วิทยาศาตร์ พว31001

43 พวกไขมนั และสเตอรอยดฮ์ อร์โมน นอกจากนี เอนโดพลาสมิกเรติคูลมั ชนิดเรียบในเซลลต์ บั ยงั ช่วยในการ กาํ จดั สารพิษบางอยา่ งอกี ดว้ ย . ) เอนโดพลาสมิกเรติคูลัมชนิดขรุขระ (Rough endoplasmic reticulum : RER) เป็ นชนิดทีมีไรโบโซม (Ribosome) มาเกาะทีผิวดา้ นนอก มีหน้าทีสําคัญคือ การสังเคราะห์ โปรตีน ของ ไรโบโซมทเี กาะอยู่ และลาํ เลยี งสาร ซึงไดแ้ ก่ โปรตนี ทีสร้างได้ และสารอนื ๆ เช่น ลิพดิ ชนิดตา่ ง ๆ 3) กอลจบิ อดี (Golgi body) มีชือเรียกทีแตกต่างกันหลายอย่างคือ กอลจิคอมเพลกซ์ (Golgi complex) กอลจิแอพพาราตสั (Golgi apparatus) ดิกไทโอโซม (Dictyosome) มีรูปร่างลกั ษณะ เป็ นถุงแบน ๆ หรื อเป็ นท่อเรียงซ้อนกันเป็ นชนั ๆ มีจาํ นวนไมแ่ น่นอน โดยทวั ไปจะพบในเซลลส์ ตั วท์ ีมี กระดูก สันหลังมากกว่าในสัตว์ไม่มีกระดูกสันหลงั มีหนา้ ทีสาํ คญั คือ เก็บสะสมสารทีเซลล์สร้างขึน ก่อนทีจะปล่อยออกนอกเซลล์ ซงึ สารส่วนใหญ่เป็นสารโปรตนี มีการจดั เรียงตวั หรือจดั สภาพใหม่ ให้เหมาะ กับสภาพของการใช้งาน กอลจิบอดีเกียวขอ้ งกับการสร้างอะโครโซม (Acrosome) ซึงอยูท่ ี ส่วนหวั ของ สเปิ ร์มโดยทาํ หนา้ ทีเจาะไข่เมือเกิดการปฏสิ นธิ นอกจากนียงั เกียวกับการสร้างเนมาโทซีส (Nematocyst) ของไฮดราอีกดว้ ย ) ไลโซโซม (Lysosome) เป็ นออร์แกเนลลท์ ีมเี มมเบรนห่อหุม้ เพยี งชันเดียว พบครังแรก โดยคริสเตียน เดอ ดูฟ (Christain de Duve) รูปร่างวงรี เสน้ ผ่านศนู ยก์ ลางประมาณ . - . ไมครอน พบเฉพาะในเซลล์สัตวเ์ ท่านัน โดยพบมากในฟาโกไทซิกเซลล์ (Phagocytic cell) เช่น เซลลเ์ มด็ เลือดขาว และ เซลลใ์ นระบบเรติคโู ลแอนโดทีเลียล (Reticuloendothelial system) เช่น ตบั มา้ ม นอกจากนียงั พบไลโซ โซมจาํ นวนมากในเซลลท์ ีไดร้ ับบาดเจ็บหรือมกี ารสลายตวั เอง เช่น เซลลส์ ่วนหางของลกู อ๊อด เป็ นตน้ ไลโซโซมมเี อนไซมห์ ลายชนิด จึงสามารถยอ่ ยสสารต่าง ๆ ภายในเซลลไ์ ดด้ ี จึงมีหน้าทีสาํ คญั ประการ คือ . ย่อยสลายอนุภาคและโมเลกลุ ของสารอาหารภายในเซลล์ . ย่อยหรือทาํ ลายเชือโรคและสิงแปลกปลอมต่าง ๆ ทีเขา้ สู่ร่างกายหรือเซลล์ เช่น เซลลเ์ มด็ เลอื ดขาวกิน และยอ่ ยสลายเซลลแ์ บคทีเรีย . ทาํ ลายเซลลท์ ีตายแลว้ หรือ เซลลท์ ีมอี ายมุ ากโดยเยือของไลโซโซมจะฉีกขาดได้ง่าย แลว้ ปลอ่ ยเอนไซมอ์ อกมาย่อยสลายเซลลด์ งั กลา่ ว . ย่อยสลายโครงสร้างต่าง ๆ ของเซลลใ์ นระยะทีเซลลม์ กี ารเปลียนแปลงและ มีเมตา มอร์-โฟซีส (Metamorphosis) เช่น ในเซลลส์ ่วนหางของลูกอ๊อด ) แวควิ โอล(Vacuole) เป็นออร์แกเนลลท์ ีมลี กั ษณะเป็นถุงมเี มมเบรนซึงเรียกว่า โทโนพลาสต์ (Tonoplast) ห่อหุ้ม ภายในมีสารตา่ ง ๆ บรรจอุ ยู่ แวควิ โอลแบง่ ออกเป็น ชนิด คือ . ) แซปแวคิวโอล (Sap vacuole) พบเฉพาะในเซลลพ์ ืชเท่านัน ภายในบรรจุของเหลว ซงึ ส่วนใหญ่เป็นนาํ และสารละลายอนื ๆ ในเซลลพ์ ืชทียงั ออ่ น ๆ อยู่ แซปแวคิวโอล จะมีขนาดเลก็ รูปร่าง

44 ค่อนขา้ งกลม แต่เมือเซลลแ์ กข่ ึน แวคิวโอลชนิดนีจะมีขนาดใหญ่เกือบเต็มเซลล์ ทาํ ให้ ส่วนของนิวเคลียส และไซโทพลาซึมส่วนอนื ๆ ถกู ดนั ไปอยู่ทางดา้ นขา้ งดา้ นใดดา้ นหนึงของเซลล์ . ) ฟดู แวควิ โอล (Food vacuole) พบในโปรโทซวั พวกอะมีบา นอกจากนี ยงั พบในเซลล์ เมด็ เลือดขาว และฟาโกไซทิก เซลล์ (Phagocytic cell) อนื ๆ ด้วยฟดู แวคิวโอลเกิดจากการนาํ อาหารเข้าสู่ เซลล์หรือการกินแบบฟาโกไซโทซิส (Phagocytosis) ซึงอาหารนีจะทาํ การย่อยโดยนํายอ่ ยจากไลโซโซม ต่อไป . ) คอนแทรกไทล์แวควิ โอล (Contractile vacuole) พบในโปรโทซัวนําจืด หลายชนิด เช่น อะมีบา พารามเิ ซียม ทาํ หน้าทีขบั ถา่ ยนาํ ทีมากเกินความตอ้ งการ และของเสียทีละลายนําออกจากเซลล์ และควบคุมสมดุลนาํ ภายในเซลลใ์ ห้พอเหมาะดว้ ย ) พลาสติด (Plastid) เป็ นออร์แกเนลลท์ ีพบไดใ้ นเซลลพ์ ืชและสาหร่ายทวั ไป ยกเวน้ สาหร่ายสีเขียวแกมนาํ เงิน ในโพรโทซวั พบเฉพาะพวกทีมแี ส้ เช่น ยกู ลนี า วอลวอกซ์ เป็ นตน้ โดยแบ่งออกเป็น ชนิด คอื . ) ลวิ โคพลาสต์ (Leucoplast) เป็นพลาสติดทีไม่มีสี พบตามเซลลผ์ วิ ของใบ และเนือเยอื สะสมอาหารพวก แป้ ง โปรตนี . ) โครโมพลาสต์ (Chromoplast) เป็ นพลาสติดทีมีรงควตั ถุสีอืนๆ นอกจากสีเขียว เช่น แคโรทีน (Carotene) ให้สีสม้ และแดง แซนโทฟี ลล์ (XanthophyII) ใหส้ ีเหลืองนาํ ตาล โครโมพลาสต์ พบมากในผลไมส้ ุก เชน่ มะละกอ มะเขอื เทศ กลีบของดอกไม้ . ) คลอโรพลาสต์ (Chloroplast) เป็นพลาสติดทีมสี ีเขียว ซึงส่วนใหญ่เป็ นสารคลอโรฟี ลล์ ภายในคลอโรฟี ลลป์ ระกอบดว้ ย ส่วนทีเป็ นของเหลวเรียกว่า สโตรมา (Stroma) มีเอนไซมท์ ีเกียวข้องกบั การสังเคราะหด์ ว้ ยแสงแบบทีไมต่ อ้ งใชแ้ สง (Dark reaction) มี DNA RNA ไรโบโซม และเอนไซม์อีกหลาย ชนิดปะปนกนั อยู่ อีกส่วนหนึงเป็ นเยือทีเรียงซอ้ นกนั เรียกวา่ กรานา (Grana) ระหว่างรานาจะมีเยอื เมมเบรน เชือมให้กรานาติดต่อถึงกนั เรียกว่า อนิ เตอร์กรานา (Intergrana) ทังกรานาและอนิ เตอร์กรานาเป็ นทีอยู่ของ คลอโรฟิลล์ รงควตั ถอุ นื ๆ และพวกเอนไซม์ ทีเกยี วขอ้ งกบั การสังเคราะห์ดว้ ยแสงแบบทีต้องใชแ้ สง (Light reaction) บรรจุอยู่ หนา้ ทีสาํ คญั ของ คลอโรพลาสต์ก็คือ การสงั เคราะหด์ ว้ ยแสง (Photosynthesis) โดยแสงสี แดงและแสงสีนาํ เงิน เหมาะสม ต่อการสงั เคราะห์ดว้ ยแสงมากทีสุด ภาพแสดง คลอโรพลาสต์

45 ออร์แกเนลล์ทีไม่มีเยือหุ้ม (Nonmembrane bounded oranell) ) ไรโบโซม(Ribosome) เป็นออร์แกเนลลข์ นาดเล็กพบไดใ้ นสิงมชี วี ิตทวั ไป ประกอบด้วย สารเคมี ชนิด คือ กรดไรโบนิวคลอี กิ (Ribonucleic acid : RNA) กบั โปรตนี อยรู่ วมกนั เรียกวา่ ไรโบนิวคล-ี โอโปรตนี (Ribonucleoprotien)ไรโบโซมมที งั ทีอยเู่ ป็นอิสระในไซโทพลาซึมและ เกาะอยู่บนเอนโด- พลาสมิกเรติคูลมั (พบเฉพาะในเซลลย์ คู าริโอตเท่านนั ) พวกทีเกาะอยูท่ ีเอนโดพลาสมกิ เรติคูลมั จะพบมาก ในเซลลต์ ่อมทีสร้างเอนไซมต์ า่ ง ๆ พลาสมาเซลลเ์ หล่านีจะสรา้ งโปรตีนทีนาํ ไปใชน้ อกเซลลเ์ ป็นสาํ คญั ) เซนทริโอล (Centriole) มีลกั ษณะคลา้ ยท่อทรงกระบอก อนั ตงั ฉากกัน พบเฉพาะใน เซลลส์ ัตวแ์ ละโพรทิสตบ์ างชนิด มีหนา้ ทีเกียวกับการแบ่งเซลล์ เซนทริโอลแต่ละอนั จะประกอบด้วยชุด ของไมโครทบู ลู (Microtubule) ซึงเป็นหลอดเลก็ ๆ ชุด แต่ละชุดมี ซบั ไฟเบอร์ (Subfiber) คือ A B และ C บริเวณตรงกลางไม่มไี มโครทบู ูล จึงเรียกการเรียงตวั แบบนีว่า + เซนทริโอล มี DNA และ RNA เป็น ของตวั เอง ดงั นนั จงึ สามารถจาํ ลองตวั เองและสร้างโปรตีนขนึ มาใชเ้ องได้ . . ไซโทพลาสมกิ อินคลูชัน (Cytoplamic inclusion) หมายถงึ สารทีไมม่ ชี ีวติ ทีอยู่ในไซโทพลาซึม เช่น เมด็ แป้ ง (Starch grain) เม็ดโปรตีน หรือพวกของเสียทเี กิดจากกระบวนการ เมตาบอลิซึม เช่น ผลกึ ของแคลเซียม ออกซาเลต (Calcium oxalate) ซึงเกิดจากปฏิกิริยาของแคลเซียมกับ กรดออกซาลิก (Oxalic acid) เพือทาํ ลายพิษของกรดดงั กลา่ ว . นวิ เคลยี ส นิวเคลยี สคน้ พบโดย รอเบิร์ต บราวน์ นักพฤกษศาสตร์ชาวองั กฤษ เมอื ปี ค.ศ. มลี กั ษณะเป็ น ก้อนทึบแสงเด่นชัด อยู่บริเวณกลาง ๆ หรือค่อนไปขา้ งใดข้างหนึงของเซลล์ เซลลโ์ ดยทัวไปจะมี นิวเคลียส เซลลพ์ ารามเี ซียม มี นิวเคลียส ส่วนเซลลพ์ วกกลา้ มเนือลาย เซลลเ์ วลเซล (Vessel) ทีเกียวขอ้ ง กบั การผลิตลาเทกซ์ในพชื ชนั สูง และเซลลข์ องราทีเสน้ ใยไมม่ ีผนงั กนั จะมีหลายนิวเคลียส เซลลเ์ ม็ดเลอื ด แดงของสัตวเ์ ลียงลูกด้วยนํานม และเซลล์ซีฟทิวบข์ องโฟลเอมทีแก่เต็มทีจะไม่มีนิวเคลียส นิวเคลียส มคี วามสําคัญเนืองจากเป็ นทีอยูข่ องสารพนั ธุกรรม จึงมีหนา้ ทีควบคุมการทาํ งานของเซลล์ โดยทาํ งาน ร่วมกบั ไซโทพลาสซึม สารประกอบทางเคมขี องนิวเคลยี ส ประกอบด้วย . ดอี อกซีไรโบนิวคลอี กิ แอซดิ (Deoxyribonucleic acid) หรือ DNA เป็นส่วนประกอบของ โครโมโซมในนิวเคลยี ส . ไรโบนวิ คลีอกิ แอซดิ (Ribonucleic acid) หรือ RNA เป็ นส่วนทีพบในนิวเคลียสโดยเป็น ส่วนประกอบของนิวคลโี อลสั . โปรตนี ทีสาํ คญั คอื โปรตีนฮสี โตน (Histone) โปรตีนโพรตามีน (Protamine) ซงึ เป็ นโปรตีน เบสิค (Basic protein) ทาํ หนา้ ทีเชือมเกาะอยกู่ บั DNA ส่วนโปรตีนเอนไซมส์ ่วนใหญ่จะเป็นเอนไซม์ ในกระบวนการสงั เคราะหก์ รดนิวคลีอิก และเมตาบอลิซึมของกรดนิวคลีอิก และเอนไซมใ์ นกระบวนการ ไกลโคไลซีส ซงึ เป็นกระบวนการสร้างพลงั งานใหก้ บั นิวเคลยี ส

46 โครงสร้างของนิวเคลียสประกอบด้วย ส่วน คอื . เยือหุ้มเซลล์ (Nuclear membrane) เป็นเยือบาง ๆ ชนั เรียงซอ้ นกัน ทีเยือนีจะมีรู เรียกว่า นิวเคลยี ร์พอร์ (Nuclear pore) หรือ แอนนูลสั (Annulus) มากมาย รูเหล่านีทาํ หนา้ ทีเป็ นทางผา่ น ของสาร ต่าง ๆ ระหว่างไซโทพลาสซึมและนิวเคลียส นอกจากนีเยือหุม้ นิวเคลียสยงั มีลกั ษณะเป็ นเยือเลือกผ่าน เช่นเดียวกับเยอื หุ้มเซลล์ เยือหุ้มนิวเคลียสชันนอกจะติดต่อกบั เอนโดพลาสมิกเรติคูลมั และมีไรโบโซม มาเกาะเพือทาํ หน้าทีลาํ เลียงสารต่าง ๆ ระหวา่ งนิวเคลยี สและไซโทพลาสซมึ ดว้ ย 2. โครมาทนิ (Chromatin) เป็นส่วนของนิวเคลียสทยี อ้ มติดสี เป็นเสน้ ในเล็ก ๆ พนั กนั เป็ นร่างแห เรียกร่างแหโครมาทิน (Chromatin network) โดยประกอบด้วย โปรตีนหลายชนิด และ DNA ในการยอ้ มสี โครมาทินจะติดสีแตกต่างกนั ส่วนทีติดสีเขม้ จะเป็นส่วนทีไม่มีจีน (Gene) อยเู่ ลย หรือมีก็น้อยมาก เรียกว่า เฮเทอโรโครมาทิน (Heterochromatin) ส่วนทียอ้ มตดิ สีจาง เรียกว่า ยูโครมาทิน (Euchromatin) ซึงเป็นทีอยู่ ของจีน ในขณะทีเซลลก์ าํ ลังแบ่งตัว ส่วนของโครโมโซมจะหดสันเขา้ และมีลักษณะเป็ นแท่งเรียกว่า โครโมโซม (Chromosome) และโครโมโซมจะจาํ ลองตัวเองเป็ นส้นคู่ เรียกว่า โครมาทิด (Chromatid) โครโมโซมของสิงมชี ีวติ แต่ละชนิดจะมจี าํ นวนแน่นอน เชน่ ของคนมี คู่ ( แท่ง) แมลงหวี คู่ ( แท่ง) แมว คู่ ( แท่ง) หมู คู่ ( แทง่ ) มะละกอ คู่ ( แท่ง) กาแฟ คู่ ( แท่ง) โครโมโซมมีหนา้ ที ควบคมุ กิจกรรมตา่ ง ๆ ของเซลลแ์ ละควบคุมการถา่ ยทอดลกั ษณะทางพนั ธุกรรมของสิงมีชีวติ ทวั ไป เช่น หมเู่ ลือด สีตา สีผิว ความสงู และการเกิดรูปร่างของสิงมชี วี ิต เป็ นตน้ . นิวคลโี อลสั (Nucleolus) เป็ นส่วนของนิวเคลียสทีมลี กั ษณะเป็ นก้อนอนุภาคหนาทึบ ค้นพบ โดยฟอนตานา (Fontana) เมีอปี ค.ศ. (พ.ศ. ) นิวคลโี อลสั พบเฉพาะเซลลข์ องพวกยูคาริโอต เทา่ นนั เซลลอ์ สุจิ เซลลเ์ ม็ดเลอื ดแดงทีเจริญเติบโตเต็มทีของสตั วเ์ ลียงลูกด้วยนาํ นมและเซลล์ไฟเบอร์ของ กลา้ มเนือ จะไมม่ ีนิวคลโี อลสั นิวคลโี อลสั ประกอบด้วย โปรตีน และ RNA โดยโปรตีนเป็ นชนิดฟอสโฟ- โปรตีน (Phosphoprotein) จะไมพ่ บโปรตีนฮิสโตนเลย ในเซลล์ทีมีกิจกรรมสูงจะมีนิวคลีโอลสั ขนาดใหญ่ ส่วนเซลลท์ ีมีกิจกรรมตาํ จะมีนิวคลโี อลสั ขนาดเล็ก นิวคลโี อลสั มีหนา้ ทีในการสงั เคราะห์ RNA ชนิดต่าง ๆ และถูกนาํ ออกทางรูของเยือหุม้ นิวเคลียส เพอื สร้างเป็นไรโบโซมตอ่ ไป ดงั นนั นิวคลีโอลสั จึงมคี วามสาํ คญั ต่อการสร้างโปรตีนเป็นอยา่ งมาก เนืองจากไรโบโซมทาํ หนา้ ทีสร้างโปรตีน แผนผงั โครงสร้างของเซลล์

47 เซนทริโอล แวควิ โอล ไซโทพลาซึม นิวคลีโอลัส ไมโทคอนเดรีย ไลโซโซม นิวเคลยี ส ไรโบโซม เวสิเคลิ เอนโดพลาสมิกเรติคลู ัม แบบผิวขรุขระ กอลจิแอปพาราตัส เอนโดพลาสมิกเรติคลู ัมแบบผวิ เรยี บ ไซโทสเกลเลตอน ภาพเซลล์สัตว์ทัวไป ประกอบด้วยออร์แกเนลล์ต่าง ๆ เรอื งที กระบวนการแบ่งเซลล์ การแบ่งเซลลม์ ี 2 ขนั ตอน คือ 1. การแบ่งนวิ เคลียส (Karyokinesis) จะมี 2 แบบ คือ 1.1 การแบ่งแบบ ไมโทซิส (Mitosis) 1.2 การแบ่งแบบ ไมโอซิส (Meiosis) 2. การแบ่งไซโทพลาสซึม (Cytokinesis) มี 2 แบบ คือ 2.1 แบบทีเยือหุ้มเซลลค์ อดกิวจาก 2 ขา้ ง เข้าใจกลางเซลล์ เรียกว่า Furrow type ซึงพบใน เซลลส์ ตั ว์ 2.2 แบบทีมีการสร้างเซลลเ์ พลท (Cell plate) มาก่อตวั บริเวณกึงกลางเซลล์ขยายไป 2 ขา้ ง ของเซลล์ เรียกวา่ Cell plate type ซึงพบในเซลลพ์ ชื การแบ่งเซลล์แบบไมโทซิส ( Mitosis) การแบ่งเซลลแ์ บบไมโทซิส เป็นการแบ่งเซลล์ เพือเพมิ จาํ นวนเซลลข์ องร่างกาย ในการเจริญเติบโต ในสิงมีชีวิตหลายเซลล์ หรือในการแบ่งเซลล์ เพือการสืบพนั ธุ์ ในสิงมีชีวิตเซลลเ์ ดียว และหลายเซลล์ บางชนิด เชน่ พืช ท￿ ไมม่ ีการลดจาํ นวนชดุ โครโมโซม ( n ไป n หรือ n ไป n ) ท￿ เมอื สินสุดการแบ่งเซลลจ์ ะได้ เซลลใ์ หม่ทีมโี ครโมโซมเท่าๆ กนั และเท่ากบั เซลลต์ งั ตน้ ท￿ พบทีเนือเยอื เจริญปลายยอด ปลายราก แคมเบียม ของพืชหรือเนือเยอื บุผวิ ไขกระดูก ในสตั ว์ การสร้างสเปิ ร์ม และไขข่ องพืช

48 ท￿ มี ระยะ คอื อนิ เตอร์เฟส (interphase) โพรเฟส (prophase) เมทาเฟส (metaphase) แอนาเฟส (anaphase) และเทโลเฟส (telophase) วัฏจักรของเซลล์ (cell cycle) วฏั จกั รของเซลล์ หมายถงึ ชว่ งระยะเวลาการเปลียนแปลงของเซลล์ ในขณะทเี ซลลม์ ีการแบ่งตวั ซึงประกอบดว้ ย ระยะไดแ้ ก่ การเตรียมตวั ใหพ้ ร้อม ทีจะแบ่งตวั และกระบวนการแบง่ เซลล์ . ระยะอนิ เตอร์เฟส (Interphase) ระยะนีเป็ นระยะเตรียมตวั ทจี ะแบ่งเซลลใ์ นวฏั จกั รของเซลล์ แบ่งออกเป็น ระยะย่อย คือ ท￿ ระยะ G เป็นระยะก่อนการสร้าง DNA ซึงเซลลม์ ีการเจริญเติบโตเตม็ ที ระยะนี จะมีการสรา้ งสารบางอย่าง เพอื ใชส้ ร้าง DNA ในระยะตอ่ ไป ท￿ ระยะ S เป็ นระยะสร้าง DNA (DNA replication) โดยเซลล์มีการเจริ ญเติบโต และมีการสงั เคราะห์ DNA อีก ตวั หรือมีการจาํ ลองโครโมโซม อกี เท่าตัว แต่โครโมโซมทีจาํ ลองขึน ยงั ติดกบั ท่อนเก่า ทีปมเซนโทรเมยี ร์ (Centromere) หรือไคเนโตคอร์ (Kinetochore) ระยะนีใชเ้ วลานานทีสุด ท￿ ระยะ G เป็นระยะหลงั สร้าง DNA ซึงเซลลม์ กี ารเจริญเติบโต และเตรียมพร้อม ทีจะแบ่ง โครโมโซม และไซโทพลาสซึมต่อไป . ระยะ M (M - phase) ระยะ M (M-phase) เป็ นระยะทีมกี ารแบ่งนิวเคลียส และแบ่งไซโทพลาสซึม ซึงโครโมโซม จะมี การเปลียนแปลงหลายขนั ตอน ก่อนทีจะถกู แบ่งแยกออกจากกนั ประกอบดว้ ย ระยะย่อย คือ โพรเฟส เมทาเฟส แอนาเฟส และเทโลเฟส ในเซลลบ์ างชนิด เช่น เซลลเ์ นือเยอื เจริญของพืช เซลลไ์ ขกระดูก เพือสร้างเม็ดเลือดแดง เซลลบ์ ุผิว พบว่า เซลลจ์ ะมีการแบ่งตวั อยเู่ กือบตลอดเวลา จึงกล่าวได้ว่า เซลล์เหล่านี อยใู่ นวฏั จกั รของเซลล์ตลอด แต่เซลลบ์ างชนิด เมอื แบ่งเซลลแ์ ลว้ จะไม่แบ่งตวั อีกต่อไป นนั คือ เซลล์จะไม่เข้าสู่วฏั จกั รของเซลลอ์ ีก จนกระทังเซลล์ชราภาพ (Cell aging) และตายไป (Cell death) ในทีสุด แต่เซลลบ์ างชนิด จะพกั ตัวชวั ระยะเวลาหนึง ถา้ จะกลบั มาแบง่ ตวั อีก กจ็ ะเขา้ วฏั จกั รของเซลลต์ อ่ ไป ซึงขนั ตอนต่างๆในการแบง่ เซลลแ์ บบ ไมโทซิส ดงั ตาราง

49 ระยะการแบ่ง การเปลียนแปลงทีสําคัญ อินเตอร์เฟส (Interphase) ท￿ เพิมจาํ นวนโครโมโซม (Duplication) ขึนมาอีกชุดหนึง และติดกนั อยทู่ ี โพรเฟส (Prophase) เซนโทรเมยี ร์ (1โครโมโซม มี 2 โครมาทดิ ) เมทาเฟส (Metaphase) ท￿ มกี ารเปลยี นแปลงทางเคมีมากทีสุด (metabolic stage) แอนาเฟส (Anaphase) ท￿ เซนตริโอ แบ่งเป็ น 2 อนั เทโลเฟส (Telophase) ท￿ ใชเ้ วลานานทีสุด , โครโมโซมมคี วามยาวมากทีสุด ท￿ โครมาทดิ หดสัน ทาํ ใหม้ องเหน็ เป็ นแท่งชัดเจน ท￿ เยอื หุม้ นิวเคลียสและนิวคลโี อลสั หายไป ท￿ เซนตริโอลเคลอื นไป 2 ขา้ งของเซลล์ และสร้างไมโทตกิ ท￿ สปิ นเดิลไปเกาะทีเซนโทรเมียร์ ระยะนจี ึงมีเซนตริโอล 2 อนั ท￿ โครโมโซมเรียงตวั ตามแนวกึงกลางของเซลล์ ท￿ เหมาะตอ่ การนับโครโมโซม และศกึ ษารูปร่างโครงสรา้ งของโครโมโซม ท￿ เซนโทรเมยี ร์จะแบง่ ครึง ทาํ ให้โครมาทดิ เริมแยกจากกนั ท￿ โครโมโซมหดสันมากทีสุด สะดวกตอ่ การเคลอื นที ท￿ โครมาทดิ ถกู ดึงแยกออกจากกนั กลายเป็นโครโมโซมอิสระ ท￿ โครโมโซมภายในเซลล์เพิมเป็น 2 เท่าตวั หรือจาก 2n เป็ น 4n (tetraploid) ท￿ มองเห็นโครโมโซม มีรูปร่างคลา้ ยอกั ษรรูปตวั V , J , I ท￿ ใชเ้ วลาสันทีสุด ท￿ โครโมโซมลกู (daughter chromosome) จะไปรวมอยู่ขวั ตรงขา้ ม ของเซลล์ ท￿ เยอื หุม้ นิวเคลียส และนิวคลโี อลสั เริมปรากฏ ท￿ มีการแบ่งไซโทพลาสซึม เซลลส์ ตั ว์ เยือหุ้มเซลล์คอดเขา้ ไป บริเวณกลาง เซลล์ เซลลพ์ ืช เกดิ เซลล์เพลท (Cell plate) กนั แนวกลางเซลล์ ขยายออกไป ติดกบั ผนงั เซลลเ์ ดิม ท￿ ได้ 2 เซลลใ์ หม่ เซลล์ละ 2n เหมือนเดิมทกุ ประการ ตารางแสดง ลกั ษณะขันตอนการเปลียนแปลงในระยะการแบ่งเซลล์แบบ Mitosis

50 การแบ่งเซลล์แบบไมโอซสิ ( Meiosis) การแบ่งเซลล์แบบไมโอซิส เป็ นการแบ่งเซลล์เพือสร้างเซลล์สืบพนั ธุ์ของสัตว์ ซึงเกิดใน วยั เจริญพนั ธุ์ ของสิงมีชีวติ โดยพบในอณั ฑะ (Testes) รังไข่ (Ovary) และเป็ นการแบ่ง เพือสร้างสปอร์ (Spore) ในพืช ซงึ พบในอบั ละอองเรณู (Pollen sac) และอบั สปอร์ (Sporangium) หรือโคน (Cone) หรือใน ออวุล (Ovule) มีการลดจาํ นวนชุดโครโมโซมจาก 2n เป็ น n ซึงเป็ นกลไกหนึง ทีช่วยให้ จาํ นวนชุด โครโมโซมคงที ในแตล่ ะสปี ชีส์ ไมว่ ่าจะเป็นโครโมโซม ในรุ่นพ่อ - แม่ หรือรุ่นลูก – หลานกต็ าม การแบ่งเซลลแ์ บบไมโอซิส มี 2 ขนั ตอน คือ 1. ไมโอซิส I (Meiosis - I) ไมโอซิส I (Meiosis - I) หรือ Reductional division ขันตอนนีจะมีการแยก homologous chromosome ออกจากกนั มี 5 ระยะย่อย คือ • Interphase - I • Prophase - I • Metaphase - I • Anaphase - I • Telophase - I 2. ไมโอซิส II (Meiosis - II) ไมโอซิส II (Meiosis - II) หรือ Equational division ขันตอนนีจะมีการแยกโครมาทิด ออกจากกัน มี 5 ระยะยอ่ ย คือ • Interphase - II • Prophase - II • Metaphase - II • Anaphase - II • Telophase - II เมือสินสุดการแบ่งจะได้ 4 เซลลท์ ีมีโครโมโซมเซลลล์ ะ n (Haploid) ซึงเป็นครึงหนึงของเซลล์ ตงั ตน้ และเซลลท์ ีไดเ้ ป็ นผลลพั ธ์ ไม่จาํ เป็นตอ้ งมีขนาดเท่ากนั ขันตอน ในการแบ่งเซลล์แบบไมโอซิส Meiosis - I มีขันตอน ดังนี Interphase - I • มีการสงั เคราะห์ DNA อีก 1 เท่าตวั หรือมีการจาํ ลองโครโมโซม อกี 1 ชุด และยงั ติดกนั อยู่ที ปมเซนโทรเมยี ร์ ดงั นัน โครโมโซม 1 ท่อน จึงมี 2 โครมาทิด

51 Prophase - I • เป็นระยะทีใชเ้ วลานานทีสุด • มคี วามสาํ คญั ต่อการเกิดวิวฒั นาการ ของสิงมีชวี ติ มากทีสุด เนืองจากมกี ารแปรผนั ของยนี เกิดขึน • โครโมโซมทีเป็ นคู่กนั ( Homologous Chromosome) จะมาเขา้ คู่ และแนบชิดติดกนั เรียกว่า เกิดไซแนปซิส ( Synapsis) ซึงคขู่ องโฮโมโลกสั โครโมโซม ทีเกิดไซแนปซิสกนั อยนู่ นั เรียกว่า ไบแวเลนท์ (Bivalent) ซึงแต่ละไบแวเลนท์มี 4 โครมาทิดเรียกว่า เทแทรด (Tetrad) ในคน มโี ครโมโซม 23 คู่ จึงมี 23 ไบแวเลนท์ • โฮโมโลกสั โครโมโซม ทีไซแนปซิสกนั จะผละออกจากกนั บริเวณกลาง ๆ แต่ตอนปลาย ยงั ไขว้ กนั อยู่ เรียกวา่ เกดิ ไคแอสมา (Chiasma) • มีการเปลยี นแปลงชินส่วนโครมาทิด ระหว่างโครโมโซมทีเป็ นโฮโมโลกัสกัน กบั บริเวณทีเกิด ไคแอสมา เรียกว่า ครอสซิงโอเวอร์ (Crossing over) หรืออาจมีการเปลียนแปลง ชินส่วนของโครมาทิด ระหว่างโครโมโซม ทีไม่เป็ นโฮโมโลกัสกนั (Nonhomhlogous chromosome) เรียกว่า ทรานสโลเคชนั (Translocation) กรณีทงั สอง ทาํ ให้เกิดการผนั แปรของยีน (Geng variation) ซึงทาํ ใหเ้ กิดการแปรผนั ของ ลกั ษณะสิงมีชีวิต (Variation) Metaphase - I ไบแวเลนทจ์ ะมาเรียงตวั กนั อยู่ในแนวกึงกลางเซลล์ (โฮโมโลกสั โครโมโซม ยงั อยู่กนั เป็นคู่ ๆ) Anaphase - I • ไมโทติก สปิ นเดิล จะหดตวั ดึงให้ โฮโมโลกสั โครโมโซม ผละแยกออกจากกนั • จาํ นวนชุดโครโมโซมในเซลล์ ระยะนียงั คงเป็น 2n เหมือนเดิม ( 2n เป็น 2n) Telophase - I • โครโมโซมจะไปรวมอยู่ แต่ละขวั ของเซลล์ และในเซลล์บางชนิด ในระยะนี จะมีการสร้าง เยอื หุม้ นิวเคลียส มาลอ้ มรอบโครโมโซม และแบ่งไซโทพลาสซึม ออกเป็น 2 เซลล์ เซลล์ละ n แต่ในเซลล์ บางชนิดจะไม่แบ่งไซโทพลาสซึม โดยจะมีการเปลียนแปลง ของโครโมโซม เขา้ สู่ระยะโพรเฟส II เลย Meiosis - II มขี ันตอน ดงั นี Interphase - II • เป็นระยะพกั ตวั ซึงมีหรือไมก่ ไ็ ด้ ขึนอยู่กบั ชนิดของเซลล์ • ไม่มีการสังเคราะห์ DNA หรือจาํ ลองโครโมโซมแต่อยา่ งใด Prophase - II • โครมาทิดจะหดสนั มากขนึ • ไมม่ ีการเกิดไซแนปซิส ไคแอสมา ครอสซิงโอเวอร์ แตอ่ ย่างใด Metaphase - II • โครมาทิดมาเรียงตวั อยใู่ นแนวกงึ กลางเซลล์

52 Anaphase - II • มกี ารแยกโครมาทดิ ออกจากกนั ทาํ ให้จาํ นวนชุดโครโมโซมเพิมจาก n • เป็น 2n ชวั ขณะ Telophase - II • มีการแบง่ ไซโทพลาสซึม จนไดเ้ ซลลใ์ หม่ 4 เซลล์ ซึงแต่ละเซลล์ มโี ครโมโซม เป็น n • ใน 4 เซลลท์ ีเกิดขึนนนั จะมียนี เหมือนกนั อย่างละ 2 เซลล์ ถา้ ไม่เกิดครอสซิงโอเวอร์ หรืออาจจะ มียนี ตา่ งกนั ทงั 4 เซลล์ ถา้ เกดิ ครอสซิงโอเวอร์ หรืออาจมียนี ต่างกนั ทงั 4 เซลลถ์ า้ เกดิ ครอสซิงโอเวอร์ ตารางแสดงลกั ษณะขันตอนการแบ่งเซลล์ในระยะต่างๆของการแบ่งเซลล์แบบ Meiosis ระยะ การเปลยี นแปลงสาํ คญั อินเตอร์เฟส I จาํ ลองโครโมโซมขึนมาอีก 1 เทา่ ตวั แต่ละโครโมโซม ประกอบดว้ ย 2 โครมาทดิ โพรเฟส I โฮโมโลกสั โครโมโซม มาจบั คแู่ นบชิดกนั (synapsis) ทาํ ให้มกี ลุ่มโครโมโซม กล่มุ ละ 2 ทอ่ น (bivalent) แต่ละกลุม่ ประกอบดว้ ย 4 โครมาทิด(tetrad) และเกิดการแลกเปลียน ชนิ ส่วนของ โครมาทดิ (crossing over) เมตาเฟส I คูข่ องโฮโมโลกสั โครโมโซม เรียงตวั อยตู่ ามแนวศนู ย์ กลางของเซลล์ แอนาเฟส I โฮโมโลกสั โครโมโซม แยกคอู่ อกจากกนั ไปยงั แตล่ ะขา้ งของขวั เซลล์ ทโี ลเฟส I เกดิ นิวเคลียสใหม่ 2 นวิ เคลยี ส แตล่ ะนิวเคลยี ส มีจาํ นวนโครโมโซม เป็นแฮพลอยด์ (n) อนิ เตอร์เฟส II เป็นระยะพกั ชวั ครู่ แต่ไม่มีการจาํ ลอง โครโมโซมขึนมาอีก โพรเฟส II โครโมโซมหดสันมาก ทาํ ใหเ้ ห็นแต่ละโครโมโซม มี 2 โครมาทดิ เมตาเฟส II โครโมโซมจะมาเรียงตวั อย่แู นวศูนยก์ ลางของเซลล์ แอนาเฟส II เกดิ การแยกของโครมาทิด ทอี ย่ใู นโครโมโซมเดียวกนั ไปยงั ขวั แต่ละขา้ งของเซลล์ ทาํ ให้ โครโมโซม เพิมจาก n เป็น 2n ทีโลเฟส II เกิดนิวเคลยี สใหม่เป็ น 4 นิวเคลยี ส และแบง่ ไซโทพลาสซึม เกิดเป็น 4 เซลล์ สมบรู ณ์ แตล่ ะ เซลล์ มีจาํ นวนโครโมโซม เป็นแฮพลอยด์ (n) หรือ เทา่ กบั ครึงหนึง ของเซลล์เริมตน้ ข้อเปรียบเทยี บการแบ่งเซลล์แบบไมโทซิสและไมโอซสิ ไมโทซสิ ไมโอซิส 1. โดยทวั ไป เป็นการแบ่งเซลลข์ องร่างกาย เพอื เพมิ 1. โดยทวั ไป เกิดกบั เซลล์ ทีจะทาํ หน้าที ใหก้ าํ เนิด จาํ นวนเซลล์ เพอื การเจริญเตบิ โต หรือการสืบพนั ธุ์ เซลลส์ ืบพนั ธุ์ จึงเป็นการแบง่ เซลล์ เพือสร้างเซลล์ ในสิงมชี วี ติ เซลลเ์ ดียว สืบพนั ธุ์ 2. เริมจาก 1 เซลลแ์ บ่งครังเดียวไดเ้ ป็น 2 เซลลใ์ หม่ 2. เริมจาก 1 เซลล์ แบง่ 2 ครัง ไดเ้ ป็ น 4 เซลล์ใหม่

ไมโทซิส 53 3. เซลลใ์ หมท่ ีเกดิ ขนึ 2 เซลล์ สามารถแบ่งตวั ไมโอซิส แบบไมโทซิสไดอ้ ีก 4. การแบ่งแบบไมโทซิส จะเริมเกิดขึนตงั แต่ ระยะ 3. เซลลใ์ หม่ทีเกิดขนึ 4 เซลล์ ไม่สามารถแบง่ ตวั ไซโกต และสืบเนืองกนั ไปตลอดชีวติ แบบไมโอซสิ ไดอ้ กี แต่อาจแบ่งตวั แบบไมโทซิสได้ 4. ส่วนใหญ่จะแบ่งไมโอซสิ เมืออวยั วะสืบพนั ธุ์ 5. จาํ นวนโครโมโซม หลงั การแบง่ จะเท่าเดมิ (2n) เจริญเตม็ ทีแลว้ หรือเกิดในไซโกต ของสาหร่าย เพราะไม่มีการแยกคู่ ของโฮโมโลกสั โครโมโซม และราบางชนิด 5. จาํ นวนโครโมโซม จะลดลงครึงหนึงในระยะ 6. ไมม่ ีไซแนปซิส ไมม่ ไี คแอสมา และไม่มี ไมโอซิส เนืองจากการแยกคู่ ของโฮโมโลกสั ครอสซิงโอเวอร์ โครโมโซม ทาํ ใหเ้ ซลลใ์ หมม่ จี าํ นวนโครโมโซม 7. ลกั ษณะของสารพนั ธุ์กรรม (DNA) และ ครึงหนึง ของเซลลเ์ ดิม (n) โครโมโซมในเซลลใ์ หม่ ทงั สองจะเหมือนกนั 6. เกิดไซแนปซิส ไคแอสมา และมกั เกิด ทุกประการ ครอสซิงโอเวอร์ 7. ลกั ษณะของสารพนั ธกุ รรม และโครโมโซม ในเซลลใ์ หม่ อาจเปลยี นแปลง และแตกต่างกนั ถา้ เกดิ ครอสซิงโอเวอร์ แบบฝึ กหัด

54 เรือง เซลล์ จงทําเครืองหมาย หน้าคําตอบทีถูกเพียงข้อเดียว 1. โครงสร้างของเซลลใ์ ดทาํ หน้าทีควบคุมการผา่ นเขา้ ออกของสาร ก. ผนงั เซลล์ ข. เยือหุ้มเซลล์ ค. เซลลค์ มุ ง. ไลโซโซม 2. อวยั วะชนิดใดเป็ นทเี กบ็ สะสมสารสีทีไมล่ ะลายนาํ ก. แวคิวโอ ข. คลอโรพลาสต์ ค. อะไมโลพลาสต์ ง. อธี ิโอพลาสต์ . โครงสร้างใดของเซลลท์ ีทาํ ใหเ้ ซลลพ์ ืชคงรูปร่างอยู่ไดแ้ มว้ า่ เซลลน์ นั จะไดร้ ับนาํ มากเกินไป ก. ผนงั เซลล์ ข. เยอื หุ้มเซลล์ ค. นิวเคลยี ส ง. ไซโทรพลาซึม . โครงสร้างทที าํ หน้าทีเปรียบไดก้ บั สมองของเซลลไ์ ดแ้ ก่ขอ้ ใด ก. นิวเคลียส ข. คลอโรพลาสต์ ค. เซนทริโอล ค. ไรโบโซม . โครงสร้างใดของเซลลม์ เี ฉพาะในเซลลข์ องพชื เท่านนั ก. ผนังเซลล์ ข. เยอื หุ้มเซลล์ ค. นิวเคลียส ง. ไซโทรพลาซึม . อวยั วะในเซลลช์ นิดใดไมม่ เี ยอื หุ้มลอ้ มรอบ ก. ไมโตคอนเดรียและไรโบโซม ข. คลอโรพลาสตแ์ ละกอลไจ แอพพาราตสั ค. ผนังเซลลแ์ ละไรโบโซม ง. แวคิวโอและไมโครบอดีส์ . อวยั วะในเซลลช์ นิดใดเกียวขอ้ งกบั การสร้างผนงั เซลล์ ก. ไมโตคอนเดรีย ข. ไรโบโซม ค. เอนโดพลาสมิด เรติคูลมั ง. กอลไจ แอพพาราตสั 8. การแบ่งเซลลห์ มายถงึ ขอ้ ใด ก. แบง่ นิวเคลยี ส ข. แบง่ ไซโทรพลาซึม ค. แบง่ นิวเคลียสและไซโทรพลาซึม ง. แบง่ ผนงั เซลล์ 9. ขอ้ ใดต่อไปนีเป็ นการเรียกต่างไปจากกลุ่ม ข.โครมาทิน ก.โครโมโซม ค.โครมาทดิ ง.โครโมนีมา

55 10. ระยะทีโครโมโซม หดตวั สนั จนเห็นวา่ 1 โครโมโซม ประกอบดว้ ยขอ้ ใด ก. 2 เซนโทรเมยี ร์ ข. 2 โครมาทดิ ค. 2 เซนตริโอล ง. 2 ไคนีโตคอร์ 11. ถา้ ตรวจดูเซลลท์ ีมกี ารแบ่งตวั ดว้ ยกลอ้ งจุลทรรศน์ จะสามารถบอกไดว้ า่ เป็ นเซลลส์ ตั วเ์ พราะขอ้ ใด ก. โครโมโซมแนบชิดกนั ข. เซนตริโอลแยกออกจากกนั ค. นิวคลีโอลสั หายไป ง. เยือหุม้ นิวเคลยี สสลายตวั 12. สตั วต์ วั หนึงมจี าํ นวนโครโมโซม 22 คู่ (44 แท่ง) ในการตรวจดกู ารแบ่งเซลลข์ องสัตวน์ ีในขนั เมตาเฟส ของไมโทซิส จะมโี ครมาตดิ กีเส้น ก. 22 เส้น ข. 44 เสน้ ค. 66 เส้น ง. 88 เสน้ 13. ในกระบวนการแบ่งเซลล์ แบบไมโทซิส ถา้ ไม่มีการแบ่งไซโทรพลาซึม ผลจะเป็ นอยา่ งไร ก. ไม่มกี ารสร้างเยือหุม้ นิวเคลยี ส ข. ไมม่ ีการจาํ ลองตวั เองของ DNA ค. แต่ละเซลลจ์ ะมีนิวเคลยี สหลายอนั ง. จาํ นวนโครโมโซมจะเพมิ เป็ น 2 เท่า 14. ขณะทีเซลลแ์ บ่งตวั ระยะใดจะมโี ครโมโซมเป็ นเสน้ บางและยาวทีสุด ก. อินเตอร์เฟส ข.โพรเฟส ค. เมทาเฟส ง. แอนาเฟส 15. กระบวนการแบ่งตวั ของไซโทรพลาซึม (Cytokinesis) เริมเกิดขนึ ทีระยะใด ก. แอนาเฟส ข.โพรเฟส ค. เทโลเฟส ง. เมทาเฟส 16. ขอ้ ใดใหค้ าํ นิยามของคาํ ว่าการสืบพนั ธุ์ไดเ้ หมาะสมทีสุด ก. การแบง่ นิวเคลยี สแบบไมไทซสิ ข. การแบง่ นิวเคลยี สแบบไมไอซิส ค. การเพมิ จาํ นวนสิงมชี ีวติ ชนดิ เดิม ง. การเพิมผลิตภณั ฑ์ใหล้ กั ษณะเหมือนเดิมทุกประการ 17. เราจะพบการแบ่งเซลลแ์ บบไมโอซสิ ในอวยั วะในขอ้ ใดต่อไปนี ก. รังไข่ ข. ปี กมดลกู ค. มดลูก ง. ปากมดลกู

56 18. การแบ่งเซลลแ์ บบไมโอซิสมคี วามสาํ คญั ตอ่ ววิ ฒั นาการของสิงมชี วี ิตอยา่ งไร ก. เป็นการดาํ รงลกั ษณะเดิมของสิงมชี ีวติ ข. เป็นการลดจาํ นวนโครโมโซมลง ค. เป็นการกระจายลกั ษณะสิงมีชวี ิตให้หลากหลาย ง. เป็ นการทาํ ให้สิงมีชวี ติ แข็งแรงกวา่ เดิม 19. การสืบพนั ธุ์แบบใดมโี อกาสเกิดการแปรผนั ทางพนั ธุก์ รรมไดม้ ากทีสุด ก. แบบไม่อาศยั เพศ เพราะมีไมโอซิส ข. แบบไม่อาศยั เพศ เพราะมีไมโอซสิ และเกิดครอสซิงโอเวอร์ ค. แบบอาศยั เพศ เพราะมไี มโทซิส ง. แบบอาศยั เพศ เพราะมีไมโอซิส และเกิดครอสซิงโอเวอร์ 20. ขอ้ ใดกลา่ วถูกตอ้ งทีสุด ก. การแบง่ นิวเคลยี สแบบไมโทซิส มีการจบั ค่ขู องฮอมอโลกสั โครโมโซม ข. การแบ่งนิวเคลียสแบบไมโทซสิ โครโมโซมในเซลลใ์ หม่ต่างไปจากเดิม ค. การแบ่งนิวเคลยี สแบบไมโทซิสเกดิ เฉพาะสิงมีชีวิตทีสืบพนั ธุแ์ บบไม่อาศยั เพศเท่านนั ง. การแบง่ นิวเคลียสแบบไมโทซิส จะไดเ้ ซลลใ์ หมท่ ีเหมือนเดมิ ทุกประการ ********************************

57 บทที 4 พนั ธุกรรมและความหลากหลายทางชีวภาพ สาระสําคญั สิงมีชวี ติ ย่อมมลี กั ษณะเฉพาะของแต่ละสปี ชีส์ สิงมชี วี ติ สปีชีสเ์ ดียวกนั ย่อมมคี วามแตกต่างกนั นอ้ ย กว่าสิงมีชีวิตต่างสปี ชีส์ ความแตกต่างเหลา่ นีเป็ นผลจากพนั ธุกรรมทีต่างกนั สิงมีชีวติ ชนิดเดียวกันจะมี ลกั ษณะคลา้ ยกนั ซึงความแตกต่างเหล่านีก่อใหเ้ กิดความหลากหลายของสิงมชี วี ิต หรือความหลากหลายทาง ชีวภาพ ผลการเรียนรู้ทคี าดหวัง 1.￿อธิบายกระบวนการถ่ายทอดทางพนั ธุกรรม การแปรผนั ทางพนั ธุกรรม การผ่าเหล่า และ การเกดิ ความหลากหลายทางชีวภาพ 2.￿อธิบายลกั ษณะทางพนั ธุกรรมได้ 3.￿อธิบายความหลากหลายทางชีวภาพและการจดั หมวดหมสู่ ิงมชี ีวติ ได้ ขอบข่ายเนือหา เรืองที การถา่ ยทอดลกั ษณะทางพนั ธกุ รรม เรืองที ความหลากหลายทางชีวภาพ

58 เรอื งที 1 การถ่ายทอดลกั ษณะทางพันธุกรรม ลักษณะทางพันธุกรรม สิงมชี ีวิตแต่ละชนิดมลี กั ษณะเฉพาะตวั ทาํ ให้สิงมชี วี ิตแตกต่างกนั เชน่ ลกั ษณะสีผิว ลกั ษณะ เสน้ ผม ลกั ษณะสีตา สีและกลินของดอกไม้ รสชาตขิ องผลไม้ เสียงของนกชนิดต่าง ๆ ลกั ษณะเหล่านีจะถกู ส่งผ่านจากพ่อ แม่ ไปยงั ลกู ได้ หรือส่งผา่ นจากคนรุ่นหนึงไปยงั รุ่นต่อไป ลกั ษณะทีถกู ถา่ ยทอดนี เรียกว่า ลกั ษณะทางพนั ธุกรรม (genetic character) การทีจะพิจารณาวา่ ลกั ษณะใดลักษณะหนึงเป็ นลกั ษณะทาง พนั ธุกรรมนนั ตอ้ งพจิ ารณาหลาย ๆ รุ่น เพราะลกั ษณะบางอยา่ งไมป่ รากฏในรุ่นลูกแต่ปรากฏในรุ่นหลาน ลกั ษณะต่าง ๆ ในสิงมชี ีวติ ทีเป็นลกั ษณะทางพนั ธกุ รรม สามารถถา่ ยทอดจากรุ่นหนึงไปยงั รุ่นต่อ ๆ ไปโดยผ่านทางเซลล์สืบพนั ธุ์ เป็นหน่วยกลางในการถ่ายทอดเมอื เกิดการปฏิสนธิระหวา่ งเซลลไ์ ข่ของแม่ และเซลลอ์ สุจิของพ่อ สิงมชี ีวิตชนิดหนึง มีลกั ษณะเฉพาะตัวทีแตกต่างจากลกั ษณะของสิงมีชีวติ ชนิดอืน ๆ เราจึงอาศยั คุณสมบตั เิ ฉพาะตวั ทไี ม่เหมอื นกนั ในการระบชุ นิดของสิงมีชวี ติ ลกู แมวได้รับการถ่ายทอด ผลไม้ชนิดต่าง ๆ ลักษณะพนั ธกุ รรมจากพ่อแม่ แมว้ ่าสิงมีชีวติ ชนิดเดียวกนั ยงั มีลกั ษณะทแี ตกต่างกนั เช่น คนจะมรี ูปร่าง หน้าตา กิริยาทา่ ทาง เสียงพูด ไม่เหมอื นกนั เราจึงบอกไดว้ ่าเป็ นใคร แมว้ า่ จะเป็นฝาแฝดร่วมไข่คลา้ ยกนั มาก เมือพิจารณาจริง แลว้ จะไม่เหมือนกนั ลกั ษณะของสิงมีชีวิต เช่น รูปร่าง สีผิว สีและกลนิ ของดอกไม้ รสชาติของผลไม้ ลกั ษณะเหล่านีสามารถมองเห็นและสงั เกตไดง้ ่าย แต่ลกั ษณะของสิงมชี วี ิตบางอยา่ งสงั เกตไดย้ าก ตอ้ งใชว้ ธิ ี ซบั ซอ้ นในการสังเกต เช่น หมเู่ ลือด สตปิ ัญญา เป็ นตน้ ความแปรผนั ของลักษณะทางพันธุกรรม ความแปรผนั ของลักษณะทางพนั ธุกรรม (genetic variation) หมายถึง ลักษณะทีแตกต่างกัน เนืองจากพนั ธกุ รรมทีไม่เหมอื นกนั และสามารถถา่ ยทอดไปสู่รุ่นลูกได้ โดยลูกจะไดร้ ับการถ่ายทอดลกั ษณะ ทางพนั ธุกรรมมาจากพ่อครึงหนึงและไดร้ บั จากแมอ่ ีกครึงหนึง เช่น ลกั ษณะเส้นผม สีของตา หมู่เลอื ด ซึงแบ่งออกเป็น แบบ คือ 1.￿ ลกั ษณะทีมคี วามแปรผันแบบต่อเนือง (continuous variation) เป็ นลักษณะทางพนั ธุกรรมที ไมส่ ามารถแยกความแตกต่างไดช้ ดั เจน ลกั ษณะพนั ธุกรรมเช่นนี มกั เกียวขอ้ งกันทางดา้ นปริมาณ เช่น ความสูง 2.￿ นาํ หนกั โครงร่าง สีผิว ลกั ษณะทีมคี วามแปรผนั ตอ่ เนืองเป็นลกั ษณะทไี ดร้ บั อทิ ธิพลจากพนั ธุกรรม และสิงแวดลอ้ มร่วมกนั

59 1084762193500000000000 ลักษณะทมี คี วามแปรผันไม่ต่อเนอื ง ลักษณะทมี คี วามแปรผนั ต่อเนือง 2. ลักษณะทีมีความแปรผนั แบบไม่ต่อเนอื ง (discontinuous variation) เป็ นลกั ษณะทางพนั ธุกรรมทีสามารถ แยกความแตกต่างได้อย่างชดั เจน ไม่แปรผนั ตามอิทธิพลของสิงแวดลอ้ ม ลักษณะทางพนั ธุกรรมเช่นนี เป็นลกั ษณะทีเรียกวา่ ลกั ษณะทางคุณภาพ ซึงเกิดจากอทิ ธิพลทางพนั ธุกรรมเพยี งอยา่ งเดียว เช่น ลกั ษณะหมู่ เลอื ด ลกั ษณะเสน้ ผม ความถนัดของมอื จาํ นวนชนั ตา เป็นตน้ กจิ กรรม ลักษณะทางพันธุกรรม 1.￿ ใหผ้ เู้ รียนสาํ รวจลกั ษณะทางพนั ธุกรรมทปี รากฏในตวั ผเู้ รียนและคนในครอบครัวอย่างน้อย 3 รุ่น เช่น ป่ ยู ่า ตายาย พ่อแม่ พนี ้อง ว่ามีลกั ษณะใดทีเหมือนกนั บา้ ง 2.￿ ระบุวา่ ลกั ษณะทีเหมอื นกนั นนั ปรากฏในสมาชิกคนใดของครอบครวั บนั ทึกผลลงในตารางบนั ทกึ ผลการสาํ รวจ 3.￿ นาํ เสนอและอธิบายผลการสาํ รวจลกั ษณะทางพนั ธุกรรมทีถา่ ยทอดในครอบครัว

60 ตารางผลการสํารวจลกั ษณะทปี รากฏในเครือญาติ ลกั ษณะทีสังเกต ลกั ษณะที เหมอื น เหมอื น เหมือนป่ ู เหมอื น เหมือน เหมือน เหมือน เหมือน ปรากฎใน พ่อ แม่ ย่า ตา ยาย พีชายหรือ พีสาวหรือ ตัวนักเรียน น้องชาย น้องสาว . เส้นผม . ลิน . ติงหู . หนงั ตา . ลักยมิ . สีผม . ความถนัดของมือ หมายเหตุ ใช้เครอื งหมาย มลี กั ษณะเหมือนกัน • ผเู้ รียนมลี กั ษณะทางพนั ธกุ รรมแต่ละลกั ษณะเหมือนเครือญาติคนใดบา้ ง จะสรุปผลขอ้ มูลนีได้ อย่างไร การศึกษาการถ่ายทอดลกั ษณะทางพันธุศาสตร์ เกรเกอร์ เมนเดล (Gregor Mendel) เป็ นบาทหลวงชาวออสเตรีย ดว้ ยความเป็นคนรักธรรมชาติ รู้จัก วธิ ีการปรับปรุงพนั ธุพ์ ชื และสนใจดา้ นพนั ธกุ รรม เมนเดลไดผ้ สมถวั ลนั เตา เพือศึกษาการถ่ายทอดลกั ษณะ ทางพนั ธุกรรมลกั ษณะภายนอกของถวั ลนั เตาทีเมนเดลศึกษามหี ลายลกั ษณะ แต่เมนเดลไดเ้ ลอื กศกึ ษาเพียง ลกั ษณะ โดยแตล่ ะลกั ษณะนนั มคี วามแตกต่างกนั อย่างชดั เจน เช่น ตน้ สูงกับตน้ เตีย ลกั ษณะเมลด็ กลมกบั เมล็ดขรุขระถวั ทีเมนเดลนํามาใชเ้ ป็ นพ่อพนั ธุแ์ ละแม่พันธุน์ ันเป็ นพันธ์ุแท้ทงั คู่ โดยการนาํ ตน้ ถวั ลนั เตา แต่ละสายพนั ธุ์มาปลกู และผสมภายในดอกเดียวกนั เมือต้นถวั ลนั เตาออกฝัก นาํ เมล็ดแก่ไปปลูก จากนัน รอจนกระทงั ตน้ ถวั ลนั เตาเจริญเติบโต จึงคัดเลอื กต้นทีมีลกั ษณะเหมือนพ่อแม่ นํามาผสมพนั ธุ์ต่อไปดว้ ย วิธีการเช่นเดยี วกบั ครงั แรกทาํ เช่นนีต่อไปอีกหลาย ๆ รุ่น จนไดเ้ ป็ นต้นถวั ลนั เตาพนั ธุ์แทม้ ีลกั ษณะเหมือน พอ่ แม่ทุกประการ

61 จากการผสมพนั ธุร์ ะหว่างตน้ ถวั ลนั เตาทมี ลี กั ษณะแตกต่างกนั ลกั ษณะ เมนเดลไดผ้ ลการทดลองดงั ตาราง ตารางแสดงผลการทดลองของเมนเดล ลกั ษณะทีปรากฏ ลกั ษณะของพ่อแม่ทีใช้ผสม ลกู รุ่นที ลกู รุ่นที เมล็ดกลม X เมล็ดขรุขระ เมลด็ กลมทกุ ตน้ เมล็ดกลม , เมล็ด เมลด็ ขรุขระ , เมลด็ เมลด็ สีเหลอื ง X เมลด็ สีเขยี ว เมล็ดสีเหลอื งทุกตน้ เมลด็ สีเหลือง , ตน้ เมล็ดสีเขยี ว , ตน้ ฝักอวบ X ฝักแฟบ ฝักอวบทุกตน้ ฝักอวบ ตน้ ฝักแฟบ ตน้ ลกั ษณะของพ่อแม่ทีใช้ผสม ลูกรุ่นที ลกั ษณะทปี รากฏ ลกู รุ่นที ฝักสีเขียว X ฝกั สีเหลือง ฝักสีเขยี วทกุ ตน้ ฝี กสีเขียว ตน้ ฝักสีเหลอื ง ตน้ ดอกเกิดทลี าํ ตน้ X ดอกเกิดที ดอกเกดิ ทีลาํ ตน้ ทกุ ตน้ ดอกเกิดทลี าํ ตน้ ตน้ ยอด ดอกเกดิ ทีเกิดยอด ตน้ ดอกสีม่วง X ดอกสีขาว ดอกสีมว่ งทกุ ตน้ ดอกสีมว่ ง ตน้ ดอกสีขาว ตน้ ตน้ สูง X ตน้ เตยี ตน้ สูงทุกตน้ ตน้ สูง ตน้ ตน้ เตยี ตน้ X หมายถงึ ผสมพันธ์ุ เมนเดลเรียกลกั ษณะต่าง ๆ ทปี รากฏในลกู รุ่นที เช่น เมล็ดกลม ลาํ ตน้ สูง เรียกว่า ลักษณะเด่น (dominance) ส่วนลกั ษณะทีไมป่ รากฏในรุ่นลูกที แตก่ ลบั ปรากฏในรุ่นที เช่น เมล็ดขรุขระ ลกั ษณะ ตน้ เตยี เรียกว่า ลกั ษณะด้อย (recessive) ซึงลกั ษณะแต่ละลกั ษณะในลูกรุ่นที ใหอ้ ตั ราส่วน ลกั ษณะเด่น : ลกั ษณะดอ้ ย ประมาณ :

62 จากสัญลกั ษณ์ตวั อกั ษรภาษาองั กฤษ (TT แทนตน้ สูง, tt แทนต้นเตีย) แทนยนี ทีกําหนด เขียน แผนภาพแสดงยนี ทีควบคุมลกั ษณะ และผลของการถ่ายทอดลกั ษณะในการผสมพนั ธุร์ ะหว่างถวั ลนั เตา ตน้ สูงกบั ถวั ลนั เตาตน้ เตยี และการผสมพนั ธุร์ ะหวา่ งลูกรุ่นที ไดด้ งั แผนภาพ พ่อแม่ เซลล์สืบพันธ์เุ พศผู้ เซลล์สืบพันธ์เุ พศเมีย ลูกรุ่นที ผลของการผสมพนั ธ์รุ ะหว่างถัวลนั เตาต้นสูงกับถัวลันเตาต้นเตยี ในลูกรุ่นที 1 เมอื ยีน T ทีควบคุมลกั ษณะตน้ สูงซึงเป็นลกั ษณะเด่น เข้าคู่กับยนี t ทีควบคุมลกั ษณะ ตน้ เตียซงึ เป็ นลกั ษณะดอ้ ย ลกั ษณะทีปรากฏจะเป็นลกั ษณะทีควบคุมดว้ ยยีนเด่น ดังจะเห็นว่าลกู ในรุ่นที 1 มลี กั ษณะตน้ สูงหมดทกุ ตน้ และเมือนาํ ลกู รุ่นที 1 มาผสมกนั เองจะเป็ นดงั แผนภาพ ลกู รุ่นที เซลล์สืบพนั ธ์เุ พศผู้ เซลล์สืบพนั ธ์เุ พศเมยี ลูกรุ่นที ผลของการผสมพนั ธ์ุระหว่างลกู รุ่นที 1 ต่อมานักชีววิทยารุ่ นหลงั ไดท้ ําการทดลองผสมพันธุ์ถัวลนั เตาและพืชชนิดอืนอีกหลายชนิด แลว้ นาํ มาวิเคราะห์ขอ้ มูลทางสถติ ิคลา้ ยกบั ทีเมนเดลศึกษา ทาํ ให้มกี ารรือฟื นผลงานของเมนเดล จนในทสี ุด นกั ชวี วทิ ยาจึงไดใ้ หก้ ารยกย่องเมนเดลวา่ เป็นบิดาแห่งวิชาพนั ธศุ าสตร์

63 กิจกรรม การศึกษาการถ่ายทอดลักษณะทางพันธุศาสตร์ 1.￿ เหตุใดเมนเดลจึงตอ้ งคดั เลือกพนั ธุ์แทก้ ่อนทีจะทาํ การผสมพนั ธุ์ 2.￿ ถา้ หลงั จากการผสมเกสรดว้ ยวิธีของเมนเดลแลว้ มีแมลงบินมาผสมเกสรซาํ จะเกิดปัญหาอยา่ งไรต่อ การทดลองนีหากนักเรียนเป็นเมนเดลจะแกป้ ัญหาอย่างไร 3.￿ จากการทดลองของเมนเดล ลกั ษณะใดของตน้ ถวั ลนั เตา เป็ นลกั ษณะเดน่ และลกั ษณะใดเป็นลกั ษณะดอ้ ย 4.￿ จากการทดลองของเมนเดล อตั ราส่วนของจาํ นวนลกั ษณะเด่นต่อลกั ษณะด้อย ในลกู รุ่นที ทีไดม้ ีค่า ประมาณเท่าไร 5.￿ เพราะเหตุใดตน้ ถวั ลนั เตาทีมียนี TT กบั Tt จึงแสดงลกั ษณะตน้ สูงเหมือนกนั 6.￿ สิงมชี ีวติ ทีมีลกั ษณะทีมองเหน็ เหมอื นกนั จาํ เป็นจะตอ้ งมีลกั ษณะของยีนเหมือนกนั หรือไม่ อยา่ งไร 7.￿ ในการผสมหนูตะเภาขนสีดําด้วยกนั ปรากฏว่าได้ลูกสีดํา ตัว และสีขาว ตัว ขอ้ มูลนีบอก อะไรเราไดบ้ า้ ง 8.￿ ถา้ B แทนยีนทีควบคุมลกั ษณะขนสีดํา b แทนยนี ทีควบคุมลกั ษณะขนสีขาว หนูตะเภาคู่นี ควรมี ลกั ษณะของยีนอย่างไร 9.￿ ผสมถวั ลนั เตาเมล็ดกลม (RR) และเมล็ดขรุขระ (rr) จงหาลกั ษณะของลูกรุ่นที หน่วยพนั ธุกรรม โครโมโซมของสิงมชี วี ติ หน่วยพืนฐานทีสาํ คญั ของสิงมชี ีวติ คอื เซลลม์ ีส่วนประกอบทสี าํ คญั 3 ส่วน ไดแ้ ก่ นิวเคลียส ไซโทพลาสซึมและเยอื หุม้ เซลล์ ภายในนิวเคลียสมีโครงสร้างทีสามารถติดสีได้ เรียกว่า โครโมโซม และ พบวา่ โครโมโซมมคี วามเกียวขอ้ งกบั การถ่ายทอดลกั ษณะทางพนั ธกุ รรม โดยทวั ไปสิงมีชวี ิตแต่ละชนิดหรือสปี ชีส์ (species) จะมีจาํ นวนโครโมโซมคงทีดงั แสดงในตาราง ตารางจาํ นวนโครโมโซมของเซลล์ร่างกายและเซลล์สืบพนั ธ์ุของสิงมชี ีวิตบางชนดิ ชนิดของสิงมีชวี ติ จาํ นวนโครโมโซม ในเซลล์ร่างกาย ( แท่ง ) ในเซลล์สืบพันธ์ุ ( แท่ง ) แมลงหวี ถวั ลนั เตา 84 ขา้ วโพด 14 7 ขา้ ว ออ้ ย 20 10 ปลากดั 24 12 80 40 42 21

64 ชนิดของสิงมีชีวิต จํานวนโครโมโซม ในเซลล์ร่างกาย ( แท่ง ) ในเซลล์สืบพนั ธ์ุ ( แท่ง ) คน ชิมแพนซี 46 23 ไก่ 48 24 แมว 78 39 38 19 โครโมโซมในเซลลร์ ่างกายของคน 46 แท่ง นาํ มาจดั คูไ่ ด้ 23 คู่ ซึงแบ่งไดเ้ ป็น 2 ชนิด คือ 1.￿ ออโตโซม (Autosome) คือ โครโมโซม 22 คู่ (ค่ทู ี 1 - 22) ทเี หมอื นกนั ทงั เพศหญิงและเพศชาย 2.￿ โครโมโซมเพศ (Sex Chromosome) คือ โครโมโซมอกี 1 คู่ (คูท่ ี 23) ในเพศหญิงและเพศชายจะต่างกนั เพศหญงิ มีโครโมโซมเพศแบบ XX ส่วนเพศชายมีโครโมโซมเพศแบบ XY โดยโครโมโซม Y จะมขี นาด เลก็ กวา่ โครโมโซม X ยีน และ DNA ยีน เป็ นส่วนหนึงของโครโมโซม โครโมโซมหนึง ๆ มียีนควบคุมลกั ษณะต่าง ๆ เป็ นพัน ๆ ลกั ษณะยีน (gene) คือ หน่วยพนั ธกุ รรมทีควบคุมลกั ษณะต่าง ๆ จากพ่อแมโ่ ดยผา่ นทางเซลลส์ ืบพนั ธุ์ไปยงั ลูกหลาน ยนี จะอยูเ่ ป็ นคู่บนโครโมโซม โดยยีนแต่ละคู่จะควบคุมลกั ษณะทีถ่ายทอดทางพนั ธุกรรมเพียง ลกั ษณะหนึงเท่านนั เช่น ยนี ควบคมุ ลกั ษณะสีผิว ยนี ควบคมุ ลกั ษณะลกั ยมิ ยีนควบคุมลกั ษณะจาํ นวนชันตา เป็ นตน้ ภายในยีนพบว่ามีสารเคมที ีสําคญั ชนิดหนึง คือ DNA ซึงยอ่ มาจาก Deoxyribonucleic acid ซึงเป็น สารพนั ธุกรรม พบในสิงมีชีวติ ทุกชนิด ไม่ว่าจะเป็นพชื สัตว์ หรือแบคทีเรียซึงเป็ นสิงมีชวี ติ เซลลเ์ ดียว เป็นตน้ DNA เกิดจากการต่อกนั เป็นเส้นโมเลกุลยอ่ ยเป็ นสายคลา้ ยบนั ไดเวียน ปกติจะอยเู่ ป็นเกลยี วคู่

65 ทมี า ( DNA. On–line. 2009 ) ทีมา (sex chromosome. On - line. 2008) ดเี อ็นเอเป็ นสารพันธกุ รรมทีอย่ภู ายในโครโมโซมของสิงมีชวี ติ ในสิงมีชีวติ แต่ละชนิดจะมีปริมาณ DNA ไม่เท่ากัน แต่ในสิงมีชีวิตเดียวกนั แต่ละเซลล์มปี ริมาณ DNA เท่ากนั ไมว่ า่ จะเป็นเซลลก์ ลา้ มเนือ หวั ใจ ตบั เป็นตน้ ความผดิ ปกติของโครโมโซมและยีน สิงมีชีวิตแต่ละชนิดมลี กั ษณะแตกต่างกนั อนั เป็ นผลจากการถา่ ยทอดลกั ษณะทางพนั ธุกรรม แต่ใน บางกรณีพบบุคคลทีมีลกั ษณะบางประการผิดไปจากปกติเนืองจากความผดิ ปกติของโครโมโซมและยีน ความผิดปกตทิ างพันธุกรรมทีเกิดในระดับโครโมโซม เช่น ผูป้ ่ วยกลุ่มอาการดาวน์ มีจาํ นวน โครโมโซมคทู่ ี 21 เกินกวา่ ปกติ คือ มี 3 แท่ง ส่งผลใหม้ คี วามผดิ ปกติทางร่างกาย เช่น ตาชีขึน ลินจุกปาก ดงั จมกู แบน นิวมือสนั ป้ อม และมีการพฒั นาทางสมองชา้ ความผิดปกตทิ างพันธุกรรมทเี กิดในระดับยนี เช่น โรคธาลสั ซีเมีย เกิดจากความผดิ ปกติของยีน ทีควบคุมการสร้างฮโี มโกลบิน ผปู้ ่ วยมอี าการซดี ตาเหลือง ผวิ หนงั คลาํ แดง ร่างกายเจริญเติบโตชา้ และติด เชือง่าย ก. ผ้ปู ่ วยอาการดาวน์ ข. ผู้ป่ วยทีเป็ นโรคธาลัสซีเมยี ข. ทีมา (ธาลัสซีเมีย. ออน - ไลน.์ 2551) ก. ทีมา (trisomy21. On - line. 2008) oonon)((....................................

66 ตาบอดสี เป็นความผดิ ปกติทางพนั ธุกรรมในระดบั ยีน ผทู้ ตี าบอดสีจะมองเห็นสีบางชนิด เช่น สีเขียว สีแดง หรือสีนาํ เงินผิดไปจากความเป็นจริง คนทตี าบอดสีส่วนใหญ่มกั ไดร้ บั การถา่ ยทอดทางพนั ธกุ รรมจากพ่อแม่หรือบรรพบุรุษ แต่คนปกติ การเกิดตาบอดสีได้ ถา้ เซลลเ์ กยี วกบั การรบั สีภายในตาไดร้ บั ความกระทบกระเทือนอยา่ งรุนแรงดงั นัน คนที ตาบอดสีจงึ ไมเ่ หมาะแก่การประกอบอาชีพบางอาชพี เช่น ทหาร แพทย์ พนกั งานขบั รถ เป็นตน้ การกลายพันธ์ุ (mutation) การกลายพนั ธุเ์ ป็ นการเปลียนแปลงทางพนั ธุกรรมในระดับยีนหรือโครโมโซม ซึงเป็นผลมาจาก การเปลยี นแปลงทีเกิดขึนกบั ดีเอน็ เอ ซงึ มีผลต่อการสงั เคราะห์โปรตีนในเซลล์ของสิงมีชีวติ โดยทีโปรตีน บางชนิดทาํ หน้าทีเป็ นโครงสร้างของเซลล์และเนือเยือ บางชนิดเป็ นเอนไซม์ควบคุมเมตาบอลิซึม การเปลยี นแปลงของดีเอ็นเอ อาจทําให้โปรตีนทีสงั เคราะห์ได้ต่างไปจากเดิม ซึงส่งผลต่อเมตาบอลซิ ึม ของร่างกาย หรือทําให้โครงสร้างและการทาํ งานของอวยั วะต่าง ๆ เปลียนแปลงไป จึงทาํ ให้ลกั ษณะ ทีปรากฎเปลียนแปลงไปดว้ ย ชนิดของการกลายพนั ธ์ุ จาํ แนกเป็น 2 แบบ คอื 1. การกลายพนั ธุข์ องเซลลร์ ่างกาย (Somatic Mutation) เมือเกิดการกลายพนั ธุข์ นึ กบั เซลลร์ ่างกาย จะไม่สามารถถา่ ยทอดไปยงั ลกู หลานได้ 2. การกลายพนั ธุ์ของเซลลส์ ืบพนั ธุ์ (Gemetic Mutation) เมือเกดิ การกลายพนั ธุ์ขึนกบั เซลลส์ ืบพนั ธุ์ ลกั ษณะทีกลายพนั ธุส์ ามารถถา่ ยทอดไปยงั ลกู หลานได้ สาเหตุทที ําให้เกดิ การกลายพนั ธ์ุ อาจเกิดขึนไดจ้ าก 2 สาเหตุใหญ่ ๆ คอื 1.￿ การกลายทีเกิดขึนไดเ้ องตามธรรมชาติ การกลายแบบนีพบไดท้ งั คน สตั ว์ พชื มกั จะเกิดใน อตั ราทีตาํ มาก และมกี ารเปลียนแปลงอย่างชา้ ๆ คอ่ ยเป็ นค่อยไป ซึงการเปลียนแปลงนีทาํ ให้เกิดวิวฒั นาการ ของสิงมีชีวิต ทาํ ให้เกิดสิงมีชีวิตใหม่ ๆ เกดิ ขึนตามวนั เวลา 2.￿ การกลายพนั ธุ์ทีเกิดจากการกระตุน้ จากรังสี แสงแดดและสารเคมี รังสีจะทาํ ให้เสน้ สาย โครโมโซมเกิดหกั ขาด ทาํ ให้ยนี เปลยี นสภาพ จากการศกึ ษาพบวา่ รังสีเอกซ์ ทาํ ใหแ้ มลงหวีเกิดกลายพนั ธุ์สูง กว่าทเี กิดตามธรรมชาตถิ งึ 150 เท่า โดยทวั ไปการกลายพนั ธุ์จะนํามาซึงลกั ษณะไม่พึงประสงค์ เช่น มะเร็งหรือโรคพนั ธุกรรมต่าง ๆ แตก่ ารกลายพนั ธุ์บางลกั ษณะ กเ็ ป็นความแปลกใหม่ทีมนุษยช์ ืนชอบ เช่น ชา้ งเผือก เกง้ เผอื ก หรือผลไม้ ทีมีลกั ษณะผิดแปลกไปจากเดิม เช่น แตงโมและกลว้ ยทเี มล็ดลีบ หรือแอปเปิลทีมีผลใหญ่กวา่ พนั ธุด์ งั เดิม ปัจจบุ นั นกั วิทยาศาสตร์ใช้ประโยชนจ์ ากรังสีเพอื เร่งอตั ราการเกิดการกลายพนั ธุ์ โดยการนําส่วน ต่าง ๆ ของพชื มาฉายรังสี เช่นการฉายรังสีแกมมากับเนือเยอื จากหน่อหรือเหง้าของพุทธรักษา ทาํ ให้ได้ พทุ ธรักษาสายพนั ธุ์ใหม่หลายสายพนั ธุ์ พืชกลายพนั ธุอ์ นื ๆ ทีเกดิ จากการฉายรังสีแกมมา ได้แก่ เบญจมาศ และปทมุ มาทมี ีของกลบี ดอกเปลยี นแปลงไป ขงิ แดงมีใบลายและตน้ เตยี เป็นตน้

67 การเปลียนแปลงทางพนั ธุกรรมทีเกิดจากการกลายพนั ธุ์ก่อใหเ้ กิดลกั ษณะใหม่ๆ ซึงต่างไปจาก ลกั ษณะเดิมทีมีอยู่ และลกั ษณะดังกล่าวสามารถถ่ายทอดไปยงั รุ่นต่อไปได้ ก่อใหเ้ กิดสิงมีชีวิตรุ่นลกู ทีมี พนั ธุกรรมหลากหลายแตกต่างกนั กจิ กรรม สืบค้นข้อมลู เกียวกบั การกลายพนั ธ์ุ ใหผ้ เู้ รียนสืบคน้ และรวบรวมตวั อย่างและขอ้ มูลเกยี วกบั การกลายพนั ธุข์ องสิงมีชีวติ แลว้ นาํ เสนอและ อภปิ รายตามประเด็นต่อไปนี • การกลายพนั ธุเ์ กิดขึนไดอ้ ย่างไร • ประโยชน์และโทษของการกลายพนั ธุ์ เรืองที ความหลากหลายทางชีวภาพ ความหลากหลายทางชีวภาพของโลกมีมากมายมหาศาลตลอดเวลาความหลากหลายทางชีวภาพ ไดเ้ กือหนุนให้ผคู้ นดาํ รงชีวิตอยู่ โดยมีอากาศและนาํ ทีสะอาด มียารักษาโรค มีอาหาร เครืองนุ่งห่มเครืองใช้ ไมส้ อยต่าง ๆ การสูญเสียชนิดพนั ธุ์ การสญู เสียระบบนิเวศ การสญู เสียพนั ธุกรรมไมไ่ ดเ้ พียงแต่ทาํ ใหโ้ ลก ลดความรํารวยทางชีวภาพลง แต่ไดท้ ําให้ประชากรโลกสูญเสียโอกาสทีไดอ้ าศัยในสภาพแวดลอ้ ม ทีสวยงามและสะอาด สูญเสียโอกาสทีจะไดม้ ยี ารักษาโรคทดี ี และสูญเสียโอกาสทีจะมอี าหารหลอ่ เลยี งอยา่ ง พอเพียง ความหลากลายทางชีวภาพ คือ การทีมีสิงมีชีวติ มากมายหลากหลายสายพนั ธุ์และชนิดในบริเวณใด บริเวณหนึง ประเภทของความหลากหลายทางชีวภาพ ความหลากหลายทางชีวภาพแบง่ ออกเป็น 3 ประเภท ดงั นี . ความหลากหลายของชนิด (Species diversity) เป็นจุดเริมตน้ ของการศึกษาเกยี วกบั ความหลากหลายทางชีวภาพเนืองจากนักนิเวศวิทยาไดศ้ กึ ษาเกียวกบั กลุ่มสิงมีชีวติ ในพนื ทีต่าง ๆ รวมถึง การศึกษาเกียวกบั การเปลียนแปลงกลมุ่ ของสิงมีชวี ิตในเขตพนื ทนี นั เมอื เวลาเปลยี นแปลงไป 2. ความหลากหลายทางพนั ธุกรรม (Genetic diversity) เป็ นส่วนทีมีความเกียวเนืองมาจากความ หลากหลายของชนิดและมีความสาํ คัญอยา่ งยงิ ต่อกลไกวิวฒั นาการของสิงมีชีวิต การปรากฏลกั ษณะของ สิงมีชีวิตทุกชนิดจะถูกควบคุมโดยหน่วยพันธุกรรมหรื อยีน และการปรากฏของยีนจะเกียวข้องกับ การปรับตวั ของสิงมชี วี ติ ทีทาํ ใหส้ ิงมีชีวติ นันดาํ รงชีวิตอยูไ่ ด้ และมีโอกาสถ่ายทอดยนี นันต่อไปยงั รุ่นหลงั เนืองจากในสิงมีชีวติ แต่ละชนิดจะมียนี จาํ นวนมาก และลกั ษณะหนึงลกั ษณะของสิงมีชีวิตนนั จะมีหน่วย พนั ธุกรรมมากกวา่ หนึงแบบ จึงทาํ ให้สิงมีชวี ติ ชนิดเดียวกนั มลี กั ษณะบางอย่างตา่ งกนั

68 3. ความหลากหลายของระบบนิเวศ (Ecological diversity) หรือ ความหลากหลายของภมู ิประเทศ (Landscape diversity) ในบางถนิ กาํ เนิดตามธรรมชาติทีเป็นลกั ษณะสภาพทางภมู ปิ ระเทศแตกตา่ งกนั หลายแบบ กิจกรรม ความหลากหลายทางชีวภาพในท้องถนิ สาํ รวจและสืบคน้ ตามความสนใจ แลว้ รวบรวมขอ้ มลู เพอื อภิปรายร่วมกนั วา่ ในทอ้ งถนิ ของผูเ้ รียน มีความหลากหลายทางความหลากหลายของชนิด ความหลากหลายทางพนั ธุกรรม และความหลากหลาย ของระบบนิเวศ อยา่ งไรบา้ ง เลือกศกึ ษาความหลากหลายทางพนั ธุกรรมของสิงมีชีวิตในทอ้ งถิน 1 ชนิด •￿ ในทอ้ งถนิ ของผเู้ รียนมีระบบนิเวศใดบา้ ง •￿ ระบบนิเวศทีผเู้ รียนมีโอกาสไดส้ าํ รวจมีสิงมชี ีวติ ชนิดใดบา้ ง พืชและสัตว์ชนิดใดทีพบมาก ผเู้ รียนคิด ว่าเหตุใดจึงพบสิงมชี ีวติ เหลา่ นีเป็นจาํ นวนมากในทอ้ งถิน •￿ ตวั อยา่ งความหลากหลายทางพนั ธุกรรมของสิงมีชีวิตในทอ้ งถิน 1 ชนิดทีผเู้ รียนศึกษาให้ข้อมูลที น่าสนใจอย่างไรบา้ ง จากกิจกรรมจํานวนชนิดของสิงมีชีวิตทีผูเ้ รียนสาํ รวจพบ สะทอ้ นถึงความหลากหลายของสิงมีชีวิต ในท้องถิน ผูเ้ รี ยนทราบได้อย่างไรว่าสิงมีชีวิตใดเป็ นสิงมีชีวิตชนิดเดียวกัน และสิงมีชีวิตใดเป็ นสิงมีชีวิต ต่างชนิดกนั การจดั หมวดหมู่สิงมีชีวิต อนุกรมวิธาน (Taxonomy) เป็นสาขาหนึงของวิชาชีววทิ ยาเกียวกบั การจดั หมวดหมูส่ ิงมีชีวิต ประโยชน์ของอนุกรมวิธาน เนืองจากสิงมีชีวิตมีจํานวนมาก แต่ละชนิดก็มีลกั ษณะแตกต่างกันออกไป จึงทาํ ให้เกิดความ ไม่สะดวกต่อการศกึ ษา จงึ จาํ เป็ นต้องจดั แบ่งสิงมีชีวิตออกเป็นหมวดหม่ซู ึงจะทาํ ให้เกิดประโยชนใ์ นด้าน ต่าง ๆ คือ 1.￿ เพือความสะดวกทีจะนาํ มาศกึ ษา 2.￿ เพือสะดวกในการนาํ มาใชป้ ระโยชน์ 3.￿ เพือเป็นการฝึ กทกั ษะในการจดั จาํ แนกสิงต่าง ๆ ออกเป็นหมวดหมู่ หลักเกณฑ์ในการจดั จาํ แนกหมวดหมู่ การจําแนกหมวดหมู่ของสิงมีชีวิต มีทังการรวบรวมสิ งมีชีวิตทีมีลักษณะเหมือน ๆ กัน หรือคลา้ ยกนั เขา้ ไวใ้ นหมวดหมเู่ ดียวกนั และจาํ แนกสิงมีชวี ิตทีมีลกั ษณะต่างกนั ออกไวต้ ่างหมวดหมู่ สาํ หรับการศึกษาในปัจจุบันไดอ้ าศยั หลกั ฐานทีแสดงถึงความใกลช้ ิดทางวิวัฒนาการดา้ นต่าง ๆ มาเป็ นเกณฑใ์ นการจดั จาํ แนก ดงั นี

69 1.￿ เปรียบเทียบโครงสรา้ งภายนอกและภายในวา่ มคี วามเหมือนหรือแตกต่างกนั อย่างไร โดยทวั ไป จะใช้โครงสร้างทีเห็นเด่นชัดเป็ นเกณฑ์ในการจัดจาํ แนกออกเป็ นพวก ๆ เช่น การมีระยาง หรื อขา เป็ นขอ้ ปลอ้ ง มีขนเป็นเส้นเดียว หรือเป็ นแผงแบบขนนก มีเกลด็ เส้น หรือ หนวด มกี ระดกู สนั หลงั เป็นตน้ ถา้ โครงสร้างทีมตี น้ กาํ เนิดเดียวกนั แมจ้ ะทาํ หน้าทีต่างกนั ก็จดั ไวเ้ ป็นพวกเดียวกนั เช่น กระดูกแขน ของมนุษย์ กระดกู ครีบของวาฬ ปี กนก ขาคู่หน้าของสตั วส์ ีเทา้ ถา้ เป็นโครงสร้างทีมีตน้ กาํ เนิดต่างกัน แมจ้ ะ ทาํ หนา้ ทเี หมือนกนั กจ็ ดั ไวค้ นละพวก เช่น ปี กนก และปี กแมลง แสดงการเปรียบเทียบโครงสร้างทมี ตี ้นกําเนดิ เดียวกัน ทีมา (Homologous structures.On - line. 2008) 2.￿ แบบแผนการเจริญเติบโตของเอ็มบริโอ สิงมีชีวติ ทุกชนิดจะมลี าํ ดับขนั ตอนการเจริญของ เอ็มบริโอเหมอื นกนั ตา่ งกนั ทีรายละเอียดในแต่ละขนั ตอนเท่านัน และสิงมีชีวิตทีมีความคลา้ ยกนั ในระยะ การเจริญของเอม็ บริโอมาก แสดงว่ามวี วิ ฒั นาการใกลช้ ิดกนั มาก แสดงแบบแผนการเจริญเตบิ โตของตัวอ่อนของสัตว์บางชนิด มนุษมย์นุษย์ นก นก ปลา ปลา ทีมา (หลักฐานการเจริญเตบิ โตของเอ็มบริโอ.ออน - ไลน์.2551) 3.￿ ซากดึกดาํ บรรพ์ การศกึ ษาซากดึกดาํ บรรพข์ องสิงมชี วี ิต ทาํ ใหท้ ราบบรรพบุรุษของสิงมชี ีวติ ในปัจจุบนั ได้ และสิงมีชีวิตทีมบี รรพบุรุษร่วมกนั กจ็ ดั อย่พู วกเดียวกนั เช่น การจดั เอานกและสตั วเ์ ลือยคลาน ไวใ้ นพวกเดียวกนั เพราะจากการศึกษาซากดกึ ดาํ บรรพ์ ของเทอราโนดอน (Pteranodon) ซงึ เป็นสัตว์

70 เลือยคลานทีบินได้ และซากของอาร์เคออพเทอริกส์ (Archaeopteryx) ซึงเป็ นนกโบราณชนิดหนึง มขี ากรรไกรยาว มีฟัน มีปี ก มีนิว ซึงเป็นลกั ษณะของสตั วเ์ ลอื ยคลาน จากการศกึ ษาซากดึกดาํ บรรพ์ดงั กล่าว ชีให้เหน็ วา่ นกมีวิวฒั นาการมาจากบรรพบรุ ุษทีเป็นสตั วเ์ ลอื ยคลาน เทอราโนดอน (Pteranodon) ทีมา (Pteranodon. On - line. 2008) อาร์เคออพเทอริกส์ (Archaeopteryx) ทมี า (Archaeopteryx.On - line. 2008 ) 4.￿ ออร์แกเนลลภ์ ายในเซลล์ โดยอาศยั หลกั ทีว่าสิงมีชวี ติ ทีมคี วามใกลช้ ดิ กนั มากย่อมมสี ารเคมีและ ออร์แกเนลลภ์ ายในเซลลค์ ลา้ ยคลึงกนั ดว้ ย ออร์แกเนลลท์ ีนาํ มาพิจารณาได้แก่ พลาสติด และสารโปรตีนที เซลลส์ ร้างขึน

71 ลําดบั ในการจดั หมวดหม่สู ิงมีชวี ิต นักวิทยาศาสตร์ไดใ้ ช้เกณฑ์ต่าง ๆ มาใช้ในการจัดจําแนกสิงมีชีวิตเป็ นหมวดหมู่โดยเริมจาก หมวดหมูใ่ หญไ่ ปหาหมวดหมยู่ อ่ ยได้ ดงั นี อาณาจักร ( Kingdom ) ไฟลัม ( Phylum ) ในสัตว์ ดิวิชัน ( Division ) ในพืช คลาส ( Class ) ออร์เดอร์ ( Order ) แฟมลิ ี ( Family ) จีนสั ( Genus ) สปี ชสี ์ ( Species ) การจดั ไฟลมั (Phylum) ในสตั ว,์ ดิวิชนั (Division) ในพืช เป็นความเหน็ ของนักพฤกษศาสตร์ทวั โลก กิจกรรม การจดั หมวดหม่สู ิงมีชวี ิต ให้ผเู้ รียนศกึ ษาคน้ ควา้ พร้อมยกตวั อยา่ งลาํ ดบั ในการจดั หมวดหม่สู ิงมีชีวิต จากหน่วยใหญ่ไปหา หน่วยยอ่ ย ของสิงมีชวี ิตมา 3 ชนิดบนั ทึกลงในตาราง สิงมชี ีวิต ระดับ สิงมีชีวิตชนดิ ที 1 สิงมชี ีวิตชนดิ ที 2 สิงมชี ีวิตชนดิ ที 3 .................................... .................................... .................................... Kingdom Phylum Class Order Family Genus Species

72 ชือของสิงมชี วี ิต ชือของสิงมีชีวิตมกี ารตังขึนเพอื ใชเ้ รียก หรือระบสุ ิงมชี ีวิต การตงั ชือสิงมีชวี ติ มี 2 แบบ คือ 1.￿ ชือสามัญ (Common name) เป็ นชือของสิงมีชีวิตตงั ขึนเพือใชเ้ รียกสิงมีชีวิตแตกต่างกันในแต่ละทอ้ งที เช่น ฝรังภาคเหนือ ลาํ ปาง เรียก บ่ามนั ลาํ พนู เรียก บ่ากว้ ย ภาคกลางเรียกฝรัง ภาคใตเ้ รียกชมพู่ ภาคตะวนั ออกเฉียงเหนือ เรียก บกั สีดา ฉะนนั การเรียกชือสามญั อาจทาํ ใหเ้ กิดความสบั สนได้ง่าย การตงั ชือสามญั มกั มีหลกั เกณฑ์ในการ ตงั ชือ ได้แก่ ตังตามลกั ษณะรูปร่าง เช่น สาหร่ ายหางกระรอก ว่านหางจระเข้ ตงั ตามถินกําเนิด เช่น ผกั ตบชวา ยางอนิ เดีย กกอียิปต์ ตงั ตามทีอยู่เช่น ดาวทะเล ทากบก ตงั ตามประโยชน์ทีไดร้ บั เชน่ หอยมุก 2.￿ ชือวทิ ยาศาสตร์ (Scientific name) เป็ นชือเพือใช้เรียกสิงมชี ีวิตทีกําเนิดขึนตามหลกั สากล ซึงนักวิทยาศาสตร์ทัวโลกรู้จัก คาโรลัส ลนิ เนียส นกั ธรรมชาติวิทยา ชาวสวีเดน เป็ นผรู้ ิเริมในการตงั ชือวิทยาศาสตร์ใหก้ บั สิงมีชีวติ โดยกาํ หนด ใหส้ ิงมชี ีวติ ประกอบดว้ ยชือ 2 ชอื ชือแรกเป็นชือ “ จนี สั ” ชือหลงั เป็นคาํ ระบชุ นิดของสิงมีชวี ติ คือ ชือ “ สปี ชสี ์ ” การเรียกชอื ซึงประกอบดว้ ยชือ 2 ชือ เรียกวา่ “ การตงั ชอื แบบทวินาม ” หลักการตังชือ 1.￿ เป็ นภาษาละตนิ (ภาษาละตินเป็นภาษาทีตายแลว้ ไม่สามารถเปลยี นแปลงได)้ 2.￿ การเขียน หรือพิมพช์ ือวิทยาศาสตร์ เขียนดว้ ยอักษรภาษาอังกฤษ ชือแรกใหข้ ึนต้นด้วยตัวอักษร ภาษาองั กฤษตวั พิมพใ์ หญ่ ชือหลงั ให้ขนึ ตน้ ดว้ ยภาษาองั กฤษตวั พมิ พเ์ ลก็ เขียนได้ 2 แบบ ถา้ เขียน หรือพิมพด์ ว้ ยตวั เอนไมต่ อ้ งขีดเสน้ ใต้ เช่น ชือวทิ ยาศาสตร์ของคน Homo sapiens ถา้ เขียน หรือพิมพด์ ว้ ยไมใ่ ชต้ วั เอนตอ้ งขีดเสน้ ใตช้ อื 2 ชือ โดยเส้นทีขีดเส้นใตท้ งั สองไม่ติดต่อกนั Homo sapiens 3. อาจมีชือย่อของผตู้ งั ชือ หรือ ผคู้ น้ พบตามหลงั ดว้ ยก็ได้ เช่น Passer montanus Linn. 4. ชอื วทิ ยาศาสตร์อาจเปลยี นแปลงได้ ถา้ มีการคน้ พบรายละเอยี ดเกียวกบั สิงมีชวี ติ นนั เพมิ เติมภายหลงั การตงั ชอื วิทยาศาสตร์ อาจตงั โดยการพจิ ารณาจากสิงต่าง ๆ ทเี กียวกบั สิงมีชีวิต 1.￿ สภาพทีอย่อู าศัย ผกั บงุ้ มชี ือวิทยาศาสตร์ว่า Ipomoca aquatica ชือ aquatica มาจากคาํ วา่ aquatic ซึงหมายถงึ นาํ 2.￿ ถนิ ทีอย่หู รือถนิ กําเนิด มะมว่ ง มีชือวทิ ยาศาสตร์วา่ Mangfera indica ชือ indica มาจากคาํ ว่า India ซึงเป็นต้นไมท้ ีมีต้นกาํ เนิด อยใู่ นประเทศอนิ เดีย 3.￿ ลักษณะเด่นบางอย่าง กุหลาบสีแดง มีชือวทิ ยาศาสตร์วา่ Rosa rubra ชือ rubra หมายถงึ สีแดง

73 4.￿ ชือบุคคลทีค้นพบ หรอื ชือผ้ทู เี กยี วข้อง เช่น ตน้ เสียวเครือ มชี ือวิทยาศาสตร์ว่า Bauhinia sanitwongsei ชือ sanitwongsei เป็นชือที ตงั ให้เป็นเกยี รติแก่ผเู้ กียวขอ้ ง ซึงเป็นนามสกลุ ของ ม.ร.ว. ใหญ่ สนิทวงค์ กิจกรรม ชือวิทยาศาสตร์ของสิงมชี ีวติ 1.￿ ให้ผเู้ รียนคน้ ควา้ ชือวทิ ยาศาสตร์ของสิงมชี ีวิตจากแหลง่ เรียนรู้ต่าง ๆ คนละ 10 ชนิด โดยแบ่งเป็ น พชื 5 ชนิด และสัตว์ 5 ชนิด 2.￿ บนั ทึกการคน้ ควา้ ลงในตาราง ลําดบั ที ชือสิงมีชวี ิต ชือวทิ ยาศาสตร์ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 ความหลากหลายของสิงมชี ีวติ จากจดุ เริมตน้ ของความหลากหลายทางชีวภาพบนโลกมนุษย์ เมือหลายพนั ลา้ นปี มาแลว้ จนกระทงั ปัจจุบนั สิงมีชวี ิตไดว้ วิ ฒั นาการแยกออกเป็นชนิดต่าง ๆ หลายชนิด โดยแต่ละชนิดมลี กั ษณะการดาํ รงชีวิต ต่าง ๆ เช่น บางชนิดมีลกั ษณะงา่ ย ๆ เหมือนชวี ิตแรกเกดิ บางชนิดมีลกั ษณะซับซ้อน บางชนิดดาํ รงชีวิตอยู่ ในนาํ บางชนิดดาํ รงชีวิตอย่บู นบก เป็นตน้ ความหลากหลายของสิงมชี วี ิตในปัจจุบนั ตามแนวความคิดของ อาร์ เอช วทิ เทเคอร์ (R.H. whittaker) จาํ แนกสิงมชี ีวติ ออกเป็น 5 อาณาจกั ร คือ 1.￿ อาณาจกั รมอเนอรา (Monera Kingdom) สิงมชี ีวิตในอาณาจักรมอเนอราเป็ นสิงมีชีวติ ชนั ตาํ ในกลุ่มโพรคาริโอต ไม่มีเยือหุ้มนิวเคลียส มีโครงสร้างไม่ซบั ซอ้ น เป็นสิงมีชีวิตเซลลเ์ ดยี ว สิงมีชีวติ ในอาณาจักรนีไดแ้ ก่ สาหร่ายสีเขียวแกมนาํ เงิน และแบคทีเรีย ซึงมรี ูปร่างต่างกันออกไป เช่น เป็ นแท่ง เกลียว กลม หรือต่อกันเป็ นสายยาว แบคทีเรียบาง ชนิดทาํ ให้เกดิ โรค เช่น โรคบิด บาดทะยกั เรือน อหิวาตกโรค คอตีบ ไอกรน บางชนิดพบในปมรากถวั ทีเรียกวา่ ไรโซเบียม (Rhizobium sp.) สามารถนาํ ไนโตรเจนจากอากาศไปสร้างไนเตรด ซึงเป็ นธาตุอาหาร

74 สาํ คญั ของพืช ส่วนสาหร่ายสีเขียวแกมนาํ เงิน ทีรู้จกั ดี คือ สไปรูรินา (Sprirurina sp.) ซึงมีโปรตีนสูง ใชท้ าํ อาหารเสริม สิงมีชีวิตในอาณาจักรมอเนอรา ทมี า (Monera.On - line. 2008) 2.￿ อาณาจักรโพรทสิ ตา (Protista Kingdom) สิงมีชีวิตในอาณาจกั รโพรทิสตา เป็ นสิงมีชีวติ กลุ่ม ยูคาริโอต มีเยือหุ้มนิวเคลียส ส่วนใหญ่ เป็ นสิ งมีชีวิตเซลล์เดียว สิงมีชีวิต ในอาณาจักรนีมที ังประเภทชนั ตาํ เซลลเ์ ดียวหรือหลายเซลล์ มีคลอโร- พลาสต์ทีใชใ้ นการสงั เคราะห์แสง ได้แก่ สาหร่ าย ซึงพบในนําจืดและ นําเค็ม บางชนิดไม่สามารถมองด้วยตาเปล่า ต้องส่องด้วยกล้อง จุลทรรศน์ เช่น อมีบา พารามเี ซียม ยกู ลีนา นอกจากนันยงั พบสิงมีชีวิต ทีเรียกวา่ ราเมอื ก ซึงพบตามทีชนื แฉะ สิงมชี วี ติ ในอาณาจกั รโพรทิสตาบางชนิดทาํ ใหเ้ กิดโรค เช่น พลาส- โมเดียม (Plasmodium sp.) ทาํ ให้เกิดโรคไข้มาลาเรีย สาหร่ายบางชนิดทาํ อาหารสตั ว์ บางชนิดทาํ วุน้ เช่น สาหร่ายสีแดง สิงมีชีวติ ในอาณาจกั รโพรทิสตา ทีมา (Protista.On - line. 2008)

75 3.￿ อาณาจกั รฟังไจ (Fungi Kingdom) สิงมชี ีวติ ในอาณาจกั รฟงั ไจส่วนใหญเ่ ป็นสิงมีชีวิตทีประกอบดว้ ยเซลลห์ ลายเซลล์ อาจมีเซลลเ์ ดียว เช่น ยีสตท์ ีทาํ ขนมปัง หรือใชใ้ นการหมกั สุรา ไวน์ เบียร์ เป็ นต้น บางชนิดมีหลายเซลล์ เช่น เห็ด มีการ รวมตัวเป็ นกลุ่มของเสน้ ใยหรืออดั แน่นเป็ นกระจุก มีผนงั เซลลค์ ลา้ ยพืช แต่ไม่มีคลอโรฟิ ลล์ สืบพันธุ์ โดยการสร้างสปอร์ และดาํ รงชวี ิตโดยการยอ่ ยสลายสารอินทรีย์ โดยหลงั นาํ ย่อยออกมาย่อยอาหาร แลว้ จึง ดูดเอาโมเลกลุ ทีถกู ยอ่ ยเขา้ สู่เซลล์ ทาํ หนา้ ทีเป็นผยู้ ่อยสลายในระบบนิเวศ สิงมชี ีวิตในอาณาจักรฟังไจ 4.￿ อาณาจกั รพชื (Kingdom ทPีมlaาn(tFauen)gi. On - line. 2008) สิงมชี ีวิตในอาณาจักรพืช ทีมา (อาณาจักรพชื .ออน - ไลน์. 2551) . อาณาจักรพืช (Plantae Kingdom) สิงมีชีวิตในอาณาจักรพืช เป็ นสิงมีชีวิตหลายเซลลท์ ีประกอบกนั เป็ นเนือเยือ และเซลลม์ ีการ เปลียนแปลงไปทําหน้าทีเฉพาะอยา่ ง เช่น ราก ลาํ ต้น ใบ มีคลอโรพลาสต์ ซึงเป็ นรงควัตถุทีใช้ในการ สังเคราะหด์ ว้ ยแสง โดยอาศยั พลงั งานแสงจากดวงอาทิตย์ จงึ มหี น้าทีเป็นผผู้ ลติ ในระบบนิเวศ พบทงั บนบก และในนาํ โดยพืชชนั ตาํ จะไม่มีท่อลาํ เลียง ได้แก่ มอส พืชชนั สูงจะมีท่อลําเลียง เช่น หวายทะนอย หญา้ ถอดปลอ้ ง ตีนตุ๊กแก ชอ้ งนางคลี เฟิร์น สน ปรง พชื ใบเลยี งคู่ และพชื ใบเลียงเดียว 5.￿ อาณาจักรสัตว์ (Animalia Kingdom) สิงมชี ีวิตในอาณาจกั รสตั ว์ เป็ นสิงมชี วี ติ ทีมเี นือเยอื ซึงประกอบดว้ ยเซลลห์ ลายเซลล์ ไม่มีผนงั เซลล์ ภายในเซลล์ไม่มคี ลอโรพลาสต์ ตอ้ งอาศัยอาหารจากการกินสิงมีชีวิตชนิดอืน ๆ ดํารงชีวิตเป็ นผูบ้ ริโภค ในระบบนิเวศ สิงมชี ีวติ ในอาณาจกั รนีมคี วามสามารถในการตอบสนองต่อสิงเรา้ บางชนิดเคลอื นทไี ม่ได้ เช่น ฟองนาํ ปะการัง กลั ปังหา เป็ นตน้

76 สิงมชี ีวิตในอาณาจักรสัตว์แบ่งออกเป็ น 2 กล่มุ คอื สัตว์ไม่มกี ระดกู สันหลงั ไดแ้ ก่ ฟองนาํ กลั ปังหา แมงกะพรุน พยาธติ ่าง ๆ ไสเ้ ดอื น หอย ปู แมลง หมึก ดาวทะเล สัตว์มีกระดูกสันหลงั ได้แก่ ปลา สตั ว์ครึงบกครึงนํา สัตวเ์ ลอื ยคลาน สตั ว์ปี ก สตั ว์เลียงลูกดว้ ย นาํ นม สิงมีชีวิตในอาณาจักรสัตว์ ทมี า (อาณาจกั รสัตว์. ออน - ไลน์. 2551) กิจกรรม ความหลากหลายของสิงมีชีวิต จากการศกึ ษา เรืองความหลากหลายของสิงมีชีวติ ให้ผเู้ รียนสรุปผลการศกึ ษาลงในตารางขา้ งลา่ งนี ตาราง การแบ่งกล่มุ สิงมชี ีวิต อาณาจกั ร ลักษณะทสี ําคญั ตวั อย่างสงิ มชี วี ติ ความสําคัญ มอเนอรา โพรทิสตา ฟงั ไจ พชื สัตว์

77 คุณค่าของความหลากหลายทางชีวภาพ ความหลากหลายทางชีวภาพมคี ณุ ค่าและความสาํ คญั ต่อการดาํ รงชีวติ ของมนุษย์ ดงั นี 1.￿ เป็ นแหล่งปัจจยั สี ป่ าไมซ้ งึ เป็นแหลง่ รวมของความหลากหลายทางชีวภาพ เป็นแหลง่ อาหารของมนุษย์ มาตงั แต่สมยั ดึกดาํ บรรพ์ มนุษยไ์ ดอ้ าศยั อาหารทีไดจ้ ากป่ า เช่น นาํ พชื สัตว์ เห็ด มาเป็นอาหาร หรือทาํ ยารักษาโรค มนุษย์ สร้างทีอยูอ่ าศยั จากตน้ ไมใ้ นป่ า พชื บางชนิด เชน่ ตน้ ฝ้ าย นุ่น และไหม ใชท้ าํ เป็นเครืองนุ่งห่ม เก็บฟื นมาทาํ เชือเพลงิ เพอื หุงหาอาหาร และให้ความอบอุ่น เมือจาํ นวนประชากรเพิมขึนและมีเทคโนโลยสี ูงขึน ทาํ ให้ความหลากหลายทางชีวภาพของป่ าไม้ ถูกทาํ ลายลง มนุษย์ตอ้ งการทีอยู่มากขึน มีการตดั ไม้ทาํ ลายป่ าเพิมขึน เพือให้มีผลผลิตเพียงพอกับ ความตอ้ งการของมนุษย์ ทําให้การเกษตรและการเลียงสัตว์เพียงหนึงหรื อสองชนิดไดเ้ ขา้ ไปแทนที ความหลากหลายทางชีวภาพของป่ าไม้ 2.￿ เป็ นแหล่งความรู้ ป่ าเป็นแหลง่ รวมความหลากหลายทางชวี ภาพ เป็ นแหลง่ รวมพนั ธุกรรมของสิงมีชวี ิต จงึ เปรียบเสมอื นห้องเรียนธรรมชาติ โดยเฉพาะความรู้ดา้ นชีววิทยา นอกจากนันยงั เป็นแหลง่ ให้ การศกึ ษา วจิ ยั เกยี วกบั สิงมชี วี ิตทงั หลายทอี ยู่ในป่ า ถา้ หากป่ าหรือธรรมชาตถิ ูกทาํ ลายไป ความหลากหลายทางชีวภาพ ก็ถกู ทาํ ลายไปดว้ ย จะทาํ ให้มนุษยข์ าดแหลง่ เรียนรู้ทีสาํ คญั ไปดว้ ย 3.￿ เป็ นแหล่งพกั ผ่อนหย่อนใจ ความหลากหลายทางชีวภาพก่อให้เกิดทศั นียภาพทีงดงาม แตกต่างกนั ไปตามสภาวะของภูมิอากาศ ในบริเวณทีภูมอิ ากาศเหมาะสมแก่การอยู่อาศยั กจ็ ะมีพรรณไมน้ านาชนิด มีสตั วป์ ่ า แมลง ผเี สือ ช่วยใหร้ ู้สึก สดชืน สบายตา ผ่อนคลายความตึงเครียด และนอกจากนียงั ปรับปรุงใหเ้ ป็นแหลง่ ทอ่ งเทียวเชิงอนุรกั ษ์ ความหลากหลายทางชวี ภาพของประเทศไทยและท้องถิน สิงมีชีวิตในโลกนีมีประมาณ 5 ลา้ นชนิด ในจาํ นวนนีมีอยใู่ นประเทศไทย ประมาณร้อยละเจ็ด ประเทศไทยมปี ระชากรเพียงร้อยละหนึง ของประชากรโลก ดงั นัน เมอื เทียบสดั ส่วนกับจาํ นวนประชากร ประเทศไทยจึงนบั ว่ามคี วามหลากหลายของสิงมชี วี ิตอย่างมาก สิงมีชีวิตในประเทศไทยมีหลากหลายไดม้ าก เนืองจากมีสภาพทางภูมิศาสตร์ทีหลากหลายและ แตล่ ะแหล่งลว้ นมปี ัจจยั ทีเออื ต่อการเจริญเติบโตของสิงมชี วี ิต นับตงั แต่ภมู ปิ ระเทศแถบชาย ฝังทะเล ทีราบ ลุ่มแม่นาํ ทีราบลอนคลืน และภูเขาทีมีความสูงหลากหลายตงั แต่เนินเขาจนถึงภูเขาทีสูงชันถึง 2,400 เมตร จากระดบั นาํ ทะเล ประเทศไทยจึงเป็ นแหล่งของป่ าไมน้ านาชนิด ได้แก่ ป่ าชายเลน ป่ าพรุ ป่ าเบญจพรรณ ป่ าดบิ และป่ าสนเขา ในระยะเวลา 30 ปี ทีผ่านมา ประเทศไทยสูญเสียพืนทีป่ าเป็ นจาํ นวนมหาศาล เนืองจากหลาย สาเหตุด้วยกัน เช่น การเพิมของประชากรทําให้มีการบุกเบิกป่ าเพิมขึน การให้สัมปทานป่ าไม้

78 ทีขาดการควบคุมอย่างเพียงพอ การตดั ถนนเขา้ พนื ทีป่ า การเกษตรเชิงอตุ สาหกรรม การแพร่ของเทคโนโลยี ทีใชท้ าํ ลายป่ าไมไ้ ดอ้ ยา่ งรวดเร็ว และส่วนใหญ่เกิดขนึ กบั ป่ าบนภเู ขาและป่ าชายเลน ยงั ผลให้พชื และสตั ว์ สูญพนั ธุ์ อาทิ เนือสมนั แรด กระซู่ กปู รี และเสียงต่อการสูญพนั ธุ์ในอนาคตอนั ใกลน้ ีอีกเป็ นจาํ นวนมาก อาทิ ควายป่ า ละอง ละมงั เนือทราย กวางผา เลยี งผา สมเสร็จ เสือลายเมฆ เสือโคร่ง และช้างป่ า รวมทงั นก สัตวค์ รึงบกครึงนาํ สตั วเ์ ลือยคลาน แมลง และสตั วน์ าํ อกี เป็นจาํ นวนมาก การทาํ ลายป่ าก่อให้เกดิ วิกฤตการณ์ทางธรรมชาติเพิมขึนเรือย ๆ แหลง่ นาํ ทีเคยอุดมสมบูรณ์ เริมลด น้อยลง ผืนป่ าทีเหลืออยไู่ ม่สามารถซับนําฝนทีตกหนกั เกิดปรากฎการณ์นําท่วมฉบั พลนั ยงั ผลให้เกิด ความเสียหายแก่เศรษฐกิจ บา้ นเรือน และความปลอดภยั ของชีวิตคนและสตั วเ์ ป็นอนั มาก ปัญหาความหลากหลายทางชีวภาพในประเทศไทย จึงเป็นปัญหาใหญแ่ ละเร่งด่วนทีจะต้องช่วยกนั แกไ้ ขดว้ ยการหยุดยงั การสูญเสียระบบนิเวศป่ าทุกประเภท การอนุรักษส์ ิงทีเหลืออยแู่ ละการฟื นฟู ป่ าเสือม โทรมให้กลบั คืนสู่สภาพป่ าทีมีความหลากหลายทางชีวภาพดังเดิม เพราะความหลากหลายเหล่านัน เป็นพืนฐานของการพฒั นาเศรษฐกิจและสงั คมอยา่ งยงั ยนื การอนุรักษ์ความหลากหลายทางชีวภาพของท้องถนิ การอนุรักษ์ความหลากหลายทางชีวภาพของทอ้ งถิน ทาํ ไดห้ ลายวธิ ี ดงั นี 1.￿ จดั ระบบนิเวศใหใ้ กลเ้ คียงตามธรรมชาติ โดยฟืนฟูหรือพฒั นาพนื ทเี สือมโทรม ให้ความหลากหลายทางชีวภาพไวม้ ากทีสุด 2.￿ จดั ให้มีศนู ยอ์ นุรักษ์หรือพทิ กั ษ์สิงมชี ีวติ นอกถินกาํ เนิด เพือเป็นทีพกั พงิ ชวั คราว ทีปลอดภยั ก่อนนาํ กลบั ไปสู่ธรรมชาติ เชน่ สวนพฤกษศาสตร์ ศูนยเ์ พาะเลยี งสตั วน์ าํ เค็ม 3.￿ ส่งเสริมการเกษตรแบบไร่นาสวนผสม และใชต้ น้ ไมล้ อ้ มรัวบา้ นหรือแปลงเกษตร เพอื ใหม้ ีพืชและสตั วห์ ลากหลายชนิดมาอาศยั อยรู่ ่วมกนั ซึงเป็ นการอนุรักษ์ความหลากหลายทางชีวภาพได้ กจิ กรรม อนุรักษ์ความหลากหลายทางชีวภาพ สืบคน้ และรวบรวมข้อมูลเพืออภิปรายร่ วมกัน เกียวกับความสําคัญของความหลากหลาย ทางชีวภาพในทอ้ งถิน •￿ การทีประเทศไทยเป็ นแหล่งทีมีความหลากหลายทางชีวภาพทาํ ให้เราไดป้ ระโยชนอ์ ะไรบา้ ง •￿ มคี วามจาํ เป็นมากน้อยเพยี งใด ทีเราควรรักษาสภาพของความหลากหลายทางชวี ภาพให้คงอยไู่ ดน้ าน ๆ

79 บทที เทคโนโลยชี ีวภาพ สาระสําคญั เทคโนโลยชี ีวภาพ เป็ นเทคโนโลยที ีนาํ เอาความรู้ทางชีววิทยามาใชป้ ระโยชน์ ในชีวิตประจาํ วนั แก่มนุษย์ตังแต่อดีต เช่น การผลิตขนมปัง นาํ ส้มสายชู นาํ ปลา ซีอิว และโยเกิร์ต เป็ นต้น ซึงเป็ น ภูมปิ ัญญาทอ้ งถนิ เกียวกบั เทคโนโลยชี ีวภาพทงั สิน รวมถึงการผลติ ยาปฏิชวี นะ ตลอดจนการปรับปรุงพนั ธุ์ พชื และพนั ธุส์ ัตวช์ นิดต่าง ๆ ในปัจจบุ นั ผลการเรียนรู้ทคี าดหวงั . อธบิ ายเกยี วกบั เทคโนโลยีชีวภาพ และประโยชนไ์ ด้ . อธบิ ายผลของเทคโนโลยชี วี ภาพต่อชีวิตและสิงแวดลอ้ มได้ . อธบิ ายบทบาทของภูมปิ ัญญาทอ้ งถนิ เกียวกบั เทคโนโลยชี ีวภาพได้ ขอบข่ายเนือหา เรืองที . ความหมายและความสาํ คญั ของเทคโนโลยีชีวภาพ เรืองที . ปัจจยั ทีมีผลต่อเทคโนโลยีชีวภาพ เรืองที . เทคโนโลยีชีวภาพในชีวิตประจาํ วนั เรืองที . ภูมิปัญญาทอ้ งถนิ เกียวกบั เทคโนโลยชี วี ภาพ เรืองที . ประโยชน์และผลกระทบของเทคโนโลยชี วี ภาพ

80 เรอื งที ความหมายและความสําคญั ของเทคโนโลยชี วี ภาพ เทคโนโลยีชีวภาพ (Biotechnology) เทคโนโลยชี ีวภาพ คือ การใชค้ วามรูเ้ กียวกบั สิงมีชวี ิตและผลิตผลของสิงมชี วี ิตใหเ้ ป็นประโยชน์กบั มนุษย์ หรือการใชเ้ ทคโนโลยใี นการนาํ สิงมีชีวิตหรือชินส่วนของสิงมีชีวิตมาพฒั นาหรือปรับปรุงพืช สตั ว์ และผลิตภณั ฑอ์ ืน ๆ เพอื ประโยชนเ์ ฉพาะตามทีเราตอ้ งการ ความสําคญั ของเทคโนโลยีชีวภาพ ปัจจุบนั มีการนาํ เทคโนโลยชี ีวภาพมาใช้ประโยชน์อยา่ งกวา้ งขวาง เพือหาทางแกป้ ัญหาสําคญั ที โลกกาํ ลงั เผชิญอยทู่ งั ดา้ นเกษตรกรรม อาหาร การแพทย์ และเภสชั กรรม ไดแ้ ก่ 1.￿ การลดปริมาณการใชส้ ารเคมีในเกษตรกรรม เพอื ลดตน้ เหตขุ องปัญหาดา้ นสิงแวดลอ้ มดว้ ยการ คิดคน้ พนั ธุ์พืชใหมท่ ีตา้ นทานโรคและศตั รูพืช 2.￿ การเพิมพืนทีเพาะปลูกของโลก ดว้ ยการปรบั ปรุงพนั ธุพ์ ืชใหม่ ทีทนทานต่อภาวะแหง้ แลง้ หรือ อุณหภูมทิ ีสงู หรือตาํ เกินไป 3.￿ การเพิมผลผลติ ทางการเกษตรของโลก ดว้ ยการปรับปรุงพนั ธุพ์ ืชและพนั ธุ์สัตว์ใหม่ ทีทนทาน ต่อโรคภยั และใหผ้ ลผลติ สงู ขึน 4.￿ การผลติ อาหารทีใหค้ ุณค่าทางโภชนาการสูงขึน มีประโยชน์ต่อผูบ้ ริโภคมากขึน เช่น อาหาร ไขมนั ตาํ อาหารทคี งความสดไดน้ าน หรืออาหารทีมอี ายกุ ารบริโภคนานขึนโดยไมต่ อ้ งใส่สารเคมี เป็นตน้ 5.￿ การคน้ คิดยาป้ องกนั และรักษาโรคตดิ ต่อหรือโรคร้ายแรงต่างๆ ทียงั ไม่มีวิธีรักษาทีไดผ้ ล เช่น การคิดตวั ยาหยดุ ยงั การลุกลามของเนือเยือมะเร็งแทนการใชส้ ารเคมีทาํ ลาย การคิดคน้ วคั ซีนป้ องกันไวรัส ตบั ต่าง ๆ หรือ วคั ซีนป้ องกนั โรคไขห้ วดั เป็นตน้ กจิ กรรมที 5. ใหผ้ ูเ้ รียนสรุ ปความสาํ คญั ของเทคโนโลยีชีวภาพ ตามความเขา้ ใจของตนเอง บันทึกลงในสมุด กิจกรรม …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………

81 เรืองที ปจั จัยทมี ีผลต่อเทคโนโลยีชีวภาพ การใช้ความรู้ และประสบการณ์เกียวกับสิงมีชีวติ เพือประโยชน์ของมนุษย์ ตังแต่เทคโนโลยี ค่อนขา้ งง่าย เช่น การทาํ นาํ ปลา จนถงึ เทคโนโลยีทียาก เช่น การออกแบบและสร้างโปรตีนใหมๆ่ ทีมี คุณสมบัติพิเศษตามต้องการทีไม่อาจหาได้จากธรรมชาติ รวมถึงการค้นพบ ยาปฏิชีวน และผลิตเป็ น อุตสาหกรรม เป็ นตน้ ผลิตภณั ฑ์ทงั หมดนีอาศยั ประโยชน์จากจุลนิ ทรียท์ ีมมี า ในธรรมชาติ หรือทีคดั เลือก เป็ นสายพนั ธุ์บริสุทธิแลว้ ตงั แต่อดีตจนถงึ ปัจจบุ นั ไดม้ ีการพฒั นากระบวนการผลติ ผลิตภณั ฑอ์ าหาร สารทีช่วยในการผลิต อาหาร หรือสารทีใชเ้ ป็นส่วนประกอบของผลติ ภณั ฑอ์ าหารเพิมขึนตลอดเวลา ทงั ในดา้ นชนิดและปริมาณ อาทิเช่น การผลิตยีสตข์ นมปัง เอนไซมห์ ลายชนิด เช่น อมเิ ลส แลคเทส กลโู คส อมเิ ลส ฯลฯ และสาร ทีใหร้ สหวาน เช่น แอสปาแตม เป็นตน้ ในการผลิตผลิตภณั ฑท์ างเทคโนโลยชี ีวภาพ จะตอ้ งคาํ นึงถงึ ปัจจยั หลกั 2 ประการ คอื 1. ตอ้ งมีตวั เร่งทางชีวภาพ (Biological Catalyst) ทีดีทสี ุด ซงึ มีความจาํ เพาะตอ่ การผลิตผลติ ภณั ฑ์ ทีตอ้ งการ และกระบวนการทใี ชใ้ นการผลิต ไดแ้ ก่ เชือจุลินทรียต์ ่าง ๆ พชื หรือ สัตว์ ซึงคดั เลือกขึนมา และปรับปรุงพนั ธุ์ให้ดีขนึ สาํ หรับใชใ้ นการผลติ ผลติ ภณั ฑ์จาํ เพาะนนั 2. ตอ้ งมกี ารออกแบบถงั หมกั (Reacter) และเครืองมอื ทีใชใ้ นการควบคมุ สภาพทางกายภาพ ในระหวา่ งการผลติ เช่น อุณหภูมิ ค่าความเป็ นกรด - เบส การให้อากาศ เป็นตน้ ใหเ้ หมาะสมต่อการ ทาํ งานของตวั เร่งทางชวี ภาพ ทใี ช้ กจิ กรรมที 5.2 ให้ตอบคาํ ถามลงในสมุดบนั ทึกกิจกรรม . ปัจจยั ตวั เร่งทางชีวภาพในการผลิตผลิตภณั ฑ์ ไดแ้ ก่ อะไรบา้ ง …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………

82 2. ในการผลติ ผลิตภณั ฑ์ทีตอ้ งการนนั ตอ้ งควบคมุ สภาพทางกายอะไรบา้ ง …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… เรอื งที เทคโนโลยชี วี ภาพในชีวติ ประจําวนั การนาํ เทคโนโลยีชีวภาพมาใชใ้ นชีวิตประจาํ วนั เป็ นการนําความรู้เกียวกับสิงมีชีวติ และผลติ ผล ของสิงมีชวี ิต มาใชใ้ หเ้ ป็ นประโยชนก์ บั มนุษยใ์ นการดาํ รงชีวิตตงั แต่อดตี จนถงึ ปัจจบุ นั เช่น การผลติ อาหาร เชน่ นาํ ปลา ปลาร้า ปลาสม้ ผกั ดอง นาํ บูดู นาํ ส้มสายชู นมเปรียว การผลติ ผงซกั ฟอกชนิดใหมท่ ีมเี อนไซม์ การทาํ ป๋ ุยจากวสั ดุเหลือทงิ เชน่ เศษผกั อาหาร ฟางขา้ ว มลู สัตว์ การแกไ้ ขปัญหาสิงแวดลอ้ ม เช่น การใชจ้ ุลนิ ทรียใ์ นการกาํ จดั ขยะ หรือบาํ บดั นาํ เสีย การแกไ้ ขปัญหาพลงั งาน เช่น การผลติ แอลกอฮอล์ ชนิด เอทานอลไร้นาํ เพอื ผสมกบั นาํ มนั เบนซิน เป็ น “แก๊สโซฮอล”์ เป็นเชือเพลิงรถยนต์ การเพมิ คณุ ค่าผลผลติ ของอาหาร เช่น การทาํ ให้โคและสุกรเพิมปริมาณเนือ การปรับปรุงคุณภาพ นาํ มนั ในพืชคาโนล่า การทาํ ผลิตภณั ฑจ์ ากไขมนั เช่น นม เนย นาํ มนั ยารกั ษาโรค ฯลฯ การรกั ษาโรค และบาํ รุงสุขภาพ เช่น สมุนไพร เทคโนโลยชี วี ภาพทีนํามาใช้ประโยชน์ในประเทศไทย ประเทศไทยไดม้ ีการคน้ ควา้ ทางดา้ นเทคโนโลยชี วี ภาพ เพือทาํ ประโยชน์ต่อประเทศ ซึงส่วนใหญ่ จะเป็นเทคโนโลยชี ีวภาพดา้ นการเกษตร เช่น 1.￿ การเพาะเลียงเนือเยอื ไดแ้ ก่ การขยายและปรบั ปรุงพนั ธุก์ ลว้ ย กลว้ ยไม้ ไผ่ ไมด้ อก ไมป้ ระดบั หญา้ แฝก . การปรับปรุงพนั ธุ์พชื ไดแ้ ก่ การปรับปรุงพนั ธุม์ ะเขือเทศ พริก ถวั ฝกั ยาว ให้ตา้ นทานต่อศตั รูพชื ดว้ ยเทคนิคการตดั ตอ่ ยีน การพฒั นาพืชทนแลง้ ทนสภาพดนิ เคม็ และดินกรด เช่น ขา้ ว

83 การปรับปรุงและขยายพนั ธุ์พืชทีเหมาะสมกบั เกษตรทีสูง เช่น สตรอเบอร์รี มนั ฝรัง การผลติ ไหลสตรอเบอร์รีสาํ หรับปลูกในภาคเหนือ และอสี าน การพฒั นาพนั ธุพ์ ืชตา้ นทานโรค เช่น มะเขือเทศ มะละกอ . การพฒั นาและปรับปรุงพนั ธุ์สตั ว์ ไดแ้ ก่ การขยายพนั ธุโ์ คนมทีให้นาํ นมสูงโดยวธิ ี ปฏสิ นธิในหลอดแกว้ และการฝากถา่ ย ตวั อ่อน การลดการแพร่ระบาดของโรคสตั ว์ โดยพฒั นาวิธีการตรวจวินิจฉัยทีรวดเร็ว เช่น การตรวจ พยาธใิ บไมใ้ นตบั ในกระบือ การตรวจหาไวรัสสาเหตุโรคหัวเหลือง และจุดขาว จุดแดงในกุง้ กุลาดาํ . การผลิตป๋ ุยชีวภาพ เช่น ป๋ ุยคอก ป๋ ยุ หมกั จุลินทรียต์ รึงไนโตรเจน และป๋ ยุ สาหร่าย . การควบคุมโรคและแมลงโดยชีวินทรี ย์ เช่น การใชจ้ ุลินทรี ยค์ วบคุมโรคในแปลงปลูก มะเขือเทศ ขิง สตรอเบอร์รี การใช้เชือราบางชนิดควบคุมกําจัดโรครากเน่าของทุเรียนและผลไม้อืน ๆ ควบคุมโรค ไส้เดือนฝอย รากปม การใช้แบคทีเรี ยหรือสารสกดั จากแบคทีเรียในการควบคุมและกาํ จดั แมลง เช่น การใช้ แบคทีเรียกาํ จดั ลูกนาํ และยุงทีเป็นพาหะนาํ โรคไขส้ มองอกั เสบ และโรคมาลาเรีย นอกจากดา้ นการเกษตรแลว้ ประเทศไทยยงั มกี ารพฒั นาเทคโนโลยีชีวภาพ เพอื ประโยชน์ ดา้ นอนื ๆ อีก เชน่ การพฒั นาเทคโนโลยีลายพมิ พด์ ีเอ็นเอ เพือการตรวจการปลอมปนขา้ วหอมมะลิ และการตรวจ พนั ธุ์ปลาทนู ่า การวจิ ยั และพฒั นาทางการแพทย์ ไดแ้ ก่ การตรวจวนิ ิจฉยั โรคไขเ้ ลือดออก โรคทางเดินอาหาร การพฒั นาวิธกี ารตรวจหาสารต่อตา้ นมาลาเรีย วณั โรค จากพืชและจุลินทรีย์ การพฒั นาการเลยี งเซลลม์ นุษย์ และสตั ว์ การเพมิ คณุ ภาพผลผลติ การเกษตร เชน่ การปรบั ลดสารโคเลสเตอรอลในไขไ่ ก่ การพฒั นาผลไมใ้ ห้สุกชา้ การพฒั นาอาหารใหม้ สี ่วนป้ องกนั และรักษาโรคได้ เช่น การศึกษาสารทชี ่วยเจริญเติบโตในนาํ นม ปัจจุบนั เทคโนโลยชี ีวภาพถูกนาํ มาใช้ประโยชน์อยา่ งกวา้ งขวางก่อให้เกิดความหวงั ใหม่ ๆ ทีจะ พฒั นาสิงมชี ีวติ ต่าง ๆ ให้มปี ระสิทธิภาพและคณุ ภาพใหด้ ียิงขึน ดงั นัน จึงมบี ทบาทสําคัญต่อคุณภาพชีวิต ของมนุษยด์ ว้ ย ทงั นี ควรติดตามขา่ วสารความกา้ วหน้าดา้ นเทคโนโลยีชีวภาพ รวมถึงความเสียงทีอาจเกิด ผลกระทบต่อตนเองและสิงแวดลอ้ มและอ่านฉลากสินคา้ ก่อนการตดั สินใจ

84 กจิ กรรมที 5. ให้ผเู้ รียนคน้ ควา้ เพมิ เติม เกยี วกบั การนาํ เทคโนโลยชี ีวภาพ มาใชป้ ระโยชนใ์ นชีวิตประจาํ วนั และ ในประเทศไทย แลว้ ทาํ รายงานส่งผสู้ อน เรอื งที 4 ภมู ิปญั ญาท้องถนิ เกียวกบั เทคโนโลยีชีวภาพ เทคโนโลยีชีวภาพทีเป็ นภูมิปัญญาทอ้ งถินทีเก่าทีสุดในประวตั ิศาสตร์ของมนุษยชาติ ก็คือ เทคโนโลยีการหมกั (Fermentation Technology) โดยนาํ แบคทีเรียทีมอี ยู่ตามธรรมชาติมาใชใ้ นกระบวนการ ถนอมอาหาร และแปรรูปอาหาร เช่น การทาํ นาํ ปลา ปลาร้า แหนม นาํ บูดู เตา้ เจียว ซีอิว เตา้ หูย้ ี ผกั และ ผลไมด้ อง นาํ สม้ สายชู เหลา้ เบียร์ ขนมปัง นมเปรียว เป็นตน้ ซึงผลิตภณั ฑ์ทีไดจ้ ากการหมกั ในลกั ษณะนี อาจจะมคี ุณภาพไมแ่ น่นอน ยากตอ่ การปรบั ปรุงประสิทธิภาพในการหมกั หรือขยายกาํ ลงั ผลติ ให้สูงขึน และ ยงั เสียงต่อการปนเปือนของเชือโรค หรือจลุ ินทรียท์ ีสร้างสารพษิ ในปัจจบุ นั สภาพเศรษฐกิจ และสงั คมของชาวชนบท จะพึงพาแต่เฉพาะเทคโนโลยีระดบั พนื บ้านที จัดเป็ นภูมิปัญญาท้องถินดังเดิมด้านเทคโนโลยีชีวภาพไม่ได้ จึงเป็ นผลให้ในปัจจุบันมีการพัฒนา เทคโนโลยชี ีวภาพเพิมขึนตามความต้องการของท้องถนิ ซึงการทีภูมิปัญญาเหล่านันจะพฒั นาได้จะต้อง อาศยั นักพฒั นามาเป็ นส่วนร่วมในการนาํ เทคโนโลยีมาแนะนาํ ให้ชาวบา้ นไดม้ คี วามรู้ และเขา้ ใจถึงการ นาํ เทคโนโลยีเขา้ มาใชใ้ นการประดิษฐค์ ิดค้นสิงต่าง ๆ ทีใชใ้ นการดาํ เนินงาน ความจาํ เป็ นในการเลอื กใช้ และปรบั ปรุงเทคโนโลยบี างชนิดใหม้ สี มรรถนะทสี ูงขึน โดยเฉพาะในการเพมิ ประสิทธภิ าพของการทาํ งาน ซงึ ขึนอยู่กบั ความรู้ และทกั ษะจากแหล่งภายนอก ดงั นนั ภูมิปัญญาทอ้ งถนิ จาํ เป็นจะตอ้ งอาศยั เทคโนโลยีมา ประกอบเพือเพิมผลผลิตให้มากขึน เพือให้สามารถนํามาใช้ประโยชน์ได้อย่างกว้างขวาง เช่น ดา้ นอุตสาหกรรมอาหาร ด้านการแพทย์ ด้านการศึกษา เป็ นตน้ ซึงแต่ละทอ้ งถนิ จะพฒั นาภูมิปัญญาดา้ น เทคโนโลยีชีวภาพ แตกต่างกนั ตามสภาพภูมปิ ระเทศ ภูมอิ ากาศ พฤติกรรมการดาํ รงชวี ิต วตั ถดุ ิบ และการ ใชป้ ระโยชน์ โดยการศึกษา คิดคน้ และทดลอง เป็นผลให้ในปัจจุบนั เทคโนโลยชี ีวภาพมีความกา้ วหน้ามาก ทงั นีการถ่ายทอดความรู้ เทคนิคการผลิต และทกั ษะการปฏิบตั ิ เป็นสิงสาํ คญั และจาํ เป็นตอ่ การสืบ ทอดภมู ปิ ัญญาทอ้ งถนิ เกียวกบั เทคโนโลยชี วี ภาพของคนรุ่นใหม่ ซึงจะก่อใหเ้ กิดการแตกยอด และพฒั นา ในรูปแบบใหมๆ่ ตอ่ ไปในอนาคต

85 กิจกรรมที . ให้ผเู้ รียนรวมกลุ่มๆ ละ - คน คน้ ควา้ เพมิ เติม และสมั ภาษณผ์ รู้ ู้เรืองภมู ปิ ัญญาทอ้ งถินเกียวกบั เทคโนโลยชี วี ภาพ ทีนาํ มาใชใ้ นชวี ิตประจาํ วนั ในชุมชน หรือท้องถิน โดยยกตัวอยา่ งวิธีการผลิต ชนิด และทาํ รายงานส่งผสู้ อน เรืองที ประโยชน์และผลกระทบของเทคโนโลยีชีวภาพ ประโยชน์ของเทคโนโลยชี ีวภาพ ในปัจจบุ นั เทคโนโลยีชีวภาพไดถ้ ูกนาํ มาใชป้ ระโยชนใ์ นดา้ นต่าง ๆ ไดแ้ ก่ 1.￿ ด้านเกษตรกรรม 1.1￿การผสมพนั ธุส์ ัตวแ์ ละการปรับปรุงพนั ธุส์ ตั ว์ การปรบั ปรุงพนั ธุ์สัตว์โดยการนําสตั ว์พนั ธุ์ดีจากต่างประเทศซึงอ่อนแอ ไมส่ ามารถทนต่อสภาพ อากาศของไทยมาผสมพนั ธุ์กับพนั ธุ์พืนเมือง เพือใหไ้ ดล้ ูกผสมทีมีลักษณะดีเหมือนกบั พนั ธุ์ต่างประเทศ ทีแขง็ แรง ทนทานต่อโรคและทนต่อสภาพภูมอิ ากาศของเมืองไทย และทีสาํ คญั คือ ราคาตาํ 1.2￿การปรบั ปรุงพนั ธุพ์ ชื และการผลิตพชื พนั ธุ์ใหม่ เชน่ พชื ไร่ ผกั ไมด้ อก 1.3￿การควบคุมศตั รูพืชโดยชวี วธิ ี 2.￿ ด้านอุตสาหกรรม 2.1￿การถา่ ยฝากตัวออ่ น ทาํ ใหเ้ พิมปริมาณและคุณภาพของโคนมและโคเนือ เพือนํามาใชใ้ น อุตสาหกรรมการผลิตเนือววั และนาํ นมววั 2.2￿การผสมเทียมสัตวบ์ กและสตั วน์ ํา เพอื เพิมปริมาณและคุณภาพสัตว์บกและสัตวน์ าํ ทาํ ให้ เกิดการพฒั นาอตุ สาหกรรมการแช่เยน็ เนือสตั วแ์ ละการผลติ อาหารกระป๋ อง 2.3￿พนั ธวุ ศิ วกรรม โดยนาํ ผลติ ผลของยีนมาใชป้ ระโยชน์และผลิตเป็ นอตุ สาหกรรม เช่น ผลิต ยา ผลิตวัคซีน นาํ ยาสําหรับตรวจวินิจฉัยโรค ยาต่อตา้ นเนืองอก ฮอร์โมนอินซูลินรักษาโรคเบาหวาน ฮอร์โมนเร่งการเจริญเติบโตของคน เป็นตน้ 2.4￿ผลติ ฮอร์โมนเร่งการเจริญเติบโตของสตั ว์ โดยการนาํ ยีนสร้างฮอร์โมนเร่งการเจริญเติบโต ของววั และของคนมาฉีดเขา้ ไปในรงั ไข่ทีเพงิ ผสมของหมู พบว่าหมูจะมีการเจริญเติบโตดีกวา่ หมูปกติ 2.5￿ผลิตสตั วแ์ ปลงพนั ธุ์ใหม้ ลี กั ษณะโตเร็ว เพิมผลผลิต หรือมภี มู ติ า้ นทาน เช่น แกะทีใหน้ าํ นม เพิมขึน ไกท่ ตี า้ นทานไวรัส 3.￿ ด้านการแพทย์ 3.1￿การใชย้ ีนบาํ บัดโรค เช่น การรักษาโรคไขกระดูกทีสร้างฮีโมโกลบินผิดปรกติ การดูแล รักษาเดก็ ทีตดิ เชอื ง่าย การรักษาผปู้ ่ วยทีเป็นมะเร็ง เป็นตน้

86 3.2￿การตรวจวินิจฉยั หรือตรวจพาหะจากยนี เพือตรวจสอบโรคธาลสั ซีเมยี โรคโลหิตจาง สภาวะปัญญาอ่อน ยีนทีอาจทาํ ให้เกิดโรคมะเร็ง เป็นตน้ 3.3￿การใชป้ ระโยชน์จากการตรวจลายพมิ พจ์ ากยนี ของสิงมีชีวิต เช่น การสืบหาตวั ผตู้ ้องสงสัย ในคดีตา่ งๆ การตรวจสอบความเป็นพอ่ - แม่ - ลกู กนั การตรวจสอบพนั ธุ์สตั วเ์ ศรษฐกิจต่าง ๆ 4.￿ ด้านอาหาร 4.1￿เพิมปริมาณเนือสตั วท์ งั สัตวบ์ กและสัตว์นํา สัตว์บก ได้แก่ กระบือ สุกร ส่วนสตั ว์นาํ มีทงั สัตวน์ าํ จืดและสัตวน์ าํ เคม็ จาํ พวกปลา กงุ้ หอยต่าง ๆ ซึงเนือสตั วเ์ ป็นแหลง่ สารโปรตีนทีสาํ คญั มาก 4.2￿เพิมผลผลติ จากสตั ว์ เช่น นาํ นมววั ไขเ่ ป็ด ไข่ไก่ เป็นตน้ 4.3￿เพิมผลติ ภณั ฑท์ แี ปรรูปจากผลผลิตของสตั ว์ เช่น เนย นมผง นมเปรียว และโยเกริ ์ต เป็ นตน้ ทาํ ใหเ้ รามีอาหารหลากหลายทีให้ประโยชนม์ ากมาย 5.￿ ด้านสิงแวดล้อม 5.1￿การใชจ้ ุลินทรียช์ ่วยรกั ษาสภาพแวดลอ้ ม โดยการคดั เลอื กและปรับปรุงพนั ธุจ์ ุลินทรียใ์ ห้มี ประสิทธิภาพในการยอ่ ยสลายสูงขึน แลว้ นาํ ไปใชข้ จดั ของเสีย 5.2￿การคน้ หาทรัพยากรธรรมชาติมาใชป้ ระโยชนแ์ ละการสร้างทรัพยากรใหม่ 6.￿ ด้านการผลิตพลังงาน 6.1￿แหล่งพลงั งานทีไดจ้ ากชีวมวล คอื แอลกอฮอลช์ นิดต่าง ๆ และอาซีโตน ซึงไดจ้ ากการ แปรรูป แป้ ง นาํ ตาล หรือเซลลูโลส โดยใชจ้ ุลนิ ทรีย์ 6.2￿แก๊สชีวภาพ คือ แก๊สทีเกิดจากการทีจุลินทรี ยย์ ่อยสลายอินทรี ยวตั ถุ โดยไม่ตอ้ งใช้ ออกซิเจน ซึงจะเกิดแก๊สมีเทนมากทีสุด (ไม่มสี ี ไม่มีกลนิ และติดไฟได)้ แก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ แก๊ส ไนโตรเจน แกส๊ ไฮโดรเจน ฯลฯ ผลของเทคโนโลยชี วี ภาพด้านการตดั ต่อพันธุกรรม การนําเทคโนโลยกี ารตัดต่อพนั ธุกรรมมาใช้ เพือใหจ้ ุลินทรียส์ ามารถผลิตสารหรือผลิตภัณฑ์ บางชนิด หรือ ผลิตพืชทีต้านทานต่อแมลงศตั รูพืช โรคพืช และยาปราบวชั พืช และปรับปรุงพันธุ์ให้มี ผลผลิตทีมคี ุณภาพดขี ึน ซึงสิงมชี ีวิตทีไดจ้ ากการตดั ต่อพนั ธุกรรมนี เรียกวา่ จีเอ็มโอ (GMO) เป็นชอื ย่อมา จากคาํ วา่ Genetically Modified Organism พชื จีเอม็ โอ ส่วนใหญ่ ไดแ้ ก่ ขา้ วโพด และฝ้ ายทตี า้ นทานแมลง ถวั เหลืองตา้ นทานยาปราบศตั รูพืช มะละกอ และ มนั ฝรังตา้ นทานโรค แมว้ า่ เทคโนโลยีชวี ภาพนนั มีประโยชน์ในการพฒั นา พนั ธุพ์ ืช พนั ธุส์ ตั ว์ ใหม้ ีผลผลติ ทีมีปริมาณ และคุณภาพสงู และมีต้นทุนการผลติ ตาํ ก็ตาม แต่ก็ยงั ไม่มหี ลกั ฐานทีแน่นอนยนื ยนั ไดว้ า่ พืชทีตดั ต่อยีน จะไมส่ ่งผลกระทบต่อสภาพแวดลอ้ ม และความหลากหลายทางชีวภาพ

87 ทงั นี มีการทดสอบการปลกู พชื จีเอม็ โอ ทวั โลก ดงั นี . พืชไร่ทนทานต่อสารเคมีกาํ จดั วชั พชื - เพือลดการใชย้ าปราบวชั พชื ในปริมาณมาก . พืชไร่ทนทานตอ่ ยาฆ่าแมลง กาํ จดั วชั พชื . พืชไร่ทนทานต่อไวรัส ไดแ้ ก่ มะละกอ และนาํ เตา้ ผลกระทบของการใช้เทคโนโลยชี ีวภาพ การพฒั นาเทคโนโลยชี ีวภาพ ทาํ ให้เกิดความหวาดกลวั ในเรืองความปลอดภยั ของมนุษย์และ จริยธรรมของเทคโนโลยชี ีวภาพทีมตี ่อสาธารณะชน โดยกลวั ว่ามนุษยจ์ ะเขา้ ไปจดั ระบบสิงมีชีวติ ซึงอาจจะ ทาํ ให้เกิดความวิบตั ทิ างสิงแวดลอ้ ม และการแพทย์ หรืออาจนาํ ไปสู่การขดั แยง้ กบั ธรรมชาติของมนุษย์ เช่น การผลติ เชือโรคชนิดร้ายแรง เพอื ใชใ้ นสงครามเชือโรค การใชส้ ารพนั ธุกรรมของพืชจากประเทศกาํ ลงั พฒั นาเพือหวงั ผลกาํ ไร ดังนนั การใชเ้ ทคโนโลยีชีวภาพอย่างถกู ตอ้ ง และเหมาะสม จึงจะก่อใหเ้ กิดความมนั คงในการ ดาํ รงชีวิต แต่ถา้ ใชอ้ ยา่ งไม่มีความตระหนักถงึ ผลในดา้ นความปลอดภยั และไม่มีจริยธรรมต่อสาธารณะชน แลว้ อาจเกดิ ผลกระทบได้ ผลกระทบของสิงมีชีวติ จีเอม็ โอ พบวา่ สิงมชี วี ิต จีเอ็มโอ เคยส่งผลกระทบ ดงั นี . ผลกระทบต่อความหลากหลายทางชีวภาพ พบว่า พืชทีตดั แต่งพนั ธุกรรมส่งผลกระทบต่อ แมลงทชี ่วยผสมเกสร และพบว่าแมลงเต่าทองทีเลยี ง ด้วยเพลียอ่อนทีเลียงในมนั ฝรังตัดต่อยีน วางไข่น้อยลง ใน และมีอายุสันกว่าปกติครึ งหนึง เมอื เปรียบเทียบกบั แมลงเต่าทองทเี ลียงดว้ ยเพลียอ่อนทีเลียงดว้ ยมนั ฝรังทวั ๆ ไป . ผลกระทบต่อชีวติ และสิงแวดล้อม ผลกระทบของสิงมีชีวิต จีเอ็มโอ ต่อ ชีวิตของผูบ้ ริโภคนัน เคยเกิดขึนบา้ งแลว้ โดยบริษัทผลิต อาหารเสริมประเภทวติ ามิน บี โดยใชเ้ ทคนิคพนั ธุวิศวกรรม และนาํ มาขายในสหรัฐอเมริกา หลงั จากนัน พบว่ามผี บู้ ริโภคป่ วยดว้ ยอาการกลา้ มเนือผิดปกติ เกือบ คน โดยมอี าการเจ็บปวด และมีอาการทาง ระบบประสาทร่วมดว้ ย ทาํ ใหม้ ผี เู้ สียชีวิต คน และพิการอย่างถาวรเกือบ , คน การศกึ ษาหาความรู้ เพอื ทจี ะเรียนรู้และเขา้ ใจเกียวกบั เทคโนโลยีชีวภาพใหม้ ากขึนนันควรติดตาม ข่าวสารความกา้ วหน้า การใชป้ ระโยชน์ รวมถึงความเสียงทีอาจเกิดผลกระทบต่อตนเอง และสิงแวดลอ้ ม เพอื กาํ หนดทางเลือกของตนเองไดอ้ ยา่ งปลอดภยั กจิ กรรมที .5 ใหผ้ เู้ รียนศกึ ษาคน้ ควา้ เพมิ เติม ในเรือง ความกา้ วหน้าของเทคโนโลยชี ีวภาพ ในปัจจุบนั แลว้ จดั ทาํ รายงานส่งผูส้ อน

88 บทที ทรัพยากรธรรมชาติและสิงแวดล้อม สาระการเรียนรู้ ทรัพยากรธรรมชาติ เป็นสิงทีมีความสัมพนั ธก์ บั ชวี ิตเราอยา่ งมากมาย ซึงมผี ลต่อสิงมีชีวติ ฉะนันเรา จําเป็ นต้องศึกษาผลทีเกิดขึนกับสิงมีชีวิตและสิงแวดลอ้ มในร ะดับท้องถิน ประเทศ และโลก และหาแนวทางในการแกไ้ ขปัญหาทรัพยากรธรรมชาติ และพฒั นาทรัพยากรธรรมชาติ ผลการเรียนรู้ทคี าดหวงั 1.￿ อธิบายกระบวนการเปลยี นแปลงแทนทีของสิงมชี วี ิตได้ 2.￿ อธิบายการใชท้ รพั ยากรธรรมชาติ สภาพปัญหาสิงแวดลอ้ มในระดบั ทอ้ งถิน ระดบั ประเทศและ ระดบั โลกได้ 3.￿ อธิบายสาเหตขุ องปัญหาวางแผน และลงมือปฏบิ ตั ิได้ 4.￿ อธิบายการป้ องกนั แกไ้ ข เฝ้ าระวงั อนุรกั ษ์และพฒั นาทรัพยากรธรรมชาตแิ ละสิงแวดลอ้ มได้ 5.￿ อธิบายปรากฏการณข์ องธรณีวทิ ยาทีมผี ลกระทบตอ่ ชีวิตและสิงแวดลอ้ ม 6.￿ อธิบาย ปรากฏการณ์ สภาวะโลกร้อน สาเหตแุ ละผลกระทบต่อชีวติ มนุษย์ ขอบข่ายเนือหา เรืองที กระบวนการเปลียนแปลงแทนทขี องสิงมีชีวิตและสิงแวดลอ้ มในชุมชน เรืองที การใชท้ รัพยากรธรรมชาติระดบั ทอ้ งถนิ ประเทศและระดบั โลก เรืองที ปรากฏการณท์ างธรณีวทิ ยาทีมผี ลกระทบต่อสิงมีชวี ติ และสิงแวดลอ้ ม เรืองที ปัญหาและผลกระทบของระบบนิเวศและสภาพสิงแวดลอ้ มในชุมชน ทอ้ งถิน ประเทศและโลก เรืองที แนวทางการแกไ้ ขปัญหาทรัพยากรธรรมชาติและสิงแวดลอ้ มในชุมชน เรืองที การวางแผนการพฒั นาทรพั ยากรธรรมชาติและสิงแวดลอ้ ม เรืองที สภาวะโลกร้อน สาเหตุและผลกระทบ การป้ องกนั และแกป้ ัญหาโลกรอ้ น

89 เรืองที กระบวนการเปลยี นแปลงแทนทีของสิงมีชีวิตและสิงแวดล้อมในชุมชน การแทนทีของสิงมชี วี ติ ในระบบนิเวศ การแทนทีของสิงมชี ีวิต หมายถึง การเปลียนแปลงของชนิดหรือชมุ ชนในระบบนิเวศตามกาลเวลา โดยเริมจากจุดทีไม่มสี ิงมีชีวิตอาศยั อยเู่ ลย จนกระทงั เริมมีสิงมีชีวิตกล่มุ แรกเกิดขึน ซึงกลุ่มของสิงมีชีวิต กล่มุ แรกจะเป็ นกล่มุ ทีมีความทนทานสูง และวิวฒั นาการไปจนถึงสิงมีชีวติ กลมุ่ สุดทา้ ยที เรียกว่า ชุมชน สมบูรณ์ (climax stage) การแทนทีของสิงมีชวี ิตแบง่ ไดเ้ ป็น ประเภท คือ . การเกิดแทนทีชนั บุกเบิก (Primary succession) การเกิดแทนทีจะเริมขึนในพืนทีทีไมเ่ คยมี สิงมีชวี ิตอาศยั อยมู่ ากอ่ นเลย ซึงแบ่งออกได้ ประเภท คือ . การเกิดแทนทีบนพืนทวี า่ งเปล่าบนบก มี ลกั ษณะดว้ ยกนั คอื การเกดิ แทนทีบนกอ้ นหินทีว่างเปลา่ ซงึ จะเริมจาก ขนั แรก จะเกิดสิงมีชีวติ เซลล์เดียว เช่นสาหร่ายสีเขียว หรือ ไลเคนบนก้อนหินนัน ต่อมาหินนัน จะเริมสึกกร่อน เนืองจากความชืนและสิงมีชีวติ บนกอ้ นหินนนั ซึงจากการสึกกร่อนไดท้ าํ ใหเ้ กิดอนุภาค เลก็ ๆ ของดินและทรายและเจือปนด้วยสารอินทรียข์ องซากสิงมีชีวิตสะสมเพิมขึน จากนันก็จะเกิดพืช จาํ พวกมอสตามมา ขนั ทสี อง เมอื มีการสะสมอนุภาคดินทราย และซากของสิงมีชีวติ และความชืนมากขึน พชื ทีเกิด ต่อมาจงึ เป็นพวกหญา้ และพชื ลม้ ลุก มอสจะหายไป ขนั ทสี าม เกดิ ไมพ้ ุ่มและตน้ ไมเ้ ข้ามาแทนที ซึงไมย้ ืนต้นทีเขา้ มาในตอนแรก ๆ จะเป็ นไมโ้ ตเร็ว ชอบแสงแดด จากนนั พืชเลก็ ๆ ทีเกิดขนึ ก่อนหนา้ นีกค็ ่อย ๆ หายไป เนืองจากถกู บดบงั แสงแดดจากต้นไม้ ทีโตกว่า ขันสุดท้าย เป็ นขันทีสมบูรณ์ (climax stage) เป็ นชุมชนของกลมุ่ มีชีวิตทีเติบโตสมบูรณ์แบบมี ลกั ษณะคงที มีความสมดุลในระบบคือ ต้นไมไ้ ดว้ ิวฒั นาการไปเป็นไม้ใหญ่และมีสภาพเป็ นป่ าทีอุดม สมบรู ณ์นนั เอง การเกิดแทนทีบนพืนทรายทวี า่ งเปล่า ขนั ตน้ พืชทีจะเกิดขึนจะเป็ นประเภทเถาไม้ - เลือย ทีหยงั รากลงในบริเวณทีชืน ขนั ต่อไปกจ็ ะเกิดเป็นลาํ ตน้ ใต้ดินทียาวและสามารถแตกกิงก้านสาขาไปได้ไกลและ เมือใตด้ นิ มรี ากไม้ กเ็ กิดมอี นิ ทรียว์ ตั ถมุ ากขึน ทาํ ให้ความสามารถในการอุม้ นาํ กเ็ พิมมากขึนและธาตุอาหาร กเ็ พมิ ขึน และทีสุดกเ็ กิดไมพ้ ุ่ม และไมใ้ หญ่ตามมาเป็นขนั ตอนสุดทา้ ย . การแทนทีในแหลง่ นาํ เชน่ ในบอ่ นาํ ทะเลทราย หนอง บึง ซึงจะเริมตน้ จาก ขนั แรก บริเวณพนื กน้ สระหรือหนองนาํ นันมแี ต่พนื ทราย สิงมชี วี ิตทีเกดิ ขึนคือ สิงมีชีวิตเลก็ ๆ ที ล่องลอยอยูใ่ นนํา เช่นแพลงกต์ อน สาหร่ายเซลลเ์ ดียว ตวั อ่อนของแมลงบางชนิด ขนั ทีสอง เกิดการสะสมสารอนิ ทรียข์ นึ บริเวณพนื กน้ สระ จากนนั กจ็ ะเริมเกิดพืชใตน้ าํ ประเภท สาหร่าย และสตั วเ์ ล็ก ๆ ทีอาศยั อยู่บริเวณทีมีพชื ใตน้ าํ เชน่ พวกปลากนิ พืช หอยและตวั ออ่ นของแมลง

90 ขนั ทสี าม ทพี นื กน้ สระมอี นิ ทรียส์ ารทบั ถมเพมิ มากขึนอนั เกิดจากการตายของสาหร่าย เมอื มีธาตุ อาหารมากขึนทพี นื กน้ สระก็จะเกิดพืชมใี บโผลพ่ น้ นาํ เกดิ ขึน เช่น กก พง ออ้ เตยนาํ จากนนั ก็จะเกิดมีสัตว์ จาํ พวก หอยโข่ง กบ เขียด กุ้ง หนอน ไส้เดือน และวิวัฒนาการมาจนถึงทีมีสัตว์มากชนิดขึน ปริมาณ ออกซิเจนกจ็ ะถูกใชม้ ากขึน สตั วท์ อี อ่ นแอก็จะตายไป ขนั ทสี ี อินทรียส์ ารทสี ะสมอยทู่ ีบริเวณก้นสระจะเพมิ มากขึน ในขณะทีสระจะเกิดการตืนเขินขึน ในหนา้ แลง้ ในช่วงทีตืนเขินกจ็ ะเกิดตน้ หญา้ ขึน สัตวท์ ีอาศยั อยใู่ นสระจะเป็นสัตวป์ ระเภทสะเทินนาํ สะเทินบก ขนั สุดทา้ ย ซึงเป็ นขันสมบูรณ์แบบสระนาํ นนั จะตืนเขินจนกลายสภาพเป็ นพนื ดินทาํ ให้เกิดการ แทนที พืชบกและสตั วบ์ กและววิ ฒั นาการจนกลายเป็นป่ าไดใ้ นทีสุด ซึงกระทบการแทนทีของสิงมีชีวติ ใน ระบบนิเวศจะตอ้ งใชเ้ วลานานมากในการวิวฒั นาการของการแทนทีทุกขนั ตอน . การแทนทสี ิงมีชวี ติ ในขนั ทดแทน (Secondary succession) เป็ นการเกิดการแทนทีของสิงมีชีวติ อนื ๆ ในพืนทีเดิมทีถูกเปลยี นแปลงไป เช่น บริเวณพืนทีป่ าไมท้ ีถูกโค่นถาง ปรับเป็นพืนทีเพาะปลกู หรือ พืนทีป่ าไมท้ ีเกิดไฟป่ าในขนั ตน้ ของการแทนทีจะเกิดสิงมีชีวิตกลุ่มอืนเกิดขึนแทนทีทงั ทีเกิดขึนเอง โดยธรรมชาติและการปลกู โดยมนุษยใ์ นขนั ทีเกิดเองนนั มกั จะเริมดว้ ยหญา้ การเปลยี นแปลงแทนทีของสงั คมสิงมชี วี ติ . ลกั ษณะการเปลยี นแปลงแทนทีเป็น ดงั นี สิงแวดลอ้ มเดิมเปลยี นแปลงไป (condition change) สิงมชี วี ติ ทีเขา้ มาอาศยั อยนู่ นั มกี ารปรับตวั ใหเ้ หมาะสม (adaptation) มีการคดั เลอื กชนิดทีเหมาะสมเป็นการคดั เลอื กโดยธรรมชาติ (natural selection) . รูปแบบการแทนที มี รูปแบบ คอื degradtive succession ในกระบวนการแทนทีแบบนี อินทรียวตั ถุ ซากสิงมีชีวิตต่าง ๆ ถกู ใชไ้ ป โดย detritivore และ จุลินทรีย์ autotrophic succession เป็นสงั คมใหม่พฒั นาขึนมาบนพนื ทีวา่ งเปลา่ . กระบวนการเปลยี นแปลงแทนที เกิดได้ ปัจจยั ดงั นี ก facilitation คือการแทนทีเกิดจากการเปลียนแปลงของปัจจยั ทางกายภาพทาํ ให้เหมาะสมกับ สิงมีชวี ิตชนิดใหม่ ทีจะเขา้ มาอยไู่ ด้ จึงเกดิ การแทนทีขึน ข Inhibition เป็นการแทนทีหลงั เกดิ การรบกวนทางธรรมชาติ หรือการตายของสปี ชีส์เดิมเท่านนั ค Tolerance คือการแทนทีเนืองจาก สปี ชีสท์ ีบุกรุกเข้ามาใหม่สามารถทนต่อระดับทรัพยากร ทีเหลือนอ้ ยแลว้ นนั ได้ และสามารถเอาชนะสปีชีสก์ ่อนนีได้ . ปัจจยั ทีทาํ ใหเ้ กดิ การเปลยี นแปลงแทนที การเปลียนแปลงแทนทีเกิดโดยธรรมชาติได้แก่ ภูเขาไฟระเบิด แผน่ ดินไหว ผนื ดินกลายเป็ น แหล่งนาํ ฯลฯ

91 เรืองที การใช้ทรพั ยากรธรรมชาติระดับท้องถิน ประเทศและระดับโลก ทรัพยากรธรรมชาติ (Natural resources) หมายถึง สิงทีปรากฏอยตู่ ามธรรมชาติหรือสิงทีขึนเอง อาํ นวยประโยชน์แก่มนุษยแ์ ละธรรมชาติดว้ ยกนั เอง (ทวี ทองสว่าง และ ทศั นีย์ ทองสว่าง, :4) ถา้ สิงนนั ยงั ไมใ่ หป้ ระโยชนต์ ่อมนุษยก์ ็ไม่ถือวา่ เป็นทรัพยากรธรรมชาติ (เกษม จนั ทร์แกว้ , :4) การใชค้ าํ วา่ “ทรัพยากรธรรมชาติ” และคาํ ว่า “สิงแวดลอ้ ม” บางครังผูใ้ ชอ้ าจจะเกิดความสับสน ไมท่ ราบว่าจะใชค้ าํ ไหนดี จึงน่าพิจารณาว่าคาํ ทงั สองนีมคี วามคลา้ ยคลึงและแตกต่างกนั อยา่ งไร ในเรืองนี เกษม จนั ทร์แกว้ ( : 7 - 8) ไดเ้ สนอไว้ ดงั นี . ความคล้ายค ลึงกัน ในแง่นีพิจารณาจากที เกิด คือ เกิดขึนตามธรรมชาติเหมือนกัน ทรัพยากรธรรมชาติ และสิงแวดลอ้ มต่างเป็ นสิงทีใหป้ ระโยชน์ต่อมนุษยเ์ ช่นกนั มนุษยร์ ู้จกั ใช้ รู้จกั คิดในการ นาํ ทรัพยากรธรรมชาติมาใช้ และมนุษยอ์ าศยั อยู่ในทรัพยากรธรรมชาติต่าง ๆ ก็ใหเ้ กิดการเปลียนแปลง ทรัพยากรธรรมชาติ แลว้ มนุษยเ์ รียกสิงต่าง ๆ ทังหมดว่า “สิงแวดลอ้ ม” ความคล้ายคลึงกนั ของ คําว่า ทรัพยากรธรรมชาตแิ ละสิงแวดลอ้ มอย่ทู วี ่าทรัพยากรธรรมชาตเิ ป็นส่วนหนึงของสิงแวดลอ้ ม . ความแตกต่าง ทรัพยากรธรรมชาติเป็นสิงทีเกิดขึนเองตามธรรมชาติแต่สิงแวดลอ้ มนนั ประกอบด้วย ทรัพยากรธรรมชาติและสิงทีมนุษยส์ ร้างขึนโดยอาศยั ทรัพยากรธรรมชาติ หากขาดทรัพยากรธรรมชาติ มนุษยไ์ ม่สามารถสรา้ งสิงแวดลอ้ มอนื ๆ ไดเ้ ลย ประเภทของทรัพยากรธรรมชาติ การแบ่งประเภทของทรัพยากรธรรมชาติ มีการแบ่งกนั หลายลกั ษณะ แต่ในทีนี แบ่งโดยใช้เกณฑ์ ของการนาํ มาใช้ แบ่งออกเป็น ประเภท ดงั นี 1.￿ ทรัพยากรธรรมชาติทีใช้แลว้ ไมห่ มดสิน (Inexhaustible natural resources) เป็ นทรัพยากรธรรมชาติทีเกิดขึนก่อนทีจะมีมนุษย์ เมอื มีมนุษยเ์ กิดขึนมาสิงเหลา่ นีก็มีความจาํ เป็ นต่อการ ดาํ รงชวี ิตของมนุษย์ จาํ แนกเป็น ประเภท ไดแ้ ก่ . ประเภททคี งสภาพเดิมไม่เปลยี นแปลง (Immutable) ไดแ้ ก่ พลงั งานจากดวงอาทิตย์ ลม อากาศ ฝ่นุ แมก้ าลเวลาจะผ่านไปนานเท่าใดก็ตามสิงเหล่านีก็ยงั คงไม่มีการเปลียนแปลง . ประเภททเี กิดการเปลยี นแปลง (Mutuable) การเปลียนแปลงทีเกดิ ขนึ เนืองจากการใชป้ ระโยชน์ อยา่ งผดิ วธิ ี เชน่ การใชท้ ดี ิน การใชท้ าํ โดยวิธีการทีไม่ถกู ตอ้ ง ทาํ ให้เกิดการเปลยี นแปลงทงั ทางดา้ นกายภาพ และดา้ นคุณภาพ . ทรพั ยากรธรรมชาติทีใชแ้ ลว้ ทดแทนได้ (renewable natural resources) เป็นทรัพยากรธรรมชาติ ทีใชไ้ ปแลว้ สามารถเกดิ ขนึ ทดแทนได้ ซงึ อาจจะเร็วหรือชา้ ขึนอยกู่ ับชนิดของทรัพยากรธรรมชาติประเภท นนั ทรัพยากรธรรมชาติทใี ชแ้ ลว้ ทดแทนได้ เช่น พชื ป่ าไม้ สัตวป์ ่ า มนุษย์ ความสมบูรณ์ของดิน คุณภาพ ของนาํ และ ทศั นียภาพทีสวยงาม เป็นตน้

92 . ทรพั ยากรธรรมชาตสิ ามารถนาํ มาใชใ้ หมไ่ ด้ (Recyclables natural resources) เป็ นทรัพยากร- ธรรมชาติจาํ พวกแร่ธาตุทีนาํ มาใชแ้ ลว้ สามารถนาํ ไปแปรรูปใหก้ ลบั ไปสู่สภาพเดิมได้ แลว้ นาํ กลบั มาใช้ ใหมอ่ กี (อ่แู กว้ ประกอบไวยกิจ เวอร์, : 208) เช่น แร่อโลหะ ไดแ้ ก่ เหลก็ ทองแดง อะลูมเิ นียม แกว้ ฯลฯ . ทรพั ยากรธรรมชาติทีใชแ้ ลว้ หมดสินไป (Exhausting natural resources) เป็ นทรัพยากรธรรมชาติ ทีนาํ มาใชแ้ ลว้ จะหมดไปจากโลกนี หรือสามารถเกิดขนึ ทดแทนได้ แต่ตอ้ งใชเ้ วลายาวนานมาก ทรัพยากรธรรมชาติประเภทนี นาํ มนั ปิ โตรเลยี ม ก๊าซธรรมชาติ และถ่านหิน เป็นตน้ ความสําคัญและผลกระทบของทรัพยากรธรรมชาติ ทรัพยากรธรรมชาติมีความสาํ คญั ต่อมนุษยม์ ากมายหลายดา้ นดงั นี . การดาํ รงชวี ติ ทรัพยากรธรรมชาตเิ ป็นตน้ กาํ เนิดของปัจจยั ในการดาํ รงชีวติ ของมนุษย์ พบว่า มนุษยจ์ ะตอ้ งพงึ พาทรัพยากรธรรมชาติเพือสนองความต้องการทางดา้ นปัจจยั คือ อาหาร เครืองนุ่งห่ม ทีอยู่อาศยั และยารักษาโรค อาหารทีมนุษยบ์ ริโภคแรกเริมส่วนหนึงไดจ้ ากทรัพยากรธรรมชาติ เช่น เผอื ก มนั ปลานําจืด และปลานาํ เคม็ เป็นตน้ เครืองนุ่งห่ม แรกเริมมนุษยป์ ระดิษฐ์เครืองนุ่งห่มจากทรัพยากรธรรมชาติ เช่น จากฝ้ าย ป่ าน ลนิ ิน ขนสัตว์ ฯลฯ ทีมอี ยตู่ ามธรรมชาติ ต่อมาเมือจาํ นวนประชากรเพิมขึน ความตอ้ งการเครืองนุ่งห่มก็ เพิมขึนดว้ ย จึงจาํ เป็นตอ้ งปลูกหรือเลยี งสตั ว์ เพอื การทาํ เครืองนุ่งห่มเอง และในทีสุดก็ทาํ เป็นอุตสาหกรรม ทีอยอู่ าศยั การสร้างทีอยู่อาศยั ของชนเผา่ ต่างๆจะพยายามหาทรัพยากรธรรมชาติ ทีมีอย่ใู น ทอ้ งถินมาเป็นองคป์ ระกอบหลกั ในการก่อสร้างทีอยูอ่ าศยั ขึนมา ตัวอยา่ งเช่น ในเขตทะเลทรายทีแห้งแลง้ และไร้พืชพรรณธรรมชาติ บ้านทีสร้างขนึ อาจจะเจาะเป็นอุโมงค์ตามหนา้ ผา บ้านคนไทยในชนบทสร้าง ดว้ ยไม้ ไมไ้ ผ่ หลงั คามุงดว้ ยจากหรือหญา้ เป็นตน้ ยารกั ษาโรค ตงั แต่สมยั โบราณมนุษยร์ ู้จกั นาํ พชื สมนุ ไพรมาใชใ้ นการรักษาโรค เช่น คนไทยใช้ ฟ้ าทะลายโจรรักษาโรคหวดั หอบ หืด หวั ไพล ขมนิ นาํ ผึงใชบ้ าํ รุงผิว . การตงั ถินฐานและการประกอบอาชีพ ทรัพยากรธรรมชาติเป็ นพนื ฐานในการตังถนิ ฐานและ ประกอบอาชีพของมนุษย์ เชน่ แถบลุม่ แมน่ าํ หรือชายฝังทะเลทีอดุ มสมบูรณ์ดว้ ยพชื และสตั ว์ จะมปี ระชาชน เขา้ ไปตงั ถินฐานและประกอบอาชีพทางการเกษตรกรรมประมง เป็นตน้ . การพฒั นาทางเศรษฐกิจ จาํ เป็ นตอ้ งใชท้ รัพยากรธรรมชาติ 4. ความกา้ วหนา้ ทางเทคโนโลยี การประดิษฐเ์ ครืองมือ เครืองใช้ เครืองจักร เครืองผ่อนแรง ตอ้ งอาศยั ทรพั ยากรธรรมชาติ . การรักษาสมดุลธรรมชาติ ทรพั ยากรธรรมชาติเป็นปัจจยั ในการรักษาสมดุลธรรมชาติ