออกไปจนบรรจบกบั เยอ่ื หุมเซลลท ง้ั 2 ดาน ในท่สี ุดไดเซลลใหม 2 เซลล 2. การแบงเซลลแบบไมโอซสิ (Meiosis) ไมโอซิสเปนการแบงนิวเคลียสของเซลลที่เจริญเปนเซลลสืบพันธุท้ังในเซลลพืชและ เซลลสัตวม กี าร เปล่ยี นแปลง 2 ครง้ั ตดิ ตอกันหลังจากแบงเซลลเ สร็จแลวไดเซลลใหม 4 เซลล แต ละเซลลมีโครโมโซมเพียงคร่ึงหนึ่งของเซลลแม โครโมโซมของเซลลใหมแตละเซลลจึงเปน แฮพลอยด (haploid) หรือ n โครโมโซม คือมีโครโมโซมเพียงชุดเดียวเทาน้ัน เปนการแบงเซลล เพ่อื สรา งเซลลสบื พันธกุ ารแบงเซลลแ บบไมโอซสิ ครั้งแรกและครั้งท่ีสอง ประกอบดวยระยะตางๆ ดงั นี้ ก. การแบง แบบไมโอซสิ ครงั้ แรก (meiosis I) มีระยะตางๆ ดงั น้ี ระยะอินเตอรเฟส I (interphase I) การ เปล่ียนแปลง ทเ่ี กดิ ข้ึนในระยะนีม้ ีการเตรียมสาร ตางๆ เชนโปรตีน เอนไซม เพ่ือใชในระยะตอไป จึงมีเมแทบอลิซึมสูง มีนิวเคลียสใหญ มีการ จําลองโครโมโซมใหมแนบชิดกับโครโมโซมเดิม และเหมือนเดิมทุกประการ โครโมโซมเปนเสน บางยาวๆ พนั กนั เปน กลุม รางแห

23 ระยะโพรเฟส I (prophase I) ใชเวลานานและ ซบั ซอนมากท่ีสดุ มเี หตุการณท่สี ําคัญ คอื - โครโมโซมหดสั้นเปนแทงหนาขึ้น - โครโมโซมคูเ หมือน (homologous chromosome) มาจับคูก ันเปนคูๆ แนบชิดกัน เรียกไซแนพซิส (synapsis) คูข องโครโมโซมแต ละคเู รยี ก ไบวาเลนท( bivalant) แตละโครโมโซม ที่เขา คูกนั มี 2 โครมาทิด มเี ซนโทรเมียรยึดไว ดงั นัน้ 1 ไบวาเลนทมี 4 โครมาทดิ - โครมาทดิ ท่ีแนบชิดกนั เกดิ มกี ารไขวกัน เรียก การไขวเ ปล่ียน (crossing over) ตําแหนง ที่ไขว ทับกนั เรยี กไคแอสมา (chiasma) - เซนทรโิ อแยกไปยังข้ัวเซลลท ัง้ 2 ขา ง - มีเสนใยสปน เดิล ยึดเซนโทรเมยี รของแตล ะ โครโมโซม กบั ขวั้ เซลล - โครโมโซมหดตวั ส้ันและหนามากขนึ้ เยื่อหมุ นิวเคลยี สและนวิ คลโี อลัสคอยๆ สลายไป ระยะเมทาเฟส I (mataphase I) แตละไบวา เลนท ของโครโมโซม มาเรียงอยกู ลางเซลล เยื่อหุมนวิ เคลยี สและ นิวคลโี อลัสสลายไป หมดแลว

24 ระยะแอนาเฟส I (anaphase I) โครโมโซมคู เหมือน ท่จี ับคกู ัน ถกู แรงดึงจากเสน ใยสปน เดลิ ใหแ ยกตวั ออกจากกันไปยังข้ัวเซลลท ่ีอยตู รงขาม การแยกนนั้ แยกไป ท้ังโครโมโซมทม่ี ี 2 โครมา ทิด และการแยกโครโมโซมนี้ มีผลทาํ ใหก ารสลับ ชนิ้ สวนของโครมาทดิ ตรงบริเวณ ที่มกี ารไขว เปลี่ยนชวยทําใหเกดิ การแปรผัน (variation) ของลกั ษณะตางๆ ของสิ่งมีชวี ติ ซ่ึงมีประโยชน ในแงว ิวฒั นาการจากการแยกกันของโครโมโซม ไปยงั ขั้วเซลลแตละขางมโี ครโมโซมเหลอื เพยี ง ครึง่ หน่ึงของเซลลเดิม ระยะเทโลเฟส I (telophase I) ในระยะน้จี ะมี โครโมโซม 2 กลมุ แตล ะกลุมจะมจี ํานวนโครโมโซม เพยี งครงึ่ หน่ึงของเซลลเดิม แตละเซลลม ีโครโมโซม เปนแฮพลอยด ( n )

25 ข. การแบงแบบไมโอซิส คร้งั ที่ 2 (meiosis II) มีระยะตางๆดงั น้ี ไมโอซสิ คร้งั ที่ 2 เกดิ ตอ เน่อื งไปเลยไมมพี ักและผา นระยะอินเทอรเฟสไป ไมมกี ารจาํ ลอง โครโมโซมใหมอกี เร่ิมมกี ารเปล่ียนแปลงดังนี้ ระยะโพรเฟส II (prophase II) แตล ะ โครโมโซมในนิวเคลียส แยกเปน 2 โครมา ทิด มเี ซนโทรเมียรย ึดไว เซนทรโิ อลแยก ออกไปขว้ั เซลลทง้ั 2 ขาง มเี สน ใยสปนเดิล ยดึ เซนโทรเมียรกบั ขั้วเซลล เย่อื หุม นวิ เคลียสและนิวคลโี อลสั สลายไป ระยะเมทาเฟส II (metaphase II) โครโมโซมทง้ั หมดมารวมอยูก ลางเซลล ระยะแอนาเฟส II (anaphase II) เสน ใยสปนเดิลหดตวั สั้นเขาและดึงใหโครมาทิด ของแตละโครโมโซมแยกออกจากกันไปข้ัว เซลลตรงกนั ขาม

26 ระยะเทโลเฟส II (terophase II) เกดิ นิ วคลีโอลัส เยื่อหุม นวิ เคลยี สลอมรอบ โครมา ทดิ กลมุ ใหญ แตละโครมาทิดก็คือ โครโมโซม นั้นเอง เมือ่ จบการแบงเซลลใ น ระยะเทโลเฟส 2 แลวไดเซลลใ หม 4 เซลล แตล ะเซลลมโี ครโมโซมเปน แฮพลอยด (n) การแบงเซลลแ บบไมโทซิสและไมโอซสิ แตกตา งกันอยางไร การแบง เซลลแบบไมโทซิสและไมโอซสิ แตกตา งกันตามตาราง การแบง เซลลแ บบไมโทซิส การแบง เซลลแ บบไมโอซสิ 1. โดยทัว่ ไป เปนการแบง เซลลข องรางกาย เพอ่ื เพิ่ม 1. โดยทัว่ ไปเปน การแบง เซลล เพอื่ สรา งเซลล จํานวนเซลล เพอื่ การเจริญเตบิ โต หรอื การ สบื พนั ธุ สืบพันธุในสง่ิ มีชวี ติ เซลลเ ดียว 2. เร่มิ จากเซลล 1 เซลล แบง ครงั้ เดยี วไดเซลลใ หม 2 2. เริม่ จาก 1 เซลล แบง 2 ครั้ง ไดเซลลใ หม 4 เซลล เซลล 3. การแบงแบบไมโทซสิ จะเริม่ เกิดขึน้ ตั้งแต ระยะไซ 3. สว นใหญจ ะแบงไมโอซสิ เมือ่ อวัยวะสบื พันธุ โกตและสืบเนือ่ งกนั ไปตลอดชวี ิต เจริญเตม็ ทแ่ี ลว 4. จํานวนโครโมโซม หลงั การแบง จะเทาเดมิ (2n) 4. จํานวนโครโมโซม จะลดลงครง่ึ หน่งึ ของเซลล เดมิ (n) 5. ไมมไี ซแนปซิส ไมม ไี คแอสมา และไมมี ครอสซงิ โอ 5. เกิดไซแนปซิส ไคแอสมา และมกั เกดิ ครอสซงิ เวอร โอเวอร 6. ลักษณะของสารพันธกุ รรม (DNA) และโครโมโซม 6. ลักษณะของสารพนั ธกุ รรม และโครโมโซมใน ใน เซลลใหม ทง้ั สองจะเหมอื นกันทกุ ประการ เซลลใ หม อาจเปลีย่ นแปลง และแตกตางกนั ถาเกิดครอสซิงโอเวอร

27 บทที่ 4 พันธุกรรมและความหลากหลายทางชวี ภาพ ลกั ษณะทางพนั ธกุ รรม ( genetic character ) คอื อะไร ลกั ษณะทางพันธกุ รรม (genetic character) คอื ลักษณะตางๆ ท่ีเปนลักษณะเฉพาะตัว ซ่ึงถูกถายทอดจากพอ แม ไปยงั ลกู หรือสง ผานจากคนรุนหนง่ึ ไปยงั รนุ ตอๆ ไปไดโดยผานทาง เซลลสบื พันธุ ตัวอยางลักษณะเฉพาะตัว ที่เปนลักษณะทางพันธุกรรมของส่ิงมีชีวิตแตละชนิด ทําใหส ่งิ มชี วี ติ แตกตางกัน เชน ความสูง ลักษณะสผี วิ ลกั ษณะเสนผม ลกั ษณะสีตา สี และกลิ่น ของดอกไม รสชาติของผลไม เสียงของนกชนิดตาง ๆ หมูเลือด สติปญญา เปนตน ซง่ึ นักวทิ ยาศาสตรไดใ ชลกั ษณะทางพันธุกรรมในการระบชุ นดิ ของส่งิ มชี ีวิต ความแปรผนั ของลกั ษณะทางพนั ธกุ รรม (genetic variation) หมายถงึ อะไร มีแบบใดบาง ความแปรผันของลักษณะทางพนั ธกุ รรม (genetic variation) หมายถึง ลักษณะท่แี ตกตาง กัน เนื่องจากพันธุกรรมท่ีไมเหมือนกัน และสามารถถายทอดไปสูรุนลูกได โดยลูกจะไดรับ การถายทอดลักษณะทางพนั ธุกรรมมาจากพอคร่ึงหนง่ึ และไดรบั จากแมอ กี ครงึ่ หนึ่ง ความแปรผนั ของลักษณะทางพันธุกรรม (genetic variation) แบงออกเปน 2 แบบ คือ 1. ลักษณะท่ีมีความแปรผันแบบตอเนื่อง (continuous variation) เปนลักษณะทาง พันธุกรรมทไ่ี มสามารถแยกความแตกตางไดชัดเจน เปนลักษณะท่ีไดรับอิทธิพลจากพันธุกรรม และสิ่งแวดลอมรวมกัน เชน ความสูง นา้ํ หนกั โครงราง สีผิว เปนตน 2. ลกั ษณะทมี่ คี วามแปรผันแบบไมตอเน่ือง (discontinuous variation) เปนลักษณะ ทางพนั ธุกรรมที่สามารถแยกความแตกตางไดอยา งชัดเจน ซ่ึงเกิดจากอิทธิพลทางพันธุกรรมเพียง อยางเดียว โดยไมแปรผันตามอิทธิพลของส่ิงแวดลอม เชน ลักษณะหมูเลือด ลักษณะเสนผม ความถนัดของมอื จํานวนชัน้ ของหนงั ตา การมลี กั ยมิ้ การมีตง่ิ หู การหอ ลนิ้ เปน ตน

28 หนว ยพนั ธกุ รรม คืออะไร ยีน ( gene ) คอื หนวยพนั ธุกรรมท่ีควบคมุ ลกั ษณะตา ง ๆ ของส่งิ มีชวี ิตจากพอแม ท่ีสงผาน ทางเซลลสบื พันธุไปยงั ลูกหลาน ภายในยีนมสี ารอะไรบรรจอุ ยู ภายในยีนของสิ่งมีชีวิตทุกชนิด มีสารพันธุกรรมที่สําคัญ คือ DNA ซึ่งยอมาจากคําวา Deoxyribonucleic acid ซ่ึง DNA เกิดจากการตอกันของโมเลกุลยอย เปนเสนคลายบันไดเวียน ปกติจะอยูเปน เกลยี วคู ยีน อยทู ่ไี หน ยีน อยบู นโครโมโซม และอยูเปนคู โดยยีนแตละคูจะควบคุมลักษณะที่ถายทอดทางพันธุกรรม เพียงลักษณะหนึง่ เทา นัน้ แลว โครโมโซมหนง่ึ ๆ มยี นี ควบคมุ ลกั ษณะตาง ๆ เทา ใด โครโมโซมหนึง่ ๆ จะมียนี ควบคุมลักษณะตา ง ๆ เปนพัน ๆ ลักษณะ ดงั น้นั โครโมโซม จึงมีความเก่ยี วขอ งกบั การถา ยทอดลักษณะทางพนั ธกุ รรม โครโมโซมของมนษุ ย มจี ํานวนเทา ใด โครโมโซมในเซลลข องคน มีจํานวน 46 แทง หรือ 23 คู ซึ่งแบง ไดเปน 2 ชนดิ คอื 1. ออโตโซม ( Autosome ) เปนโครโมโซมท่ีควบคุมลักษณะตางๆของรางกาย ยกเวน ลักษณะเกี่ยวกับเพศซ่ึงท้ังเพศหญิงและเพศชาย จะมีออโตโซมเหมือนกัน จํานวน 22 คู ( คทู ่ี 1 – 22 )

29 2. โครโมโซมเพศ ( Sex Chromosome ) เปน โครโมโซมท่ีแสดงเพศ มจี าํ นวน 1 คู (คูท ี่ 23) - เพศหญงิ มีโครโมโซมเพศแบบ XX - เพศชาย มีโครโมโซมเพศแบบ XY ลักษณะทางพนั ธกุ รรม สามารถถายทอดไปสรู ุน ลกู หลานไดอ ยา งไร ลักษณะทางพนั ธุกรรม สามารถถายทอดไปสรู ุน ลกู หลานได โดยถายทอดผานโครโมโซม ดังน้ี 1. ผานโครโมโซมรางกาย เชน ยีนทก่ี าํ หนดลกั ษณะมตี ่ิงหู เปน ตน 2. ผานโครโมโซมเพศ เชน ยีนที่กําหนดลักษณะตาบอดสี ยีนที่กําหนดลักษณะการ แข็งตวั ของเลอื ด เปนตน การกลายพนั ธุ หรอื การผา เหลา (mutation) เกดิ ขนึ้ อยา งไร การกลายพันธุ หรือบางตําราเรียกวา การผาเหลา เปนการเปลี่ยนแปลงทาง พันธุกรรมในระดับยีนหรือโครโมโซม โดยเกิดจาก DNA เกิดการเปลี่ยนแปลง ซ่ึงมีผลตอการ สังเคราะหโปรตีนในเซลลของสิง่ มีชวี ติ ทําใหโปรตีนท่ีสังเคราะหไดแตกตางไปจากเดิม และสงผล ตอกระบวนการเมแทบอลิซึมของรางกาย หรือทําใหโครงสรางและการทํางานของอวัยวะตางๆ เปล่ียนแปลงไป เปนผลใหลักษณะที่ปรากฏออกมาเปล่ียนแปลงไปดวย และลักษณะที่ เปล่ียนแปลงไปนั้นสามารถถายทอดไปยังรุนตอไปได กอใหเกิดส่ิงมีชีวิตรุนลูกที่มีพันธุกรรม หลากหลายแตกตางกนั การกลายพนั ธุ มกี ชี่ นดิ อะไรบา ง การกลายพันธุ จาํ แนกเปน 2 ชนิด คือ 1. การกลายพันธขุ องเซลลรา งกาย (Somatic Mutation) เปนการกลายพันธุท เี่ กิดข้ึนกบั เซลลรา งกาย ซึง่ ลักษณะทเี่ กดิ จากการกลายพันธุนี้จะไมสามารถถา ยทอดไปยังลกู หลานได

30 2. การกลายพันธขุ องเซลลสบื พันธุ (Genetic Mutation) เปนการกลายพันธุท เ่ี กิดข้ึนกบั เซลลสืบพนั ธุ จงึ ทําใหล กั ษณะที่เกดิ การกลายพนั ธนุ ส้ี ามารถถายทอดไปยังลกู หลานได สาเหตทุ ีท่ ําใหเ กดิ การกลายพนั ธุ มีอะไรบา ง สาเหตุทีท่ าํ ใหเ กดิ การกลายพันธุ เกดิ จาก 2 สาเหตุใหญ ๆ คอื 1. การกลายพันธุที่เกิดข้ึนไดเองตามธรรมชาติ การกลายพันธุแบบน้ีพบไดท้ังในคน สัตว พชื มกี ารเปลี่ยนแปลงอยา งชาๆ คอ ยเปน คอ ยไป ทําใหเ กดิ ววิ ัฒนาการของสงิ่ มชี ีวติ 2. การกลายพันธุท่ีเกิดจากการกระตุนจากรังสี แสงแดดและสารเคมี รังสี ซึ่งจะทําให โครโมโซมขาด ทาํ ใหยนี เปลยี่ นสภาพ ความหลากหลายทางชีวภาพ คอื อะไร ความหลากหลายทางชีวภาพ คือ การทม่ี ีส่งิ มีชีวติ หลายชนดิ และหลากหลายสายพันธุในบริเวณ ใดบริเวณหนง่ึ ความหลากหลายทางชีวภาพมีกปี่ ระเภท อะไรบาง ความหลากหลายทางชวี ภาพ แบง ออกเปน 3 ประเภท ดงั น้ี 1. ความหลากหลายของชนิด (Species diversity) เปนความหลากหลายของกลุม สง่ิ มีชวี ิต ในพื้นที่ตางๆ 2. ความหลากหลายทางพันธุกรรม (Genetic diversity) เปนความหลากหลายทาง ลกั ษณะทางพันธุกรรมท่ีถกู ควบคมุ โดยหนวยพันธุกรรม หรือ ยีน ซ่ึงมีความสําคัญอยางย่ิงตอกลไก การวิวฒั นาการของสิง่ มชี วี ติ และการปรบั ตวั ของส่ิงมชี ีวิตทําใหส่ิงมีชวี ิตน้นั ๆ ดํารงชีวิตอยูได และ มโี อกาสถา ยทอดยนี นั้นตอ ไปยังรุน หลงั 3. ความหลากหลายของระบบนิเวศ (Ecological diversity) หรือ ความหลากหลายของ ภูมปิ ระเทศ (Landscape diversity) เปน ความหลากหลายของลกั ษณะสภาพทางภมู ปิ ระเทศตาม ธรรมชาติ

31 ลกั ษณะทางพนั ธกุ รรมของบคุ คล มีอะไรบาง ลักษณะทางพันธกุ รรมของบุคคลนั้น เปน ลกั ษณะเฉพาะของแตล ะคน ทีส่ ามารถถายทอด ไปยงั ลูกหลานได เชน ลกั ษณะจมกู ลกั ษณะของเสนผม ลักษณะสีของผม ช้ันของหนงั ตา สีของตา ลกั ษณะของติ่งหู การมีลักยิ้ม การหอ ลนิ้ และหมูเ ลือด เปนตน ลักษณะทางพันธุกรรมดังกลาว สามารถจําแนกเปน ลักษณะเดน และลักษณะดอย ไดดังน้ี ลกั ษณะเดน ลกั ษณะดอ ย หนารปู ไข หนารูปเหลยี่ ม ผมหยิก ผมตรง เชิงผมทห่ี นาผากแหลม เชิงผมทีห่ นาผากไมแหลม มีติง่ หู ไมมีตง่ิ หู หนังตา 2 ชัน้ หนงั ตาช้ันเดียว มลี ักยมิ้ ไมมีลักยิม้ หอล้ินได หอลนิ้ ไมไ ด มีขนบนหลังน้วิ มอื ไมมขี นบนหลังนว้ิ มือ น้วิ หัวแมมือสามารถกระดกได น้ิวหัวแมมือกระดกไมได ความผิดปกตทิ างพนั ธกุ รรมเกดิ ขน้ึ ที่ใด ความผิดปกตทิ างพันธกุ รรม เกดิ ขน้ึ จากการเกดิ ความผิดปกติที่โครโมโซมและยีน เปนผล ใหมลี ักษณะบางประการผิดไปจากลักษณะปกติ เชน 1. ความผิดปกติทางพันธุกรรมที่เกิดในระดับโครโมโซม เชน ผูปวยกลุมอาการดาวน มีจํานวนโครโมโซมคูที่ 21 เกินกวาปกติ คือมี 3 แทง สงผลใหมีความผิดปกติทาง รางกาย เชน ตาชี้ขึ้น ล้ินจุกปาก ด้ังจมูกแบน น้ิวมือส้ันปอม และมีการพัฒนาทาง สมองชา

32 2. ความผิดปกตทิ างพันธุกรรมทีเ่ กิดในระดับยีน เชน o โรคธาลัสซีเมีย เกิดจากความผิดปกติของยีนที่ควบคุมการสรางฮีโมโกลบิน ผูปวยมีอาการซีด ตาเหลือง ผิวหนังคลํ้าแดง รางกายเจริญเติบโตชา และติดเช้ือ งา ย o ตาบอดสี เปนความผิดปกติทางพันธุกรรมในระดับยีน ผูที่ตาบอดสีจะมองเห็นสี บางชนิด เชน สีเขยี ว สแี ดง หรอื สนี ้ําเงินผดิ ไปจากความเปนจริง

33 บทท่ี 5 เทคโนโลยีชีวภาพ เทคโนโลยีชวี ภาพ (Biotechnology) คอื อะไร เทคโนโลยีชีวภาพเปนการการใชความรูเกี่ยวกับส่ิงมีชีวิตและผลิตผลของสิ่งมีชีวิตใหเปน ประโยชนกับมนุษย หรือการใชเทคโนโลยีในการนําส่ิงมีชีวิตหรือช้ินสวนของสิ่งมีชีวิตมาพัฒนา หรอื ปรบั ปรุงพืช สัตว และผลิตภณั ฑอ่นื ๆ เพ่ือประโยชนเ ฉพาะตามที่เราตอ งการ ปจจบุ ันมกี ารนาํ เทคโนโลยชี ีวภาพมาใชป ระโยชนอ ยา งไรบา ง ประโยชนของทคโนโลยชี วี ภาพมีดงั นี้ 1. การลดปริมาณการใชสารเคมใี นเกษตรกรรม เพื่อลดตนเหตุของปญหาดานส่ิงแวดลอม ดว ยการคดิ คน พนั ธุพืชใหมทต่ี า นทานโรคและศตั รพู ชื 2. การเพิ่มพื้นท่ีเพาะปลูกของโลก ดวยการปรับปรุงพันธุพืชใหม ที่ทนทานตอภาวะแหง แลงหรืออณุ หภมู ิทส่ี งู หรือต่ําเกนิ ไป 3. การเพิ่มผลผลิตทางการเกษตรของโลก ดวยการปรับปรุงพันธุพืชและพันธุสัตวใหม ที่ทนทานตอโรคภัย และใหผ ลผลิตสูงข้ึน 4. การผลิตอาหารที่ใหคุณคาทางโภชนาการสูงข้ึน มีประโยชนตอผูบริโภคมากข้ึน เชน อาหารไขมันตํ่า อาหารท่ีคงความสดไดนาน หรืออาหารท่ีมีอายุการบริโภคนานขึ้นโดยไมตองใส สารเคมี เปนตน 5. การคน คิดยาปอ งกันและรกั ษาโรคติดตอหรือโรครา ยแรงตางๆ ที่ยังไมมีวิธีรักษาท่ีไดผล เชน การคดิ ตวั ยาหยดุ ย้ังการลกุ ลามของเนอ้ื เยอื่ มะเรง็ แทนการใชส ารเคมีทําลาย การคิดคนวัคซีน ปอ งกนั ไวรสั ตับตา งๆ หรอื วคั ซีนปองกนั โรคไขห วัด 2009

34 ในการผลติ ผลติ ภัณฑทางเทคโนโลยีชีวภาพ จะตอ งคาํ นึงถึงปจ จัยหลกั ๆอะไรบาง ปจ จัยหลกั ในการผลติ ภณั ฑทางเทคโนโลยชี วี ภาพ มดี ังนี้ 1. ตองมีตัวเรงทางชวี ภาพ (Biological Catalyst) ท่ีดที ี่สดุ ซง่ึ มีความจําเพาะตอการผลิต ผลิตภัณฑที่ตองการ และกระบวนการท่ีใชในการผลิต ไดแก เช้ือจุลินทรียตางๆ พืช หรือ สัตว ซ่งึ คดั เลอื กขึน้ มา และปรับปรุงพนั ธใุ หด ขี ้นึ สาํ หรับใชในการผลติ ผลติ ภณั ฑจาํ เพาะนน้ั 2. ตองมีการออกแบบถังหมัก (Reacter) และเครื่องมือท่ีใชในการควบคุมสภาพทาง กายภาพในระหวางการผลิต เชน อุณหภูมิ คาความเปนกรด – เบส การใหอากาศ เปนตน ใหเหมาะสมตอ การทํางานของตวั เรงทางชวี ภาพ ท่ใี ช เทคโนโลยชี วี ภาพในชีวิตประจาํ วันทอี่ ยรู อบๆ ตวั เรามอี ะไรบา ง เทคโนโลยีชีวภาพท่ใี ชในชีวิตประจาํ วนั เชน 1. การผลติ อาหาร เชน นา้ํ ปลา ปลารา ปลาสม ผักดอง นํ้าบูดู น้าํ สมสายชู นมเปรี้ยว 2. การผลติ ผงซกั ฟอกชนิดใหมท่มี ีเอนไซม 3. การทาํ ปุยจากวัสดเุ หลอื ทิง้ เชน เศษผัก อาหาร ฟางขาว มลู สัตว 4. การแกไ ขปญหาส่งิ แวดลอม เชน การใชจ ุลนิ ทรียใ นการกําจัดขยะ หรือบําบัดน้ําเสยี 5. การแกไขปญหาพลังงาน เชน การผลิตแอลกอฮอล ชนิด เอทานอลไรนํ้า เพ่ือผสมกับ น้ํามนั เบนซนิ เปน “แกสโซฮอล” เปนเช้ือเพลงิ รถยนต 6. การเพิ่มคุณคาผลผลิตของอาหาร เชน การทําใหโคและสุกรเพิ่มปริมาณเนื้อ การปรบั ปรุงคณุ ภาพน้ํามันในพืชคาโนลา 7. การทาํ ผลติ ภัณฑจากไขมัน เชน นม เนย นํา้ มนั ยารกั ษาโรค ฯลฯ 8. การรักษาโรค และบํารุงสขุ ภาพ เชน สมนุ ไพร

35 การคน ควาทางดา นเทคโนโลยชี วี ภาพในประเทศไทย เพอื่ ทาํ ประโยชนตอ ประเทศมอี ะไรบาง 1. การเพาะเลี้ยงเนื้อเยอ่ื ไดแก การขยายและปรับปรุงพันธุกลวย กลวยไม ไผ ไมด อกไม ประดบั หญา แฝก 2. การปรับปรงุ พันธุพชื ไดแก - การปรบั ปรุงพนั ธมุ ะเขือเทศ พริก ถัว่ ฝกยาว ใหตานทานตอ ศตั รพู ืช ดวยเทคนิคการ ตัดตอ ยีน - การพฒั นาพืชทนแลง ทนสภาพดนิ เคม็ และดินกรด เชน ขาว - การปรับปรุงและขยายพนั ธพุ ชื ทีเ่ หมาะสมกบั เกษตรที่สูง เชน สตรอเบอรร ่ี มันฝรง่ั - การผลิตไหลสตรอเบอรรี่สาํ หรบั ปลกู ในภาคเหนอื และอีสาน - การพฒั นาพันธพุ ชื ตานทานโรค เชน มะเขอื เทศ มะละกอ 3. การพัฒนาและปรับปรงุ พันธสุ ัตว ไดแก - การขยายพนั ธโุ คนมท่ใี หนํ้านมสูงโดยวธิ ี ปฏสิ นธิในหลอดแกว และการฝากถา ยตัวออน - การลดการแพรระบาดของโรคสัตว โดยพัฒนาวิธีการตรวจวินิจฉัยท่ีรวดเร็ว เชน การตรวจพยาธิใบไมในตับในกระบือ การตรวจหาไวรัสสาเหตุโรคหัวเหลือง และจุดขาว จุดแดง ในกุง กลุ าดาํ 4. การผลติ ปยุ ชีวภาพ เชน ปุยคอก ปยุ หมัก จลุ ินทรยี ต รึงไนโตรเจน และปยุ สาหรา ย 5. การควบคุมโรคและแมลงโดยชีวินทรีย เชน การใชจุลนิ ทรยี ค วบคุมโรคในแปลงปลูก มะเขือเทศ ขงิ สตรอเบอรร ี่ ภมู ิปญญาทองถน่ิ เก่ียวกบั เทคโนโลยีชีวภาพในปจจุบนั มีอะไรบาง เทคโนโลยีชวี ภาพที่เปน ภมู ิปญญาทองถิ่นที่เกาท่ีสุดในประวัติศาสตรของมนุษยชาติ ก็คือ เทคโนโลยีการหมัก (Fermentation Technology) โดยนําแบคทีเรียที่มีอยูตามธรรมชาติมาใช ในกระบวนการถนอมอาหาร และแปรรูปอาหาร เชน การทํา นํ้าปลา ปลารา แหนม นํ้าบูดู เตาเจี้ยว ซีอิ๊ว เตาหูยี้ ผักและผลไมดอง น้ําสมสายชู เหลา เบียร ขนมปง นมเปรี้ยว เปนตน ซึ่ง ผลิตภัณฑท่ีไดจากการหมักในลักษณะน้ี อาจจะมีคุณภาพไมแนนอน ยากตอการปรับปรุง

36 ประสิทธิภาพในการหมัก หรือขยายกําลังผลิตใหสูงขึ้น และยังเส่ียงตอการปนเปอนของเช้ือโรค หรอื จุลินทรยี ทส่ี รา งสารพิษ ปจจบุ นั เทคโนโลยชี วี ภาพไดถูกนํามาใชป ระโยชนในดา นใด และอะไรบา ง เทคโนโลยีชวี ภาพไดถกู นาํ มาใชประโยชนใ นดา นตา ง ๆ ดังน้ี 1. ดา นเกษตรกรรม 1.1 การผสมพนั ธสุ ัตวแ ละการปรับปรงุ พนั ธุส ตั ว 1.2 การปรับปรงุ พันธุพืชและการผลิตพืชพนั ธุใหม เชน พชื ไร ผกั ไมดอก 1.3 การควบคุมศัตรูพืชโดยชวี วิธี 2. ดา นอตุ สาหกรรม 2.1 การถายฝากตัวออน ทําใหเพิ่มปริมาณและคุณภาพของโคนมและโคเน้ือ เพ่ือนาํ มาใชในอุตสาหกรรมการผลิตเนื้อวัวและนํ้านมวัว 2.2 การผสมเทยี มสัตวบกและสัตวน้ํา เพอื่ เพิม่ ปรมิ าณและคุณภาพสัตวบกและสัตวนํ้า ทาํ ใหเกิดการพัฒนาอุตสาหกรรมการแชเ ยน็ เน้อื สัตวและการผลิตอาหารกระปอง 2.3 พนั ธุวศิ วกรรม โดยนําผลติ ผลของยีนมาใชประโยชนและผลิตเปนอุตสาหกรรม เชน ผลิตยา ผลิตวัคซีน น้ํายาสําหรับตรวจวินิจฉัยโรค ยาตอตานเนื้องอก ฮอรโมนอินซูลินรักษา โรคเบาหวาน ฮอรโมนเรงการเจรญิ เติบโตของคน เปน ตน 2.4 ผลิตฮอรโมนเรงการเจริญเติบโตของสัตว โดยการนํายีนสรางฮอรโมนเรงการ เจริญเติบโตของววั และของคนมาฉีดเขา ไปในรังไขท่ีเพิ่งผสมของหมู พบวา หมูจะมีการเจริญเติบโต ดีกวาหมูปกติ 2.5 ผลิตสัตวแปลงพันธุใหมีลักษณะโตเร็ว เพ่ิมผลผลิต หรือมีภูมิตานทาน เชน แกะทใี่ หน าํ้ นมเพ่มิ ขึน้ ไกท ตี่ า นทานไวรัส 3. ดานการแพทย 3.1 การใชย ีนบาํ บดั โรค เชน การรักษาโรคไขกระดกู ทสี่ รา งโกลบินผิดปกติ การดแู ล รักษาเดก็ ทต่ี ดิ เช้ืองาย การรักษาผปู ว ยท่เี ปน มะเร็ง เปนตน 3.2 การตรวจวินจิ ฉยั หรือตรวจพาหะจากยนี เพ่ือตรวจสอบโรคธาลสั ซเี มยี โรคโลหิต จาง สภาวะปญญาออน ยนี ทอ่ี าจทําใหเ กิดโรคมะเร็ง เปนตน

37 3.3 การใชประโยชนจากการตรวจลายพิมพจากยนี ของส่งิ มชี ีวิต เชน การสบื หาตัวผู ตองสงสยั ในคดตี า งๆ การตรวจสอบความเปนพอ -แม- ลกู กัน การตรวจสอบพันธสุ ตั วเ ศรษฐกิจ ตางๆ 4. ดา นอาหาร 4.1 เพ่มิ ปรมิ าณเนื้อสัตวท้งั สัตวบกและสัตวน ํา้ สตั วบ ก ไดแก กระบือ สกุ ร สว นสตั วนา้ํ มีท้ังสัตวน ํ้าจดื และสัตวน ํา้ เค็ม จําพวกปลา กงุ หอยตางๆ 4.2 เพิ่มผลผลติ จากสัตว เชน นํา้ นมววั ไขเ ปด ไขไ ก เปนตน 4.3 เพิม่ ผลิตภัณฑท่แี ปรรูปจากผลผลิตของสตั ว เชน เนย นมผง นมเปรย้ี ว และโยเกิรต เปนตน ทาํ ใหเ รามีอาหารหลากหลายทใ่ี หประโยชนมากมาย 5. ดา นสง่ิ แวดลอม 5.1 การใชจ ลุ นิ ทรยี ชวยรักษาสภาพแวดลอ ม โดยการคดั เลอื กและปรับปรุงพันธุ จุลินทรยี ใ หม ปี ระสทิ ธิภาพในการยอ ยสลายสงู ขน้ึ แลว นาํ ไปใชขจัดของเสีย 5.2 การคนหาทรพั ยากรธรรมชาติมาใชประโยชนและการสรา งทรัพยากรใหม 6. ดา นการผลิตพลังงาน 6.1 แหลงพลังงานทไี่ ดจ ากชวี มวล คอื แอลกอฮอลช นิดตางๆ และอาซโี ตน ซง่ึ ไดจ าก การแปรรูป แปง นํ้าตาล หรอื เซลลูโลส โดยใชจลุ นิ ทรีย 6.2 แกสชวี ภาพ คือ แกส ท่เี กิดจากการทจี่ ลุ นิ ทรียยอ ยสลายอนิ ทรียวัตถุ โดยไมตองใช ออกซิเจน ซง่ึ จะเกดิ แกสมเี ทนมากทสี่ ุด (ไมมีสี ไมม ีกลน่ิ และตดิ ไฟได) แกสคารบอนไดออกไซด แกสไนโตรเจน แกสไฮโดรเจน ฯลฯ การตดั ตอพนั ธกุ รรม คอื อะไร การนําเทคโนโลยีการตัดตอพันธุกรรมมาใช เพ่ือใหจุลินทรียสามารถผลิตสารหรือ ผลิตภัณฑบางชนิด หรือ ผลิตพืชท่ีตานทานตอแมลงศัตรูพืช โรคพืช และยาปราบวัชพืช และ ปรับปรุงพันธุใหมีผลผลิตที่มีคุณภาพดีข้ึน ซึ่งส่ิงมีชีวิตท่ีไดจากการตัดตอพันธุกรรมน้ี เรียกวา จีเอ็มโอ (GMO) เปนช่ือยอมาจากคําวา Genetically Modified Organism พืช จีเอ็มโอ สวน ใหญ ไดแก ขา วโพด และฝายทตี่ า นทานแมลง ถว่ั เหลืองตา นทานยาปราบศัตรูพืช มะละกอ และ มันฝร่ังตานทานโรค แมวาเทคโนโลยีชีวภาพนั้น มีประโยชนในการพัฒนา พันธุพืช พันธุสัตว

38 ใหมีผลผลิตที่มีปริมาณและคุณภาพสูง และมีตนทุนการผลิตต่ํา ก็ตาม แตก็ยังไมมีหลักฐานท่ี แนนอนยืนยันไดวาพชื ที่ตดั ตอ ยีน จะไมสงผลกระทบตอ สภาพแวดลอ ม และความหลากหลายทาง ชวี ภาพ ผลกระทบของการใชเทคโนโลยีชวี ภาพมีอะไรบา ง การพัฒนาเทคโนโลยีชีวภาพ ทําใหเกิดความหวาดกลัวในเร่ืองความปลอดภัยของมนุษย และจริยธรรมของเทคโนโลยีชีวภาพที่มีตอสาธารณะชน โดยกลัววามนุษยจะเขาไปจัดระบบ สิง่ มีชีวติ ซึง่ อาจจะทําใหเ กิดความวบิ ตั ทิ างส่งิ แวดลอม และการแพทย หรืออาจนําไปสูการขัดแยง กับธรรมชาติ สิง่ มชี วี ิต จเี อ็มโอ เคยสง ผลกระทบ ตอชีวติ และสง่ิ แวดลอ มและทางชีวภาพอยางไรบาง 1. ผลกระทบตอ ความหลากหลายทางชวี ภาพ พบวา พืชท่ีตัดแตงพันธุกรรมสงผลกระทบตอ แมลงที่ชวยผสมเกสร และพบวาแมลง เตาทองที่เลี้ยงดวยเพลี้ยออนท่ีเลี้ยงในมันฝรั่งตัดตอยีน วางไขนอยลง 1 ใน 3 และมีอายุส้ันกวา ปกตคิ รึ่งหนึ่ง เม่อื เปรียบเทยี บกบั แมลงเตาทองที่เลีย้ งดวยเพลี้ยออ นทเี่ ลี้ยงดว ยมนั ฝรั่งทัว่ ๆ ไป 2. ผลกระทบตอ ชีวติ และสงิ่ แวดลอ ม ผลกระทบของส่งิ มีชวี ติ จีเอ็มโอ ตอ ชีวิตของผูบริโภค นั้น เคยเกิดข้ึนบางแลว โดยบริษัท ผลิตอาหารเสริมประเภทวติ ามิน บี 2 โดยใชเทคนคิ พันธวุ ศิ วกรรม และนํามาขายในสหรัฐอเมริกา หลังจากน้ัน พบวามีผูบริโภคปวยดวยอาการกลามเน้ือผิดปกติ เกือบ 5000 คน โดยมีอาการ เจบ็ ปวด และมอี าการทางระบบประสาทรวมดวย ทําใหมีผูเสียชีวิต 37 คน และพิการอยางถาวร เกอื บ 1,500 คน

39 บทท่ี 6 ทรัพยากรธรรมชาติ และสิ่งแวดลอม การแทนทขี่ องสิง่ มชี ีวิตหมายถงึ อะไร การแทนท่ีของส่ิงมีชีวิต หมายถึง การเปลี่ยนแปลงของชนิดหรือชุมชนในระบบนิเวศตาม กาลเวลา โดยเริ่มจากจุดท่ีไมมีสิ่งมีชีวิตอาศัยอยูเลย จนกระท่ังเร่ิมมีสิ่งมีชีวิตกลุมแรกเกิดขึ้น ซ่ึงกลมุ ของส่งิ มชี วี ิตกลุมแรกจะเปนกลุมทม่ี คี วามทนทานสูง และววิ ฒั นาการไปจนถงึ สงิ่ มชี ีวิตกลุม สดุ ทายทีเ่ รียกวา ชุมชนสมบรู ณ (Climax stage) การแทนทข่ี องสิง่ มชี ีวิต แบง ไดเ ปนกป่ี ระเภท ไดแ กอ ะไรบา ง การแทนทขี่ องส่งิ มีชวี ิต แบงไดเปน 2 ประเภท ดังนี้ 1. การเกิดแทนที่ชั้นบุกเบิก (Primary succession) การเกิดแทนที่จะเริ่มข้ึนในพ้ืนที่ท่ีไม เคยมสี ่งิ มชี ีวิตอาศยั อยูม ากอ นเลย ซง่ึ แบง ออกได 2 ประเภท คอื 1.1 การเกิดแทนท่บี นพน้ื ท่วี างเปลา บนบก มี 2 ลักษณะดว ยกันคือ การเกิดแทนท่บี นกอ นหินทวี่ า งเปลา ซ่งึ จะเร่มิ จาก ขัน้ แรก จะเกิดสิ่งมีชีวิตเซลลเดียว เชน สาหรายสีเขียว หรือไลเคนบนกอนหินนั้น ตอมาหินนั้นจะเริ่มสกึ กรอน เนื่องจากความชนื้ และสิง่ มชี วี ิตบนกอนหินน้ัน ซ่ึงจากการสึกกรอนได ทําใหเกิดอนุภาคเล็ก ๆ ของดินและทราย และเจือปนดวยสารอินทรียของซากส่ิงมีชีวิตสะสม เพ่มิ ขึ้น จากนั้นกจ็ ะเกิดพืชจาํ พวกมอสตามมา ขั้นท่ีสอง เม่ือมีการสะสมอนุภาคดิน ทราย และซากของสิ่งมีชีวิตและความชื้น มากขึ้น พืชที่เกิดตอมาจึงเปนพวกหญา และพืชลม ลกุ มอสจะหายไป ข้ันท่ีสาม เกิดไมพุมและตนไมเขามาแทนที่ ซ่ึงไมยืนตนที่เขามาในตอนแรก ๆ จะเปน ไมโ ตเร็ว ชอบแสงแดด จากนั้นพืชเล็ก ๆ ท่ีเกิดขึ้นกอนหนาน้ีคอย ๆ หายไป เน่ืองจากถูก บดบังแสงแดดจากตน ไมท ่โี ตกวา

40 ข้ันสุดทาย เปนข้ันที่สมบูรณ (climax stage) เปนชุมชนของกลุมมีชีวิตที่เติบโต สมบูรณแบบมีลักษณะคงท่ี มีความสมดุลในระบบคือ ตนไมไดวิวัฒนาการไปเปนไมใหญ และมี สภาพเปนปา ทอ่ี ุดมสมบรู ณน่ันเอง 1.2 การแทนทีใ่ นแหลงน้ํา เชน ในบอ น้ํา ทะเลทราย หนอง บึง ซ่งึ จะเร่มิ ตนจาก ขั้นแรก บริเวณพื้นกนสระหรือหนองน้ําน้ันมีแตพ้ืนทราย ส่ิงมีชีวิตท่ีเกิดข้ึนคือ สิ่งมีชีวิตเล็ก ๆ ท่ีลองลอยอยูในน้ํา เชน เเพลงกตอน สาหรายเซลลเดียว ตัวออนของแมลงบาง ชนดิ ขนั้ ท่ีสอง เกิดการสะสมอินทรียส ารข้นึ บรเิ วณพน้ื กน สระ จากนน้ั กจ็ ะเริ่มเกิดพืชใต นํ้าประเภท สาหราย และสัตวเล็ก ๆ ท่ีอาศัยอยูบริเวณท่ีมีพืชใตนํ้า เชน พวกปลากินพืช หอย และตวั ออ นของแมลง ขั้นท่ีสาม ที่พื้นกนสระมีอินทรียสารทับถมเพ่ิมมากขึ้น อันตรายจากการตายของ สาหรายเม่ือมีธาตุอาหารมากข้ึนท่ีพื้นกนสระก็จะเกิดพืชมีใบโผลพนนํ้าเกิดข้ึน เชน กก พง ออ เตยนํ้า จากนั้นก็จะเกิดมีสัตวจําพวก หอยโขง กบ เขียด กุง หนอน ไสเดือน และวิวัฒนาการมา จนถึงท่ีมีสตั วมากชนิดขน้ึ ปริมาณออกซิเจนกจ็ ะถกู ใชมากขนึ้ สัตวทอ่ี อ นแอก็จะตายไป ขน้ั ทส่ี ี่ อนิ ทรียส ารทีส่ ะสมอยูท ่ีบรเิ วณกนสระจะเพมิ่ มากข้ึน ในขณะที่สระจะเกิด การต้ืนเขินขึ้นในหนาแลง ในชวงที่ต้ืนเขินก็จะเกิดตนหญาข้ึน สัตวที่อาศัยอยูในสระจะเปนสัตว ประเภทสะเทนิ นาํ้ สะเทนิ บก ขน้ั สดุ ทาย ซ่ึงเปน ขั้นสมบูรณส ระนา้ํ น้ันจะต้ืนเขินจนกลายสภาพเปนพื้นดินทําให เกิดการแทนที่ พชื บกและสตั วบกและวิวฒั นาการจนกลายเปนปาไดในท่ีสุด ซ่ึงกระทบการแทนท่ี ของส่งิ มชี ีวิตในระบบนิเวศจะตองใชเ วลานานมากในการววิ ฒั นาการของการแทนที่ทกุ ข้ันตอน 2. การแทนที่สิ่งมีชีวิตในขั้นทดแทน (Secondary succession) เปนการเกิดการแทนท่ี ของส่ิงมีชวี ติ อ่นื ๆ ในพ้นื ทีเ่ ดิมทถ่ี กู เปล่ียนแปลงไป เชน บริเวณพื้นที่ปาไมที่ถูกโคนถาง ปรับเปน พ้ืนที่เพาะปลูกหรือพื้นที่ปาไมที่เกิดไฟปาในข้ันตนของการแทนท่ีจะมีส่ิงมีชีวิตกลุมอ่ืนเกิดขึ้น แทนทท่ี ัง้ ท่ีเกดิ ข้ึนเองโดยการเปลยี่ นแปลงแทนทข่ี องสงั คมส่งิ มชี ีวติ 2.1 ลักษณะการเปลี่ยนแปลงแทนทเ่ี ปน ดังน้ี สิ่งแวดลอ มเดมิ เปลี่ยนแปลงไป (condition change) สิง่ มีชวี ติ ทีเ่ ขา มาอาศยั อยนู ้ันมกี ารปรับตัวใหเหมาะสม (adaptation) มีการคัดเลือกชนิดทเ่ี หมาะสมเปน การคดั เลือกโดยธรรมชาติ (natural selection)

41 2.2 รูปแบบการแทนทมี่ ี 2 รปู แบบ คือ การแทนท่โี ดยอินทรยี ว ัตถุ ซากส่ิงมีชวี ิตตาง ๆ ถกู ยอยใชไปโดยสัตวกินซาก และ จลุ นิ ทรยี  และการเกดิ แทนที่ของสง่ิ มีชวี ิตที่สรางอาหารขึ้นเอง และพฒั นาเปน สงั คมใหม 2.3 กระบวนการเปลีย่ นแปลงแทนทเี่ กดิ ได 3 ปจ จยั ดังนี้ 2.3.1 Facilitation คอื การแทนที่เกิดจากการเปลย่ี นแปลงของปจ จยั ทางกายภาพ ทําใหเหมาะสมกบั สิง่ มีชีวิตชนิดใหม ที่จะเขามาอยไู ด จงึ เกดิ การแทนท่ีขน้ึ 2.3.2 Inhibition เปน การแทนท่ีหลงั จากการรบกวนทางธรรมชาติ หรือการตาย ของสปช ีสเ ดิมเทา น้ัน 2.3.3 Tolerance คือ การแทนท่ีเนอ่ื งจากสปช ีสทบี่ ุกรุกเขา มาใหมส ามารถทนตอ ระดบั ทรัพยากรที่เหลือนอ ยแลว นั้นได และสามารถเอาชนะสปช สี ก อนน้ไี ด 2.4 ปจจัยท่ที าํ ใหเกิดการเปลย่ี นแปลงแทนท่ี 2.4.1 ปจ จัยท่เี กิดจากธรรมชาติ เชน การเกิดไฟไหมปา การเกดิ น้าํ ทวม ภเู ขาไฟ ระเบดิ แผน ดินไหว 2.4.2 ปจจัยที่เกดิ จากการกระทาํ ของมนุษย เชน การทาํ ลายปา การทาํ ไรเลือ่ น ลอย การสรางเขื่อนกกั เก็บน้าํ ทรัพยากรธรรมชาติ (Natural resources) หมายถึงอะไร ทรัพยากรธรรมชาติ (Natural resources) หมายถงึ สิง่ ที่ปรากฏอยูตามธรรมชาติหรือส่ิง ที่ขึ้นเอง อาํ นวยประโยชนแกม นุษยและธรรมชาติดวยกนั ถาส่ิงน้นั ยงั ไมใ หป ระโยชนตอมนุษยกไ็ ม ถอื วาเปน ทรัพยากรธรรมชาติ

42 ทรัพยากรธรรมชาติ แบงไดเปน กปี่ ระเภทอะไรบาง การแบง ประเภทของทรัพยากรธรรมชาติ มีการแบง กันหลายลักษณะ แตในท่ีน้ีแบงโดยใช เกณฑของการนาํ มาใช แบง ออกเปน 4 ประเภท ดงั นี้ 1. ทรัพยากรธรรมชาติท่ีใชแลวไมหมดส้ิน (Inexhaustible natural resources) จาํ แนกเปน 2 ประเภท ไดแ ก 1.1 ประเภทท่ีคงสภาพเดิมไมเปลี่ยนแปลง (Immutable) ไดแก พลังงานจากดวง อาทติ ย ลม อากาศ ฝุน แมเวลาจะผานไปนานเทา ใดก็ตามสง่ิ เหลานก้ี ย็ ังคงไมมกี ารเปล่ียนแปลง 1.2 ประเภทที่เกิดการเปลยี่ นแปลง (Mutable) การเปล่ียนแปลงทีเ่ กดิ ข้ึนเน่ืองจากการ ใชประโยชนอยางผิดวิธี เชน การใชที่ดิน โดยวิธีการที่ไมถูกตอง ทําใหเกิดการเปลี่ยนแปลงท้ัง ทางดานกายภาพและดานคุณภาพ 2. ทรัพยากรธรรมชาติท่ีใชแลวทดแทนได (renewable natural resources) เปนทรพั ยากรธรรมชาติที่ใชไปแลวสามารถเกิดข้ึนทดแทนได ซึ่งอาจจะเร็วหรือชาข้ึนอยูกับชนิด ของทรัพยากรธรรมชาติประเภทน้ัน เชน พืช ปา ไม สัตวปา มนษุ ย ความสมบูรณของดิน คุณภาพ ของนาํ้ และทศั นยี ภาพท่สี วยงาม เปนตน 3. ทรัพยากรธรรมชาติสามารถนํามาใชใหมได (Recyclables natural resources) เปน ทรัพยากรธรรมชาตจิ ําพวกแรธ าตุทน่ี ํามาใชแลวสามารถนําไปแปรรูปใหกลับไปสูสภาพเดิมได แลวนาํ กลบั มาใชใหมอ กี เชน แรอ โลหะ ไดแก เหล็ก ทองแดง อะลูมเิ นยี ม แกว ฯลฯ 4. ทรัพยากรธรรมชาติที่ใชแลวหมดสิ้นไป (Exhausting natural resources) เปนทรัพยากรธรรมชาตทิ น่ี ํามาใชแลว จะหมดไปจากโลกน้ี หรือสามารถเกิดขึ้นทดแทนได แตตอง ใชเ วลายาวนานมาก น้าํ มนั ปโตรเลยี ม แกสธรรมชาติ และถานหนิ เปนตน ทรพั ยากรธรรมชาตมิ คี วามสําคญั ตอ มนษุ ยอ ยางไรบาง ทรพั ยากรธรรมชาตมิ คี วามสาํ คัญดังน้ี 1. ดา นการดํารงชีวติ มนษุ ยจ ะตองพงึ่ พาทรพั ยากรธรรมชาตเิ พ่อื สนองความตอ งการ ทางดา นปจ จัย 4 คอื อาหาร เคร่อื งนงุ หม ที่อยูอ าศัย ยารกั ษาโรค 2. การต้งั ถิ่นฐานและการประกอบอาชีพ

43 3. การพฒั นาทางเศรษฐกจิ จาํ เปน ตองใชทรพั ยากรธรรมชาติ 4. ความกาวหนา ทางเทคโนโลยี การประดษิ ฐเ คร่ืองมือ เครื่องใช เปนตน 5. การรักษาสมดลุ ธรรมชาติ ทรพั ยากรธรรมชาติ เปนปจจยั ในการรักษาสมดุลธรรมชาติ ละลุ เกิดไดอ ยา งไร ละลุ เกดิ จากนาํ้ ฝนกัดเซาะ ยบุ ตัวหรือพงั ทลายของดิน เนือ่ งจากสภาพดนิ แขง็ จะคงอยไู ม ยุบตัวเม่อื ถกู ลมกัดกรอน จงึ มีลักษณะเปน รปู ตาง ๆ สวยงาม แปลกตา แตกตา งกันไป เปน ปรากฏการณธ รรมชาตทิ ่เี กิดจากการเปลยี่ นแปลงจากการถลม ของหนาดนิ สวนทแ่ี ขง็ กวา จะคงตัว อยดู านบน คุมกันช้นั กรวด ทรายท่ีออนกวาดานลา ง แผน ดนิ ถลม (Land slides) เกิดไดอ ยางไร แผนดินถลมเปนปรากฏการณธรรมชาติของการสึกกรอนชนิดหนึ่ง ที่กอใหเกิดความ เสียหายตอบริเวณพื้นท่ีที่เปนเนินสูงหรือภูเขาท่ีมีความลาดชันมาก เนื่องจากขาดความสมดุลใน การทรงตัวบริเวณดังกลาว ทําใหเกิดการปรับตัวของพ้ืนดินตอแรงดึงดูดของโลกและเกิดการ เคลื่อนตวั ขององคประกอบธรณีวทิ ยาบรเิ วณน้นั จากที่สูงลงสูที่ตํ่า แผนดินถลมมักเกิดในกรณีท่ีมี ฝนตกหนักมากบรเิ วณภเู ขาและภูเขานั้นอมุ น้าํ ไวจ นเกิดการอิม่ ตวั จนทาํ ใหเ กดิ การพงั ทลาย แผน ดนิ ถลม แบง ตามลกั ษณะการเคลอื่ นตวั ไดก ีช่ นดิ อะไรบาง แผนดนิ ถลม แบง ตามลักษณะการเคลอื่ นตัวได 3 ชนิดคือ 1. แผนดินถลม ที่เคลือ่ นตัวอยา งชา ๆ เรียกวา Creep 2. แผน ดินถลม ท่เี คลือ่ นตวั อยา งรวดเรว็ เรยี กวา Slide หรือ Flow 3. แผน ดินถลมทเี่ คลื่อนตวั อยางฉับพลัน เรียกวา Rock Fall

44 สาเหตุจากกระทําของมนษุ ยท่สี ง ผลตอ การเกดิ ดินถลม ไดแกอ ะไรบา ง สาเหตจุ ากการกระทาํ ของมนษุ ย มดี งั นี้ 1. การขดุ ดินบริเวณไหลเขา ลาดเขาหรอื เชงิ เขา เพอ่ื การเกษตร การสรา งถนน การขยาย ที่ราบในการพฒั นาท่ีดนิ การทาํ เหมือง เปนตน 2. การดดู ทรายจากแมน าํ้ หรือบนแผนดิน 3. การขุดดินลึกๆ เพื่อการกอ สรา งหอ งใตดนิ ของอาคาร 4. การบดอัดที่ดิน เพอื่ การกอสราง ทําใหเกดิ การเคลอื่ นของดินในบริเวณใกลเคียง 5. การสบู น้ําใตด ิน นาํ้ บาดาล ที่มากเกนิ ไป หรอื การอัดนา้ํ ลงใตดนิ 6. การถมดิน เพ่อื การกอสรา ง ทาํ ใหเพ่ิมนํ้าหนักบนภูเขา หรือสันเขา 7. การตดั ไมทําลายปา เพือ่ ขยายพนื้ ท่กี ารเพาะปลกู 8. การทาํ อางเก็บนํ้า ซึ่งเปน การเพิ่มนาํ้ หนกั บนภเู ขา และทําใหน้าํ ซมึ ลงใตด นิ มากจนเกนิ สมดลุ 9. การเปลีย่ นแปลงทางน้ําธรรมชาติ ทาํ ใหร ะบบนํา้ ใตดนิ เสียสมดุล 10. การกระเทือนตางๆ เชน การระเบดิ หิน ปจ จัยท่เี ปน สาเหตุสําคญั และสง เสริมความรนุ แรงของแผนดนิ ถลม มีอะไรบาง ปจ จัยสาํ คัญทเ่ี ปนสาเหตขุ องการเกิดแผนดินถลม ไดแก 1. ลักษณะของดินทเี่ กิดจากการผพุ ังของหนิ บนลาดเขา 2. ลาดเขาท่มี ีความลาดชนั มาก (มากกวา 30 เปอรเซ็นต) 3. มกี ารเปลี่ยนแปลงสภาพปา ปจ จยั ทสี่ ง เสริมความรนุ แรงของแผนดินถลม ไดแ ก 1. ปรมิ าณฝนที่ตกบนภูเขา 2. ความลาดชนั ของภูเขา 3. ความสมบูรณของปา ไม 4. ลกั ษณะทางธรณวี ิทยาของภเู ขา

45 สภาพปญหาระบบนเิ วศของเมอื งในประเทศไทย เกดิ จากสาเหตุใดบาง สภาพปญหาความออนแอของระบบนิเวศของเมืองตาง ๆ ในประเทศไทย ดานหนึ่งเกิด จากการเติบโตของเมืองท่ีไรระเบียบ และอีกดานหนึ่งเกิดจากการพัฒนาเศรษฐกิจในอดีตท่ีนํา เทคโนโลยีสมัยใหมมาใชในการจัดหาและใชทรัพยากรในกระบวนการผลิต และรูปแบบของการ บริโภคที่ไมเหมาะสม ทําใหทรัพยากรอันจํากัดของประเทศและสิ่งแวดลอมธรรมชาติถูกใชสอย และทําลายจนเสอื่ มทั้งสภาพ ปริมาณและคณุ ภาพ จนเกอื บหมดศกั ยภาพและยากท่จี ะฟน ฟูขึ้นมา ใหม ซํ้ายงั กอใหเกิดมลพษิ หลาย ๆ ดานพรอมกัน การแพรกระจายของมลพิษไมวาจะเปนมลพิษ ทางน้ํา ทางอากาศ ทางเสียง หรือจากของเสีย สารเคมีตาง ๆ ยอมสงผลตอสุขภาพอนามัยของ ประชาชน วธิ กี ารพฒั นาการใชท รพั ยากรธรรมชาตใิ หเกดิ ประสิทธิภาพมอี ะไรบา ง 1. สรา งจติ สาํ นกึ ใหก ับประชาชนเกี่ยวกับการอนรุ ักษทรพั ยากรธรรมชาติอยางถกู วธิ ี 2. สนบั สนุนการพัฒนาและฟน ฟูการนาํ ทรัพยากรธรรมชาตกิ ลับมาใชใหมใ หเ กิดประโยชน สงู สุด 3. ประชาชนและชุมชนตลอดจนหนวยงานตา ง ๆ มีสวนสวมในการพฒั นา ทรัพยากรธรรมชาติรวมกนั ผลกระทบจากแผน ดนิ ไหวสงผลตอ ชวี ิตและสง่ิ แวดลอมอยา งไรบา ง ผลกระทบจากแผนดนิ ไหว แผนดินไหวสามารถสรางความเสียหายไดอยางมาก กอใหเกิดสึนามิ สัตวนํ้าตาย และ ระบบนิเวศทางน้ําเปล่ียนแปลง หากเกิดข้ึนบริเวณที่มีชุมชน มีประชาชนอยูอาศัยหนาแนน จะทําใหเกิดความสูญเสียมากมาย ความส่ันสะเทือนทําใหอาคารถลมลงมาทับผูคนท่ีอยูอาศัย