88
วิทยาศาสตร์ พว02017 เทคโนโลยีชีวภาพ หลักสูตรการศึกษานอกระบบระดับการศึกษาขั้นพื้นฐาน พุทธศักราช 2551 สาหรับคนไทยในต่างประเทศ ศูนย์การศึกษานอกระบบและการศึกษาตามอัธยาศัยกลุ่มเป้าหมายพิเศษ สานักงานส่งเสริมการศึกษานอกระบบและการศึกษาตามอัธยาศัย สานักงานปลัดกระทรวงศึกษาธิการ กระทรวงศึกษาธิการ เอกสารวิชาการเล่มที61/2554 หนังสือแบบเรียนสาระวิชาความรู้พื้นฐาน รายวิชาเลือก

วิทยาศาสตร์ - Knowledge of Life ... · โครงสร างรายว ิชา พว 02017 เทคโนโลยีชีวภาพ 7 - ตอนที่

  • Upload
    others

  • View
    2

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: วิทยาศาสตร์ - Knowledge of Life ... · โครงสร างรายว ิชา พว 02017 เทคโนโลยีชีวภาพ 7 - ตอนที่

วทยาศาสตร

พว02017 เทคโนโลยชวภาพ

หลกสตรการศกษานอกระบบระดบการศกษาขนพนฐาน พทธศกราช 2551 ส าหรบคนไทยในตางประเทศ

ศนยการศกษานอกระบบและการศกษาตามอธยาศยกลมเปาหมายพเศษ ส านกงานสงเสรมการศกษานอกระบบและการศกษาตามอธยาศย

ส านกงานปลดกระทรวงศกษาธการ กระทรวงศกษาธการ เอกสารวชาการเลมท 61/2554

หนงสอแบบเรยนสาระวชาความรพนฐาน รายวชาเลอก

Page 2: วิทยาศาสตร์ - Knowledge of Life ... · โครงสร างรายว ิชา พว 02017 เทคโนโลยีชีวภาพ 7 - ตอนที่

เ ท ค โ น โ ล ย ช ว ภ า พ | 1

ชอหนงสอ หนงสอแบบเรยนสาระวชาความรพนฐาน รายวชาเลอก พว02017 เทคโนโลยชวภาพ หลกสตรการศกษานอกระบบระดบการศกษาขนพนฐาน พทธศกราช 2551 สาหรบคนไทยในตางประเทศ

ISBN : พมพครงท : 2/2554

จานวนพมพ : เอกสารทางวชาการลาดบท ; 61/2554

จดพมพและเผยแพร : ศนยการศกษานอกระบบและการศกษาตามอธยาศยกลมเปาหมาย พเเศษ สานกงานสงเสรมการศกษานอกระบบและการศกษาตามอธยาศย สานกงานปลดกระทรวงศกษาธการ กระทรวงศกษาธการ โทร 02 2817217,0202685329,026285331 โทรสาร 02 2817216, 02 6285330

เวปไซด : http;//www.nfe.go.th/0101-v3/frontend/

Page 3: วิทยาศาสตร์ - Knowledge of Life ... · โครงสร างรายว ิชา พว 02017 เทคโนโลยีชีวภาพ 7 - ตอนที่

เ ท ค โ น โ ล ย ช ว ภ า พ | 2

คานา

สานกงานสงเสรมการศกษานอกระบบและการศกษาตามอธยาศย ไดดาเนนการจดทา

หนงสอเรยนสาระวทยาศาสตร รายวชาเลอก รหส พวพว02017 เทคโนโลยชวภาพ เพอใชในการ

เรยนการสอนตามหลกสตรการศกษานอกระบบและการศกษาขนพนฐาน พทธศกราช 2551 สาหรบ

คนไทยในตางประเทศ โดยมวตถประสงคเพอพฒนาผเรยนใหมคณธรรม จรยธรรมมสตปญญาและ

ศกยภาพในการประกอบอาชพ และการศกษาตอตลอดจนสามารถดารงชวตอยในครอบครว ชมชน

สงคมไดอยางมความสข ซงผเรยนสามารถนาหนงสอเรยนไปใชดวยวธการศกษาคนควาดวยจนเอง

ปฏบตกจกรรมและแบบฝกหด เพอทดสอบความรความเขาใจในสาระเนอหา รวมทงหาความรจาก

แหลงเรยนรหรอสออนๆเพมเตมได ในการดาเนนการจดทาหนงสอเรยน ไดรบความรวมมอทดจากผทรงคณวฒและ

ผเกยวของทคนควาและเรยบเรยงเนอหาสาระจากสอตาง ๆ เพอใหไดสอทสอดคลองกบหลกสตร

และเปนประโยชนตอผเรยนทอยนอกระบบอยางแทจรง ศนยการศกษานอกระบบและการศกษาตาม

อธยาศยกลมเปาหมายพเศษ ขอขอบคณคณะทปรกษาและ คณะผเรยบเรยง ตลอดจนคณะผจดทา

ทกทานทไดใหความรวมมอดวยดไว ณ โอกาสน ศนยการศกษานอกระบบและการศกษาตามอธยาศยกลมเปาหมายพเศษ หวงวา

หนงสอเลมนจะเปนประโยชนตอผเรยนและการจดการเรยนการสอน หากมขอเสนอแนะประการใด

จะขอนอมรบไวดวยความขอบคณยง

ศนยการศกษานอกระบบและการศกษาตามอธยาศยกลมเปาหมายพเศษ

Page 4: วิทยาศาสตร์ - Knowledge of Life ... · โครงสร างรายว ิชา พว 02017 เทคโนโลยีชีวภาพ 7 - ตอนที่

เ ท ค โ น โ ล ย ช ว ภ า พ | 3

สารบญ

หนา คานา 2

คาแนะนาการใชหนงสอเรยน 4

โครงสรางรายวชา พว 02017 เทคโนโลยชวภาพ 7

- ตอนท 1 ความหมายเทคโนโลยชวภาพ 8

- ตอนท 2 การโคลนนง 11

- ตอนท 3 การสรางและดดแปลงสงมชวตทางพนธวศวกรรม 20

- ตอนท 4 เซลลตนกาเนด 28

- ตอนท 5 การเพาะเลยงเนอเยอพช 37

5.1 ความสาคญและประโยชน 37

5.2 ประวตการเพาะเลยงเนอเยอพช 38

5.3 หองปฏบตการ 41

5.4 เครองมอ วสด อปกรณเครองแกว 42

5.5 อาหารสาหรบเพาะเลยงเนอเยอ 47

5.6 การเตรยมอาหาร 52

5.7 การเตรยมชนสวนพช การฟอกฆาเชอ 54

5.8 การยายเนอเยอพช 57

5.9 การยายปลกในสภาพธรรมชาต 58

5.10 ปญหาทพบในการเพาะเลยงเนอเยอพช 59

- ตอนท 6 ประโยชนและผลกระทบของเทคโนโลยชวภาพตอมนษย

สงแวดลอม และเศรษฐกจ 61

กจกรรมทายบท 64

แนวตอบกจกรรม 75

บรรณานกรม 86

คณะผจดทา 87

Page 5: วิทยาศาสตร์ - Knowledge of Life ... · โครงสร างรายว ิชา พว 02017 เทคโนโลยีชีวภาพ 7 - ตอนที่

เ ท ค โ น โ ล ย ช ว ภ า พ | 4

คาแนะนาในการใชหนงสอเรยน

หนงสอแบบเรยนสาระวชาความรพนฐาน รายวชาเลอก พว 02017 เทคโนโลยชวภาพ

( 1 หนวยกต) หลกสตรการศกษานอกระบบระดบการศกษาขนพนฐาน พทธศกราช 2551 สาหรบ

คนไทยในตางประเทศ แบงออกเปน 3 สวน ประกอบดวย

สวนท 1 คาชแจงกอนเรยนรรายวชา สวนท 2 เนอหาสาระและกจกรรมทายบท สวนท 3 แนวตอบกจกรรมทายบทและหรอแบบทดสอบยอยทายบท

สวนท 1 คาชแจงกอนเรยนรรายวชา ผเรยนตองศกษารายละเอยดในคานาและคาแนะนาการใชหนงสอแบบเรยน เพอสรางความ

เขาใจและเพอใหบรรลตามมาตรฐานการเรยนรของรายวชา ซงการเรยนรเนอหาและการปฏบต

กจกรรมทายบท ควรปฏบตดงน 1.หารอครประจากลม/ครผสอน เพอรวมกนวางแผนการเรยน (ใชเวลาเรยน 40

ชวโมง) 2 ศกษาเนอหาจากหนงสอแบบเรยน หากมขอสงสยเรองใดสามารถศกษาคนควา

เพมเตมไดจากสอๆหรอหารอครประจากลม/ครผสอน เพอขอคาอธบายเพมเตม 3.ทากจกรรมทายบทตามทกาหนด 4. เขาสอบวดผลการเรยนรตามทกาหนด 5. สรางความเขาใจเกยวกบการประเมนผลรายวชา ซงมคะแนนเตม 100 คะแนน จาก

การศกษาหนงสอรายวชาน เพอแสดงใหเหนกระบวนการเรยนร และนาความรไปใชโดยทาตามทคร

กาหนดและจดทาเปนรปแบบเอกสารความร ดงน 5.1 คะแนนระหวางภาคเรยน 60 คะแนน แบงสวนคะแนนตามกจกรรม

ไดแก

1) ทากจกรรมทายบทเรยน 20 คะแนน โดยทากจกรรมทายบทใหครบถวน

2) ทาบนทกการเรยนร 20 คะแนน โดยสรปเนอหาหรอวเคราะหเนอหาจาก

การศกษาหนงสอรายวชาน เพอแสดงใหเหนกระบวนการเรยนรและนาความรไปใชโดยทาตามทคร

กาหนดและจดทาเปนรปแบบเอกสารความร ดงน

Page 6: วิทยาศาสตร์ - Knowledge of Life ... · โครงสร างรายว ิชา พว 02017 เทคโนโลยีชีวภาพ 7 - ตอนที่

เ ท ค โ น โ ล ย ช ว ภ า พ | 5

- สวนบนทกการเรยนร (เนอหาประกอบดวย ชอ-นามสกล รหส

ประจาตว ระดบการศกษา ศนยการเรยนกศน. ของผเรยนและศนยการศกษานอกระบบและ

การศกษาตามอธยาศยกลมเปาหมายพเศษ)

- สวนการบนทกการเรยนร (เนอหาประกอบดวย หวขอ/เรองทศกษา

และจดประสงคทศกษาและขนตอนโดนระบวามวธรวบรวมอยางไร นาขอมลมาใชอยางไร

-สวนสรปเนอหา (สรปสาระความรสาคญตามเนอหาทไดบนทกการ

เรยนร)

-ประโยชนทเกดกบผเรยน (บอกความรทรบและนามาพฒนาตนเอง/

การนาไปประยกตใหในรายวชาอนๆ หรอในชวตประจาวน)

3) ทารายงานหรอโครงงาน คดสดสวน 20 คะแนนโดยจดทาเนอหาหรอ

โครงงานตามทครกาหนด รปแบบเอกสารรายงานหรอโครงการดงน

3.1) การทารายงานหรอโครงการตามทครมอบหมายใหดาเนนตาม

รปแบบกระบวนการทารายงานหรอโครงงานตามรปแบบดงน

-ปก (เรองทรายงาน รายละเอยดเกยวกบตวผเรยน:ชอ-นามสกล รหส

ประจาตว ระดบการศกษา ศนยการเรยน กศน.ของผเรยนและศนยการศกษานอกระบบและ

การศกษาตามอธยาศยกลมเปาหมายพเศษ

-คานา

-สารบญ

-สวนเนอหา (หวขอหลก หวขอยอย)

-สวนเอกสารอางอง

3.2) การทาโครงงาน ตามทค รมอบหมายและดาเนนการตาม

กระบวนการทางาน โดยจดทาตามรปแบบเอกสาร ดงน

-ปก (เรองทโครงงาน รายละเอยดเกยวกบตวผเรยน:ชอ-นามสกล รหส

ประจาตว ระดบการศกษา ศนยการเรยน กศน.ของผเรยนและศนยการศกษานอกระบบและ

การศกษาตามอธยาศยกลมเปาหมายพเศษ

-หลกการและเหตผล

-วดถประสงค

-เปาหมาย

Page 7: วิทยาศาสตร์ - Knowledge of Life ... · โครงสร างรายว ิชา พว 02017 เทคโนโลยีชีวภาพ 7 - ตอนที่

เ ท ค โ น โ ล ย ช ว ภ า พ | 6

-ขอบเขตของการศกษา

-วธการดาเนนงานและรายละเอยดของแผน

-ระยะเวลาดาเนนงาน

-งบประมาณ

-ผลทคาดวาจะไดรบ

5.2 คะแนนปลายภาคเรยน 40 คะแนน ผเรยนตองเขาสอบวดความรปลายภาคเรยนโดยใช

เครองมอ (ขอสอบแบบปรนยหรออตนย) ของศนยการศกษานอกระบบและการศกษาตามอธยาศย

กลมเปาหมายพเศษ

สวนท 2 เนอหาสาระและกจกรรมทายบท

ผเรยนตองวางแผนการเรยน ใหสอดคลองกบระยะเวลาของรายวชาและตองศกษาเนอหา

สาระตามทกาหนดในรายวชาใหละเอยดครบถวน เพอใหเปนไปตามมาตรฐานการเรยนรของ

รายวชา ซงในรายวชานไดแบงเนอหาออกเปน 3 บท ดงน บทท 1 ความหมายและความสาคญของสารเคมและเคมภณฑ บทท 2 ผลของปฏกรยาเคมตอสงมชวตและสงแวดลอม บทท 3 สารเคมในบาน สวนกจกรรมทายบท เมอผเรยนไดศกษาเนอหาแตละบท/ตอนแลว ตองทากจกรรมทาย

บทเรยนหรอแบบฝกหด ตามทกาหนดใหครบถวน เพอสะสมเปนคะแนนระหวางเรยน( 20 คะแนน)

สวนท 3 แนวตอบกจกรรมทายบทเรยนหรอแบบฝกหดและหรอเฉลยยอย แนวตอบกจกรรมทายบทเรยนหรอแบบฝกหดและหรอเฉลยยอย จดทาแยกในบท

เรยงลาดบ

Page 8: วิทยาศาสตร์ - Knowledge of Life ... · โครงสร างรายว ิชา พว 02017 เทคโนโลยีชีวภาพ 7 - ตอนที่

เ ท ค โ น โ ล ย ช ว ภ า พ | 7

โครงสราง พว32007 เทคโนโลยชวภาพ

สาระสาคญ เทคโนโลยชวภาพ เปนกระบวนการทรวบรวมและนาเอาหลกการความร วทยาการ และ

เทคนคตาง ๆ ทางชวเคม จลชววทยา วศวกรรมเคม ชวเคม วศวกรรมกระบวนการทมความสมพนธกนมาใชเพอใหสามารถใชประโยชนจากจลนทรย เอนไซม เซลลและสวนประกอบของเซลลของสงมชวตตาง ๆ เทคโนโลยชวภาพไดถกนามาใชประโยชนทงทางดาน เกษตรกรรม อาหาร การแพทย และเภสชกรรม โดยมวตถประสงคตาง ๆ อาท เพอลดปรมาณการใชสารเคม เพอเพมพนทเพาะปลก เพอเพมผลผลตทางการเกษตร เพอคดคนอาหารทใหคณคาทางโภชนาการสงขน เพอคนคดตวยาปองกนและรกษาโรค ซงลวนเปนการนาเทคโนโลยชวภาพมารบใชประชากรโลก ในการสรางสรรคพฒนาใหมวลมนษยสามารถมคณภาพชวตทดยงขน

ปจจบน มการนาวทยาการดานเทคโนโลยชวภาพมาใชประโยชนอยางกวางขวาง ทเดนชดทสดคอ ในทางการแพทยและการเกษตร ทงนเนองจากความกาวหนาทางเทคโนโลยชวภาพไดกอใหเกดความหวงใหม ๆ ในการคดคนหนทางแกปญหาสาคญทโลกกาลงเผชญอยทงทางดานเกษตรกรรม อาหาร การแพทย และเภสชกรรม

ผลการเรยนรทคาดหวง 1.สามารถอธบายความหมายของเทคโนโลยชวภาพได 2.อธบายหลกการ การโคลนนง การสรางและดดแปลงสงมชวตทางพนธวศวกรรม เซลลตนกาเนด การเพาะเลยงเนอเยอพชได 3.อธบายวธการและขนตอนของการเพาะเลยงเนอเยอพชได 4.สามารถบอกประโยชนและผลกระทบของเทคโนโลยชวภาพตอมนษย สงแวดลอมและเศรษฐกจได

ขอบขายเนอหา บทท 1 ความหมายเทคโนโลยชวภาพ บทท 2 การโคลนนง บทท 3 การสรางและดดแปลงสงมชวตทางพนธวศวกรรม บทท 4 เซลลตนกาเนด บทท 5 การเพาะเลยงเนอเยอพช บทท 6 ประโยชนและผลกระทบของเทคโนโลยชวภาพตอมนษย สงแวดลอม และเศรษฐกจ

Page 9: วิทยาศาสตร์ - Knowledge of Life ... · โครงสร างรายว ิชา พว 02017 เทคโนโลยีชีวภาพ 7 - ตอนที่

เ ท ค โ น โ ล ย ช ว ภ า พ | 8

บทท 1 เทคโนโลยชวภาพ (Biotechnology)

คาวา “เทคโนโลยชวภาพ” หรอ Biotechnology อาจจะฟงดแลวเปนศพททางวชาการ แตแทจรงเทคโนโลยชวภาพไมใชเรองใหมแตอยางใด หากแตมนษยเราไดนาประโยชนจากกระบวนการทางเทคโนโลยชวภาพเขามาใชเปนสวนหนงในชวตเราเปนเวลาหลายปเพอการแปรรปอาหารและถนอมอาหารในสมยโบราณประมาณ 6,000 ปกอนครสตกาล ชาวสเมเรยนและบาบโลเนยนเรมรจกการนายสตมาหมกเบยร ตอมาชาวอยปตไดคนพบการทาขนมปงโดยใชเชอยสตลงไปในแปงสาล ในเอเชยมการคนพบวธถนอมอาหารในรปแบบงาย ๆ ไดแก การหมกดองอาหาร เชน เตาเจยว แหนม ปลารา ผกดอง ซอว การทาขาวหมาก สราพนบานเปนตน

ความหมายของเทคโนโลยชวภาพ

การใชเทคโนโลยชวภาพ หมายถง การนาสงมชวต หรอผลตภณฑจากสงมชวต หรอสงเคราะหจากสงมชวต มาปรบปรงพช สตว หรอผลตภณฑอาหาร เพอประโยชนเฉพาะตามตองการไดมการนาเทคโนโลยชวภาพมาใชประโยชนทางดานเกษตรกรรม เชน เทคโนโลยการเพาะเลยงเนอเยอ เทคโนโลยชวภาพเพอปรบปรงพนธพช เทคโนโลยชวภาพเพอพฒนาและปรบปรงพนธสตว United Nations Convention on Biological Diversityไดใหนยามของ เทคโนโลยชวภาพ ไววา

“Any technological application that uses biological systems, living organisms, or derivatives thereof, to make or modify products or processes for specific use”

“การประยกตใชเทคโนโลยตางๆทางดานวทยาศาสตรมาใชกบ ระบบของสงมชวต หรอ สงมชวต หรอ ชนสวนของสงมชวต เพอสรางหรอปรบปรง ผลตภณฑ หรอ กระบวนการ เพอมาใชประโยชนเฉพาะดาน”

กลาวไดวาเทคโนโลยชวภาพเปนสหวทยาการประกอบมาจากหลายสาขาวชา เชน ชววทยา เคม ฟสกส จลชววทยา ชววทยาโมเลกล วศวกรรม พนธวศวกรรม สรรวทยา ชวเคม การเกษตร การแพทย การอตสาหกรรม สงแวดลอม กาพลงงานและอนๆอกมากมายทนาความรและพนฐานเกยวกบสงมชวตมาใชใหเกดประโยชน

ในปจจบนการพฒนาดานเทคโนโลยชวภาพไดกาวหนาอยางรวดเรว นบตงแตนกวทยาศาสตรรนใหม ประสบความสาเรจในการคดเลอกจลนทรยทเหมาะสมมาใชใหเปนประโยชน ตลอดไปจนถงการรเรมนายน (Gene) หรอหนวยพนธกรรมของสงมชวตมาศกษาการถายทอดลกษณะพเศษเพอ

Page 10: วิทยาศาสตร์ - Knowledge of Life ... · โครงสร างรายว ิชา พว 02017 เทคโนโลยีชีวภาพ 7 - ตอนที่

เ ท ค โ น โ ล ย ช ว ภ า พ | 9

นามาใชประโยชนทางดานเกษตรกรรม อาหาร ยาปองกนและรกษาโรคปจจบน ประเทศทพฒนาแลว เชน สหรฐอเมรกา ญปน ตางมนโยบายสนบสนนการคนควานาเทคโนโลยชวภาพมาใชใหเปนประโยชน เพราะเชอวาวทยาการแขนงนจะชวยใหสามารถคดคนตวยาใหม ๆ และผลผลตดานอาหารและเกษตรของโลกเพมมากขน พอเพยงสาหรบประชากรโลกในอนาคต ประเภทของเทคโนโลยชวภาพ เทคโนโลยชวภาพแบงเปน 2 ลกษณะ คอ เทคโนโลยชวภาพแบบดงเดม เปนเทคโนโลยชวภาพทมนษยรจกกนมานาน ไมตองใชเทคนควธการทางวทยาศาสตรและวทยาการสงมากนกเชน การทาเหลา อาหารหมกดอง การผลตปยหมก การใชสงมชวตในการควบคมและกาจดศตรพช เปนตน เทคโนโลยชวภาพสมยใหม เปนเทคโนโลยชวภาพทตองใชความรและเทคนควธการทางวทยาศาสตรชนสงทเกยวของกบสารพนธกรรม เพอกอใหเกดการเปลยนแปลงทางพนธกรรมในสงมชวต เชน การโคลนนง พนธวศวกรรรม เปนตน เทคโนโลยชวภาพ มความสาคญอยางไร

เทคโนโลยชวภาพไดถกนามาใชประโยชนทงทางดานเกษตรกรรม อาหาร การแพทย และเภสชกรรม โดยมวตถประสงคตาง ๆ อาท เพอลดปรมาณการใชสารเคม เพอเพมพนทเพาะปลก เพอเพมผลผลตทางการเกษตร เพอคดคนอาหารทใหคณคาทางโภชนาการสงขน เพอคนคดตวยาปองกนและรกษาโรค ซงลวนเปนการนาเทคโนโลยชวภาพมารบใชประชากรโลก ในการสรางสรรคพฒนาใหมวลมนษยสามารถมคณภาพชวตทดยงขนปจจบน มการนาวทยาการดานเทคโนโลยชวภาพมาใชประโยชนอยางกวางขวาง ทเดนชดทสดคอ ในทางการแพทยและการเกษตร ทงนเนองจากความกาวหนาทางเทคโนโลยชวภาพไดกอใหเกดความหวงใหม ๆ ในการคดคนหนทางแกปญหาสาคญทโลกกาลงเผชญอยทงทางดานเกษตรกรรม อาหาร การแพทย และเภสชกรรมอนไดแก

ความพยายามจะลดปรมาณการใชสารเคมในเกษตรกรรม ดวยการคดคนพนธพชใหมทตานทานโรคศตรพชอนจะชวยลดปญหาการใชสารเคมซงเปนหนงในตนเหตของปญหาดานสงแวดลอม

ความพยายามจะเพมพนทเพาะปลกของโลก ดวยการปรบปรงพนธพชใหม ททนทานตอภาวะแหงแลว หรออณหภมทสงหรอตาเกนไป

ความพยายามจะเพมผลผลตทางการเกษตรของโลก ดวยการคดคนปรบปรงพนธพชและพนธสตวททนทานตอโรคภยและใหผลตสงขน

Page 11: วิทยาศาสตร์ - Knowledge of Life ... · โครงสร างรายว ิชา พว 02017 เทคโนโลยีชีวภาพ 7 - ตอนที่

เ ท ค โ น โ ล ย ช ว ภ า พ | 10

ความพยายามจะคนคดอาหารทใหคณคาทางโภชนาการสงขนหรอมคณสมบตทมประโยชนตอผบรโภคมากขน เชนอาหารไขมนตา อาหารทคงความสดไดนานกวา อาหารทมอายการบรโภคนานขนโดยไมตองใสสารเคม เปนตน

ความพยายามจะคนคดตวยาปองกนและรกษาโรคตดตอหรอโรครายแรงตาง ๆ ทยงไมมวธรกษาทไดผล เชน การคดตวยาหยดยงการลกลามของเนอเยอมะเรงแทนการใชสารเคมทาลาย การคดคนวคซนปองกนไวรสตบอกเสบชนดตาง ๆ

วธการทางเทคโนโลยชวภาพ การนาเทคโนโลยมาใชเพอกอใหเกดการเปลยนแปลงทางพนธกรรมในสงมชวต มหลากหลายวธซงมทงวธการแบบดงเดมและแบบสมยใหม ตวอยางของวธการทางเทคโนโลยชวภาพมดงตอไปน

- การโคลนนง - การสรางและดดแปลงสงมชวตทางพนธวศวกรรม - การใชเซลลตนกาเนดเพอการพฒนา - การเพาะเลยงเนอเยอพช

Page 12: วิทยาศาสตร์ - Knowledge of Life ... · โครงสร างรายว ิชา พว 02017 เทคโนโลยีชีวภาพ 7 - ตอนที่

เ ท ค โ น โ ล ย ช ว ภ า พ | 11

บทท 2 การโคลนนง

โคลนนง (cloning) เปนกระบวนการสบพนธโดยไมอาศยเพศชนดหนง มนษยรจกโคลนนงมาแตสมยโบราณแลว แตเปนการ รจกโคลนนงทเกดกบพช นนคอ การขยายพนธพชโดยไมอาศยกระบวนการทเกยวกบเพศของพชเลย โคลนนงทเปนการขยายพนธพชหรอสบพนธโดยไมอาศยเพศทเปนทรจกและเรยกกนในภาษาไทยของเราวา“การเพาะชาพช”เชน การตด ปกชา สวนทตดเปนชนเลกๆจากพช เชน กง ใบ ราก เมอนาไปปกชาจะสามารถเจรญเตบโตเปนพชใหมได และมองคประกอบทางพนธกรรมเหมอนตนเดมทกประการ การเพาะเลยงเนอเยอ โดยการใชเซลล อวยวะ เนอเยอ และโพรโทพลาสตของพชมาเลยงในสารอาหารและจดใหอยในสภาวะทเหมาะสม สวนตางๆเหลานนจะเจรญเตบโตเปนพชใหมทมลกษณะตรงตามพนธเดมทกประการ สาหรบเรองการโคลนนงของสตวและมนษยกเปนกระบวนการสบพนธแบบไมอาศยเพศ เชนกน คาวาโคลน (clone) มาจากคาภาษากรกวา “Klone” แปลวา แขนง กง กาน ซงใชอธบายการแบงตวแบบไมมเพศ (asexual) ในพชและสตว การโคลนนงสตว คอการผลตสตวใหมลกษณะทาง กายภาพ (phenotype) และทางพนธกรรม (genotype) เหมอนกน (identical twin) โดยไมใชเซลลสบพนธเพศผและเพศเมยมาผสมกน ในภาษาองกฤษเรยกวา “genetic duplication”

ดงนนการโคลนนงจงเปนการทาสงมชวตใหเปนแฝดเหมอนกน คอ มเพศเหมอนกน สผวเหมอนกน หมเลอดเหมอนกน ตาหนเหมอนกน เปนตนซงในทางธรรมชาตโดยเฉพาะในสตวเกดปรากฏการณการเกดแฝดขนไดนอยมาก การโคลนนงททาไดยากทสดคอการโคลนนงสตว นกวทยาศาสตรไดพยายามโคลนนงสตวมาเปนเวลานานแลว ซงการโคลนนงสตวไมมกระดกสนหลงบางชนดทาไดงายมาก เชน ถาเราตดปลาดาวออกเปนสองสวน แตละสวนจะสามารถงอกเปนปลาดาวตวใหมทงตวได แตการโคลนนงสตวมกระดกสนหลงทาไดยากกวามาก

Page 13: วิทยาศาสตร์ - Knowledge of Life ... · โครงสร างรายว ิชา พว 02017 เทคโนโลยีชีวภาพ 7 - ตอนที่

เ ท ค โ น โ ล ย ช ว ภ า พ | 12

ประวตและววฒนาการของการโคลนนง ป พ.ศ. ผคนควาวจย การคนควา

2423 วลเฮม รกซ และ ออกสต ไวสมนน

ทฤษฎพฒนาการระยะแรกของสงมชวต เซลลสบพนธเปนตวถายทอดชดของมรดก ทางพนธกรรมทสมบรณ ขณะทเซลลประเภททไมใชเซลลสบพนธบางประเภทเทานน ทสามารถถายทอดลกษณะทางพนธกรรมได

2431 วลเฮมล รกซ ไดนาทฤษฎดงกลาวไปทดลองในหองปฏบตการเปนครงแรก ดวยการแยกเซลลตวออนของเซลลกบดวยเขมทรอน ทาใหเกดววฒนาการครงหนงของตวออน

2437 ฮนส ไดรซ ไดแยกบลาสโตเมยรออกจากตวออนของเมนทะเล และเฝาดพฒนาการของบลาสโตเมยรไปเปนดกแด การทดลองของไดรซไดไปหกลางทฤษฎของไวสมนน รกซ

2444 ฮนส สเปอรมน ไดแยกตวออน 2 เซลลของซาลามานเดอรออกเปน 2 สวน ปรากฏวาสาเรจและพฒนาเปนดกแด 2 ตว

2457 ฮนน สเปอรมน ไดทาการยายนวเคลยส โดยใชเสนผมของเดกทารกเขาไดทาใหบางสวนของตวออนทไดรบการผสมแลวหดเลกลง เพอใหนวเคลยสไปรวมอยทดานเดยวและใหโปรโตพลาสซมของเซลลไปอยอกดาน ในขณะทเซลลดานทมนวเคลยสแยกตวออกไปเปนเซลล 16 เซลลนวเคลยสกไดไปรวมกบโปรโตพลาสซมอกดานหนง สวนอกดานกมการแบงเซลลเชนกนทาใหเกดพฒนาการของตวดกแดแฝดโดยทตวหนงเกดกอนเลกนอย

2495 โรเบรต บรกส และโทมส คง3

ไดยายนวเคลยสจากตวออนของกบเขาไปปลกในเซลลเพศเมย ซงไมสามารถสบพนธไดและพฒนาออกมาเปนลกกบและหลายตวในจานวนนไดเตบโตไปเปนกบตวเลกๆ เทคนคการปลกถายนวเคลยสน ตอมาไดกลายเปนรปแบบเบองตนของการโคลนนงสงมชวตหลายเซลล

Page 14: วิทยาศาสตร์ - Knowledge of Life ... · โครงสร างรายว ิชา พว 02017 เทคโนโลยีชีวภาพ 7 - ตอนที่

เ ท ค โ น โ ล ย ช ว ภ า พ | 13

ป พ.ศ. ผคนควาวจย การคนควา

2504-2505

จอหน เกอรดอน และโรเบรต แมคคนเนลล

ประสบความสาเรจในการสรางโคลนนงของกบจากเซลลตนแบบทเปนของลกออดตวโตขนโดยใชเซลลลาไสของลกออด ซงนบเปนเซลลทมพฒนาการจากเซลลทเปนเพยงตวออนลกกบใหมๆ

ไดปลกแครอทจากเซลลรากของแครอท การทดลองครงนและการทดลองกบสตวสะเทนนาสะเทนบกบางชนดเมอกอนหนาน ทาใหนกวทยาศาสตรเชอวาการโคลนนงจากเซลลทแตกตางกนของสตวเปนสงทสามารถเปนไปได

2507 เอฟ สจวรต

จอหน เกอรดอน และว อลงเกอร

2509

ประสบความสาเรจในการโคลนนงตวเตมวยของกบ โดยการฉดเซลลจากลาไสเลกของตวออนกบ

เจมส แมคกราธ และ 2516

เดเวอร โซลเดอร

พฒนาเทคนคการเปลยนถายนวเคลยสสาหรบตวออนของสตวเลยงลกดวยนม

ใชเซลลจากผวหนงของกบทเปนกบโตแลวไปทาโคลนนงเกดเปนลกออดไดสาเรจหลายตวแตสวนใหญกตายหมด มเหลออยเพยงตวเดยวทเจรญเตบโตเปนกบเตมตว

2518 จอหน เกอรดอน

2519 ปเตอร ฮอปป และ คารล อลลเมนซ

สรางหนโคลนขนมาจานวน 7 ตว แตทดลองเฉพาะหนโคลนทเปนตวเมยไมสามารถผลตหนโคลนทเปนตวผได

2529 สตน วลลาสเซน ไดทดลองโคลนนงแกะ

2536 เอม ซมส และเอน เฟรสต

ไดถายนวเคลยสจากเซลลทมการปลกตวออนลงไปซงไดผลเปนลกวว

2540 เอยน วลมต (Ian Wilmut)

สรางแกะโคลนขนมาไดสาเรจเปนจานวน 9 ตวโคลนนงเหมอนกน แตมอยตวหนง คอ ดอลล(Dolly) ทโดงดงไปทวโลก

Page 15: วิทยาศาสตร์ - Knowledge of Life ... · โครงสร างรายว ิชา พว 02017 เทคโนโลยีชีวภาพ 7 - ตอนที่

เ ท ค โ น โ ล ย ช ว ภ า พ | 14

ป พ.ศ. ผคนควาวจย การคนควา

2541 นกวทยาศาสตรของบรษท Advance cell technology

ไดโคลนนงมนษยออกมาเปนเอมบรโอ (ผานระยะปฏสนธจนเรมเกาะผนงมดลกเปนตวออนซงถาหากมอายถง 2 เดอนกจะเรยกวา ทารก)ตวแรกเมอเดอนพฤศจกายน แตเมอเปนตวได 2 วน หรอกอนทจะครบ 14 วน พวกเขากทาการเผาตวออนมนษยทไดจากการโคลนนงเหลานทงไปทกครง เพอเปนการปฏบตตามขอกาหนดบงคบการ วจยเรองโคลนนงมนษยของสหรฐทระบวาใหเผาทาลายกอนทตวออนจะมอายถง 14 วน พวกเขากจดการเผาตวออนมนษยโคลนนงทกครง ตามกฎขอบงคบการวจย

1 วโรจน ไววานชกจ , พ.บ., อาจารย, ภาควชาเวชศาสตรชนสตร คณะแพทยศาสตร จฬาลงกรณมหาวทยาลย,มกราคม 2544. ทมา http://medinfo.psu.ac.th/smj2/191/1919.html

การโคลนพช

1. การตด ปกชา สวนทตดเปนชนสวนเลกๆ จากพช เชน กง ใบ ราก เมอนาไปปกชา จะสามารถเจรญเตบโตเปนพชใหมได และมองคประกอบทางพนธกรรมเหมอนตนเดมทกประการ ตวอยางสวนของพชทใชในการตด ปกชา ไดแก

1. กง เชน พระหง ฤาษผสม ชบา พลดาง โกสน มะล

ภาพวธการโคลนพชดวยกง

ภาพจาก https://www.myfirstbrain.com/student_view.aspx?ID=36904

Page 16: วิทยาศาสตร์ - Knowledge of Life ... · โครงสร างรายว ิชา พว 02017 เทคโนโลยีชีวภาพ 7 - ตอนที่

เ ท ค โ น โ ล ย ช ว ภ า พ | 15

2. ราก เชน กระชาย มนสาปะหลง แครอท หวผกกาด

ภาพวธการโคลนพชดวยราก

ภาพจาก http://www.sawongvit.com/elearning/math/mongkon/content1/content1.htm

3. ใบ เชน โคมญปน ตนตายใบเปน กหลาบหน เศรษฐพนลาน

ภาพวธการโคลนพชดวยใบ ภาพจาก http://www.bansuanporpeang.com

2. การเพาะเลยงเนอเยอ โดยการใชเซลล อวยวะ เนอเยอ และโพรโทพลาสตของพชมาเลยงในสารอาหารและจดใหอยในสภาวะทเหมาะสมสวน ตาง ๆ เหลานนจะเจรญเปนพชใหมทมลกษณะตรงตามพนธเดมทกประการ เชน การขยายพนธกลวยไม ขาว ปาลมนามน ยาสบ

Page 17: วิทยาศาสตร์ - Knowledge of Life ... · โครงสร างรายว ิชา พว 02017 เทคโนโลยีชีวภาพ 7 - ตอนที่

เ ท ค โ น โ ล ย ช ว ภ า พ | 16

การโคลนนงสตว

การพฒนาวทยาการทางดานโคลนนงเซลลสตวนนไดเรมมาตงแต พ.ศ. 2423 หรอ 120 ป ทผานมา การทดลองคนควาวจยได เกดขนมาเปนลาดบ อาจจะมทงชวงบางไปตามกาลเวลา แตความพยายามคดคนกมไดหยดนง จดเรมตนการทาโคลนนง สตวเกดขนเมอตนทศวรรษท 50 โดยนกชววทยาอเมรกนสองคน คอ โรเบรต บรกกส (Robert W. Briggs) และ โทมส คง (Thomas J. King) แหง สถาบนการวจยมะเรงในฟลาเดเฟย ทงสองไดรวมทาการทดลองโคลนนงสตว โดยเรมตนกบกบและไดรเรมการทา โคลนนงดวยวธการถายโอนนวเคลยส (nuclear transfer) โดยอาศย เทคนคทพฒนาโดย Sperman ซงกลายเปนวธการทาโคลนนงท ใชกนทวไป เมอเขาสศตวรรษท 21 การโคลนนงสตวครงแรกๆ ไดประสบความสาเรจคอ การโคลนนงแกะ Dolly ซงเปนสตวใหญ โคลนนงตวแรกของโลก ความสาเรจนไดจดประกายในการทจะคนพบเรองการเพาะเซลล

ภาพท โครงสราง DNA ภาพท แกะ “ดอลล” ทเกดจากการโคลนนงตวแรกของโลก

ทมา www.futura-sciences.com/img/dolly.jpg ทมา http://architecture.mit.edu/~carlo/genetic%20code%20spiral.gif

วธโคลนนงทางวทยาศาสตรสามารถทาได 2 วธ คอ

1. การแยกเซลลหรอตดแบงตวออนในระยะกอนการฝงตว (blastomeric separation or embryo bisection)

1.1 การแยกเซลล (blastomere separation) หลงปฏสนธตวออนระยะ 1 เซลลจะมการแบงตวเปนทวคณ จากหนงเปนสอง สองเปนส สเปนแปด เรอยๆไป หากตองการทาแฝดเราสามารถทาโดยการแยกเซลลเดยวๆ ออกมา เชน หากเปน 2 เซลล กนามาแยกเปน 1:1 หรอหากเปน 4 กแยกเปน 4 สวน 1:1:1:1 เปนตน อยางไรกตามพบวาการเจรญเปนตวออนปกตหรอตวเตมวยตวออนหลงแบงตอง ประกอบดวยเซลลจานวนหนงทเพยงพอ หากแบงแลวไมพอเพยงกไมสามารถเจรญเปนตวออนทปกตหรอตวเตมวยไดจงเปน ขอจากดทสาคญอยางหนง

Page 18: วิทยาศาสตร์ - Knowledge of Life ... · โครงสร างรายว ิชา พว 02017 เทคโนโลยีชีวภาพ 7 - ตอนที่

เ ท ค โ น โ ล ย ช ว ภ า พ | 17

1.2 การตดแบงตวออน ( embryo bisection ) ตวออน ระยะมอรลา หรอ ระยะบลาสโตซสสามารถแบงเปน 2 สวนเทาๆ กน โดยใชใบมดขนาดเลก (microblade) ตดกบเครองมอพเศษทเรยกวา “micromanipulator” ขอแตกตางของการตดแบงระยะ มอรลาและระยะบลาสโตซส คอ แนวการแบง หากเปนตวออนระยะมอรลาสามารถแบงในแนวใดกไดใหสมดลย (symmetry) แตหากเปนตวออนระยะบลาสโตซสตองตดแบงในแนวทผานเซลลภายในทเรยกวา อนเนอรเซลลแมส (inner cell mass, ICM) ทงนเพราะ ตวออนระยะนเซลลไดมการเปลยนแปลงไปแลว (differentiation) แมวาการโคลนสตวแบบการแยกเซลลหรอการตดแบงตวออน นมขอดคอสามารถทาไดเรว ไมตองมขนตอนมากมาย แตกมขอจากดคอไมสามารถแบงตวออนไดมากตามจานวนเซลล 2. การยายฝากนวเคลยส (nuclear transfer or nuclear transplantation) การยายฝากนวเคลยสเปนวธการทคอนขางจะซบซอน โดยมรายละเอยดขนตอนโดยยอคอ

2.1 เตรยมโอโอไซตตวรบ (oocyte recipient preparation) 2.2 เตรยมนวเคลยสจากตวออน ตนแบบ (nuclear donor preparation) 2.3 ดดเอานวเคลยสตวออนใหใสไปยง ไซโตพลาสซมของโอโอไซต (nuclear transfer) 2.4 เชอม นวเคลยสใหตดกบไซโตพลาสซมของโอโอไซต (oocyte-nuclear fusion) 2.5 การเลยงนาตวออน (embryo culture) 2.6 การยายฝากตวออน (embryo transfer)

ภาพจาก http://takanoex.exteen.com/20080928/entry-1

Page 19: วิทยาศาสตร์ - Knowledge of Life ... · โครงสร างรายว ิชา พว 02017 เทคโนโลยีชีวภาพ 7 - ตอนที่

เ ท ค โ น โ ล ย ช ว ภ า พ | 18

ประโยชนของการโคลนนง

1. มประโยชนในการอนรกษพนธพชหรอสตวทหายากและใกลสญพนธ ใหแพรขยายจานวนขนไดอยางรวดเรวกวาการผสมพนธกนตามธรรมชาต

2. สามารถชวยลดจานวนสตวทใชในการทดลองใหนอยลง เนองจากสตวมลกษณะทางพนธกรรม เหมอนกนทาใหประหยดคาใชจายในการทดลองในทางการแพทย

3. เปนการผลตสตวทเปลยนแปลงพนธกรรมเพอใชเปนรปแบบการทดลองเพอรกษาโรคของมนษย การผลตเภสชภณฑและสารตางๆ

4. ชวยใหคสมรสทไมมโอกาสใหกาเนดบตรดวยวธอน อาจมโอกาสมากขนในการใหกาเนดบตร

5. เปนแนวทางในการพฒนาการปลกถายเปลยนอวยวะ รางกายยอมรบอวยวะใหมสามารถลดความเสยงตอการใชยากดภมคมกน

ขอเสยของการโคลนนง 1. การทาโคลนนงทาใหเกดการคดเลอกสายพนธทดในการทาตนแบบในทางกลบกน

อาจจะทาใหเกดสายพนธทไมดเกดขนได 2. การทไดสงมชวตทมความเหมอนกนทาใหเกดการสญเสยความมเอกลกษณและความ

หลากหลายอนเปนสงทถอวาเปนตนกาเนดของววฒนาการ ถาสงมชวตมสงท ดเหมอนกนหมดกจะไมมการพฒนาสายพนธทดขน

3. มความพยายามทจะผลตเนอเยอมนษย เพอใชในการรกษาโรคตาง ๆ มความพยายามทจะโคลนนงมนษยทงคน แตอยางไรกตามการกระทาดงกลาวยงไมเปนทยอมรบ จดวาเปนปญหาทางดานจรยธรรม

ประวตการโคลนนงในประเทศไทย

ในประเทศไทยการพฒนาของพนธสตวเรองการผสมเทยม การยายฝากตวออน การผลตตวออนในหลอดแกวสงตาง ๆ เหลาน เปนพนฐานของการโคลนนง โครงการวจยมความคดทจะโคลนนงสตวเศรษฐกจ แตปญหาและอปสรรคของเราคอ นกวชาการและ นกวจยซงมประสบการณทางดานนมนอยกวาตางประเทศมาก ทาใหการวจยและพฒนาทาไดชา

แตอยางไรกตามประเทศไทยก สามารถทาโคลนนงไดสาเรจโดย ศาสตราจารยมณวรรณ กมล-พฒนะ ผอานวยการโครงการ ใชนวเคลยรเทคโนโลย เพอสงเสรมกจการผสมเทยม โคนม และกระบอปลก คณะสตวแพทยศาสตร จฬาลงกรณ มหาวทยาลย ไดเปนคนแรกทนาการใชเทคโนโลยนวเคลยรมาผสมเทยมในกระบอและพฒนาตอเนองมากวา 20 ปจนประสบความสาเรจในการ โคลนนงลกโคตว

Page 20: วิทยาศาสตร์ - Knowledge of Life ... · โครงสร างรายว ิชา พว 02017 เทคโนโลยีชีวภาพ 7 - ตอนที่

เ ท ค โ น โ ล ย ช ว ภ า พ | 19

แรกของประเทศไทย ชอวา “อง” ซงถอเปนลกโคโคลนนงตวแรกของประเทศไทยและเอเชยอาคเนย รายท 3 ของเอเชย และรายท 6 ของโลก โดยทาโคลนนงตอจาก ญปน อเมรกา ฝรงเศส เยอรมน และเกาหล ศาสตราจารยมณวรรณ กมลพฒนะ ไดนาเซลลใบหของ โคแบรงกสเพศเมยมาเปนเซลลตนแบบโคลนนงและนาตวออน ฝากไวกบแมโคออยในฟารมของ จาสบโทสมศกด วชยกล ทจงหวดราชบร ได “อง” ลกโคสดา ซงเปนลกโคโคลนนงตวแรก ของประเทศไทย เกดเมอวนท 6 มนาคม พ.ศ. 2543

ศ.มณวรรณ กมลพฒนะ หวหนาโครงการฯ และทมงานวจย กบลกโคโคลนนงตวแรกของไทย ถายเมอวนท 31 มนาคม 2543 อง หนก 37.7 ก.ก. อน หนก 35.2 ก.ก.

ภาพจาก http://www.vet.chula.ac.th/~nuclear/ETremember.htm

Page 21: วิทยาศาสตร์ - Knowledge of Life ... · โครงสร างรายว ิชา พว 02017 เทคโนโลยีชีวภาพ 7 - ตอนที่

เ ท ค โ น โ ล ย ช ว ภ า พ | 20

บทท 3 การสรางและดดแปลงสงมชวตทางพนธวศวกรรม

พนธวศวกรรม หมายถง กระบวนการตดตอยนโดยวธการตดเอายนของสงทมชวตหนงใสเขาไป

ในยนของสงมชวตหนง ทาใหไดสงมชวตใหมทมคณลกษณะตามตองการสงมชวตดงกลาวเรยกวา สงมชวตดดแปลงพนธกรรมหรอจเอมโอนนเอง จเอมโอหรอ GMOs ยอมาจากคาวา Genetically Modified Organisms

Genetic เปนเรองทเกยวของกบพนธกรรมหรอกรรมพนธ Modify คอการดดแปลง ตบแตงเสยใหม Organism คอสงทมชวต

GMOs จงเปนเรองทเกยวของกบการตบแตงหรอดดแปลงสารพนธกรรมในสงมชวต ไมวาจะเปนพชหรอสตว สารพนธกรรม เปนองคประกอบหนงหรอสวนหนงของสงมชวตทงหลาย มหนาททจะกาหนดคณลกษณะของสงมชวตนน ๆ หรอจะกลาววาเปนตวควบคมกรรมพนธของสงมชวตกได ตวอยางเชน - กรณทเปนคน บางคนมสารพนธกรรมทาใหผมหยก หรอผมสดา หรอผมสทอง - กรณทเปนสตว เชน หมาหลงอานกจะมสารพนธกรรมททาใหเขาเปนพนธหลงอาน หรอหมาบางแกวทมสารพนธกรรมททาใหเปนหมาทดเปนพเศษ - กรณทเปนพช เชน มะมวงบางพนธทเปรยวมาก บางพนธคอนขางหวาน ซงมะมวงทงสองประเภทกจะมสารพนธกรรมเกยวกบความเปรยว-หวาน ทแตกตางกน

ในธรรมชาต สงมชวต เชน พช กจะมการผสมพนธกนเองตามธรรมชาต เกสรตวผถกลมหรอแมลงพาไปผสมกบเกสรตวเมยเกดเปนดอกเปนผล เกดลกเกดหลานตามมา มการคดเลอกพนธโดยธรรมชาต พนธไหนออนแอตอโรค-แมลง หรอสภาพดนฟาอากาศกมกจะตายหรอสญหายไป พนธทแขงแรงกจะยงคงออกลกออกหลานตอไป สวนพนธไหนทมคณสมบตดตามทมนษยตองการกมการนาเอาไปขยายพนธตอใหแพรหลาย

นกปรบปรงพนธพชกนาเอาปรากฏการณดงกลาว ผนวกกบวชาการทพฒนาขนมาอยางตอเนองโดยเฉพาะอยางยงในเรองพนธกรรม ซงเปนสวนทเกยวกบการควบคมคณลกษณะตาง ๆ ของพนธพชเอาพนธพชทมคณภาพดตามทตองการอยแลว เชน ผลผลตด รสชาตด แตออนแอตอความแหงแลงไปผสมพนธกบพนธทถงจะมผลผลตตา รสชาตไมด แตมความทนทานตอความแหงแลง โดยหวงเอาพนธกรรมททนทานตอความแหงแลงมาใชประโยชน ทงนเพอทจะใหไดพนธทมผลผลตสง รสชาตดและทนทานตอสภาพความแหงแลงนนเอง แตการดาเนนการอยางนตองอดทน ตองใชความพยายาม ตองใชเวลา เพราะกวาทจะไดพนธทตองการ ตองใหสารพนธกรรมทมอทธพลตอผลผลต รสชาต และความทนทานความแหงแลงมาผสมกนเมอวทยาศาสตรดานชวภาพมความกาวหนามากขน นกปรบปรงพนธ

Page 22: วิทยาศาสตร์ - Knowledge of Life ... · โครงสร างรายว ิชา พว 02017 เทคโนโลยีชีวภาพ 7 - ตอนที่

เ ท ค โ น โ ล ย ช ว ภ า พ | 21

สวนหนงจงใชวธลด โดยสบหาและนาเอาสารพนธกรรมทมคณสมบตตามทตองการไปตบแตง หรอตอเตมในสงมชวต เชน ในพชทมคณสมบตอนดอยแลว เพอใหไดคณสมบตทพชเดมยงมไมเพยงพอ โดยใชวธทมชอเรยกวา “พนธวศวกรรมหรอ Genetic Engineering”พชทไดจากการตดแตงพนธกรรมจงเรยกวา “พชดดแปลงพนธกรรม หรอ GM Plant แตในภายหลงอาจเรยก Biotech Plant” เชน ฝายทสามารถปองกนหนอนเจาะสมอฝาย หรอขาวโพดทสามารถปองกนหนอนศตรขาวโพดได

เนองจากมนกวทยาศาสตรอกกลมหนงทมความกงวลวา ในการดดแปลงพนธกรรมในพช ทบางกรณไดนาเอาสารพนธกรรมของแบคทเรย (Bacteria) หรอเชอไวรส (Virus) บางชนดเขาไปเปนสารพนธกรรมในการตดแตงนนอาจมผลกระทบตอความปลอดภยในการบรโภค หรออาจมผลตอสงแวดลอม เชน มผลตอแมลงชนดอนในธรรมชาต หรอมผลตอจลนทรยชนดตาง ๆ ในธรรมชาต ในทสดจงกลายเปนเงอนไขพนฐานทตองมระบบทางวทยาศาสตรทคอยกากบดแลวาจะมผลกระทบกบสงแวดลอมและกบความปลอดภยในการบรโภคของมนษยเพยงใด โดยมหลกการทสาคญคอ พชดดแปลงพนธกรรมทกชนด จะตองถกกากบดแลผลกระทบดงกลาว ในทกขนตอนของการวจยและพฒนาพชดดแปลงพนธกรรม ทงในหองปฏบตการและในการทดสอบในไรนา รวมถงเมอจะนาไปใชประโยชนหรอปลกเปนเชงการคา

วธการถายทอดยนใหเขาไปอยในโครโมโซมภายในเซลลใหมนนทาไดหลายวธ วธการหลกทใชกนอยใน

ปจจบนคอการใชจลนทรยทเรยกวา agrobacterium เปนพาหะชวยพายนเขาไป (คลายกบการใชรถลาเลยงสมภาระเขาไปไวยงททตองการ) อกวธหนงคอการใชปนยน (gene gun) ยงยนทเกาะอยบนผวของอนภาคของ

Page 23: วิทยาศาสตร์ - Knowledge of Life ... · โครงสร างรายว ิชา พว 02017 เทคโนโลยีชีวภาพ 7 - ตอนที่

เ ท ค โ น โ ล ย ช ว ภ า พ | 22

ทอง ใหเขาไปในโครโมโซมเซลลพช เมอยนนนเขาไปในเซลลพชแลว ไมวาจะโดยวธการดงกลาวขางตนวธใดกตาม ยนทเขาไปใหมจะแทรกตวรวมอยกบโครโมโซมของพช จนกลายเปนสวนหนงของโครโมโซมพช

ภาพจาก http://www2.udru.ac.th/~sci102/Data/Unit5/Unit5-2.html

การผลตเนยแขงโดยผานกรรมวธการตดตอยน ภาพจากhttp://www2.udru.ac.th/~sci102/Data/Unit5/Unit5-2.html

โดยสรป พชจเอมโอหรอพชดดแปลงพนธกรรม คอพชทนกปรบปรงพนธพชใชประโยชนจาก

ความกาวหนาทางวทยาศาสตร ทเรยกวาพนธวศวกรรมมาชวยในการปรบปรงพนธพชใหมคณสมบตตามทตองการ โดยนาสารพนธกรรม (Gene) ทกากบหรอทาใหเกดคณสมบตทตองการ ไปตอเตมในระบบพนธกรรมของพชนน ๆ โดยทกระบวนการปรบปรงและพฒนาพนธพชตลอดจนการจะนาไปใชประโยชนในไรนาตองถกกากบหรอดาเนนการไปตามหลกเกณฑและวธการประเมนความเสยงทเปนระบบทางวทยาศาสตร เพอปองกนผลกระทบทจะเกดกบสงแวดลอมและความปลอดภยตอการบรโภคของมนษย ขอดและขอเสยของ GMOs ขอดของ GMOs

GMOs คอผลผลตจากความกาวหนาของวทยาการทางดานเทคโนโลยชวภาพและชววทยา ระดบโมเลกล (molecular biology) โดยเฉพาะพนธวศวกรรมศาสตร ทไดพฒนาอยางรวดเรวจนถงระดบสงมาก สงทเปนแรงผลกดนใหนกวทยาศาสตรและสถาบนวจยทวโลก ทมเทพลงความคดและทนวจยจานวนมหาศาลเพอศาสตรน คอ ความมงหมายทจะพฒนายกระดบคณภาพชวตของประชากรโลก

Page 24: วิทยาศาสตร์ - Knowledge of Life ... · โครงสร างรายว ิชา พว 02017 เทคโนโลยีชีวภาพ 7 - ตอนที่

เ ท ค โ น โ ล ย ช ว ภ า พ | 23

ทงทางดานโภชนาการ การแพทย และสาธารณสข ความสาเรจ แหงการพฒนาศาสตรดงกลาว มรปธรรมคอการยกระดบคณภาพอาหาร ยา และเทคโนโลยทางการแพทย ดงทเราไดรบผลประโยชนอยทกวนน และในภาวะทจานวนประชากรโลกเพม มากขนทกวน ในขณะทพนทการผลตลดลง พนธวศวกรรมเปนเทคโนโลยทดทสดอนหนง ทจะชวยแกปญหา การขาดแคลนอาหารและยาทอาจจะเกดขนในอนาคตอนใกลน เนองจากประสทธภาพของพนธวศวกรรมเปนทยอมรบวา สามารถชวยเพมอตราผลผลตตอพนทสงขนมากกวาการผลตในรปแบบดง เดม ตวอยางทเหนไดชดคอ การเกษตรในสหรฐอเมรกา และดวยการทพนธวศวกรรม สามารถยกระดบคณภาพชวตไดดงกลาว จงมการกลาวกนวา พนธวศวกรรมคอการปฏวตครงใหญในดานการเกษตร และการแพทย ทเรยกวา Genomic revolution

GMOs ทไดรบการพฒนาจนเสรจสมบรณแลว และกาลงอยในระหวางการพฒนา ไดนามาใชใหเกดประโยชน ในหลายดาน ไดแก ประโยชนตอเกษตรกร

- ทาใหเกดพชสายพนธใหมทมความทนทานตอสภาพแวดลอม เชน ทนตอศตรพช หรอมความสามารถในการ ปองกนตนเองจากศตรพช เชน เชอไวรส เชอรา แบคทเรย แมลงศตรพช หรอแมแตยาฆาแมลง และยาปราบวชพช หรอในบางกรณอาจเปนพชททนแลง ทนดนเคม ดนเปรยว คณสมบต เชนนเปนประโยชน ตอเกษตรกร เราเรยกลกษณะเชนนวาเปน agronomic traits

- ทาใหเกดพชสายพนธใหมทมคณสมบตเหมาะแกการเกบรกษาเปนเวลานาน ทาใหสามารถอยไดนานวน และขนสงไดเปนระยะทางไกลโดยไมเนาเสย เชน มะเขอเทศทสกชา หรอแมจะสกแตกไมงอม เนอยงแขง และกรอบ ไมงอมหรอเละเมอไปถงมอผบรโภค ลกษณะนกถอวาเปน agronomic traits เชนเดยวกน เพราะใหประโยชนแกเกษตรกรและผจาหนาย สนคา GMOs สวนใหญทมอยในปจจบน

ประโยชนตอผบรโภค - ทาใหเกดธญพช ผก หรอผลไมทมคณสมบตเพมขนในทางโภชนาการ เชน สมหรอมะนาวทม

วตามนซเพม มากขน หรอผลไมทมขนาดใหญขนกวาเดม ใหผลมากกวาเดม ลกษณะเหลาน

เปนการเพมคณคาเชงคณภาพ (quality traits)

- ทาใหเกดพนธพชใหมๆ ทมคณคาในเชงพาณชย เชน ดอกไมหรอพชจาพวกไมประดบสายพนธ

ใหมทม รปรางแปลกกวาเดม ขนาดใหญกวาเดม สสนแปลกไปจากเดม หรอมความคงทน

กวาเดม ซงถอวาเปน quality traits เชนกน

Page 25: วิทยาศาสตร์ - Knowledge of Life ... · โครงสร างรายว ิชา พว 02017 เทคโนโลยีชีวภาพ 7 - ตอนที่

เ ท ค โ น โ ล ย ช ว ภ า พ | 24

- GMOs ทมลกษณะทกลาวมานในบางประเทศเชน สหรฐอเมรกาและญปนเรมมจาหนาย เปน

สนคาแลว และคาดวาจะมความแพรหลายมากขนในชวงหลายปตอจากน ทงหมดทกลาวมาน

อาจเรยกไดวาเปนการลดขนตอนของการผสมพนธพช ซงในหลายกรณหากชวงชวตของพชยาว

ทาใหตองกน เวลานานกวาจะไดผลเนองจากตองมการคดเลอกหลายครง การทา GMOs ทาให

ขนตอนนเรวและแมนยายงขน กวาเดมมาก

ประโยชนตออตสาหกรรม - คณสมบตของพชททาใหลดการใชสารเคม และชวยใหไดพชผลมากขนกวาเดมมผลทาใหตนทน

การผลตตาลง วตถดบทมาจากภาคเกษตร เชน กากถวเหลอง อาหารสตวจงมราคาถกลง ทาใหเพมอานาจในการแขงขน

- นอกจากพชแลว ยงม GMOs หลายชนดทใชกนอยในปจจบนนในอตสาหกรรมอาหาร เชน เอนไซมทใช ในการผลตนาผกและนาผลไม หรอเอนไซม ไคโมซน ทใชในการผลตเนยแขงแทบทงหมดเปนผลตภณฑท ไดจาก GMOs และมมาเปนเวลานานแลว

- การผลตวคซน หรอยาชนดอนๆ ในอตสาหกรรมยาปจจบนนลวนแลวแตใช GMOs แทบทงสน อกไมนานน เราอาจมนานมววทมสวนประกอบของยาหรอฮอรโมนทจาเปนตอมนษย ซงผลตจาก GMOs ลกษณะทกลาวถง ตงแตขอ 6-8 ลวนมสวนทาใหลดตนทนการผลตและเวลาทตองใชลงทงสน

ประโยชนตอสงแวดลอม - ประโยชนทมตอสงแวดลอมคอ เมอพชมคณสมบตสามารถปองกนศตรพชไดเอง อตราการใช

สารเคมเพอ ปราบศตรพชกจะลดนอยลงจนถงไมตองใชเลย ทาใหมลดมลภาวะตอสงแวดลอมทเกดขน จากการใชสารเคม ปราบศตรพช และลดอนตรายตอเกษตรกรเองทเกดขนจากพษของการฉดสารเหลานนในปรมาณ มาก (ยกเวน บางกรณเชน พชทตานทานยาปราบวชพชทอาจมโอกาสทาใหเกดแนวโนมในการใชสารปราบ วชพชของบาง บรษทมากขน ซงขณะนยงเปนทถกเถยงกนอย)

- หากยอมรบวาการปรบปรงพนธ และการคดเลอกพนธพชเปนการเพมความหลากหลายของสายพนธใหมากขน แลว การพฒนา GMOs กยอมมผลทาใหเพมความหลากหลายทางชวภาพขนเชนกน เนองจากยนทมคณสมบต เดนไดรบการคดเลอกใหมโอกาสแสดงออกไดในสงมชวตหลากหลายสายพนธ มากขน

Page 26: วิทยาศาสตร์ - Knowledge of Life ... · โครงสร างรายว ิชา พว 02017 เทคโนโลยีชีวภาพ 7 - ตอนที่

เ ท ค โ น โ ล ย ช ว ภ า พ | 25

ขอเสยของ GMOs

เทคโนโลย ทกชนดเมอมขอดกยอมมขอเสย ในกรณของ GMOs นนขอเสยคอ มความเสยงและความซบซอนใน การบรหารจดการเพอใหมความปลอดภยเพอใหเกดประโยชนมากกวาโทษ แมวาในขณะนยงไมมรายงานวาม ผใดไดรบอนตรายจากการบรโภคอาหาร GMOs แตความกงวลตอความเสยงของการใช GMOs เปนสงท หลกเลยงไดยาก เชน กรณตวอยางดงตอไปน ความเสยงตอผบรโภค

- สารอาหารจาก GMOs อาจมสงปนเปอนทเปนอนตราย เชน เคยมขาววา กรดอะมโน

L-Tryptophan ของบรษท Showa Denko ทาใหผบรโภคในสหรฐเกดอาการปวยและลมตาย

อยางไรกตาม กรณทเกดขนนแทจรงแลวเปน ผลมาจากความบกพรองในขนตอนการควบคม

คณภาพ (quality control) ทาใหมสงปนเปอนหลงเหลออยหลงจากกระบวนการทาใหบรสทธ

มใชตว GMOs ทเปนอนตราย

- ความกงวลในเรองของการเปนพาหะของสารพษ เชน ความกงวลทวา DNA จากไวรสทใชใน

การทา GMOs อาจเปนอนตราย เชน การทดลองของ Dr.Pusztai ททดลองใหหนกนมนฝรง

ดบทม lectin และพบวาหนมภมคม กนลดลง และมอาการบวมผดปกตของลาไส ซงงานชนน

ไดรบการวพากษวจารณอยางสง โดยนกวทยาศาสตร สวนใหญมความเหนวาการออกแบบการ

ทดลองและวธการทดลองบกพรอง ไมไดมาตรฐานตามหลกการวทยา ศาสตร ในขณะนเชอวา

กาลงมความพยายามทจะดาเนนการทดลองทรดกมมากขน เพอใหไดขอมลทเชอถอได มากขน

และจะสามารถสรปไดวาผลทปรากฏมาจากการตบแตงทางพนธกรรมหรออาจเปน เพราะ

เหตผลอน

- สารอาหารจาก GMOs อาจมคณคาทางโภชนาการไมเทาอาหารปกตในธรรมชาต เชน รายงาน

ทวาถวเหลองท ตดแตงพนธกรรมม isoflavone มากกวาถวเหลองธรรมดาเลกนอย ซงสาร

ชนดนเปนกลมของสารทเปน phytoestrogen (ฮอรโมนพช) ทาใหมความกงวลวา การเพมขน

ของฮอรโมน estrogen อาจทาใหเปนอนตรายตอ ผบรโภคหรอไม โดยเฉพาะในกลมเดกทารก

จงจาเปนตองมการศกษาผลกระทบของการเพมปรมาณของสาร isoflavine ตอกลมผบรโภค

ดวย

- ความกงวลตอการเกดสารภมแพ (allergen) ซงอาจไดมาจากแหลงเดมของยนทนามาใชทา

GMOs นน ตวอยาง ทเคยมเชน การใชยนจากถว Brazil nut มาทา GMOs เพอเพมคณคา

โปรตนในถวเหลองสาหรบเปนอาหารสตว จากการศกษาทมขนกอนทจะมการผลต

Page 27: วิทยาศาสตร์ - Knowledge of Life ... · โครงสร างรายว ิชา พว 02017 เทคโนโลยีชีวภาพ 7 - ตอนที่

เ ท ค โ น โ ล ย ช ว ภ า พ | 26

ออกจาหนาย พบวาถวเหลองชนดนอาจทาใหคนกลมหนงเกดอาการแพ เนองจากไดรบโปรตน

ทเปนสารภมแพจากถว Brazil nut บรษทจงไดระงบการพฒนา GMOs ชนดนไป อยางไร ก

ตามพช GMOs อนๆ ทมจาหนายอยทวไปในโลกในขณะน เชน ถวเหลองและขาวโพดนน

ไดรบการประเมน แลววา อตราความเสยงไมแตกตางจากถวเหลองและขาวโพดทปลกอยทวไป

ในปจจบน

- การตบแตงพนธกรรมในสตวปลอดภยตอผบรโภคหรอไม? ในบางกรณ วว หม รวมทงสตวชนด

อนทไดรบ recombinant growth hormone อาจมคณภาพทแตกตางไปจากธรรมชาต และ/

หรอมสารตกคางหรอไม ขณะนยง ไมมขอยนยนชดเจนในเรองน อยางไรกตาม สตวมระบบ

สรระวทยาทซบซอนมากกวาพช และเชอจลนทรย ทาใหการตบแตงพนธกรรมในสตว อาจทา

ใหเกดผลกระทบอนๆ ทไมคาดคดได โดยอาจทาใหสตวมลกษณะและ คณสมบตเปลยนไป

และมผลทาใหเกดสารพษอนๆ ทเปนสารตกคางทไมปรารถนาขนได การตบแตงพนธกรรม ใน

สตวทเปนอาหารโดยตรง จงควรตองมการพจารณาขนตอนการประเมนความปลอดภยท

ครอบคลมมากกวา เชอจลนทรยและพช

- ความกงวลเกยวกบการดอยา กลาวคอเนองจากใน marker gene มกจะใชยนทสรางสาร

ตอตานปฏชวนะ (antibiotic resistance) ดงนนจงมผกงวลวาพชใหมทไดอาจมสารตาน

ปฏชวนะอยดวย แตเมอมความกงวลเกดขน ขณะนนกวทยาศาสตรจงไดคดคนวธใหมทไมตอง

ใช selectable marker ทเปนสาร ตอตานปฏชวนะ หรอบางกรณกสามารถนายนสวนทสราง

สารตอตานปฏชวนะออกไปไดกอนทจะ เขาสหวงโซ อาหาร

- ความกงวลเกยวกบการทยน 35S promoter และ NOS terminator ทอยในเซลลของ GMOs

จะหลดรอดจากการ ยอยภายในกระเพาะอาหารและลาไส เขาสเซลลปกตของคนทรบประทาน

เขาไป แลวเกด active ขนทาใหเกด การเปลยนแปลงของยนในมนษย ซงขอนจากผลการ

ทดลองทผานมายนยนไดวา ไมนากงวลเนองจากมโอกาส เปนไปไดนอยทสด

- อยางไรกตาม อาจจาเปนตองใชความระมดระวงบางในบางกรณ เชน เดกออนทมระบบ

ทางเดนอาหารทสนกวา ผใหญทาใหการยอยอาหารโดยเฉพาะ DNA ในอาหาร เปนไปโดยไม

สมบรณเมอเทยบกบผใหญ ในขอนแมวา จะมความเปนไปไดทจะเกดอนตรายคอนขางตา แตก

ควรมการวจยโดยละเอยดตอไป

Page 28: วิทยาศาสตร์ - Knowledge of Life ... · โครงสร างรายว ิชา พว 02017 เทคโนโลยีชีวภาพ 7 - ตอนที่

เ ท ค โ น โ ล ย ช ว ภ า พ | 27

ความเสยงตอสงแวดลอม - มความกงวลวา สารพษบางชนดทใชปราบแมลงศตรพช เชน Bt toxin ทมอยใน GMOs บาง

ชนดอาจมผล กระทบตอแมลงทมประโยชนชนดอนๆ เชน ผลการทดลองของ Losey แหง

มหาวทยาลย Cornell ทกลาวถงการ ศกษาผลกระทบของสารฆาแมลงของเชอ Bacillus

thuringiensis (บท) ในขาวโพดตบแตงพนธกรรมทมตอผเสอ Monarch ซงการทดลองเหลาน

ทาในหองทดลองภายใตสภาพเงอนไขทบบเคน และไดใหผลในขนตนเทานน จาเปนอยางยงท

จะตองมการทดลองภาคสนามเพอใหทราบผลทมนยสาคญ กอนทจะมการสรปผลและนาไป

ขยายความ

- ความกงวลตอการถายเทยนออกสสงแวดลอม ทาใหเกดผลกระทบตอความหลากหลายทาง

ชวภาพเนองจาก มสายพนธใหมทเหนอกวาสายพนธดงเดมในธรรมชาต หรอลกษณะสาคญ

บางอยางถกถายทอดไปยงสายพนธ ทไมพงประสงค หรอแมกระทงการทาใหเกดการดอตอยา

ปราบวชพช เชน ทกลาวกนวาทาใหเกด super bug หรอ super weed เปนตน ในขณะนม

การวจยจานวนมากเกยวกบการถายเทของยน แตยงไมมขอยนยนในเรองน

ความกงวลในดานเศรษฐกจ-สงคม - ความกงวลอนๆ นนมกเปนเรองนอกเหนอวทยาศาสตร เชน ในเรองการครอบงาโดยบรรษท

ขามชาตทมสทธ บตร ถอครองสทธในทรพยสนทางปญญาทเกยวของกบ GMOs ทาใหเกด

ความกงวลเกยวกบความมนคงทาง อาหาร ตลอดจนปญหาความสามารถในการพงตนเองของ

ประเทศในอนาคต ทมกถกหยบยกขนมากลาวถงโดย NGOs และปญหาในเรองการกดกน

สนคา GMOs ในเวทการคาระหวางประเทศ ซงเปนประเดนปญหาของ ประเทศไทยอยใน

ปจจบน

แมวาจะมความกงวลอย แตควรทราบวา GMOs เปนผลตผลจากเทคโนโลยทไดรบการดแลอยางดทสดอยางหนง เทาทมนษยเคยคดคนมา ในประเทศไทยมแนวปฏบตในเรองความปลอดภยทางชวภาพสาหรบนกวจย (biosafety guidelines) ทกขนตอน ทงในระดบหองปฏบตการและในการทดลองภาคสนามเพอใหการวจยและ พฒนา GMOs มความปลอดภยสงสด และเปนพนฐานในการประเมนความเสยงตอมนษยและสงแวดลอม ซงการ ประเมนความเสยงนเปนสงทจาเปนทตองกระทาอยางตอเนองในแตละ สภาพแวดลอม เพอใหไดขอมลทรอบดาน และรดกมทสด

Page 29: วิทยาศาสตร์ - Knowledge of Life ... · โครงสร างรายว ิชา พว 02017 เทคโนโลยีชีวภาพ 7 - ตอนที่

เ ท ค โ น โ ล ย ช ว ภ า พ | 28

บทท 4 เซลลตนกาเนด (Stem Cell) เซลลตนกาเนด เปนเซลลทสามารถแบงตวและเตบโตเปนเซลลตางๆ ไดหลายชนด เซลลตนกาเนดหรอสเตมเซลลเรมเปนทสนใจและเปนความหวงในการรกษาโรค เมอแพทยชาวอเมรกนจากมหาวทยาลยวสคอนซน ประสบความสาเรจในการแยกสเตมเซลลตวออนของมนษย (Human Embryonic Stem Cell) มาเพาะเลยงไดในป ค.ศ.1998 จงเกดเปนสมมตฐานวานาจะนาเซลลตนกาเนดมาเลยงในหลอดทดลอง โดยคาดหวงกนวาเซลลตนกาเนดนจะเปลยนเปนเซลลตางๆ ทวรางกาย ซงจะนาไปซอมแซมอวยวะทตองการ เพอชวยตอชวตผปวยโรคตางๆ หรอชะลอความชราได

ประเภทของเซลลตนกาเนดและความสาคญ

เซลลตนกาเนดมคณลกษณะทสาคญอยสองประการซงทาใหเซลลตนกาเนดมความแตกตางและสามารถจาแนกออกไดจากเซลลทวไปกลาวคอ

เซลลตนกาเนดเปนเซลลทไมจาเพาะ คณลกษณะพนฐานทสาคญของเซลลตนกาเนดคอ เซลลตนกาเนดไมไดมโครงสรางหรอ

ลกษณะเปนเนอเยอจาเพาะทจะเอออานวยใหเซลลตนกาเนดทาหนาทเฉพาะเจาะจง เซลลตนกาเนดไมสามารถทางานรวมกบเซลลขางเคยงเพอสบฉดเลอดไปเลยงรางกาย (เชน เซลลกลามเนอหวใจ) เซลลตนกาเนดไมสามารถลาเลยงออกซเจนไปเลยงรางกายโดยผานกระแสโลหตได (เชน เซลลเมดเลอดแดง) เซลลตนกาเนดไมสามารถสงกระแสสญญาณเคมไฟฟาไปกระตนเซลลอนใหควบคมการเคลอนไหวของรางกาย (เชน เซลลประสาท) อยางไรกตามเซลลตนกาเนดทไมจาเพาะนสามารถเปลยนไปเปนเซลลจาเพาะเพอทาหนาทเฉพาะได ดงเชนเซลลกลามเนอหวใจ เซลลเมดเลอดแดง และเซลลประสาท

Page 30: วิทยาศาสตร์ - Knowledge of Life ... · โครงสร างรายว ิชา พว 02017 เทคโนโลยีชีวภาพ 7 - ตอนที่

เ ท ค โ น โ ล ย ช ว ภ า พ | 29

เซลลตนกาเนดสามารถแบงตวเพอสรางทดแทนตวเองขนมาใหมไดเปนระยะเวลานาน

เซลลตนกาเนดไมเหมอนเซลลจาเพาะตรงทมความสามารถในการแบงตวเพอสรางตวเองทดแทนขนมาใหมไดหลายครง ซงเรยกความสามารถในการสรางตวเองขนมาใหมของเซลลตนกาเนดนวา การแพรขยายหรอการเพมจานวนเซลล(Proliferation) เซลลตนกาเนดสามารถเพมจานวนจากเซลลเรมตนเพยงไมกเซลลไปเปนหลายลานเซลลในระยะเวลาเพยงไมกเดอน ถาเซลลทถกสรางจากการเพมจานวนของเซลลตนกาเนดนยงมลกษณะเปนเซลลทไมจาเพาะ เซลลทถกสรางขนมาใหมนกสามารถสรางทดแทนตวเองขนมาใหมไดเชนกน

เซลลตนกาเนดสามารถเปลยนไปเปนเซลลจาเพาะชนดอนได กระบวนการทเซลลตนกาเนดเปลยนไปเปนเซลลชนดจาเพาะนเรยกวา การเปลยนแปลงและพฒนาเซลลเพอไปทาหนาทตางๆ หรอ ดฟเฟอเรนทเอชน (Differentiation) นกวทยาศาสตรพยายามศกษาถงปจจยทงภายในและภายนอกในการทาใหเซลลมการเปลยนแปลง ปจจยภายในทควบคมใหเกดการเปลยนแปลงของเซลลคอ ยนทกระจายอยตามสายดเอนเอ ยนนมรหสพนธกรรมทเปนทาหนาทเปนกลไกควบคมการเปลยนแปลงโครงสรางและการทาหนาทของเซลล ปจจยภายนอกไดแก สารเคมทหลง มาจากเซลลอนๆ เซลลทอยขางเคยง รวมทง โมเลกลของสารประกอบในของเหลวทอยรอบลอมเซลล (เชน โมเลกลของธาตอาหารในสารละลายทใชเพาะเลยงเซลล)

เซลลตนกาเนดจากเซลลทเจรญวยเตมทแลวโดยสวนใหญจะเปลยนไปเปนเซลลชนดจาเพาะตามชนดของเนอเยอเดมทนามาสกดแยกเซลลตนกาเนดนนเซลลตนกาเนดทสกดแยกมาจากไขกระดกจะสามารถเปลยนไปเปนเซลลเมดเลอดชนดตางๆ เชน เซลลเมดเลอดแดง เซลลเมดเลอดขาว และเกลดเลอด อยางไรกตามงานวจยในชวงระยะเวลาสองถงสามปทผานมาไดทาใหเกดการคนพบวา เซลลตนกาเนดทสกดแยกมาจากเนอเยอชนดหนงนนสามารถเปลยนไปเปนเซลลชนดจาเพาะทอยในเนอเยอชนดอนไดโดยเรยกปรากฏการณนวา พลาสตซต(Plasticity) ตวอยางเชนเซลลตนกาเนดจากไขกระดกเปลยนไปเปนเซลลประสาท หรอเซลลตบสามารถเปลยนเปนเซลลทผลตอนซลนได

Stem Cell แบงออกเปน 2 ประเภท เซลลตนกาเนดจากตวออน (Embryonic Stem Cells) อายของตวออนทนามาใชในการสกดแยกเซลลตนกาเนดเซลลตนกาเนดจากตวออนไดรบมาจากตวออนซงมาจากไขทไดรบการปฏสนธเทยมในหลอดแกว(In Vitro Fertilization) และผบรจาคไดใหความยนยอมในการนามาใชทดลองเทานน เซลลตนกาเนดจากตวออนทเกดจากการปฏสนธโดยธรรมชาตในมดลกจะไมถกนามาใช ตวออนมนษยทจะนามาใชเพอสกดแยกเซลลตนกาเนดนนจะมอายประมาณ 4-5 วน และมลกษณะเปนเซลลทรงกลมทภายในกลวง โดยเรยกตวออนทอยในระยะนวา บลาสโตซสต (Blastocyst) บลาสโตซสตจะประกอบดวยโครงสรางสามสวนไดแก โทรโฟบลาส (Trophoblast)

Page 31: วิทยาศาสตร์ - Knowledge of Life ... · โครงสร างรายว ิชา พว 02017 เทคโนโลยีชีวภาพ 7 - ตอนที่

เ ท ค โ น โ ล ย ช ว ภ า พ | 30

เปนโครงสรางชน นอกสดทอยลอมรอบบลาสโตซสต บลาสโตซล (Blastocoel)เปนโครงสรางชน ในของบลาสโตซสตซงมลกษณะเปนชองกลวง และมวลเซลลชนใน (Inner Cell Mass)เปนกลมเซลลทประกอบดวยเซลลจานวนประมาณ 30 เซลล ซงจะอยทปลายดานหนงของบลาสโตซสตดงภาพ

โครงสรางของบลาสโตซสต (ทมา: KU, 2009)

ภาพการพฒนาของเซลลตนกาเนด ภาพจาก http://women.sanook.com/gallery/show/796216/108874/

Page 32: วิทยาศาสตร์ - Knowledge of Life ... · โครงสร างรายว ิชา พว 02017 เทคโนโลยีชีวภาพ 7 - ตอนที่

เ ท ค โ น โ ล ย ช ว ภ า พ | 31

เซลลตนกาเนดจากเซลลทเจรญวยเตมทแลว (Adult Stem Cells) เซลลตนกาเนดจากเซลลทเจรญวยเตมทแลวเปนเซลลทไมจาเพาะซงพบไดทามกลางเซลลชนด

จาเพาะในเนอเยอหรออวยวะ เซลลตนกาเนดจากเซลลทเจรญวยเตมทสามารถสรางทดแทนตวเองขนมาใหมไดและสามารถเปลยนแปลงไปเปนเซลลชนดจาเพาะไดบางชนด เซลลตนกาเนดจากผใหญนน ไมไดหมายความแคเซลลตนกาเนดทไดจากมนษยผใหญ แตหมายรวมถงเซลลตนกาเนดตวออนมนษยในครรภหรอฟตส (Foetal Stem Cell) ดวย เชอกนวาเซลลตนกาเนดฟตสนนมคณสมบตใกลเคยงกบเซลลตนกาเนด ตวออน เพราะมอายใกลเคยงกน หนาทหลกของเซลลตนกาเนดจากเซลลทเจรญวยเตมทแลวในสงมชวตคอรกษาและซอมแซมเนอเยอในสวนทพบเซลลตนกาเนดนน นกวทยาศาสตรบางคนไดเรยกเซลลตนกาเนดจากเซลลทเจรญวยเตมทแลววาเซลลตนกาเนดจากรางกาย (Somatic Stem Cell) และยงไมมใครคนพบจดกาเนดของในเนอเยอของเซลลตนกาเนดประเภทน

ภาพจาก http://gotoknow.org/blog/pra-rt/354724

ปจจบนนกวทยาศาสตรคนพบเซลลตนกาเนดจากเซลลทเจรญวยเตมทแลวในเนอเยอประเภทตางๆมากขน การคนพบนไดสรางความหวงใหกบนกวทยาศาสตรถงความเปนไปไดในการนาเซลลตนกาเนดจากเซลลทเจรญวยเตมทมาปลกถายใหกบผปวย ในความเปนจรงแลวเซลลตนกาเนดททาหนาทสรางเลอดจากไขกระดกไดถกใชปลกถายมากกวา 30 ปแลว เซลลตนกาเนดจากเซลลทเจรญวยเตมทแลวบางชนดมความสามารถในการเปลยนแปลงไปเปนเซลลอนๆไดหลายชนดภายใตสภาวะทเหมาะสม

Page 33: วิทยาศาสตร์ - Knowledge of Life ... · โครงสร างรายว ิชา พว 02017 เทคโนโลยีชีวภาพ 7 - ตอนที่

เ ท ค โ น โ ล ย ช ว ภ า พ | 32

เซลลตนกาเนดจากเซลลทเจรญวยเตมทแลวนนไดถกคนพบเปนครงแรกเมอ 40 ปทแลว ในปพ.ศ.2503 (ค.ศ. 1960) นกวจยคนพบวาไขกระดกประกอบ ดวยเซลลตนกาเนดสองชนด กลมแรกเรยกวาเซลลตนกาเนดเมดโลหต (Hematopoietic Stem Cells) ซงทาหนาทสรางเซลลเมดเลอดทกชนดในรางกาย กลมทสองเรยกวาเซลลจากไขกระดกในชนสตอรมาล (Bone Marrow Stromal Cells) ซงถกคนพบหลงจากเซลลกลมแรกประมาณ 2-3 ป และเซลลกลมนจะทาหนาทสรางกระดก กระดกออน ไขมน และเนอเยอเสนใย (Fibrous Connective Tissue) แหลงทมาและหนาทของเซลลตนกาเนดจากเซลลทเจรญวยเตมทแลว

เซลลตนกาเนดจากเซลลทเจรญวยเตมทแลวนสามารถพบไดในอวยวะและเนอเยอหลายชนด จดสาคญทควรทาความเขาใจเกยวกบเซลลตนกาเนดประเภทนคอ ในเนอเยอแตละชนดจะมเซลลตนกาเนดจากเซลลทเจรญวยเตมทแลวจานวนนอยมาก เซลลตนกาเนดจากเซลลทเจรญวยเตมทแลวจะสามารถพบไดในบรเวณแคบางสวนของเนอเยอและจะคงสภาพเปนเซลลทยงไมมการแบงตวเปนระยะเวลาหลายปจนกระทง ไดรบการกระตนโดยโรคหรอการบาดเจบทสงผลตอเนอเยอสวนนน เนอเยอทมการรายงานการคนพบเซลลตนกาเนดจากเซลลทเจรญวยเตมทแลวไดแก สมอง ไขกระดก กระแสเลอด (Peripheral Blood) หลอดเลอด กลามเนอ โครงราง (Skeletal Muscle) ผวหนง และตบ

นกวทยาศาสตรไดพยายามหาวธเพาะเลยงและควบคมการเปลยนแปลงของเซลลตนกาเนดจากเซลลทเจรญวยเตมทแลวในหองทดลองไปเปนเซลลจาเพาะชนดตางๆทตองการเพอใชในการรกษาโรคหรออาการบาดเจบ ตวอยางของการรกษาโดยใชเซลลตนกาเนดชนดนไดแก การปลกถายเซลลทผลตโดปามน(Dopamine-Producing Cells) ลงในสมองของผปวยทเปนโรคพารกนสน การปลกถายเซลลทผลตอนซลน (Insulin-Producing Cells) ใหกบผปวยดวยโรคเบาหวานชนดท 1 (Type I Diabetes) และการซอมแซมกลามเนอหวใจในผปวยทมโอกาสเกดอาการกลามเนอหวใจวาย (Heart Attack) ดวยเซลลกลามเนอหวใจ(Cardiac Muscle Cells) การเกบเซลลตนกาเนดจากเซลลทเจรญวยเตมท สามารถทาได 3 วธ คอ

1. เกบจากโลหตในรกและสายสะดอจากการคลอด (Umbilical Cord Blood Stem Cells) ภายในรกและสายสะดอประกอบดวยโลหตทอดมไปดวยเซลลตนกาเนดการเกบจะตองทาทนท

หลงจากการคลอดของทารก โลหตทเกบนนไมไดมาจากมารดาหรอตวทารก จงปลอดภย ไมมอนตราย และไมเจบปวด ใชเวลาไมเกน 5 นาท จากนนเลอดทเกบไดจะถกนาไปคดแยกในหองปฏบตการพเศษ

Page 34: วิทยาศาสตร์ - Knowledge of Life ... · โครงสร างรายว ิชา พว 02017 เทคโนโลยีชีวภาพ 7 - ตอนที่

เ ท ค โ น โ ล ย ช ว ภ า พ | 33

ซงจะแยกเกบเซลลตนกาเนดไวในถงเกบทออกแบบพเศษโดยเฉพาะ แลวทาการแชแขงเกบไวในถงบรรจไนโตรเจนเหลวทอณหภม -196 องศาเซลเซยส

การเกบเซลลตนกาเนดจากสายสะดอ ภาพจาก http://stem-cell-therapy-now.info/Stem-cell-education.html

2. เกบจากกระแสเลอด (Peripheral Blood Stem Cells) ในภาวะธรรมชาตเซลลตนกาเนดทไหลเวยนอยในกระแสเลอดจะมจานวนนอย โดยเกอบ

ทงหมดจะอยในไขกระดกแตสามารถใชยากระตนใหเซลลตนกาเนดออกจากไขกระดกมาอยในกระแสเลอดได ซงสารกระตนการทางานของไขกระดกทเหมาะสม ไดแก ยา G-CSF จากนนสามารถทาการเกบเซลลตนกาเนดไดโดยใชเครองแยกชนดเซลลจากกระแสโลหตทเรยกวา Apheresis machine การเกบจะใชเขมสาหรบรบโลหตแทงทเสนเลอดขอพบขางหนง เครองจะทาการดงโลหตจากผเกบ คดแยกเฉพาะเซลลตนกาเนด ทาการเกบเซลลตนกาเนดไวในถงเกบ และคนโลหตทเหลอเขาผเกบทเสนเลอดขอพบแขนอกขางหนง ขบวนการเกบเซลลตนกาเนดจากกระแสโลหตใชเวลาทงสนประมาณ 2-4 ชวโมง

การเกบเซลลตนกาเนดจากจากกระแสโลหต ภาพจาก http://www.cdhb.govt.nz/haematology/south-island-bone-marrow-transplant- unit/transplant-process.htm

Page 35: วิทยาศาสตร์ - Knowledge of Life ... · โครงสร างรายว ิชา พว 02017 เทคโนโลยีชีวภาพ 7 - ตอนที่

เ ท ค โ น โ ล ย ช ว ภ า พ | 34

3. เกบจากไขกระดก (Bone Marrow Stem Cells) วธนคอนขางลาบากและยงยาก ตองมการดมยาสลบ แลวแพทยจงทาการเจาะไขกระดกเพอ

เกบเซลลตนกาเนดออกมา ซงจะมการเสยเลอดบาง มความเจบปวด และตองนอนพกฟนทโรงพยาบาล ภาพจาก http://www.stemcellnutritionhealthwellness.com/category/bone-marrow/

ขอดของเซลลตนกาเนดจากรกและสายสะดอ เซลลตนกาเนดทเกบไดจากโลหตในรกและสายสะดอ มขอดมากกวาเซลลตนกาเนดทเกบจากไขกระดก หรอจากกระแสโลหต คอ 1. ความเขากนไดของเนอเยอสงกวา เนองจากเซลลตนกาเนดจากรกปรบตวไดด สามารถนาไปปลกถายใหแกผปวยทมความเขากนไดของเนอเยอ (HLA typing) นอยกวา 100 % ไดผล 2. สามารถหาเซลลตนกาเนดไดรวดเรวกวา เนองจากเซลลตนกาเนดจะเกบแชแขงอยในถงไนโตรเจนเหลว สามารถนามาใชไดทนททตองการ ไมตองไปขอจากอาสาสมครเพอใหบรจาคเซลลตนกาเนดเมอตองการใชเหมอนวธอน 3. ผรบจะมภาวะการตอตานเนอเยอของเซลลตนกาเนดนอยกวา เพราะเซลลตนกาเนดจากรกปรบตวงาย โอกาสตอตานเนอเยอจงนอย 4. โอกาสทเซลลตนกาเนดตดเชอตากวา เนองจากทารกในครรภมมารดาปองกนเชอโรค 5. ไมมความเสยงตอผบรจาค เพราะเซลลตนกาเนดจากรกไดจากโลหตทเหลอคางในรกภายหลงการตดสายสะดอ จงไมมอนตราย ตางจากเซลลตนกาเนดทเกบจากไขกระดก ซงมความเสยงจากการดมยาสลบ การเจาะกระดก ซงจะมการเสยเลอดระหวางการผาตด

Page 36: วิทยาศาสตร์ - Knowledge of Life ... · โครงสร างรายว ิชา พว 02017 เทคโนโลยีชีวภาพ 7 - ตอนที่

เ ท ค โ น โ ล ย ช ว ภ า พ | 35

ภาพจาก http://www.thaihealthbaby.com/about-stem-cell-th/what-is-stem-cell-th/

Stem Cell รกษาโรคไดมากมาย จรงหรอไม

นบจากป 2543 ซงมความเจรญกาวหนาในดานความรเกยวกบความสามารถของเซลลตนกาเนดในการเจรญเปนเซลลเกอบทกอวยวะของรางกายมนษย เปนเหตใหวงการแพทยและนกวทยาศาสตร มความตนตวอยางมากในการนาเซลลตนกาเนดมาใชทงในการรกษาผปวยและดานการวจยโดยมงเนน

- การปลกถายเซลลตนกาเนดเพอการรกษาโรคในมนษย - การเพมจานวนหรอการเพาะเลยงเซลลตนกาเนด - ปจจยทมผลตอการเจรญเปนเนอเยอชนดตางๆของเซลลตนกาเนด

เซลลตนกาเนดสามารถใชรกษาโรคอะไรไดบาง

เบาหวาน โรคทเกดขนจากปจจยภายนอกรวมกบความเสยงจากพนธกรรม กลายเปนหนงในโรคทพบบอยของมนษย เบาหวานทาใหเกดภาวะแทรกซอนมากมาย เชนแผลเบาหวาน เบาหวานทไต เซลลตนกาเนดสามารถนามาใชในการรกษาแผลเบาหวานใหหายได และยงสามารถเปลยนรปเปนเซลลซงผลตอนซลนไดอกดวย

โรคเกยวกบหวใจและหลอดเลอด โรคกลามเนอหวใจขาดเลอด กลามเนอหวใจตาย เสนเลอดหวใจอดตนนนการรกษาทมอยในปจจบน ไมสามารถทดแทนหรอซอมแซมกลามเนอหวใจหรอเสนเลอดทอดตนได การฉดเซลลตนกาเนดเขาสเสนเลอดหวใจของผปวยโรคหวใจวายหรอหวใจลมเหลว เซลลตนกาเนดจะสรางเซลลกลามเนอหวใจและเสนเลอดใหม สามารถทาใหหวใจทางานดขนได

Page 37: วิทยาศาสตร์ - Knowledge of Life ... · โครงสร างรายว ิชา พว 02017 เทคโนโลยีชีวภาพ 7 - ตอนที่

เ ท ค โ น โ ล ย ช ว ภ า พ | 36

โรคมะเรงเมดเลอดขาว ผลการศกษาชวา เซลลตนกาเนดสามารถรกษาโรคมะเรงเมดเลอดขาวได และชลออาการของมะเรงตอมนาเหลอง มะเรงเตานม และมะเรงรงไขในผปวยบางราย

ภาพจาก http://www.kumc.edu/stemcell/mature.html

โรคไขขออกเสบรมาตอยด เซลลตนกาเนดสามารถเรงการซอมแซมการสกกรอนของกระดกได ซงการรกษาดวย เซลลตนกาเนด ผปวยมการตอบสนองดกวาการใชยา

โรคโลหตทเกดจากความผดปกตทางพนธกรรม เชน โรคทาลาสซเมย โรคทเกดจากความผดปกตของระบบเมตาบอลซม

ภาวะภมคมกนโรคตอตานตนเอง โรคภมคมกนบกพรอง โรคสมองเสอม เชนพารคนสน อลไซเมอร ซงพบมากขนเรอยๆตามอายเฉลยของประชากร

การรกษาทมอยขณะนอาจลดอาการไดบางแตไมสามารถแกไขพยาธสภาพของสมองได ในขณะนผลจากงานวจยพบวาเซลลตนกาเนดสามารถสรางตวเองเปนเซลลประสาทไดทกชนดและเซลลประสาททสรางใหมจะถกโยกยายไปยงสมองเพอซอมแซมและปองกนการสญเสยของเซลลประสาทไดอกดวย

การปลกถายเซลลตนกาเนดนบเปนการรกษามาตรฐานสาหรบผปวยโรคเลอดและโรคมะเรงหลายชนดมานานกวา 20 ป การวจยทพฒนาอยางตอเนองไมหยดยงทาใหทราบวา เซลลตนกาเนดสามารถรกษาโรคทมนษยเคยเชอวารกษาไมได และขณะนทวโลกมการพฒนาการใชเซลลตนกาเนดอยางมหาศาลโดยเฉพาะในโรคทเกดจากความจาเสอมและการชราภาพของมนษย

Page 38: วิทยาศาสตร์ - Knowledge of Life ... · โครงสร างรายว ิชา พว 02017 เทคโนโลยีชีวภาพ 7 - ตอนที่

เ ท ค โ น โ ล ย ช ว ภ า พ | 37

บทท 5 การเพาะเลยงเนอเยอพช ปจจบนเทคนคการเพาะเลยงเนอเยอพชจดเปนเทคนคพนฐานทนามาใชประโยชนในดานการ

ขยายพนธพช การศกษา และการคนควาวจยในทกสาขาทเกยวของกบพช สวนใหญนามาใชผลตและขยายพนธพช ใชในการผลตเชงการคา เนองจากสามารถผลตพชใหมคณภาพดสมาเสมอไดปรมาณมาก ในเวลาอนรวดเรว เมอเทยบกบวธการขยายพนธแบบไมใชเพศอนๆการเพาะเลยงเนอเยอไดถกนามาใชจนเกดผลเปนรปธรรมกบพชหลายชนด ตวอยางพชททาเปนการคาประสบผลสาเรจและใหผลตอบแทนมาก คอพวกไมเนอออน เชน กลวยไม หนาวว ลลล เบญจมาศ กลอกซเนย เยอบรา เปนตน

ความหมาย การเพาะเลยงเนอเยอพช เปนวธการขยายพนธพชแบบไมใชเพศวธหนง ปฏบตภายใตสภาพท

ควบคม เรองความสะอาดแบบปลอดเชอ อณหภมและแสง ดวยการนาชนสวนของพชทยงมชวต เชน ลาตน ยอด ตาขาง กานชอดอก ใบ กานใบ อบละอองเกสร ฯลฯ มาเพาะเลยงบนอาหารสงเคราะห และชนสวนนนสามารถเจรญและพฒนาเปนตนพชทสมบรณมทงสวนใบ ลาตน และรากสามารถนาออกไปปลกในสภาพธรรมชาตได

ทผานมามการนาเทคนคการเพาะเลยงเนอเยอพชประยกตใชกบดานเภสชวทยา และชววทยา แตปจจบนมการพฒนา และนามาใชแกปญหา หรอเพอประโยชนในทางดานภาคเกษตรและอตสาหกรรมกนมากขน เชน ดวยการนาเมลดไผมาผลต ขยายดวยวธการเพาะเลยงเนอเยออกดวย เปนตน

5.1 ความสาคญและประโยชนของการเพาะเลยงเนอเยอพช 1. สามารถผลตตนพนธพชปรมาณมากในระยะอนรวดเรวโดยอาศยอาหารสตรทสามารถเพมจานวน ตนเปนทวคณจากไดอะแกรมประกอบ จะเหนวาจากทเราเรมตนทาการเพาะเลยงเนอเยอตนพชเพยงตนเดยว และทาการยายเนอเยอเดอนละครง และแตละเดอนตนพชสามารถเพมจานวนตนได 10 ตน เมอเวลาผานไปเพยง 6 เดอน เราสามารถผลตตนพชในหลอดทดลองไดถง 1 ลานตน ซงไมมวธอนใดทจะผลตตนกลาพชใหไดปรมาณมากและรวดเรวเชนน 2. ตนพชทผลตไดจะปลอดโรค โดยเฉพาะโรคทมสาเหตจากเชอไวรส แบคทเรย ดวยการตดเนอเยอทเจรญอยบรเวณปลายยอดของลาตน ซงยงไมมทออาหาร อนเปนทางเคลอนยายของเชอโรคดงกลาว 3. ตนพชทผลตได จะมลกษณะทางพนธกรรมเหมอนตนแม คอมลกษณะตรงตามพนธดวยการใชเทคนคของการเลยงจากชนตาพชพฒนาเปนตนโดยตรง หลกเลยงขนตอนการเกดกลมกอนเซลลทเรยกวา แคลลส

Page 39: วิทยาศาสตร์ - Knowledge of Life ... · โครงสร างรายว ิชา พว 02017 เทคโนโลยีชีวภาพ 7 - ตอนที่

เ ท ค โ น โ ล ย ช ว ภ า พ | 38

4. ตนพชทผลตไดจะมขนาดสมาเสมอ ผลผลตทไดมมาตรฐานและเกบเกยวไดคราวละมากๆ พรอมกนหรอในเวลาเดยวกน 5. เพอประโยชนดานการสกดสารจากตนพช พชบางชนดสามารถใหสารทมคณสมบตทางยาหรอมประโยชนทางดานอตสาหกรรม แตในบางครงปรมาณเนอสารทตองการมอยในปรมาณนอยมาก จะตองใชชนสวนพชจานวนมากนามาสกดแยก การเพาะเลยงเซลลหรอเนอเยอของพชเหลานน ในสภาพแวดลอมและอาหารทเหมาะสมกอาจชกนาใหเกดการสงเคราะหสารทเรา ตองการไดมากขน 6. เพอการเกบรกษาพนธพช ปจจบนพชพรรณหลายชนดไดสญพนธไปหรอกาลงจะสญพนธไปอยางนาเปนหวง ซงอาจมสาเหตมาจากการเปลยนแปลงของสภาวะแวดลอมหรอเกดจากการทาลายของมนษยเอง ดวยเหตนนกเพาะเลยงเนอเยอพชจงไดพยายามคดหาวธทจะเกบรกษาพชพรรณตาง ๆ ไวในหลอดทดลอง โดยการเพาะเลยงเนอเยอในอาหารทมสวนผสมของสารชะลอการเจรญเตบโตบางชนด หรอมสารททาใหเกดความเครยดของนาขนในหลอดทดลอง ทาใหพชมการเจรญเตบโตในอตราทชามาก ๆ เพอเปนการประหยดแรงงาน เวลา และอาหารในการทจะตองทาการยายเนอเยอบอย ๆ จนกวาเมอใดทตองการจะเพมปรมาณเนอเยอนนสามารถยายลงเลยงในอาหารสตรปกตของพชชนดนน ๆ อกวธหนงกคอ การเกบรกษาเนอเยอไวในไนโตรเจนเหลวท อณหภมตาถง -196 องศาเซลเซยส ในสภาพเชนนเซลลและเนอเยอจะคงสภาพและมชวตอยไดยาวนาน

นอกจากนยงมคณประโยชนอกหลายประการ เชน เพอการผลตพชทนทานตอสภาพแวดลอม ทนกรด ทนเคม ฯลฯ หรอการใชประโยชนเกยวกบการศกษาทางชวเคม และสรรวทยาของพช เปนตน

5.2 ประวตการพฒนางานเพาะเลยงเนอเยอพช การนาชนสวนของพชมาบงคบใหมการเจรญเตบโตตามตองการในสภาพปลอดเชอหรอการ

เพาะเลยงเนอเยอพชนน เปนผลจากการประกาศตงทฤษฎเซลลของ ชไลเดน (Schleiden) และชวนน (Schwann) ในป ค.ศ. 1838 ทฤษฎเซลลซงใชไดกบสงมชวตทกชนดนนกลาววาสงมชวตทงหลายประกอบขนดวยเซลลและผลตภณฑของเซลล โดย Schwann ไดแสดงความเหนไวดวยวา เซลลทมชวตแตละเซลลของสงมชวตซงมหลายเซลล (multicellular organism) ควรจะพฒนาเปนสงมชวตใหมได หากไดรบสภาพแวดลอมทเหมาะสม

Page 40: วิทยาศาสตร์ - Knowledge of Life ... · โครงสร างรายว ิชา พว 02017 เทคโนโลยีชีวภาพ 7 - ตอนที่

เ ท ค โ น โ ล ย ช ว ภ า พ | 39

ความสามารถดงกลาวของเซลลนนถกเรยกภายหลงโดย มอรแกน(Morgan) ในป ค.ศ. 1901

วา Totipotency แนวคด Totipotency นไดรบความสนใจมากจากนกพฤกษศาสตร ในป ค.ศ. 1878 ฮาเบอรลนดต(Haberlandt) นกพฤกษศาสตรชาวเยอรมน ซงตอมาไดรบการยกยองวาเปน

บดาของงานเพาะเลยงเนอเยอพช ไดรายงานไวในป ค.ศ. 1902 ถงความพยายามครงแรกของการเพาะเลยงเนอเยอ เขาไดทดลองเลยงเซลลเดยว ๆ ซงแยกจากใบพช 4 ชนดในสารละลายเกลอแรสตรสาหรบ hydroponic ของ นอพ(Knop) ซงเตมนาตาลซโครสเซลลเหลานนไดเพมขนาด เปลยนรปราง สะสมแปงในคลอโรพลาสตและมผนงหนาขน แตไมมเซลลใดแบงตวและเซลลทงหมดไดตายไปภายในเวลาเพยง 1 เดอนเทานน ความลมเหลวของ ฮาเบอรลนดต(Haberlandt) ในครงนเกดขนเนองจากเขาเลอกใชเซลลทพฒนาไปมากแลว และพชทเขาใชเปนแหลงของเซลลกยงเปนพชใบเลยงเดยวซงนามาเลยงไดยาก นอกจากนสตรนายาเพาะเลยงทเขาใชกเปนเพยงสตรงาย ๆ แมงานทดลองไดลมเหลว ฮาเบอรลนดต(Haberlandt) กยงไดแสดงถง อจฉรยภาพของเขาไวโดยเสนอใหใชของเหลวจาก embryo sac เปนอาหารเพาะเลยงและเขายงไดทานายไวดวยวามนษยจะสามารถผลตเอมบรโอเทยม (artificial embryo) จากเซลลราง (vegetative cell) ได นอกจากนเขายงไดเสนอแนวคดเรองการอนบาลเซลล(nurses culture) และการเลยงเซลลในหยดอาหารเหลว (hanging drop technique)หลงจากการรายงานของ ฮาเบอรลนดต (Haberlandt) งานวจยดานนไดเปลยนแนวจากการเลยงเซลลเดยว ๆ เปนการเลยงอวยวะ

แฮนนง(Hannig) ไดประสพความสาเรจในการเพาะเลยงเอมบรโอทพฒนาเกอบสมบรณแลวของพชวงศกะหลา ใหเตบโตเปนตนไดในป ค.ศ. 1904

คสเตอร(Kuster) ไดชกนาให โพรโทพลาสตรวมตวกน (protoplast fusion) แตโพรโทพลาสตลกผสมไมรอดชวต ในป ค.ศ. 1909

ซาย : มตทอส ชไลเดน(Matthias Schleiden)

นกพฤกษศาสตรชาวเยอรมน

ขวา : เทโอดอร ชวนน (Theodor Schwann)

นกสตววทยาชาวเยอรมน

Page 41: วิทยาศาสตร์ - Knowledge of Life ... · โครงสร างรายว ิชา พว 02017 เทคโนโลยีชีวภาพ 7 - ตอนที่

เ ท ค โ น โ ล ย ช ว ภ า พ | 40

นดสน(Knudson) ไดประสบความสาเรจในการเพาะเมลดกลวยไมในสภาพปลอดเชอไดเปนครงแรกในป ค.ศ. 1922 ซงเดมนนตองเพาะเชอราพวก ไมคอรไรซา(mycorrhiza)รวมกบการเพาะเมลดกลวยไมเนองจากเมลดกลวยไมไมมเอนโดสเปรมเหมอนเมลดทว ๆไป

ไล-แบซ(Lai-bach) ไดแยกเอาเอมบรโอมาเพาะเมลดซงเพาะไมไดของลกผสมขามชนดของ Linum perenne x L. austriacum มาเพาะเลยงเปนตนกลาไดสาเรจในชวงป ค.ศ. 1925-1929 ซงเปนการหลกเลยงความเขากนไมไดของคผสมหลงจากการปฏสนธ การชวยชวตเอมบรโอนไดเปนเทคนคซงมประโยชนตองานปรบปรงพนธในเวลาตอมา

ไวต(White) และ กอเทอเรต(Gautheret) ในป ค.ศ. 1934 โดย ไวต(White) ไดรายงานถงความสาเรจของการเพาะเลยงปลายราก มะเขอเทศใหเจรญไดอยางไมมทสนสดในอาหารทมเกลอแร นาตาล และสารสกดจากยสต (yeast extract)

กอเทอเรต (Gautheret) ประสพความสาเรจในการเพาะเลยงเนอเยอแคมเบยมของรากแครอทไดอยางตอเนองเปนครงแรกในป ค.ศ. 1939 พรอม ๆ กบ White ซงสามารถเพาะเลยงเนองอก (tumor) ของยาสบลกผสมขามชนดระหวาง Nicotina glauca X N. langsdorffii ไดอยางตอเนอง ในปเดยวกนนนเองทงกอเทอเรต(Gautheret), ไวต(White) และโนเบคอรต(Nobe’court) ตางไดรายงานความสาเรจในการเพาะเลยงเนอเยอแครอทไดอยางตอเนอง งานของทงสามทานนไดรบการยกยองวาเปนพนฐานของงานเพาะเลยงเนอเยอในเวลาตอมา

สคก(Skoog) ป ค.ศ.1944 ไดรายงานการเพาะเลยงยาสบเปนครงแรกในการศกษาครงนเปนการศกษาการเกดยอดพเศษจากเนอเยอยาสบ มราชเก (Murashige)และสคก(Skoog) ในป ค.ศ. 1962 เปนปททานทงสองไดพฒนาสตรอาหารขนมาซงเปนสตรอาหารทมความเหมาะสมในการนามาเพาะเลยงเนอเยอพชแทบทกชนดและเปนทนยมแพรหลายในปจจบน

อรกสน(Eriksson) ป ค.ศ. 1969 สามารถแยกโพรโทพลาสตไดสาเรจเปนครงแรก

หลงจากป ค.ศ. 1979 มการนายนอนเขาไปใสในโพรโทพลาสตมการศกษากนอยางกวางขวางโดยใชแบคทเรยเปนตวพายนใหมเขาไปหรอใชเครองมออยางอนฉดยนใหมเขาไปในโพรโทพลาสตและการเพาะเลยงเซลลในอาหารเหลวเพอใหผลตสารขนมา ซงสารทไดนามาใชประโยชนอน ๆ เชน ยา เอนไซมหรอฮอรโมนตางๆ

สาหรบงานเพาะเลยงเนอเยอพชในประเทศไทย ไดเรมขนราวป พ.ศ. 2484 (ค.ศ. 1941)โดย

หลวงนตย เวชวศษฐ ไดเพาะเมลดกลวยไมบนอาหารสงเคราะหในสภาพปลอดเชอตามวธของ Knudson

(1922) ไดสาเรจ ซงการเพาะเมลดกลวยไมซงปกตไมมเอนโดสเปรมจดเปนการเพาะเลยงเอมบรโออยางหนง ตอมาราวป พ.ศ. 2510 จงไดเรมมการเพาะเลยงตากลวยไมเพอขยายพนธเปนไมอาศยเพศขนโดยการรเรม และสนบสนนของศาสตราจารยกตคณถาวร วชราภย แหงจฬาลงกรณมหาวทยาลยภายใตการ

Page 42: วิทยาศาสตร์ - Knowledge of Life ... · โครงสร างรายว ิชา พว 02017 เทคโนโลยีชีวภาพ 7 - ตอนที่

เ ท ค โ น โ ล ย ช ว ภ า พ | 41

สงเสรมของทาน ประเทศไทยจงมหองปฏบตการเพาะเลยงเนอเยอเปนการคา เปดบรการขยายพนธกลวยไมใหแกเกษตรกรเปนประเทศท 3 ของโลกถดจากประเทศฝรงเศสและสหรฐอเมรกา นกวทยาศาสตรของประเทศไทยอกหลายทานไดเผยแพร และพฒนาวงการเพาะเลยงเนอเยอพชในเวลาตอมา

5.3 หองปฏบตการ เครองมอและอปกรณ การเลยงเนอเยอเปนการเลยงชนสวน เซลล โพรโทพลาสต บนอาหารสงเคราะห ใน

อาหารสงเคราะหมสวนประกอบทเหมาะสมกบการเจรญของเชอจลทรยดวย ในการเลยงเนอเยอจาเปนทตองทาการฆาเชอจลนทรยทตดมากบวสดพนธพช อาหาร เครองมอทใชทงหมดโดยเฉพาะอยางยงเครองมอทใชในการตดและเลยงเนอเยอ ซงตองทาในสภาพปลอดเชอ ความสะอาดเปนหวใจสาคญโดยการเพาะเลยงเนอเยอ ถาไมสะอาดเนอเยอทเลยงจะตายเพราะเกดการปนเปอนของเชอจลนทรย เพอใหไดสภาพทปลอดเชอในระดบทสง ตองคานงถงหองปฏบตการเพาะเลยงเนอเยอ จะแบงออกเปนสวนๆดงน

องคประกอบพนฐานของหองปฏบตการทวไปนน มดงน 1. พนทซกลาง เปนบรเวณสาหรบวางอางลางขนาดใหญ ชนผงเครองแกวในบางแหงอาจใช

เครองลางเครองแกว บรเวณนควรมถงนากลน การลางเครองแกวนน ปจจบนจงนยมแชเครองแกวในสารละลายผงซกฟอกหรอนายาลางจานแลวลางในนาอนแลวจงกลวดวยนากลน ถาวนแหงตดเครองแกว ควรละลายวนดวยนารอนกอนลาง หากภาชนะนนมการเปอนปนของเชอ ควรนงฆาเชอกอนเปดภาชนะ แลวจงนาไปลาง

2. พนทเตรยมอาหาร เปนพนทซงตองการโตะขนาดใหญและตเกบสารเคม เครองแกว ภาชนะสาหรบเพาะเลยง และจกหรอฝา พนทนจะตองวางเครองมอตางๆ เชน เครองชง เครองวดความเปนกรด-เบส เตาไฟฟา ถงพลาสตก หรอขวดแกว ตลอดจนอปกรณการตวง และตเยนเกบสารเคมบรเวณนยงตองเปนทตดตงของหมอนงความดนไอ และชนวางของเพอใหสะดวกแกการขนยายและวางอาหารทเตรยมแลว เนองจากบรเวณนตองมเครองมอทผลตความรอนทาใหพนทนอณหภมคอนขางสง จงตองจดใหมการถายเทอากาศจากภายนอก

3. พนทปลอดเชอ เปนหวใจสาคญของการผลตพชในสภาพปลอดเชอในทซงอากาศแหงและคอนขางสะอาด ผปฏบตอาจตดยายเนอเยอบนโตะธรรมดาไดแตการใชตปลอดเชอหรอหองปลอดเชอ ทาใหมโอกาสเสยหายเนองจากการปนเปอนของจลนทรยนอยลง การวางตปลอดเชอควรเลอกใหเหมาะสม เนองจากการเคลอนยายตเปนสงทไมควร ความรอนทเกดจากการฆาเชอเครองมอและมอเตอรในตปลอดเชอ ทาใหอณหภมของบรเวณปลอดเชอคอนขางสง ดงนนเครองปรบอากาศจงเปนสงจาเปนตอการควบคมอณหภมใหเหมาะสมกบการปฏบตงาน นอกจากนพดลมดดอากาศอาจเปน

Page 43: วิทยาศาสตร์ - Knowledge of Life ... · โครงสร างรายว ิชา พว 02017 เทคโนโลยีชีวภาพ 7 - ตอนที่

เ ท ค โ น โ ล ย ช ว ภ า พ | 42

สงจาเปน หากมการใชหลอดแสงเหนอมวง (Ultraviolet lamp) เพอการฆาเชอ เนองจากการใชหลอดชนดนทาใหเกดกาซโอโซนซงเปนอนตรายขน

4. พนทเพาะเลยง ควรกนแบงเปนหองยอยเพอใหสะดวกในการปรบสภาพแวดลอมใหไดตามความตองการของพช การออกแบบชนวางภาชนะเพาะเลยงนนตองคานงถงการถายเทอากาศอยางมากดวย เพราะในบรเวณนมความรอนซงเกดจากการใชหลอดไฟฟาจานวนมาก ในพนทเพาะเลยงนจาเปนตองมการควบคมสภาพอณหภม แสง และความชนใหมคาคอนขางคงท และสมาเสมอทวกนทงพนทเพาะเลยง ซงปกตนนอณหภมเฉลยควรเปน25-28 องศาเซลเซยส ความชนสมพทธราว 60-70 เปอรเซนต กรณทมการเพาะเลยงเนอเยอพชในอาหารเหลว จะตองใชเครองเขยาซงควรวางใหใกลเสาเพอใหเกดแรงสนสะเทอนแกหองปฏบตการนอยทสด

5. พนทสงเกตการณ เปนทตงของเครองมอและอปกรณทใชในการเกบขอมล เชน กลองจลทรรศน เครองหมนเหวยง และเครองชง พนทนมกจะมบรเวณไมมากนก บางครงอาจจดรวมไวในพนทปลอดเชอเพอใหสะดวกในการทางานพนททง 5 สวนทกลาวแลวนน มความสะอาดและความตองการถายเทอากาศจากภายนอกแตกตางกน นอกจากนความจาเปนของระดบอณหภมในแตละสวนกตางกนดวยการจดพนทตาง ๆ เขาดวยกน จะตองจดใหพนทสกปรกและพนทสะอาดอยรวมเปนกลม โดยพนทสองกลมตองแยกจากกนอยางเดดขาด และตองคานงถงเสนทางการเคลอนยายของจากพนทหนงไปยงอกพนทหนงดวย

แตในการปฏบตงาน หองปฏบตการควรจะมอยางนอย 3 สวนไดแกบรเวณเตรยมอาหาร บรเวณถายเนอเยอและหองเพาะเลยงเพอความสะดวกทงสามสวนจะอยในหองเดยวกนกไดโดยมการแบงเปนสดสวน

5.4 อปกรณและเครองมอทใช อปกรณทใชกบงานเพาะเลยงเนอเยอคอนขางมมากชนด การจดวางเครองมอตองคานงถงความสะดวกในการใชตอพนทใหเกดประโยชนมากทสด ถากาหนดชนดของเครองมอตามตาแหนงของการใชงานภายในหองปฏบตการจะแบงออกเปน 3 หองใหญๆ คอ

1. หองเตรยมอาหาร ควรมอปกรณและเครองมอ ดงน - เครองชง มทงแบบอยางหยาบ คอ ชงนาหนกตาสด 0.01 กรม และอยางละเอยดชงไดตาถง

0.001 กรม หรอ 0.0001 กรม - ชอนตกสารเคม มทงแบบทเปนโลหะและทเปนพลาสตก - เครองวดความเปนกรดเปนดาง - เตาอนความรอนและเครองคน ใชสาหรบอนหรอหลอมอาหารพรอมดวยตวคนระบบ แมเหลก

Page 44: วิทยาศาสตร์ - Knowledge of Life ... · โครงสร างรายว ิชา พว 02017 เทคโนโลยีชีวภาพ 7 - ตอนที่

เ ท ค โ น โ ล ย ช ว ภ า พ | 43

- เตาอบไมโครเวฟ ใชสาหรบเคยวหรอหลอมอาหาร นอกจากนสามารถใชเตาลวดความรอน หรอเตาแกสแทนได ในกรณทเตรยมอาหารคราวละมากๆ เตาแกสจะเหมาะสมกวา - ตเยน สารเคมบางตวมความจาเปนทจะตองเกบรกษาไวทอณหภมตา เพราะมฉะนนแลว จะ ทาใหเสอมคณสมบต ได เชน ฮอรโมน วตามน รวมทงสารละลายเขมขนของอาหาร - เตาอบความรอน ใชสาหรบอบฆาเชอทตดมากบเครองมอ หรออปกรณทสามารถทนตอ ความรอนสงๆ ได เชน พวกทเปนเครองแกวและโลหะ โดยอาศยความรอนทใช คอ ประมาณ 180 องศาเซลเซยส เวลานานประมาณ 3 ชงโมง - หมอนงความดน ใชสาหรบนงฆาเชอในอาหารเพาะเลยงเนอเยอ และเครองมอทไมสามารถ ทนตอความรอนของเตาอบความรอนได ความดนทใชประมาณ 15 ปอนดตอตารางนว เวลานานประมาณ 15 นาท - เยอกรอง เนองจากมสารเคมบางชนดทไมสามารถผานการฆาเชอดวยหมอนงความดนได ทาใหเสอมคณภาพได จงตองกรองโดยมรกวางประมาณ 0.22 ไมครอน ซงสามารถกรอง เอาอนภาคของแบคทเรยและสปอรของราได - เครองแกวตางๆ เชน หลอดทดลอง ขวด ขวดรปชมพ ปเปต กรวยแกว และแทงแกวคนสาร เปนตน 2. หองถายเนอเยอ ควรมอปกรณและเครองมอ ดงน

- ตยายเนอเยอ เปนตกรองอากาศใหบรสทธปลอดจากอนภาคของราและแบคทเรย - ตะเกยง ใชตะเกยงแอลกอฮอล หรอแกส - กระดาษกรอง - จานแกว - มดผาตดแบบตางๆ พรอมใบมด - ปากคบ

3. หองเลยงเนอเยอ ควรมอปกรณและเครองมอ ดงน - เครองควบคมอณหภม ภายในหองจะตองมอณหภมประมาณ 23 องศาเซลเซยส - ชนสาหรบวางขวดเลยงเนอเยอ ซงมขนาดทเหมาะสมสะดวกตอการทางานหรอตดตามการ ปนเปอนและการเจรญเตบโต ชนตองไมสงเกนไป และตองมหลอดไฟใหแสงสวางดวยหลอด ฟลออเรสเซนต ทใหความสวางประมาณ 3,000 ลกซ - ตวตงเวลา ใชสาหรบตงเวลาในการปดเปดไฟ เพอกาหนดความยาวของชวงแสง - เครองเขยา สาหรบเลยงเนอเยอพชในสภาพอาหารเหลว

Page 45: วิทยาศาสตร์ - Knowledge of Life ... · โครงสร างรายว ิชา พว 02017 เทคโนโลยีชีวภาพ 7 - ตอนที่

เ ท ค โ น โ ล ย ช ว ภ า พ | 44

หมอนงความดน (autoclave) ตอบแหง (hot air oven) ใชอบฆาเชอ ใชฆาเชออาหารและนากลน เครองแกวและสแตนเลส

เครองชงหยาบและเครองชงละเอยด ใชชงสารเคม เครองวดคาความเปนกรดดาง (pH meter) ใชวดคาความเปนกรดดางของสารอาหาร ตปลอดเชอ (larmina flow) ใชปฏบตงานสาหรบงานทตองการความสะอาดสง

เชน ฟอกชนสวน เพาะเลยงเนอเยอ เพอปองกนการตดเชอจากภายนอก

Page 46: วิทยาศาสตร์ - Knowledge of Life ... · โครงสร างรายว ิชา พว 02017 เทคโนโลยีชีวภาพ 7 - ตอนที่

เ ท ค โ น โ ล ย ช ว ภ า พ | 45

อปกรณภายในต ทจาเปนสาหรบงานเพาะเลยงเนอเยอ เชน ตะเกยง ปากคบเนอเยอ มดผาตด กระบอก ใสแอลกอฮอลสาหรบฆาเชออปกรณ จานแกวรองชนสวนเนอเยอ เปนตน

ภาพตวอยางเครองมอ อปกรณทใชในการเพาะเลยงเนอเยอพช ภาพตวอยางหองเตรยมอาหารเนอเยอพช ภาพจาก http://gotoknow.org/blog/tissueculture/124140

Page 47: วิทยาศาสตร์ - Knowledge of Life ... · โครงสร างรายว ิชา พว 02017 เทคโนโลยีชีวภาพ 7 - ตอนที่

เ ท ค โ น โ ล ย ช ว ภ า พ | 46

หองยายเนอเยอพช

ภ า พ จ า ก http://www.bloggang.com/viewdiary.php?id=orchids-and-fern&group=1 &month=0 6 -2007&date=04

หองเลยงเนอเยอพช

ภาพจาก http://biology.pcctrg.info/?p=91 ตวอยางภาพหองเตรยมอาหาร หองยายเนอเยอพช หองเลยงเนอเยอพช

Page 48: วิทยาศาสตร์ - Knowledge of Life ... · โครงสร างรายว ิชา พว 02017 เทคโนโลยีชีวภาพ 7 - ตอนที่

เ ท ค โ น โ ล ย ช ว ภ า พ | 47

วธปฏบตเพอปองการการตดเชอ ในการทางานเกยวกบการเพาะเลยงเนอเยอนน จาเปนตองปองกนการตดเชอจลนทรยจาก

ภายนอก เพราะจลนทรยตาง ๆ สามารถใชสารอาหารวนไดเชนกน จลนทรยเหลานเจรญเตบโตไดอยางรวดเรวกวาชนสวนเนอเยอพชหรอเมลด ทาใหเนอเยอตายหรอเนาเสยไป การปนเปอนจากเชอภายนอกเรยกกวา Contamination ซงสามารถเกดขนไดตลอดเวลาทปฏบตงาน เนองจากทกสงทกอยางไมวาจะเปนอากาศ พนโตะรางกายของผปฏบตลวนมเชอจลนทรยอน ๆ ปนเปอนทงสน หรอบางครงอปกรณตาง ๆ ทผานการทาใหปลอดเชอแลว เมอจะนาออกมาใชบางสวนแตไมตองการใหสวนทเหลอเกดการปนเปอนขน วธทจะชวยปองกนไมใหเกดการปนเปอนจากภายนอกหรอลดอตราเสยงในการปนเปอนจากเชออนๆ ใหปฏบตดงน 1. เชดพนโตะบรเวณทจะปฏบตงานดวยนายาฆาเชอสวนใหญนยมใชเอทลแอลกอฮอล 70 เปอรเซนต และเชดมอทงสองขางของผปฏบตงานดวยเชนกน 2. ใชเทคนคปลอดเชอ (aseptic technique) เพอปองกนการปนเปอนของเชอภายนอกโดยใชไฟจากตะเกยงแอลกอฮอลหรอตะเกยงบนเสนเผาโดยตรง เมอ

2.1 เปดจกหรอฝา ภาชนะหรออปกรณทปลอดเชอ 2.2 กอนปดจกหรอฝา ภาชนะหรออปกรณทปลอดเชอ

3. ควรปฏบตงานใกล ๆ บรเวณทตงตะเกยง เพราะอากาศบรเวณนไดรบความรอนจากไฟตะเกยง อากาศจะลอยขนจงเปนบรเวณทมเชอนอย 4. อปกรณทใชหยบหรอตดชนเนอเยอ เชน ปากคบ มดผาตด ใหชบแอลกอฮอล 95 เปอรเซนต แลวเผาไฟใหทวบรเวณสวนทจะยนเขาไปภายในภาชนะทใสเนอเยอ เมอใชแลวใหชบแอลกอฮอล 95 เปอรเซนต เผาฆาเชอกอนวางอปกรณ ถาใชปเปตในการเคลอนยายของเหลว ปเปตจะผานการ อบฆาเชอมาแลว การหยบปเปตออกจากกระบอกปเปตตองใชเทคนคปลอดเชอเชนกน เมอใชเรยบรอยแลวใหแชไวในนายาฆาเชอกอนนาไปลาง

5.5 อาหารเพาะเลยงเนอเยอพช ปจจยทสาคญมากอยางหนงทจะทาใหการเพาะเลยงเนอเยอประสบความสาเรจ คอสตรอาหาร

ทเหมาะสม ซงตองประกอบดวยอาหารทพชสามารถนาไปใชไดอยางมประสทธภาพ มกมการเรยกอาหารทใชเพาะเลยงเนอเยอแตกตางกนไป เชน อาหารวทยาศาสตร อาหารสงเคราะห อาหารวน ฯลฯ ใหเขาใจวาเปนอาหารทใชกบการขยายพนธพช ดวยการเพาะเลยงเนอเยอเหมอนกน อาหารทนยมใชมหลายสตรแตละสตรจะเรยกตามชอผทคดคนสตรอาหารนนๆ ซงจะถกปรบใหใกลเคยงกบธาตอาหารทพชไดรบในสภาพธรรมชาตมากทสด โดยเพมในสวนของสารควบคมการเจรญเตบโต นาตาล วตามน เชน สตร MS ( Murashige & Skoog , 1962) สตรGamborg (B – 5 , 1970) สตร VW ( Vacin &

Page 49: วิทยาศาสตร์ - Knowledge of Life ... · โครงสร างรายว ิชา พว 02017 เทคโนโลยีชีวภาพ 7 - ตอนที่

เ ท ค โ น โ ล ย ช ว ภ า พ | 48

Went , 1949 ) และสตร WPM ( Gloyd and McCown , 1980 ) เปนตน การเลอกใชอาหารสตรใดขนอยกบความเหมาะสมของชนดพชและวตถประสงคทใช แตกตางกนตามชนดหรอพนธพช หรอตามพฒนาการของเนอเยอ สวนประกอบพนฐานของสตรอาหารประกอบดวย ธาตอาหารหลก ธาตอาหารรอง เกลอแร และวตามน ตางๆสารอาหารอนๆ ทจาเปน ไดแก กรดอะมโน สาควบคมการเจรญเตบโต หรอสารสกดจากพช ซงมผลตอการเพมจานวน และการพฒนาของเซลลพช

ชนดของอาหารเพาะเลยงเนอเยอพช อาหารเพาะเลยงเนอเยอ ม 2 รปแบบภายใตสตรเดยวกน แลวแตผปฏบตเหนวาในระยะไหนควรใชอาหารรปแบบใดแลวสงผลดตอการพฒนาของชนพชไดดกวา ไดแก 1. อาหารแขง (Solid medium) เปนเพยงการผสมวนลงในอาหาร ประมาณ 0.7 -1 % หรอ7-10 กรม ตออาหาร 1 ลตร เพอชวยพยงชนพชใหสามารถเจรญเตบโตอยบนอาหารได 2. อาหารเหลว ( Liquid medium) เปนอาหารทไมมสวนผสมของวน ชนพชทเลยงในอาหารเหลวมกจะมการเจรญเตบโตทด และคอนขางรวดเรว แตตองระวงเรองการถายเทอากาศของชนพช ถาเลยงเนอเยอในอาหารเหลว จาเปนตองเลยงบนเครองเขยา (Shaker) ควบคกนไปเสมอ ทงนเครองเขยาจะเคลอนไหวดวยการหมนในแนวขนานกบพนโลก อตรา 100- 120 รอบตอนาท การเขยาตลอดเวลาจะชวยใหออกซเจนละลายลงในอาหารสงผลดตอการเจรญเตบโตของเนอเยอพชบนอาหารเหลวเปนเวลานานพชอาจมการฉานา หากพบอาการดงกลาว ควรหยดการใชอาหารเหลว และเปลยนไปใชอาหารแขงจะสามารถลดอาการฉานาของพชลดลงได สตรอาหารเพาะเลยงเนอเยอพช การทจะตดสนใจวาจะเลอกอาหารสตรใด รปแบบไหนเพอมาทาการเพาะเลยง ตองคานงถงสายพนธ อายพช ชนสวนทใช โดยเฉพาะอยางยงวตถประสงคของการเพาะเลยง ถาเพอการปรบปรงพนธ จะใชสตรอาหารทแตกตางจากการเพาะเลยงเนอเยอ เพอใหตนทไดมลกษณะเหมอนตนแม ในทนจะขอยกตวอยางสตรอาหารทเปนทนยม และใชไดผลดเปนตวอยาง 8 สตร ดงน 1. สตร VW (Vacin and Went, 1949) ใชกบการเพาะเลยงเนอเยอกลวยไม 2. สตร MS (Murashige and Skoog; 1962) สามารถใชเพาะเลยงเนอเยอ 3. สตร Hidebrandt (1962) ใชเพาะเลยงแคลลสยาสบ 4. สตร White (1963) ใชเพาะเลยงสวนราก 5. สตร Miller (1963) ใชเพาะเลยงอบละอองเกสรของขาว 6. สตร Y 3 (Eeuwens; 1967) ใชเพาะเลยงเนอเยอตระกลปาลม เชน มะพราวกะท อนทผาลม ปาลมนามน เปนตน

Page 50: วิทยาศาสตร์ - Knowledge of Life ... · โครงสร างรายว ิชา พว 02017 เทคโนโลยีชีวภาพ 7 - ตอนที่

เ ท ค โ น โ ล ย ช ว ภ า พ | 49

7. สตร B 5 (Gamborg; 1970) ใชเพาะเลยงพชสาคญทางเศรษฐกจหลายชนด เชน ถวเหลอง เปนตน 8. สตร WPM (Lloyd and McCown: 1980) ใชเพาะเลยงพชทเปนไมเนอแขง (Woody species)

การเตรยมอาหารเพาะเลยงเนอเยอ

การเลอกใชสตรอาหารในการเพะเลยงเนอเยอขนอยกบความเหมาะสมของชนดพช หรอตามพฒนาการของเนอเยอ สาหรบสตรอาหารทนยมกนแพรหลายมากทสด คอ สตรของ Murashige and Skoog (1962) หรอสตร Ms

ชอของสาร ปรมาณสารปกต (มก./ล.)

ปรมาณสารทใชการเตรยมอาหาร 1 ลตร (มก.)

Stock A ความเขมขน 50 เทา แอมโมเนยมไนเตรท (NH4NO3) โปตสเซยมไนเตรท (KNO3)

1,650 1,900

1,650x50 =82,500 1,900x50 =95,000

Stock B ความเขมขน 50 เทา โปตสเซยมไดไฮโดรเจนฟอสเฟต (KH2PO4) กรดบอรค (H3BO3) แมงกานสซลเฟต (MnSO4 . 1H2O) ซงคซลเฟต (ZnSO4 . 7H2O) โปตสเซยมไอโอไดด (KI) โซเดยมโมลบเดต (Na2MoO4 . 2H2O) คอบเปอรซลเฟต (CuSO4 . 5H2O) โคบอลทคลอไรด (CoCl2 . 6H2O)

170 6.2 16.9 6.14 0.83 0.25 0.025 0.025

170x50 = 8,5006.2x50 = 31016.9x50 = 845 6.14x50 = 4300.83x50 = 41.50.25x50 = 12.5 0.025x50 = 1.25 0.025x50 = 1.25

Stock C ความเขมขน 100 เทา แมกนเซยมซลเฟต (MgSO4 . 7H2O)

370

370x100 = 37,000

Stock D ความเขมขน 100 เทา แคลเซยมคลอไรท (CaCl2 . 2H2O)

440

440x100 = 44,000

Stock E ความเขมขน 100 เทา โซเดยมเอทธลนไออะมนไตรอะซเตท (Na2EDTA)

37.3

37.3x100 = 37,300

Page 51: วิทยาศาสตร์ - Knowledge of Life ... · โครงสร างรายว ิชา พว 02017 เทคโนโลยีชีวภาพ 7 - ตอนที่

เ ท ค โ น โ ล ย ช ว ภ า พ | 50

ชอของสาร ปรมาณสารปกต (มก./ล.)

ปรมาณสารทใชการเตรยมอาหาร 1 ลตร (มก.)

Stock Organic ความเขมขน 200 เทา มายโยอนโนซตอล (Myo-inositol) ไกลซน (Glycine) กรดนโคตนค (Nicotinic acid) ไพรดอกซน (Pyridoxine-HCl) ไทอะมน (Thiamine HCl)

100 2.0 0.5 0.5 0.1

100x200 = 20,0002.0x200 = 400 0.5x200 = 1000.5x200 = 1000.1x200 = 20

ขนตอนการเตรยมอาหารสตรMS 1 ลตร 1. เตรยมนากลนปรมาตร 300 มล. 2. ดดสารจากสารละลายความเขมขน (stock) ตามปรมาตรทคานวณไดจากสตร ดงน ปรมาตรทตองการใช เทากบปรมาตรทตองการเตรยมอาหารหารดวยจานวนเทา เชนใน stock A มความเขมขน 50 เทา ตองการเตรยมอาหาร 1 ลตร (1,000 มล.) ดงนน ปรมาตรทตองการใช = 1000/50 = 20 มล. 3. เตมนาตาล 30 กรม 4. เตมสารควบคมการเจรญเตบโตตามความตองการของสตรอาหาร 5. ปรบปรมาตรใหครบ 1,000 มล. 6. ปรบคาความเปนกรด-ดาง ดวย สารละลายกรดไฮโดรคลอรก (HCI) และ โพแทสเซยม ไฮดรอกไซด (KOH) โซเดยมไฮดรอกไซด (NaOH) ใหไดคาpH เทากบ 5.6 7. เตมวน 7.5 กรม ในกรณททาอาหารแขง 8. เคยวอาหารเพอละลายวนดวยความรอน 9. กรอกอาหารลงในภาชนะใหมปรมาตรใกลเคยงกน โดยพยายามใหอาหารไมเปอนปาก ภาชนะเพอปองกนการเปอนปนจากจลนทรย ปกตอาหารในภาชนะนนควรมความสงจาก กนภาชนะราว 0.6 ซม. ทงนอาจสงมากหรอนอยกวานกไดเมอกรอกอาหารลงภาชนะแลว จะตองรบปดฝาภาชนะโดยเรวทสดเพอลดประชากรของจลนทรยทอาจตกลงไปได 10. นาภาชนะทบรรจอาหารไปนงฆาเชอในหมอนงอดไอ โดยใชอณหภม 121 องศาเซลเซยส นาน 15-30 นาท ขนกบปรมาตรอาหาร เมอนงตามเวลาทเหมาะสมแลวตองรบนา อาหารออกจากหมอนงอดไอเพอปองกนการทวนไมแขงตว

Page 52: วิทยาศาสตร์ - Knowledge of Life ... · โครงสร างรายว ิชา พว 02017 เทคโนโลยีชีวภาพ 7 - ตอนที่

เ ท ค โ น โ ล ย ช ว ภ า พ | 51

11. ตงภาชนะทนงฆาเชอแลวบนพนระนาบ เพอใหอาหารแขงตว หรออาจวางบนพนลาดใน กรณทใสอาหารในหลอดเลยงเชอ หากอาหารทเตรยมนนมถานเปนองคประกอบควรเขยา ขวดหลงจากนาออกจากหมอนงอดไอเพอไมใหถานจมอยทกนขวด และหากตองเตมสารเคม ทฆาเชอดวยการกรอง ควรเตมขณะทอาหารมอณหภมราว 40 องศาเซลเซยส ซงเปน อณหภมทมอทนได การเตมสารนตองทาในตปลอดเชอ และตองเขยากอนปลอยใหอาหาร แขงตวเมออาหารแขงตวและเยนแลว จงรบปดฝาภาชนะใหแนนแลวนาไปเกบในทสะอาด และอณหภมตากวา 28 องศาเซลเซยส เพอรอการนาไปใชตอไป ผสมสารเคม ปรบ pH ของอาหารเปน 5.67 - 5.70

ตกใสขวด นงฆาเชอทอณหภม 121 เซลเซยส ความดน 15 ปอนด/ ตารางนว นาน 15-20 นาท

Page 53: วิทยาศาสตร์ - Knowledge of Life ... · โครงสร างรายว ิชา พว 02017 เทคโนโลยีชีวภาพ 7 - ตอนที่

เ ท ค โ น โ ล ย ช ว ภ า พ | 52

อาหารทพรอมสาหรบเลยงเนอเยอพช

ภาพขนตอนการเตรยมอาหารเพาะเลยงเนอเยอพช ภาพจาก http://www.rspg.or.th/information/information_11-1.htm

5.6 เทคนคการเพาะเลยงเนอเยอพช

การเลอกชนสวน

ขนาดของเนอเยอ โดยเนอเยอทมขนาดใหญจะงายตอการปนเปอนจากจลนทรยและเชอโรค ตาง ๆ ขณะทเนอเยอขนาดเลกมโอกาสหลกเลยงการปนเปอนไดดขน อยางไรกตาม ขนาดของเนอเยอทเลกทสดทมประสทธภาพ เปนสงทควรพจารณา เนองจากเนอเยอเจรญทมขนาดเลกเกนไปอาจโตชา และไมตอบสนองตอการเพาะเลยงเทาเนอเยอทมขนาดใหญ หากเกดสภาพเครยดหรอซอคจากการแยก ในทางปฏบตนยมแกไขโดยเลยงเนอเยอขนาดเลกหลาย ๆ ชนในภาชนะ (ขวด) เดยวกน เพอกระตนใหมการตอบสนองตอการเพาะเลยงมากขนแตอาจเกดปญหาอทธผล ของชนสวนจากแคลลสทโตเรวกวาการเลยงเนอเยอเพยงชนเดยวมาก ทาใหตองยายเนอเยอและเปลยนอาหารบอยครงขน ซงเปนการสนเปลองทงเวลา แรงงาน และคาใชจาย ทงยงเพมความเสยงตอการปนเปอนมากขนดวย

1. การเลอกตนแมพนธ ควรพจารณาดงน

1.1 พนธ นอกจากการเลอกชนดพชทตองการแลว นสยของพชทเพาะเลยงเนอเยอไดงาย หรอมการสรางรากงายขนอยกบพนธกรรม ถาเปนไปไดควรเลอกหลายพนธ เนองจากบางพนธอาจขยายพนธโดยการเพาะเลยงเนอเยองายกวาพนธอน โดยทวไปพชทขยายพนธงายดวยวธการปกชา มกจะขยายพนธไดงายโดยการเพาะเลยงเนอเยอ

1.2 สภาพของตนแมพนธ ชนสวนพชทเรมตน ทจะนามาเลยงควรมาจากตนทแขงแรง จะทาไดสาเรจมากกวาการนามาจากตนทออนแอ

Page 54: วิทยาศาสตร์ - Knowledge of Life ... · โครงสร างรายว ิชา พว 02017 เทคโนโลยีชีวภาพ 7 - ตอนที่

เ ท ค โ น โ ล ย ช ว ภ า พ | 53

1.3 หลกเลยงเนอเยอทไดจากตนแมพนธทเปนโรค ควรเลอกเฉพาะเนอเยอทสมบรณแขงแรงปลอดโรค

2. ชนสวนของพช (explant) ทกสวนของพชทประกอบดวยเซลลทยงมชวตอยสามารถนามาทาการเพาะเลยงเนอเยอไดทงนน แตความสามารถในการเจรญเตบโตอาจแตกตางกนเพราะเซลลแตละชนดมความตนตว (active) ไมเทากน เนอเยอพชทมเซลลตนตวมากทสดคอเนอเยอเจรญ ซงพบไดในสวนตาง ๆ ดงน

2.1 สวนปลายยอดของลาตน (shoot apex) เปนบรเวณทเซลลมการแบงตวมากทสด สวนนนบจากปลายยอดสดลงมาไมเกน 5 มลลเมตร

2.2 สวนปลายราก (root apex) ถดจากสวนของหมวกราก กจะมสวนทประกอบดวยเนอเยอเจรญคลายกบสวนของปลายยอด

2.3 เนอเยอเจรญในทอลาเลยง (vascular cambium) เปนเนอเยอเจรญทพบในสวนของลาตนและราก ซงอยระหวางกลมของทออาหาร และทอนา

2.4 เนอเยอเจรญทอยระหวางปลอง (intercalary meristem) ซงจะพบในพชพวก ใบเลยงเดยว ทาหนาทในการเพมความยาวของปลอง

นอกจากนมเนอเยอสวนอน ๆ ทสามารถนาทาการเพาะเลยงเนอเยอไดมดงน

- สวนของเปลอกชนใน (inner bark) ซงสวนนประกอบดวยเนอเยอของชน phloem และ cortex - สวนไส (pith) เปนสวนทในใจกลางสดของลาตนซงประกอบดวยเซลลพวก parenchyma - ใบ (leaf) ในสวนของใบมเซลลของแผนใบทเรยกวา palisade parenchyma และ spongy parenchyma อยจานวนมาก ซงนยมใชสาหรบแยกโพรโทพลาสต - ดอก (flower) สวนของดอกสวนใหญประกอบดวยเซลลพวก parenchyma ยกเวนในสวนของกานดอก (peduncle) และฐานรองดอก (receptacle) ซงอาจมเนอเยอเจรญอยดวยยกตวอยางในฐานรองดอกของเยอบ ร าและ เบญจมาศท สามารถชกน า ให เก ด ตนไ ด ด - ผล (fruit) เนอเยอของผลสวนใหญประกอบดวยเซลลพวก parenchyma โดยเฉพาะอยางยงในผลสด (fleshy fruit) ชนดทผลมเปลอกหมผลนมทงผล มกมเมลดมากมาย (berry) เชน กลวย

Page 55: วิทยาศาสตร์ - Knowledge of Life ... · โครงสร างรายว ิชา พว 02017 เทคโนโลยีชีวภาพ 7 - ตอนที่

เ ท ค โ น โ ล ย ช ว ภ า พ | 54

มะละกอ ละมด สวนผลมผนงชนนอกของเปลอกหมผล พฒนามาจากฐานรองดอก เมอผลแกผนงนจะแขงและเหนยวแนน ภายในผลนมทงผล (pepo) เชน พชตระกลแตง เปนตน และผลทมเปลอกหนาคลายหนงและมตอมนามนจานวนมาก ขางในผลแยกเปนสวนๆ ชดเจน (hesperidium) เชน พชตระกลสม เปนตน

- เมลด (seed) ในสวนของเมลดซงประกอบดวยคพภะ (embryo) ใบเลยง (cotyledon) และ endosperm ทงสามสวนนใหความสาเรจสงในการเพาะเลยง

อปกรณทใชในการฟอกฆาเชอ

1. คลอรอกซ 2. นากลนทผานการนงฆาเชอสาหรบลางชนสวนพช 3. บกเกอรใสชนสวนพช 4. สารจบใบ Tween 20 วธเตรยมนายาฟอกฆาเชอ ในการเตรยมหรอผสมสารละลายใหเกดความเขมขนทมหนวยเปนเปอรเซนต จะสามารถปฏบตไดสะดวกทสด เพราะคดเทยบจาก 100 เชน ถาจะเตรยมสารละลายคลอรอกซ 10% แสดงวาในสารสะลาย 100 มล. จะประกอบดวยคลอรอกซ ประมาณ 10 มล. ผสมกบนา 90 มล. แสดงวธเตรยมสารละลายทใชเปนประจาในการปฏบตงานตงแตเอทลแอลกอฮอล 70% คลอรอกซทระดบความเขมขน 20% และ 10% เปนตน 1. คลอรอกซ 20% มขนตอนการเตรยม ดงน 1.1 ตวงคลอรอกซ ปรมาณ 20 มล. 1.2 ตวงนากลนทนงฆาเชอแลว ปรมาณ 80 มล. 1.3 รนคลอรอกซลงในนากลนจนหมด 1.4 เตมสารจบใบลงไป 1 - 2 หยด 2. คลอรอกซ 10% มขนตอนการเตรยม ดงน 2.1 ตวงคลอรอกซ ปรมาณ 10 มล. 2.2 ตวงนากลนทนงฆาเชอแลว ปรมาณ 90 มล. 2.3 รนคลอรอกซลงในนากลนจนหมด 2.4 เตมสารจบใบลงไป 1 - 2 หยด

Page 56: วิทยาศาสตร์ - Knowledge of Life ... · โครงสร างรายว ิชา พว 02017 เทคโนโลยีชีวภาพ 7 - ตอนที่

เ ท ค โ น โ ล ย ช ว ภ า พ | 55

ขอควรระวง เมอเตรยมคลอรอกซแลวควรใชทนทไมควรเกบไวเพราะจะทาใหประสทธภาพในการฟอกฆาเชอลดลง วธฟอกฆาเชอจลนทรย ตวอยางการฟอกฆาเชอชนสวนพชดวยคลอรอกซเขมขน 20% ใชเวลา 20 นาท มลาดบขนตอนปฏบตดงน 1. ทาความสะอาดชนพชดวยนาสะอาด เชน นาไหลจากกอกทเปดไมแรงจนเกนไป เพอชะลางสงสกปรกทตดมากบชนสวนพชนน ๆ 2. ตดแตงชนพชใหเหลอไวเฉพาะสวนทตองการดวยการตดใบทงหรอตดเปน ทอนขนาดประมาณ3 -5 ซม. เพอความสะดวกในการทางานในขนตอนตอไป 3. นาชนพชแชในสารละลายคลอรอกซทมความเขมขน 20% เปนเวลา 20 นาท อาจผสมสารจบใบ(Tween-20) หรอนายาลางจาน 2 - 3 หยด เพอชวยลดแรงตกผวและทาใหสารละลายคลอรอกซเขาทาลายเชอทตดอยตามผวพชไดมากขน 4. นามาลางดวยนากลนทนงฆาเชอแลว 3 ครง ๆ ละ 3 - 5 นาท เพอลางเอาสารเคมออกใหหมดมฉะนนสารเคมทตดคางอยอาจจะยบยงการเจรญของเซลลพชได 5. ตดแตงชนพชสวนทถกสารเคมทาลาย (สจะซดกวาปกต) ตดแตละชนใหมขนาด 2 -3 ซม. วางเลยงบนอาหารวนในหองเลยงเนอเยอ ทควบคมอณหภมประมาณ 250 ซ. และแสง (แสงจากหลอดไฟฟลออเรสเซนต) ทมการเปด- ปดไฟเปนเวลา 16 - 8 ชวโมงตอวน ขอควรระวง ในขวดอาหารควรใสชนพชเพยง 1 ชนตอขวดเพอเปนการลดความเสยงตอความเสยหายทอาจเกดจากการปนเปอนของเชอจลนทรยทงหมด

Page 57: วิทยาศาสตร์ - Knowledge of Life ... · โครงสร างรายว ิชา พว 02017 เทคโนโลยีชีวภาพ 7 - ตอนที่

เ ท ค โ น โ ล ย ช ว ภ า พ | 56

อปกรณเครองมอทใชในการฟอกฆาเชอ เลอกชนสวนพชทตองการลางนาทาความสะอาด แชในนายาฟอกฆาเชอ นามาลางดวยนากลนทนงฆาเชอแลว 3 ครง ๆ ละ 3 - 5 นาท เพอลางเอาสารเคมออกใหหมด ชนสวนพชพรอมทจะนาไปทาการเพาะเลยงเนอเยอพชตอไป ภาพจาก http://110.77.138.105/files/km/km1/km_1.pdf

Page 58: วิทยาศาสตร์ - Knowledge of Life ... · โครงสร างรายว ิชา พว 02017 เทคโนโลยีชีวภาพ 7 - ตอนที่

เ ท ค โ น โ ล ย ช ว ภ า พ | 57

5.8 การยายเนอเยอพช ขนตอน 1. เตรยมทาความสะอาดตถายเนอเยอ โดยการใชเอทลแอลกอฮอล 70 เปอรเซนต ฉดพน ใหทวบรเวณต แลวใชผาสะอาดทนงฆาเชอแลวเชดใหสะอาดทวบรเวณ ทงไวสก 10 นาท กอนใชงาน 2. เตรยมเชดขวดอาหารทนงฆาเชอแลว วางเรยงในตถายเนอเยอ และชนสวนเนอเยอท ฟอกฆาเชอแลว 3. ใชปากคบ, มดผาตดทสะอาดโดยจมเอทลแอลกอฮอล 95 เปอรเซนต ลนไฟ ทงไวใหเยน โดยวางบนจานแกวทนงฆาเชอแลว 4. ลนไฟบรเวณปากขวดอาหารเลยงเนอเยอกอนเปดฝา 5. นาชนสวนเนอเยอวางบนจานแกว ตดชนสวนใหเลกพอเหมาะ แลวคบใสขวดอาหาร เลยงเนอเยอ โดยอาจจะวางหรอแทงลงไปบนอาหารเลกนอย ลนไฟบรเวณปากขวดอกครง แลวรบปดฝาขวดทนท ภาพตวอยางแสดงชนสวนของพชทปราศจากเชอโรคทยายเขาไปเลยงในขวดอาหาร ภาพจาก http://www.flickr.com/photos/b_inxee/3793337360/

Page 59: วิทยาศาสตร์ - Knowledge of Life ... · โครงสร างรายว ิชา พว 02017 เทคโนโลยีชีวภาพ 7 - ตอนที่

เ ท ค โ น โ ล ย ช ว ภ า พ | 58

การพฒนาของเนอเยอพช

ชนสวนพชทผานการฟอกฆาเชอและเลยงบนอาหารวนจะมการพฒนาเปนหนอเลกๆ ภายใน 1-2 เดอนแรก เมอทาการตดยายอาหารเปลยนอาหาร เนอเยอเหลานจะเจรญเตบโตและมการพฒนาเปนหนอเลกๆ ภายใน 1 – 2 เดอนแรก เมอมการเปลยนอาหาร เนอเยอเหลานจะเจรญเตบโตและมการพฒนาจนสามารถเพมปรมาณโดยเฉลย 3-5 เทา ภายใน 30 วน เมอไดปรมาณตนตามตองการจงเปลยนสตรอาหารวน เพอชกนาการเกดราก จนกระทงไดตนพชทสมบรณ มทงสวนลาตน ใบ และราก สามารถยายออกปลกในสภาพธรรมชาตได

5.9 การนาพนธพชออกปลกในสภาพธรรมชาต ตนพชทไดจากการเพาะเลยง เนอเยอ จะมรปรางทรงตนเหมอนตนพชปกตในสภาพธรรมชาต เพยงแตมขนาดเลกโดยเฉลย ควรจะมความสงประมาณ 4 - 8 ซม. มใบไมตากวา 4 ใบ จานวนรากไมตากวา 4 เสน ความยาวรากอยระหวาง 3 - 5 ซม. เมอนาออกจากขวดเพาะเลยงเนอเยอจะตองไดรบการดแลเปนพเศษ เปรยบเสมอนการดแลเดกออน เนองจากตนพช ยงมการสราง สารควตน (cutin) ททาหนาทควบคมการสญเสยนาจากใบนอย ในขณะทปากใบยงเปดกวาง เมอนาออกมา สมผส กบอากาศ ทมสภาพแวดลอม ทงแสง อณหภม ความชน ไมสมาเสมอตลอดเวลา พชจะคายนามากขน ทาใหเหยวเฉาและตายไดงาย ดงนน การยายพชเนอเยอจากอาหารวนเพอปลกในสภาพธรรมชาต ตองระมดระวงเรองอตราการสญเสยนาของพชเปนพเศษ จงตอง แบงเวลาดแลพนธพชเพาะเลยงเนอเยอทเพงนาออกปลก ออกเปน 2 ระยะ เรยกวา การอนบาลระยะท 1 และการอนบาลระยะท 2 การอนบาลระยะท 1 เปนระยะทตนพชตองไดรบการดแลอยางใกลชด ดวยการควบคมปจจยทเกยวของ ไดแก อณหภม ความชน และความเขมแสงทเหมาะสมตอการเจรญเตบโตของพชชนดนนๆ เปนชวงเวลาการดแลไมตากวา 30 วนตงแตยายปลก การอนบาลระยะท 2 เปนการดแลตอจากระยะท 1 อก 30-45 วน ระยะนพชจะมความ แขงแรงและปรบตวเขากบสภาพ แวดลอม ไดมากขนเมอผานการอนบาลระยะท 2 แลว รวมทงสนประมาณ 60-75 วน ตนพนธพชนน ๆ (บางชนด) จะสามารถ ยายปลก ในสภาพปลกเลยงปกตได การอนบาลพนธพชจากการเพาะเลยงเนอเยอตลอดระยะเวลา 60-75 วน เปนกระบวนการทมความสาคญควบคไปกบ การเพาะเลยงเนอเยอหรอจดเปนสวนหนงของความสาเรจของกระบวนการเพาะ เลยงเนอเยอพช ดงนนการศกษาหาแนวทาง การผลตพนธพชโดยวธเพาะเลยงเนอเยอในเชงเศรษฐกจหรออตสาหกรรม ตองควบคไปกบการนาพชออกปลกในสภาพธรรมชาตดวยเสมอ

Page 60: วิทยาศาสตร์ - Knowledge of Life ... · โครงสร างรายว ิชา พว 02017 เทคโนโลยีชีวภาพ 7 - ตอนที่

เ ท ค โ น โ ล ย ช ว ภ า พ | 59

ภาพแสดงการคดเลอกตนพชทเจรญเตบโตออกจากขวดเพาะเลยงเนอเยอนามาเลยงยงโรงเรอน ภาพจาก http://110.77.138.105/files/km/km1/km_4.pdf

5.10 ปญหาและอปสรรคทพบในการเพาะเลยงเนอเยอ มการเผยแพรผลงานทเกยวของกบหลกการเพาะเลยงเนอเยอพชกนแต ไมคอยมการ

กลาวถงปญหา และอปสรรคทพบเมอมการนามาปฏบตจรงโดยเฉพาะเพอการขยายผลในเชงการคากบกลมพชเศรษฐกจ มกไมเปนไปตามเปาหมาย ไมวาจะเปนปญหาจาก คาการลงทนทคอนขางสง ความ

Page 61: วิทยาศาสตร์ - Knowledge of Life ... · โครงสร างรายว ิชา พว 02017 เทคโนโลยีชีวภาพ 7 - ตอนที่

เ ท ค โ น โ ล ย ช ว ภ า พ | 60

ผดพลาด ในการชงตวงวดความไมบรสทธของนาทใช เปนตนในทนจะกลาวถงปญหาอปสรรคทพบเสมอ เฉพาะในสวนทเกยวกบลกษณะของตนพชระหวางดาเนนการพอสรปไดดงน

1. ความผดปกตทเกดกบตนพช หมายถง ตนพชจะแสดงลกษณะทผดไปจากสภาพการเจรญเตบโตปกต อาจมสาเหตมาจากวธการดาเนนงานใน แตละขนตอนของกระบวนการเพาะเลยงเนอเยอ เชน การใชสารเรงการเจรญเตบโตหรออน ๆ ในอตราทเขมขนมากเกนไปเปนเวลานานเกนไป หรอแมแตการตดชนพชทมขนาดแตกตางกนหรอการเวนระยะหางระหวางพช ทวางในขวดตางกนลวนแลวแตอาจจะเปนสาเหตของความผดปกตของตนพชได ทงสนเชน -- อาการดางขาว เปนอาการทใบพชจะเปลยนสจากเขยวเปนขาว มทงแบบสขาวทงใบ สขาวครงใบ หรอสขาว ตามขอบใบ -- อาการฉานา (Verification) เปนอาการผดปกตทเหนไดชดเจน บรเวณใบจะใสเหมอนแกว อาจมสาเหตจาก ปรมาณนาภายในเซลลมากเกนไป ถายายออกปลก มกจะตายในทสด -- ตนพชหยดเจรญเตบโตดานความสง -- อาการยอดบดเบยว ใบแคบเลก หรอไมมใบ -- ตนพชมการเจรญเตบโตและพฒนาไมพรอมกน ทาใหแผนการเพมปรมาณอาจผดพลาดไปได เนองจากตองคดเลอกตนทมความสงมาก เขาสระยะการชกนาราก สวนตนทมความสงนอยนามาเพมปรมาณยอดตอไปได 2. การปนเปอนของเชอราและเชอแบคทเรย ในขวดเนอเยอพช 3. พชหลายชนดสามารถขยายเพมปรมาณไดมาก แตเมอถงระยะสดทาย ตนพชไมตอบสนอง ในระยะการชกนาราก ถงแมวาจะผานการทดสอบในขนตอนดงกลาวแลว 4. ความไมเปนปจจบนของสายพนธภายหลงการผลต-ขยาย บรรลเปาหมายแลว อาจพบกบกลมไมดอก เนองจากความนยมเรองสายพนธ เปลยนแปลงคอนขางเรว 5. ความแปรปรวนทางพนธกรรมของตนพช (Somaclonal variation) เปนลกษณะของตนพชทแตกตางไปจากเดม อาจเปนการเปลยนแปลงโดยถาวรหรอกลบมาเปนแบบเดมกได ปญหาตาง ๆ ดงกลาวเมอเกดขนแลวตางสงผลใหตนพชเหลานน เจรญเตบโตนอยลง หรอตายในทสด การหาวธแกไขคงเปนไปไดยาก แตควรเรมตนทางานใหมดวยความระมดระวง ในทกลาดบขนตอน ตงแตการฟอกฆาเชอ วธการตด และวางเนอเยอพช สตรอาหารทใช เทคนคปลอดเชอ ความสะอาดของเครองมอทผานการฆาเชอแลว เปนตน แตปญหาอปสรรคทเกดกบงานขยายพนธพชดวยวธ เพาะเลยงเนอเยอ เปนปญหาทแกไขได หากปฏบตตามหลกเกณฑและใหความสาคญกบเทคนคปลอดเชอ ผลสาเรจของงานผลต-ขยายพนธพชบรรลวตถประสงคแนนอน

Page 62: วิทยาศาสตร์ - Knowledge of Life ... · โครงสร างรายว ิชา พว 02017 เทคโนโลยีชีวภาพ 7 - ตอนที่

เ ท ค โ น โ ล ย ช ว ภ า พ | 61

บทท 6 ประโยชนของเทคโนโลยชวภาพ เทคโนโลยชวภาพเปนความรทสามารถนาสงมชวตหรอผลผลตจากสงมชวตมาใชโดยตรงหรอ

การปรบเปลยนและการประยกตใช จาเปนเทคโนโลยทเหมาะสมสาหรบการพฒนาประเทศ การนาเทคโนโลยชวภาพมาใชประโยชนดานตางๆในชวตประจาวน ไดแก 1. ดานการเกษตร เทคโนโลยชวภาพไดชวยทาใหการผลตมประสทธภาพ ผลผลตมคณภาพด ลดตนทนใหตาลงโดยการนาเทคโนโลยไปใชในการปรบปรงพนธพชและสตวใหไดลกษณะตามทตองการ เชน - การปรบปรงพนธพชโดยการตดตอยน (Genetic Engineering) - การเลยงเนอเยอของพช (Tissue Culture) - การแพรกระจายสายพนธบรสทธ (Cloning) - การใชสารชะลอการสกของผลไม 2. ดานอตสาหกรรม เทคโนโลยชวภาพทนามาใชพฒนาอตสาหกรรมทใชจลนทรย ซงจะชวยแกปญหาการสญเปลาของวสดเหลอใชทางการเกษตร และลดมลพษของนาเสยโดยอาจนาไปเปลยนใหเปนผลตชนดใหมทมราคาได เทคโนโลยชวภาพไดถกนามาใชในดานอตสาหกรรมตางๆ ดงน - อตสาหกรรมหมกดอง และเทคโนโลยเอนไซม - อตสาหกรรมอาหาร และอาหารเสรม

- การรกษาโรคตดเชอจากแบคทเรย รา และไวรส 3. ดานการแพทย เทคโนโลยชวภาพไดถกนามาใชทางการแพทยเปนเวลานานมาแลว โดยนามาใชในการผลตยาปฏชวนะ การผลตวคซน และปจจบนกนามาใชในการผลตฮอรโมนและโปรตนหลายชนดทใชรกษาโรค เทคโนโลยชวภาพทนามาใชทางการแพทยในดานตางๆ เชน -การผลตยาจากพชและจลนทรย -การแพทยทางเลอกใหม (Regenerative Medicine) เปนวทยาการทางการแพทยทเปนทางเลอกใหมในการสรางสเตมเซลล (Stem cell) ซงเปนเซลลทมศกยภาพในการพฒนาไปเปนเซลลเนอเยอหรออวยวะเพอใชทดแทนสวนทเสยหายหรอเสอมสภาพไปจงอาจนามาใชรกษาโรคไดหลายชนด สเตมเซลลจงมบทบาทสาคญยงสาหรบการแพทยทางเลอกใหม

4. ดานสาธารณสขและสงแวดลอม การเพมของประชากรทาใหมความตองกาดานปจจยสดวยเหตนจงจาเปนตองมการพฒนาทางเทคโนโลยตางๆ ซงการพฒนานนกลบสงผลกระทบคอ ทาใหสภาวะของสงแวดลอมเปลยนไปเปนอยางมาก ปรมาณของเหลอทงจากชมชนและโรงานอตสาหกรรมทวจานวนขน การปลอยดานพษ สารพษ และนาทงออกสสงแวดลอม กอใหเกดอากาศเสย และนาเสย เทคโนโลยชวภาพทนามาใชแกปญหา ดานสาธารณสข และสงแวดลอมเชน

Page 63: วิทยาศาสตร์ - Knowledge of Life ... · โครงสร างรายว ิชา พว 02017 เทคโนโลยีชีวภาพ 7 - ตอนที่

เ ท ค โ น โ ล ย ช ว ภ า พ | 62

- การบาบดนาเสยโดยใชเทคโนโลยชวภาพ นาทงจากอตสาหกรรมอาหารจะมสารอนทรยเหลอปนอย เทคโนโลยชวภาพทชวยใหการนานาทงกลบมาใชประโยชนไดกคอการนาไปสรางมวลชวภาพ โดยการนาสารอนทรยในนาทงไปเปนวตถดบ หรอแหลงอาหารของจลนทรยเพอจลนทรยนาไปสรางเซลลของมนโดยเฉพาะ จลนทรยทมโปรตนสง และนาโปรตนไปเปนอาหารของมนษย หรอของสตว

- การควบคมแมลงพาหนะของโรค โดยใชชววธคอการใชจลนทรยกาจดแมลง จาก ความกาวหนาทางเทคโนโลยชวภาพทาใหทราบวาสารพษทจลนทรยสรางขนมานนถกควบคมโดย พลาสมด จงใชพนธวศวกรรมมาปรบปรงสายพนธของจลนทรยใหสามารถกาจดแมลงไดหลายชนด

5.ดานการผลตแหลงพลงงาน ประเทศไทยจะมวสดเหลอจากการเกษตรและอตสาหกรรม เกษตร จงสามารถนาเทคโนโลยชวภาพมาใชในการผลตเชอเพลงตางๆ เชน - การผลตกาซชวภาพ - การผลตแอลกอฮอล - การผลตไบโอดเซล ผลกระทบของการใชเทคโนโลยชวภาพ

จากการพฒนาเทคโนโลยชวภาพ ยอมทาใหเกดความหวาดกลวขนในหมมวลมนษยชาตในเรองของความปลอดภย และจรยธรรมของเทคโนโลยชวภาพทมตอสาธารณชน โดยกลววามนษยจะเขาไปจดระบบสงมชวต ซงอาจจะทาใหเกดความวบตทางสงแวดลอม และการแพทย หรอนาไปสการขดแยงกบธรรมชาตของมนษย เชน การผลตเชอโรคชนดรายแรงเพอใชในสงครามเชอโรค และการใชสารพนธกรรมของพชจากประเทศกาลงพฒนาโดยบรษทเอกชนในประเทศอตสาหกรรมเพอหวงผลกาไร ดงนนเทคโนโลยชวภาพนอกจากจะกอใหเกดรากฐานของความมนคงในการดารงชวตแบบยงยนของชาวโลกแลวการใชเทคโนโลยชวภาพอยางไมเขาใจและเพอหวงผลประโยชนทางธรกจมากเกนไปกอาจจะนามาสความขดแยง ซงปญหาตางๆเหลานพอจะสรปเปนขอๆไดดงน

1. เทคโนโลยมคณอนนตแตการพฒนาเทคโนโลยมกมเปาหมายทางธรกจเปนสาคญ งานวจยและพฒนาไดใหความสาคญตอผลสาเรจทางธรกจมากกวาเพอตอบสนองความตองการของสงคม

2. พชตดแตงพนธกรรมทมคณสมบตกาจดแมลงดเหมอนจะเปนประโยชนตอสงแวดลอมโดยชวยลดปรมาณการใชสารเคม แตความกงวลเกยวกบพชพวกน คอ ทาใหความหลากหลายทางชวภาพลดลงซงมผลในการทาลายแมลงทเปนอาหารของนกและสตวอนๆ และพชอาจจะผสมพนธกบพชทวไปจนทาใหพชตามธรรมชาตกลายเปนพชตดแตงพนธกรรมไปหมด จนกอใหเกดผลกระทบในวงกวางตอสงแวดลอมและระบบนเวศ

Page 64: วิทยาศาสตร์ - Knowledge of Life ... · โครงสร างรายว ิชา พว 02017 เทคโนโลยีชีวภาพ 7 - ตอนที่

เ ท ค โ น โ ล ย ช ว ภ า พ | 63

3. การวจยและพฒนาเทคโนโลยของประเทศตะวนตก ไดสงผลกระทบตอสขภาพของประชาชนประเทศทกาลงพฒนามกถกใชเปนแหลงทดสอบความปลอดภยของยาและเปนตลาดรบสนคาทไมทราบถงโทษภย ดงเชน การทดสอบวคซนเอดส การจาหนายสนคาจเอมโอ ซงประเทศกาลงพฒนาขาดความร เงนทนและวทยาการ

4. เปาหมายหลกของเทคโนโลยชวภาพกคอพชและสตวในปจจบนไดมเสยงเรยกรองใหมความเคารพตอสทธของสงมชวตอน เชนการใหรบรองสทธสตวเชนเดยวกบการรบรองสทธมนษยชน ผทเรยกรองเชนนเชอวา แมมนษยอาจใชสตวเพอประโยชนในทางใดทางหนงได แตมนษยไมมสทธทจะไปทาลายหรอเปลยนแปลงเผาพนธของสตว กจกรรมทางเทคโนโลยชวภาพทมจดมงหมายในการดดแปลงลกษณะทางพนธกรรมของสตวจงมลกษณะทหมนละเมดบรรทดฐานในเรองน

5. นกวทยาศาสตรไดนาเทคโนโลยมาใชประโยชนในอตสาหกรรมยาซงผลตภณฑยาเหลานลวนแลวแตพฒนาขนจากสารสกดจากรางกายของมนษยกอใหเกดคาถามมากมายในทางศลธรรมและจรยธรรม ทงนเพราะในกฎหมายมนษยมสถานภาพเปนบคคลไมมประเทศใดทถอวามนษยเปนวตถทางกฎหมายทอาจใชเปนสนคา หรอเพอแสวงหาประโยชนในทางพาณชยได

6. เทคโนโลยชวภาพอาจกอใหเกดผลกระทบทางเศรษฐกจ เพราะความสาเรจในการสรางจเอมโอจะทาใหบรษทเอกชน สามารถควบคมผลตภณฑทมความสาคญตอชวตความเปนอยของผคน การเปนผนาในการพฒนาเทคโนโลยผนวกกบการใชสทธในทางทรพยสนทางปญญาเปนเครองมอการตลาด จะทาใหบรษทเอกชนผกขาดการคาสนคาเกษตร กอใหเกดความเดอดรอนแกผคนทพงพงสนคาเหลาน ซงสนคาเกษตรเปนสนคาทมความสาคญและเปนสนคาหลกของประเทศกาลงพฒนา

จะเหนไดวาเทคโนโลยชวภาพมคณอนนตแตในขณะเดยวกนกมโทษอยางมหนต ฉะนนแลวเราจงควรทจะเลอกใชอยางมหลกการและมความรความเขาใจเพอใหสอดคลองกบธรรมชาตและและวถการดาเนนชวตของเราตอไป

Page 65: วิทยาศาสตร์ - Knowledge of Life ... · โครงสร างรายว ิชา พว 02017 เทคโนโลยีชีวภาพ 7 - ตอนที่

เ ท ค โ น โ ล ย ช ว ภ า พ | 64

กจกรรมทายบท

กจกรรมตอนท 1 เทคโนโลยชวภาพ คาชแจง จงตอบคาถามตอไปน

1. เทคโนโลยชวภาพคออะไร จงอธบาย

...................................................................................................................................................................

...................................................................................................................................................................

...................................................................................................................................................................

............................................................................................................................................................... 2. เทคโนโลยชวภาพมความสาคญอยางไร

...................................................................................................................................................................

...................................................................................................................................................................

...................................................................................................................................................................

...................................................................................................................................................................

...................................................................................................................................................................

.............................................................................................................................................................

กจกรรมตอนท 2 การโคลนนง ตอนท 1 เมอ ค.ศ. ไดดาเนนการโคลนนงแกะไดสาเรจโดยใชเซลลเตานมแกะเปนเซลลตนแบบ คาชแจง : ใหนกเรยนเรยงลาดบขนตอนการทาโคลนนงแกะ โดยเขยนเลขแสดงลาดบกอน - หลงของขนตอน ลงในชองวางหนาขอความ _______ ก.นาเซลลเตานมแกะเพศเมยไปแชแขงในไนโตรเจนเหลว _______ ข.นาเซลลเตานมไปละลายเมอตองการใชและเลยงในหองทดลอง _______ ค.นาเซลลไขของแกะออกมาและดด DNA ในนวเคลยสทงไป _______ ง.เกบเซลลเตานมแกะเพศเมยอาย 6 ป มาเลยงในหองทดลองเพอเพมจานวนเซลลใหมากขน _______ จ.นาเซลลไปเลยงในทอนาไขของแกะตวท1 เพอใหทอนาไขของแกะพรอม _______ ฉ.นาเซลลตนแบบ 1 เซลล ฉดเขาไปในเซลลผรบ แลวเชอมเซลลตนแบบกบไซโตพลาซม ของผรบดวยกระแสไฟฟาออนๆ _______ ช.ยายตวออนไปฝากใหแกะตวท 2 ซงมสภาพมดลกพรอมและอมทองจนกระทงคลอด

Page 66: วิทยาศาสตร์ - Knowledge of Life ... · โครงสร างรายว ิชา พว 02017 เทคโนโลยีชีวภาพ 7 - ตอนที่

เ ท ค โ น โ ล ย ช ว ภ า พ | 65

ตอนท2 คาชแจง : จงบอกประโยชนและขอเสยของการโคลนนงโดยอธบายใหเขาใจ …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

Page 67: วิทยาศาสตร์ - Knowledge of Life ... · โครงสร างรายว ิชา พว 02017 เทคโนโลยีชีวภาพ 7 - ตอนที่

เ ท ค โ น โ ล ย ช ว ภ า พ | 66

ตอนท 3 คาชแจง จงกากบาทเลอกคาตอบทถกตองทสดเพยงขอเดยว

1. ขอใดไมเปนไปตามหลกของการโคลนนง ก. ตองใชเซลลไขและเซลลตนแบบจากสตวชนดเดยวกน ข. สงมชวตทเกดใหมจะมพนธกรรมเหมอนกบเซลลไขตนแบบ ค. เซลลตนแบบสามารถใชเซลลรางกายจากอวยวะสวนใดกได ง. การโคลนนงตองใชเทคนคการถายฝากตวออนในบางขนตอน

2. สตวโคลนนงตวแรกของประเทศไทยใชเซลลตนแบบจากอวยวะใด ก. เซลลเตานม ข. เซลลใบห ค. เซลลกลามเนออก ง. เซลลไข

3. ขอใดเปนประโยชนอนดบแรกของการโคลนนง ก. ชวยใหปรบปรงพนธสตวไดรวดเรวขน ข. ชวยประหยดคาใชจายในการเลยงดสตว ค. ใชคนควาวจยในการรกษาโรคตาง ๆ ง. ใชในการปลกถายทดแทนอวยวะของมนษย 4. ในธรรมชาตมการโคลนนงอยมากมาย ขอใดไมจดอยในหลกของการโคลนนง ก. การผสมเทยมโค ข. การเพาะเลยงเนอเยอ ค. การเพาะเลยงตวออนโดยการแยกเซลล ง. การเกดฝาแฝดเพศเดยวกน หนาตาเหมอนกน 5. ขอใดเรยงลาดบขนตอนการโคลนนงไดถกตอง 1) เตรยมโอโอไซตตวรบ 2) การตรวจสอบและคดเลอกตวออน 3) การยายฝากตวออน 4) เตรยมนวเคลยสจากเซลลตนแบบ 5) ดดนวเคลยสตวออนไปใสยงไซโตพลาซมของโอโอไซต 6) เชอมนวเคลยสใหตดกบไซโตพลาซมของโอโอไซต ก. 1 - 3 - 4 - 5 - 6 – 2 ข. 4 - 1 - 5 - 6 - 3 - 2 ค. 1 - 4 - 5 - 6 - 2 - 3 ง.4 - 1 - 2 - 5 - 6 – 3

Page 68: วิทยาศาสตร์ - Knowledge of Life ... · โครงสร างรายว ิชา พว 02017 เทคโนโลยีชีวภาพ 7 - ตอนที่

เ ท ค โ น โ ล ย ช ว ภ า พ | 67

6. ขอไดเปรยบการโคลนนงซงตางจากการขยายพนธแบบอาศยเพศ คอขอใด ก. ใชเทคนคหลายอยางผสมกนทาใหไดลกพนธดกวาตนแบบ ข. ไดลกหลานคราวละมาก ๆ และมพนธกรรมทหลากหลายภายในรนลก ค. สามารถปรบปรงพนธกรรมของลกหลานใหแตกตางจากตนแบบได ง. ไดลกหลานคราวละมาก ๆ และกาหนดพนธกรรมได 7. ประเทศไทยสามารถโคลนนงสตวใดไดเปนชนดแรก ก. โค ข. กระบอ ค. สกร ง. แพะ 8. การเกดลกแกะ "ดอลล" จากการโคลนนง นนจดเปนววฒนาการของสายพนธแกะหรอไม ก. ไมเปน เพราะไมมการเปลยนแปลงพนธกรรม ข. ไมเปน เพราะลกแกะจะเหมอนแมทกประการ ค. เปน เพราะลกแกะสามารถสบพนธมลกตอไปได ง. เปน เพราะเปนการสรางสงมชวตจากเทคโนโลยใหมๆ 9. พชชนดใดสามารถโคลนไดโดยการใชราก ก. ชบา ข. มะมวง ค. มนสาปะหลง ง. กหลาบ 10. พชชนดใดมการขยายพนธโดยการโคลนแบบเดยวกน ก. กหลายหน กระชาย ข. โคมญปน แครอท ค. มะล พลดาง ง. ชบา ขง

Page 69: วิทยาศาสตร์ - Knowledge of Life ... · โครงสร างรายว ิชา พว 02017 เทคโนโลยีชีวภาพ 7 - ตอนที่

เ ท ค โ น โ ล ย ช ว ภ า พ | 68

กจกรรมตอนท 3 การสรางและดดแปลงสงมชวตทางพนธวศวกรรม คาชแจง จงตอบคาถามตอไปน

1. สงมชวตดดแปลงพนธกรรม (Genetically modified organisms หรอ GMOs) คออะไร …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

2. ขอดและขอเสยของการดดแปลงพนธกรรมพชเปนอยางไรบาง จงอธบาย

.........................................................................................................................

.........................................................................................................................

.........................................................................................................................

.........................................................................................................................

.........................................................................................................................

Page 70: วิทยาศาสตร์ - Knowledge of Life ... · โครงสร างรายว ิชา พว 02017 เทคโนโลยีชีวภาพ 7 - ตอนที่

เ ท ค โ น โ ล ย ช ว ภ า พ | 69

กจกรรมตอนท 4 เซลลตนกาเนด คาชแจง จงตอบคาถามตอไปน 1 เซลลตนกาเนดคออะไร ......................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................... 2. เซลลตนกาเนดแบงเปนกประเภท อะไรบาง ......................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................... 3. การเกบเซลลตนกาเนดเกบไดกวธ อะไรบาง .................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................... 4. ประโยชนของเซลลตนกาเนดมอยางไรบาง ......................................................................................................................................................................

......................................................................................................................................................................

......................................................................................................................................................................

......................................................................................................................................................................

......................................................................................................................................................................

......................................................................................................................................................................

Page 71: วิทยาศาสตร์ - Knowledge of Life ... · โครงสร างรายว ิชา พว 02017 เทคโนโลยีชีวภาพ 7 - ตอนที่

เ ท ค โ น โ ล ย ช ว ภ า พ | 70

กจกรรมตอนท 5 การเพาะเลยงเนอเยอพช คาชแจง จงกากบาทคาตอบทถกตองทสดเพยงขอเดยว 1. สารใดทนยมใชในการฟอกฆาเชอเนอเยอพช ก. แคลเซยมไฮโปคลอไรท ข. โบรไมด ค. ซลเวอรไนเตรท ง. โซเดยมไฮโปคลอไรท 2. สารควบคมการเตบโตเมอเตมใสในอาหารแลวทาใหเนอเยอพชพฒนาเปนยอด ก. NAA ข. BA ค. ABA ง. GA 3. ขนตอนใดของการเพาะเลยงเนอเยอพชสาหรบการขยายพนธทมความสาคญมากทสด ก. การฟอกฆาเชอ ข. การยายเนอเยอ ค. การเตรยมอาหาร ง. การยายออกปลก 4. สารใดทสามารถใชในการฟอกฆาเชอเนอเยอพช ก. นายาลางจาน ข. นายาซกผาขาว ค. นายาลางปาก ง. นายาลางตา 5. สวนใดทสามารถนาไปเลยงแลวทาใหปลอดจากเชอไวรสได ก. เนอเยอเจรญ ข. ราก ค. ใบ ง. ดอก 6. ความเขมขนของนาตาลทใสในอาหาร ก. 10 g/l ข. 20 g/l ค. 30 g/l ง. 40 g/l 7. ระดบ pH ในอาหารทใชเลยง ก. 3.0 ข. 4.5 ค. 5.7 ง. 6.3

Page 72: วิทยาศาสตร์ - Knowledge of Life ... · โครงสร างรายว ิชา พว 02017 เทคโนโลยีชีวภาพ 7 - ตอนที่

เ ท ค โ น โ ล ย ช ว ภ า พ | 71

8. นาตาลชนดใดทนยมใสในอาหารเลยง ก. มอลโตส ข. กลโคส ค. กาแลคโตส ง. ซโครส 9. การปนเปอนทมลกษณะเปนเมอกทชนสวนเกดจากเชอจลนทรยชนดใด ก. เชอรา ข. เชอเหด ค. เชอไวรส ง. เชอแบคทเรย 10. เมอนาตนยายออกปลกควรลดอะไรจากขวดเลยง ก. แสง ข. นา ค. ความชน ง. นาตาล 11. ขอใดไมใชคณสมบตของ Totipotency ก. เปนเซลลขอมลพนธกรรมทจาเปนในการสรางสวนตางๆ ของพช ข. เซลลทกเซลลทมชวตตองม ค. พชไมจาเปนตองใช ง. เปนลกษณะพนฐานของเซลลพช

12. ขอใดไมใชหลกการพนฐานของการเพาะเลยงเนอเยอ ก. เทคนคปลอดเชอ ข. อาหารเพาะเลยง ค. สภาพการเพาะเลยง ง. ชนสวนพช

13.ชนสวนเลกๆ ของพชทใชในการเพาะเลยงเนอเยอเรยกวาอะไร ก. Explants ข. Callus ค. Chimera ง. Clone 14. การเพาะเลยงเนอเยอมประโยชนอยางไร ก. ไดพชจานวนมากในระยะเวลาสน ข. ไดพชตรงตามพนธ ค. ไดพชปลอดโรค ง. ถกทกขอ

Page 73: วิทยาศาสตร์ - Knowledge of Life ... · โครงสร างรายว ิชา พว 02017 เทคโนโลยีชีวภาพ 7 - ตอนที่

เ ท ค โ น โ ล ย ช ว ภ า พ | 72

15. ขอใดไมใชวธการเพาะเลยงโดยใชอวยวะของพช (organ culture) ก. การะเพาะเลยงชอดอก ข. การเพาะเลยงคภพะ ค. การเพาะเลยงปลายราก ง. การเพาะเลยงปลายยอด 16. ขอใดคอลกษณะอาหารของการเพาะเลยงเนอเยอพช ก. อาหารแขง ข. อาหารเหลว ค. ถกทงขอ ก และ ข ง. ไมมขอถก 17. ทกขอมความเกยวของกบการคดเลอกพนธพชใหม จากการเพาะเลยงเนอเยอใน ปจจบน ยกเวนขอใด ก. เกดการผนแปรของเซลลรางกายทาใหไดพนธใหม ข. ลกษณะใหมจะเกดจากการเลยงตนออนไปหลายชวอาย ค. ขาวในประเทศไทยบางพนธสามารถทาใหกลายพนธจนปลกไดในดนเคม ง. การกลายพนธจะเกดขนไดตองใชกมมนตรงส หรอสารเคมเปนตวกระตน 18. แรธาตทจาเปนตอการเจรญเตบโตของพชมากทสดคอขอใด ก. ฟอสฟอรส ไนโตรเจน สงกะส ข. ไนโตรเจน โพแทสเซยม ฟอสฟอรส ค. กามะถน แคลเซยม เหลก ง. โพแทสเซยม แมงกานส ทองแดง 19. สวนใดของพชทสามารถนาไปใชเพาะเลยงเนอเยอไดดทสด ก. ตาออน ข. ปลายราก ค. รงไข ง. ละอองเรณ 20. สงทสาคญในการเพาะเลยงเนอเยอคอขอใด ก. การนาตนออนปลกในแปลงเพาะ ข. การเตรยมขวดเพาะเลยง ค. การแยกตนออนออกจากกน ง. การทาใหเนอเยอปลอดจากเชอจลนทรย 21. พชประเภทใดทความนามาเพาะเลยงเนอเยอพช ก. มความสาคญทางเศรษฐกจ ข. พชทตองการอนรกษสายพนธ ค. พชทนามาใชประโยชนดานการแพทย ง. ทกขอทกลาวมา

Page 74: วิทยาศาสตร์ - Knowledge of Life ... · โครงสร างรายว ิชา พว 02017 เทคโนโลยีชีวภาพ 7 - ตอนที่

เ ท ค โ น โ ล ย ช ว ภ า พ | 73

22. กาหนดให 1) ตดแบงชนสวนของพชเพอนาไปฆาเชอ 2) การเพมจานวนรากในสตรอาหารชกนาใหเกดราก 3) การยายเนอเยอลงในอาหารวน 4) การเพมจานวนตนในสตรอาหารชกนาใหเกดตน 5) การยายตนออกไปปลกลงดน ลาดบของการเพาะเลยงเนอเยอทถกตองคอขอใด ก 1-2-3-4-5 ข 1-3-2-4-5 ค 1-3-4-2-5 ง 1-4-2-3-5

23. การตดแบงแคลลส (callus) เปนชนเลกๆเพอจดประสงคใด ก. เพอใหเปลยนแปลงเปนตนอยางรวดเรว ข. เพอเพมจานวนแคลลสในอาหารวนใหมากขน ค. เพอชกนาใหเกดรากและลาตนอยางรวดเรว ง. เพอปองกนการแพรกระจายเชอไวรสขณะเพาะเลยงเนอเยอ 24. อณหภมทเหมาะสมตอการเจรญของเนอเยอพช ควรเปนเทาใด ก. 10°c – 14°c ข. 17°c – 20°c ค. 23°c – 28°c ง. 30°c – 35°c 25 เกยวกบการเพาะเลยงเนอเยอพช ขอใดกลาวไมถกตอง ก. เปนการขยายพนธพชแบบไมอาศยเพศ ข. เปนการนาสวนตาง ๆ ของพชมาเลยงในอาหารสงเคราะหในสภาพปลอดเชอ ค. อบละอองเรณ ลาตน ใบ กานชอดอก ไมสามารถนามาเพาะเลยงเนอเยอได ง. ยอดออน ตาขาง เซลลพชทไมมผนงเซลล สามารถนามาเพาะเลยงเนอเยอได

Page 75: วิทยาศาสตร์ - Knowledge of Life ... · โครงสร างรายว ิชา พว 02017 เทคโนโลยีชีวภาพ 7 - ตอนที่

เ ท ค โ น โ ล ย ช ว ภ า พ | 74

กจกรรมตอนท 6 ประโยชนของเทคโนโลยชวภาพ คาชแจง จงตอบคาถามตอไปน 3. จงบอกถงประโยชนและผลกระทบของเทคโนโลยชวภาพตอชวตประจาวน

...........................................................................................................................................................

...........................................................................................................................................................

...........................................................................................................................................................

...........................................................................................................................................................

...........................................................................................................................................................

...........................................................................................................................................................

...........................................................................................................................................................

...........................................................................................................................................................

Page 76: วิทยาศาสตร์ - Knowledge of Life ... · โครงสร างรายว ิชา พว 02017 เทคโนโลยีชีวภาพ 7 - ตอนที่

เ ท ค โ น โ ล ย ช ว ภ า พ | 75

แนวตอบกจกรรม กจกรรมตอนท 1 เทคโนโลยชวภาพ คาชแจง จงตอบคาถามตอไปน

1. เทคโนโลยชวภาพคออะไร จงอธบาย

แนวตอบ เทคโนโลยชวภาพ คอ เทคโนโลยซงนาเอาความรทางดานวทยาศาสตรประยกตใชกบสงมชวต หรอชนสวนของสงมชวต หรอผลตผลของสงมชวต เพอเปนประโยชนตอมนษยไมวาจะเปนการผลตหรอกระบวนการ ของสนคาหรอบรการ เพอใชประโยชนเฉพาะอยางตามทเราตองการ โดยสามารถใชประโยชนทางดานตางๆ เชน ดานการเกษตร ดานอาหาร ดานสงแวดลอม ดานทางการแพทย เปนตน

2. เทคโนโลยชวภาพมความสาคญอยางไร

แนวตอบ เทคโนโลยชวภาพมความสาคญมากมายหลายดานเชน 1. ความพยายามจะลดปรมาณการใชสารเคมในเกษตรกรรม 2. ความพยายามจะเพมการผลตทางพนธวศวกรรม 3. ความพยายามจะเพมผลผลตทางการเกษตรของโลก 4. ความพยายามจะคดคนอาหารทใหคณคาทางโภชนาการสงขน 5. ความพยายามจะคดคนตวยาปองกนและรกษาโรคตดตอหรอโรครายแรงตาง ๆ

กจกรรมตอนท 2 การโคลนนง ตอนท 1 เมอ ค.ศ.1996 ไดดาเนนการโคลนนงแกะไดสาเรจโดยใชเซลลเตานมแกะเปนเซลลตนแบบ คาชแจง : ใหนกเรยนเรยงลาดบขนตอนการทาโคลนนงแกะ โดยเขยนเลขแสดงลาดบกอน - หลงของขนตอน ลงในชองวางหนาขอความ ___1____ ก. นาเซลลเตานมแกะเพศเมยไปแชแขงในไนโตรเจนเหลว ___2____ ข. นาเซลลเตานมไปละลายเมอตองการใชและเลยงในหองทดลอง ___4____ ค. นาเซลลไขของแกะออกมาและดด DNA ในนวเคลยสทงไป ___3____ ง. เกบเซลลเตานมแกะเพศเมยอาย 6 ป มาเลยงในหองทดลองเพอเพมจานวนเซลลใหมากขน ___5____ จ. นาเซลลไปเลยงในทอนาไขของแกะตวท1 เพอใหทอนาไขของแกะพรอม ___6____ ฉ. นาเซลลตนแบบ 1 เซลล ฉดเขาไปในเซลลผรบ แลวเชอมเซลลตนแบบกบไซโตพลาซม ของผรบดวยกระแสไฟฟาออนๆ ___7____ ช. ยายตวออนไปฝากใหแกะตวท 2 ซงมสภาพมดลกพรอมและอมทองจนกระทงคลอด

Page 77: วิทยาศาสตร์ - Knowledge of Life ... · โครงสร างรายว ิชา พว 02017 เทคโนโลยีชีวภาพ 7 - ตอนที่

เ ท ค โ น โ ล ย ช ว ภ า พ | 76

ตอนท 2 คาชแจง จงบอกประโยชนและขอเสยของการโคลนนงโดยอธบายใหเขาใจ แนวตอบ ประโยชนและขอเสยของการโคลนนง

- มประโยชนในการอนรกษพนธพชหรอสตวทหายากและใกลสญพนธ ใหแพรขยายจานวนขนไดอยางรวดเรวกวาการผสมพนธกนตามธรรมชาต

- สามารถชวยลดจานวนสตวทใชในการทดลองใหนอยลง เนองจากสตวมลกษณะทางพนธกรรม เหมอนกนทาใหประหยดคาใชจายในการทดลองในทางการแพทย

- เปนการผลตสตวทเปลยนแปลงพนธกรรมเพอใชเปนรปแบบการทดลองเพอรกษาโรคของมนษย การผลตเภสชภณฑและสารตางๆ

- ชวยใหคสมรสทไมมโอกาสใหกาเนดบตรดวยวธอน อาจมโอกาสมากขนในการใหกาเนดบตร - เปนแนวทางในการพฒนาการปลกถายเปลยนอวยวะ รางกายยอมรบอวยวะใหมสามารถลด

ความเสยงตอการใชยากดภมคมกน

ขอเสยของการโคลนนง

- การทาโคลนนงทาใหเกดการคดเลอกสายพนธทดในการทาตนแบบในทางกลบกนอาจจะทาใหเกดสายพนธทไมดเกดขนได

- การทไดสงมชวตทมความเหมอนกนทาใหเกดการสญเสยความมเอกลกษณและความหลากหลายอนเปนสงทถอวาเปนตนกาเนดของววฒนาการ ถาสงมชวตมสงทดเหมอนกนหมดกจะไมมการพฒนาสายพนธทดขน

- มความพยายามทจะผลตเนอเยอมนษย เพอใชในการรกษาโรคตาง ๆ มความ

พยายามทจะโคลนนงมนษยทงคน แตอยางไรกตามการกระทาดงกลาวยงไมเปนท

ยอมรบ จดวาเปนปญหาทางดานจรยธรรม

ตอนท 3 คาชแจง จงกากบาทเลอกคาตอบทถกตองทสดเพยงขอเดยว 1. ขอใดไมเปนไปตามหลกของการโคลนนง ก ตองใชเซลลไขและเซลลตนแบบจากสตวชนดเดยวกน

ข สงมชวตทเกดใหมจะมพนธกรรมเหมอนกบเซลลไขตนแบบ ค เซลลตนแบบสามารถใชเซลลรางกายจากอวยวะสวนใดกได ง การโคลนนงตองใชเทคนคการถายฝากตวออนในบางขนตอน

Page 78: วิทยาศาสตร์ - Knowledge of Life ... · โครงสร างรายว ิชา พว 02017 เทคโนโลยีชีวภาพ 7 - ตอนที่

เ ท ค โ น โ ล ย ช ว ภ า พ | 77

2. สตวโคลนนงตวแรกของประเทศไทยใชเซลลตนแบบจากอวยวะใด ก เซลลเตานม

ข เซลลใบห ค เซลลกลามเนออก ง เซลลไข

3. ขอใดเปนประโยชนอนดบแรกของการโคลนนง ก ชวยใหปรบปรงพนธสตวไดรวดเรวขน ข ชวยประหยดคาใชจายในการเลยงดสตว ค ใชคนควาวจยในการรกษาโรคตาง ๆ ง ใชในการปลกถายทดแทนอวยวะของมนษย 4. ในธรรมชาตมการโคลนนงอยมากมาย ขอใดไมจดอยในหลกของการโคลนนง

ก การผสมเทยมโค ข การเพาะเลยงเนอเยอ ค การเพาะเลยงตวออนโดยการแยกเซลล ง การเกดฝาแฝดเพศเดยวกน หนาตาเหมอนกน 5. ขอใดเรยงลาดบขนตอนการโคลนนงไดถกตอง 1) เตรยมโอโอไซตตวรบ 2) การตรวจสอบและคดเลอกตวออน 3) การยายฝากตวออน 4) เตรยมนวเคลยสจากเซลลตนแบบ 5) ดดนวเคลยสตวออนไปใสยงไซโตพลาซมของโอโอไซต 6) เชอมนวเคลยสใหตดกบไซโตพลาซมของโอโอไซต ก 1 - 3 - 4 - 5 - 6 – 2 ข 4 - 1 - 5 - 6 - 3 - 2

ค 1 - 4 - 5 - 6 - 2 - 3 ง 4 - 1 - 2 - 5 - 6 – 3

Page 79: วิทยาศาสตร์ - Knowledge of Life ... · โครงสร างรายว ิชา พว 02017 เทคโนโลยีชีวภาพ 7 - ตอนที่

เ ท ค โ น โ ล ย ช ว ภ า พ | 78

6. ขอไดเปรยบการโคลนนงซงตางจากการขยายพนธแบบอาศยเพศ คอขอใด ก ใชเทคนคหลายอยางผสมกนทาใหไดลกพนธดกวาตนแบบ ข ไดลกหลานคราวละมาก ๆ และมพนธกรรมทหลากหลายภายในรนลก ค สามารถปรบปรงพนธกรรมของลกหลานใหแตกตางจากตนแบบได

ง ไดลกหลานคราวละมาก ๆ และกาหนดพนธกรรมได

7. ประเทศไทยสามารถโคลนนงสตวใดไดเปนชนดแรก

ก โค ข กระบอ ค สกร ง แพะ 8. การเกดลกแกะ "ดอลล" จากการโคลนนง นนจดเปนววฒนาการของสายพนธแกะหรอไม

ก ไมเปน เพราะไมมการเปลยนแปลงพนธกรรม ข ไมเปน เพราะลกแกะจะเหมอนแมทกประการ ค เปน เพราะลกแกะสามารถสบพนธมลกตอไปได ง เปน เพราะเปนการสรางสงมชวตจากเทคโนโลยใหมๆ 9. พชชนดใดสามารถโคลนไดโดยการใชราก ก ชบา ข มะมวง

ค มนสาปะหลง ง กหลาบ 10. พชชนดใดมการขยายพนธโดยการโคลนแบบเดยวกน ก กหลายหน กระชาย ข โคมญปน แครอท

ค มะล พลดาง ง ชบา ขง

Page 80: วิทยาศาสตร์ - Knowledge of Life ... · โครงสร างรายว ิชา พว 02017 เทคโนโลยีชีวภาพ 7 - ตอนที่

เ ท ค โ น โ ล ย ช ว ภ า พ | 79

กจกรรมตอนท 3 การสรางและดดแปลงสงมชวตทางพนธวศวกรรม คาชแจง จงตอบคาถามตอไปน

1. สงมชวตดดแปลงพนธกรรม (Genetically modified organisms หรอ GMOs) คออะไร แนวตอบ สงมชวตดดแปลงพนธกรรมทมกระบวนการตดตอยนโดยวธการตดเอายนของสงทมชวตหนงใสเขาไปในยนของสงมชวตหนง ทาใหไดสงมชวตใหมทมคณลกษณะตามตองการ

2. ขอดและขอเสยของการดดแปลงพนธกรรมพชเปนอยางไรบาง จงอธบาย

แนวตอบ ขอดของพช GMO 1. สามารถตานทานโรคพชชนดรนแรงได 2. สามารถตานทานตอยาปราบวชพช 3. สามารถตานทานอณหภมตา ๆ ได 4. สามารถขยายอายการเกบได 5. ทนตอสภาพการขนสงไดดขน 6. มผลตอการแปรรป 7. มคณคาทางโภชนาการสงขน

ขอเสยของการดดแปลงพนธกรรมพชมความเสยงและความซบซอนในการบรหารจดการเพอใหมความปลอดภยและใหเกดประโยชนมากกวาโทษแมวาในขณะนยงไมมรายงานวามผใดไดรบอนตรายจากการบรโภคอาหาร GMOs แตความกงวลตอความเสยงของการใช GMOs เปนสงทหลกเลยงไดยาก

Page 81: วิทยาศาสตร์ - Knowledge of Life ... · โครงสร างรายว ิชา พว 02017 เทคโนโลยีชีวภาพ 7 - ตอนที่

เ ท ค โ น โ ล ย ช ว ภ า พ | 80

กจกรรมตอนท 4 เซลลตนกาเนด คาชแจง จงตอบคาถามตอไปน 1 เซลลตนกาเนดคออะไร แนวตอบ เซลลตนกาเนด เปนเซลลออนทพรอมจะเจรญเตบโต แบงตวเองขนมาใหม และเปลยนแปลงเพอไปทาหนาทอยางใดอยางหนง เซลลแตละเซลลในรางกายของมนษยจะทาหนาทจาเพาะอยางใดอยางหนงโดย ไมยอนกลบมา ซงเซลลทพฒนาไปจนสดทางจนเปนเซลลททาหนาทเฉพาะเจาะจง 2. เซลลตนกาเนดแบงเปนกประเภท อะไรบาง แนวตอบ เซลลตนกาเนด ( Stem Cell ) ของคนม 2 ชนด ชนดแรกมาจากตวออน ( Embryonic Stem Cell ) อก

ชนดมาจากผใหญ ( Adult Stem Cell ) 3. การเกบเซลลตนกาเนดเกบไดกวธ อะไรบาง แนวตอบ แหลงของเซลลตนกาเนดม 3 วธ คอ 1. ไขกระดก การเกบเซลลตองทาในหองผาตด โดยการวางยาสลบใหแกผใหเซลล แลวใชเขมเจาะดดไขกระดกจากกระดกบรเวณสะโพกดานหลงจนไดปรมาณท เพยงพอ 2. กระแสเลอด ผใหเซลลจะไดรบยาฉดเขาใตผวหนงประมาณ 3-7 วน เพอกระตนใหเซลลตนกาเนดเมดเลอดเพมจานวนและออกจากไขกระดกเขามา อยในกระแสเลอด หลงจากนนจะเกบเซลลตนกาเนดเมดเลอดโดยใชเครองคดแยกเซลลทตอกบเสนเลอดของผใหเซลล โดยคนเมดเลอดแดงและสวนประกอบอนๆ ของเลอดกลบใหแกผใหเซลล 3. สายสะดอ การเกบเซลลจะทาในหองคลอด หรอหองผาตดหลงจากทารกคลอดแลว โดยเกบจากเสนเลอดบรเวณสายสะดอ 4. ประโยชนของเซลลตนกาเนดมอยางไรบาง แนวตอบ โดยสวนใหญมการนาสเตมเซลลมาใชในการรกษาโรค เชน ธาลสซเมย ลวคเมย อลไซเมอร พารกนสน

อมพาตไขสนหลง กลามเนอหวใจขาดเลอด เบาหวาน ใหหายขาดได

Page 82: วิทยาศาสตร์ - Knowledge of Life ... · โครงสร างรายว ิชา พว 02017 เทคโนโลยีชีวภาพ 7 - ตอนที่

เ ท ค โ น โ ล ย ช ว ภ า พ | 81

กจกรรมตอนท 5 การเพาะเลยงเนอเยอพช คาชแจง จงกากบาทเลอกคาตอบทถกตองทสดเพยงขอเดยว 1. สารใดทนยมใชในการฟอกฆาเชอเนอเยอพช ก แคลเซยมไฮโปคลอไรท ข โบรไมด

ค ซลเวอรไนเตรท ง โซเดยมไฮโปคลอไรท

2. สารควบคมการเตบโตเมอเตมใสในอาหารแลวทาใหเนอเยอพชพฒนาเปนยอด

ก NAA ข BA

ค ABA ง GA 3. ขนตอนใดของการเพาะเลยงเนอเยอพชสาหรบการขยายพนธทมความสาคญมากทสด ก การฟอกฆาเชอ ข การยายเนอเยอ

ค การเตรยมอาหาร ง การยายออกปลก

4. สารใดทสามารถใชในการฟอกฆาเชอเนอเยอพช

ก นายาลางจาน ข นายาซกผาขาว

ค นายาลางปาก ง นายาลางตา 5. สวนใดทสามารถนาไปเลยงแลวทาใหปลอดจากเชอไวรสได

ก เนอเยอเจรญ ข ราก ค ใบ ง ดอก 6. ความเขมขนของนาตาลทใสในอาหาร ก 10 g/l ข 20 g/l

ค 30 g/l ง 40 g/l

7. ระดบ pH ในอาหารทใชเลยง ก 3.0 ข 4.5

ค 5.7 ง 6.3

Page 83: วิทยาศาสตร์ - Knowledge of Life ... · โครงสร างรายว ิชา พว 02017 เทคโนโลยีชีวภาพ 7 - ตอนที่

เ ท ค โ น โ ล ย ช ว ภ า พ | 82

8. นาตาลชนดใดทนยมใสในอาหารเลยง ก มอลโตส ข กลโคส

ค กาแลคโตส ง ซโครส

9. การปนเปอนทมลกษณะเปนเมอกทชนสวนเกดจากเชอจลนทรยชนดใด ก เชอรา ข เชอเหด

ค เชอไวรส ง เชอแบคทเรย 10. เมอนาตนยายออกปลกควรลดอะไรจากขวดเลยง ก แสง ข นา

ค ความชน ง นาตาล 11. ขอใดไมใชคณสมบตของ Totipotency ก. เปนเซลลขอมลพนธกรรมทจาเปนในการสรางสวนตางๆ ของพช ข. เซลลทกเซลลทมชวตตองม

ค. พชไมจาเปนตองใช ง. เปนลกษณะพนฐานของเซลลพช

12. ขอใดไมใชหลกการพนฐานของการเพาะเลยงเนอเยอพช ก. เทคนคปลอดเชอ ข. อาหารเพาะเลยง

ค. สภาพการเพาะเลยง ง. ชนสวนพช

13.ชนสวนเลกๆ ของพชทใชในการเพาะเลยงเนอเยอเรยกวาอะไร

ก. Explant ข. Callus

ค. Chimera ง. Clone 14. การเพาะเลยงเนอเยอพชมประโยชนอยางไร ก. ไดพชจานวนมากในระยะเวลาสน ข. ไดพชตรงตามพนธ

ค. ไดพชปลอดโรค ง. ถกทกขอ

Page 84: วิทยาศาสตร์ - Knowledge of Life ... · โครงสร างรายว ิชา พว 02017 เทคโนโลยีชีวภาพ 7 - ตอนที่

เ ท ค โ น โ ล ย ช ว ภ า พ | 83

15. ขอใดไมใชวธการเพาะเลยงโดยใชอวยวะของพช (organ culture)

ก. การะเพาะเลยงชอดอก ข. การเพาะเลยงคภพะ

ค. การเพาะเลยงปลายราก ง. การเพาะเลยงปลายยอด

16. ขอใดคอลกษณะอาหารของการเพาะเลยงเนอเยอพช ก. อาหารแขง ข. อาหารเหลว

ค. ถกทงขอ ก และ ข ง. ไมมขอถก

17. ทกขอมความเกยวของกบการคดเลอกพนธพชใหม จากการเพาะเลยงเนอเยอใน ปจจบน ยกเวนขอใด

ก เกดการผนแปรของเซลลรางกายทาใหไดพนธใหม ข ลกษณะใหมจะเกดจากการเลยงตนออนไปหลายชวอาย ค ขาวในประเทศไทยบางพนธสามารถทาใหกลายพนธจนปลกไดในดนเคม ง การกลายพนธจะเกดขนไดตองใชกมมนตรงส หรอสารเคมเปนตวกระตน 18. แรธาตทจาเปนตอการเจรญเตบโตของพชมากทสดคอขอใด ก ฟอสฟอรส ไนโตรเจน สงกะส

ข ไนโตรเจน โพแทสเซยม ฟอสฟอรส ค กามะถน แคลเซยม เหลก ง โพแทสเซยม แมงกานส ทองแดง 19. สวนใดของพชทสามารถนาไปใชเพาะเลยงเนอเยอไดดทสด

ก ตาออน ข ปลายราก ค รงไข ง ละอองเรณ 20. สงทสาคญในการเพาะเลยงเนอเยอพชคอขอใด ก การนาตนออนปลกในแปลงเพาะ ข การเตรยมขวดเพาะเลยง

ค การแยกตนออนออกจากกน ง การทาใหเนอเยอปลอดจากเชอจลนทรย 21. พชประเภทใดทความนามาเพาะเลยงเนอเยอพช ก มความสาคญทางเศรษฐกจ ข พชทตองการอนรกษสายพนธ

ค พชทนามาใชประโยชนดานการแพทย ง ทกขอทกลาวมา

Page 85: วิทยาศาสตร์ - Knowledge of Life ... · โครงสร างรายว ิชา พว 02017 เทคโนโลยีชีวภาพ 7 - ตอนที่

เ ท ค โ น โ ล ย ช ว ภ า พ | 84

22. กาหนดให 1) ตดแบงชนสวนของพชเพอนาไปฆาเชอ 2) การเพมจานวนรากในสตรอาหารชกนาใหเกดราก 3) การยายเนอเยอลงในอาหารวน 4) การเพมจานวนตนในสตรอาหารชกนาใหเกดตน 5) การยายตนออกไปปลกลงดน ลาดบของการเพาะเลยงเนอเยอทถกตองคอขอใด ก 1-2-3-4-5 ข 1-3-2-4-5

ค 1-3-4-2-5 ง 1-4-2-3-5 23. การตดแบงแคลลส (callus) เปนชนเลกๆเพอจดประสงคใด ก เพอใหเปลยนแปลงเปนตนอยางรวดเรว

ข เพอเพมจานวนแคลลสในอาหารวนใหมากขน ค เพอชกนาใหเกดรากและลาตนอยางรวดเรว ง เพอปองกนการแพรกระจายเชอไวรสขณะเพาะเลยงเนอเยอ 24. อณหภมทเหมาะสมตอการเจรญของเนอเยอพช ควรเปนเทาใด ก 10°c – 14°c ข 17°c – 20°c

ค 23°c – 28°c ง 30°c – 35°c

25 เกยวกบการเพาะเลยงเนอเยอพช ขอใดกลาวไมถกตอง ก เปนการขยายพนธพชแบบไมอาศยเพศ ข เปนการนาสวนตาง ๆ ของพชมาเลยงในอาหารสงเคราะหในสภาพปลอดเชอ

ค อบละอองเรณ ลาตน ใบ กานชอดอก ไมสามารถนามาเพาะเลยงเนอเยอได ง ยอดออน ตาขาง เซลลพชทไมมผนงเซลล สามารถนามาเพาะเลยงเนอเยอได

Page 86: วิทยาศาสตร์ - Knowledge of Life ... · โครงสร างรายว ิชา พว 02017 เทคโนโลยีชีวภาพ 7 - ตอนที่

เ ท ค โ น โ ล ย ช ว ภ า พ | 85

กจกรรมตอนท 6 ประโยชนของเทคโนโลยชวภาพ คาชแจง จงตอบคาถามตอไปน 1. จงบอกถงประโยชนและผลกระทบของเทคโนโลยชวภาพตอชวตประจาวน แนวตอบ ประโยชนของเทคโนโลยชวภาพ ปจจบนเทคโนโลยชวภาพถกนามาใชประโยชนมากมาย เชน 1. เทคโนโลยชวภาพกบการแพทย โดยนามาผลตเปนยาปฏชวนะและวคซนชนดตางๆ ฮอรโมน ทควบ คมการเจรญเตบโตในเดกแคระ การสรางสารทกระตนใหการผลตเมดเลอด แดงของเซลลกระดก รวมทงการตรวจสอบโรค ทางพนธกรรม 2. เทคโนโลยชวภาพกบการอาหาร มการปรบปรงพชพนธใหม ใหผลผลตสงทนตอสภาพดนฟาอากาศ

ท แหงแลง การเพาะเลยงเนอเยอเพอขยายพนธ การตดตอยน การผลตอาหารทมคณคาทางโปรตนสง เปนตน

3. เทคโนโลยกบสงแวดลอม ไดแก การกาจดขยะมลฝอย ของเสยจากโรงงานและในบางครง ยง สามารถสรางสารอนอนเปนประโยชนตอของเสยเหลานน เชน ผลต กาซมเทนจากสงปฏกล

4. เทคโนโลยชวภาพกบพลงงาน ไดแก การผลตพลงงานในรปของ แอลกอฮอลเชอเพลง (fuel alcohol) และกาซมเทน (methane gas) เชน แอลกอฮอล ทผลตจากออยใชแทนนามน ผลกระทบของการใชเทคโนโลยชวภาพ จากการพฒนาเทคโนโลยชวภาพ ยอมทาใหเกดความหวาดกลวขนในหมมวลมนษยชาตในเรอง ของ

ความปลอดภย และจรยธรรมของเทคโนโลยชวภาพทมตอสาธารณชน โดยกลววามนษยจะเขาไปจดระบบสงมชวต ความปลอดภยและจรยธรรมของเทคโนโลยชวภาพทมตอสาธารณชน ซงอาจจะทาใหเกดความวบตทางสงแวดลอม และการแพทย หรอนาไปสการขดแยงกบธรรมชาตของมนษย เชน การผลตเชอโรคชนดรายแรงเพอใชในสงครามเชอโรค และการใชสารพนธกรรมของพชจากประเทศกาลงพฒนาทนาไปสการกอใหเกดโทษแกมนษยเปนตน

Page 87: วิทยาศาสตร์ - Knowledge of Life ... · โครงสร างรายว ิชา พว 02017 เทคโนโลยีชีวภาพ 7 - ตอนที่

เ ท ค โ น โ ล ย ช ว ภ า พ | 86

บรรณานกรม

http://www.ostc.thaiembdc.org/document/stem_cell/Stem_Cell_I_Definition.pdf http://dels.nas.edu/resources/static-assets/materials-based-onreports/ booklets/Understanding_Stem_Cells.pdf http://pirun.ku.ac.th/~fagisvtc/buddhism/nanasara/entertain/tissureculture/tissue.pdf http://gotoknow.org/blog/tissueculture/123588 http://forum.narandd.com/index.php?topic=1426.0 http://forum.narandd.com/index.php?topic=1423.0 http://forum.narandd.com/index.php?topic=1422.0;prev_next=next#new http://www.lartc.rmutl.ac.th/ptclab/Tissue%20Culture/sterilization.html http://110.77.138.105/files/km/km1/km_1.pdf http://www.mat.or.th/journal/files/Vol89_No.1_111_2767.pdf

Page 88: วิทยาศาสตร์ - Knowledge of Life ... · โครงสร างรายว ิชา พว 02017 เทคโนโลยีชีวภาพ 7 - ตอนที่

เ ท ค โ น โ ล ย ช ว ภ า พ | 87

คณะผจดทา ทปรกษา

นายประเสรฐ บญเรอง เลขาธการ กศน. นายวชรนทร จาป รองเลขาธการ กศน. นางมารสา โกเศยะโยธน ผอานวยการศนยการศกษานอกระบบและ การศกษาตามอธยาศยกลมเปาหมายพเศษ

ผเขยน/ผดาเนนงาน นายอภชาต คอยคา คร ศนยวทยาศาสตรเพอการศกษารงสต นางธนญญา หมอมสาย ครชานาญการพเศษ ศนยการศกษานอกระบบและ การศกษาตามอธยาศยกลมเปาหมายพเศษ นางชลนารถ อศวรงเรองชย ครชานาญการพเศษ ศนยการศกษานอกระบบและ การศกษาตามอธยาศยกลมเปาหมายพเศษ

คณะบรรณาธการ นายสงด ประดษฐสวรรณ ผอานวยการอทยานวทยาศาสตรพระจอมเกลา ณ หวากอ จงหวดประจวบครขนธ นายชยฤทธ เบญญากาจ ผอานวยการศนยวทยาศาสตรเพอการศกษายะลา นางธนญญา หมอมสาย ครชานาญการพเศษ ศนยการศกษานอกระบบและ การศกษาตามอธยาศยกลมเปาหมายพเศษ นางชลนารถ อศวรงเรองชย ครชานาญการพเศษ ศนยการศกษานอกระบบและ การศกษาตามอธยาศยกลมเปาหมายพเศษ

ผพมพตนฉบบ นางศรลกษณ ศรนพงศ ศนยการศกษานอกระบบและการศกษาตามอธยาศย กลมเปาหมายพเศษ นางสาวนนทพรรณ วงษอครสกล ศนยการศกษานอกระบบและการศกษาตามอธยาศย กลมเปาหมายพเศษ