20000-1303 วิทยาศาสตร์เพื่อพัฒนาอาชีพธุรกิจและบริการ

ตารางหนว่ ยการเรียนรู้ รหสั วชิ า 20000-1303 ชื่อวิชา วิทยาศาสตรเ์ พอ่ื พฒั นนาอาชีพุรกจิ และบรรกิ าร จแานวนหนว่ ยกติ 2 หน่วยกิต เวะาเรยี นต่อภาคเรยี น 54 ชั่วโมง หน่วยที่ ช่ือหนว่ ย/รายการสอน สปั ดาหท์ ่ี จแานวนชั่วโมง 1 การถา่ ยทอดะักษณบทางพนั ุกรรม 1-3 9 2 เทคโนโะยชี วี ภาพละบจแะนิ ทรียใ์ นอาหาร 4-6 9 3 ปโิ ตรเะียม พอะิเมอร์ ละบผะติ ภัณฑ์ 7-8 6 สอรกะางภาคเรยี น 93 4 สารเคมีในชีวติ ปรบจแาวันละบในงานอาชีพ 10 - 12 9 5 ไฟฟ้าในชวี ติ ปรบจแาวนั 13 - 17 15 สอรปะายภาคเรยี น 18 3 รวมชัว่ โมงเรยี น 54

หน่วยท่ี การถา่ ยทอดลกั ษณะทางพนั ธกุ รรม 1 Genetic Character สาระสาคญั การถ่ายทอดลักษณะทางพันธุกรรมเป็นการส่งถ่ายลักษณะทางพันธุกรรมของ ส่ิงมีชีวิตจากรุ่นหน่ึงไปยังอีกรุ่นหนึ่ง การศึกษาการถ่ายทอดลักษณะทางพันธุกรรมของ เกรเกอร์ เมนเดล ทาให้นักวิทยาศาสตร์เข้าใจเก่ียวกับลักษณะต่างๆ ของสิ่งมีชีวิตที่ถูก กาหนดด้วยพันธุกรรม และเปน็ พ้นื ฐานในการพฒั นาวทิ ยาศาสตร์ด้านพนั ธุวิศวกรรม ซ่ึง ทาใหเ้ กิดความเจริญกา้ วหนา้ เป็นอย่างมาก ในปัจจุบัน เกรเกอร์ เมนเดล จึงได้รับการ ยกยอ่ งเป็นบิดาแห่งวิชาพนั ธศุ าสตร์ การศกึ ษาการถ่ายทอดลักษณะทางพันธุกรรมทาให้ มนุษย์ได้รู้จักโรคทางพันธุกรรมและผลท่ีเกิดขึ้นจากการเปล่ียนแปลงที่ผิดปกติของยีน และโครโมโซม ซ่งึ จะเปน็ แนวทางในการประยุกต์ใช้ความรู้จากการถ่ายทอดลักษณะทาง พันธุกรรมในด้านต่างๆ เช่น ด้านการแพทย์เพื่อตรวจหาโรคทางพันธุกรรมและพัฒนา วิธีการในการรกั ษาโรคทางพันธุกรรม ดา้ นนิติเวชศาสตรเ์ กี่ยวกับการตรวจหาพันธุกรรม ของบคุ คลเพอื่ พสิ ูจนค์ วามเป็นตัวตนหรือในทางคดีอาชญาวทิ ยา สาระการเรยี นรู้ 1. ลักษณะทางพันธุกรรม และการศึกษาพันธุศาสตร์ 2. โครโมโซม ยีน และสารพนั ธกุ รรม 3. โรคทางพันธกุ รรม 4. การประยุกตใ์ ชค้ วามรู้จากการถา่ ยทอดลักษณะทางพันธุกรรม สมรรถนะประจาหนว่ ย 1. แสดงความรแู้ ละปฏิบัตเิ กยี่ วกบั การถ่ายทอดลกั ษณะทางพันธุกรรม 2. ประยกุ ต์ความรู้เร่ืองการถ่ายทอดลักษณะทางพนั ธุกรรม จดุ ประสงคก์ ารเรยี นรู้ 1. บอกความหมายของลักษณะทางพนั ธุกรรมได้ 2. อธบิ ายวิธกี ารศึกษาพันธุศาสตร์ของนกั วิทยาศาสตรไ์ ด้ 3. อธิบายกระบวนการการถา่ ยทอดลักษณะทางพันธกุ รรมได้ 4. อธิบายลกั ษณะของโรคทางพนั ธุกรรมได้ 5. อธิบายหลกั การถา่ ยทอดโรคทางพนั ธุกรรมชนิดตา่ งๆ ได้

1. ลักษณะทางพันธกุ รรม 1.1 ความหมายของลักษณะทางพนั ธกุ รรม หมายถงึ ลักษณะของสิ่งมชี ีวติ ทีถ่ ่ายทอดจากรุ่นหนึ่งไปยังอีกรุ่นหน่ึงได้โดยทางยีน ซ่ึงเป็น หน่วยพันธุกรรมท่ีควบคุมการถ่ายทอดลักษณะต่างๆ ของสิ่งมีชีวิต ลักษณะทางพันธุกรรมท่ีถ่ายทอด จากรุ่นพอ่ แม่ไปสรู่ ุน่ ลูกทส่ี ังเกตเห็นได้ เช่น สผี วิ ลกั ษณะเส้นผม ลักษณะค้วิ ตา ใบหู ลกั ย้ิม ฯลฯ 1.2 ประเภทของลักษณะทางพันธกุ รรม 1.2.1 ลกั ษณะทางพนั ธกุ รรมที่มีความแปรผนั ตอ่ เน่ือง (Continuous variation) 1.2.2 ลักษณะทางพนั ธกุ รรมทีม่ ีความแปรผันไม่ตอ่ เนื่อง (Discontinuous variation) 2. การศกึ ษาพนั ธศุ าสตร์ 2.1 การศกึ ษาทางพนั ธศุ าสตรข์ องเมนเดล 2.1.1 การทดลองของเมนเดล การผสมพันธ์ุถ่วั ลนั เตาดอกสีขาวกบั ดอกสมี ่วง

การผสมพนั ธถุ์ ว่ั ตน้ สงู กบั ถั่วตน้ เตย้ี

ผลการผสมพันธโ์ุ ดยพิจารณาเพยี งลกั ษณะเดยี ว 2.1.2 การทดสอบหาจโี นไทป์ การทดสอบพนั ธุกรรม (Test Cross)

2.1.3 การผสมพนั ธโุ์ ดยพจิ ารณา 2 ลกั ษณะ (Dihybrid Cross) 2.1.4 กฎของเมนเดล

3. โครโมโซม ยีน และสารพนั ธกุ รรม 3.1 โครโมโซม 3.1.1 รูปรา่ งของโครโมโซม 3.1.2 องคป์ ระกอบของโครโมโซม 1) เซนโทรเมยี ร์ (Centromere) 2) โครโมนมี า (Chromonema) 3) เมทริกซ์ (Matrix) 4) แซทเทลไลต์ (Satellite) 3.1.3 โครโมโซมของมนษุ ย์ สงิ่ มชี ีวิตแตล่ ะชนดิ จะมจี านวนโครโมโซมที่แนน่ อนและคงท่ี ส่งิ มีชวี ิตต่างชนดิ กนั จะมีจานวนโครโมโซมแตกต่างกนั 1) โครโมโซมรา่ งกายหรอื ออโตโซม (Autosome) 2) โครโมโซมเพศ (Sex Chromosome)

3.2 ยนี และสารพนั ธกุ รรม 3.2.1 ยีน (Gene) 1) ยนี บนออโตโซม 2) ยนี บนโครโมโซมเพศ 3.2.2 สารพนั ธกุ รรม 1) DNA 2) RNA

4. โรคทางพนั ธกุ รรม 4.1 โรคท่ีเกดิ จากความผดิ ปกตขิ องออโตโซม 4.1.1 ความผดิ ปกติทจ่ี านวนของโครโมโซม 1) กลุ่มอาการดาวน์ (Down’s syndrome) 2) กลุม่ อาการเอด็ เวิรด์ (Edward’s syndrome) 3) กลมุ่ อาการพาทวั (Patau’s syndrome) 4.1.2 ความผดิ ปกตทิ ่ีรปู รา่ งของโครโมโซม 1) กล่มุ อาการครดิ ชู าต์ (Cri-du-chat syndrome)

4.2 โรคท่ีเกดิ จากความผิดปกติของโครโมโซมเพศ 4.2.1 ความผิดปกติทีเ่ กิดกับโครโมโซม X 1) โครโมโซม X ขาดหายไป 1 โครโมโซม 2) โครโมโซม X เกนิ มาจากปกติ 4.2.2 ความผดิ ปกตทิ ี่เกดิ กับโครโมโซม Y 4.3 โรคท่ีเกดิ จากความผดิ ปกติของยนี บนออโตโซม 4.3.1 การถ่ายทอดลักษณะทางพนั ธกุ รรมที่ควบคุมโดยยนื เดน่ บนออโตโซม 1) โรคคนแคระ (Dwarf/Dwarfism) 2) โรคท้าวแสนปม (Neurofibromatosis: NF) 3) กลุ่มอาการมารแ์ ฟน (Marfan syndrome) 4.3.2 การถา่ ยทอดลกั ษณะทางพนั ธกุ รรมท่ีควบคมุ โดยยนี ด้อยบนออโตโซม 1) ภาวะผิวเผอื ก (Albinos) 2) โรคทาลสั ซีเมีย (Thalassemia) 4.4 โรคท่เี กดิ จากความผดิ ปกติของยนี บนโครโมโซมเพศ 4.4.1 โรคฮีโมฟีเลยี (Hemophilia) 4.4.2 โรคตาบอดสี (Color Blindness) 1) เซลล์รปู แทง่ 2) เซลลร์ ูปกรวย ผปู้ ่วยจะมองเห็นสที ่ผี ดิ ปกติจากคนท่ัวไป เซลลร์ ปู แท่งและเซลลร์ ปู กรวยกบั การเหน็ สี

4.5 มิวเทชัน 4.5.1 มิวเทชนั ในระดบั ยีน (Gene Mutation หรือ Point Mutation) 1) การแทนท่คี ู่เบส (Base-pair substitution) 2) การเพิ่มขึ้นของนิวคลีโอไทด์ (Insertion) หรือการขาดหายไปนิวคลีโอไทด์ (Deletion) การเคล่อื นท่ขี องรหสั พนั ธุกรรมแบบต่างๆ

4.5.2 มวิ เทชันในระดบั โครโมโซม (Chromosomal mutation) 1) มวิ เทชันท่ีมกี ารเปลี่ยนแปลงจานวนของโครโมโซม 2) มวิ เทชันท่มี ีการเปลย่ี นแปลงโครงสร้างของโครโมโซม 5. การประยกุ ตใ์ ชค้ วามรจู้ ากการถา่ ยทอดลักษณะทางพันธุกรรม 5.1 ด้านการศึกษาวิจยั วิทยาศาสตร์ชีวภาพ 5.2 ดา้ นอตุ สาหกรรม เภสัชกรรม และส่ิงแวดลอ้ ม 5.3 ดา้ นการเกษตร 5.4 ด้านการแพทย์ 5.5 ดา้ นนติ วิ ิทยาศาสตร์ 5.6 การใช้พนั ธศุ าสตรเ์ พอ่ื ศึกษาคน้ ควา้ หายีนและหนา้ ทข่ี องยีน สรปุ ลักษณะทางพันธุกรรม หมายถึงลักษณะของส่ิงมีชีวิตท่ีถ่ายทอดจากรุ่นหน่ึงไปยังอีกรุ่นหนึ่งได้โดย ทางยีน ซึ่งเป็นหน่วยพันธุกรรมที่ควบคุมการถ่ายทอดลักษณะต่างๆของส่ิงมีชีวิต ลักษณะทางพันธุกรรม ท่ีถ่ายทอดจากรุ่นพ่อแม่ไปสู่รุ่นลูกท่ีสังเกตเห็นได้ เช่น สีผิว ลักษณะเส้นผม คิ้ว ตา ใบหู ลักยิ้ม ซึ่ง ลักษณะทางพันธุกรรมแบ่งได้เป็น 2 ประเภท คือลักษณะทางพันธุกรรมที่มีความแปรผันต่อเนื่อง กับลกั ษณะทางพนั ธกุ รรมทีม่ ีความแปรผันไม่ตอ่ เน่อื ง

การศกึ ษาพนั ธศุ าสตรเ์ ปน็ การศกึ ษาเกี่ยวกบั ยนี การถา่ ยทอดลกั ษณะทางพันธกุ รรม และ ความหลากหลายทางพันธุกรรมของส่ิงมีชีวิต โดยนักวิทยาศาสตร์ผู้บุกเบิกการศึกษาด้านพันธุ ศาสตร์คือ เกรเกอร์ เมนเดล จนได้รับการยกย่องว่าเป็นบิดาแห่งวิชาพันธุศาสตร์ โดยเมนเดล ไดท้ ดลองการผสมพันธ์ุถ่ัวลนั เตาและได้สรุปผลการทดลองออกมาเป็นกฎ 2 ข้อ คือกฎแห่งการ แยก (Law of segregation) มใี จความว่า ยีนท่คี วบคุมลักษณะใดลักษณะหน่ึงมีอยู่เป็นคู่ๆ แต่ ละคู่จะแยกออกจากกันในระหว่างการสร้างเซลล์สืบพันธุ์ ทาให้ในแต่ละเซลล์สืบพันธ์ุน้ันมียีนท่ี ควบคมุ ลกั ษณะพันธกุ รรมนัน้ ๆ เพียง 1 ยนี และจะกลับมาเข้าคู่อีกครั้งเม่ือมีการปฏิสนธิและกฎ แห่งการรวมกลุ่มอย่างอิสระ (Law of independent assortment) มีใจความว่า ยีนท่ีควบคุม ลกั ษณะต่างกนั เมื่อปฏสิ นธกิ ็จะมกี ารรวมของยีนในรุ่นลูกอย่างอิสระ โดยท่ียีนท่ีควบคุมลักษณะ หนงึ่ ไมข่ น้ึ กับยนี ทค่ี วบคุมอกี ลักษณะหนงึ่ โรคทางพนั ธกุ รรม โรคทีเ่ กดิ จากความผดิ ปกติของยนี หรอื ของโครโมโซม (Chromosome) ทาให้เกิดภาวะผิดปกติทางร่างกายหรือเกิดภาวะเจ็บป่วยได้ มิวเทชันหรือการกลายเป็น ปรากฏการณ์ท่ีมกี ารเปล่ยี นแปลงโครงสรา้ งของยีนทาให้มีสมบัติเปลี่ยนแปลงไปจากเดิม ซึ่งแบ่ง ออกเป็น 2 ลักษณะ ได้แก่ มิวเทชันที่เซลล์ร่างกายและมิวเทชันที่เซลล์สืบพันธ์ุ ถ้าเกิดกับยีนใน เซลล์สืบพนั ธส์ุ ามารถถ่ายทอดลกั ษณะความผิดปกติดงั กล่าวไปสูล่ กู หลานได้ การประยุกต์ใช้ความรู้จากการถ่ายทอดลักษณะทางพันธุกรรม มีการนาไปประยุกต์ใช้ใน ด้านต่างๆ อาทิเช่น ด้านการศึกษาวิจัยวิทยาศาสตร์ชีวภาพ ด้านอุตสาหกรรม เภสัชกรรม และ ส่ิงแวดล้อม ด้านการเกษตร ด้านการแพทย์ ด้านนิติวิทยาศาสตร์ในการตรวจลายพิมพ์ DNA การใช้พันธุศาสตร์เพ่ือศึกษาค้นคว้าหายีนและหน้าท่ีของยีนโดยการทาแผนท่ีพันธุกรรมของ สงิ่ มชี วี ติ