เอกสารประกอบการสอน เรื่อง พันธุศาสตร์และเทคโนโลยีดีเอ็นเอ   1              เอกสารประกอบการสอน      เรื่องพันธุศาสตร์และเทค...
เอกสารประกอบการสอน เรื่อง พันธุศาสตร์และเทคโนโลยีดีเอ็นเอ          2                                                   คาช...
เอกสารประกอบการสอน เรื่อง พันธุศาสตร์และเทคโนโลยีดีเอ็นเอ   3                         เรื่อง พันธุศาสตร์และเทคโนโลยีดีเอ็น...
เอกสารประกอบการสอน เรื่อง พันธุศาสตร์และเทคโนโลยีดีเอ็นเอ         4                1.1 พันธุวิศวกรรม เป็นกระบวนการทางชีววิ...
เอกสารประกอบการสอน เรื่อง พันธุศาสตร์และเทคโนโลยีดีเอ็นเอ        5         1.2 พลาสมิดคืออะไร พลาสมิด คือ ดีเอ็นเอที่โมเลก...
เอกสารประกอบการสอน เรื่อง พันธุศาสตร์และเทคโนโลยีดีเอ็นเอ          6                    ภาพที่ 4 การตัดต่อยีนที่สนใจเข้ากั...
เอกสารประกอบการสอน เรื่อง พันธุศาสตร์และเทคโนโลยีดีเอ็นเอ            7       2.1 สิ่งมีชีวิตดัดแปรพันธุกรรม ( Genetically ...
เอกสารประกอบการสอน เรื่อง พันธุศาสตร์และเทคโนโลยีดีเอ็นเอ          83. ประโยชน์ของพันธุวิศวกรรมในด้านต่างๆ        3.1 ประโ...
เอกสารประกอบการสอน เรื่อง พันธุศาสตร์และเทคโนโลยีดีเอ็นเอ             9                                  ภาพที่ 7 ขั้นตอนก...
เอกสารประกอบการสอน เรื่อง พันธุศาสตร์และเทคโนโลยีดีเอ็นเอ          10                              ภาพที่ 8 การสร้างสายพัน...
เอกสารประกอบการสอน เรื่อง พันธุศาสตร์และเทคโนโลยีดีเอ็นเอ            11                                    แบบฝึกหัดเรื่อง...
เอกสารประกอบการสอน เรื่อง พันธุศาสตร์และเทคโนโลยีดีเอ็นเอ   127. นักเรียนทราบได้อย่างไรว่าโคโลนีใดมีพลาสมิดที่มีส่วนของ DN...
เอกสารประกอบการสอน เรื่อง พันธุศาสตร์และเทคโนโลยีดีเอ็นเอ   13                                          แบบฝึกหัดที่ 2   1...
เอกสารประกอบการสอน เรื่อง พันธุศาสตร์และเทคโนโลยีดีเอ็นเอ   14………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………...
Upcoming SlideShare
Loading in …5
×

เอกสารประกอบการสอน เรื่อง พันธุวิศวกรรมและเทคโนโลยีดีเอ็นเอ

3,892 views

Published on

0 Comments
0 Likes
Statistics
Notes
  • Be the first to comment

  • Be the first to like this

No Downloads
Views
Total views
3,892
On SlideShare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
40
Actions
Shares
0
Downloads
163
Comments
0
Likes
0
Embeds 0
No embeds

No notes for slide

เอกสารประกอบการสอน เรื่อง พันธุวิศวกรรมและเทคโนโลยีดีเอ็นเอ

  1. 1. เอกสารประกอบการสอน เรื่อง พันธุศาสตร์และเทคโนโลยีดีเอ็นเอ 1 เอกสารประกอบการสอน เรื่องพันธุศาสตร์และเทคโนโลยีดีเอ็นเอ รวบรวมโดย นางอังสนา แสนเยีย ตาแหน่งครู ครูแป๋ว โรงเรียนหนองซนพิทยาคม By สานักงานเขตพื้นที่การศึกษามัธยมศึกษา เขต 22 ชีววิทยาน่ารู้Biologynsp.wordpress.com
  2. 2. เอกสารประกอบการสอน เรื่อง พันธุศาสตร์และเทคโนโลยีดีเอ็นเอ 2 คาชี้แจง คู่มือเอกสารประกอบการสอนวิชาชีววิทยาเล่มนี้จัดทาขึ้นเพื่อช่วยให้ผู้สอนเข้าใจขอบเขตของเนื้อหาสาระที่สื่อประกอบการสอนเรื่องนี้ เพื่อเป็นแนวทางในการใช้สื่อประกอบการสอนอย่างเหมาะสม ซึ่งจะเป็นการส่งเสริมความเข้าใจในเนื้อหาบทเรียนของผู้เรียน กระตุ้นความสนใจ ให้ความกระจ่างเกี่ยวกับศัพท์ทางวิชาการที่ควรทราบ และเปิดโอกาสให้ผู้เรียนได้บูรณาการความรู้ที่ได้รับโดยการอภิปรายร่วมกัน เพื่อให้การจัดการเรียนการสอนมีประสิทธิภาพยิ่งขึน โดยเอกสารในเล่มนี้ มีหัวข้อดังต่อไปนี้ ้ 1. แนะนาพันธุวิศวกรรม 2. ขั้นตอนของพันธุวิศวกรรม 3. สิ่งมีชีวิตดัดแปรพันธุกรรม (Genetically Modified Organisms: GMOs) 4. ประโยชน์ของพันธุวิศวกรรมด้านต่างๆ 5. แบบฝึกหัด อังสนา แสนเยีย ผูเรียบเรียง ้ ครูแป๋ว By ชีววิทยาน่ารู้Biologynsp.wordpress.com
  3. 3. เอกสารประกอบการสอน เรื่อง พันธุศาสตร์และเทคโนโลยีดีเอ็นเอ 3 เรื่อง พันธุศาสตร์และเทคโนโลยีดีเอ็นเอ1. แนะนาพันธุวิศวกรรม เทคโนโลยีชีวภาพ (Biotechnology) คือ การประยุกต์ใช้ความรู้เกี่ยวกับสิ่งมีชีวิตมาใช้ในการปรับปรุงคุณภาพชีวิตของมนุษย์ด้วยการเพิ่มผลผลิต ปรับปรุงพันธุ์ เพื่อความสวยงาม และการสังเคราะห์สารเคมีต่างๆ พันธุกรรม (Heridity) คือ การถ่ายทอดลักษณะทางพันธุกรรมที่ถ่ายทอดจาก พ่อแม่ ไปสู่ลูกหลาน ครูแป๋ว By ภาพที่ 1 แผนผังมโนทัศน์เทคโนโลยีพันธุกรรม ชีววิทยาน่ารู้Biologynsp.wordpress.com
  4. 4. เอกสารประกอบการสอน เรื่อง พันธุศาสตร์และเทคโนโลยีดีเอ็นเอ 4 1.1 พันธุวิศวกรรม เป็นกระบวนการทางชีววิทยาระดับโมเลกุล ที่ทาโดยการนายีนจากสิ่งมีชีวิตชนิดหนึ่งใส่เข้าไปในสิ่งมีชีวิตอีกชนิดหนึ่ง เพื่อให้สิ่งมีชีวิตที่ได้รับยีนมีลักษณะตามที่ต้องการ การที่จะนายีนใส่เข้าไปในสิ่งมีชีวิตนั้นต้องอาศัย ดีเอ็นเอพาหะ (vector) ที่นิยมใช้คือ พลาสมิด ในการพายีนเข้าไปในเซลล์ โดยนายีนที่สนใจใส่เข้าไปในพลาสมิด จากนั้นจึงทาการเพิ่มปริมาณยีนที่อยู่ในพลาสมิดให้มีจานวนมากเท่าที่ต้องการ แล้วจึงใส่พลาสมิดที่มียีนเข้าไปในสิ่งมีชีวิตเป้าหมาย ซึ่งพลาสมิดที่เข้าไปในเซลล์นั้นอาจยังคงเป็นพลาสมิดวงปิด และเข้าไปในเซลล์โดยไม่ได้มีการสอดแทรกเข้าไปในโครโมโซมของเซลล์เจ้าบ้านแต่อย่างใด เมื่อเกิดการจาลองตัวในแต่ละรอบ พลาสมิดจะเพิ่มจานวนไปด้วย แต่มีโอกาสที่พลาสมิดจะหายไปจากเซลล์ได้ อีกกรณีหนึ่งคือพลาสมิดมีการสอดแทรกเข้าไปในโครโมโซมของเซลล์เจ้าบ้านและเพิ่มจานวน ซึ่งถ้าเป็นในกรณีนี้พลาสมิดจะไม่หลุดหายไปไหนแม้จะมีการจาลองตัวหลายครั้ง แต่จะเพิ่มจานวนตามการจาลองตัวเพิ่มขึ้นของโครโมโซมเซลล์เจ้าบ้าน ครูแป๋ว By ชีววิทยาน่ารู้ ภาพที่ 2 ขั้นตอนพันธุวิศวกรรมBiologynsp.wordpress.com
  5. 5. เอกสารประกอบการสอน เรื่อง พันธุศาสตร์และเทคโนโลยีดีเอ็นเอ 5 1.2 พลาสมิดคืออะไร พลาสมิด คือ ดีเอ็นเอที่โมเลกุลมีลักษณะเป็นวงปิด พลาสมิดไม่ได้อยู่ในโครโมโซม พบในเซลล์แบคทีเรีย และมีขนาดเล็กกว่าโครโมโซม โดยขนาดของพลาสมิดมีความหลากหลายตั้งแต่ 1 กิโลเบส ไปจนถึง 1,000 กิโลเบส จานวนของพลาสมิดในเซลล์มีความหลากหลายเช่นเดียวกัน มีตั้งแต่ 1 วง ไปจนถึงหลายพันวง พลาสมิดมียีนอยู่จานวนไม่มากเท่ากับยีนบนโครโมโซม สามารถจาลองตัวเองได้เองโดยไม่ขึ้นกับโครโมโซมเนื่องจากมีจุดเริ่มต้นของกระบวนการจาลองตัว (origin ofreplication) เป็นของตัวเอง พลาสมิดมียีนที่ต้านทานต่อยาปฏิชีวนะอยู่ (รูปที่ 4) ซึ่งเป็นประโยชน์ต่อเซลล์แบคทีเรียที่มี พลาสมิดนี้อยู่ เนื่องจากจะทาให้แบคทีเรียมีชีวิตอยู่รอดได้ในสภาวะที่มียาปฏิชีวนะนั้น ภาพที่ 3 โครงสร้างพลาสมิดที่ประกอบด้วยจุดเริ่มต้นของกระบวนการจาลองตัว (origin ofreplication; ori) (สีสม) และยีนต้านทานต่อยาปฏิชีวนะ(Ampr) (สีน้าเงิน) ้ 1.3 การนาพลาสมิดมาใช้ในพันธุวิศวกรรม ในกระบวนการพันธุวิศวกรรมนั้นจะต้องมีตัวพายีนที่สนใจเข้าสู่เซลล์ เพื่อให้เซลล์ที่ต้องการมีการเปลี่ยนแปลงลักษณะตามยีนที่ใส่เข้าไป เรียกตัวพาว่า ดีเอ็นเอพาหะ (DNAvector) ซึ่งมีอยู่มากมายหลายชนิด พลาสมิดก็เป็นหนึ่งในดีเอ็นเอพาหะนั้นด้วย การที่จะนายีนที่สนใจเข้าสู่เซลล์อาจทาได้โดยการตัดต่อยีนนั้นเข้ากับพลาสมิดเกิดเป็นดีเอ็นเอสายผสม (recombinant DNA) เป็นดีเอ็นเอที่เกิดจากการตัดต่อยีนในห้องปฏิบัติการ ซึ่งเป็นการนายีนหรือสารพันธุกรรมจากแหล่งต่างกันมาต่อเข้าด้วยกัน เพื่อให้ได้ยีนหรือสาร ครูแป๋วพันธุกรรมในรูปแบบใหม่ที่ไม่มีในธรรมชาติ By ชีววิทยาน่ารู้Biologynsp.wordpress.com
  6. 6. เอกสารประกอบการสอน เรื่อง พันธุศาสตร์และเทคโนโลยีดีเอ็นเอ 6 ภาพที่ 4 การตัดต่อยีนที่สนใจเข้ากับดีเอ็นเอพาหะได้เป็นดีเอ็นเอสายผสม2. ขั้นตอนของพันธุวิศวกรรม 1. ศึกษาค้นคว้าหายีนที่ควบคุมลักษณะที่สนใจ 2. เพิ่มปริมาณยีนที่ควบคุมลักษณะที่สนใจด้วยกระบวนการที่เรียกว่า polymerase chain reaction (PCR)ซึ่งเป็นกระบวนการเพิ่มปริมาณดีเอ็นเอในหลอดทดลอง โดยสามารถเลือกบริเวณดีเอ็นเอที่ต้องการเพิ่มจานวนได้ 3. ตัดต่อยีนที่สนใจเข้าไปยังพลาสมิดที่มีลักษณะเป็นวงซึ่งต้องถูกตัดให้เปิดออกด้วยเอนไซม์ชนิดหนึ่งซึ่งรายละเอียดจะได้กล่าวในบทขั้นตอนของพันธุวิศวกรรมต่อไป 4. เมื่อได้พลาสมิดที่มียีนที่สนใจอยู่ซึ่งจะเรียกว่า ดีเอ็นเอสายผสม (recombinant DNA) แล้วจะทาการเพิ่มปริมาณดีเอ็นเอสายผสมนี้โดยการใส่เข้าไปในเซลล์แบคทีเรีย ซึ่งเรียกขั้นตอนนี้ว่า ทรานสฟอร์เมชัน (transformation)จากนั้นทาการเพิ่มเซลล์แบคทีเรียในอาหารเลี้ยง เมื่อแบคทีเรียมีการแบ่งเซลล์ดีเอ็นเอสายผสมจะเพิ่มจานวนตามไปด้วย ทาให้ในทุกรอบของการแบ่งเซลล์จะมีดีเอ็นเอสายผสมเพิ่มจานวนขึ้น (รายละเอียดอยู่ในบท ขั้นตอนของพันธุวิศวกรรม) 5. เมื่อได้ปริมาณดีเอ็นเอสายผสมในปริมาณที่ต้องการแล้ว จึงนาดีเอ็นเอสายผสมนี้ไปใส่ในสิ่งมีชีวิตเป้าหมายเพื่อให้มีลักษณะตามที่ต้องการ ครูแป๋ว By ชีววิทยาน่ารู้ ภาพที่ 5 ขั้นตอนการตัดต่อพันธุวิศวกรรมBiologynsp.wordpress.com
  7. 7. เอกสารประกอบการสอน เรื่อง พันธุศาสตร์และเทคโนโลยีดีเอ็นเอ 7 2.1 สิ่งมีชีวิตดัดแปรพันธุกรรม ( Genetically Modified Organisms; GMO) สิ่งมีชีวิตที่ถูกดัดแปรงพันธุกรรม คือ สิ่งมีชีวิตที่ผ่านกระบวนการทางพันธุวิศวกรรมมาแล้วนั่นเอง กล่าวคือ เป็นสิ่งมีชีวิตที่นักวิทยาศาสตร์ได้ตัดต่อยีนที่สนใจที่ควบคุมลักษณะที่ต้องการเข้ากับ ดีเอ็นเอพาหะ ได้เป็นดีเอ็นเอสายผสม จากนั้นนาดีเอ็นเอสายผสมนี้เข้าสู่เซลล์ ในชีวิตประจาวันเรามักจะได้ยินคาว่าพืช GMO บ่อยครั้ง ซึ่งความหมายของพืช GMO ก็คือ พืชดัดแปรพันธุกรรมให้ได้ลักษณะตามที่เราต้องการ ตัวอย่างเช่น ฝ้าย เมื่อใช้เทคนิคพันธุวิศวกรรมจะทาให้ฝ้ายนั้นเป็นพืช GMOที่มีความต้านทานต่อการเข้าทาลายของแมลงได้ โดยการถ่ายยีนที่สร้างสารพิษจากแบคทีเรียที่มีชื่อว่า Bacillusthuringienesis (BT) ทาให้ฝ้ายสามารถต้านทานต่อการเข้าทาลายของแมลงได้ในที่สุด หรืออีกหนึ่งตัวอย่าง คือ การผลิตมะเขือเทศ GMO ที่ทางประเทศสหรัฐอเมริกาเป็นผู้ศึกษาและสามารถส่งออกไปยังตลาดต่างประเทศได้สาเร็จมาแล้ว ประโยชน์ของมะเขือเทศ GMO คือ สามารถชะลอให้มะเขือเทศสุกช้าลง โดยการตัดต่อยีนที่มีความสามารถในการยับยั้งการทางานของเอนไซม์ ที่มีชื่อว่า polygalacturonase (PG) โดยเอนไซม์ PG นี้ทาหน้าที่ย่อย เพคติน(pectin) ซึ่งเป็นส่วนประกอบของผนังเซลล์ (cell wall) โดยหน้าที่ปกติของเพคติน คือ การช่วยให้เซลล์ยังคงสภาพอยู่ได้ แต่ถ้าเมื่อใดที่ เพคตินถูกย่อยโดยเอนไซม์ PG แล้ว จะทาให้เซลล์ไม่สามารถคงสภาพแบบเดิมได้ ส่งผลให้มะเขือเทศสุกงอมได้ง่ายและผลจะนิ่มเละ ทาให้ไม่สามารถส่งออกไปขายยังที่ไกลๆ ได้ ดังนั้น เมื่อตัดต่อยีนที่ไปยับยั้งเอนไซม์ PGนี้จะช่วยให้มะเขือเทศสุกช้าลง ทาให้สามารถส่งออกไปขายยังมลรัฐที่ไกล ๆ หรือต่างประเทศได้สะดวกยิ่งขึ้น ครูแป๋ว ภาพที่ 6 สิ่งมีชีวิตตัดต่อพันธุกรรม By ชีววิทยาน่ารู้Biologynsp.wordpress.com
  8. 8. เอกสารประกอบการสอน เรื่อง พันธุศาสตร์และเทคโนโลยีดีเอ็นเอ 83. ประโยชน์ของพันธุวิศวกรรมในด้านต่างๆ 3.1 ประโยชน์ของพันธุวิศวกรรมต่อภาคอุตสาหกรรมยา โรคที่เทคนิคทางพันธุวิศวกรรมเข้าไปมีบทบาทสาคัญ คือ โรคเบาหวาน ซึ่งโรคนี้เป็นภาวะที่ร่างกายมีระดับน้าตาลในเลือดสูงกว่าปกติ เนื่องจากขาดฮอร์โมนอินซูลินหรือประสิทธิภาพของอินซูลินที่ลดลง เพราะภาวะดื้อต่ออินซูลินจึงส่งผลให้น้าตาลในเลือดสูงขึ้นเป็นเวลานาน และส่งผลให้เกิดโรคแทรกซ้อนตามอวัยวะต่างๆ ตามมาได้ เช่นผู้ป่วยเบาหวานบางคนอาจตาบอด เนื่องจากการมีน้าตาลในกระแสเลือดเป็นระยะเวลานาน จะทาให้เกิดโรคแทรกซ้อนที่เกิดกับหลอดเลือดเล็กภายในลูกตา ทาให้มีเลือดออกภายในลูกตา และอาจมีเนื้อเยื่อคล้ายพังผืดงอกตามเส้นเลือดและดึงรั้งให้ชั้นของประสาทตาลอก หรืออาจจะต้องถูกตัดเท้า เนื่องจากผู้ป่วยเบาหวานจะมีการเสื่อมของหลอดเลือดทาให้หลอดเลือดตีบแคบ เลือดไปเลี้ยงที่เท้าน้อยลง ส่งผลให้มีแผลติดเชื้อและลุกลามได้ง่ายเพราะมีเลือดมาเลี้ยงน้อยทาให้บริเวณนั้นขาดภูมิคุ้มกันที่จะต่อต้านเชื้อโรค ถ้าดูแลรักษาไม่ถูกวิธีจะทาให้แผลลุกลามจนไม่สามารถรักษาได้ ด้วยเหตุนี้ในวงการแพทย์จึงจัดให้โรคเบาหวานเป็นปัญหาทางสาธารณสุข ดังนั้นนักวิทยาศาสตร์จึงค้นคว้าวิธีการที่จะช่วยให้แพทย์ทาการรักษาผู้ป่วยเบาหวานได้อย่างมีประสิทธิภาพ ในที่สุดนักวิทยาศาสตร์สามารถผลิตฮอร์โมนอินซูลินโดยใช้หลักการทางพันธุวิศวกรรม และนามาฉีดให้กับผู้ป่วยเบาหวานได้ โดยขั้นแรกนักวิทยาศาสตร์ได้ตัดยีนที่ทาหน้าที่ควบคุมการสร้างฮอร์โมนอินซูลินของมนุษย์มาต่อเข้ากับดีเอ็นเอพาหะ ได้แก่ พลาสมิดของแบคทีเรีย ได้เป็นดีเอ็นเอสายผสม จากนั้นนาดีเอ็นเอสายผสมใส่เข้าไปยังเซลล์แบคทีเรีย ซึ่งปกติไม่สามารถสร้างฮอร์โมนอินซูลิน ทาให้กลายเป็นแบคทีเรียชนิดใหม่ที่สามารถสร้างฮอร์โมนอินซูลินได้ และทาการคัดเลือกแบคทีเรียที่มีความสามารถนี้ไปเลี้ยงเพื่อเพิ่มจานวนให้มีปริมาณมากเพียงพอ ท้ายที่สุดสู่กระบวนการผลิตเพื่อสกัดอินซูลินและได้ฮอร์โมนอินซูลินที่สามารถนาไปรักษาคนไข้ได้ต่อไป ครูแป๋ว By ชีววิทยาน่ารู้Biologynsp.wordpress.com
  9. 9. เอกสารประกอบการสอน เรื่อง พันธุศาสตร์และเทคโนโลยีดีเอ็นเอ 9 ภาพที่ 7 ขั้นตอนการผลิตอินซูลินจากแบคทีเรีย 3.2 ประโยชน์ของพันธุวิศวกรรมทางการแพทย์ นอกจากนี้พันธุวิศวกรรมยังเป็นประโยชน์ทางการแพทย์โดยสามารถนาไปใช้ในยีนบาบัด (gene therapy) โดยมีหลักการ คือ เมื่อเกิดโรคที่มาจากความผิดปกติของยีน ถ้าสามารถเปลี่ยนยีนที่ผิดปกติของผู้ป่วยให้เป็นยีนปกติได้ ผู้ป่วยจะหายจากความเจ็บป่วยนั้น ๆ ซึ่งทาได้โดยการตัดต่อยีนที่ปกติใส่เข้าไปยังเซลล์ที่มียีนที่ผิดปกติของผู้ป่วย เมื่อเซลล์ที่ผิดปกติของผู้ป่วยเปลี่ยนเป็นเซลล์ที่ปกติ ผู้ป่วยจะกลายเป็นคนปกติที่มีสุขภาพที่ดีขึ้นในที่สุด ปัจจุบัน การรักษาด้วยยีนบาบัดประสบความสาเร็จได้กับบางโรคเท่านั้นเช่น โรค cystic fibrosis ซึ่งเป็นโรคที่ทาให้ร่างกายสร้างเยื่อเมือกที่หนามากผิดปกติในปอดและลาไส้ โดยผู้ที่เป็นโรคนี้จะหายใจลาบากเนื่องจากปอดจะเต็มไปด้วยเยื่อเมือกหนาและอาจทาให้ปอดติดเชื้อแบคทีเรียได้ง่าย หรือถ้าหากมีเยื่อเมือกหนาภายในลาไส้จะทาให้ระบบการย่อยอาหารลาบาก โรคนี้พบน้อยในคนไทยแต่จะพบมากในกลุ่มคนที่มาจากยุโรปตอนเหนือ นอกจากนี้ นักวิทยาศาสตร์กาลังศึกษาวิจัยยีนบาบัดในโรคต่าง ๆ เช่น โรคฮีโมฟิเลีย และโรคมะเร็ง ซึง ่จะเป็นประโยชน์ต่อผู้ป่วยในอนาคต หรือจีนบาบัด (Gene therapy) ดังตัวอย่างต่อไปนี้ 1. การตรวจวินิจฉัย แก้ไขปัญหาโรคสภาวะพันธุกรรมของเด็กก่อนเกิด โดยใช้น้าคร่าตรวจหาดีเอ็นเอที่ผิดปกติ จากนั้นจึงทาการแก้ไขดีเอ็นเอที่ผิดปกติ 2. การป้องกันรักษาโรคโดยใช้สารซึ่งอาจอยู่ในรูปของวัคซีน ฮอร์โมนหรืออินเทอเฟียรอน ดังได้กล่าวมาแล้ว 3. การรักษาโรคซิกเกิล เซลล์ อะนีเมีย ด้วยจีน โดยนาเซลล์ไขกระดูกของผู้ป่วยออกมาเลี้ยง คัดเลือกจีนของฮีโมโกลบินปกติถ่ายเข้าไปในเซลล์ไขกระดูก เลี้ยงเซลล์ไขกระดูกต่อไปจนได้ปริมาณมากเพียงพอ กาจัดเซลล์ไขกระดูกที่สร้างฮีโมโกลบินผิดปกติของผู้ป่วยให้หมดด้วยการฉายรังสีเอกซ์ แล้วถ่ายเซลล์ไขกระดูกที่มีจีนปกติเข้าไปแทนที่ 4. การวินิจฉัยโรคที่เกิดจากเชื้อไวรัส เช่น การตรวจหาไวรัสเอดส์ในเลือดมนุษย์ โดยใช้เทคนิคพีซีอาร์สามารถตรวจได้ตั้งแต่ระยะแรก ๆ ไม่ต้องรอนานถึง 3 เดือน 3.3 ประโยชน์ของพันธุวิศวกรรมทางการเกษตร การเกษตรในปัจจุบันมีการนาเทคโนโลยีพันธุวิศวกรรมเข้ามาใช้ในการปรับปรุงพันธุ์พืชและสัตว์ ทาให้เกิดพืชและสัตว์ดัดแปลงพันธุกรรม ตัวอย่างพืชดัดแปลงพันธุกรรม เช่นการสร้างพืชพวกยาสูบ แตงกวา ส้มที่สามารถต้านทานต่อสภาพแห้งแล้ง ต้านทานสภาพดินเปรี้ยวหรือดินเค็ม ต้านทานต่อไวรัสที่ทาให้เกิดโรคต่าง ๆ โดยการถ่ายจีนต้านทานการบุกของไวรัสเข้าไปในพืชการสร้างพืชที่สามารถตรึงไนโตรเจนจากบรรยากาศได้ การควบคุมการสุกของพืชพวกมะเขือเทศโดยใช้เอนไซม์พอลิกาแลกทูโรเนส(Polygalacturonase) ซึ่งจะทาให้ผลสุกแต่ไม่นิ่ม การสร้างพืชต้านแมลงโดยถ่ายจีนที่ควบคุมการสร้างสารพิษจากแบคทีเรีย Bacillus thuringiensis เข้าสู่ต้นพืช เช่น ยาสูบ มะเขือเทศ ฝ้าย ข้าวโพด เมื่อแมลงมากินใบพืชที่มีจีนนี้แมลงก็จะตาย หรือการสร้างพืชที่มีคุณค่าทางอาหารมากขึ้น เช่น การสร้างพันธุ์ข้าวที่เพิ่มธาตุเหล็ก (Iron) และวิตามินเอ (Betacarotene) โดยการตัดต่อจีน ครูแป๋ว By ชีววิทยาน่ารู้Biologynsp.wordpress.com
  10. 10. เอกสารประกอบการสอน เรื่อง พันธุศาสตร์และเทคโนโลยีดีเอ็นเอ 10 ภาพที่ 8 การสร้างสายพันธุ์ข้าวที่เพิ่มธาตุเหล็กและวิตามินเอ 3.4 ประโยชน์ของพันธุวิศวกรรมทางนิติเวช สามารถใช้เทคโนโลยีการตรวจลายพิมพ์ดีเอ็นเอพิสูจน์ความสัมพันธ์ทางสายเลือด เช่น กรณีการพิสูจน์ความเป็นพ่อลูกของเด็กที่ถูกอ้างว่าเป็นลูกของนักร้องลูกทุ่งชื่อดังมนต์สิทธิ์ คาสร้อย และใช้เป็นหลักฐานในทางศาลได้ด้วย เนื่องจากอาศัยความจริงที่ว่าลูกต้องได้รับดีเอ็นเอจากพ่อและแม่อย่างละครึ่ง หลักการนาลายพิมพ์ดีเอ็นเอมาแปลผล คือ เมื่อเปรียบเทียบลายพิมพ์ดีเอ็นเอของลูกกับพ่อแม่ ลายพิมพ์ดีเอ็นเอของลูกต้องประกอบด้วยแถบดีเอ็นเอที่มาจากพ่อและแม่เท่านั้น หากพบว่าแถบ ดีเอ็นเอของลูกแม้เพียง 1 แถบไม่ตรงกับพ่อหรือแม่ สามารถสรุปได้ทันทีว่าไม่มีความสัมพันธ์ระหว่างพ่อและลูก หรือแม่และลูก ภาพที่ 9 การพิสูจน์ลายพิมพ์ดีเอ็นเอ 3.4 ประโยชน์ของพันธุวิศวกรรมด้านสิ่งแวดล้อมการใช้เทคนิคทางพันธุวิศวกรรมสร้างแบคทีเรียที่สามารถย่อยสลายสารอินทรีย์และของเสียในสิ่งแวดล้อม หรือเปลี่ยนสารอินทรีย์ให้เป็นแอลกอฮอล์ หรือสร้างแบคทีเรียที่มีพลาสมิดซึ่งสามารถย่อยสลายองค์ประกอบที่อยู่ในผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียม เพื่อนาไปถ่ายให้แบคทีเรียที่อยู่ในทะเล ทาให้สามารถขจัดคราบน้ามันในน้าได้ ครูแป๋ว By ชีววิทยาน่ารู้Biologynsp.wordpress.com
  11. 11. เอกสารประกอบการสอน เรื่อง พันธุศาสตร์และเทคโนโลยีดีเอ็นเอ 11 แบบฝึกหัดเรื่อง พันธุศาสตร์และเทคโนโลยีดีเอ็นเอ1.แต่ละกลุ่มได้ผลการสืบค้นและผลการทดลองเหมือนกันหรือแตกต่างกันอย่างไร เพราะเหตุใด……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..………………………………..2. เอนไซม์ตัดจาเพาะแต่ละชนิดมีลาดับเบสจาเพาะเท่ากันหรือไม่……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..………………………………..3. ลาดับเบสจาเพาะของเอนไซม์ตัดจาเพาะแต่ละชนิดมีลักษณะร่วมกันอย่างไร……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..………………………………..4. การเชื่อมสาย DNA ปลายทู่จะเหมือนหรือต่างจากการเชื่อมสาย DNA ปลายเหนียวอย่างไร……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..………………………………..5. นักเรียนได้ DNA สายผสมในรูปของพลาสมิดที่มี DNA ที่ต้องการแทรกอยู่ทั้งหมดกี่วง……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..………………………………..6. ถ้ามีแบคทีเรียที่พร้อมรับพลาสมิดเข้าสู่เซลล์จานวน 10 เซลล์ ถ้าโมเลกุล DNA จาลองที่นักเรียนสร้างขึ้นจะเข้าเซลล์ได้เพียง 1 โมเลกุลแล้ว นักเรียนจะนาที่มีพลาสมิดที่มี DNA ที่ ต้องการทั้ง 10 โมเลกุล ที่สร้างขึ้นไปเลี้ยงบนอาหารเลี้ยงเชื้อที่มียาปฏิชีวนะ ซึ่งพลาสมิดสี เขียวจะมียีนต้านทานยาปฏิชีวนะอยู่ แบคทีเรีย 1 เซลล์ที่เติบโตได้จะกลายเป็นโคโลนีบนอาหารเลี้ยงเชื้อ 1 โคโลนี นักเรียนคิดว่าบนอาหารเลี้ยงเชื้อจะมีโคโลนีเกิดขึ้นกี่โคโลนี ทุกโคโลนีที่เกิดขึ้นมีส่วนของยีนที่ต้องการ (กระดาษสีแดง) อยู่หรือไม่……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ครูแป๋ว……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..………………………………..……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… By……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..……………………………….. ชีววิทยาน่ารู้……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..………………………………..Biologynsp.wordpress.com
  12. 12. เอกสารประกอบการสอน เรื่อง พันธุศาสตร์และเทคโนโลยีดีเอ็นเอ 127. นักเรียนทราบได้อย่างไรว่าโคโลนีใดมีพลาสมิดที่มีส่วนของ DNA ที่ต้องการแทรกอยู่……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..………………………………..8. การโคลนยีนในหลอดทดลองโดยเทคนิคพอลิเมอเรสเชนรีแอกชันหรือพีซีอาร์……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..………………………………..9. จากภาพ ชิ้นส่วน DNA ได้จากการตัดด้วยเอนไซม์ตัดจาเพาะ ซึ่งเป็น 1 ยีนที่ประกอบด้วย 10 โคดอน และแต่ละส่วนมีลาดับเบสบางส่วนซ้ากัน เมื่อนาชิ้นส่วนเหล่านี้มา ต่อกันจะมีลาดับเบสอย่างไร……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..………………………………..10.แนวคิดในการนาความเข้าใจเกี่ยวกับพันธุวิศวกรรม และการโคลนยีนไปใช้ประโยชน์……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..………………………………..11. สรุปเกี่ยวกับพันธุวิศวกรรม และการโคลนยีน……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..………………………………..……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..……………………………….. ครูแป๋ว By ชีววิทยาน่ารู้Biologynsp.wordpress.com
  13. 13. เอกสารประกอบการสอน เรื่อง พันธุศาสตร์และเทคโนโลยีดีเอ็นเอ 13 แบบฝึกหัดที่ 2 1. จากการวิเคราะห์ลายพิมพ์ DNA ในภาพ - สามีภรรยาคู่หนึ่งมีลูกสาว 2 คน ลูกชาย 2 คน จงวิเคราะห์ว่าลูกคนใดเป็นลูกแท้จริง คนใด เป็นลูกติดแม่ และคนใดเป็นลูกบุญธรรม ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………..……………………………….. 2. จงยกตัวอย่างการประยุกต์ใช้ DNA ในเชิงการแพทย์และเภสัชกรรม ในเชิงนิติวิทยาศาสตร์ ในเชิงการเกษตร และในเชิงสิ่งแวดล้อม มาอย่างละ 1 ตัวอย่าง ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. .3. ขั้นตอนการสร้างสิ่งมีชีวิตดัดแปลงพันธุกรรม (GMOs) เป็นอย่างไร ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 4. สิ่งมีชีวิตดัดแปลงพันธุกรรม (GMOs) เป็นอย่างไร มีจุดเด่น จุดด้อย และจุดน่าสนใจ อย่างไร ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………….…………………………………….……….. 5.การใช้พันธุศาสตร์เพื่อศึกษาค้นคว้าหายีนและหน้าที่ของยีนเป็นอย่างไร ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ครูแป๋ว ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 6. จงอธิบายถึงการบาบัดด้วยยีน By ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ชีววิทยาน่ารู้ ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… Biologynsp.wordpress.com
  14. 14. เอกสารประกอบการสอน เรื่อง พันธุศาสตร์และเทคโนโลยีดีเอ็นเอ 14……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..7. จงอธิบายถึงจริยธรรมในการใช้พันธุวิศวกรรมในคน……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….……………………………………………………………..8. จงอธิบายถึงการนาเทคนิคพันธุวิศวกรรมมาใช้ในการคัดเลือกพันธ์พืช……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..……………………………………………………………………..9. จงอธิบายถึงอันตรายที่อาจเป็นไปได้ที่ผลิตภัณฑ์อาหารมาจากสิ่งมีชีวิตดัดแปลงพันธุกรรม…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….………………………………………..10. แนวคิดในการนาความเข้าใจเกี่ยวกับการวิเคราะห์ DNA และการศึกษาจีโนมไปใช้ประโยชน์……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….……………………………………………………………..11. สรุปเกี่ยวกับการวิเคราะห์ DNA และการศึกษาจีโนม……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….……………………………………..………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….………………………….. ครูแป๋ว By ชีววิทยาน่ารู้Biologynsp.wordpress.com

×