peter dontoom, profile picture
Uploaded bypeter dontoom
9,469 views

เทคโนโลยีชีวภาพ

Embed presentation

Downloaded 28 times
วิทยาศาสตร์ พว02017 เทคโนโลยีชีวภาพ หลักสูตรการศึกษานอกระบบระดับการศึกษาขั้นพื้นฐาน พุทธศักราช 2551 สาหรับคนไทยในต่างประเทศ ศูนย์การศึกษานอกระบบและการศึกษาตามอัธยาศัยกลุ่มเป้าหมายพิเศษ สานักงานส่งเสริมการศึกษานอกระบบและการศึกษาตามอัธยาศัย สานักงานปลัดกระทรวงศึกษาธิการ กระทรวงศึกษาธิการ เอกสารวิชาการเล่มที่ 61/2554 หนังสือแบบเรียนสาระวิชาความรู้พื้นฐาน รายวิชาเลือก
เ ท ค โ น โ ล ยี ชี ว ภ า พ | 1 ชื่อหนังสือ หนังสือแบบเรียนสาระวิชาความรูพื้นฐาน รายวิชาเลือก พว02017 เทคโนโลยีชีวภาพ หลักสูตรการศึกษานอกระบบระดับการศึกษาขั้นพื้นฐาน พุทธศักราช 2551 สําหรับคนไทยในตางประเทศ ISBN : พิมพครั้งที่ : 2/2554 จํานวนพิมพ : เอกสารทางวิชาการลําดับที่ ; 61/2554 จัดพิมพและเผยแพร : ศูนยการศึกษานอกระบบและการศึกษาตามอัธยาศัยกลุมเปาหมายพิเเศษ สํานักงานสงเสริมการศึกษานอกระบบและการศึกษาตามอัธยาศัย สํานักงานปลัดกระทรวงศึกษาธิการ กระทรวงศึกษาธิการ โทร 02 2817217,0202685329,026285331 โทรสาร 02 2817216, 02 6285330 เว็ปไซด : http;//www.nfe.go.th/0101-v3/frontend/
เ ท ค โ น โ ล ยี ชี ว ภ า พ | 2 คํานํา สํานักงานสงเสริมการศึกษานอกระบบและการศึกษาตามอัธยาศัย ไดดําเนินการจัดทํา หนังสือเรียนสาระวิทยาศาสตร รายวิชาเลือก รหัส พวพว02017 เทคโนโลยีชีวภาพ เพื่อใชในการ เรียนการสอนตามหลักสูตรการศึกษานอกระบบและการศึกษาขั้นพื้นฐาน พุทธศักราช 2551 สําหรับ คนไทยในตางประเทศ โดยมีวัตถุประสงคเพื่อพัฒนาผูเรียนใหมีคุณธรรม จริยธรรมมีสติปญญาและ ศักยภาพในการประกอบอาชีพ และการศึกษาตอตลอดจนสามารถดํารงชีวิตอยูในครอบครัว ชุมชน สังคมไดอยางมีความสุข ซึ่งผูเรียนสามารถนําหนังสือเรียนไปใชดวยวิธีการศึกษาคนควาดวยจนเอง ปฏิบัติกิจกรรมและแบบฝกหัด เพื่อทดสอบความรูความเขาใจในสาระเนื้อหา รวมทั้งหาความรูจาก แหลงเรียนรูหรือสื่ออื่นๆเพิ่มเติมได ในการดําเนินการจัดทําหนังสือเรียน ไดรับความรวมมือที่ดีจากผูทรงคุณวุฒิและ ผูเกี่ยวของที่คนควาและเรียบเรียงเนื้อหาสาระจากสื่อตาง ๆ เพื่อใหไดสื่อที่สอดคลองกับหลักสูตร และเปนประโยชนตอผูเรียนที่อยูนอกระบบอยางแทจริง ศูนยการศึกษานอกระบบและการศึกษาตาม อัธยาศัยกลุมเปาหมายพิเศษ ขอขอบคุณคณะที่ปรึกษาและ คณะผูเรียบเรียง ตลอดจนคณะผูจัดทํา ทุกทานที่ไดใหความรวมมือดวยดีไว ณ โอกาสนี้ ศูนยการศึกษานอกระบบและการศึกษาตามอัธยาศัยกลุมเปาหมายพิเศษ หวังวา หนังสือเลมนี้จะเปนประโยชนตอผูเรียนและการจัดการเรียนการสอน หากมีขอเสนอแนะประการใด จะขอนอมรับไวดวยความขอบคุณยิ่ง ศูนยการศึกษานอกระบบและการศึกษาตามอัธยาศัยกลุมเปาหมายพิเศษ
เ ท ค โ น โ ล ยี ชี ว ภ า พ | 3 สารบัญ หนา คํานํา 2 คําแนะนําการใชหนังสือเรียน 4 โครงสรางรายวิชา พว 02017 เทคโนโลยีชีวภาพ 7 - ตอนที่ 1 ความหมายเทคโนโลยีชีวภาพ 8 - ตอนที่ 2 การโคลนนิ่ง 11 - ตอนที่ 3 การสรางและดัดแปลงสิ่งมีชีวิตทางพันธุวิศวกรรม 20 - ตอนที่ 4 เซลลตนกําเนิด 28 - ตอนที่ 5 การเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อพืช 37 5.1 ความสําคัญและประโยชน 37 5.2 ประวัติการเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อพืช 38 5.3 หองปฏิบัติการ 41 5.4 เครื่องมือ วัสดุ อุปกรณเครื่องแกว 42 5.5 อาหารสําหรับเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อ 47 5.6 การเตรียมอาหาร 52 5.7 การเตรียมชิ้นสวนพืช การฟอกฆาเชื้อ 54 5.8 การยายเนื้อเยื่อพืช 57 5.9 การยายปลูกในสภาพธรรมชาติ 58 5.10 ปญหาที่พบในการเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อพืช 59 - ตอนที่ 6 ประโยชนและผลกระทบของเทคโนโลยีชีวภาพตอมนุษย สิ่งแวดลอม และเศรษฐกิจ 61 กิจกรรมทายบท 64 แนวตอบกิจกรรม 75 บรรณานุกรม 86 คณะผูจัดทํา 87
เ ท ค โ น โ ล ยี ชี ว ภ า พ | 4 คําแนะนําในการใชหนังสือเรียน หนังสือแบบเรียนสาระวิชาความรูพื้นฐาน รายวิชาเลือก พว 02017 เทคโนโลยีชีวภาพ ( 1 หนวยกิต) หลักสูตรการศึกษานอกระบบระดับการศึกษาขั้นพื้นฐาน พุทธศักราช 2551 สําหรับ คนไทยในตางประเทศ แบงออกเปน 3 สวน ประกอบดวย สวนที่ 1 คําชี้แจงกอนเรียนรูรายวิชา สวนที่ 2 เนื้อหาสาระและกิจกรรมทายบท สวนที่ 3 แนวตอบกิจกรรมทายบทและหรือแบบทดสอบยอยทายบท สวนที่ 1 คําชี้แจงกอนเรียนรูรายวิชา ผูเรียนตองศึกษารายละเอียดในคํานําและคําแนะนําการใชหนังสือแบบเรียน เพื่อสรางความ เขาใจและเพื่อใหบรรลุตามมาตรฐานการเรียนรูของรายวิชา ซึ่งการเรียนรูเนื้อหาและการปฏิบัติ กิจกรรมทายบท ควรปฏิบัติดังนี้ 1.หารือครูประจํากลุม/ครูผูสอน เพื่อรวมกันวางแผนการเรียน (ใชเวลาเรียน 40 ชั่วโมง) 2 ศึกษาเนื้อหาจากหนังสือแบบเรียน หากมีขอสงสัยเรื่องใดสามารถศึกษาคนควา เพิ่มเติมไดจากสื่อๆหรือหารือครูประจํากลุม/ครูผูสอน เพื่อขอคําอธิบายเพิ่มเติม 3.ทํากิจกรรมทายบทตามที่กําหนด 4. เขาสอบวัดผลการเรียนรูตามที่กําหนด 5. สรางความเขาใจเกี่ยวกับการประเมินผลรายวิชา ซึ่งมีคะแนนเต็ม 100 คะแนน จาก การศึกษาหนังสือรายวิชานี้ เพื่อแสดงใหเห็นกระบวนการเรียนรู และนําความรูไปใชโดยทําตามที่ครู กําหนดและจัดทําเปนรูปแบบเอกสารความรู ดังนี้ 5.1 คะแนนระหวางภาคเรียน 60 คะแนน แบงสวนคะแนนตามกิจกรรม ไดแก 1) ทํากิจกรรมทายบทเรียน 20 คะแนน โดยทํากิจกรรมทายบทใหครบถวน 2) ทําบันทึกการเรียนรู 20 คะแนน โดยสรุปเนื้อหาหรือวิเคราะหเนื้อหาจาก การศึกษาหนังสือรายวิชานี้ เพื่อแสดงใหเห็นกระบวนการเรียนรูและนําความรูไปใชโดยทําตามที่ครู กําหนดและจัดทําเปนรูปแบบเอกสารความรู ดังนี้
เ ท ค โ น โ ล ยี ชี ว ภ า พ | 5 - สวนบันทึกการเรียนรู (เนื้อหาประกอบดวย ชื่อ-นามสกุล รหัส ประจําตัว ระดับการศึกษา ศูนยการเรียนกศน. ของผูเรียนและศูนยการศึกษานอกระบบและ การศึกษาตามอัธยาศัยกลุมเปาหมายพิเศษ) - สวนการบันทึกการเรียนรู (เนื้อหาประกอบดวย หัวขอ/เรื่องที่ศึกษา และจุดประสงคที่ศึกษาและขั้นตอนโดนระบุวามีวิธีรวบรวมอยางไร นําขอมูลมาใชอยางไร -สวนสรุปเนื้อหา (สรุปสาระความรูสําคัญตามเนื้อหาที่ไดบันทึกการ เรียนรู) -ประโยชนที่เกิดกับผูเรียน (บอกความรูที่รับและนํามาพัฒนาตนเอง/ การนําไปประยุกตใหในรายวิชาอื่นๆ หรือในชีวิตประจําวัน) 3) ทํารายงานหรือโครงงาน คิดสัดสวน 20 คะแนนโดยจัดทําเนื้อหาหรือ โครงงานตามที่ครูกําหนด รูปแบบเอกสารรายงานหรือโครงการดังนี้ 3.1) การทํารายงานหรือโครงการตามที่ครูมอบหมายใหดําเนินตาม รูปแบบกระบวนการทํารายงานหรือโครงงานตามรูปแบบดังนี้ -ปก (เรื่องที่รายงาน รายละเอียดเกี่ยวกับตัวผูเรียน:ชื่อ-นามสกุล รหัส ประจําตัว ระดับการศึกษา ศูนยการเรียน กศน.ของผูเรียนและศูนยการศึกษานอกระบบและ การศึกษาตามอัธยาศัยกลุมเปาหมายพิเศษ -คํานํา -สารบัญ -สวนเนื้อหา (หัวขอหลัก หัวขอยอย) -สวนเอกสารอางอิง 3.2) การทําโครงงาน ตามที่ครูมอบหมายและดําเนินการตาม กระบวนการทํางาน โดยจัดทําตามรูปแบบเอกสาร ดังนี้ -ปก (เรื่องที่โครงงาน รายละเอียดเกี่ยวกับตัวผูเรียน:ชื่อ-นามสกุล รหัส ประจําตัว ระดับการศึกษา ศูนยการเรียน กศน.ของผูเรียนและศูนยการศึกษานอกระบบและ การศึกษาตามอัธยาศัยกลุมเปาหมายพิเศษ -หลักการและเหตุผล -วัดถุประสงค -เปาหมาย
เ ท ค โ น โ ล ยี ชี ว ภ า พ | 6 -ขอบเขตของการศึกษา -วิธีการดําเนินงานและรายละเอียดของแผน -ระยะเวลาดําเนินงาน -งบประมาณ -ผลที่คาดวาจะไดรับ 5.2 คะแนนปลายภาคเรียน 40 คะแนน ผูเรียนตองเขาสอบวัดความรูปลายภาคเรียนโดยใช เครื่องมือ (ขอสอบแบบปรนัยหรืออัตนัย) ของศูนยการศึกษานอกระบบและการศึกษาตามอัธยาศัย กลุมเปาหมายพิเศษ สวนที่ 2 เนื้อหาสาระและกิจกรรมทายบท ผูเรียนตองวางแผนการเรียน ใหสอดคลองกับระยะเวลาของรายวิชาและตองศึกษาเนื้อหา สาระตามที่กําหนดในรายวิชาใหละเอียดครบถวน เพื่อใหเปนไปตามมาตรฐานการเรียนรูของ รายวิชา ซึ่งในรายวิชานี้ไดแบงเนื้อหาออกเปน 3 บท ดังนี้ บทที่ 1 ความหมายและความสําคัญของสารเคมีและเคมีภัณฑ บทที่ 2 ผลของปฏิกิริยาเคมีตอสิ่งมีชีวิตและสิ่งแวดลอม บทที่ 3 สารเคมีในบาน สวนกิจกรรมทายบท เมื่อผูเรียนไดศึกษาเนื้อหาแตละบท/ตอนแลว ตองทํากิจกรรมทาย บทเรียนหรือแบบฝกหัด ตามที่กําหนดใหครบถวน เพื่อสะสมเปนคะแนนระหวางเรียน( 20 คะแนน) สวนที่ 3 แนวตอบกิจกรรมทายบทเรียนหรือแบบฝกหัดและหรือเฉลยยอย แนวตอบกิจกรรมทายบทเรียนหรือแบบฝกหัดและหรือเฉลยยอย จัดทําแยกในบท เรียงลําดับ
เ ท ค โ น โ ล ยี ชี ว ภ า พ | 7 โครงสร้าง พว32007 เทคโนโลยีชีวภาพ สาระสําคัญ เทคโนโลยีชีวภาพ เป็นกระบวนการที่รวบรวมและนําเอาหลักการความรู้ วิทยาการ และ เทคนิคต่าง ๆ ทางชีวเคมี จุลชีววิทยา วิศวกรรมเคมี ชีวเคมี วิศวกรรมกระบวนการที่มีความสัมพันธ์กัน มาใช้เพื่อให้สามารถใช้ประโยชน์จากจุลินทรีย์ เอ็นไซม์ เซลล์และส่วนประกอบของเซลล์ของสิ่งมีชีวิต ต่าง ๆ เทคโนโลยีชีวภาพได้ถูกนํามาใช้ประโยชน์ทั้งทางด้าน เกษตรกรรม อาหาร การแพทย์ และเภสัช กรรม โดยมีวัตถุประสงค์ต่าง ๆ อาทิ เพื่อลดปริมาณการใช้สารเคมี เพื่อเพิ่มพื้นที่เพาะปลูก เพื่อเพิ่ม ผลผลิตทางการเกษตร เพื่อคิดค้นอาหารที่ให้คุณค่าทางโภชนาการสูงขึ้น เพื่อค้นคิดตัวยาป้องกันและ รักษาโรค ซึ่งล้วนเป็นการนําเทคโนโลยีชีวภาพมารับใช้ประชากรโลก ในการสร้างสรรค์พัฒนาให้มวล มนุษย์สามารถมีคุณภาพชีวิตที่ดียิ่งขึ้น ปัจจุบัน มีการนําวิทยาการด้านเทคโนโลยีชีวภาพมาใช้ประโยชน์อย่างกว้างขวาง ที่เด่นชัดที่สุด คือ ในทางการแพทย์และการเกษตร ทั้งนี้เนื่องจากความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีชีวภาพได้ก่อให้เกิด ความหวังใหม่ ๆ ในการคิดค้นหนทางแก้ปัญหาสําคัญที่โลกกําลังเผชิญอยู่ทั้งทางด้านเกษตรกรรม อาหาร การแพทย์ และเภสัชกรรม ผลการเรียนรู้ที่คาดหวัง 1.สามารถอธิบายความหมายของเทคโนโลยีชีวภาพได้ 2.อธิบายหลักการ การโคลนนิ่ง การสร้างและดัดแปลงสิ่งมีชีวิตทางพันธุวิศวกรรม เซลล์ต้น กําเนิด การเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อพืชได้ 3.อธิบายวิธีการและขั้นตอนของการเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อพืชได้ 4.สามารถบอกประโยชน์และผลกระทบของเทคโนโลยีชีวภาพต่อมนุษย์ สิ่งแวดล้อมและ เศรษฐกิจได้ ขอบข่ายเนื้อหา บทที่ 1 ความหมายเทคโนโลยีชีวภาพ บทที่ 2 การโคลนนิ่ง บทที่ 3 การสร้างและดัดแปลงสิ่งมีชีวิตทางพันธุวิศวกรรม บทที่ 4 เซลล์ต้นกําเนิด บทที่ 5 การเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อพืช บทที่ 6 ประโยชน์และผลกระทบของเทคโนโลยีชีวภาพต่อมนุษย์ สิ่งแวดล้อม และเศรษฐกิจ
เ ท ค โ น โ ล ยี ชี ว ภ า พ | 8 บทที่ 1 เทคโนโลยีชีวภาพ (Biotechnology) คําว่า “เทคโนโลยีชีวภาพ” หรือ Biotechnology อาจจะฟังดูแล้วเป็นศัพท์ทางวิชาการ แต่ แท้จริงเทคโนโลยีชีวภาพไม่ใช่เรื่องใหม่แต่อย่างใด หากแต่มนุษย์เราได้นําประโยชน์จากกระบวนการ ทางเทคโนโลยีชีวภาพเข้ามาใช้เป็นส่วนหนึ่งในชีวิตเราเป็นเวลาหลายปีเพื่อการแปรรูปอาหารและถนอม อาหารในสมัยโบราณประมาณ 6,000 ปีก่อนคริสตกาล ชาวสุเมเรียนและบาบิโลเนียนเริ่มรู้จักการนํา ยีสต์มาหมักเบียร์ ต่อมาชาวอียิปต์ได้ค้นพบการทําขนมปังโดยใช้เชื้อยีสต์ลงไปในแป้งสาลี ในเอเชียมี การค้นพบวิธีถนอมอาหารในรูปแบบง่าย ๆ ได้แก่ การหมักดองอาหาร เช่น เต้าเจี้ยว แหนม ปลาร้า ผัก ดอง ซีอิ๊ว การทําข้าวหมาก สุราพื้นบ้านเป็นต้น ความหมายของเทคโนโลยีชีวภาพ การใช้เทคโนโลยีชีวภาพ หมายถึง การนําสิ่งมีชีวิต หรือผลิตภัณฑ์จากสิ่งมีชีวิต หรือสังเคราะห์ จากสิ่งมีชีวิต มาปรับปรุงพืช สัตว์ หรือผลิตภัณฑ์อาหาร เพื่อประโยชน์เฉพาะตามต้องการได้มีการนํา เทคโนโลยีชีวภาพมาใช้ประโยชน์ทางด้านเกษตรกรรม เช่น เทคโนโลยีการเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อ เทคโนโลยีชีวภาพเพื่อปรับปรุงพันธุ์พืช เทคโนโลยีชีวภาพเพื่อพัฒนาและปรับปรุงพันธุ์สัตว์ United Nations Convention on Biological Diversityได้ให้นิยามของ เทคโนโลยีชีวภาพ ไว้ว่า “Any technological application that uses biological systems, living organisms, or derivatives thereof, to make or modify products or processes for specific use” “การประยุกต์ใช้เทคโนโลยีต่างๆทางด้านวิทยาศาสตร์มาใช้กับ ระบบของสิ่งมีชีวิต หรือ สิ่งมีชีวิต หรือ ชิ้นส่วนของสิ่งมีชีวิต เพื่อสร้างหรือปรับปรุง ผลิตภัณฑ์ หรือ กระบวนการ เพื่อมาใช้ประโยชน์ เฉพาะด้าน” กล่าวได้ว่าเทคโนโลยีชีวภาพเป็นสหวิทยาการประกอบมาจากหลายสาขาวิชา เช่น ชีววิทยา เคมี ฟิสิกส์ จุลชีววิทยา ชีววิทยาโมเลกุล วิศวกรรม พันธุวิศวกรรม สรีรวิทยา ชีวเคมี การเกษตร การแพทย์ การอุตสาหกรรม สิ่งแวดล้อม กาพลังงานและอื่นๆอีกมากมายที่นําความรู้และพื้นฐาน เกี่ยวกับสิ่งมีชีวิตมาใช้ให้เกิดประโยชน์ ในปัจจุบันการพัฒนาด้านเทคโนโลยีชีวภาพได้ก้าวหน้าอย่างรวดเร็ว นับตั้งแต่นักวิทยาศาสตร์ รุ่นใหม่ ประสบความสําเร็จในการคัดเลือกจุลินทรีย์ที่เหมาะสมมาใช้ให้เป็นประโยชน์ ตลอดไปจนถึง การริเริ่มนํายีน (Gene) หรือหน่วยพันธุกรรมของสิ่งมีชีวิตมาศึกษาการถ่ายทอดลักษณะพิเศษเพื่อ
เ ท ค โ น โ ล ยี ชี ว ภ า พ | 9 นํามาใช้ประโยชน์ทางด้านเกษตรกรรม อาหาร ยาป้องกันและรักษาโรคปัจจุบัน ประเทศที่พัฒนาแล้ว เช่น สหรัฐอเมริกา ญี่ปุ่น ต่างมีนโยบายสนับสนุนการค้นคว้านําเทคโนโลยีชีวภาพมาใช้ให้เป็นประโยชน์ เพราะเชื่อว่าวิทยาการแขนงนี้จะช่วยให้สามารถคิดค้นตัวยาใหม่ ๆ และผลผลิตด้านอาหารและเกษตร ของโลกเพิ่มมากขึ้น พอเพียงสําหรับประชากรโลกในอนาคต ประเภทของเทคโนโลยีชีวภาพ เทคโนโลยีชีวภาพแบ่งเป็น 2 ลักษณะ คือ เทคโนโลยีชีวภาพแบบดั้งเดิม เป็นเทคโนโลยีชีวภาพที่มนุษย์รู้จักกันมานาน ไม่ต้องใช้เทคนิค วิธีการทางวิทยาศาสตร์และวิทยาการสูงมากนักเช่น การทําเหล้า อาหารหมักดอง การผลิตปุ๋ยหมัก การ ใช้สิ่งมีชีวิตในการควบคุมและกําจัดศัตรูพืช เป็นต้น เทคโนโลยีชีวภาพสมัยใหม่ เป็นเทคโนโลยีชีวภาพที่ต้องใช้ความรู้และเทคนิควิธีการทาง วิทยาศาสตร์ชั้นสูงที่เกี่ยวข้องกับสารพันธุกรรม เพื่อก่อให้เกิดการเปลี่ยนแปลงทางพันธุกรรมในสิ่งมีชีวิต เช่น การโคลนนิ่ง พันธุวิศวกรรรม เป็นต้น เทคโนโลยีชีวภาพ มีความสําคัญอย่างไร เทคโนโลยีชีวภาพได้ถูกนํามาใช้ประโยชน์ทั้งทางด้านเกษตรกรรม อาหาร การแพทย์ และเภสัช กรรม โดยมีวัตถุประสงค์ต่าง ๆ อาทิ เพื่อลดปริมาณการใช้สารเคมี เพื่อเพิ่มพื้นที่เพาะปลูก เพื่อเพิ่ม ผลผลิตทางการเกษตร เพื่อคิดค้นอาหารที่ให้คุณค่าทางโภชนาการสูงขึ้น เพื่อค้นคิดตัวยาป้องกันและ รักษาโรค ซึ่งล้วนเป็นการนําเทคโนโลยีชีวภาพมารับใช้ประชากรโลก ในการสร้างสรรค์พัฒนาให้มวล มนุษย์สามารถมีคุณภาพชีวิตที่ดียิ่งขึ้นปัจจุบัน มีการนําวิทยาการด้านเทคโนโลยีชีวภาพมาใช้ประโยชน์ อย่างกว้างขวาง ที่เด่นชัดที่สุดคือ ในทางการแพทย์และการเกษตร ทั้งนี้เนื่องจากความก้าวหน้าทาง เทคโนโลยีชีวภาพได้ก่อให้เกิดความหวังใหม่ ๆ ในการคิดค้นหนทางแก้ปัญหาสําคัญที่โลกกําลังเผชิญอยู่ ทั้งทางด้านเกษตรกรรม อาหาร การแพทย์ และเภสัชกรรมอันได้แก่ ความพยายามจะลดปริมาณการใช้สารเคมีในเกษตรกรรม ด้วยการคิดค้นพันธุ์พืชใหม่ที่ ต้านทานโรคศัตรูพืชอันจะช่วยลดปัญหาการใช้สารเคมีซึ่งเป็นหนึ่งในต้นเหตุของปัญหาด้านสิ่งแวดล้อม ความพยายามจะเพิ่มพื้นที่เพาะปลูกของโลก ด้วยการปรับปรุงพันธุ์พืชใหม่ ที่ทนทานต่อภาวะ แห้งแล้ว หรืออุณหภูมิที่สูงหรือต่ําเกินไป ความพยายามจะเพิ่มผลผลิตทางการเกษตรของโลก ด้วยการคิดค้นปรับปรุงพันธุ์พืชและพันธุ์ สัตว์ที่ทนทานต่อโรคภัยและให้ผลิตสูงขึ้น
เ ท ค โ น โ ล ยี ชี ว ภ า พ | 10 ความพยายามจะค้นคิดอาหารที่ให้คุณค่าทางโภชนาการสูงขึ้นหรือมีคุณสมบัติที่มีประโยชน์ต่อ ผู้บริโภคมากขึ้น เช่นอาหารไขมันต่ํา อาหารที่คงความสดได้นานกว่า อาหารที่มีอายุการบริโภคนานขึ้น โดยไม่ต้องใส่สารเคมี เป็นต้น ความพยายามจะค้นคิดตัวยาป้องกันและรักษาโรคติดต่อหรือโรคร้ายแรงต่าง ๆ ที่ยังไม่มีวิธี รักษาที่ได้ผล เช่น การคิดตัวยาหยุดยั้งการลุกลามของเนื้อเยื่อมะเร็งแทนการใช้สารเคมีทําลาย การคิดค้นวัคซีนป้องกันไวรัสตับอักเสบชนิดต่าง ๆ วิธีการทางเทคโนโลยีชีวภาพ การนําเทคโนโลยีมาใช้เพื่อก่อให้เกิดการเปลี่ยนแปลงทางพันธุกรรมในสิ่งมีชีวิต มีหลากหลาย วิธีซึ่งมีทั้งวิธีการแบบดั้งเดิมและแบบสมัยใหม่ ตัวอย่างของวิธีการทางเทคโนโลยีชีวภาพมีดังต่อไปนี้ - การโคลนนิ่ง - การสร้างและดัดแปลงสิ่งมีชีวิตทางพันธุวิศวกรรม - การใช้เซลล์ต้นกําเนิดเพื่อการพัฒนา - การเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อพืช
เ ท ค โ น โ ล ยี ชี ว ภ า พ | 11 บทที่ 2 การโคลนนิ่ง โคลนนิ่ง (cloning) เป็นกระบวนการสืบพันธุ์โดยไม่อาศัยเพศชนิดหนึ่ง มนุษย์รู้จักโคลนนิ่งมา แต่สมัยโบราณแล้ว แต่เป็นการ รู้จักโคลนนิ่งที่เกิดกับพืช นั่นคือ การขยายพันธุ์พืชโดยไม่อาศัย กระบวนการที่เกี่ยวกับเพศของพืชเลย โคลนนิ่งที่เป็นการขยายพันธุ์พืชหรือสืบพันธุ์โดยไม่อาศัยเพศที่ เป็นที่รู้จักและเรียกกันในภาษาไทยของเราว่า“การเพาะชําพืช”เช่น การตัด ปักชํา ส่วนที่ตัดเป็นชิ้น เล็กๆจากพืช เช่น กิ่ง ใบ ราก เมื่อนําไปปักชําจะสามารถเจริญเติบโตเป็นพืชใหม่ได้ และมีองค์ประกอบ ทางพันธุกรรมเหมือนต้นเดิมทุกประการ การเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อ โดยการใช้เซลล์ อวัยวะ เนื้อเยื่อ และ โพรโทพลาสต์ของพืชมาเลี้ยงในสารอาหารและจัดให้อยู่ในสภาวะที่เหมาะสม ส่วนต่างๆเหล่านั้นจะ เจริญเติบโตเป็นพืชใหม่ที่มีลักษณะตรงตามพันธุ์เดิมทุกประการ สําหรับเรื่องการโคลนนิ่งของสัตว์และ มนุษย์ก็เป็นกระบวนการสืบพันธุ์แบบไม่อาศัยเพศ เช่นกัน คําว่าโคลน (clone) มาจากคําภาษากรีกว่า “Klone” แปลว่า แขนง กิ่ง ก้าน ซึ่งใช้อธิบายการแบ่งตัวแบบไม่มีเพศ (asexual) ในพืชและสัตว์ การ โคลนนิ่งสัตว์ คือการผลิตสัตว์ให้มีลักษณะทาง กายภาพ (phenotype) และทางพันธุกรรม (genotype) เหมือนกัน (identical twin) โดยไม่ใช้เซลล์สืบพันธุ์เพศผู้และเพศเมียมาผสมกัน ใน ภาษาอังกฤษเรียกว่า “genetic duplication” ดังนั้นการโคลนนิ่งจึงเป็นการทําสิ่งมีชีวิตให้เป็นแฝดเหมือนกัน คือ มีเพศเหมือนกัน สีผิว เหมือนกัน หมู่เลือดเหมือนกัน ตําหนิเหมือนกัน เป็นต้นซึ่งในทางธรรมชาติโดยเฉพาะในสัตว์เกิด ปรากฏการณ์การเกิดแฝดขึ้นได้น้อยมาก การโคลนนิ่งที่ทําได้ยากที่สุดคือการโคลนนิ่งสัตว์ นักวิทยาศาสตร์ได้พยายามโคลนนิ่งสัตว์มาเป็นเวลานานแล้ว ซึ่งการโคลนนิ่งสัตว์ไม่มีกระดูกสันหลังบาง ชนิดทําได้ง่ายมาก เช่น ถ้าเราตัดปลาดาวออกเป็นสองส่วน แต่ละส่วนจะสามารถงอกเป็นปลาดาวตัว ใหม่ทั้งตัวได้ แต่การโคลนนิ่งสัตว์มีกระดูกสันหลังทําได้ยากกว่ามาก
เ ท ค โ น โ ล ยี ชี ว ภ า พ | 12 ประวัติและวิวัฒนาการของการโคลนนิ่ง ปี พ.ศ. ผู้ค้นคว้าวิจัย การค้นคว้า 2423 วิลเฮม รูกซ์ และ ออกุสต์ ไวส์มันน์ ทฤษฎีพัฒนาการระยะแรกของสิ่งมีชีวิต เซลล์สืบพันธุ์เป็นตัว ถ่ายทอดชุดของมรดก ทางพันธุกรรมที่สมบูรณ์ ขณะที่เซลล์ประเภท ที่ไม่ใช้เซลล์สืบพันธุ์บางประเภทเท่านั้น ที่สามารถถ่ายทอดลักษณะ ทางพันธุกรรมได้ 2431 วิลเฮมล์ รูกซ์ ได้นําทฤษฎีดังกล่าวไปทดลองในห้องปฏิบัติการเป็นครั้งแรก ด้วย การแยกเซลล์ตัวอ่อนของเซลล์กบด้วยเข็มที่ร้อน ทําให้เกิด วิวัฒนาการครึ่งหนึ่งของตัวอ่อน 2437 ฮันส์ ไดรซ์ ได้แยกบลาสโตเมียร์ออกจากตัวอ่อนของเม่นทะเล และเฝ้าดู พัฒนาการของบลาสโตเมียร์ไปเป็นดักแด้ การทดลองของไดรซ์ได้ไป หักล้างทฤษฎีของไวส์มันน์ รูกซ์ 2444 ฮันส์ สเปอร์มัน ได้แยกตัวอ่อน 2 เซลล์ของซาลามานเดอร์ออกเป็น 2 ส่วน ปรากฏ ว่าสําเร็จและพัฒนาเป็นดักแด้ 2 ตัว 2457 ฮันน์ สเปอร์มัน ได้ทําการย้ายนิวเคลียส โดยใช้เส้นผมของเด็กทารกเขาได้ทําให้ บางส่วนของตัวอ่อนที่ได้รับการผสมแล้วหดเล็กลง เพื่อให้นิวเคลียส ไปรวมอยู่ที่ด้านเดียวและให้โปรโตพลาสซึ่มของเซลล์ไปอยู่อีกด้าน ในขณะที่เซลล์ด้านที่มีนิวเคลียสแยกตัวออกไปเป็นเซลล์ 16 เซลล์ นิวเคลียสก็ได้ไปรวมกับโปรโตพลาสซึ่มอีกด้านหนึ่ง ส่วนอีกด้านก็มี การแบ่งเซลล์เช่นกันทําให้เกิดพัฒนาการของตัวดักแด้แฝดโดยที่ตัว หนึ่งเกิดก่อนเล็กน้อย 2495 โรเบิร์ต บริกส์ และ โทมัส คิง3 ได้ย้ายนิวเคลียสจากตัวอ่อนของกบเข้าไปปลูกในเซลล์เพศเมีย ซึ่งไม่ สามารถสืบพันธุ์ได้และพัฒนาออกมาเป็นลูกกบและหลายตัวใน จํานวนนี้ได้เติบโตไปเป็นกบตัวเล็กๆ เทคนิคการปลูกถ่ายนิวเคลียสนี้ ต่อมาได้กลายเป็นรูปแบบเบื้องต้นของการโคลนนิ่งสิ่งมีชีวิตหลาย เซลล์
เ ท ค โ น โ ล ยี ชี ว ภ า พ | 13 ปี พ.ศ. ผู้ค้นคว้าวิจัย การค้นคว้า 2504- 2505 จอห์น เกอร์ดอน และโรเบิร์ต แม็คคิน เนลล์ ประสบความสําเร็จในการสร้างโคลนนิ่งของกบจากเซลล์ต้นแบบที่ เป็นของลูกอ๊อดตัวโตขึ้นโดยใช้เซลล์ลําไส้ของลูกอ๊อด ซึ่งนับเป็น เซลล์ที่มีพัฒนาการจากเซลล์ที่เป็นเพียงตัวอ่อนลูกกบใหม่ๆ ได้ปลูกแครอทจากเซลล์รากของแครอท การทดลองครั้งนี้และการ ทดลองกับสัตว์สะเทิ้นน้ําสะเทิ้นบกบางชนิดเมื่อก่อนหน้านี้ ทําให้ นักวิทยาศาสตร์เชื่อว่าการโคลนนิ่งจากเซลล์ที่แตกต่างกันของสัตว์ เป็นสิ่งที่สามารถเป็นไปได้ 2507 เอฟ สจ๊วร์ต จอห์น เกอร์ดอน และวี อูลิงเกอร์ 2509 ประสบความสําเร็จในการโคลนนิ่งตัวเต็มวัยของกบ โดยการฉีดเซลล์ จากลําไส้เล็กของตัวอ่อนกบ เจมส์ แม็คกราธ และ2516 เดเวอร์ โซลเดอร์ พัฒนาเทคนิคการเปลี่ยนถ่ายนิวเคลียสสําหรับตัวอ่อนของสัตว์เลี้ยง ลูกด้วยนม ใช้เซลล์จากผิวหนังของกบที่เป็นกบโตแล้วไปทําโคลนนิ่งเกิดเป็นลูกอ๊ อดได้สําเร็จหลายตัวแต่ส่วนใหญ่ก็ตายหมด มีเหลืออยู่เพียงตัวเดียว ที่เจริญเติบโตเป็นกบเต็มตัว 2518 จอห์น เกอร์ดอน 2519 ปีเตอร์ ฮอปป์ และ คาร์ล อิลล์เมนซี สร้างหนูโคลนขึ้นมาจํานวน 7 ตัว แต่ทดลองเฉพาะหนูโคลนที่เป็นตัว เมียไม่สามารถผลิตหนูโคลนที่เป็นตัวผู้ได้ 2529 สตีน วิลลาสเซน ได้ทดลองโคลนนิ่งแกะ 2536 เอ็ม ซิมส์ และเอ็น เฟิร์สต์ ได้ถ่ายนิวเคลียสจากเซลล์ที่มีการปลูกตัวอ่อนลงไปซึ่งได้ผลเป็นลูกวัว 2540 เอียน วิลมุต (Ian Wilmut) สร้างแกะโคลนขึ้นมาได้สําเร็จเป็นจํานวน 9 ตัวโคลนนิ่งเหมือนกัน แต่มีอยู่ตัวหนึ่ง คือ ดอลลี่(Dolly) ที่โด่งดังไปทั่วโลก
เ ท ค โ น โ ล ยี ชี ว ภ า พ | 14 ปี พ.ศ. ผู้ค้นคว้าวิจัย การค้นคว้า 2541 นักวิทยาศาสตร์ของ บริษัท Advance cell technology ได้โคลนนิ่งมนุษย์ออกมาเป็นเอ็มบริโอ (ผ่านระยะปฏิสนธิจนเริ่ม เกาะผนังมดลูกเป็นตัวอ่อนซึ่งถ้าหากมีอายุถึง 2 เดือนก็จะเรียกว่า ทารก)ตัวแรกเมื่อเดือนพฤศจิกายน แต่เมื่อเป็นตัวได้ 2 วัน หรือ ก่อนที่จะครบ 14 วัน พวกเขาก็ทําการเผาตัวอ่อนมนุษย์ที่ได้จากการ โคลนนิ่งเหล่านี้ทิ้งไปทุกครั้ง เพื่อเป็นการปฏิบัติตามข้อกําหนดบังคับ การ วิจัยเรื่องโคลนนิ่งมนุษย์ของสหรัฐที่ระบุว่าให้เผาทําลายก่อนที่ ตัวอ่อนจะมีอายุถึง 14 วัน พวกเขาก็จัดการเผาตัวอ่อนมนุษย์โคลน นิ่งทุกครั้ง ตามกฎข้อบังคับการวิจัย 1 วิโรจน์ ไววานิชกิจ , พ.บ., อาจารย์, ภาควิชาเวชศาสตร์ชันสูตร คณะแพทยศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย ,มกราคม 2544. ที่มา http://medinfo.psu.ac.th/smj2/191/1919.html การโคลนพืช 1. การตัด ปักชํา ส่วนที่ตัดเป็นชิ้นส่วนเล็กๆ จากพืช เช่น กิ่ง ใบ ราก เมื่อนําไปปักชํา จะสามารถ เจริญเติบโตเป็นพืชใหม่ได้ และมีองค์ประกอบทางพันธุกรรมเหมือนต้นเดิมทุกประการ ตัวอย่างส่วน ของพืชที่ใช้ในการตัด ปักชํา ได้แก่ 1. กิ่ง เช่น พู่ระหง ฤาษีผสม ชบา พลูด่าง โกสน มะลิ ภาพวิธีการโคลนพืชด้วยกิ่ง ภาพจาก https://www.myfirstbrain.com/student_view.aspx?ID=36904
เ ท ค โ น โ ล ยี ชี ว ภ า พ | 15 2. ราก เช่น กระชาย มันสําปะหลัง แครอท หัวผักกาด ภาพวิธีการโคลนพืชด้วยราก ภาพจาก http://www.sawongvit.com/elearning/math/mongkon/content1/content1.htm 3. ใบ เช่น โคมญี่ปุ่น ต้นตายใบเป็น กุหลาบหิน เศรษฐีพันล้าน ภาพวิธีการโคลนพืชด้วยใบ ภาพจาก http://www.bansuanporpeang.com 2. การเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อ โดยการใช้เซลล์ อวัยวะ เนื้อเยื่อ และโพรโทพลาสต์ของพืชมาเลี้ยงใน สารอาหารและจัดให้อยู่ในสภาวะที่เหมาะสมส่วน ต่าง ๆ เหล่านั้นจะเจริญเป็นพืชใหม่ที่มีลักษณะตรง ตามพันธุ์เดิมทุกประการ เช่น การขยายพันธุ์กล้วยไม้ ข้าว ปาล์มน้ํามัน ยาสูบ
เ ท ค โ น โ ล ยี ชี ว ภ า พ | 16 การโคลนนิ่งสัตว์ การพัฒนาวิทยาการทางด้านโคลนนิ่งเซลล์สัตว์นั้นได้เริ่มมาตั้งแต่ พ.ศ. 2423 หรือ 120 ปี ที่ ผ่านมา การทดลองค้นคว้าวิจัยได้ เกิดขึ้นมาเป็นลําดับ อาจจะมีทิ้งช่วงบ้างไปตามกาลเวลา แต่ความ พยายามคิดค้นก็มิได้หยุดนิ่ง จุดเริ่มต้นการทําโคลนนิ่ง สัตว์เกิดขึ้นเมื่อต้นทศวรรษที่ 50 โดยนักชีววิทยา อเมริกันสองคน คือ โรเบิร์ต บริกกส์ (Robert W. Briggs) และ โทมัส คิง (Thomas J. King) แห่ง สถาบันการวิจัยมะเร็งในฟิลาเดเฟีย ทั้งสองได้ร่วมทําการทดลองโคลนนิ่งสัตว์ โดยเริ่มต้นกับกบและได้ ริเริ่มการทํา โคลนนิ่งด้วยวิธีการถ่ายโอนนิวเคลียส (nuclear transfer) โดยอาศัย เทคนิคที่พัฒนาโดย Sperman ซึ่งกลายเป็นวิธีการทําโคลนนิ่งที่ ใช้กันทั่วไป เมื่อเข้าสู่ศตวรรษที่ 21 การโคลนนิ่งสัตว์ครั้ง แรกๆ ได้ประสบความสําเร็จคือ การโคลนนิ่งแกะ Dolly ซึ่งเป็นสัตว์ใหญ่ โคลนนิ่งตัวแรกของโลก ความสําเร็จนี้ได้จุดประกายในการที่จะค้นพบเรื่องการเพาะเซลล์ ภาพที่ โครงสร้าง DNA ภาพที่ แกะ “ดอลลี่” ที่เกิดจากการโคลนนิ่งตัวแรกของโลก ที่มา www.futura-sciences.com/img/dolly.jpg ที่มา http://architecture.mit.edu/~carlo/genetic%20code%20spiral.gif วิธีโคลนนิ่งทางวิทยาศาสตร์สามารถทําได้ 2 วิธี คือ 1. การแยกเซลล์หรือตัดแบ่งตัวอ่อนในระยะก่อนการฝังตัว (blastomeric separation or embryo bisection) 1.1 การแยกเซลล์ (blastomere separation) หลังปฏิสนธิตัวอ่อนระยะ 1 เซลล์จะมีการ แบ่งตัวเป็นทวีคูณ จากหนึ่งเป็นสอง สองเป็นสี่ สี่เป็นแปด เรื่อยๆไป หากต้องการทําแฝดเราสามารถทํา โดยการแยกเซลล์เดี่ยวๆ ออกมา เช่น หากเป็น 2 เซลล์ ก็นํามาแยกเป็น 1:1 หรือหากเป็น 4 ก็แยกเป็น 4 ส่วน 1:1:1:1 เป็นต้น อย่างไรก็ตามพบว่าการเจริญเป็นตัวอ่อนปกติหรือตัวเต็มวัยตัวอ่อนหลังแบ่งต้อง ประกอบด้วยเซลล์จํานวนหนึ่งที่เพียงพอ หากแบ่งแล้วไม่พอเพียงก็ไม่สามารถเจริญเป็นตัวอ่อนที่ปกติ หรือตัวเต็มวัยได้จึงเป็น ข้อจํากัดที่สําคัญอย่างหนึ่ง
เ ท ค โ น โ ล ยี ชี ว ภ า พ | 17 1.2 การตัดแบ่งตัวอ่อน ( embryo bisection ) ตัวอ่อน ระยะมอรูล่า หรือ ระยะบลาสโตซีส สามารถแบ่งเป็น 2 ส่วนเท่าๆ กัน โดยใช้ใบมีดขนาดเล็ก (microblade) ติดกับเครื่องมือพิเศษที่เรียกว่า “micromanipulator” ข้อแตกต่างของการตัดแบ่งระยะ มอรูล่าและระยะบลาสโตซีส คือ แนวการ แบ่ง หากเป็นตัวอ่อนระยะมอรูล่าสามารถแบ่งในแนวใดก็ได้ให้สมดุลย์ (symmetry) แต่หากเป็น ตัวอ่อนระยะบลาสโตซีสต้องตัดแบ่งในแนวที่ผ่านเซลล์ภายในที่เรียกว่า อินเนอร์เซลล์แมส (inner cell mass, ICM) ทั้งนี้เพราะ ตัวอ่อนระยะนี้เซลล์ได้มีการเปลี่ยนแปลงไปแล้ว (differentiation) แม้ว่าการโคลนสัตว์แบบการแยกเซลล์หรือการตัดแบ่งตัวอ่อน นี้มีข้อดีคือสามารถทํา ได้เร็ว ไม่ต้องมีขั้นตอนมากมาย แต่ก็มีข้อจํากัดคือไม่สามารถแบ่งตัวอ่อนได้มากตามจํานวนเซลล์ 2. การย้ายฝากนิวเคลียส (nuclear transfer or nuclear transplantation) การย้ายฝากนิวเคลียส เป็นวิธีการที่ค่อนข้างจะซับซ้อน โดยมีรายละเอียดขั้นตอนโดยย่อคือ 2.1 เตรียมโอโอไซต์ตัวรับ (oocyte recipient preparation) 2.2 เตรียมนิวเคลียสจากตัวอ่อน ต้นแบบ (nuclear donor preparation) 2.3 ดูดเอานิวเคลียสตัวอ่อนให้ใส่ไปยัง ไซโตพลาสซึมของโอโอไซต์ (nuclear transfer) 2.4 เชื่อม นิวเคลียสให้ติดกับไซโตพลาสซึมของโอโอไซต์ (oocyte-nuclear fusion) 2.5 การเลี้ยงนําตัวอ่อน (embryo culture) 2.6 การย้ายฝากตัวอ่อน (embryo transfer) ภาพจาก http://takanoex.exteen.com/20080928/entry-1
เ ท ค โ น โ ล ยี ชี ว ภ า พ | 18 ประโยชน์ของการโคลนนิ่ง 1. มีประโยชน์ในการอนุรักษ์พันธุ์พืชหรือสัตว์ที่หายากและใกล้สูญพันธุ์ ให้แพร่ขยายจํานวน ขึ้นได้อย่างรวดเร็วกว่าการผสมพันธุ์กันตามธรรมชาติ 2. สามารถช่วยลดจํานวนสัตว์ที่ใช้ในการทดลองให้น้อยลง เนื่องจากสัตว์มีลักษณะทาง พันธุกรรม เหมือนกันทําให้ประหยัดค่าใช้จ่ายในการทดลองในทางการแพทย์ 3. เป็นการผลิตสัตว์ที่เปลี่ยนแปลงพันธุกรรมเพื่อใช้เป็นรูปแบบการทดลองเพื่อรักษาโรคของ มนุษย์ การผลิตเภสัชภัณฑ์และสารต่างๆ 4. ช่วยให้คู่สมรสที่ไม่มีโอกาสให้กําเนิดบุตรด้วยวิธีอื่น อาจมีโอกาสมากขึ้นในการให้กําเนิด บุตร 5. เป็นแนวทางในการพัฒนาการปลูกถ่ายเปลี่ยนอวัยวะ ร่างกายยอมรับอวัยวะใหม่สามารถ ลดความเสี่ยงต่อการใช้ยากดภูมิคุ้มกัน ข้อเสียของการโคลนนิ่ง 1. การทําโคลนนิ่งทําให้เกิดการคัดเลือกสายพันธุ์ที่ดีในการทําต้นแบบในทางกลับกัน อาจจะทําให้เกิดสายพันธุ์ที่ไม่ดีเกิดขึ้นได้ 2. การที่ได้สิ่งมีชีวิตที่มีความเหมือนกันทําให้เกิดการสูญเสียความมีเอกลักษณ์และความ หลากหลายอันเป็นสิ่งที่ถือว่าเป็นต้นกําเนิดของวิวัฒนาการ ถ้าสิ่งมีชีวิตมีสิ่งที่ดี เหมือนกันหมดก็จะไม่มีการพัฒนาสายพันธุ์ที่ดีขึ้น 3. มีความพยายามที่จะผลิตเนื้อเยื่อมนุษย์ เพื่อใช้ในการรักษาโรคต่าง ๆ มีความพยายาม ที่จะโคลนนิ่งมนุษย์ทั้งคน แต่อย่างไรก็ตามการกระทําดังกล่าวยังไม่เป็นที่ยอมรับ จัด ว่าเป็นปัญหาทางด้านจริยธรรม ประวัติการโคลนนิ่งในประเทศไทย ในประเทศไทยการพัฒนาของพันธุ์สัตว์เรื่องการผสมเทียม การย้ายฝากตัวอ่อน การผลิตตัว อ่อนในหลอดแก้วสิ่งต่าง ๆ เหล่านี้ เป็นพื้นฐานของการโคลนนิ่ง โครงการวิจัยมีความคิดที่จะโคลนนิ่ง สัตว์เศรษฐกิจ แต่ปัญหาและอุปสรรคของเราคือ นักวิชาการและ นักวิจัยซึ่งมีประสบการณ์ทางด้านนี้มี น้อยกว่าต่างประเทศมาก ทําให้การวิจัยและพัฒนาทําได้ช้า แต่อย่างไรก็ตามประเทศไทยก็ สามารถทําโคลนนิ่งได้สําเร็จโดย ศาสตราจารย์มณีวรรณ กมล- พัฒนะ ผู้อํานวยการโครงการ ใช้นิวเคลียร์เทคโนโลยี เพื่อส่งเสริมกิจการผสมเทียม โคนม และกระบือ ปลัก คณะสัตวแพทยศาสตร์ จุฬาลงกรณ์ มหาวิทยาลัย ได้เป็นคนแรกที่นําการใช้เทคโนโลยีนิวเคลียร์ มาผสมเทียมในกระบือและพัฒนาต่อเนื่องมากว่า 20 ปีจนประสบความสําเร็จในการ โคลนนิ่งลูกโคตัว
เ ท ค โ น โ ล ยี ชี ว ภ า พ | 19 แรกของประเทศไทย ชื่อว่า “อิง” ซึ่งถือเป็นลูกโคโคลนนิ่งตัวแรกของประเทศไทยและเอเชียอาคเนย์ รายที่ 3 ของเอเชีย และรายที่ 6 ของโลก โดยทําโคลนนิ่งต่อจาก ญี่ปุ่น อเมริกา ฝรั่งเศส เยอรมัน และ เกาหลี ศาสตราจารย์มณีวรรณ กมลพัฒนะ ได้นําเซลล์ใบหูของ โคแบรงกัสเพศเมียมาเป็นเซลล์ต้นแบบ โคลนนิ่งและนําตัวอ่อน ฝากไว้กับแม่โคออยในฟาร์มของ จ่าสิบโทสมศักดิ์ วิชัยกุล ที่จังหวัดราชบุรี ได้ “อิง” ลูกโคสีดํา ซึ่งเป็นลูกโคโคลนนิ่งตัวแรก ของประเทศไทย เกิดเมื่อวันที่ 6 มีนาคม พ.ศ. 2543 ศ.มณีวรรณ กมลพัฒนะ หัวหน้าโครงการฯ และทีมงานวิจัย กับลูกโคโคลนนิงตัวแรกของไทย ถ่ายเมื่อวันที่ 31 มีนาคม 2543 อิง หนัก 37.7 ก.ก. อัน หนัก 35.2 ก.ก. ภาพจาก http://www.vet.chula.ac.th/~nuclear/ETremember.htm
เ ท ค โ น โ ล ยี ชี ว ภ า พ | 20 บทที่ 3 การสร้างและดัดแปลงสิ่งมีชีวิตทางพันธุวิศวกรรม พันธุวิศวกรรม หมายถึง กระบวนการตัดต่อยีนโดยวิธีการตัดเอายีนของสิ่งที่มีชีวิตหนึ่งใส่เข้าไป ในยีนของสิ่งมีชีวิตหนึ่ง ทําให้ได้สิ่งมีชีวิตใหม่ที่มีคุณลักษณะตามต้องการสิ่งมีชีวิตดังกล่าวเรียกว่า สิ่งมีชีวิตดัดแปลงพันธุกรรมหรือจีเอ็มโอนั่นเอง จีเอ็มโอหรือ GMOs ย่อมาจากคําว่า Genetically Modified Organisms Genetic เป็นเรื่องที่เกี่ยวข้องกับพันธุกรรมหรือกรรมพันธุ์ Modify คือการดัดแปลง ตบแต่งเสียใหม่ Organism คือสิ่งที่มีชีวิต GMOs จึงเป็นเรื่องที่เกี่ยวข้องกับการตบแต่งหรือดัดแปลงสารพันธุกรรมในสิ่งมีชีวิต ไม่ว่าจะเป็นพืช หรือสัตว์ สารพันธุกรรม เป็นองค์ประกอบหนึ่งหรือส่วนหนึ่งของสิ่งมีชีวิตทั้งหลาย มีหน้าที่ที่จะกําหนด คุณลักษณะของสิ่งมีชีวิตนั้น ๆ หรือจะกล่าวว่าเป็นตัวควบคุมกรรมพันธุ์ของสิ่งมีชีวิตก็ได้ ตัวอย่างเช่น - กรณีที่เป็นคน บางคนมีสารพันธุกรรมทําให้ผมหยิก หรือผมสีดํา หรือผมสีทอง - กรณีที่เป็นสัตว์ เช่น หมาหลังอานก็จะมีสารพันธุกรรมที่ทําให้เขาเป็นพันธุ์หลังอาน หรือหมาบางแก้ว ที่มีสารพันธุกรรมที่ทําให้เป็นหมาที่ดุเป็นพิเศษ - กรณีที่เป็นพืช เช่น มะม่วงบางพันธุ์ที่เปรี้ยวมาก บางพันธุ์ค่อนข้างหวาน ซึ่งมะม่วงทั้งสองประเภทก็ จะมีสารพันธุกรรมเกี่ยวกับความเปรี้ยว-หวาน ที่แตกต่างกัน ในธรรมชาติ สิ่งมีชีวิต เช่น พืช ก็จะมีการผสมพันธุ์กันเองตามธรรมชาติ เกสรตัวผู้ถูกลมหรือ แมลงพาไปผสมกับเกสรตัวเมียเกิดเป็นดอกเป็นผล เกิดลูกเกิดหลานตามมา มีการคัดเลือกพันธุ์โดย ธรรมชาติ พันธุ์ไหนอ่อนแอต่อโรค-แมลง หรือสภาพดินฟ้าอากาศก็มักจะตายหรือสูญหายไป พันธุ์ที่ แข็งแรงก็จะยังคงออกลูกออกหลานต่อไป ส่วนพันธุ์ไหนที่มีคุณสมบัติดีตามที่มนุษย์ต้องการก็มีการ นําเอาไปขยายพันธุ์ต่อให้แพร่หลาย นักปรับปรุงพันธุ์พืชก็นําเอาปรากฏการณ์ดังกล่าว ผนวกกับวิชาการที่พัฒนาขึ้นมาอย่าง ต่อเนื่องโดยเฉพาะอย่างยิ่งในเรื่องพันธุกรรม ซึ่งเป็นส่วนที่เกี่ยวกับการควบคุมคุณลักษณะต่าง ๆ ของ พันธุ์พืชเอาพันธุ์พืชที่มีคุณภาพดีตามที่ต้องการอยู่แล้ว เช่น ผลผลิตดี รสชาติดี แต่อ่อนแอต่อความแห้ง แล้งไปผสมพันธุ์กับพันธุ์ที่ถึงจะมีผลผลิตต่ํา รสชาติไม่ดี แต่มีความทนทานต่อความแห้งแล้ง โดยหวังเอา พันธุกรรมที่ทนทานต่อความแห้งแล้งมาใช้ประโยชน์ ทั้งนี้เพื่อที่จะให้ได้พันธุ์ที่มีผลผลิตสูง รสชาติดีและ ทนทานต่อสภาพความแห้งแล้งนั่นเอง แต่การดําเนินการอย่างนี้ต้องอดทน ต้องใช้ความพยายาม ต้องใช้ เวลา เพราะกว่าที่จะได้พันธุ์ที่ต้องการ ต้องให้สารพันธุกรรมที่มีอิทธิพลต่อผลผลิต รสชาติ และความ ทนทานความแห้งแล้งมาผสมกันเมื่อวิทยาศาสตร์ด้านชีวภาพมีความก้าวหน้ามากขึ้น นักปรับปรุงพันธุ์
เ ท ค โ น โ ล ยี ชี ว ภ า พ | 21 ส่วนหนึ่งจึงใช้วิธีลัด โดยสืบหาและนําเอาสารพันธุกรรมที่มีคุณสมบัติตามที่ต้องการไปตบแต่ง หรือต่อ เติมในสิ่งมีชีวิต เช่น ในพืชที่มีคุณสมบัติอื่นดีอยู่แล้ว เพื่อให้ได้คุณสมบัติที่พืชเดิมยังมีไม่เพียงพอ โดยใช้ วิธีที่มีชื่อเรียกว่า “พันธุวิศวกรรมหรือ Genetic Engineering”พืชที่ได้จากการตัดแต่งพันธุกรรมจึง เรียกว่า “พืชดัดแปลงพันธุกรรม หรือ GM Plant แต่ในภายหลังอาจเรียก Biotech Plant” เช่น ฝ้ายที่ สามารถป้องกันหนอนเจาะสมอฝ้าย หรือข้าวโพดที่สามารถป้องกันหนอนศัตรูข้าวโพดได้ เนื่องจากมีนักวิทยาศาสตร์อีกกลุ่มหนึ่งที่มีความกังวลว่า ในการดัดแปลงพันธุกรรมในพืช ที่บาง กรณีได้นําเอาสารพันธุกรรมของแบคทีเรีย (Bacteria) หรือเชื้อไวรัส (Virus) บางชนิดเข้าไปเป็นสาร พันธุกรรมในการตัดแต่งนั้นอาจมีผลกระทบต่อความปลอดภัยในการบริโภค หรืออาจมีผลต่อ สิ่งแวดล้อม เช่น มีผลต่อแมลงชนิดอื่นในธรรมชาติ หรือมีผลต่อจุลินทรีย์ชนิดต่าง ๆ ในธรรมชาติ ใน ที่สุดจึงกลายเป็นเงื่อนไขพื้นฐานที่ต้องมีระบบทางวิทยาศาสตร์ที่คอยกํากับดูแลว่าจะมีผลกระทบกับ สิ่งแวดล้อมและกับความปลอดภัยในการบริโภคของมนุษย์เพียงใด โดยมีหลักการที่สําคัญคือ พืช ดัดแปลงพันธุกรรมทุกชนิด จะต้องถูกกํากับดูแลผลกระทบดังกล่าว ในทุกขั้นตอนของการวิจัยและ พัฒนาพืชดัดแปลงพันธุกรรม ทั้งในห้องปฏิบัติการและในการทดสอบในไร่นา รวมถึงเมื่อจะนําไปใช้ ประโยชน์หรือปลูกเป็นเชิงการค้า วิธีการถ่ายทอดยีนให้เข้าไปอยู่ในโครโมโซมภายในเซลล์ใหม่นั้นทําได้หลายวิธี วิธีการหลักที่ใช้กันอยู่ใน ปัจจุบันคือการใช้จุลินทรีย์ที่เรียกว่า agrobacterium เป็นพาหะช่วยพายีนเข้าไป (คล้ายกับการใช้รถลําเลียง สัมภาระเข้าไปไว้ยังที่ที่ต้องการ) อีกวิธีหนึ่งคือการใช้ปืนยีน (gene gun) ยิงยีนที่เกาะอยู่บนผิวของอนุภาคของ
เ ท ค โ น โ ล ยี ชี ว ภ า พ | 22 ทอง ให้เข้าไปในโครโมโซมเซลล์พืช เมื่อยีนนั้นเข้าไปในเซลล์พืชแล้ว ไม่ว่าจะโดยวิธีการดังกล่าวข้างต้นวิธีใดก็ ตาม ยีนที่เข้าไปใหม่จะแทรกตัวรวมอยู่กับโครโมโซมของพืช จนกลายเป็นส่วนหนึ่งของโครโมโซมพืช ภาพจาก http://www2.udru.ac.th/~sci102/Data/Unit5/Unit5-2.html การผลิตเนยแข็งโดยผ่านกรรมวิธีการตัดต่อยีน ภาพจากhttp://www2.udru.ac.th/~sci102/Data/Unit5/Unit5-2.html โดยสรุป พืชจีเอ็มโอหรือพืชดัดแปลงพันธุกรรม คือพืชที่นักปรับปรุงพันธุ์พืชใช้ประโยชน์จาก ความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์ ที่เรียกว่าพันธุวิศวกรรมมาช่วยในการปรับปรุงพันธุ์พืชให้มีคุณสมบัติ ตามที่ต้องการ โดยนําสารพันธุกรรม (Gene) ที่กํากับหรือทําให้เกิดคุณสมบัติที่ต้องการ ไปต่อเติมใน ระบบพันธุกรรมของพืชนั้น ๆ โดยที่กระบวนการปรับปรุงและพัฒนาพันธุ์พืชตลอดจนการจะนําไปใช้ ประโยชน์ในไร่นาต้องถูกกํากับหรือดําเนินการไปตามหลักเกณฑ์และวิธีการประเมินความเสี่ยงที่เป็น ระบบทางวิทยาศาสตร์ เพื่อป้องกันผลกระทบที่จะเกิดกับสิ่งแวดล้อมและความปลอดภัยต่อการบริโภค ของมนุษย์ ข้อดีและข้อเสียของ GMOs ข้อดีของ GMOs GMOs คือผลผลิตจากความก้าวหน้าของวิทยาการทางด้านเทคโนโลยีชีวภาพและชีววิทยา ระดับโมเลกุล (molecular biology) โดยเฉพาะพันธุวิศวกรรมศาสตร์ ที่ได้พัฒนาอย่างรวดเร็วจนถึง ระดับสูงมาก สิ่งที่เป็นแรงผลักดันให้นักวิทยาศาสตร์และสถาบันวิจัยทั่วโลก ทุ่มเทพลังความคิดและทุน วิจัยจํานวนมหาศาลเพื่อศาสตร์นี้ คือ ความมุ่งหมายที่จะพัฒนายกระดับคุณภาพชีวิตของประชากรโลก
เ ท ค โ น โ ล ยี ชี ว ภ า พ | 23 ทั้งทางด้านโภชนาการ การแพทย์ และสาธารณสุข ความสําเร็จ แห่งการพัฒนาศาสตร์ดังกล่าว มี รูปธรรมคือการยกระดับคุณภาพอาหาร ยา และเทคโนโลยีทางการแพทย์ ดังที่เราได้รับผลประโยชน์อยู่ ทุกวันนี้ และในภาวะที่จํานวนประชากรโลกเพิ่ม มากขึ้นทุกวัน ในขณะที่พื้นที่การผลิตลดลง พันธุ วิศวกรรมเป็นเทคโนโลยีที่ดีที่สุดอันหนึ่ง ที่จะช่วยแก้ปัญหา การขาดแคลนอาหารและยาที่อาจจะ เกิดขึ้นในอนาคตอันใกล้นี้ เนื่องจากประสิทธิภาพของพันธุวิศวกรรมเป็นที่ยอมรับว่า สามารถช่วยเพิ่มอัตราผลผลิตต่อ พื้นที่สูงขึ้นมากกว่าการผลิตในรูปแบบดั้ง เดิม ตัวอย่างที่เห็นได้ชัดคือ การเกษตรในสหรัฐอเมริกา และ ด้วยการที่พันธุวิศวกรรม สามารถยกระดับคุณภาพชีวิตได้ดังกล่าว จึงมีการกล่าวกันว่า พันธุวิศวกรรม คือการปฏิวัติครั้งใหญ่ในด้านการเกษตร และการแพทย์ ที่เรียกว่า Genomic revolution GMOs ที่ได้รับการพัฒนาจนเสร็จสมบูรณ์แล้ว และกําลังอยู่ในระหว่างการพัฒนา ได้นํามาใช้ ให้เกิดประโยชน์ ในหลายด้าน ได้แก่ ประโยชน์ต่อเกษตรกร - ทําให้เกิดพืชสายพันธุ์ใหม่ที่มีความทนทานต่อสภาพแวดล้อม เช่น ทนต่อศัตรูพืช หรือมี ความสามารถในการ ป้องกันตนเองจากศัตรูพืช เช่น เชื้อไวรัส เชื้อรา แบคทีเรีย แมลงศัตรูพืช หรือแม้แต่ยาฆ่าแมลง และยาปราบวัชพืช หรือในบางกรณีอาจเป็นพืชที่ทนแล้ง ทนดินเค็ม ดินเปรี้ยว คุณสมบัติ เช่นนี้เป็นประโยชน์ ต่อเกษตรกร เราเรียกลักษณะเช่นนี้ว่าเป็น agronomic traits - ทําให้เกิดพืชสายพันธุ์ใหม่ที่มีคุณสมบัติเหมาะแก่การเก็บรักษาเป็นเวลานาน ทําให้สามารถอยู่ ได้นานวัน และขนส่งได้เป็นระยะทางไกลโดยไม่เน่าเสีย เช่น มะเขือเทศที่สุกช้า หรือแม้จะสุก แต่ก็ไม่งอม เนื้อยังแข็ง และกรอบ ไม่งอมหรือเละเมื่อไปถึงมือผู้บริโภค ลักษณะนี้ก็ถือว่าเป็น agronomic traits เช่นเดียวกัน เพราะให้ประโยชน์แก่เกษตรกรและผู้จําหน่าย สินค้า GMOs ส่วนใหญ่ที่มีอยู่ในปัจจุบัน ประโยชน์ต่อผู้บริโภค - ทําให้เกิดธัญพืช ผัก หรือผลไม้ที่มีคุณสมบัติเพิ่มขึ้นในทางโภชนาการ เช่น ส้มหรือมะนาวที่มี วิตามินซีเพิ่ม มากขึ้น หรือผลไม้ที่มีขนาดใหญ่ขึ้นกว่าเดิม ให้ผลมากกว่าเดิม ลักษณะเหล่านี้ เป็นการเพิ่มคุณค่าเชิงคุณภาพ (quality traits) - ทําให้เกิดพันธุ์พืชใหม่ๆ ที่มีคุณค่าในเชิงพาณิชย์ เช่น ดอกไม้หรือพืชจําพวกไม้ประดับสายพันธุ์ ใหม่ที่มี รูปร่างแปลกกว่าเดิม ขนาดใหญ่กว่าเดิม สีสันแปลกไปจากเดิม หรือมีความคงทน กว่าเดิม ซึ่งถือว่าเป็น quality traits เช่นกัน
เ ท ค โ น โ ล ยี ชี ว ภ า พ | 24 - GMOs ที่มีลักษณะที่กล่าวมานี้ในบางประเทศเช่น สหรัฐอเมริกาและญี่ปุ่นเริ่มมีจําหน่าย เป็น สินค้าแล้ว และคาดว่าจะมีความแพร่หลายมากขึ้นในช่วงหลายปีต่อจากนี้ ทั้งหมดที่กล่าวมานี้ อาจเรียกได้ว่าเป็นการลัดขั้นตอนของการผสมพันธุ์พืช ซึ่งในหลายกรณีหากช่วงชีวิตของพืชยาว ทําให้ต้องกิน เวลานานกว่าจะได้ผลเนื่องจากต้องมีการคัดเลือกหลายครั้ง การทํา GMOs ทําให้ ขั้นตอนนี้เร็วและแม่นยํายิ่งขึ้น กว่าเดิมมาก ประโยชน์ต่ออุตสาหกรรม - คุณสมบัติของพืชที่ทําให้ลดการใช้สารเคมี และช่วยให้ได้พืชผลมากขึ้นกว่าเดิมมีผลทําให้ต้นทุน การผลิตต่ําลง วัตถุดิบที่มาจากภาคเกษตร เช่น กากถั่วเหลือง อาหารสัตว์จึงมีราคาถูกลง ทํา ให้เพิ่มอํานาจในการแข่งขัน - นอกจากพืชแล้ว ยังมี GMOs หลายชนิดที่ใช้กันอยู่ในปัจจุบันนี้ในอุตสาหกรรมอาหาร เช่น เอ็นไซม์ที่ใช้ ในการผลิตน้ําผักและน้ําผลไม้ หรือเอ็นไซม์ ไคโมซิน ที่ใช้ในการผลิตเนยแข็งแทบ ทั้งหมดเป็นผลิตภัณฑ์ที่ ได้จาก GMOs และมีมาเป็นเวลานานแล้ว - การผลิตวัคซีน หรือยาชนิดอื่นๆ ในอุตสาหกรรมยาปัจจุบันนี้ล้วนแล้วแต่ใช้ GMOs แทบทั้งสิ้น อีกไม่นานนี้ เราอาจมีน้ํานมวัวที่มีส่วนประกอบของยาหรือฮอร์โมนที่จําเป็นต่อมนุษย์ ซึ่งผลิต จาก GMOs ลักษณะที่กล่าวถึง ตั้งแต่ข้อ 6-8 ล้วนมีส่วนทําให้ลดต้นทุนการผลิตและเวลาที่ต้อง ใช้ลงทั้งสิ้น ประโยชน์ต่อสิ่งแวดล้อม - ประโยชน์ที่มีต่อสิ่งแวดล้อมคือ เมื่อพืชมีคุณสมบัติสามารถป้องกันศัตรูพืชได้เอง อัตราการใช้ สารเคมีเพื่อ ปราบศัตรูพืชก็จะลดน้อยลงจนถึงไม่ต้องใช้เลย ทําให้มีลดมลภาวะต่อสิ่งแวดล้อม ที่เกิดขึ้น จากการใช้สารเคมี ปราบศัตรูพืช และลดอันตรายต่อเกษตรกรเองที่เกิดขึ้นจากพิษ ของการฉีดสารเหล่านั้นในปริมาณ มาก (ยกเว้น บางกรณีเช่น พืชที่ต้านทานยาปราบวัชพืชที่ อาจมีโอกาสทําให้เกิดแนวโน้มในการใช้สารปราบ วัชพืชของบาง บริษัทมากขึ้น ซึ่งขณะนี้ยัง เป็นที่ถกเถียงกันอยู่) - หากยอมรับว่าการปรับปรุงพันธุ์ และการคัดเลือกพันธุ์พืชเป็นการเพิ่มความหลากหลายของ สายพันธุ์ให้มากขึ้น แล้ว การพัฒนา GMOs ก็ย่อมมีผลทําให้เพิ่มความหลากหลายทางชีวภาพ ขึ้นเช่นกัน เนื่องจากยีนที่มีคุณสมบัติ เด่นได้รับการคัดเลือกให้มีโอกาสแสดงออกได้ในสิ่งมีชีวิต หลากหลายสายพันธุ์ มากขึ้น
เ ท ค โ น โ ล ยี ชี ว ภ า พ | 25 ข้อเสียของ GMOs เทคโนโลยี ทุกชนิดเมื่อมีข้อดีก็ย่อมมีข้อเสีย ในกรณีของ GMOs นั้นข้อเสียคือ มีความเสี่ยงและ ความซับซ้อนใน การบริหารจัดการเพื่อให้มีความปลอดภัยเพื่อให้เกิดประโยชน์มากกว่าโทษ แม้ว่า ในขณะนี้ยังไม่มีรายงานว่ามี ผู้ใดได้รับอันตรายจากการบริโภคอาหาร GMOs แต่ความกังวลต่อความ เสี่ยงของการใช้ GMOs เป็นสิ่งที่ หลีกเลี่ยงได้ยาก เช่น กรณีตัวอย่างดังต่อไปนี้ ความเสี่ยงต่อผู้บริโภค - สารอาหารจาก GMOs อาจมีสิ่งปนเปื้อนที่เป็นอันตราย เช่น เคยมีข่าวว่า กรดอะมิโน L-Tryptophan ของบริษัท Showa Denko ทําให้ผู้บริโภคในสหรัฐเกิดอาการป่วยและล้มตาย อย่างไรก็ตาม กรณีที่เกิดขึ้นนี้แท้จริงแล้วเป็น ผลมาจากความบกพร่องในขั้นตอนการควบคุม คุณภาพ (quality control) ทําให้มีสิ่งปนเปื้อนหลงเหลืออยู่หลังจากกระบวนการทําให้บริสุทธิ์ มิใช่ตัว GMOs ที่เป็นอันตราย - ความกังวลในเรื่องของการเป็นพาหะของสารพิษ เช่น ความกังวลที่ว่า DNA จากไวรัสที่ใช้ใน การทํา GMOs อาจเป็นอันตราย เช่น การทดลองของ Dr.Pusztai ที่ทดลองให้หนูกินมันฝรั่ง ดิบที่มี lectin และพบว่าหนูมีภูมิคุ้ม กันลดลง และมีอาการบวมผิดปกติของลําไส้ ซึ่งงานชิ้นนี้ ได้รับการวิพากษ์วิจารณ์อย่างสูง โดยนักวิทยาศาสตร์ ส่วนใหญ่มีความเห็นว่าการออกแบบการ ทดลองและวิธีการทดลองบกพร่อง ไม่ได้มาตรฐานตามหลักการวิทยา ศาสตร์ ในขณะนี้เชื่อว่า กําลังมีความพยายามที่จะดําเนินการทดลองที่รัดกุมมากขึ้น เพื่อให้ได้ข้อมูลที่เชื่อถือได้ มากขึ้น และจะสามารถสรุปได้ว่าผลที่ปรากฏมาจากการตบแต่งทางพันธุกรรมหรืออาจเป็น เพราะ เหตุผลอื่น - สารอาหารจาก GMOs อาจมีคุณค่าทางโภชนาการไม่เท่าอาหารปกติในธรรมชาติ เช่น รายงาน ที่ว่าถั่วเหลืองที่ ตัดแต่งพันธุกรรมมี isoflavone มากกว่าถั่วเหลืองธรรมดาเล็กน้อย ซึ่งสาร ชนิดนี้เป็นกลุ่มของสารที่เป็น phytoestrogen (ฮอร์โมนพืช) ทําให้มีความกังวลว่า การเพิ่มขึ้น ของฮอร์โมน estrogen อาจทําให้เป็นอันตรายต่อ ผู้บริโภคหรือไม่ โดยเฉพาะในกลุ่มเด็กทารก จึงจําเป็นต้องมีการศึกษาผลกระทบของการเพิ่มปริมาณของสาร isoflavine ต่อกลุ่มผู้บริโภค ด้วย - ความกังวลต่อการเกิดสารภูมิแพ้ (allergen) ซึ่งอาจได้มาจากแหล่งเดิมของยีนที่นํามาใช้ทํา GMOs นั้น ตัวอย่าง ที่เคยมีเช่น การใช้ยีนจากถั่ว Brazil nut มาทํา GMOs เพื่อเพิ่มคุณค่า โปรตีนในถั่วเหลืองสําหรับเป็นอาหารสัตว์ จากการศึกษาที่มีขึ้นก่อนที่จะมีการผลิต
เ ท ค โ น โ ล ยี ชี ว ภ า พ | 26 ออกจําหน่าย พบว่าถั่วเหลืองชนิดนี้อาจทําให้คนกลุ่มหนึ่งเกิดอาการแพ้ เนื่องจากได้รับโปรตีน ที่เป็นสารภูมิแพ้จากถั่ว Brazil nut บริษัทจึงได้ระงับการพัฒนา GMOs ชนิดนี้ไป อย่างไร ก็ ตามพืช GMOs อื่นๆ ที่มีจําหน่ายอยู่ทั่วไปในโลกในขณะนี้ เช่น ถั่วเหลืองและข้าวโพดนั้น ได้รับการประเมิน แล้วว่า อัตราความเสี่ยงไม่แตกต่างจากถั่วเหลืองและข้าวโพดที่ปลูกอยู่ทั่วไป ในปัจจุบัน - การตบแต่งพันธุกรรมในสัตว์ปลอดภัยต่อผู้บริโภคหรือไม่? ในบางกรณี วัว หมู รวมทั้งสัตว์ชนิด อื่นที่ได้รับ recombinant growth hormone อาจมีคุณภาพที่แตกต่างไปจากธรรมชาติ และ/ หรือมีสารตกค้างหรือไม่ ขณะนี้ยัง ไม่มีข้อยืนยันชัดเจนในเรื่องนี้ อย่างไรก็ตาม สัตว์มีระบบ สรีระวิทยาที่ซับซ้อนมากกว่าพืช และเชื้อจุลินทรีย์ ทําให้การตบแต่งพันธุกรรมในสัตว์ อาจทํา ให้เกิดผลกระทบอื่นๆ ที่ไม่คาดคิดได้ โดยอาจทําให้สัตว์มีลักษณะและ คุณสมบัติเปลี่ยนไป และมีผลทําให้เกิดสารพิษอื่นๆ ที่เป็นสารตกค้างที่ไม่ปรารถนาขึ้นได้ การตบแต่งพันธุกรรม ใน สัตว์ที่เป็นอาหารโดยตรง จึงควรต้องมีการพิจารณาขั้นตอนการประเมินความปลอดภัยที่ ครอบคลุมมากกว่า เชื้อจุลินทรีย์และพืช - ความกังวลเกี่ยวกับการดื้อยา กล่าวคือเนื่องจากใน marker gene มักจะใช้ยีนที่สร้างสาร ต่อต้านปฏิชีวนะ (antibiotic resistance) ดังนั้นจึงมีผู้กังวลว่าพืชใหม่ที่ได้อาจมีสารต้าน ปฏิชีวนะอยู่ด้วย แต่เมื่อมีความกังวลเกิดขึ้น ขณะนี้นักวิทยาศาสตร์จึงได้คิดค้นวิธีใหม่ที่ไม่ต้อง ใช้ selectable marker ที่เป็นสาร ต่อต้านปฏิชีวนะ หรือบางกรณีก็สามารถนํายีนส่วนที่สร้าง สารต่อต้านปฏิชีวนะออกไปได้ก่อนที่จะ เข้าสู่ห่วงโซ่ อาหาร - ความกังวลเกี่ยวกับการที่ยีน 35S promoter และ NOS terminator ที่อยู่ในเซลล์ของ GMOs จะหลุดรอดจากการ ย่อยภายในกระเพาะอาหารและลําไส้ เข้าสู่เซลล์ปกติของคนที่รับประทาน เข้าไป แล้วเกิด active ขึ้นทําให้เกิด การเปลี่ยนแปลงของยีนในมนุษย์ ซึ่งข้อนี้จากผลการ ทดลองที่ผ่านมายืนยันได้ว่า ไม่น่ากังวลเนื่องจากมีโอกาส เป็นไปได้น้อยที่สุด - อย่างไรก็ตาม อาจจําเป็นต้องใช้ความระมัดระวังบ้างในบางกรณี เช่น เด็กอ่อนที่มีระบบ ทางเดินอาหารที่สั้นกว่า ผู้ใหญ่ทําให้การย่อยอาหารโดยเฉพาะ DNA ในอาหาร เป็นไปโดยไม่ สมบูรณ์เมื่อเทียบกับผู้ใหญ่ ในข้อนี้แม้ว่า จะมีความเป็นไปได้ที่จะเกิดอันตรายค่อนข้างต่ํา แต่ก็ ควรมีการวิจัยโดยละเอียดต่อไป
เ ท ค โ น โ ล ยี ชี ว ภ า พ | 27 ความเสี่ยงต่อสิ่งแวดล้อม - มีความกังวลว่า สารพิษบางชนิดที่ใช้ปราบแมลงศัตรูพืช เช่น Bt toxin ที่มีอยู่ใน GMOs บาง ชนิดอาจมีผล กระทบต่อแมลงที่มีประโยชน์ชนิดอื่นๆ เช่น ผลการทดลองของ Losey แห่ง มหาวิทยาลัย Cornell ที่กล่าวถึงการ ศึกษาผลกระทบของสารฆ่าแมลงของเชื้อ Bacillus thuringiensis (บีที) ในข้าวโพดตบแต่งพันธุกรรมที่มีต่อผีเสื้อ Monarch ซึ่งการทดลองเหล่านี้ ทําในห้องทดลองภายใต้สภาพเงื่อนไขที่บีบเค้น และได้ให้ผลในขั้นต้นเท่านั้น จําเป็นอย่างยิ่งที่ จะต้องมีการทดลองภาคสนามเพื่อให้ทราบผลที่มีนัยสําคัญ ก่อนที่จะมีการสรุปผลและนําไป ขยายความ - ความกังวลต่อการถ่ายเทยีนออกสู่สิ่งแวดล้อม ทําให้เกิดผลกระทบต่อความหลากหลายทาง ชีวภาพเนื่องจาก มีสายพันธุ์ใหม่ที่เหนือกว่าสายพันธุ์ดั้งเดิมในธรรมชาติ หรือลักษณะสําคัญ บางอย่างถูกถ่ายทอดไปยังสายพันธุ์ ที่ไม่พึงประสงค์ หรือแม้กระทั่งการทําให้เกิดการดื้อต่อยา ปราบวัชพืช เช่น ที่กล่าวกันว่าทําให้เกิด super bug หรือ super weed เป็นต้น ในขณะนี้มี การวิจัยจํานวนมากเกี่ยวกับการถ่ายเทของยีน แต่ยังไม่มีข้อยืนยันในเรื่องนี้ ความกังวลในด้านเศรษฐกิจ-สังคม - ความกังวลอื่นๆ นั้นมักเป็นเรื่องนอกเหนือวิทยาศาสตร์ เช่น ในเรื่องการครอบงําโดยบรรษัท ข้ามชาติที่มีสิทธิ บัตร ถือครองสิทธิ์ในทรัพย์สินทางปัญญาที่เกี่ยวข้องกับ GMOs ทําให้เกิด ความกังวลเกี่ยวกับความมั่นคงทาง อาหาร ตลอดจนปัญหาความสามารถในการพึ่งตนเองของ ประเทศในอนาคต ที่มักถูกหยิบยกขึ้นมากล่าวถึงโดย NGOs และปัญหาในเรื่องการกีดกัน สินค้า GMOs ในเวทีการค้าระหว่างประเทศ ซึ่งเป็นประเด็นปัญหาของ ประเทศไทยอยู่ใน ปัจจุบัน แม้ว่าจะมีความกังวลอยู่ แต่ควรทราบว่า GMOs เป็นผลิตผลจากเทคโนโลยีที่ได้รับการดูแล อย่างดีที่สุดอย่างหนึ่ง เท่าที่มนุษย์เคยคิดค้นมา ในประเทศไทยมีแนวปฏิบัติในเรื่องความปลอดภัยทาง ชีวภาพสําหรับนักวิจัย (biosafety guidelines) ทุกขั้นตอน ทั้งในระดับห้องปฏิบัติการและในการ ทดลองภาคสนามเพื่อให้การวิจัยและ พัฒนา GMOs มีความปลอดภัยสูงสุด และเป็นพื้นฐานในการ ประเมินความเสี่ยงต่อมนุษย์และสิ่งแวดล้อม ซึ่งการ ประเมินความเสี่ยงนี้เป็นสิ่งที่จําเป็นที่ต้องกระทํา อย่างต่อเนื่องในแต่ละ สภาพแวดล้อม เพื่อให้ได้ข้อมูลที่รอบด้าน และรัดกุมที่สุด
เ ท ค โ น โ ล ยี ชี ว ภ า พ | 28 บทที่ 4 เซลล์ต้นกําเนิด (Stem Cell) เซลล์ต้นกําเนิด เป็นเซลล์ที่สามารถแบ่งตัวและเติบโตเป็นเซลล์ต่างๆ ได้หลายชนิด เซลล์ต้น กําเนิดหรือสเต็มเซลล์เริ่มเป็นที่สนใจและเป็นความหวังในการรักษาโรค เมื่อแพทย์ชาวอเมริกันจาก มหาวิทยาลัยวิสคอนซิน ประสบความสําเร็จในการแยกสเต็มเซลล์ตัวอ่อนของมนุษย์ (Human Embryonic Stem Cell) มาเพาะเลี้ยงได้ในปี ค.ศ.1998 จึงเกิดเป็นสมมติฐานว่าน่าจะนําเซลล์ต้น กําเนิดมาเลี้ยงในหลอดทดลอง โดยคาดหวังกันว่าเซลล์ต้นกําเนิดนี้จะเปลี่ยนเป็นเซลล์ต่างๆ ทั่วร่างกาย ซึ่งจะนําไปซ่อมแซมอวัยวะที่ต้องการ เพื่อช่วยต่อชีวิตผู้ป่วยโรคต่างๆ หรือชะลอความชราได้ ประเภทของเซลล์ต้นกําเนิดและความสําคัญ เซลล์ต้นกําเนิดมีคุณลักษณะที่สําคัญอยู่สองประการซึ่งทําให้เซลล์ต้นกําเนิดมีความแตกต่าง และสามารถจําแนกออกได้จากเซลล์ทั่วไปกล่าวคือ เซลล์ต้นกําเนิดเป็นเซลล์ที่ไม่จําเพาะ คุณลักษณะพื้นฐานที่สําคัญของเซลล์ต้นกําเนิดคือ เซลล์ต้นกําเนิดไม่ได้มีโครงสร้างหรือ ลักษณะเป็นเนื้อเยื่อจําเพาะที่จะเอื้ออํานวยให้เซลล์ต้นกําเนิดทําหน้าที่เฉพาะเจาะจง เซลล์ต้นกําเนิดไม่ สามารถทํางานร่วมกับเซลล์ข้างเคียงเพื่อสูบฉีดเลือดไปเลี้ยงร่างกาย (เช่น เซลล์กล้ามเนื้อหัวใจ) เซลล์ ต้นกําเนิดไม่สามารถลําเลียงออกซิเจนไปเลี้ยงร่างกายโดยผ่านกระแสโลหิตได้ (เช่น เซลล์เม็ดเลือดแดง) เซลล์ต้นกําเนิดไม่สามารถส่งกระแสสัญญาณเคมีไฟฟ้าไปกระตุ้นเซลล์อื่นให้ควบคุมการเคลื่อนไหวของ ร่างกาย (เช่น เซลล์ประสาท) อย่างไรก็ตามเซลล์ต้นกําเนิดที่ไม่จําเพาะนี้สามารถเปลี่ยนไปเป็นเซลล์ จําเพาะเพื่อทําหน้าที่เฉพาะได้ ดังเช่นเซลล์กล้ามเนื้อหัวใจ เซลล์เม็ดเลือดแดง และเซลล์ประสาท
เ ท ค โ น โ ล ยี ชี ว ภ า พ | 29 เซลล์ต้นกําเนิดสามารถแบ่งตัวเพื่อสร้างทดแทนตัวเองขึ้นมาใหม่ได้เป็นระยะเวลานาน เซลล์ต้นกําเนิดไม่เหมือนเซลล์จําเพาะตรงที่มีความสามารถในการแบ่งตัวเพื่อสร้างตัวเอง ทดแทนขึ้นมาใหม่ได้หลายครั้ง ซึ่งเรียกความสามารถในการสร้างตัวเองขึ้นมาใหม่ของเซลล์ต้นกําเนิดนี้ ว่า การแพร่ขยายหรือการเพิ่มจํานวนเซลล์(Proliferation) เซลล์ต้นกําเนิดสามารถเพิ่มจํานวนจากเซลล์ เริ่มต้นเพียงไม่กี่เซลล์ไปเป็นหลายล้านเซลล์ในระยะเวลาเพียงไม่กี่เดือน ถ้าเซลล์ที่ถูกสร้างจากการเพิ่ม จํานวนของเซลล์ต้นกําเนิดนี้ยังมีลักษณะเป็นเซลล์ที่ไม่จําเพาะ เซลล์ที่ถูกสร้างขึ้นมาใหม่นี้ก็สามารถ สร้างทดแทนตัวเองขึ้นมาใหม่ได้เช่นกัน เซลล์ต้นกําเนิดสามารถเปลี่ยนไปเป็นเซลล์จําเพาะชนิดอื่นได้ กระบวนการที่เซลล์ต้นกําเนิดเปลี่ยนไปเป็นเซลล์ชนิดจําเพาะนี้เรียกว่า การเปลี่ยนแปลงและพัฒนา เซลล์เพื่อไปทําหน้าที่ต่างๆ หรือ ดิฟเฟอเรนทิเอชัน (Differentiation) นักวิทยาศาสตร์พยายามศึกษา ถึงปัจจัยทั้งภายในและภายนอกในการทําให้เซลล์มีการเปลี่ยนแปลง ปัจจัยภายในที่ควบคุมให้เกิดการ เปลี่ยนแปลงของเซลล์คือ ยีนที่กระจายอยู่ตามสายดีเอ็นเอ ยีนนี้มีรหัสพันธุกรรมที่เป็นทําหน้าที่เป็น กลไกควบคุมการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างและการทําหน้าที่ของเซลล์ ปัจจัยภายนอกได้แก่ สารเคมีที่หลั่ง มาจากเซลล์อื่นๆ เซลล์ที่อยู่ข้างเคียง รวมทั้ง โมเลกุลของสารประกอบในของเหลวที่อยู่รอบล้อมเซลล์ (เช่น โมเลกุลของธาตุอาหารในสารละลายที่ใช้เพาะเลี้ยงเซลล์) เซลล์ต้นกําเนิดจากเซลล์ที่เจริญวัยเต็มที่แล้วโดยส่วนใหญ่จะเปลี่ยนไปเป็นเซลล์ชนิดจําเพาะ ตามชนิดของเนื้อเยื่อเดิมที่นํามาสกัดแยกเซลล์ต้นกําเนิดนั้นเซลล์ต้นกําเนิดที่สกัดแยกมาจากไขกระดูก จะสามารถเปลี่ยนไปเป็นเซลล์เม็ดเลือดชนิดต่างๆ เช่น เซลล์เม็ดเลือดแดง เซลล์เม็ดเลือดขาว และ เกล็ดเลือด อย่างไรก็ตามงานวิจัยในช่วงระยะเวลาสองถึงสามปีที่ผ่านมาได้ทําให้เกิดการค้นพบว่า เซลล์ ต้นกําเนิดที่สกัดแยกมาจากเนื้อเยื่อชนิดหนึ่งนั้นสามารถเปลี่ยนไปเป็นเซลล์ชนิดจําเพาะที่อยู่ในเนื้อเยื่อ ชนิดอื่นได้โดยเรียกปรากฏการณ์นี้ว่า พลาสติซิตี้(Plasticity) ตัวอย่างเช่นเซลล์ต้นกําเนิดจากไขกระดูก เปลี่ยนไปเป็นเซลล์ประสาท หรือเซลล์ตับสามารถเปลี่ยนเป็นเซลล์ที่ผลิตอินซูลินได้ Stem Cell แบ่งออกเป็น 2 ประเภท เซลล์ต้นกําเนิดจากตัวอ่อน (Embryonic Stem Cells) อายุของตัวอ่อนที่นํามาใช้ในการสกัดแยกเซลล์ต้นกําเนิดเซลล์ต้นกําเนิดจากตัวอ่อนได้รับมาจากตัวอ่อน ซึ่งมาจากไข่ที่ได้รับการปฏิสนธิเทียมในหลอดแก้ว(In Vitro Fertilization) และผู้บริจาคได้ให้ความ ยินยอมในการนํามาใช้ทดลองเท่านั้น เซลล์ต้นกําเนิดจากตัวอ่อนที่เกิดจากการปฏิสนธิโดยธรรมชาติใน มดลูกจะไม่ถูกนํามาใช้ ตัวอ่อนมนุษย์ที่จะนํามาใช้เพื่อสกัดแยกเซลล์ต้นกําเนิดนั้นจะมีอายุประมาณ 4-5 วัน และมีลักษณะเป็นเซลล์ทรงกลมที่ภายในกลวง โดยเรียกตัวอ่อนที่อยู่ในระยะนี้ว่า บลาสโตซิสต์ (Blastocyst) บลาสโตซิสต์จะประกอบด้วยโครงสร้างสามส่วนได้แก่ โทรโฟบลาส (Trophoblast)
เ ท ค โ น โ ล ยี ชี ว ภ า พ | 30 เป็นโครงสร้างชั้น นอกสุดที่อยู่ล้อมรอบบลาสโตซิสต์ บลาสโตซีล (Blastocoel)เป็นโครงสร้างชั้น ใน ของบลาสโตซิสต์ซึ่งมีลักษณะเป็นช่องกลวง และมวลเซลล์ชั้นใน (Inner Cell Mass)เป็นกลุ่มเซลล์ที่ ประกอบด้วยเซลล์จํานวนประมาณ 30 เซลล์ ซึ่งจะอยู่ที่ปลายด้านหนึ่งของบลาสโตซีสต์ดังภาพ โครงสร้างของบลาสโตซิสต์ (ที่มา: KU, 2009) ภาพการพัฒนาของเซลล์ต้นกําเนิด ภาพจาก http://women.sanook.com/gallery/show/796216/108874/
เ ท ค โ น โ ล ยี ชี ว ภ า พ | 31 เซลล์ต้นกําเนิดจากเซลล์ที่เจริญวัยเต็มที่แล้ว (Adult Stem Cells) เซลล์ต้นกําเนิดจากเซลล์ที่เจริญวัยเต็มที่แล้วเป็นเซลล์ที่ไม่จําเพาะซึ่งพบได้ท่ามกลางเซลล์ชนิด จําเพาะในเนื้อเยื่อหรืออวัยวะ เซลล์ต้นกําเนิดจากเซลล์ที่เจริญวัยเต็มที่สามารถสร้างทดแทนตัวเอง ขึ้นมาใหม่ได้และสามารถเปลี่ยนแปลงไปเป็นเซลล์ชนิดจําเพาะได้บางชนิด เซลล์ต้นกําเนิดจากผู้ใหญ่นั้น ไม่ได้หมายความแค่เซลล์ต้นกําเนิดที่ได้จากมนุษย์ผู้ใหญ่ แต่หมายรวมถึงเซลล์ต้นกําเนิดตัวอ่อนมนุษย์ ในครรภ์หรือฟีตัส (Foetal Stem Cell) ด้วย เชื่อกันว่าเซลล์ต้นกําเนิดฟีตัสนั้นมีคุณสมบัติใกล้เคียงกับ เซลล์ต้นกําเนิด ตัวอ่อน เพราะมีอายุใกล้เคียงกัน หน้าที่หลักของเซลล์ต้นกําเนิดจากเซลล์ที่เจริญวัย เต็มที่แล้วในสิ่งมีชีวิตคือรักษาและซ่อมแซมเนื้อเยื่อในส่วนที่พบเซลล์ต้นกําเนิดนั้น นักวิทยาศาสตร์บาง คนได้เรียกเซลล์ต้นกําเนิดจากเซลล์ที่เจริญวัยเต็มที่แล้วว่าเซลล์ต้นกําเนิดจากร่างกาย (Somatic Stem Cell) และยังไม่มีใครค้นพบจุดกําเนิดของในเนื้อเยื่อของเซลล์ต้นกําเนิดประเภทนี้ ภาพจาก http://gotoknow.org/blog/pra-rt/354724 ปัจจุบันนักวิทยาศาสตร์ค้นพบเซลล์ต้นกําเนิดจากเซลล์ที่เจริญวัยเต็มที่แล้วในเนื้อเยื่อประเภท ต่างๆมากขึ้น การค้นพบนี้ได้สร้างความหวังให้กับนักวิทยาศาสตร์ถึงความเป็นไปได้ในการนําเซลล์ต้น กําเนิดจากเซลล์ที่เจริญวัยเต็มที่มาปลูกถ่ายให้กับผู้ป่วย ในความเป็นจริงแล้วเซลล์ต้นกําเนิดที่ทําหน้าที่ สร้างเลือดจากไขกระดูกได้ถูกใช้ปลูกถ่ายมากกว่า 30 ปีแล้ว เซลล์ต้นกําเนิดจากเซลล์ที่เจริญวัยเต็มที่ แล้วบางชนิดมีความสามารถในการเปลี่ยนแปลงไปเป็นเซลล์อื่นๆได้หลายชนิดภายใต้สภาวะที่เหมาะสม
เ ท ค โ น โ ล ยี ชี ว ภ า พ | 32 เซลล์ต้นกําเนิดจากเซลล์ที่เจริญวัยเต็มที่แล้วนั้นได้ถูกค้นพบเป็นครั้งแรกเมื่อ 40 ปีที่แล้ว ในปีพ.ศ.2503 (ค.ศ. 1960) นักวิจัยค้นพบว่าไขกระดูกประกอบ ด้วยเซลล์ต้นกําเนิดสองชนิด กลุ่มแรกเรียกว่าเซลล์ต้น กําเนิดเม็ดโลหิต (Hematopoietic Stem Cells) ซึ่งทําหน้าที่สร้างเซลล์เม็ดเลือดทุกชนิดในร่างกาย กลุ่มที่สองเรียกว่าเซลล์จากไขกระดูกในชั้นสตอร์มาล (Bone Marrow Stromal Cells) ซึ่งถูกค้นพบ หลังจากเซลล์กลุ่มแรกประมาณ 2-3 ปี และเซลล์กลุ่มนี้จะทําหน้าที่สร้างกระดูก กระดูกอ่อน ไขมัน และเนื้อเยื่อเส้นใย (Fibrous Connective Tissue) แหล่งที่มาและหน้าที่ของเซลล์ต้นกําเนิดจากเซลล์ที่เจริญวัยเต็มที่แล้ว เซลล์ต้นกําเนิดจากเซลล์ที่เจริญวัยเต็มที่แล้วนี้สามารถพบได้ในอวัยวะและเนื้อเยื่อหลายชนิด จุดสําคัญที่ควรทําความเข้าใจเกี่ยวกับเซลล์ต้นกําเนิดประเภทนี้คือ ในเนื้อเยื่อแต่ละชนิดจะมีเซลล์ต้น กําเนิดจากเซลล์ที่เจริญวัยเต็มที่แล้วจํานวนน้อยมาก เซลล์ต้นกําเนิดจากเซลล์ที่เจริญวัยเต็มที่แล้วจะ สามารถพบได้ในบริเวณแค่บางส่วนของเนื้อเยื่อและจะคงสภาพเป็นเซลล์ที่ยังไม่มีการแบ่งตัวเป็น ระยะเวลาหลายปีจนกระทั่ง ได้รับการกระตุ้นโดยโรคหรือการบาดเจ็บที่ส่งผลต่อเนื้อเยื่อส่วนนั้น เนื้อเยื่อที่มีการรายงานการค้นพบเซลล์ต้นกําเนิดจากเซลล์ที่เจริญวัยเต็มที่แล้วได้แก่ สมอง ไขกระดูก กระแสเลือด (Peripheral Blood) หลอดเลือด กล้ามเนื้อ โครงร่าง (Skeletal Muscle) ผิวหนัง และตับ นักวิทยาศาสตร์ได้พยายามหาวิธีเพาะเลี้ยงและควบคุมการเปลี่ยนแปลงของเซลล์ต้นกําเนิด จากเซลล์ที่เจริญวัยเต็มที่แล้วในห้องทดลองไปเป็นเซลล์จําเพาะชนิดต่างๆที่ต้องการเพื่อใช้ในการรักษา โรคหรืออาการบาดเจ็บ ตัวอย่างของการรักษาโดยใช้เซลล์ต้นกําเนิดชนิดนี้ได้แก่ การปลูกถ่ายเซลล์ที่ ผลิตโดปามีน(Dopamine-Producing Cells) ลงในสมองของผู้ป่วยที่เป็นโรคพาร์กินสัน การปลูกถ่าย เซลล์ที่ผลิตอินซูลิน (Insulin-Producing Cells) ให้กับผู้ป่วยด้วยโรคเบาหวานชนิดที่ 1 (Type I Diabetes) และการซ่อมแซมกล้ามเนื้อหัวใจในผู้ป่วยที่มีโอกาสเกิดอาการกล้ามเนื้อหัวใจวาย (Heart Attack) ด้วยเซลล์กล้ามเนื้อหัวใจ(Cardiac Muscle Cells) การเก็บเซลล์ต้นกําเนิดจากเซลล์ที่เจริญวัยเต็มที่ สามารถทําได้ 3 วิธี คือ 1. เก็บจากโลหิตในรกและสายสะดือจากการคลอด (Umbilical Cord Blood Stem Cells) ภายในรกและสายสะดือประกอบด้วยโลหิตที่อุดมไปด้วยเซลล์ต้นกําเนิดการเก็บจะต้องทําทันที หลังจากการคลอดของทารก โลหิตที่เก็บนั้นไม่ได้มาจากมารดาหรือตัวทารก จึงปลอดภัย ไม่มีอันตราย และไม่เจ็บปวด ใช้เวลาไม่เกิน 5 นาที จากนั้นเลือดที่เก็บได้จะถูกนําไปคัดแยกในห้องปฏิบัติการพิเศษ
เ ท ค โ น โ ล ยี ชี ว ภ า พ | 33 ซึ่งจะแยกเก็บเซลล์ต้นกําเนิดไว้ในถุงเก็บที่ออกแบบพิเศษโดยเฉพาะ แล้วทําการแช่แข็งเก็บไว้ในถัง บรรจุไนโตรเจนเหลวที่อุณหภูมิ -196 องศาเซลเซียส การเก็บเซลล์ต้นกําเนิดจากสายสะดือ ภาพจาก http://stem-cell-therapy-now.info/Stem-cell-education.html 2. เก็บจากกระแสเลือด (Peripheral Blood Stem Cells) ในภาวะธรรมชาติเซลล์ต้นกําเนิดที่ไหลเวียนอยู่ในกระแสเลือดจะมีจํานวนน้อย โดยเกือบ ทั้งหมดจะอยู่ในไขกระดูกแต่สามารถใช้ยากระตุ้นให้เซลล์ต้นกําเนิดออกจากไขกระดูกมาอยู่ในกระแส เลือดได้ ซึ่งสารกระตุ้นการทํางานของไขกระดูกที่เหมาะสม ได้แก่ ยา G-CSF จากนั้นสามารถทําการ เก็บเซลล์ต้นกําเนิดได้โดยใช้เครื่องแยกชนิดเซลล์จากกระแสโลหิตที่เรียกว่า Apheresis machine การ เก็บจะใช้เข็มสําหรับรับโลหิตแทงที่เส้นเลือดข้อพับข้างหนึ่ง เครื่องจะทําการดึงโลหิตจากผู้เก็บ คัดแยก เฉพาะเซลล์ต้นกําเนิด ทําการเก็บเซลล์ต้นกําเนิดไว้ในถุงเก็บ และคืนโลหิตที่เหลือเข้าผู้เก็บที่เส้นเลือด ข้อพับแขนอีกข้างหนึ่ง ขบวนการเก็บเซลล์ต้นกําเนิดจากกระแสโลหิตใช้เวลาทั้งสิ้นประมาณ 2-4 ชั่วโมง การเก็บเซลล์ต้นกําเนิดจากจากกระแสโลหิต ภาพจาก http://www.cdhb.govt.nz/haematology/south-island-bone-marrow-transplant- unit/transplant-process.htm
เ ท ค โ น โ ล ยี ชี ว ภ า พ | 34 3. เก็บจากไขกระดูก (Bone Marrow Stem Cells) วิธีนี้ค่อนข้างลําบากและยุ่งยาก ต้องมีการดมยาสลบ แล้วแพทย์จึงทําการเจาะไขกระดูกเพื่อ เก็บเซลล์ต้นกําเนิดออกมา ซึ่งจะมีการเสียเลือดบ้าง มีความเจ็บปวด และต้องนอนพักฟื้นที่โรงพยาบาล ภาพจาก http://www.stemcellnutritionhealthwellness.com/category/bone-marrow/ ข้อดีของเซลล์ต้นกําเนิดจากรกและสายสะดือ เซลล์ต้นกําเนิดที่เก็บได้จากโลหิตในรกและสายสะดือ มีข้อดีมากกว่าเซลล์ต้นกําเนิดที่เก็บจากไขกระดูก หรือจากกระแสโลหิต คือ 1. ความเข้ากันได้ของเนื้อเยื่อสูงกว่า เนื่องจากเซลล์ต้นกําเนิดจากรกปรับตัวได้ดี สามารถนําไปปลูกถ่าย ให้แก่ผู้ป่วยที่มีความเข้ากันได้ของเนื้อเยื่อ (HLA typing) น้อยกว่า 100 % ได้ผล 2. สามารถหาเซลล์ต้นกําเนิดได้รวดเร็วกว่า เนื่องจากเซลล์ต้นกําเนิดจะเก็บแช่แข็งอยู่ในถัง ไนโตรเจนเหลว สามารถนํามาใช้ได้ทันทีที่ต้องการ ไม่ต้องไปขอจากอาสาสมัครเพื่อให้บริจาคเซลล์ต้น กําเนิดเมื่อต้องการใช้เหมือนวิธีอื่น 3. ผู้รับจะมีภาวะการต่อต้านเนื้อเยื่อของเซลล์ต้นกําเนิดน้อยกว่า เพราะเซลล์ต้นกําเนิดจากรกปรับตัว ง่าย โอกาสต่อต้านเนื้อเยื่อจึงน้อย 4. โอกาสที่เซลล์ต้นกําเนิดติดเชื้อต่ํากว่า เนื่องจากทารกในครรภ์มีมารดาป้องกันเชื้อโรค 5. ไม่มีความเสี่ยงต่อผู้บริจาค เพราะเซลล์ต้นกําเนิดจากรกได้จากโลหิตที่เหลือค้างในรกภายหลังการตัด สายสะดือ จึงไม่มีอันตราย ต่างจากเซลล์ต้นกําเนิดที่เก็บจากไขกระดูก ซึ่งมีความเสี่ยงจากการดม ยาสลบ การเจาะกระดูก ซึ่งจะมีการเสียเลือดระหว่างการผ่าตัด
เ ท ค โ น โ ล ยี ชี ว ภ า พ | 35 ภาพจาก http://www.thaihealthbaby.com/about-stem-cell-th/what-is-stem-cell-th/ Stem Cell รักษาโรคได้มากมาย จริงหรือไม่ นับจากปี 2543 ซึ่งมีความเจริญก้าวหน้าในด้านความรู้เกี่ยวกับความสามารถของเซลล์ต้น กําเนิดในการเจริญเป็นเซลล์เกือบทุกอวัยวะของร่างกายมนุษย์ เป็นเหตุให้วงการแพทย์และ นักวิทยาศาสตร์ มีความตื่นตัวอย่างมากในการนําเซลล์ต้นกําเนิดมาใช้ทั้งในการรักษาผู้ป่วยและด้านการ วิจัยโดยมุ่งเน้น - การปลูกถ่ายเซลล์ต้นกําเนิดเพื่อการรักษาโรคในมนุษย์ - การเพิ่มจํานวนหรือการเพาะเลี้ยงเซลล์ต้นกําเนิด - ปัจจัยที่มีผลต่อการเจริญเป็นเนื้อเยื่อชนิดต่างๆของเซลล์ต้นกําเนิด เซลล์ต้นกําเนิดสามารถใช้รักษาโรคอะไรได้บ้าง เบาหวาน โรคที่เกิดขึ้นจากปัจจัยภายนอกร่วมกับความเสี่ยงจากพันธุกรรม กลายเป็นหนึ่งใน โรคที่พบบ่อยของมนุษย์ เบาหวานทําให้เกิดภาวะแทรกซ้อนมากมาย เช่นแผลเบาหวาน เบาหวานที่ไต เซลล์ต้นกําเนิดสามารถนํามาใช้ในการรักษาแผลเบาหวานให้หายได้ และยังสามารถเปลี่ยนรูปเป็นเซลล์ ซึ่งผลิตอินซูลินได้อีกด้วย โรคเกี่ยวกับหัวใจและหลอดเลือด โรคกล้ามเนื้อหัวใจขาดเลือด กล้ามเนื้อหัวใจตาย เส้นเลือด หัวใจอุดตันนั้นการรักษาที่มีอยู่ในปัจจุบัน ไม่สามารถทดแทนหรือซ่อมแซมกล้ามเนื้อหัวใจหรือเส้นเลือด ที่อุดตันได้ การฉีดเซลล์ต้นกําเนิดเข้าสู่เส้นเลือดหัวใจของผู้ป่วยโรคหัวใจวายหรือหัวใจล้มเหลว เซลล์ต้น กําเนิดจะสร้างเซลล์กล้ามเนื้อหัวใจและเส้นเลือดใหม่ สามารถทําให้หัวใจทํางานดีขึ้นได้
เ ท ค โ น โ ล ยี ชี ว ภ า พ | 36 โรคมะเร็งเม็ดเลือดขาว ผลการศึกษาชี้ว่า เซลล์ต้นกําเนิดสามารถรักษาโรคมะเร็งเม็ดเลือดขาว ได้ และชลออาการของมะเร็งต่อมน้ําเหลือง มะเร็งเต้านม และมะเร็งรังไข่ในผู้ป่วยบางราย ภาพจาก http://www.kumc.edu/stemcell/mature.html โรคไขข้ออักเสบรูมาตอยด์ เซลล์ต้นกําเนิดสามารถเร่งการซ่อมแซมการสึกกร่อนของกระดูกได้ ซึ่งการรักษาด้วย เซลล์ต้นกําเนิด ผู้ป่วยมีการตอบสนองดีกว่าการใช้ยา โรคโลหิตที่เกิดจากความผิดปกติทางพันธุกรรม เช่น โรคทาลาสซีเมีย โรคที่เกิดจากความผิดปกติของระบบเมตาบอลิซึม ภาวะภูมิคุ้มกันโรคต่อต้านตนเอง โรคภูมิคุ้มกันบกพร่อง โรคสมองเสื่อม เช่นพาร์คินสัน อัลไซเมอร์ ซึ่งพบมากขึ้นเรื่อยๆตามอายุเฉลี่ยของประชากร การรักษาที่มีอยู่ขณะนี้อาจลดอาการได้บ้างแต่ไม่สามารถแก้ไขพยาธิสภาพของสมองได้ ในขณะนี้ผล จากงานวิจัยพบว่าเซลล์ต้นกําเนิดสามารถสร้างตัวเองเป็นเซลล์ประสาทได้ทุกชนิดและเซลล์ประสาทที่ สร้างใหม่จะถูกโยกย้ายไปยังสมองเพื่อซ่อมแซมและป้องกันการสูญเสียของเซลล์ประสาทได้อีกด้วย การปลูกถ่ายเซลล์ต้นกําเนิดนับเป็นการรักษามาตรฐานสําหรับผู้ป่วยโรคเลือดและโรคมะเร็ง หลายชนิดมานานกว่า 20 ปี การวิจัยที่พัฒนาอย่างต่อเนื่องไม่หยุดยั้งทําให้ทราบว่า เซลล์ต้นกําเนิด สามารถรักษาโรคที่มนุษย์เคยเชื่อว่ารักษาไม่ได้ และขณะนี้ทั่วโลกมีการพัฒนาการใช้เซลล์ต้นกําเนิด อย่างมหาศาลโดยเฉพาะในโรคที่เกิดจากความจําเสื่อมและการชราภาพของมนุษย์
เ ท ค โ น โ ล ยี ชี ว ภ า พ | 37 บทที่ 5 การเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อพืช ปัจจุบันเทคนิคการเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อพืชจัดเป็นเทคนิคพื้นฐานที่นํามาใช้ประโยชน์ในด้านการ ขยายพันธุ์พืช การศึกษา และการค้นคว้าวิจัยในทุกสาขาที่เกี่ยวข้องกับพืช ส่วนใหญ่นํามาใช้ผลิตและ ขยายพันธุ์พืช ใช้ในการผลิตเชิงการค้า เนื่องจากสามารถผลิตพืชให้มีคุณภาพดีสม่ําเสมอได้ปริมาณมาก ในเวลาอันรวดเร็ว เมื่อเทียบกับวิธีการขยายพันธุ์แบบไม่ใช้เพศอื่นๆการเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อได้ถูกนํามาใช้ จนเกิดผลเป็นรูปธรรมกับพืชหลายชนิด ตัวอย่างพืชที่ทําเป็นการค้าประสบผลสําเร็จและให้ผลตอบแทน มาก คือพวกไม้เนื้ออ่อน เช่น กล้วยไม้ หน้าวัว ลิลลี่ เบญจมาศ กล๊อกซิเนีย เยอบีร่า เป็นต้น ความหมาย การเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อพืช เป็นวิธีการขยายพันธุ์พืชแบบไม่ใช้เพศวิธีหนึ่ง ปฏิบัติภายใต้สภาพที่ ควบคุม เรื่องความสะอาดแบบปลอดเชื้อ อุณหภูมิและแสง ด้วยการนําชิ้นส่วนของพืชที่ยังมีชีวิต เช่น ลําต้น ยอด ตาข้าง ก้านช่อดอก ใบ ก้านใบ อับละอองเกสร ฯลฯ มาเพาะเลี้ยงบนอาหารสังเคราะห์ และชิ้นส่วนนั้นสามารถเจริญและพัฒนาเป็นต้นพืชที่สมบูรณ์มีทั้งส่วนใบ ลําต้น และรากสามารถ นําออกไปปลูกในสภาพธรรมชาติได้ ที่ผ่านมามีการนําเทคนิคการเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อพืชประยุกต์ใช้กับด้านเภสัชวิทยา และชีววิทยา แต่ปัจจุบันมีการพัฒนา และนํามาใช้แก้ปัญหา หรือเพื่อประโยชน์ในทางด้านภาคเกษตรและ อุตสาหกรรมกันมากขึ้น เช่น ด้วยการนําเมล็ดไผ่มาผลิต ขยายด้วยวิธีการเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่ออีกด้วย เป็นต้น 5.1 ความสําคัญและประโยชน์ของการเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อพืช 1. สามารถผลิตต้นพันธุ์พืชปริมาณมากในระยะอันรวดเร็วโดยอาศัยอาหารสูตรที่สามารถ เพิ่มจํานวน ต้นเป็นทวีคูณจากไดอะแกรมประกอบ จะเห็นว่าจากที่เราเริ่มต้นทําการเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อ ต้นพืชเพียงต้นเดียว และทําการย้ายเนื้อเยื่อเดือนละครั้ง และแต่ละเดือนต้นพืชสามารถเพิ่มจํานวนต้น ได้ 10 ต้น เมื่อเวลาผ่านไปเพียง 6 เดือน เราสามารถผลิตต้นพืชในหลอดทดลองได้ถึง 1 ล้านต้น ซึ่งไม่มี วิธีอื่นใดที่จะผลิตต้นกล้าพืชให้ได้ปริมาณมากและรวดเร็วเช่นนี้ 2. ต้นพืชที่ผลิตได้จะปลอดโรค โดยเฉพาะโรคที่มีสาเหตุจากเชื้อไวรัส แบคทีเรีย ด้วยการตัด เนื้อเยื่อที่เจริญอยู่บริเวณปลายยอดของลําต้น ซึ่งยังไม่มีท่ออาหาร อันเป็นทางเคลื่อนย้ายของเชื้อโรค ดังกล่าว 3. ต้นพืชที่ผลิตได้ จะมีลักษณะทางพันธุกรรมเหมือนต้นแม่ คือมีลักษณะตรงตามพันธุ์ด้วย การใช้เทคนิคของการเลี้ยงจากชิ้นตาพืชพัฒนาเป็นต้นโดยตรง หลีกเลี่ยงขั้นตอนการเกิดกลุ่มก้อนเซลล์ ที่เรียกว่า แคลลัส
เ ท ค โ น โ ล ยี ชี ว ภ า พ | 38 4. ต้นพืชที่ผลิตได้จะมีขนาดสม่ําเสมอ ผลผลิตที่ได้มีมาตรฐานและเก็บเกี่ยวได้คราวละมากๆ พร้อมกันหรือในเวลาเดียวกัน 5. เพื่อประโยชน์ด้านการสกัดสารจากต้นพืช พืชบางชนิดสามารถให้สารที่มีคุณสมบัติทางยา หรือมีประโยชน์ทางด้านอุตสาหกรรม แต่ในบางครั้งปริมาณเนื้อสารที่ต้องการมีอยู่ในปริมาณน้อยมาก จะต้องใช้ชิ้นส่วนพืชจํานวนมากนํามาสกัดแยก การเพาะเลี้ยงเซลล์หรือเนื้อเยื่อของพืชเหล่านั้น ใน สภาพแวดล้อมและอาหารที่เหมาะสมก็อาจชักนําให้เกิดการสังเคราะห์สารที่เรา ต้องการได้มากขึ้น 6. เพื่อการเก็บรักษาพันธุ์พืช ปัจจุบันพืชพรรณหลายชนิดได้สูญพันธุ์ไปหรือกําลังจะสูญพันธุ์ ไปอย่างน่าเป็นห่วง ซึ่งอาจมีสาเหตุมาจากการเปลี่ยนแปลงของสภาวะแวดล้อมหรือเกิดจากการทําลาย ของมนุษย์เอง ด้วยเหตุนี้นักเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อพืชจึงได้พยายามคิดหาวิธีที่จะเก็บรักษาพืชพรรณต่าง ๆ ไว้ในหลอดทดลอง โดยการเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อในอาหารที่มีส่วนผสมของสารชะลอการเจริญเติบโตบาง ชนิด หรือมีสารที่ทําให้เกิดความเครียดของน้ําขึ้นในหลอดทดลอง ทําให้พืชมีการเจริญเติบโตในอัตราที่ ช้ามาก ๆ เพื่อเป็นการประหยัดแรงงาน เวลา และอาหารในการที่จะต้องทําการย้ายเนื้อเยื่อบ่อย ๆ จนกว่าเมื่อใดที่ต้องการจะเพิ่มปริมาณเนื้อเยื่อนั้นสามารถย้ายลงเลี้ยงในอาหารสูตรปกติของพืชชนิดนั้น ๆ อีกวิธีหนึ่งก็คือ การเก็บรักษาเนื้อเยื่อไว้ในไนโตรเจนเหลวที่ อุณหภูมิต่ําถึง -196 องศาเซลเซียส ใน สภาพเช่นนี้เซลล์และเนื้อเยื่อจะคงสภาพและมีชีวิตอยู่ได้ยาวนาน นอกจากนี้ยังมีคุณประโยชน์อีกหลายประการ เช่น เพื่อการผลิตพืชทนทานต่อสภาพแวดล้อม ทนกรด ทนเค็ม ฯลฯ หรือการใช้ประโยชน์เกี่ยวกับการศึกษาทางชีวเคมี และสรีรวิทยาของพืช เป็นต้น 5.2 ประวัติการพัฒนางานเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อพืช การนําชิ้นส่วนของพืชมาบังคับให้มีการเจริญเติบโตตามต้องการในสภาพปลอดเชื้อหรือการ เพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อพืชนั้น เป็นผลจากการประกาศตั้งทฤษฎีเซลล์ของ ชไลเดน (Schleiden) และชวันน์ (Schwann) ในปี ค.ศ. 1838 ทฤษฎีเซลล์ซึ่งใช้ได้กับสิ่งมีชีวิตทุกชนิดนั้นกล่าวว่าสิ่งมีชีวิตทั้งหลาย ประกอบขึ้นด้วยเซลล์และผลิตภัณฑ์ของเซลล์ โดย Schwann ได้แสดงความเห็นไว้ด้วยว่า เซลล์ที่มีชีวิต แต่ละเซลล์ของสิ่งมีชีวิตซึ่งมีหลายเซลล์ (multicellular organism) ควรจะพัฒนาเป็นสิ่งมีชีวิตใหม่ได้ หากได้รับสภาพแวดล้อมที่เหมาะสม
เ ท ค โ น โ ล ยี ชี ว ภ า พ | 39 ความสามารถดังกล่าวของเซลล์นั้นถูกเรียกภายหลังโดย มอร์แกน(Morgan) ในปี ค.ศ. 1901 ว่า Totipotency แนวคิด Totipotency นี้ได้รับความสนใจมากจากนักพฤกษศาสตร์ ในปี ค.ศ. 1878 ฮาเบอร์ลันดต์(Haberlandt) นักพฤกษศาสตร์ชาวเยอรมัน ซึ่งต่อมาได้รับการยกย่องว่าเป็น บิดาของงานเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อพืช ได้รายงานไว้ในปี ค.ศ. 1902 ถึงความพยายามครั้งแรกของการ เพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อ เขาได้ทดลองเลี้ยงเซลล์เดี่ยว ๆ ซึ่งแยกจากใบพืช 4 ชนิดในสารละลายเกลือแร่สูตร สําหรับ hydroponic ของ นอพ(Knop) ซึ่งเติมน้ําตาลซูโครสเซลล์เหล่านั้นได้เพิ่มขนาด เปลี่ยนรูปร่าง สะสมแป้งในคลอโรพลาสต์และมีผนังหนาขึ้น แต่ไม่มีเซลล์ใดแบ่งตัวและเซลล์ทั้งหมดได้ตายไปภายใน เวลาเพียง 1 เดือนเท่านั้น ความล้มเหลวของ ฮาเบอร์ลันดต์(Haberlandt) ในครั้งนี้เกิดขึ้นเนื่องจากเขา เลือกใช้เซลล์ที่พัฒนาไปมากแล้ว และพืชที่เขาใช้เป็นแหล่งของเซลล์ก็ยังเป็นพืชใบเลี้ยงเดี่ยวซึ่งนํามา เลี้ยงได้ยาก นอกจากนี้สูตรน้ํายาเพาะเลี้ยงที่เขาใช้ก็เป็นเพียงสูตรง่าย ๆ แม้งานทดลองได้ล้มเหลว ฮาเบอร์ลันดต์(Haberlandt) ก็ยังได้แสดงถึง อัจฉริยภาพของเขาไว้โดยเสนอให้ใช้ของเหลวจาก embryo sac เป็นอาหารเพาะเลี้ยงและเขายังได้ทํานายไว้ด้วยว่ามนุษย์จะสามารถผลิตเอ็มบริโอเทียม (artificial embryo) จากเซลล์ร่าง (vegetative cell) ได้ นอกจากนี้เขายังได้เสนอแนวคิดเรื่องการ อนุบาลเซลล์(nurses culture) และการเลี้ยงเซลล์ในหยดอาหารเหลว (hanging drop technique) หลังจากการรายงานของ ฮาเบอร์ลันดต์ (Haberlandt) งานวิจัยด้านนี้ได้เปลี่ยนแนวจากการเลี้ยง เซลล์เดี่ยว ๆ เป็นการเลี้ยงอวัยวะ แฮนนิง(Hannig) ได้ประสพความสําเร็จในการเพาะเลี้ยงเอ็มบริโอที่พัฒนาเกือบสมบูรณ์แล้ว ของพืชวงศ์กะหล่ํา ให้เติบโตเป็นต้นได้ในปี ค.ศ. 1904 คัสเตอร์(Kuster) ได้ชักนําให้ โพรโทพลาสต์รวมตัวกัน (protoplast fusion) แต่โพรโทพ ลาสต์ลูกผสมไม่รอดชีวิต ในปี ค.ศ. 1909 ซ้าย : มัตทิอัส ชไลเดน (Matthias Schleiden) นักพฤกษศาสตร์ชาวเยอรมัน ขวา : เทโอดอร์ ชวันน์ (Theodor Schwann) นักสัตววิทยาชาวเยอรมัน
เ ท ค โ น โ ล ยี ชี ว ภ า พ | 40 นูดสัน(Knudson) ได้ประสบความสําเร็จในการเพาะเมล็ดกล้วยไม้ในสภาพปลอดเชื้อได้เป็น ครั้งแรกในปี ค.ศ. 1922 ซึ่งเดิมนั้นต้องเพาะเชื้อราพวก ไมคอร์ไรซา(mycorrhiza)ร่วมกับการเพาะ เมล็ดกล้วยไม้เนื่องจากเมล็ดกล้วยไม้ไม่มีเอนโดสเปิร์มเหมือนเมล็ดทั่ว ๆไป ไล-แบซ(Lai-bach) ได้แยกเอาเอ็มบริโอมาเพาะเมล็ดซึ่งเพาะไม่ได้ของลูกผสมข้ามชนิดของ Linum perenne x L. austriacum มาเพาะเลี้ยงเป็นต้นกล้าได้สําเร็จในช่วงปี ค.ศ. 1925-1929 ซึ่ง เป็นการหลีกเลี่ยงความเข้ากันไม่ได้ของคู่ผสมหลังจากการปฏิสนธิ การช่วยชีวิตเอ็มบริโอนี้ได้เป็นเทคนิค ซึ่งมีประโยชน์ต่องานปรับปรุงพันธุ์ในเวลาต่อมา ไวต์(White) และ กอเทอเรต(Gautheret) ในปี ค.ศ. 1934 โดย ไวต์(White) ได้รายงานถึง ความสําเร็จของการเพาะเลี้ยงปลายราก มะเขือเทศให้เจริญได้อย่างไม่มีที่สิ้นสุดในอาหารที่มีเกลือแร่ น้ําตาล และสารสกัดจากยีสต์ (yeast extract) กอเทอเรต (Gautheret) ประสพความสําเร็จในการเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อแคมเบียมของราก แครอทได้อย่างต่อเนื่องเป็นครั้งแรกในปี ค.ศ. 1939 พร้อม ๆ กับ White ซึ่งสามารถเพาะเลี้ยงเนื้องอก (tumor) ของยาสูบลูกผสมข้ามชนิดระหว่าง Nicotina glauca X N. langsdorffii ได้อย่างต่อเนื่อง ใน ปีเดียวกันนั้นเองทั้งกอเทอเรต(Gautheret), ไวต์(White) และโนเบคอร์ต(Nobe’court) ต่างได้ รายงานความสําเร็จในการเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อแครอทได้อย่างต่อเนื่อง งานของทั้งสามท่านนี้ได้รับการยก ย่องว่าเป็นพื้นฐานของงานเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อในเวลาต่อมา สคูก(Skoog) ปี ค.ศ.1944 ได้รายงานการเพาะเลี้ยงยาสูบเป็นครั้งแรกในการศึกษาครั้งนี้เป็น การศึกษาการเกิดยอดพิเศษจากเนื้อเยื่อยาสูบ มูราชิเก (Murashige)และสคูก(Skoog) ในปี ค.ศ. 1962 เป็นปีที่ท่านทั้งสองได้พัฒนาสูตร อาหารขึ้นมาซึ่งเป็นสูตรอาหารที่มีความเหมาะสมในการนํามาเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อพืชแทบทุกชนิดและ เป็นที่นิยมแพร่หลายในปัจจุบัน อีริกสัน(Eriksson) ปี ค.ศ. 1969 สามารถแยกโพรโทพลาสต์ได้สําเร็จเป็นครั้งแรก หลังจากปี ค.ศ. 1979 มีการนํายีนอื่นเข้าไปใส่ในโพรโทพลาสต์มีการศึกษากันอย่างกว้างขวาง โดยใช้แบคทีเรียเป็นตัวพายีนใหม่เข้าไปหรือใช้เครื่องมืออย่างอื่นฉีดยีนใหม่เข้าไปในโพรโทพลาสต์และ การเพาะเลี้ยงเซลล์ในอาหารเหลวเพื่อให้ผลิตสารขึ้นมา ซึ่งสารที่ได้นํามาใช้ประโยชน์อื่น ๆ เช่น ยา เอนไซม์หรือฮอร์โมนต่างๆ สําหรับงานเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อพืชในประเทศไทย ได้เริ่มขึ้นราวปี พ.ศ. 2484 (ค.ศ. 1941)โดย หลวงนิตย เวชวิศิษฐ์ ได้เพาะเมล็ดกล้วยไม้บนอาหารสังเคราะห์ในสภาพปลอดเชื้อตามวิธีของ Knudson (1922) ได้สําเร็จ ซึ่งการเพาะเมล็ดกล้วยไม้ซึ่งปกติไม่มีเอ็นโดสเปิร์มจัดเป็นการเพาะเลี้ยงเอ็มบริโออย่าง หนึ่ง ต่อมาราวปี พ.ศ. 2510 จึงได้เริ่มมีการเพาะเลี้ยงตากล้วยไม้เพื่อขยายพันธุ์เป็นไม่อาศัยเพศขึ้นโดย การริเริ่ม และสนับสนุนของศาสตราจารย์กิติคุณถาวร วัชราภัย แห่งจุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัยภายใต้การ
เ ท ค โ น โ ล ยี ชี ว ภ า พ | 41 ส่งเสริมของท่าน ประเทศไทยจึงมีห้องปฏิบัติการเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อเป็นการค้า เปิดบริการขยายพันธุ์ กล้วยไม้ให้แก่เกษตรกรเป็นประเทศที่ 3 ของโลกถัดจากประเทศฝรั่งเศสและสหรัฐอเมริกา นักวิทยาศาสตร์ของประเทศไทยอีกหลายท่านได้เผยแพร่ และพัฒนาวงการเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อพืชในเวลา ต่อมา 5.3 ห้องปฏิบัติการ เครื่องมือและอุปกรณ์ การเลี้ยงเนื้อเยื่อเป็นการเลี้ยงชิ้นส่วน เซลล์ โพรโทพลาสต์ บนอาหารสังเคราะห์ ใน อาหารสังเคราะห์มีส่วนประกอบที่เหมาะสมกับการเจริญของเชื้อจุลิทรีย์ด้วย ในการเลี้ยงเนื้อเยื่อจําเป็น ที่ต้องทําการฆ่าเชื้อจุลินทรีย์ที่ติดมากับวัสดุพันธุ์พืช อาหาร เครื่องมือที่ใช้ทั้งหมดโดยเฉพาะอย่างยิ่ง เครื่องมือที่ใช้ในการตัดและเลี้ยงเนื้อเยื่อ ซึ่งต้องทําในสภาพปลอดเชื้อ ความสะอาดเป็นหัวใจสําคัญโดย การเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อ ถ้าไม่สะอาดเนื้อเยื่อที่เลี้ยงจะตายเพราะเกิดการปนเปื้อนของเชื้อจุลินทรีย์ เพื่อให้ได้สภาพที่ปลอดเชื้อในระดับที่สูง ต้องคํานึงถึงห้องปฏิบัติการเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อ จะแบ่งออกเป็น ส่วนๆดังนี้ องค์ประกอบพื้นฐานของห้องปฏิบัติการทั่วไปนั้น มีดังนี้ 1. พื้นที่ซักล้าง เป็นบริเวณสําหรับวางอ่างล้างขนาดใหญ่ ชั้นผึ่งเครื่องแก้วในบางแห่งอาจใช้ เครื่องล้างเครื่องแก้ว บริเวณนี้ควรมีถังน้ํากลั่น การล้างเครื่องแก้วนั้น ปัจจุบันจึงนิยมแช่เครื่องแก้วใน สารละลายผงซักฟอกหรือน้ํายาล้างจานแล้วล้างในน้ําอุ่นแล้วจึงกลั้วด้วยน้ํากลั่น ถ้าวุ้นแห้งติดเครื่อง แก้ว ควรละลายวุ้นด้วยน้ําร้อนก่อนล้าง หากภาชนะนั้นมีการเปื้อนปนของเชื้อ ควรนึ่งฆ่าเชื้อก่อนเปิด ภาชนะ แล้วจึงนําไปล้าง 2. พื้นที่เตรียมอาหาร เป็นพื้นที่ซึ่งต้องการโต๊ะขนาดใหญ่และตู้เก็บสารเคมี เครื่องแก้ว ภาชนะ สําหรับเพาะเลี้ยง และจุกหรือฝา พื้นที่นี้จะต้องวางเครื่องมือต่างๆ เช่น เครื่องชั่ง เครื่องวัดความเป็น กรด-เบส เตาไฟฟ้า ถังพลาสติก หรือขวดแก้ว ตลอดจนอุปกรณ์การตวง และตู้เย็นเก็บสารเคมีบริเวณนี้ ยังต้องเป็นที่ติดตั้งของหม้อนึ่งความดันไอ และชั้นวางของเพื่อให้สะดวกแก่การขนย้ายและวางอาหารที่ เตรียมแล้ว เนื่องจากบริเวณนี้ต้องมีเครื่องมือที่ผลิตความร้อนทําให้พื้นที่นี้อุณหภูมิค่อนข้างสูง จึงต้อง จัดให้มีการถ่ายเทอากาศจากภายนอก 3. พื้นที่ปลอดเชื้อ เป็นหัวใจสําคัญของการผลิตพืชในสภาพปลอดเชื้อในที่ซึ่งอากาศแห้งและ ค่อนข้างสะอาด ผู้ปฏิบัติอาจตัดย้ายเนื้อเยื่อบนโต๊ะธรรมดาได้แต่การใช้ตู้ปลอดเชื้อหรือห้องปลอดเชื้อ ทําให้มีโอกาสเสียหายเนื่องจากการปนเปื้อนของจุลินทรีย์น้อยลง การวางตู้ปลอดเชื้อควรเลือกให้ เหมาะสม เนื่องจากการเคลื่อนย้ายตู้เป็นสิ่งที่ไม่ควร ความร้อนที่เกิดจากการฆ่าเชื้อเครื่องมือและ มอเตอร์ในตู้ปลอดเชื้อ ทําให้อุณหภูมิของบริเวณปลอดเชื้อค่อนข้างสูง ดังนั้นเครื่องปรับอากาศจึงเป็น สิ่งจําเป็นต่อการควบคุมอุณหภูมิให้เหมาะสมกับการปฏิบัติงาน นอกจากนี้พัดลมดูดอากาศอาจเป็น
เ ท ค โ น โ ล ยี ชี ว ภ า พ | 42 สิ่งจําเป็น หากมีการใช้หลอดแสงเหนือม่วง (Ultraviolet lamp) เพื่อการฆ่าเชื้อ เนื่องจากการใช้หลอด ชนิดนี้ทําให้เกิดก๊าซโอโซนซึ่งเป็นอันตรายขึ้น 4. พื้นที่เพาะเลี้ยง ควรกั้นแบ่งเป็นห้องย่อยเพื่อให้สะดวกในการปรับสภาพแวดล้อมให้ได้ตาม ความต้องการของพืช การออกแบบชั้นวางภาชนะเพาะเลี้ยงนั้นต้องคํานึงถึงการถ่ายเทอากาศอย่างมาก ด้วย เพราะในบริเวณนี้มีความร้อนซึ่งเกิดจากการใช้หลอดไฟฟ้าจํานวนมาก ในพื้นที่เพาะเลี้ยงนี้ จําเป็นต้องมีการควบคุมสภาพอุณหภูมิ แสง และความชื้นให้มีค่าค่อนข้างคงที่ และสม่ําเสมอทั่วกันทั้ง พื้นที่เพาะเลี้ยง ซึ่งปกตินั้นอุณหภูมิเฉลี่ยควรเป็น25-28 องศาเซลเซียส ความชื้นสัมพัทธ์ราว 60-70 เปอร์เซ็นต์ กรณีที่มีการเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อพืชในอาหารเหลว จะต้องใช้เครื่องเขย่าซึ่งควรวางให้ใกล้เสา เพื่อให้เกิดแรงสั่นสะเทือนแก่ห้องปฏิบัติการน้อยที่สุด 5. พื้นที่สังเกตการณ์ เป็นที่ตั้งของเครื่องมือและอุปกรณ์ที่ใช้ในการเก็บข้อมูล เช่น กล้อง จุลทรรศน์ เครื่องหมุนเหวี่ยง และเครื่องชั่ง พื้นที่นี้มักจะมีบริเวณไม่มากนัก บางครั้งอาจจัดรวมไว้ใน พื้นที่ปลอดเชื้อเพื่อให้สะดวกในการทํางานพื้นที่ทั้ง 5 ส่วนที่กล่าวแล้วนั้น มีความสะอาดและความ ต้องการถ่ายเทอากาศจากภายนอกแตกต่างกัน นอกจากนี้ความจําเป็นของระดับอุณหภูมิในแต่ละส่วนก็ ต่างกันด้วยการจัดพื้นที่ต่าง ๆ เข้าด้วยกัน จะต้องจัดให้พื้นที่สกปรกและพื้นที่สะอาดอยู่รวมเป็นกลุ่ม โดยพื้นที่สองกลุ่มต้องแยกจากกันอย่างเด็ดขาด และต้องคํานึงถึงเส้นทางการเคลื่อนย้ายของจากพื้นที่ หนึ่งไปยังอีกพื้นที่หนึ่งด้วย แต่ในการปฏิบัติงาน ห้องปฏิบัติการควรจะมีอย่างน้อย 3 ส่วนได้แก่บริเวณเตรียมอาหาร บริเวณถ่ายเนื้อเยื่อและห้องเพาะเลี้ยงเพื่อความสะดวกทั้งสามส่วนจะอยู่ในห้องเดียวกันก็ได้โดยมีการ แบ่งเป็นสัดส่วน 5.4 อุปกรณ์และเครื่องมือที่ใช้ อุปกรณ์ที่ใช้กับงานเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อค่อนข้างมีมากชนิด การจัดวางเครื่องมือต้องคํานึงถึงความสะดวก ในการใช้ต่อพื้นที่ให้เกิดประโยชน์มากที่สุด ถ้ากําหนดชนิดของเครื่องมือตามตําแหน่งของการใช้งาน ภายในห้องปฏิบัติการจะแบ่งออกเป็น 3 ห้องใหญ่ๆ คือ 1. ห้องเตรียมอาหาร ควรมีอุปกรณ์และเครื่องมือ ดังนี้ - เครื่องชั่ง มีทั้งแบบอย่างหยาบ คือ ชั่งน้ําหนักต่ําสุด 0.01 กรัม และอย่างละเอียดชั่งได้ต่ําถึง 0.001 กรัม หรือ 0.0001 กรัม - ช้อนตักสารเคมี มีทั้งแบบที่เป็นโลหะและที่เป็นพลาสติก - เครื่องวัดความเป็นกรดเป็นด่าง - เตาอุ่นความร้อนและเครื่องคน ใช้สําหรับอุ่นหรือหลอมอาหารพร้อมด้วยตัวคนระบบ แม่เหล็ก
เ ท ค โ น โ ล ยี ชี ว ภ า พ | 43 - เตาอบไมโครเวฟ ใช้สําหรับเคี่ยวหรือหลอมอาหาร นอกจากนี้สามารถใช้เตาลวดความร้อน หรือเตาแก๊สแทนได้ ในกรณีที่เตรียมอาหารคราวละมากๆ เตาแก๊สจะเหมาะสมกว่า - ตู้เย็น สารเคมีบางตัวมีความจําเป็นที่จะต้องเก็บรักษาไว้ที่อุณหภูมิต่ํา เพราะมิฉะนั้นแล้ว จะ ทําให้เสื่อมคุณสมบัติ ได้ เช่น ฮอร์โมน วิตามิน รวมทั้งสารละลายเข้มข้นของอาหาร - เตาอบความร้อน ใช้สําหรับอบฆ่าเชื้อที่ติดมากับเครื่องมือ หรืออุปกรณ์ที่สามารถทนต่อ ความร้อนสูงๆ ได้ เช่น พวกที่เป็นเครื่องแก้วและโลหะ โดยอาศัยความร้อนที่ใช้ คือ ประมาณ 180 องศาเซลเซียส เวลานานประมาณ 3 ชั่งโมง - หม้อนึ่งความดัน ใช้สําหรับนึ่งฆ่าเชื้อในอาหารเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อ และเครื่องมือที่ไม่สามารถ ทนต่อความร้อนของเตาอบความร้อนได้ ความดันที่ใช้ประมาณ 15 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว เวลานานประมาณ 15 นาที - เยื่อกรอง เนื่องจากมีสารเคมีบางชนิดที่ไม่สามารถผ่านการฆ่าเชื้อด้วยหม้อนึ่งความดันได้ ทําให้เสื่อมคุณภาพได้ จึงต้องกรองโดยมีรูกว้างประมาณ 0.22 ไมครอน ซึ่งสามารถกรอง เอาอนุภาคของแบคทีเรียและสปอร์ของราได้ - เครื่องแก้วต่างๆ เช่น หลอดทดลอง ขวด ขวดรูปชมพู่ ปิเปต กรวยแก้ว และแท่งแก้วคนสาร เป็นต้น 2. ห้องถ่ายเนื้อเยื่อ ควรมีอุปกรณ์และเครื่องมือ ดังนี้ - ตู้ย้ายเนื้อเยื่อ เป็นตู้กรองอากาศให้บริสุทธิ์ปลอดจากอนุภาคของราและแบคทีเรีย - ตะเกียง ใช้ตะเกียงแอลกอฮอล์ หรือแก๊ส - กระดาษกรอง - จานแก้ว - มีดผ่าตัดแบบต่างๆ พร้อมใบมีด - ปากคีบ 3. ห้องเลี้ยงเนื้อเยื่อ ควรมีอุปกรณ์และเครื่องมือ ดังนี้ - เครื่องควบคุมอุณหภูมิ ภายในห้องจะต้องมีอุณหภูมิประมาณ 23 องศาเซลเซียส - ชั้นสําหรับวางขวดเลี้ยงเนื้อเยื่อ ซึ่งมีขนาดที่เหมาะสมสะดวกต่อการทํางานหรือติดตามการ ปนเปื้อนและการเจริญเติบโต ชั้นต้องไม่สูงเกินไป และต้องมีหลอดไฟให้แสงสว่างด้วยหลอด ฟลูออเรสเซนต์ ที่ให้ความสว่างประมาณ 3,000 ลักซ์ - ตัวตั้งเวลา ใช้สําหรับตั้งเวลาในการปิดเปิดไฟ เพื่อกําหนดความยาวของช่วงแสง - เครื่องเขย่า สําหรับเลี้ยงเนื้อเยื่อพืชในสภาพอาหารเหลว
เ ท ค โ น โ ล ยี ชี ว ภ า พ | 44 หม้อนึ่งความดัน (autoclave) ตู้อบแห้ง (hot air oven) ใช้อบฆ่าเชื้อ ใช้ฆ่าเชื้ออาหารและน้ํากลั่น เครื่องแก้วและสแตนเลส เครื่องชั่งหยาบและเครื่องชั่งละเอียด ใช้ชั่งสารเคมี เครื่องวัดค่าความเป็นกรดด่าง (pH meter) ใช้วัดค่าความเป็นกรดด่างของสารอาหาร ตู้ปลอดเชื้อ (larmina flow) ใช้ปฏิบัติงานสําหรับงานที่ต้องการความสะอาดสูง เช่น ฟอกชิ้นส่วน เพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อ เพื่อป้องกันการติดเชื้อจากภายนอก
เ ท ค โ น โ ล ยี ชี ว ภ า พ | 45 อุปกรณ์ภายในตู้ ที่จําเป็นสําหรับงานเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อ เช่น ตะเกียง ปากคีบเนื้อเยื่อ มีดผ่าตัด กระบอก ใส่แอลกอฮอล์สําหรับฆ่าเชื้ออุปกรณ์ จานแก้วรองชิ้นส่วนเนื้อเยื่อ เป็นต้น ภาพตัวอย่างเครื่องมือ อุปกรณ์ที่ใช้ในการเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อพืช ภาพตัวอย่างห้องเตรียมอาหารเนื้อเยื่อพืช ภาพจาก http://gotoknow.org/blog/tissueculture/124140
เ ท ค โ น โ ล ยี ชี ว ภ า พ | 46 ห้องย้ายเนื้อเยื่อพืช ภ า พ จ า ก http://www.bloggang.com/viewdiary.php?id=orchids-and-fern&group=1 &month=0 6 - 2007&date=04 ห้องเลี้ยงเนื้อเยื่อพืช ภาพจาก http://biology.pcctrg.info/?p=91 ตัวอย่างภาพห้องเตรียมอาหาร ห้องย้ายเนื้อเยื่อพืช ห้องเลี้ยงเนื้อเยื่อพืช
เ ท ค โ น โ ล ยี ชี ว ภ า พ | 47 วิธีปฏิบัติเพื่อป้องการการติดเชื้อ ในการทํางานเกี่ยวกับการเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อนั้น จําเป็นต้องป้องกันการติดเชื้อจุลินทรีย์จาก ภายนอก เพราะจุลินทรีย์ต่าง ๆ สามารถใช้สารอาหารวุ้นได้เช่นกัน จุลินทรีย์เหล่านี้เจริญเติบโตได้อย่าง รวดเร็วกว่าชิ้นส่วนเนื้อเยื่อพืชหรือเมล็ด ทําให้เนื้อเยื่อตายหรือเน่าเสียไป การปนเปื้อนจากเชื้อภายนอก เรียกกว่า Contamination ซึ่งสามารถเกิดขึ้นได้ตลอดเวลาที่ปฏิบัติงาน เนื่องจากทุกสิ่งทุกอย่างไม่ว่า จะเป็นอากาศ พื้นโต๊ะร่างกายของผู้ปฏิบัติล้วนมีเชื้อจุลินทรีย์อื่น ๆ ปนเปื้อนทั้งสิ้น หรือบางครั้งอุปกรณ์ ต่าง ๆ ที่ผ่านการทําให้ปลอดเชื้อแล้ว เมื่อจะนําออกมาใช้บางส่วนแต่ไม่ต้องการให้ส่วนที่เหลือเกิดการ ปนเปื้อนขึ้น วิธีที่จะช่วยป้องกันไม่ให้เกิดการปนเปื้อนจากภายนอกหรือลดอัตราเสี่ยงในการปนเปื้อน จากเชื้ออื่นๆ ให้ปฏิบัติดังนี้ 1. เช็ดพื้นโต๊ะบริเวณที่จะปฏิบัติงานด้วยน้ํายาฆ่าเชื้อส่วนใหญ่นิยมใช้เอทิลแอลกอฮอล์ 70 เปอร์เซ็นต์ และเช็ดมือทั้งสองข้างของผู้ปฏิบัติงานด้วยเช่นกัน 2. ใช้เทคนิคปลอดเชื้อ (aseptic technique) เพื่อป้องกันการปนเปื้อนของเชื้อภายนอกโดย ใช้ไฟจากตะเกียงแอลกอฮอล์หรือตะเกียงบุนเสนเผาโดยตรง เมื่อ 2.1 เปิดจุกหรือฝา ภาชนะหรืออุปกรณ์ที่ปลอดเชื้อ 2.2 ก่อนปิดจุกหรือฝา ภาชนะหรืออุปกรณ์ที่ปลอดเชื้อ 3. ควรปฏิบัติงานใกล้ ๆ บริเวณที่ตั้งตะเกียง เพราะอากาศบริเวณนี้ได้รับความร้อนจากไฟ ตะเกียง อากาศจะลอยขึ้นจึงเป็นบริเวณที่มีเชื้อน้อย 4. อุปกรณ์ที่ใช้หยิบหรือตัดชิ้นเนื้อเยื่อ เช่น ปากคีบ มีดผ่าตัด ให้ชุบแอลกอฮอล์ 95 เปอร์เซ็นต์ แล้วเผาไฟให้ทั่วบริเวณส่วนที่จะยื่นเข้าไปภายในภาชนะที่ใส่เนื้อเยื่อ เมื่อใช้แล้วให้ชุบ แอลกอฮอล์ 95 เปอร์เซ็นต์ เผาฆ่าเชื้อก่อนวางอุปกรณ์ ถ้าใช้ปิเปตในการเคลื่อนย้ายของเหลว ปิเปตจะ ผ่านการ อบฆ่าเชื้อมาแล้ว การหยิบปิเปตออกจากกระบอกปิเปตต้องใช้เทคนิคปลอดเชื้อเช่นกัน เมื่อใช้ เรียบร้อยแล้วให้แช่ไว้ในน้ํายาฆ่าเชื้อก่อนนําไปล้าง 5.5 อาหารเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อพืช ปัจจัยที่สําคัญมากอย่างหนึ่งที่จะทําให้การเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อประสบความสําเร็จ คือสูตรอาหาร ที่เหมาะสม ซึ่งต้องประกอบด้วยอาหารที่พืชสามารถนําไปใช้ได้อย่างมีประสิทธิภาพ มักมีการเรียก อาหารที่ใช้เพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อแตกต่างกันไป เช่น อาหารวิทยาศาสตร์ อาหารสังเคราะห์ อาหารวุ้น ฯลฯ ให้เข้าใจว่าเป็นอาหารที่ใช้กับการขยายพันธุ์พืช ด้วยการเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อเหมือนกัน อาหารที่นิยมใช้มี หลายสูตรแต่ละสูตรจะเรียกตามชื่อผู้ที่คิดค้นสูตรอาหารนั้นๆ ซึ่งจะถูกปรับให้ใกล้เคียงกับธาตุอาหารที่ พืชได้รับในสภาพธรรมชาติมากที่สุด โดยเพิ่มในส่วนของสารควบคุมการเจริญเติบโต น้ําตาล วิตามิน เช่น สูตร MS ( Murashige & Skoog , 1962) สูตรGamborg (B – 5 , 1970) สูตร VW ( Vacin &
เ ท ค โ น โ ล ยี ชี ว ภ า พ | 48 Went , 1949 ) และสูตร WPM ( Gloyd and McCown , 1980 ) เป็นต้น การเลือกใช้อาหารสูตรใด ขึ้นอยู่กับความเหมาะสมของชนิดพืชและวัตถุประสงค์ที่ใช้ แตกต่างกันตามชนิดหรือพันธุ์พืช หรือตาม พัฒนาการของเนื้อเยื่อ ส่วนประกอบพื้นฐานของสูตรอาหารประกอบด้วย ธาตุอาหารหลัก ธาตุอาหาร รอง เกลือแร่ และวิตามิน ต่างๆสารอาหารอื่นๆ ที่จําเป็น ได้แก่ กรดอะมิโน สาควบคุมการเจริญเติบโต หรือสารสกัดจากพืช ซึ่งมีผลต่อการเพิ่มจํานวน และการพัฒนาของเซลล์พืช ชนิดของอาหารเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อพืช อาหารเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อ มี 2 รูปแบบภายใต้สูตรเดียวกัน แล้วแต่ผู้ปฏิบัติเห็นว่าในระยะไหน ควรใช้อาหารรูปแบบใดแล้วส่งผลดีต่อการพัฒนาของชิ้นพืชได้ดีกว่า ได้แก่ 1. อาหารแข็ง (Solid medium) เป็นเพียงการผสมวุ้นลงในอาหาร ประมาณ 0.7 -1 % หรือ 7-10 กรัม ต่ออาหาร 1 ลิตร เพื่อช่วยพยุงชิ้นพืชให้สามารถเจริญเติบโตอยู่บนอาหารได้ 2. อาหารเหลว ( Liquid medium) เป็นอาหารที่ไม่มีส่วนผสมของวุ้น ชิ้นพืชที่เลี้ยงใน อาหารเหลวมักจะมีการเจริญเติบโตที่ดี และค่อนข้างรวดเร็ว แต่ต้องระวังเรื่องการถ่ายเทอากาศของชิ้น พืช ถ้าเลี้ยงเนื้อเยื่อในอาหารเหลว จําเป็นต้องเลี้ยงบนเครื่องเขย่า (Shaker) ควบคู่กันไปเสมอ ทั้งนี้ เครื่องเขย่าจะเคลื่อนไหวด้วยการหมุนในแนวขนานกับพื้นโลก อัตรา 100- 120 รอบต่อนาที การเขย่า ตลอดเวลาจะช่วยให้ออกซิเจนละลายลงในอาหารส่งผลดีต่อการเจริญเติบโตของเนื้อเยื่อพืชบนอาหาร เหลวเป็นเวลานานพืชอาจมีการฉ่ําน้ํา หากพบอาการดังกล่าว ควรหยุดการใช้อาหารเหลว และ เปลี่ยนไปใช้อาหารแข็งจะสามารถลดอาการฉ่ําน้ําของพืชลดลงได้ สูตรอาหารเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อพืช การที่จะตัดสินใจว่าจะเลือกอาหารสูตรใด รูปแบบไหนเพื่อมาทําการเพาะเลี้ยง ต้องคํานึงถึง สายพันธุ์ อายุพืช ชิ้นส่วนที่ใช้ โดยเฉพาะอย่างยิ่งวัตถุประสงค์ของการเพาะเลี้ยง ถ้าเพื่อการปรับปรุง พันธุ์ จะใช้สูตรอาหารที่แตกต่างจากการเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อ เพื่อให้ต้นที่ได้มีลักษณะเหมือนต้นแม่ ในที่นี้ จะขอยกตัวอย่างสูตรอาหารที่เป็นที่นิยม และใช้ได้ผลดีเป็นตัวอย่าง 8 สูตร ดังนี้ 1. สูตร VW (Vacin and Went, 1949) ใช้กับการเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อกล้วยไม้ 2. สูตร MS (Murashige and Skoog; 1962) สามารถใช้เพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อ 3. สูตร Hidebrandt (1962) ใช้เพาะเลี้ยงแคลลัสยาสูบ 4. สูตร White (1963) ใช้เพาะเลี้ยงส่วนราก 5. สูตร Miller (1963) ใช้เพาะเลี้ยงอับละอองเกสรของข้าว 6. สูตร Y 3 (Eeuwens; 1967) ใช้เพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อตระกูลปาล์ม เช่น มะพร้าวกะทิ อินทผาลัม ปาล์มน้ํามัน เป็นต้น
เ ท ค โ น โ ล ยี ชี ว ภ า พ | 49 7. สูตร B 5 (Gamborg; 1970) ใช้เพาะเลี้ยงพืชสําคัญทางเศรษฐกิจหลายชนิด เช่น ถั่วเหลือง เป็นต้น 8. สูตร WPM (Lloyd and McCown: 1980) ใช้เพาะเลี้ยงพืชที่เป็นไม้เนื้อแข็ง (Woody species) การเตรียมอาหารเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อ การเลือกใช้สูตรอาหารในการเพะเลี้ยงเนื้อเยื่อขึ้นอยู่กับความเหมาะสมของชนิดพืช หรือตาม พัฒนาการของเนื้อเยื่อ สําหรับสูตรอาหารที่นิยมกันแพร่หลายมากที่สุด คือ สูตรของ Murashige and Skoog (1962) หรือสูตร Ms ชื่อของสาร ปริมาณสาร ปกติ (มก./ล.) ปริมาณสารที่ใช้การเตรียมอาหาร 1 ลิตร (มก.) Stock A ความเข้มข้น 50 เท่า แอมโมเนียมไนเตรท (NH4NO3) โปตัสเซียมไนเตรท (KNO3) 1,650 1,900 1,650x50 =82,500 1,900x50 =95,000 Stock B ความเข้มข้น 50 เท่า โปตัสเซียมไดไฮโดรเจนฟอสเฟต (KH2PO4) กรดบอริค (H3BO3) แมงกานีสซัลเฟต (MnSO4 . 1H2O) ซิงค์ซัลเฟต (ZnSO4 . 7H2O) โปตัสเซียมไอโอไดด์ (KI) โซเดียมโมลิบเดต (Na2MoO4 . 2H2O) คอบเปอร์ซัลเฟต (CuSO4 . 5H2O) โคบอลท์คลอไรด์ (CoCl2 . 6H2O) 170 6.2 16.9 6.14 0.83 0.25 0.025 0.025 170x50 = 8,500 6.2x50 = 310 16.9x50 = 845 6.14x50 = 430 0.83x50 = 41.5 0.25x50 = 12.5 0.025x50 = 1.25 0.025x50 = 1.25 Stock C ความเข้มข้น 100 เท่า แมกนีเซียมซัลเฟต (MgSO4 . 7H2O) 370 370x100 = 37,000 Stock D ความเข้มข้น 100 เท่า แคลเซียมคลอไรท์ (CaCl2 . 2H2O) 440 440x100 = 44,000 Stock E ความเข้มข้น 100 เท่า โซเดียมเอทธิลีนไออะมีนไตรอะซีเตท (Na2EDTA) 37.3 37.3x100 = 37,300
เ ท ค โ น โ ล ยี ชี ว ภ า พ | 50 ชื่อของสาร ปริมาณสาร ปกติ (มก./ล.) ปริมาณสารที่ใช้การเตรียมอาหาร 1 ลิตร (มก.) Stock Organic ความเข้มข้น 200 เท่า มายโยอินโนซิตอล (Myo-inositol) ไกลซีน (Glycine) กรดนิโคตินิค (Nicotinic acid) ไพริดอกซิน (Pyridoxine-HCl) ไทอะมีน (Thiamine HCl) 100 2.0 0.5 0.5 0.1 100x200 = 20,000 2.0x200 = 400 0.5x200 = 100 0.5x200 = 100 0.1x200 = 20 ขั้นตอนการเตรียมอาหารสูตรMS 1 ลิตร 1. เตรียมน้ํากลั่นปริมาตร 300 มล. 2. ดูดสารจากสารละลายความเข้มข้น (stock) ตามปริมาตรที่คํานวณได้จากสูตร ดังนี้ ปริมาตรที่ต้องการใช้ เท่ากับปริมาตรที่ต้องการเตรียมอาหารหารดัวยจํานวนเท่า เช่นใน stock A มีความเข้มข้น 50 เท่า ต้องการเตรียมอาหาร 1 ลิตร (1,000 มล.) ดังนั้น ปริมาตรที่ต้องการใช้ = 1000/50 = 20 มล. 3. เติมน้ําตาล 30 กรัม 4. เติมสารควบคุมการเจริญเติบโตตามความต้องการของสูตรอาหาร 5. ปรับปริมาตรให้ครบ 1,000 มล. 6. ปรับค่าความเป็นกรด-ด่าง ด้วย สารละลายกรดไฮโดรคลอริก (HCI) และ โพแทสเซียม ไฮดรอกไซด์ (KOH) โซเดียมไฮดรอกไซด์ (NaOH) ให้ได้ค่าpH เท่ากับ 5.6 7. เติมวุ้น 7.5 กรัม ในกรณีที่ทําอาหารแข็ง 8. เคี่ยวอาหารเพื่อละลายวุ้นด้วยความร้อน 9. กรอกอาหารลงในภาชนะให้มีปริมาตรใกล้เคียงกัน โดยพยายามให้อาหารไม่เปื้อนปาก ภาชนะเพื่อป้องกันการเปื้อนปนจากจุลินทรีย์ ปกติอาหารในภาชนะนั้นควรมีความสูงจาก ก้นภาชนะราว 0.6 ซม. ทั้งนี้อาจสูงมากหรือน้อยกว่านี้ก็ได้เมื่อกรอกอาหารลงภาชนะแล้ว จะต้องรีบปิดฝาภาชนะโดยเร็วที่สุดเพื่อลดประชากรของจุลินทรีย์ที่อาจตกลงไปได้ 10. นําภาชนะที่บรรจุอาหารไปนึ่งฆ่าเชื้อในหม้อนึ่งอัดไอ โดยใช้อุณหภูมิ 121 องศาเซลเซียส นาน 15-30 นาที ขึ้นกับปริมาตรอาหาร เมื่อนึ่งตามเวลาที่เหมาะสมแล้วต้องรีบนํา อาหารออกจากหม้อนึ่งอัดไอเพื่อป้องกันการที่วุ้นไม่แข็งตัว
เ ท ค โ น โ ล ยี ชี ว ภ า พ | 51 11. ตั้งภาชนะที่นึ่งฆ่าเชื้อแล้วบนพื้นระนาบ เพื่อให้อาหารแข็งตัว หรืออาจวางบนพื้นลาดใน กรณีที่ใส่อาหารในหลอดเลี้ยงเชื้อ หากอาหารที่เตรียมนั้นมีถ่านเป็นองค์ประกอบควรเขย่า ขวดหลังจากนําออกจากหม้อนึ่งอัดไอเพื่อไม่ให้ถ่านจมอยู่ที่ก้นขวด และหากต้องเติมสารเคมี ที่ฆ่าเชื้อด้วยการกรอง ควรเติมขณะที่อาหารมีอุณหภูมิราว 40 องศาเซลเซียส ซึ่งเป็น อุณหภูมิที่มือทนได้ การเติมสารนี้ต้องทําในตู้ปลอดเชื้อ และต้องเขย่าก่อนปล่อยให้อาหาร แข็งตัวเมื่ออาหารแข็งตัวและเย็นแล้ว จึงรีบปิดฝาภาชนะให้แน่นแล้วนําไปเก็บในที่สะอาด และอุณหภูมิต่ํากว่า 28 องศาเซลเซียส เพื่อรอการนําไปใช้ต่อไป ผสมสารเคมี ปรับ pH ของอาหารเป็น 5.67 - 5.70 ตักใส่ขวด นึ่งฆ่าเชื้อที่อุณหภูมิ 121 เซลเซียส ความดัน 15 ปอนด์/ ตารางนิ้ว นาน 15-20 นาที
เ ท ค โ น โ ล ยี ชี ว ภ า พ | 52 อาหารที่พร้อมสําหรับเลี้ยงเนื้อเยื่อพืช ภาพขั้นตอนการเตรียมอาหารเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อพืช ภาพจาก http://www.rspg.or.th/information/information_11-1.htm 5.6 เทคนิคการเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อพืช การเลือกชิ้นส่วน ขนาดของเนื้อเยื่อ โดยเนื้อเยื่อที่มีขนาดใหญ่จะง่ายต่อการปนเปื้อนจากจุลินทรีย์และเชื้อโรค ต่าง ๆ ขณะที่เนื้อเยื่อขนาดเล็กมีโอกาสหลีกเลี่ยงการปนเปื้อนได้ดีขึ้น อย่างไรก็ตาม ขนาดของเนื้อเยื่อ ที่เล็กที่สุดที่มีประสิทธิภาพ เป็นสิ่งที่ควรพิจารณา เนื่องจากเนื้อเยื่อเจริญที่มีขนาดเล็กเกินไปอาจโตช้า และไม่ตอบสนองต่อการเพาะเลี้ยงเท่าเนื้อเยื่อที่มีขนาดใหญ่ หากเกิดสภาพเครียดหรือซ็อคจากการแยก ในทางปฏิบัตินิยมแก้ไขโดยเลี้ยงเนื้อเยื่อขนาดเล็กหลาย ๆ ชิ้นในภาชนะ (ขวด) เดียวกัน เพื่อกระตุ้นให้ มีการตอบสนองต่อการเพาะเลี้ยงมากขึ้นแต่อาจเกิดปัญหาอิทธิผล ของชิ้นส่วนจากแคลลัสที่โตเร็วกว่า การเลี้ยงเนื้อเยื่อเพียงชิ้นเดียวมาก ทําให้ต้องย้ายเนื้อเยื่อและเปลี่ยนอาหารบ่อยครั้งขึ้น ซึ่งเป็นการ สิ้นเปลืองทั้งเวลา แรงงาน และค่าใช้จ่าย ทั้งยังเพิ่มความเสี่ยงต่อการปนเปื้อนมากขึ้นด้วย 1. การเลือกต้นแม่พันธุ์ ควรพิจารณาดังนี้ 1.1 พันธุ์ นอกจากการเลือกชนิดพืชที่ต้องการแล้ว นิสัยของพืชที่เพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อได้ง่าย หรือ มีการสร้างรากง่ายขึ้นอยู่กับพันธุกรรม ถ้าเป็นไปได้ควรเลือกหลายพันธุ์ เนื่องจากบางพันธุ์อาจ ขยายพันธุ์โดยการเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อง่ายกว่าพันธุ์อื่น โดยทั่วไปพืชที่ขยายพันธุ์ง่ายด้วยวิธีการปักชํา มักจะขยายพันธุ์ได้ง่ายโดยการเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อ 1.2 สภาพของต้นแม่พันธุ์ ชิ้นส่วนพืชที่เริ่มต้น ที่จะนํามาเลี้ยงควรมาจากต้นที่แข็งแรง จะทําได้ สําเร็จมากกว่าการนํามาจากต้นที่อ่อนแอ
เ ท ค โ น โ ล ยี ชี ว ภ า พ | 53 1.3 หลีกเลี่ยงเนื้อเยื่อที่ได้จากต้นแม่พันธุ์ที่เป็นโรค ควรเลือกเฉพาะเนื้อเยื่อที่สมบูรณ์แข็งแรง ปลอดโรค 2. ชิ้นส่วนของพืช (explant) ทุกส่วนของพืชที่ประกอบด้วยเซลล์ที่ยังมีชีวิตอยู่สามารถนํามา ทําการเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อได้ทั้งนั้น แต่ความสามารถในการเจริญเติบโตอาจแตกต่างกันเพราะเซลล์แต่ละ ชนิดมีความตื่นตัว (active) ไม่เท่ากัน เนื้อเยื่อพืชที่มีเซลล์ตื่นตัวมากที่สุดคือเนื้อเยื่อเจริญ ซึ่งพบได้ใน ส่วนต่าง ๆ ดังนี้ 2.1 ส่วนปลายยอดของลําต้น (shoot apex) เป็นบริเวณที่เซลล์มีการแบ่งตัวมากที่สุด ส่วนนี้ นับจากปลายยอดสุดลงมาไม่เกิน 5 มิลลิเมตร 2.2 ส่วนปลายราก (root apex) ถัดจากส่วนของหมวกราก ก็จะมีส่วนที่ประกอบด้วย เนื้อเยื่อเจริญคล้ายกับส่วนของปลายยอด 2.3 เนื้อเยื่อเจริญในท่อลําเลียง (vascular cambium) เป็นเนื้อเยื่อเจริญที่พบในส่วนของลํา ต้นและราก ซึ่งอยู่ระหว่างกลุ่มของท่ออาหาร และท่อน้ํา 2.4 เนื้อเยื่อเจริญที่อยู่ระหว่างปล้อง (intercalary meristem) ซึ่งจะพบในพืชพวก ใบเลี้ยง เดี่ยว ทําหน้าที่ในการเพิ่มความยาวของปล้อง นอกจากนี้มีเนื้อเยื่อส่วนอื่น ๆ ที่สามารถนําทําการเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อได้มีดังนี้ - ส่วนของเปลือกชั้นใน (inner bark) ซึ่งส่วนนี้ประกอบด้วยเนื้อเยื่อของชั้น phloem และ cortex - ส่วนไส้ (pith) เป็นส่วนที่ในใจกลางสุดของลําต้นซึ่งประกอบด้วยเซลล์พวก parenchyma - ใบ (leaf) ในส่วนของใบมีเซลล์ของแผ่นใบที่เรียกว่า palisade parenchyma และ spongy parenchyma อยู่จํานวนมาก ซึ่งนิยมใช้สําหรับแยกโพรโทพลาสต์ - ดอก (flower) ส่วนของดอกส่วนใหญ่ประกอบด้วยเซลล์พวก parenchyma ยกเว้นในส่วน ของก้านดอก (peduncle) และฐานรองดอก (receptacle) ซึ่งอาจมีเนื้อเยื่อเจริญอยู่ด้วยยกตัวอย่างใน ฐานรองดอกของเยอบีร่าและ เบญจมาศที่สามารถชักนําให้เกิดต้นได้ดี - ผล (fruit) เนื้อเยื่อของผลส่วนใหญ่ประกอบด้วยเซลล์พวก parenchyma โดยเฉพาะอย่าง ยิ่งในผลสด (fleshy fruit) ชนิดที่ผลมีเปลือกหุ้มผลนิ่มทั้งผล มักมีเมล็ดมากมาย (berry) เช่น กล้วย
เ ท ค โ น โ ล ยี ชี ว ภ า พ | 54 มะละกอ ละมุด ส่วนผลมีผนังชั้นนอกของเปลือกหุ้มผล พัฒนามาจากฐานรองดอก เมื่อผลแก่ผนังนี้จะ แข็งและเหนียวแน่น ภายในผลนิ่มทั้งผล (pepo) เช่น พืชตระกูลแตง เป็นต้น และผลที่มีเปลือกหนา คล้ายหนังและมีต่อมน้ํามันจํานวนมาก ข้างในผลแยกเป็นส่วนๆ ชัดเจน (hesperidium) เช่น พืช ตระกูลส้ม เป็นต้น - เมล็ด (seed) ในส่วนของเมล็ดซึ่งประกอบด้วยคัพภะ (embryo) ใบเลี้ยง (cotyledon) และ endosperm ทั้งสามส่วนนี้ให้ความสําเร็จสูงในการเพาะเลี้ยง อุปกรณ์ที่ใช้ในการฟอกฆ่าเชื้อ 1. คลอรอกซ์ 2. น้ํากลั่นที่ผ่านการนึ่งฆ่าเชื้อสําหรับล้างชิ้นส่วนพืช 3. บีกเกอร์ใส่ชิ้นส่วนพืช 4. สารจับใบ Tween 20 วิธีเตรียมน้ํายาฟอกฆ่าเชื้อ ในการเตรียมหรือผสมสารละลายให้เกิดความเข้มข้นที่มีหน่วยเป็นเปอร์เซ็นต์ จะสามารถปฏิบัติ ได้สะดวกที่สุด เพราะคิดเทียบจาก 100 เช่น ถ้าจะเตรียมสารละลายคลอรอกซ์ 10% แสดงว่าในสารสะ ลาย 100 มล. จะประกอบด้วยคลอรอกซ์ ประมาณ 10 มล. ผสมกับน้ํา 90 มล. แสดงวิธีเตรียมสารละลายที่ใช้เป็นประจําในการปฏิบัติงานตั้งแต่เอทิลแอลกอฮอล์ 70% คลอรอกซ์ที่ ระดับความเข้มข้น 20% และ 10% เป็นต้น 1. คลอรอกซ์ 20% มีขั้นตอนการเตรียม ดังนี้ 1.1 ตวงคลอรอกซ์ ปริมาณ 20 มล. 1.2 ตวงน้ํากลั่นที่นึ่งฆ่าเชื้อแล้ว ปริมาณ 80 มล. 1.3 รินคลอรอกซ์ลงในน้ํากลั่นจนหมด 1.4 เติมสารจับใบลงไป 1 - 2 หยด 2. คลอรอกซ์ 10% มีขั้นตอนการเตรียม ดังนี้ 2.1 ตวงคลอรอกซ์ ปริมาณ 10 มล. 2.2 ตวงน้ํากลั่นที่นึ่งฆ่าเชื้อแล้ว ปริมาณ 90 มล. 2.3 รินคลอรอกซ์ลงในน้ํากลั่นจนหมด 2.4 เติมสารจับใบลงไป 1 - 2 หยด
เ ท ค โ น โ ล ยี ชี ว ภ า พ | 55 ข้อควรระวัง เมื่อเตรียมคลอรอกซ์แล้วควรใช้ทันทีไม่ควรเก็บไว้เพราะจะทําให้ประสิทธิภาพในการฟอกฆ่า เชื้อลดลง วิธีฟอกฆ่าเชื้อจุลินทรีย์ ตัวอย่างการฟอกฆ่าเชื้อชิ้นส่วนพืชด้วยคลอรอกซ์เข้มข้น 20% ใช้เวลา 20 นาที มีลําดับ ขั้นตอนปฏิบัติดังนี้ 1. ทําความสะอาดชิ้นพืชด้วยน้ําสะอาด เช่น น้ําไหลจากก๊อกที่เปิดไม่แรงจนเกินไป เพื่อ ชะล้างสิ่งสกปรกที่ติดมากับชิ้นส่วนพืชนั้น ๆ 2. ตัดแต่งชิ้นพืชให้เหลือไว้เฉพาะส่วนที่ต้องการด้วยการตัดใบทิ้งหรือตัดเป็น ท่อนขนาด ประมาณ3 -5 ซม. เพื่อความสะดวกในการทํางานในขั้นตอนต่อไป 3. นําชิ้นพืชแช่ในสารละลายคลอรอกซ์ที่มีความเข้มข้น 20% เป็นเวลา 20 นาที อาจผสม สารจับใบ(Tween-20) หรือน้ํายาล้างจาน 2 - 3 หยด เพื่อช่วยลดแรงตึกผิวและทําให้สารละลายคลอ รอกซ์เข้าทําลายเชื้อที่ติดอยู่ตามผิวพืชได้มากขึ้น 4. นํามาล้างด้วยน้ํากลั่นที่นึ่งฆ่าเชื้อแล้ว 3 ครั้ง ๆ ละ 3 - 5 นาที เพื่อล้างเอาสารเคมี ออกให้หมดมิฉะนั้นสารเคมีที่ติดค้างอยู่อาจจะยับยั้งการเจริญของเซลล์พืชได้ 5. ตัดแต่งชิ้นพืชส่วนที่ถูกสารเคมีทําลาย (สีจะซีดกว่าปกติ) ตัดแต่ละชิ้นให้มีขนาด 2 -3 ซม. วางเลี้ยงบนอาหารวุ้นในห้องเลี้ยงเนื้อเยื่อ ที่ควบคุมอุณหภูมิประมาณ 250 ซ. และแสง (แสงจาก หลอดไฟฟลูออเรสเซนต์) ที่มีการเปิด- ปิดไฟเป็นเวลา 16 - 8 ชั่วโมงต่อวัน ข้อควรระวัง ในขวดอาหารควรใส่ชิ้นพืชเพียง 1 ชิ้นต่อขวดเพื่อเป็นการลดความเสี่ยงต่อความเสียหายที่ อาจเกิดจากการปนเปื้อนของเชื้อจุลินทรีย์ทั้งหมด
เ ท ค โ น โ ล ยี ชี ว ภ า พ | 56 อุปกรณ์เครื่องมือที่ใช้ในการฟอกฆ่าเชื้อ เลือกชิ้นส่วนพืชที่ต้องการล้างน้ําทําความสะอาด แช่ในน้ํายาฟอกฆ่าเชื้อ นํามาล้างด้วยน้ํากลั่นที่นึ่งฆ่าเชื้อแล้ว 3 ครั้ง ๆ ละ 3 - 5 นาที เพื่อล้างเอาสารเคมีออกให้หมด ชิ้นส่วนพืชพร้อมที่จะนําไปทําการเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อพืชต่อไป ภาพจาก http://110.77.138.105/files/km/km1/km_1.pdf
เ ท ค โ น โ ล ยี ชี ว ภ า พ | 57 5.8 การย้ายเนื้อเยื่อพืช ขั้นตอน 1. เตรียมทําความสะอาดตู้ถ่ายเนื้อเยื่อ โดยการใช้เอทิลแอลกอฮอล์ 70 เปอร์เซ็นต์ ฉีดพ่น ให้ทั่วบริเวณตู้ แล้วใช้ผ้าสะอาดที่นึ่งฆ่าเชื้อแล้วเช็ดให้สะอาดทั่วบริเวณ ทิ้งไว้สัก 10 นาที ก่อนใช้งาน 2. เตรียมเช็ดขวดอาหารที่นึ่งฆ่าเชื้อแล้ว วางเรียงในตู้ถ่ายเนื้อเยื่อ และชิ้นส่วนเนื้อเยื่อที่ ฟอกฆ่าเชื้อแล้ว 3. ใช้ปากคีบ, มีดผ่าตัดที่สะอาดโดยจุ่มเอทิลแอลกอฮอล์ 95 เปอร์เซ็นต์ ลนไฟ ทิ้งไว้ให้เย็น โดยวางบนจานแก้วที่นึ่งฆ่าเชื้อแล้ว 4. ลนไฟบริเวณปากขวดอาหารเลี้ยงเนื้อเยื่อก่อนเปิดฝา 5. นําชิ้นส่วนเนื้อเยื่อวางบนจานแก้ว ตัดชิ้นส่วนให้เล็กพอเหมาะ แล้วคีบใส่ขวดอาหาร เลี้ยง เนื้อเยื่อ โดยอาจจะวางหรือแทงลงไปบนอาหารเล็กน้อย ลนไฟบริเวณปากขวดอีกครั้ง แล้วรีบปิดฝา ขวดทันที ภาพตัวอย่างแสดงชิ้นส่วนของพืชที่ปราศจากเชื้อโรคที่ย้ายเข้าไปเลี้ยงในขวดอาหาร ภาพจาก http://www.flickr.com/photos/b_inxee/3793337360/
เ ท ค โ น โ ล ยี ชี ว ภ า พ | 58 การพัฒนาของเนื้อเยื่อพืช ชิ้นส่วนพืชที่ผ่านการฟอกฆ่าเชื้อและเลี้ยงบนอาหารวุ้นจะมีการพัฒนาเป็นหน่อเล็กๆ ภายใน 1-2 เดือนแรก เมื่อทําการตัดย้ายอาหารเปลี่ยนอาหาร เนื้อเยื่อเหล่านี้จะเจริญเติบโตและมีการพัฒนา เป็นหน่อเล็กๆ ภายใน 1 – 2 เดือนแรก เมื่อมีการเปลี่ยนอาหาร เนื้อเยื่อเหล่านี้จะเจริญเติบโตและมี การพัฒนาจนสามารถเพิ่มปริมาณโดยเฉลี่ย 3-5 เท่า ภายใน 30 วัน เมื่อได้ปริมาณต้นตามต้องการจึง เปลี่ยนสูตรอาหารวุ้น เพื่อชักนําการเกิดราก จนกระทั่งได้ต้นพืชที่สมบูรณ์ มีทั้งส่วนลําต้น ใบ และราก สามารถย้ายออกปลูกในสภาพธรรมชาติได้ 5.9 การนําพันธุ์พืชออกปลูกในสภาพธรรมชาติ ต้นพืชที่ได้จากการเพาะเลี้ยง เนื้อเยื่อ จะมีรูปร่างทรงต้นเหมือนต้นพืชปกติในสภาพธรรมชาติ เพียงแต่มีขนาดเล็กโดยเฉลี่ย ควรจะมีความสูงประมาณ 4 - 8 ซม. มีใบไม่ต่ํากว่า 4 ใบ จํานวนรากไม่ ต่ํากว่า 4 เส้น ความยาวรากอยู่ระหว่าง 3 - 5 ซม. เมื่อนําออกจากขวดเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อจะต้องได้รับ การดูแลเป็นพิเศษ เปรียบเสมือนการดูแลเด็กอ่อน เนื่องจากต้นพืช ยังมีการสร้าง สารคิวติน (cutin) ที่ ทําหน้าที่ควบคุมการสูญเสียน้ําจากใบน้อย ในขณะที่ปากใบยังเปิดกว้าง เมื่อนําออกมา สัมผัส กับ อากาศ ที่มีสภาพแวดล้อม ทั้งแสง อุณหภูมิ ความชื้น ไม่สม่ําเสมอตลอดเวลา พืชจะคายน้ํามากขึ้น ทํา ให้เหี่ยวเฉาและตายได้ง่าย ดังนั้น การย้ายพืชเนื้อเยื่อจากอาหารวุ้นเพื่อปลูกในสภาพธรรมชาติ ต้อง ระมัดระวังเรื่องอัตราการสูญเสียน้ําของพืชเป็นพิเศษ จึงต้อง แบ่งเวลาดูแลพันธุ์พืชเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อที่ เพิ่งนําออกปลูก ออกเป็น 2 ระยะ เรียกว่า การอนุบาลระยะที่ 1 และการอนุบาลระยะที่ 2 การอนุบาลระยะที่ 1 เป็นระยะที่ต้นพืชต้องได้รับการดูแลอย่างใกล้ชิด ด้วยการควบคุมปัจจัยที่ เกี่ยวข้อง ได้แก่ อุณหภูมิ ความชื้น และความเข้มแสงที่เหมาะสมต่อการเจริญเติบโตของพืชชนิดนั้นๆ เป็นช่วงเวลาการดูแลไม่ต่ํากว่า 30 วันตั้งแต่ย้ายปลูก การอนุบาลระยะที่ 2 เป็นการดูแลต่อจากระยะที่ 1 อีก 30-45 วัน ระยะนี้พืชจะมีความ แข็งแรงและปรับตัวเข้ากับสภาพ แวดล้อม ได้มากขึ้นเมื่อผ่านการอนุบาลระยะที่ 2 แล้ว รวมทั้งสิ้น ประมาณ 60-75 วัน ต้นพันธุ์พืชนั้น ๆ (บางชนิด) จะสามารถ ย้ายปลูก ในสภาพปลูกเลี้ยงปกติได้ การอนุบาลพันธุ์พืชจากการเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อตลอดระยะเวลา 60-75 วัน เป็นกระบวนการที่มี ความสําคัญควบคู่ไปกับ การเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อหรือจัดเป็นส่วนหนึ่งของความสําเร็จของกระบวนการ เพาะ เลี้ยงเนื้อเยื่อพืช ดังนั้นการศึกษาหาแนวทาง การผลิตพันธุ์พืชโดยวิธีเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อในเชิง เศรษฐกิจหรืออุตสาหกรรม ต้องควบคู่ไปกับการนําพืชออกปลูกในสภาพธรรมชาติด้วยเสมอ
เ ท ค โ น โ ล ยี ชี ว ภ า พ | 59 ภาพแสดงการคัดเลือกต้นพืชที่เจริญเติบโตออกจากขวดเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อนํามาเลี้ยงยังโรงเรือน ภาพจาก http://110.77.138.105/files/km/km1/km_4.pdf 5.10 ปัญหาและอุปสรรคที่พบในการเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อ มีการเผยแพร่ผลงานที่เกี่ยวข้องกับหลักการเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อพืชกันแต่ ไม่ค่อยมีการ กล่าวถึงปัญหา และอุปสรรคที่พบเมื่อมีการนํามาปฏิบัติจริงโดยเฉพาะเพื่อการขยายผลในเชิงการค้ากับ กลุ่มพืชเศรษฐกิจ มักไม่เป็นไปตามเป้าหมาย ไม่ว่าจะเป็นปัญหาจาก ค่าการลงทุนที่ค่อนข้างสูง ความ
เ ท ค โ น โ ล ยี ชี ว ภ า พ | 60 ผิดพลาด ในการชั่งตวงวัดความไม่บริสุทธิ์ของน้ําที่ใช้ เป็นต้นในที่นี้จะกล่าวถึงปัญหาอุปสรรคที่พบเสมอ เฉพาะในส่วนที่เกี่ยวกับลักษณะของต้นพืชระหว่างดําเนินการพอสรุปได้ดังนี้ 1. ความผิดปกติที่เกิดกับต้นพืช หมายถึง ต้นพืชจะแสดงลักษณะที่ผิดไปจากสภาพการ เจริญเติบโตปกติ อาจมีสาเหตุมาจากวิธีการดําเนินงานใน แต่ละขั้นตอนของกระบวนการเพาะเลี้ยง เนื้อเยื่อ เช่น การใช้สารเร่งการเจริญเติบโตหรืออื่น ๆ ในอัตราที่เข้มข้นมากเกินไปเป็นเวลานาน เกินไป หรือแม้แต่การตัดชิ้นพืชที่มีขนาดแตกต่างกันหรือการเว้นระยะห่างระหว่างพืช ที่วางในขวด ต่างกันล้วนแล้วแต่อาจจะเป็นสาเหตุของความผิดปกติของต้นพืชได้ ทั้งสิ้นเช่น -- อาการด่างขาว เป็นอาการที่ใบพืชจะเปลี่ยนสีจากเขียวเป็นขาว มีทั้งแบบสีขาวทั้งใบ สีขาวครึ่ง ใบ หรือสีขาว ตามขอบใบ -- อาการฉ่ําน้ํา (Verification) เป็นอาการผิดปกติที่เห็นได้ชัดเจน บริเวณใบจะใสเหมือนแก้ว อาจมี สาเหตุจาก ปริมาณน้ําภายในเซลล์มากเกินไป ถ้าย้ายออกปลูก มักจะตายในที่สุด -- ต้นพืชหยุดเจริญเติบโตด้านความสูง -- อาการยอดบิดเบี้ยว ใบแคบเล็ก หรือไม่มีใบ -- ต้นพืชมีการเจริญเติบโตและพัฒนาไม่พร้อมกัน ทําให้แผนการเพิ่มปริมาณอาจผิดพลาดไปได้ เนื่องจากต้องคัดเลือกต้นที่มีความสูงมาก เข้าสู่ระยะการชักนําราก ส่วนต้นที่มีความสูงน้อยนํามาเพิ่ม ปริมาณยอดต่อไปได้ 2. การปนเปื้อนของเชื้อราและเชื้อแบคทีเรีย ในขวดเนื้อเยื่อพืช 3. พืชหลายชนิดสามารถขยายเพิ่มปริมาณได้มาก แต่เมื่อถึงระยะสุดท้าย ต้นพืชไม่ ตอบสนอง ในระยะการชักนําราก ถึงแม้ว่าจะผ่านการทดสอบในขั้นตอนดังกล่าวแล้ว 4. ความไม่เป็นปัจจุบันของสายพันธุ์ภายหลังการผลิต-ขยาย บรรลุเป้าหมายแล้ว อาจพบกับ กลุ่มไม้ดอก เนื่องจากความนิยมเรื่องสายพันธุ์ เปลี่ยนแปลงค่อนข้างเร็ว 5. ความแปรปรวนทางพันธุกรรมของต้นพืช (Somaclonal variation) เป็นลักษณะของต้น พืชที่แตกต่างไปจากเดิม อาจเป็นการเปลี่ยนแปลงโดยถาวรหรือกลับมาเป็นแบบเดิมก็ได้ ปัญหาต่าง ๆ ดังกล่าวเมื่อเกิดขึ้นแล้วต่างส่งผลให้ต้นพืชเหล่านั้น เจริญเติบโตน้อยลง หรือ ตายในที่สุด การหาวิธีแก้ไขคงเป็นไปได้ยาก แต่ควรเริ่มต้นทํางานใหม่ด้วยความระมัดระวัง ในทุก ลําดับขั้นตอน ตั้งแต่การฟอกฆ่าเชื้อ วิธีการตัด และวางเนื้อเยื่อพืช สูตรอาหารที่ใช้ เทคนิคปลอดเชื้อ ความสะอาดของเครื่องมือที่ผ่านการฆ่าเชื้อแล้ว เป็นต้น แต่ปัญหาอุปสรรคที่เกิดกับงานขยายพันธุ์พืช ด้วยวิธี เพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อ เป็นปัญหาที่แก้ไขได้ หากปฏิบัติตามหลักเกณฑ์และให้ความสําคัญกับ เทคนิคปลอดเชื้อ ผลสําเร็จของงานผลิต-ขยายพันธุ์พืชบรรลุวัตถุประสงค์แน่นอน
เ ท ค โ น โ ล ยี ชี ว ภ า พ | 61 บทที่ 6 ประโยชน์ของเทคโนโลยีชีวภาพ เทคโนโลยีชีวภาพเป็นความรู้ที่สามารถนําสิ่งมีชีวิตหรือผลผลิตจากสิ่งมีชีวิตมาใช้โดยตรงหรือ การปรับเปลี่ยนและการประยุกต์ใช้ จําเป็นเทคโนโลยีที่เหมาะสมสําหรับการพัฒนาประเทศ การนํา เทคโนโลยีชีวภาพมาใช้ประโยชน์ด้านต่างๆในชีวิตประจําวัน ได้แก่ 1. ด้านการเกษตร เทคโนโลยีชีวภาพได้ช่วยทําให้การผลิตมีประสิทธิภาพ ผลผลิตมีคุณภาพดี ลดต้นทุนให้ต่ําลงโดยการนําเทคโนโลยีไปใช้ในการปรับปรุงพันธุ์พืชและสัตว์ให้ได้ลักษณะตามที่ต้องการ เช่น - การปรับปรุงพันธุ์พืชโดยการตัดต่อยีน (Genetic Engineering) - การเลี้ยงเนื้อเยื่อของพืช (Tissue Culture) - การแพร่กระจายสายพันธุ์บริสุทธิ์ (Cloning) - การใช้สารชะลอการสุกของผลไม้ 2. ด้านอุตสาหกรรม เทคโนโลยีชีวภาพที่นํามาใช้พัฒนาอุตสาหกรรมที่ใช้จุลินทรีย์ ซึ่งจะช่วย แก้ปัญหาการสูญเปล่าของวัสดุเหลือใช้ทางการเกษตร และลดมลพิษของน้ําเสียโดยอาจนําไปเปลี่ยนให้ เป็นผลิตชนิดใหม่ที่มีราคาได้ เทคโนโลยีชีวภาพได้ถูกนํามาใช้ในด้านอุตสาหกรรมต่างๆ ดังนี้ - อุตสาหกรรมหมักดอง และเทคโนโลยีเอนไซม์ - อุตสาหกรรมอาหาร และอาหารเสริม - การรักษาโรคติดเชื้อจากแบคทีเรีย รา และไวรัส 3. ด้านการแพทย์ เทคโนโลยีชีวภาพได้ถูกนํามาใช้ทางการแพทย์เป็นเวลานานมาแล้ว โดย นํามาใช้ในการผลิตยาปฏิชีวนะ การผลิตวัคซีน และปัจจุบันก็นํามาใช้ในการผลิตฮอร์โมนและโปรตีน หลายชนิดที่ใช้รักษาโรค เทคโนโลยีชีวภาพที่นํามาใช้ทางการแพทย์ในด้านต่างๆ เช่น -การผลิตยาจากพืชและจุลินทรีย์ -การแพทย์ทางเลือกใหม่ (Regenerative Medicine) เป็นวิทยาการทางการแพทย์ที่ เป็นทางเลือกใหม่ในการสร้างสเต็มเซลล์ (Stem cell) ซึ่งเป็นเซลล์ที่มีศักยภาพในการพัฒนาไปเป็น เซลล์เนื้อเยื่อหรืออวัยวะเพื่อใช้ทดแทนส่วนที่เสียหายหรือเสื่อมสภาพไปจึงอาจนํามาใช้รักษาโรคได้ หลายชนิด สเต็มเซลล์จึงมีบทบาทสําคัญยิ่งสําหรับการแพทย์ทางเลือกใหม่ 4. ด้านสาธารณสุขและสิ่งแวดล้อม การเพิ่มของประชากรทําให้มีความต้องกาด้านปัจจัยสี่ ด้วยเหตุนี้จึงจําเป็นต้องมีการพัฒนาทางเทคโนโลยีต่างๆ ซึ่งการพัฒนานั้นกลับส่งผลกระทบคือ ทําให้ สภาวะของสิ่งแวดล้อมเปลี่ยนไปเป็นอย่างมาก ปริมาณของเหลือทิ้งจากชมชนและโรงานอุตสาหกรรม ทวีจํานวนขึ้น การปล่อยด้านพิษ สารพิษ และน้ําทิ้งออกสู่สิ่งแวดล้อม ก่อให้เกิดอากาศเสีย และน้ําเสีย เทคโนโลยีชีวภาพที่นํามาใช้แก้ปัญหา ด้านสาธารณสุข และสิ่งแวดล้อมเช่น
เ ท ค โ น โ ล ยี ชี ว ภ า พ | 62 - การบําบัดน้ําเสียโดยใช้เทคโนโลยีชีวภาพ น้ําทิ้งจากอุตสาหกรรมอาหารจะมี สารอินทรีย์เหลือปนอยู่ เทคโนโลยีชีวภาพที่ช่วยให้การนําน้ําทิ้งกลับมาใช้ประโยชน์ได้ก็คือการนําไป สร้างมวลชีวภาพ โดยการนําสารอินทรีย์ในน้ําทิ้งไปเป็นวัตถุดิบ หรือแหล่งอาหารของจุลินทรีย์เพื่อจุลิ นทรีย์นําไปสร้างเซลล์ของมันโดยเฉพาะ จุลินทรีย์ที่มีโปรตีนสูง และนําโปรตีนไปเป็นอาหารของมนุษย์ หรือของสัตว์ - การควบคมแมลงพาหนะของโรค โดยใช้ชีววิธีคือการใช้จุลินทรีย์กําจัดแมลง จาก ความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีชีวภาพทําให้ทราบว่าสารพิษที่จุลินทรีย์สร้างขึ้นมานั้นถูกควบคุมโดย พลาสมิด จึงใช้พันธุวิศวกรรมมาปรับปรุงสายพันธุ์ของจุลินทรีย์ให้สามารถกําจัดแมลงได้หลายชนิด 5.ด้านการผลิตแหล่งพลังงาน ประเทศไทยจะมีวัสดุเหลือจากการเกษตรและอุตสาหกรรม เกษตร จึงสามารถนําเทคโนโลยีชีวภาพมาใช้ในการผลิตเชื้อเพลิงต่างๆ เช่น - การผลิตก๊าซชีวภาพ - การผลิตแอลกอฮอล์ - การผลิตไบโอดีเซล ผลกระทบของการใช้เทคโนโลยีชีวภาพ จากการพัฒนาเทคโนโลยีชีวภาพ ย่อมทําให้เกิดความหวาดกลัวขึ้นในหมู่มวลมนุษยชาติใน เรื่องของความปลอดภัย และจริยธรรมของเทคโนโลยีชีวภาพที่มีต่อสาธารณชน โดยกลัวว่ามนุษย์จะ เข้าไปจัดระบบสิ่งมีชีวิต ซึ่งอาจจะทําให้เกิดความวิบัติทางสิ่งแวดล้อม และการแพทย์ หรือนําไปสู่ การขัดแย้งกับธรรมชาติของมนุษย์ เช่น การผลิตเชื้อโรคชนิดร้ายแรงเพื่อใช้ในสงครามเชื้อโรค และ การใช้สารพันธุกรรมของพืชจากประเทศกําลังพัฒนาโดยบริษัทเอกชนในประเทศอุตสาหกรรมเพื่อหวัง ผลกําไร ดังนั้นเทคโนโลยีชีวภาพนอกจากจะก่อให้เกิดรากฐานของความมั่นคงในการดํารงชีวิตแบบ ยั่งยืนของชาวโลกแล้วการใช้เทคโนโลยีชีวภาพอย่างไม่เข้าใจและเพื่อหวังผลประโยชน์ทางธุรกิจมาก เกินไปก็อาจจะนํามาสู่ความขัดแย้ง ซึ่งปัญหาต่างๆเหล่านี้พอจะสรุปเป็นข้อๆได้ดังนี้ 1. เทคโนโลยีมีคุณอนันต์แต่การพัฒนาเทคโนโลยีมักมีเป้าหมายทางธุรกิจเป็นสําคัญ งานวิจัย และพัฒนาได้ให้ความสําคัญต่อผลสําเร็จทางธุรกิจมากกว่าเพื่อตอบสนองความต้องการของสังคม 2. พืชตัดแต่งพันธุกรรมที่มีคูณสมบัติกําจัดแมลงดูเหมือนจะเป็นประโยชน์ต่อสิ่งแวดล้อมโดย ช่วยลดปริมาณการใช้สารเคมี แต่ความกังวลเกี่ยวกับพืชพวกนี้ คือ ทําให้ความหลากหลายทางชีวภาพ ลดลงซึ่งมีผลในการทําลายแมลงที่เป็นอาหารของนกและสัตว์อื่นๆ และพืชอาจจะผสมพันธุ์กับพืชทั่วไป จนทําให้พืชตามธรรมชาติกลายเป็นพืชตัดแต่งพันธุกรรมไปหมด จนก่อให้เกิดผลกระทบในวงกว้างต่อ สิ่งแวดล้อมและระบบนิเวศ
เ ท ค โ น โ ล ยี ชี ว ภ า พ | 63 3. การวิจัยและพัฒนาเทคโนโลยีของประเทศตะวันตก ได้ส่งผลกระทบต่อสุขภาพของ ประชาชนประเทศที่กําลังพัฒนามักถูกใช้เป็นแหล่งทดสอบความปลอดภัยของยาและเป็นตลาดรับสินค้า ที่ไม่ทราบถึงโทษภัย ดังเช่น การทดสอบวัคซีนเอดส์ การจําหน่ายสินค้าจีเอ็มโอ ซึ่งประเทศกําลังพัฒนา ขาดความรู้ เงินทุนและวิทยาการ 4. เป้าหมายหลักของเทคโนโลยีชีวภาพก็คือพืชและสัตว์ในปัจจุบันได้มีเสียงเรียกร้องให้มีความ เคารพต่อสิทธิของสิ่งมีชีวิตอื่น เช่นการให้รับรองสิทธิสัตว์เช่นเดียวกับการรับรองสิทธิมนุษยชน ผู้ที่ เรียกร้องเช่นนี้เชื่อว่า แม้มนุษย์อาจใช้สัตว์เพื่อประโยชน์ในทางใดทางหนึ่งได้ แต่มนุษย์ไม่มีสิทธิที่จะไป ทําลายหรือเปลี่ยนแปลงเผ่าพันธุ์ของสัตว์ กิจกรรมทางเทคโนโลยีชีวภาพที่มีจุดมุ่งหมายในการดัดแปลง ลักษณะทางพันธุกรรมของสัตว์จึงมีลักษณะที่หมิ่นละเมิดบรรทัดฐานในเรื่องนี้ 5. นักวิทยาศาสตร์ได้นําเทคโนโลยีมาใช้ประโยชน์ในอุตสาหกรรมยาซึ่งผลิตภัณฑ์ยาเหล่านี้ล้วน แล้วแต่พัฒนาขึ้นจากสารสกัดจากร่างกายของมนุษย์ก่อให้เกิดคําถามมากมายในทางศีลธรรมและ จริยธรรม ทั้งนี้เพราะในกฎหมายมนุษย์มีสถานภาพเป็นบุคคลไม่มีประเทศใดที่ถือว่ามนุษย์เป็นวัตถุทาง กฎหมายที่อาจใช้เป็นสินค้า หรือเพื่อแสวงหาประโยชน์ในทางพาณิชย์ได้ 6. เทคโนโลยีชีวภาพอาจก่อให้เกิดผลกระทบทางเศรษฐกิจ เพราะความสําเร็จในการสร้างจีเอ็ม โอจะทําให้บริษัทเอกชน สามารถควบคุมผลิตภัณฑ์ที่มีความสําคัญต่อชีวิตความเป็นอยู่ของผู้คน การ เป็นผู้นําในการพัฒนาเทคโนโลยีผนวกกับการใช้สิทธิในทางทรัพย์สินทางปัญญาเป็นเครื่องมือการตลาด จะทําให้บริษัทเอกชนผูกขาดการค้าสินค้าเกษตร ก่อให้เกิดความเดือดร้อนแก้ผู้คนที่พึ่งพิงสินค้าเหล่านี้ ซึ่งสินค้าเกษตรเป็นสินค้าที่มีความสําคัญและเป็นสินค้าหลักของประเทศกําลังพัฒนา จะเห็นได้ว่าเทคโนโลยีชีวภาพมีคุณอนันต์แต่ในขณะเดียวกันก็มีโทษอย่างมหันต์ ฉะนั้นแล้วเรา จึงควรที่จะเลือกใช้อย่างมีหลักการและมีความรู้ความเข้าใจเพื่อให้สอดคล้องกับธรรมชาติและและวิถี การดําเนินชีวิตของเราต่อไป
เ ท ค โ น โ ล ยี ชี ว ภ า พ | 64 กิจกรรมท้ายบท กิจกรรมตอนที่ 1 เทคโนโลยีชีวภาพ คําชี้แจง จงตอบคําถามต่อไปนี้ 1. เทคโนโลยีชีวภาพคืออะไร จงอธิบาย ................................................................................................................................................................... ................................................................................................................................................................... ................................................................................................................................................................... ............................................................................................................................................................... 2. เทคโนโลยีชีวภาพมีความสําคัญอย่างไร ................................................................................................................................................................... ................................................................................................................................................................... ................................................................................................................................................................... ................................................................................................................................................................... ................................................................................................................................................................... ............................................................................................................................................................. กิจกรรมตอนที่ 2 การโคลนนิ่ง ตอนที่ 1 เมื่อ ค.ศ. ได้ดําเนินการโคลนนิ่งแกะได้สําเร็จโดยใช้เซลล์เต้านมแกะเป็นเซลล์ต้นแบบ คําชี้แจง : ให้นักเรียนเรียงลําดับขั้นตอนการทําโคลนนิ่งแกะ โดยเขียนเลขแสดงลําดับก่อน - หลังของขั้นตอน ลงในช่องว่างหน้าข้อความ _______ ก.นําเซลล์เต้านมแกะเพศเมียไปแช่แข็งในไนโตรเจนเหลว _______ ข.นําเซลล์เต้านมไปละลายเมื่อต้องการใช้และเลี้ยงในห้องทดลอง _______ ค.นําเซลล์ไข่ของแกะออกมาและดูด DNA ในนิวเคลียสทิ้งไป _______ ง.เก็บเซลล์เต้านมแกะเพศเมียอายุ 6 ปี มาเลี้ยงในห้องทดลองเพื่อเพิ่มจํานวนเซลล์ให้มากขึ้น _______ จ.นําเซลล์ไปเลี้ยงในท่อนําไข่ของแกะตัวที่1 เพื่อให้ท่อนําไข่ของแกะพร้อม _______ ฉ.นําเซลล์ต้นแบบ 1 เซลล์ ฉีดเข้าไปในเซลล์ผู้รับ แล้วเชื่อมเซลล์ต้นแบบกับไซโตพลาซึม ของผู้รับด้วยกระแสไฟฟ้าอ่อนๆ _______ ช.ย้ายตัวอ่อนไปฝากให้แกะตัวที่ 2 ซึ่งมีสภาพมดลูกพร้อมและอุ้มท้องจนกระทั่งคลอด
เ ท ค โ น โ ล ยี ชี ว ภ า พ | 65 ตอนที่2 คําชี้แจง : จงบอกประโยชน์และข้อเสียของการโคลนนิ่งโดยอธิบายให้เข้าใจ ………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………
เ ท ค โ น โ ล ยี ชี ว ภ า พ | 66 ตอนที่ 3 คําชี้แจง จงกากบาทเลือกคําตอบที่ถูกต้องที่สุดเพียงข้อเดียว 1. ข้อใดไม่เป็นไปตามหลักของการโคลนนิ่ง ก. ต้องใช้เซลล์ไข่และเซลล์ต้นแบบจากสัตว์ชนิดเดียวกัน ข. สิ่งมีชีวิตที่เกิดใหม่จะมีพันธุกรรมเหมือนกับเซลล์ไข่ต้นแบบ ค. เซลล์ต้นแบบสามารถใช้เซลล์ร่างกายจากอวัยวะส่วนใดก็ได้ ง. การโคลนนิ่งต้องใช้เทคนิคการถ่ายฝากตัวอ่อนในบางขั้นตอน 2. สัตว์โคลนนิ่งตัวแรกของประเทศไทยใช้เซลล์ต้นแบบจากอวัยวะใด ก. เซลล์เต้านม ข. เซลล์ใบหู ค. เซลล์กล้ามเนื้ออก ง. เซลล์ไข่ 3. ข้อใดเป็นประโยชน์อันดับแรกของการโคลนนิ่ง ก. ช่วยให้ปรับปรุงพันธุ์สัตว์ได้รวดเร็วขึ้น ข. ช่วยประหยัดค่าใช้จ่ายในการเลี้ยงดูสัตว์ ค. ใช้ค้นคว้าวิจัยในการรักษาโรคต่าง ๆ ง. ใช้ในการปลูกถ่ายทดแทนอวัยวะของมนุษย์ 4. ในธรรมชาติมีการโคลนนิ่งอยู่มากมาย ข้อใดไม่จัดอยู่ในหลักของการโคลนนิ่ง ก. การผสมเทียมโค ข. การเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อ ค. การเพาะเลี้ยงตัวอ่อนโดยการแยกเซลล์ ง. การเกิดฝาแฝดเพศเดียวกัน หน้าตาเหมือนกัน 5. ข้อใดเรียงลําดับขั้นตอนการโคลนนิ่งได้ถูกต้อง 1) เตรียมโอโอไซต์ตัวรับ 2) การตรวจสอบและคัดเลือกตัวอ่อน 3) การย้ายฝากตัวอ่อน 4) เตรียมนิวเคลียสจากเซลล์ต้นแบบ 5) ดูดนิวเคลียสตัวอ่อนไปใส่ยังไซโตพลาซึมของโอโอไซต์ 6) เชื่อมนิวเคลียสให้ติดกับไซโตพลาซึมของโอโอไซต์ 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
เ ท ค โ น โ ล ยี ชี ว ภ า พ | 67 6. ข้อได้เปรียบการโคลนนิ่งซึ่งต่างจากการขยายพันธุ์แบบอาศัยเพศ คือข้อใด ก. ใช้เทคนิคหลายอย่างผสมกันทําให้ได้ลูกพันธุ์ดีกว่าต้นแบบ ข. ได้ลูกหลานคราวละมาก ๆ และมีพันธุกรรมที่หลากหลายภายในรุ่นลูก ค. สามารถปรับปรุงพันธุกรรมของลูกหลานให้แตกต่างจากต้นแบบได้ ง. ได้ลูกหลานคราวละมาก ๆ และกําหนดพันธุกรรมได้ 7. ประเทศไทยสามารถโคลนนิ่งสัตว์ใดได้เป็นชนิดแรก ก. โค ข. กระบือ ค. สุกร ง. แพะ 8. การเกิดลูกแกะ "ดอลลี่" จากการโคลนนิ่ง นั้นจัดเป็นวิวัฒนาการของสายพันธุ์แกะหรือไม่ ก. ไม่เป็น เพราะไม่มีการเปลี่ยนแปลงพันธุกรรม ข. ไม่เป็น เพราะลูกแกะจะเหมือนแม่ทุกประการ ค. เป็น เพราะลูกแกะสามารถสืบพันธุ์มีลูกต่อไปได้ ง. เป็น เพราะเป็นการสร้างสิ่งมีชิวิตจากเทคโนโลยีใหม่ๆ 9. พืชชนิดใดสามารถโคลนได้โดยการใช้ราก ก. ชบา ข. มะม่วง ค. มันสําปะหลัง ง. กุหลาบ 10. พืชชนิดใดมีการขยายพันธุ์โดยการโคลนแบบเดียวกัน ก. กุหลายหิน กระชาย ข. โคมญี่ปุ่น แครอท ค. มะลิ พลูด่าง ง. ชบา ขิง
เ ท ค โ น โ ล ยี ชี ว ภ า พ | 68 กิจกรรมตอนที่ 3 การสร้างและดัดแปลงสิ่งมีชีวิตทางพันธุวิศวกรรม คําชี้แจง จงตอบคําถามต่อไปนี้ 1. สิ่งมีชีวิตดัดแปลงพันธุกรรม (Genetically modified organisms หรือ GMOs) คืออะไร …………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………… 2. ข้อดีและข้อเสียของการดัดแปลงพันธุกรรมพืชเป็นอย่างไรบ้าง จงอธิบาย ......................................................................................................................... ......................................................................................................................... ......................................................................................................................... ......................................................................................................................... .........................................................................................................................
เ ท ค โ น โ ล ยี ชี ว ภ า พ | 69 กิจกรรมตอนที่ 4 เซลล์ต้นกําเนิด คําชี้แจง จงตอบคําถามต่อไปนี้ 1 เซลล์ต้นกําเนิดคืออะไร ................................................................................................................................................................... ................................................................................................................................................................... ................................................................................................................................................................... 2. เซลล์ต้นกําเนิดแบ่งเป็นกี่ประเภท อะไรบ้าง ................................................................................................................................................................... ................................................................................................................................................................... ................................................................................................................................................................... 3. การเก็บเซลล์ต้นกําเนิดเก็บได้กี่วิธี อะไรบ้าง ................................................................................................................................................................... ................................................................................................................................................................... ................................................................................................................................................................... ................................................................................................................................................................... ................................................................................................................................................................... ................................................................................................................................................................... .................................................................. 4. ประโยชน์ของเซลล์ต้นกําเนิดมีอยางไรบาง ...................................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................................... ......................................................................................................................................................................
เ ท ค โ น โ ล ยี ชี ว ภ า พ | 70 กิจกรรมตอนที่ 5 การเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อพืช คําชี้แจง จงกากบาทคําตอบที่ถูกต้องที่สุดเพียงข้อเดียว 1. สารใดที่นิยมใช้ในการฟอกฆ่าเชื้อเนื้อเยื่อพืช ก. แคลเซียมไฮโปคลอไรท์ ข. โบรไมด์ ค. ซิลเวอร์ไนเตรท ง. โซเดียมไฮโปคลอไรท์ 2. สารควบคุมการเติบโตเมื่อเติมใส่ในอาหารแล้วทําให้เนื้อเยื่อพืชพัฒนาเป็นยอด ก. NAA ข. BA ค. ABA ง. GA 3. ขั้นตอนใดของการเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อพืชสําหรับการขยายพันธุ์ที่มีความสําคัญมากที่สุด ก. การฟอกฆ่าเชื้อ ข. การย้ายเนื้อเยื่อ ค. การเตรียมอาหาร ง. การย้ายออกปลูก 4. สารใดที่สามารถใช้ในการฟอกฆ่าเชื้อเนื้อเยื่อพืช ก. น้ํายาล้างจาน ข. น้ํายาซักผ้าขาว ค. น้ํายาล้างปาก ง. น้ํายาล้างตา 5. ส่วนใดที่สามารถนําไปเลี้ยงแล้วทําให้ปลอดจากเชื้อไวรัสได้ ก. เนื้อเยื่อเจริญ ข. ราก ค. ใบ ง. ดอก 6. ความเข้มข้นของน้ําตาลที่ใส่ในอาหาร ก. 10 g/l ข. 20 g/l ค. 30 g/l ง. 40 g/l 7. ระดับ pH ในอาหารที่ใช้เลี้ยง ก. 3.0 ข. 4.5 ค. 5.7 ง. 6.3
เ ท ค โ น โ ล ยี ชี ว ภ า พ | 71 8. น้ําตาลชนิดใดที่นิยมใส่ในอาหารเลี้ยง ก. มอลโตส ข. กลูโคส ค. กาแลคโตส ง. ซูโครส 9. การปนเปื้อนที่มีลักษณะเป็นเมือกที่ชิ้นส่วนเกิดจากเชื้อจุลินทรีย์ชนิดใด ก. เชื้อรา ข. เชื้อเห็ด ค. เชื้อไวรัส ง. เชื้อแบคทีเรีย 10. เมื่อนําต้นย้ายออกปลูกควรลดอะไรจากขวดเลี้ยง ก. แสง ข. น้ํา ค. ความชื้น ง. น้ําตาล 11. ข้อใดไม่ใช่คุณสมบัติของ Totipotency ก. เป็นเซลล์ข้อมูลพันธุกรรมที่จําเป็นในการสร้างส่วนต่างๆ ของพืช ข. เซลล์ทุกเซลล์ที่มีชีวิตต้องมี ค. พืชไม่จําเป็นต้องใช้ ง. เป็นลักษณะพื้นฐานของเซลล์พืช 12. ข้อใดไม่ใช่หลักการพื้นฐานของการเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อ ก. เทคนิคปลอดเชื้อ ข. อาหารเพาะเลี้ยง ค. สภาพการเพาะเลี้ยง ง. ชิ้นส่วนพืช 13.ชิ้นส่วนเล็กๆ ของพืชที่ใช้ในการเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อเรียกว่าอะไร ก. Explants ข. Callus ค. Chimera ง. Clone 14. การเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อมีประโยชน์อย่างไร ก. ได้พืชจํานวนมากในระยะเวลาสั้น ข. ได้พืชตรงตามพันธุ์ ค. ได้พืชปลอดโรค ง. ถูกทุกข้อ
เ ท ค โ น โ ล ยี ชี ว ภ า พ | 72 15. ข้อใดไม่ใช่วิธีการเพาะเลี้ยงโดยใช้อวัยวะของพืช (organ culture) ก. การะเพาะเลี้ยงช่อดอก ข. การเพาะเลี้ยงคัภพะ ค. การเพาะเลี้ยงปลายราก ง. การเพาะเลี้ยงปลายยอด 16. ข้อใดคือลักษณะอาหารของการเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อพืช ก. อาหารแข็ง ข. อาหารเหลว ค. ถูกทั้งข้อ ก และ ข ง. ไม่มีข้อถูก 17. ทุกข้อมีความเกี่ยวข้องกับการคัดเลือกพันธุ์พืชใหม่ จากการเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อใน ปัจจุบัน ยกเว้นข้อใด ก. เกิดการผันแปรของเซลล์ร่างกายทําให้ได้พันธุ์ใหม่ ข. ลักษณะใหม่จะเกิดจากการเลี้ยงต้นอ่อนไปหลายชั่วอายุ ค. ข้าวในประเทศไทยบางพันธุ์สามารถทําให้กลายพันธุ์จนปลูกได้ในดินเค็ม ง. การกลายพันธุ์จะเกิดขึ้นได้ต้องใช้กัมมันตรังสี หรือสารเคมีเป็นตัวกระตุ้น 18. แร่ธาตุที่จําเป็นต่อการเจริญเติบโตของพืชมากที่สุดคือข้อใด ก. ฟอสฟอรัส ไนโตรเจน สังกะสี ข. ไนโตรเจน โพแทสเซียม ฟอสฟอรัส ค. กํามะถัน แคลเซียม เหล็ก ง. โพแทสเซียม แมงกานีส ทองแดง 19. ส่วนใดของพืชที่สามารถนําไปใช้เพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อได้ดีที่สุด ก. ตาอ่อน ข. ปลายราก ค. รังไข่ ง. ละอองเรณู 20. สิ่งที่สําคัญในการเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อคือข้อใด ก. การนําต้นอ่อนปลูกในแปลงเพาะ ข. การเตรียมขวดเพาะเลี้ยง ค. การแยกต้นอ่อนออกจากกัน ง. การทําให้เนื้อเยื่อปลอดจากเชื้อจุลินทรีย์ 21. พืชประเภทใดที่ความนํามาเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อพืช ก. มีความสําคัญทางเศรษฐกิจ ข. พืชที่ต้องการอนุรักษ์สายพันธุ์ ค. พืชที่นํามาใช้ประโยชน์ด้านการแพทย์ ง. ทุกข้อที่กล่าวมา
เ ท ค โ น โ ล ยี ชี ว ภ า พ | 73 22. กําหนดให้ 1) ตัดแบ่งชิ้นส่วนของพืชเพื่อนําไปฆ่าเชื้อ 2) การเพิ่มจํานวนรากในสูตรอาหารชักนําให้เกิดราก 3) การย้ายเนื้อเยื่อลงในอาหารวุ้น 4) การเพิ่มจํานวนต้นในสูตรอาหารชักนําให้เกิดต้น 5) การย้ายต้นออกไปปลูกลงดิน ลําดับของการเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อที่ถูกต้องคือข้อใด 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. การตัดแบ่งแคลลัส (callus) เป็นชิ้นเล็กๆเพื่อจุดประสงค์ใด ก. เพื่อให้เปลี่ยนแปลงเป็นต้นอย่างรวดเร็ว ข. เพื่อเพิ่มจํานวนแคลลัสในอาหารวุ้นให้มากขึ้น ค. เพื่อชักนําให้เกิดรากและลําต้นอย่างรวดเร็ว ง. เพื่อป้องกันการแพร่กระจายเชื้อไวรัสขณะเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อ 24. อุณหภูมิที่เหมาะสมต่อการเจริญของเนื้อเยื่อพืช ควรเป็นเท่าใด ก. 10°c – 14°c ข. 17°c – 20°c ค. 23°c – 28°c ง. 30°c – 35°c 25 เกี่ยวกับการเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อพืช ข้อใดกล่าวไม่ถูกต้อง ก. เป็นการขยายพันธุ์พืชแบบไม่อาศัยเพศ ข. เป็นการนําส่วนต่าง ๆ ของพืชมาเลี้ยงในอาหารสังเคราะห์ในสภาพปลอดเชื้อ ค. อับละอองเรณู ลําต้น ใบ ก้านช่อดอก ไม่สามารถนํามาเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อได้ ง. ยอดอ่อน ตาข้าง เซลล์พืชที่ไม่มีผนังเซลล์ สามารถนํามาเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อได้
เ ท ค โ น โ ล ยี ชี ว ภ า พ | 74 กิจกรรมตอนที่ 6 ประโยชน์ของเทคโนโลยีชีวภาพ คําชี้แจง จงตอบคําถามต่อไปนี้ 3. จงบอกถึงประโยชน์และผลกระทบของเทคโนโลยีชีวภาพต่อชีวิตประจําวัน ........................................................................................................................................................... ........................................................................................................................................................... ........................................................................................................................................................... ........................................................................................................................................................... ........................................................................................................................................................... ........................................................................................................................................................... ........................................................................................................................................................... ...........................................................................................................................................................
เ ท ค โ น โ ล ยี ชี ว ภ า พ | 75 แนวตอบกิจกรรม กิจกรรมตอนที่ 1 เทคโนโลยีชีวภาพ คําชี้แจง จงตอบคําถามต่อไปนี้ 1. เทคโนโลยีชีวภาพคืออะไร จงอธิบาย แนวตอบ เทคโนโลยีชีวภาพ คือ เทคโนโลยีซึ่งนําเอาความรู้ทางด้านวิทยาศาสตร์ประยุกต์ใช้กับสิ่งมีชีวิต หรือชิ้นส่วนของสิ่งมีชีวิต หรือผลิตผลของสิ่งมีชีวิต เพื่อเป็นประโยชน์ต่อมนุษย์ไม่ว่าจะเป็นการผลิตหรือ กระบวนการ ของสินค้าหรือบริการ เพื่อใช้ประโยชน์เฉพาะอย่างตามที่เราต้องการ โดยสามารถใช้ ประโยชน์ทางด้านต่างๆ เช่น ด้านการเกษตร ด้านอาหาร ด้านสิ่งแวดล้อม ด้านทางการแพทย์ เป็นต้น 2. เทคโนโลยีชีวภาพมีความสําคัญอย่างไร แนวตอบ เทคโนโลยีชีวภาพมีความสําคัญมากมายหลายด้านเช่น 1. ความพยายามจะลดปริมาณการใช้สารเคมีในเกษตรกรรม 2. ความพยายามจะเพิ่มการผลิตทางพันธุวิศวกรรม 3. ความพยายามจะเพิ่มผลผลิตทางการเกษตรของโลก 4. ความพยายามจะคิดค้นอาหารที่ให้คุณค่าทางโภชนาการสูงขึ้น 5. ความพยายามจะคิดค้นตัวยาป้องกันและรักษาโรคติดต่อหรือโรคร้ายแรงต่าง ๆ กิจกรรมตอนที่ 2 การโคลนนิ่ง ตอนที่ 1 เมื่อ ค.ศ.1996 ได้ดําเนินการโคลนนิ่งแกะได้สําเร็จโดยใช้เซลล์เต้านมแกะเป็นเซลล์ต้นแบบ คําชี้แจง : ให้นักเรียนเรียงลําดับขั้นตอนการทําโคลนนิ่งแกะ โดยเขียนเลขแสดงลําดับก่อน - หลังของ ขั้นตอน ลงในช่องว่างหน้าข้อความ ___1____ ก. นําเซลล์เต้านมแกะเพศเมียไปแช่แข็งในไนโตรเจนเหลว ___2____ ข. นําเซลล์เต้านมไปละลายเมื่อต้องการใช้และเลี้ยงในห้องทดลอง ___4____ ค. นําเซลล์ไข่ของแกะออกมาและดูด DNA ในนิวเคลียสทิ้งไป ___3____ ง. เก็บเซลล์เต้านมแกะเพศเมียอายุ 6 ปี มาเลี้ยงในห้องทดลองเพื่อเพิ่มจํานวนเซลล์ให้มากขึ้น ___5____ จ. นําเซลล์ไปเลี้ยงในท่อนําไข่ของแกะตัวที่1 เพื่อให้ท่อนําไข่ของแกะพร้อม ___6____ ฉ. นําเซลล์ต้นแบบ 1 เซลล์ ฉีดเข้าไปในเซลล์ผู้รับ แล้วเชื่อมเซลล์ต้นแบบกับไซโตพลาซึม ของผู้รับด้วยกระแสไฟฟ้าอ่อนๆ ___7____ ช. ย้ายตัวอ่อนไปฝากให้แกะตัวที่ 2 ซึ่งมีสภาพมดลูกพร้อมและอุ้มท้องจนกระทั่งคลอด
เ ท ค โ น โ ล ยี ชี ว ภ า พ | 76 ตอนที่ 2 คําชี้แจง จงบอกประโยชน์และข้อเสียของการโคลนนิ่งโดยอธิบายให้เข้าใจ แนวตอบ ประโยชน์และข้อเสียของการโคลนนิ่ง - มีประโยชน์ในการอนุรักษ์พันธุ์พืชหรือสัตว์ที่หายากและใกล้สูญพันธุ์ ให้แพร่ขยายจํานวนขึ้นได้ อย่างรวดเร็วกว่าการผสมพันธุ์กันตามธรรมชาติ - สามารถช่วยลดจํานวนสัตว์ที่ใช้ในการทดลองให้น้อยลง เนื่องจากสัตว์มีลักษณะทางพันธุกรรม เหมือนกันทําให้ประหยัดค่าใช้จ่ายในการทดลองในทางการแพทย์ - เป็นการผลิตสัตว์ที่เปลี่ยนแปลงพันธุกรรมเพื่อใช้เป็นรูปแบบการทดลองเพื่อรักษาโรคของ มนุษย์ การผลิตเภสัชภัณฑ์และสารต่างๆ - ช่วยให้คู่สมรสที่ไม่มีโอกาสให้กําเนิดบุตรด้วยวิธีอื่น อาจมีโอกาสมากขึ้นในการให้กําเนิดบุตร - เป็นแนวทางในการพัฒนาการปลูกถ่ายเปลี่ยนอวัยวะ ร่างกายยอมรับอวัยวะใหม่สามารถลด ความเสี่ยงต่อการใช้ยากดภูมิคุ้มกัน ข้อเสียของการโคลนนิ่ง - การทําโคลนนิ่งทําให้เกิดการคัดเลือกสายพันธุ์ที่ดีในการทําต้นแบบในทางกลับกันอาจจะทําให้ เกิดสายพันธุ์ที่ไม่ดีเกิดขึ้นได้ - การที่ได้สิ่งมีชีวิตที่มีความเหมือนกันทําให้เกิดการสูญเสียความมีเอกลักษณ์และความ หลากหลายอันเป็นสิ่งที่ถือว่าเป็นต้นกําเนิดของวิวัฒนาการ ถ้าสิ่งมีชีวิตมีสิ่งที่ดีเหมือนกันหมดก็ จะไม่มีการพัฒนาสายพันธุ์ที่ดีขึ้น - มีความพยายามที่จะผลิตเนื้อเยื่อมนุษยเพื่อใชในการรักษาโรคตาง ๆ มีความ พยายามที่จะโคลนนิ่งมนุษยทั้งคนแตอยางไรก็ตามการกระทําดังกลาวยังไมเปนที่ ยอมรับจัดวาเปนปญหาทางดานจริยธรรม ตอนที่ 3 คําชี้แจง จงกากบาทเลือกคําตอบที่ถูกต้องที่สุดเพียงข้อเดียว 1. ข้อใดไม่เป็นไปตามหลักของการโคลนนิ่ง ก ต้องใช้เซลล์ไข่และเซลล์ต้นแบบจากสัตว์ชนิดเดียวกัน ข สิ่งมีชีวิตที่เกิดใหม่จะมีพันธุกรรมเหมือนกับเซลล์ไข่ต้นแบบ ค เซลล์ต้นแบบสามารถใช้เซลล์ร่างกายจากอวัยวะส่วนใดก็ได้ ง การโคลนนิ่งต้องใช้เทคนิคการถ่ายฝากตัวอ่อนในบางขั้นตอน
เ ท ค โ น โ ล ยี ชี ว ภ า พ | 77 2. สัตว์โคลนนิ่งตัวแรกของประเทศไทยใช้เซลล์ต้นแบบจากอวัยวะใด ก เซลล์เต้านม ข เซลล์ใบหู ค เซลล์กล้ามเนื้ออก ง เซลล์ไข่ 3. ข้อใดเป็นประโยชน์อันดับแรกของการโคลนนิ่ง ก ช่วยให้ปรับปรุงพันธุ์สัตว์ได้รวดเร็วขึ้น ข ช่วยประหยัดค่าใช้จ่ายในการเลี้ยงดูสัตว์ ค ใช้ค้นคว้าวิจัยในการรักษาโรคต่าง ๆ ง ใช้ในการปลูกถ่ายทดแทนอวัยวะของมนุษย์ 4. ในธรรมชาติมีการโคลนนิ่งอยู่มากมาย ข้อใดไม่จัดอยู่ในหลักของการโคลนนิ่ง ก การผสมเทียมโค ข การเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อ ค การเพาะเลี้ยงตัวอ่อนโดยการแยกเซลล์ ง การเกิดฝาแฝดเพศเดียวกัน หน้าตาเหมือนกัน 5. ข้อใดเรียงลําดับขั้นตอนการโคลนนิ่งได้ถูกต้อง 1) เตรียมโอโอไซต์ตัวรับ 2) การตรวจสอบและคัดเลือกตัวอ่อน 3) การย้ายฝากตัวอ่อน 4) เตรียมนิวเคลียสจากเซลล์ต้นแบบ 5) ดูดนิวเคลียสตัวอ่อนไปใส่ยังไซโตพลาซึมของโอโอไซต์ 6) เชื่อมนิวเคลียสให้ติดกับไซโตพลาซึมของโอโอไซต์ 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
เ ท ค โ น โ ล ยี ชี ว ภ า พ | 78 6. ข้อได้เปรียบการโคลนนิ่งซึ่งต่างจากการขยายพันธุ์แบบอาศัยเพศ คือข้อใด ก ใช้เทคนิคหลายอย่างผสมกันทําให้ได้ลูกพันธุ์ดีกว่าต้นแบบ ข ได้ลูกหลานคราวละมาก ๆ และมีพันธุกรรมที่หลากหลายภายในรุ่นลูก ค สามารถปรับปรุงพันธุกรรมของลูกหลานให้แตกต่างจากต้นแบบได้ ง ได้ลูกหลานคราวละมาก ๆ และกําหนดพันธุกรรมได้ 7. ประเทศไทยสามารถโคลนนิ่งสัตว์ใดได้เป็นชนิดแรก ก โค ข กระบือ ค สุกร ง แพะ 8. การเกิดลูกแกะ "ดอลลี่" จากการโคลนนิ่ง นั้นจัดเป็นวิวัฒนาการของสายพันธุ์แกะหรือไม่ ก ไม่เป็น เพราะไม่มีการเปลี่ยนแปลงพันธุกรรม ข ไม่เป็น เพราะลูกแกะจะเหมือนแม่ทุกประการ ค เป็น เพราะลูกแกะสามารถสืบพันธุ์มีลูกต่อไปได้ ง เป็น เพราะเป็นการสร้างสิ่งมีชิวิตจากเทคโนโลยีใหม่ๆ 9. พืชชนิดใดสามารถโคลนได้โดยการใช้ราก ก ชบา ข มะม่วง ค มันสําปะหลัง ง กุหลาบ 10. พืชชนิดใดมีการขยายพันธุ์โดยการโคลนแบบเดียวกัน ก กุหลายหิน กระชาย ข โคมญี่ปุ่น แครอท ค มะลิ พลูด่าง ง ชบา ขิง
เ ท ค โ น โ ล ยี ชี ว ภ า พ | 79 กิจกรรมตอนที่ 3 การสร้างและดัดแปลงสิ่งมีชีวิตทางพันธุวิศวกรรม คําชี้แจง จงตอบคําถามต่อไปนี้ 1. สิ่งมีชีวิตดัดแปลงพันธุกรรม (Genetically modified organisms หรือ GMOs) คืออะไร แนวตอบ สิ่งมีชีวิตดัดแปลงพันธุกรรมที่มีกระบวนการตัดต่อยีนโดยวิธีการตัดเอายีนของสิ่งที่มี ชีวิตหนึ่งใส่เข้าไปในยีนของสิ่งมีชีวิตหนึ่ง ทําให้ได้สิ่งมีชีวิตใหม่ที่มีคุณลักษณะตามต้องการ 2. ข้อดีและข้อเสียของการดัดแปลงพันธุกรรมพืชเป็นอย่างไรบ้าง จงอธิบาย แนวตอบ ข้อดีของพืช GMO 1. สามารถต้านทานโรคพืชชนิดรุนแรงได้ 2. สามารถต้านทานต่อยาปราบวัชพืช 3. สามารถต้านทานอุณหภูมิต่ํา ๆ ได้ 4. สามารถขยายอายุการเก็บได้ 5. ทนต่อสภาพการขนส่งได้ดีขึ้น 6. มีผลต่อการแปรรูป 7. มีคุณค่าทางโภชนาการสูงขึ้น ข้อเสียของการดัดแปลงพันธุกรรมพืชมีความเสี่ยงและความซับซ้อนในการบริหารจัดการเพื่อให้ มีความปลอดภัยและให้เกิดประโยชน์มากกว่าโทษแม้ว่าในขณะนี้ยังไม่มีรายงานว่ามีผู้ใดได้รับ อันตรายจากการบริโภคอาหาร GMOs แต่ความกังวลต่อความเสี่ยงของการใช้ GMOs เป็นสิ่งที่ หลีกเลี่ยงได้ยาก
เ ท ค โ น โ ล ยี ชี ว ภ า พ | 80 กิจกรรมตอนที่ 4 เซลล์ต้นกําเนิด คําชี้แจง จงตอบคําถามต่อไปนี้ 1 เซลล์ต้นกําเนิดคืออะไร แนวตอบ เซลล์ต้นกําเนิด เป็นเซลล์อ่อนที่พร้อมจะเจริญเติบโต แบ่งตัวเองขึ้นมาใหม่ และเปลี่ยนแปลง เพื่อไปทําหน้าที่อย่างใดอย่างหนึ่ง เซลล์แต่ละเซลล์ในร่างกายของมนุษย์จะทําหน้าที่จําเพาะอย่างใด อย่างหนึ่งโดย ไม่ย้อนกลับมา ซึ่งเซลล์ที่พัฒนาไปจนสุดทางจนเป็นเซลล์ที่ทําหน้าที่เฉพาะเจาะจง 2. เซลล์ต้นกําเนิดแบ่งเป็นกี่ประเภท อะไรบ้าง แนวตอบ เซลลตนกําเนิด ( Stem Cell ) ของคนมี 2 ชนิด ชนิดแรกมาจากตัวออน ( Embryonic Stem Cell ) อีก ชนิดมาจากผูใหญ ( Adult Stem Cell ) 3. การเก็บเซลล์ต้นกําเนิดเก็บได้กี่วิธี อะไรบ้าง แนวตอบ แหล่งของเซลล์ต้นกําเนิดมี 3 วิธี คือ 1. ไขกระดูก การเก็บเซลล์ต้องทําในห้องผ่าตัด โดยการวางยาสลบให้แก่ผู้ให้เซลล์ แล้วใช้เข็มเจาะดูดไข กระดูกจากกระดูกบริเวณสะโพกด้านหลังจนได้ปริมาณที่ เพียงพอ 2. กระแสเลือด ผู้ให้เซลล์จะได้รับยาฉีดเข้าใต้ผิวหนังประมาณ 3-7 วัน เพื่อกระตุ้นให้เซลล์ต้นกําเนิด เม็ดเลือดเพิ่มจํานวนและออกจากไขกระดูกเข้ามา อยู่ในกระแสเลือด หลังจากนั้นจะเก็บเซลล์ต้นกําเนิด เม็ดเลือดโดยใช้เครื่องคัดแยกเซลล์ที่ต่อกับเส้นเลือดของผู้ให้เซลล์ โดยคืนเม็ดเลือดแดงและ ส่วนประกอบอื่นๆ ของเลือดกลับให้แก่ผู้ให้เซลล์ 3. สายสะดือ การเก็บเซลล์จะทําในห้องคลอด หรือห้องผ่าตัดหลังจากทารกคลอดแล้ว โดยเก็บจากเส้น เลือดบริเวณสายสะดือ 4. ประโยชน์ของเซลล์ต้นกําเนิดมีอยางไรบาง แนวตอบ โดยสวนใหญมีการนําสเต็มเซลลมาใชในการรักษาโรค เชน ธาลัสซีเมีย ลิวคิเมีย อัลไซเมอร พารกินสัน อัมพาตไขสันหลัง กลามเนื้อหัวใจขาดเลือด เบาหวาน ใหหายขาดได
เ ท ค โ น โ ล ยี ชี ว ภ า พ | 81 กิจกรรมตอนที่ 5 การเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อพืช คําชี้แจง จงกากบาทเลือกคําตอบที่ถูกต้องที่สุดเพียงข้อเดียว 1. สารใดที่นิยมใช้ในการฟอกฆ่าเชื้อเนื้อเยื่อพืช ก แคลเซียมไฮโปคลอไรท์ ข โบรไมด์ ค ซิลเวอร์ไนเตรท ง โซเดียมไฮโปคลอไรท์ 2. สารควบคุมการเติบโตเมื่อเติมใส่ในอาหารแล้วทําให้เนื้อเยื่อพืชพัฒนาเป็นยอด ก NAA ข BA ค ABA ง GA 3. ขั้นตอนใดของการเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อพืชสําหรับการขยายพันธุ์ที่มีความสําคัญมากที่สุด ก การฟอกฆ่าเชื้อ ข การย้ายเนื้อเยื่อ ค การเตรียมอาหาร ง การย้ายออกปลูก 4. สารใดที่สามารถใช้ในการฟอกฆ่าเชื้อเนื้อเยื่อพืช ก น้ํายาล้างจาน ข น้ํายาซักผ้าขาว ค น้ํายาล้างปาก ง น้ํายาล้างตา 5. ส่วนใดที่สามารถนําไปเลี้ยงแล้วทําให้ปลอดจากเชื้อไวรัสได้ ก เนื้อเยื่อเจริญ ข ราก ค ใบ ง ดอก 6. ความเข้มข้นของน้ําตาลที่ใส่ในอาหาร ก 10 g/l ข 20 g/l ค 30 g/l ง 40 g/l 7. ระดับ pH ในอาหารที่ใช้เลี้ยง ก 3.0 ข 4.5 ค 5.7 ง 6.3
เ ท ค โ น โ ล ยี ชี ว ภ า พ | 82 8. น้ําตาลชนิดใดที่นิยมใส่ในอาหารเลี้ยง ก มอลโตส ข กลูโคส ค กาแลคโตส ง ซูโครส 9. การปนเปื้อนที่มีลักษณะเป็นเมือกที่ชิ้นส่วนเกิดจากเชื้อจุลินทรีย์ชนิดใด ก เชื้อรา ข เชื้อเห็ด ค เชื้อไวรัส ง เชื้อแบคทีเรีย 10. เมื่อนําต้นย้ายออกปลูกควรลดอะไรจากขวดเลี้ยง ก แสง ข น้ํา ค ความชื้น ง น้ําตาล 11. ข้อใดไม่ใช่คุณสมบัติของ Totipotency ก. เป็นเซลล์ข้อมูลพันธุกรรมที่จําเป็นในการสร้างส่วนต่างๆ ของพืช ข. เซลล์ทุกเซลล์ที่มีชีวิตต้องมี ค. พืชไม่จําเป็นต้องใช้ ง. เป็นลักษณะพื้นฐานของเซลล์พืช 12. ข้อใดไม่ใช่หลักการพื้นฐานของการเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อพืช ก. เทคนิคปลอดเชื้อ ข. อาหารเพาะเลี้ยง ค. สภาพการเพาะเลี้ยง ง. ชิ้นส่วนพืช 13.ชิ้นส่วนเล็กๆ ของพืชที่ใช้ในการเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อเรียกว่าอะไร ก. Explant ข. Callus ค. Chimera ง. Clone 14. การเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อพืชมีประโยชน์อย่างไร ก. ได้พืชจํานวนมากในระยะเวลาสั้น ข. ได้พืชตรงตามพันธุ์ ค. ได้พืชปลอดโรค ง. ถูกทุกข้อ
เ ท ค โ น โ ล ยี ชี ว ภ า พ | 83 15. ข้อใดไม่ใช่วิธีการเพาะเลี้ยงโดยใช้อวัยวะของพืช (organ culture) ก. การะเพาะเลี้ยงช่อดอก ข. การเพาะเลี้ยงคัภพะ ค. การเพาะเลี้ยงปลายราก ง. การเพาะเลี้ยงปลายยอด 16. ข้อใดคือลักษณะอาหารของการเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อพืช ก. อาหารแข็ง ข. อาหารเหลว ค. ถูกทั้งข้อ ก และ ข ง. ไม่มีข้อถูก 17. ทุกข้อมีความเกี่ยวข้องกับการคัดเลือกพันธุ์พืชใหม่ จากการเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อใน ปัจจุบัน ยกเว้นข้อใด ก เกิดการผันแปรของเซลล์ร่างกายทําให้ได้พันธุ์ใหม่ ข ลักษณะใหม่จะเกิดจากการเลี้ยงต้นอ่อนไปหลายชั่วอายุ ค ข้าวในประเทศไทยบางพันธุ์สามารถทําให้กลายพันธุ์จนปลูกได้ในดินเค็ม ง การกลายพันธุ์จะเกิดขึ้นได้ต้องใช้กัมมันตรังสี หรือสารเคมีเป็นตัวกระตุ้น 18. แร่ธาตุที่จําเป็นต่อการเจริญเติบโตของพืชมากที่สุดคือข้อใด ก ฟอสฟอรัส ไนโตรเจน สังกะสี ข ไนโตรเจน โพแทสเซียม ฟอสฟอรัส ค กํามะถัน แคลเซียม เหล็ก ง โพแทสเซียม แมงกานีส ทองแดง 19. ส่วนใดของพืชที่สามารถนําไปใช้เพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อได้ดีที่สุด ก ตาอ่อน ข ปลายราก ค รังไข่ ง ละอองเรณู 20. สิ่งที่สําคัญในการเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อพืชคือข้อใด ก การนําต้นอ่อนปลูกในแปลงเพาะ ข การเตรียมขวดเพาะเลี้ยง ค การแยกต้นอ่อนออกจากกัน ง การทําให้เนื้อเยื่อปลอดจากเชื้อจุลินทรีย์ 21. พืชประเภทใดที่ความนํามาเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อพืช ก มีความสําคัญทางเศรษฐกิจ ข พืชที่ต้องการอนุรักษ์สายพันธุ์ ค พืชที่นํามาใช้ประโยชน์ด้านการแพทย์ ง ทุกข้อที่กล่าวมา
เ ท ค โ น โ ล ยี ชี ว ภ า พ | 84 22. กําหนดให้ 1) ตัดแบ่งชิ้นส่วนของพืชเพื่อนําไปฆ่าเชื้อ 2) การเพิ่มจํานวนรากในสูตรอาหารชักนําให้เกิดราก 3) การย้ายเนื้อเยื่อลงในอาหารวุ้น 4) การเพิ่มจํานวนต้นในสูตรอาหารชักนําให้เกิดต้น 5) การย้ายต้นออกไปปลูกลงดิน ลําดับของการเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อที่ถูกต้องคือข้อใด 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. การตัดแบ่งแคลลัส (callus) เป็นชิ้นเล็กๆเพื่อจุดประสงค์ใด ก เพื่อให้เปลี่ยนแปลงเป็นต้นอย่างรวดเร็ว ข เพื่อเพิ่มจํานวนแคลลัสในอาหารวุ้นให้มากขึ้น ค เพื่อชักนําให้เกิดรากและลําต้นอย่างรวดเร็ว ง เพื่อป้องกันการแพร่กระจายเชื้อไวรัสขณะเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อ 24. อุณหภูมิที่เหมาะสมต่อการเจริญของเนื้อเยื่อพืช ควรเป็นเท่าใด ก 10°c – 14°c ข 17°c – 20°c ค 23°c – 28°c ง 30°c – 35°c 25 เกี่ยวกับการเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อพืช ข้อใดกล่าวไม่ถูกต้อง ก เป็นการขยายพันธุ์พืชแบบไม่อาศัยเพศ ข เป็นการนําส่วนต่าง ๆ ของพืชมาเลี้ยงในอาหารสังเคราะห์ในสภาพปลอดเชื้อ ค อับละอองเรณู ลําต้น ใบ ก้านช่อดอก ไม่สามารถนํามาเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อได้ ง ยอดอ่อน ตาข้าง เซลล์พืชที่ไม่มีผนังเซลล์ สามารถนํามาเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อได้
เ ท ค โ น โ ล ยี ชี ว ภ า พ | 85 กิจกรรมตอนที่ 6 ประโยชน์ของเทคโนโลยีชีวภาพ คําชี้แจง จงตอบคําถามต่อไปนี้ 1. จงบอกถึงประโยชน์และผลกระทบของเทคโนโลยีชีวภาพต่อชีวิตประจําวัน แนวตอบ ประโยชน์ของเทคโนโลยีชีวภาพ ปัจจุบันเทคโนโลยีชีวภาพถูกนํามาใช้ประโยชน์มากมาย เช่น 1. เทคโนโลยีชีวภาพกับการแพทย์ โดยนํามาผลิตเป็นยาปฏิชีวนะและวัคซีนชนิดต่างๆ ฮอร์โมน ที่ควบ คุมการเจริญเติบโตในเด็กแคระ การสร้างสารที่กระตุ้นให้การผลิตเม็ดเลือด แดงของเซลล์กระดูก รวมทั้งการตรวจสอบโรค ทางพันธุกรรม 2. เทคโนโลยีชีวภาพกับการอาหาร มีการปรับปรุงพืชพันธุ์ใหม่ ให้ผลผลิตสูงทนต่อสภาพดินฟ้าอากาศ ที่ แห้งแล้ง การเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อเพื่อขยายพันธุ์ การตัดต่อยีน การผลิตอาหารที่มีคุณค่าทางโปรตีน สูง เป็นต้น 3. เทคโนโลยีกับสิ่งแวดล้อม ได้แก่ การกําจัดขยะมูลฝอย ของเสียจากโรงงานและในบางครั้ง ยัง สามารถสร้างสารอื่นอันเป็นประโยชน์ต่อของเสียเหล่านั้น เช่น ผลิต ก๊าซมีเทนจากสิ่งปฏิกูล 4. เทคโนโลยีชีวภาพกับพลังงาน ได้แก่ การผลิตพลังงานในรูปของ แอลกอฮอล์เชื้อเพลิง (fuel alcohol) และก๊าซมีเทน (methane gas) เช่น แอลกอฮอล์ ที่ผลิตจากอ้อยใช้แทนน้ํามัน ผลกระทบของการใช้เทคโนโลยีชีวภาพ จากการพัฒนาเทคโนโลยีชีวภาพ ย่อมทําให้เกิดความหวาดกลัวขึ้นในหมู่มวลมนุษยชาติในเรื่อง ของ ความปลอดภัย และจริยธรรมของเทคโนโลยีชีวภาพที่มีต่อสาธารณชน โดยกลัวว่ามนุษย์จะเข้าไป จัดระบบสิ่งมีชีวิต ความปลอดภัยและจริยธรรมของเทคโนโลยีชีวภาพที่มีต่อสาธารณชน ซึ่งอาจจะทําให้ เกิดความวิบัติทางสิ่งแวดล้อม และการแพทย์ หรือนําไปสู่การขัดแย้งกับธรรมชาติของมนุษย์ เช่น การ ผลิตเชื้อโรคชนิดร้ายแรงเพื่อใช้ในสงครามเชื้อโรค และการใช้สารพันธุกรรมของพืชจากประเทศกําลัง พัฒนาที่นําไปสู่การก่อให้เกิดโทษแก่มนุษย์เป็นต้น
เ ท ค โ น โ ล ยี ชี ว ภ า พ | 86 บรรณานุกรม 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
เ ท ค โ น โ ล ยี ชี ว ภ า พ | 87 คณะผู้จัดทํา ที่ปรึกษา นายประเสริฐ บุญเรือง เลขาธิการ กศน. นายวัชรินทร์ จําปี รองเลขาธิการ กศน. นางมาริสา โกเศยะโยธิน ผู้อํานวยการศูนย์การศึกษานอกระบบและ การศึกษาตามอัธยาศัยกลุ่มเป้าหมายพิเศษ ผู้เขียน/ผู้ดําเนินงาน นายอภิชาติ คอยคํา ครู ศูนย์วิทยาศาสตร์เพื่อการศึกษารังสิต นางธนัญญา หม่อมสาย ครูชํานาญการพิเศษ ศูนย์การศึกษานอกระบบและ การศึกษาตามอัธยาศัยกลุ่มเป้าหมายพิเศษ นางชลีนารถ อัศวรุ่งเรืองชัย ครูชํานาญการพิเศษ ศูนย์การศึกษานอกระบบและ การศึกษาตามอัธยาศัยกลุ่มเป้าหมายพิเศษ คณะบรรณาธิการ นายสงัด ประดิษฐสุวรรณ์ ผู้อํานวยการอุทยานวิทยาศาสตร์พระจอมเกล้า ณ หว้ากอ จังหวัดประจวบคีรีขันธ์ นายชัยฤทธิ์ เบญญากาจ ผู้อํานวยการศูนย์วิทยาศาสตร์เพื่อการศึกษายะลา นางธนัญญา หม่อมสาย ครูชํานาญการพิเศษ ศูนย์การศึกษานอกระบบและ การศึกษาตามอัธยาศัยกลุ่มเป้าหมายพิเศษ นางชลีนารถ อัศวรุ่งเรืองชัย ครูชํานาญการพิเศษ ศูนย์การศึกษานอกระบบและ การศึกษาตามอัธยาศัยกลุ่มเป้าหมายพิเศษ ผู้พิมพ์ต้นฉบับ นางศิริลักษณ์ ศิรินุพงศ์ ศูนย์การศึกษานอกระบบและการศึกษาตามอัธยาศัย กลุ่มเป้าหมายพิเศษ นางสาวนนทพรรณ์ วงษ์อัครสกุล ศูนย์การศึกษานอกระบบและการศึกษาตามอัธยาศัย กลุ่มเป้าหมายพิเศษ

More Related Content

PDF
โครงงานเพื่อพัฒนาทักษะการเรียนรู้ ม.ต้น ทร 02006
byThidarat Termphon
 
PDF
กิจกรรมสะเต็มศึกษา (สสวท.)
bykroofon fon
 
PDF
ตัวอย่างโครงการสอน
byKrupol Phato
 
PDF
แบบรายงานประกวดสื่อปี2564
byPornpenInta
 
PDF
รายงานการใช้สื่อ5บท
byJiraporn Chaimongkol
 
PDF
Wpกำหนดการสอน is1 พ.ค
bykrupornpana55
 
PDF
การสอนผู้เรียนในศตวรรษที่ 21 ด้วยกระบวนการเรียนรู้แบบ STEAM
by่jaruenee sresawat
 
PDF
คู่มือการเขียนรายงานวิจัยฉบับสมบูรณ์
byพัน พัน
 
โครงงานเพื่อพัฒนาทักษะการเรียนรู้ ม.ต้น ทร 02006
byThidarat Termphon
 
กิจกรรมสะเต็มศึกษา (สสวท.)
bykroofon fon
 
ตัวอย่างโครงการสอน
byKrupol Phato
 
แบบรายงานประกวดสื่อปี2564
byPornpenInta
 
รายงานการใช้สื่อ5บท
byJiraporn Chaimongkol
 
Wpกำหนดการสอน is1 พ.ค
bykrupornpana55
 
การสอนผู้เรียนในศตวรรษที่ 21 ด้วยกระบวนการเรียนรู้แบบ STEAM
by่jaruenee sresawat
 
คู่มือการเขียนรายงานวิจัยฉบับสมบูรณ์
byพัน พัน
 

What's hot

PDF
คู่มือครูรายวิชาพื้นฐานวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี วิทยาศาสตร์ชีวภาพ ม.4.pdf
byWichaiLikitponrak
 
PDF
วิทยาการคำนวณ3
byณัฐพล บัวพันธ์
 
PDF
การพัฒนาตนอง ชุมชน สังคม ม.ปลาย สค31003
byThidarat Termphon
 
PPTX
สรุปเนื้อหาวิชาการออกแบบและเทคโนโลยี ม.4-5
byWitthayaMihommi
 
PDF
หัวใจชายหนุ่ม
bykkrunuch
 
PDF
ทฤษฎีการเรียนรู้เพื่อการจัดการเรียนการสอนที่เน้นผู้เรียนเป็นศูนย์กลาง
byNampeung Kero
 
PDF
โครงสร้างอะตอม Atoms
byBELL N JOYE
 
PDF
ใบความรู้ เรื่อง แอลเคน
bykkrunuch
 
PPTX
ประโยชน์ของเทคโนโลยีชีวภาพ
byWuttipong Tubkrathok
 
PPTX
ไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ หน่วยการเรียนรู้ที่ 6
bySupaluk Juntap
 
PPT
สื่อและแหล่งการเรียนรู้
bypoms0077
 
PDF
ข้อสอบปลายภาค50ข้อexcel 07 2558
bypeter dontoom
 
PDF
รายงานทางวิชาการเรื่อง หัวใจชายหนุ่ม
byGuntima NaLove
 
PDF
ทฤษฎีดนตรี
byThongchai Jitkhwang
 
PDF
บทที่ 3 การจัดการศึกษาปฐมวัยในยุโรปและอเมริกา 55
byDecode Ac
 
PDF
ใบงานการย่อยอาหาร Version คุณครู
byกมลรัตน์ ฉิมพาลี
 
PDF
บทที่ 5 ประวัติความเป็นมาการจัดการศึกาปฐมวัยในประเทศไทย 55
byDecode Ac
 
PPT
ประวัติศาสตร์ ม.2
byKrusangworn
 
PDF
แบบเสนอโครงร่างโครงงาน
byChamp Wachwittayakhang
 
PDF
โครงงานการประดิษฐ์กระถางจากขวดพลาสติก
byพัน พัน
 
คู่มือครูรายวิชาพื้นฐานวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี วิทยาศาสตร์ชีวภาพ ม.4.pdf
byWichaiLikitponrak
 
วิทยาการคำนวณ3
byณัฐพล บัวพันธ์
 
การพัฒนาตนอง ชุมชน สังคม ม.ปลาย สค31003
byThidarat Termphon
 
สรุปเนื้อหาวิชาการออกแบบและเทคโนโลยี ม.4-5
byWitthayaMihommi
 
หัวใจชายหนุ่ม
bykkrunuch
 
ทฤษฎีการเรียนรู้เพื่อการจัดการเรียนการสอนที่เน้นผู้เรียนเป็นศูนย์กลาง
byNampeung Kero
 
โครงสร้างอะตอม Atoms
byBELL N JOYE
 
ใบความรู้ เรื่อง แอลเคน
bykkrunuch
 
ประโยชน์ของเทคโนโลยีชีวภาพ
byWuttipong Tubkrathok
 
ไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ หน่วยการเรียนรู้ที่ 6
bySupaluk Juntap
 
สื่อและแหล่งการเรียนรู้
bypoms0077
 
ข้อสอบปลายภาค50ข้อexcel 07 2558
bypeter dontoom
 
รายงานทางวิชาการเรื่อง หัวใจชายหนุ่ม
byGuntima NaLove
 
ทฤษฎีดนตรี
byThongchai Jitkhwang
 
บทที่ 3 การจัดการศึกษาปฐมวัยในยุโรปและอเมริกา 55
byDecode Ac
 
ใบงานการย่อยอาหาร Version คุณครู
byกมลรัตน์ ฉิมพาลี
 
บทที่ 5 ประวัติความเป็นมาการจัดการศึกาปฐมวัยในประเทศไทย 55
byDecode Ac
 
ประวัติศาสตร์ ม.2
byKrusangworn
 
แบบเสนอโครงร่างโครงงาน
byChamp Wachwittayakhang
 
โครงงานการประดิษฐ์กระถางจากขวดพลาสติก
byพัน พัน
 

Similar to เทคโนโลยีชีวภาพ

PDF
แผนการสอนการงานอาชีพ ป.6
byNapadon Yingyongsakul
 
PDF
แผนBioม.6 2
byWichai Likitponrak
 
PDF
โครงสร้างสาระวิทย์ป.6
bysupphawan
 
PPT
หลักสูตรwin win1
bykruthailand
 
PDF
การออกแบบการจัดการเรียนรู้อิงมาตรฐาน
bykruthai40
 
PDF
Slกำหนดการสอนพรพนา 2 วิชา 1 56.5 พ.ค. 56doc
bykrupornpana55
 
PDF
หลักสูตรกลุ่มสาระคณิตศาสตร์ ปรับปรุง ม.ต้น
byAon Narinchoti
 
PDF
การใช้O net
byDhanee Chant
 
PDF
รูปแบบการจัดทำแผนการจัดการเรียนรู้รายวิชา ปรับปรุง 2555 ครูกอบวิทย์ พิริยะวัฒน์
byKobwit Piriyawat
 
PDF
ชุดการเรียน
byKay Pakham
 
PDF
ภูมิศาสตร์ครูปานใจ
bykrupanjairs
 
PDF
Botkwam
byว่าที่ร้อยตรีหญิงอโนทัย รัตนไทย
 
PDF
Botkwam
byว่าที่ร้อยตรีหญิงอโนทัย รัตนไทย
 
PDF
Botkwam
byว่าที่ร้อยตรีหญิงอโนทัย รัตนไทย
 
DOC
1.รายงานปฏิบัติงาน255538หน้า
byKruthai Kidsdee
 
PDF
เร่ืองส่ิงมีชีวิตและส่ิงไม่มีชีวิต
bykooda112233
 
DOC
แผนการสอน..
byNattawut Pornonsung
 
PDF
รายงานผลการประเมินตนเอง ภาคเรียนที่ 1 ปีการศึกษา 2552
byNattapon
 
PDF
R24
byสงึม ติงลิ่งติง
 
PDF
จุดเน้นที่ 1
bytassanee chaicharoen
 
แผนการสอนการงานอาชีพ ป.6
byNapadon Yingyongsakul
 
แผนBioม.6 2
byWichai Likitponrak
 
โครงสร้างสาระวิทย์ป.6
bysupphawan
 
หลักสูตรwin win1
bykruthailand
 
การออกแบบการจัดการเรียนรู้อิงมาตรฐาน
bykruthai40
 
Slกำหนดการสอนพรพนา 2 วิชา 1 56.5 พ.ค. 56doc
bykrupornpana55
 
หลักสูตรกลุ่มสาระคณิตศาสตร์ ปรับปรุง ม.ต้น
byAon Narinchoti
 
การใช้O net
byDhanee Chant
 
รูปแบบการจัดทำแผนการจัดการเรียนรู้รายวิชา ปรับปรุง 2555 ครูกอบวิทย์ พิริยะวัฒน์
byKobwit Piriyawat
 
ชุดการเรียน
byKay Pakham
 
ภูมิศาสตร์ครูปานใจ
bykrupanjairs
 
Botkwam
byว่าที่ร้อยตรีหญิงอโนทัย รัตนไทย
 
Botkwam
byว่าที่ร้อยตรีหญิงอโนทัย รัตนไทย
 
Botkwam
byว่าที่ร้อยตรีหญิงอโนทัย รัตนไทย
 
1.รายงานปฏิบัติงาน255538หน้า
byKruthai Kidsdee
 
เร่ืองส่ิงมีชีวิตและส่ิงไม่มีชีวิต
bykooda112233
 
แผนการสอน..
byNattawut Pornonsung
 
รายงานผลการประเมินตนเอง ภาคเรียนที่ 1 ปีการศึกษา 2552
byNattapon
 
R24
byสงึม ติงลิ่งติง
 
จุดเน้นที่ 1
bytassanee chaicharoen
 

More from peter dontoom

PDF
research 653.pdf
bypeter dontoom
 
PDF
Instruction Supervision 66.pdf
bypeter dontoom
 
PDF
supervision 65.pdf
bypeter dontoom
 
PDF
Supervision Report 65.pdf
bypeter dontoom
 
PDF
research 65.pdf
bypeter dontoom
 
PDF
ปพ.5-2565-2-ศ32102นาฏศิลป์ 5.1.pdf
bypeter dontoom
 
PDF
ปพ.5-2565-2-ศ31102ทัศนศิลป์ 4.1.pdf
bypeter dontoom
 
PDF
ปพ.5-2565-2-ศ23103นาฏศิลป์ 3.1.pdf
bypeter dontoom
 
PDF
portfolio 66.2.pdf
bypeter dontoom
 
PDF
portfolio 2022.pdf
bypeter dontoom
 
PDF
ปพ.5-2565-2-ศ31102ทัศนศิลป์ 4.2.pdf
bypeter dontoom
 
PDF
ปพ.5-2565-2-ศ23101ทัศนศิลป์ 3.1.pdf
bypeter dontoom
 
PDF
ปพ.5-2565-2-ศ21101ทัศนศิลป์ 1.2.pdf
bypeter dontoom
 
PDF
ปพ.5-2565-2-ศ23103นาฏศิลป์ 3.2.pdf
bypeter dontoom
 
PDF
ปพ.5-2565-2-ศ32102นาฏศิลป์ 5.3.pdf
bypeter dontoom
 
PDF
ปพ.5-2565-2-ศ23101ทัศนศิลป์ 3.2.pdf
bypeter dontoom
 
PDF
ปพ.5-2565-2-ศ31102ทัศนศิลป์ 4.3.pdf
bypeter dontoom
 
PDF
ปพ.5-2565-2-ศ32102นาฏศิลป์ 5.2.pdf
bypeter dontoom
 
PDF
4.3.pdf
bypeter dontoom
 
PDF
ปพ.5-2565-2-ศ21101ทัศนศิลป์ 1.1.pdf
bypeter dontoom
 
research 653.pdf
bypeter dontoom
 
Instruction Supervision 66.pdf
bypeter dontoom
 
supervision 65.pdf
bypeter dontoom
 
Supervision Report 65.pdf
bypeter dontoom
 
research 65.pdf
bypeter dontoom
 
ปพ.5-2565-2-ศ32102นาฏศิลป์ 5.1.pdf
bypeter dontoom
 
ปพ.5-2565-2-ศ31102ทัศนศิลป์ 4.1.pdf
bypeter dontoom
 
ปพ.5-2565-2-ศ23103นาฏศิลป์ 3.1.pdf
bypeter dontoom
 
portfolio 66.2.pdf
bypeter dontoom
 
portfolio 2022.pdf
bypeter dontoom
 
ปพ.5-2565-2-ศ31102ทัศนศิลป์ 4.2.pdf
bypeter dontoom
 
ปพ.5-2565-2-ศ23101ทัศนศิลป์ 3.1.pdf
bypeter dontoom
 
ปพ.5-2565-2-ศ21101ทัศนศิลป์ 1.2.pdf
bypeter dontoom
 
ปพ.5-2565-2-ศ23103นาฏศิลป์ 3.2.pdf
bypeter dontoom
 
ปพ.5-2565-2-ศ32102นาฏศิลป์ 5.3.pdf
bypeter dontoom
 
ปพ.5-2565-2-ศ23101ทัศนศิลป์ 3.2.pdf
bypeter dontoom
 
ปพ.5-2565-2-ศ31102ทัศนศิลป์ 4.3.pdf
bypeter dontoom
 
ปพ.5-2565-2-ศ32102นาฏศิลป์ 5.2.pdf
bypeter dontoom
 
4.3.pdf
bypeter dontoom
 
ปพ.5-2565-2-ศ21101ทัศนศิลป์ 1.1.pdf
bypeter dontoom
 

เทคโนโลยีชีวภาพ

  • 1.
    วิทยาศาสตร์ พว02017 เทคโนโลยีชีวภาพ หลักสูตรการศึกษานอกระบบระดับการศึกษาขั้นพื้นฐาน พุทธศักราช2551 สาหรับคนไทยในต่างประเทศ ศูนย์การศึกษานอกระบบและการศึกษาตามอัธยาศัยกลุ่มเป้าหมายพิเศษ สานักงานส่งเสริมการศึกษานอกระบบและการศึกษาตามอัธยาศัย สานักงานปลัดกระทรวงศึกษาธิการ กระทรวงศึกษาธิการ เอกสารวิชาการเล่มที่ 61/2554 หนังสือแบบเรียนสาระวิชาความรู้พื้นฐาน รายวิชาเลือก
  • 2.
    เ ท คโ น โ ล ยี ชี ว ภ า พ | 1 ชื่อหนังสือ หนังสือแบบเรียนสาระวิชาความรูพื้นฐาน รายวิชาเลือก พว02017 เทคโนโลยีชีวภาพ หลักสูตรการศึกษานอกระบบระดับการศึกษาขั้นพื้นฐาน พุทธศักราช 2551 สําหรับคนไทยในตางประเทศ ISBN : พิมพครั้งที่ : 2/2554 จํานวนพิมพ : เอกสารทางวิชาการลําดับที่ ; 61/2554 จัดพิมพและเผยแพร : ศูนยการศึกษานอกระบบและการศึกษาตามอัธยาศัยกลุมเปาหมายพิเเศษ สํานักงานสงเสริมการศึกษานอกระบบและการศึกษาตามอัธยาศัย สํานักงานปลัดกระทรวงศึกษาธิการ กระทรวงศึกษาธิการ โทร 02 2817217,0202685329,026285331 โทรสาร 02 2817216, 02 6285330 เว็ปไซด : http;//www.nfe.go.th/0101-v3/frontend/
  • 3.
    เ ท คโ น โ ล ยี ชี ว ภ า พ | 2 คํานํา สํานักงานสงเสริมการศึกษานอกระบบและการศึกษาตามอัธยาศัย ไดดําเนินการจัดทํา หนังสือเรียนสาระวิทยาศาสตร รายวิชาเลือก รหัส พวพว02017 เทคโนโลยีชีวภาพ เพื่อใชในการ เรียนการสอนตามหลักสูตรการศึกษานอกระบบและการศึกษาขั้นพื้นฐาน พุทธศักราช 2551 สําหรับ คนไทยในตางประเทศ โดยมีวัตถุประสงคเพื่อพัฒนาผูเรียนใหมีคุณธรรม จริยธรรมมีสติปญญาและ ศักยภาพในการประกอบอาชีพ และการศึกษาตอตลอดจนสามารถดํารงชีวิตอยูในครอบครัว ชุมชน สังคมไดอยางมีความสุข ซึ่งผูเรียนสามารถนําหนังสือเรียนไปใชดวยวิธีการศึกษาคนควาดวยจนเอง ปฏิบัติกิจกรรมและแบบฝกหัด เพื่อทดสอบความรูความเขาใจในสาระเนื้อหา รวมทั้งหาความรูจาก แหลงเรียนรูหรือสื่ออื่นๆเพิ่มเติมได ในการดําเนินการจัดทําหนังสือเรียน ไดรับความรวมมือที่ดีจากผูทรงคุณวุฒิและ ผูเกี่ยวของที่คนควาและเรียบเรียงเนื้อหาสาระจากสื่อตาง ๆ เพื่อใหไดสื่อที่สอดคลองกับหลักสูตร และเปนประโยชนตอผูเรียนที่อยูนอกระบบอยางแทจริง ศูนยการศึกษานอกระบบและการศึกษาตาม อัธยาศัยกลุมเปาหมายพิเศษ ขอขอบคุณคณะที่ปรึกษาและ คณะผูเรียบเรียง ตลอดจนคณะผูจัดทํา ทุกทานที่ไดใหความรวมมือดวยดีไว ณ โอกาสนี้ ศูนยการศึกษานอกระบบและการศึกษาตามอัธยาศัยกลุมเปาหมายพิเศษ หวังวา หนังสือเลมนี้จะเปนประโยชนตอผูเรียนและการจัดการเรียนการสอน หากมีขอเสนอแนะประการใด จะขอนอมรับไวดวยความขอบคุณยิ่ง ศูนยการศึกษานอกระบบและการศึกษาตามอัธยาศัยกลุมเปาหมายพิเศษ
  • 4.
    เ ท คโ น โ ล ยี ชี ว ภ า พ | 3 สารบัญ หนา คํานํา 2 คําแนะนําการใชหนังสือเรียน 4 โครงสรางรายวิชา พว 02017 เทคโนโลยีชีวภาพ 7 - ตอนที่ 1 ความหมายเทคโนโลยีชีวภาพ 8 - ตอนที่ 2 การโคลนนิ่ง 11 - ตอนที่ 3 การสรางและดัดแปลงสิ่งมีชีวิตทางพันธุวิศวกรรม 20 - ตอนที่ 4 เซลลตนกําเนิด 28 - ตอนที่ 5 การเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อพืช 37 5.1 ความสําคัญและประโยชน 37 5.2 ประวัติการเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อพืช 38 5.3 หองปฏิบัติการ 41 5.4 เครื่องมือ วัสดุ อุปกรณเครื่องแกว 42 5.5 อาหารสําหรับเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อ 47 5.6 การเตรียมอาหาร 52 5.7 การเตรียมชิ้นสวนพืช การฟอกฆาเชื้อ 54 5.8 การยายเนื้อเยื่อพืช 57 5.9 การยายปลูกในสภาพธรรมชาติ 58 5.10 ปญหาที่พบในการเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อพืช 59 - ตอนที่ 6 ประโยชนและผลกระทบของเทคโนโลยีชีวภาพตอมนุษย สิ่งแวดลอม และเศรษฐกิจ 61 กิจกรรมทายบท 64 แนวตอบกิจกรรม 75 บรรณานุกรม 86 คณะผูจัดทํา 87
  • 5.
    เ ท คโ น โ ล ยี ชี ว ภ า พ | 4 คําแนะนําในการใชหนังสือเรียน หนังสือแบบเรียนสาระวิชาความรูพื้นฐาน รายวิชาเลือก พว 02017 เทคโนโลยีชีวภาพ ( 1 หนวยกิต) หลักสูตรการศึกษานอกระบบระดับการศึกษาขั้นพื้นฐาน พุทธศักราช 2551 สําหรับ คนไทยในตางประเทศ แบงออกเปน 3 สวน ประกอบดวย สวนที่ 1 คําชี้แจงกอนเรียนรูรายวิชา สวนที่ 2 เนื้อหาสาระและกิจกรรมทายบท สวนที่ 3 แนวตอบกิจกรรมทายบทและหรือแบบทดสอบยอยทายบท สวนที่ 1 คําชี้แจงกอนเรียนรูรายวิชา ผูเรียนตองศึกษารายละเอียดในคํานําและคําแนะนําการใชหนังสือแบบเรียน เพื่อสรางความ เขาใจและเพื่อใหบรรลุตามมาตรฐานการเรียนรูของรายวิชา ซึ่งการเรียนรูเนื้อหาและการปฏิบัติ กิจกรรมทายบท ควรปฏิบัติดังนี้ 1.หารือครูประจํากลุม/ครูผูสอน เพื่อรวมกันวางแผนการเรียน (ใชเวลาเรียน 40 ชั่วโมง) 2 ศึกษาเนื้อหาจากหนังสือแบบเรียน หากมีขอสงสัยเรื่องใดสามารถศึกษาคนควา เพิ่มเติมไดจากสื่อๆหรือหารือครูประจํากลุม/ครูผูสอน เพื่อขอคําอธิบายเพิ่มเติม 3.ทํากิจกรรมทายบทตามที่กําหนด 4. เขาสอบวัดผลการเรียนรูตามที่กําหนด 5. สรางความเขาใจเกี่ยวกับการประเมินผลรายวิชา ซึ่งมีคะแนนเต็ม 100 คะแนน จาก การศึกษาหนังสือรายวิชานี้ เพื่อแสดงใหเห็นกระบวนการเรียนรู และนําความรูไปใชโดยทําตามที่ครู กําหนดและจัดทําเปนรูปแบบเอกสารความรู ดังนี้ 5.1 คะแนนระหวางภาคเรียน 60 คะแนน แบงสวนคะแนนตามกิจกรรม ไดแก 1) ทํากิจกรรมทายบทเรียน 20 คะแนน โดยทํากิจกรรมทายบทใหครบถวน 2) ทําบันทึกการเรียนรู 20 คะแนน โดยสรุปเนื้อหาหรือวิเคราะหเนื้อหาจาก การศึกษาหนังสือรายวิชานี้ เพื่อแสดงใหเห็นกระบวนการเรียนรูและนําความรูไปใชโดยทําตามที่ครู กําหนดและจัดทําเปนรูปแบบเอกสารความรู ดังนี้
  • 6.
    เ ท คโ น โ ล ยี ชี ว ภ า พ | 5 - สวนบันทึกการเรียนรู (เนื้อหาประกอบดวย ชื่อ-นามสกุล รหัส ประจําตัว ระดับการศึกษา ศูนยการเรียนกศน. ของผูเรียนและศูนยการศึกษานอกระบบและ การศึกษาตามอัธยาศัยกลุมเปาหมายพิเศษ) - สวนการบันทึกการเรียนรู (เนื้อหาประกอบดวย หัวขอ/เรื่องที่ศึกษา และจุดประสงคที่ศึกษาและขั้นตอนโดนระบุวามีวิธีรวบรวมอยางไร นําขอมูลมาใชอยางไร -สวนสรุปเนื้อหา (สรุปสาระความรูสําคัญตามเนื้อหาที่ไดบันทึกการ เรียนรู) -ประโยชนที่เกิดกับผูเรียน (บอกความรูที่รับและนํามาพัฒนาตนเอง/ การนําไปประยุกตใหในรายวิชาอื่นๆ หรือในชีวิตประจําวัน) 3) ทํารายงานหรือโครงงาน คิดสัดสวน 20 คะแนนโดยจัดทําเนื้อหาหรือ โครงงานตามที่ครูกําหนด รูปแบบเอกสารรายงานหรือโครงการดังนี้ 3.1) การทํารายงานหรือโครงการตามที่ครูมอบหมายใหดําเนินตาม รูปแบบกระบวนการทํารายงานหรือโครงงานตามรูปแบบดังนี้ -ปก (เรื่องที่รายงาน รายละเอียดเกี่ยวกับตัวผูเรียน:ชื่อ-นามสกุล รหัส ประจําตัว ระดับการศึกษา ศูนยการเรียน กศน.ของผูเรียนและศูนยการศึกษานอกระบบและ การศึกษาตามอัธยาศัยกลุมเปาหมายพิเศษ -คํานํา -สารบัญ -สวนเนื้อหา (หัวขอหลัก หัวขอยอย) -สวนเอกสารอางอิง 3.2) การทําโครงงาน ตามที่ครูมอบหมายและดําเนินการตาม กระบวนการทํางาน โดยจัดทําตามรูปแบบเอกสาร ดังนี้ -ปก (เรื่องที่โครงงาน รายละเอียดเกี่ยวกับตัวผูเรียน:ชื่อ-นามสกุล รหัส ประจําตัว ระดับการศึกษา ศูนยการเรียน กศน.ของผูเรียนและศูนยการศึกษานอกระบบและ การศึกษาตามอัธยาศัยกลุมเปาหมายพิเศษ -หลักการและเหตุผล -วัดถุประสงค -เปาหมาย
  • 7.
    เ ท คโ น โ ล ยี ชี ว ภ า พ | 6 -ขอบเขตของการศึกษา -วิธีการดําเนินงานและรายละเอียดของแผน -ระยะเวลาดําเนินงาน -งบประมาณ -ผลที่คาดวาจะไดรับ 5.2 คะแนนปลายภาคเรียน 40 คะแนน ผูเรียนตองเขาสอบวัดความรูปลายภาคเรียนโดยใช เครื่องมือ (ขอสอบแบบปรนัยหรืออัตนัย) ของศูนยการศึกษานอกระบบและการศึกษาตามอัธยาศัย กลุมเปาหมายพิเศษ สวนที่ 2 เนื้อหาสาระและกิจกรรมทายบท ผูเรียนตองวางแผนการเรียน ใหสอดคลองกับระยะเวลาของรายวิชาและตองศึกษาเนื้อหา สาระตามที่กําหนดในรายวิชาใหละเอียดครบถวน เพื่อใหเปนไปตามมาตรฐานการเรียนรูของ รายวิชา ซึ่งในรายวิชานี้ไดแบงเนื้อหาออกเปน 3 บท ดังนี้ บทที่ 1 ความหมายและความสําคัญของสารเคมีและเคมีภัณฑ บทที่ 2 ผลของปฏิกิริยาเคมีตอสิ่งมีชีวิตและสิ่งแวดลอม บทที่ 3 สารเคมีในบาน สวนกิจกรรมทายบท เมื่อผูเรียนไดศึกษาเนื้อหาแตละบท/ตอนแลว ตองทํากิจกรรมทาย บทเรียนหรือแบบฝกหัด ตามที่กําหนดใหครบถวน เพื่อสะสมเปนคะแนนระหวางเรียน( 20 คะแนน) สวนที่ 3 แนวตอบกิจกรรมทายบทเรียนหรือแบบฝกหัดและหรือเฉลยยอย แนวตอบกิจกรรมทายบทเรียนหรือแบบฝกหัดและหรือเฉลยยอย จัดทําแยกในบท เรียงลําดับ
  • 8.
    เ ท คโ น โ ล ยี ชี ว ภ า พ | 7 โครงสร้าง พว32007 เทคโนโลยีชีวภาพ สาระสําคัญ เทคโนโลยีชีวภาพ เป็นกระบวนการที่รวบรวมและนําเอาหลักการความรู้ วิทยาการ และ เทคนิคต่าง ๆ ทางชีวเคมี จุลชีววิทยา วิศวกรรมเคมี ชีวเคมี วิศวกรรมกระบวนการที่มีความสัมพันธ์กัน มาใช้เพื่อให้สามารถใช้ประโยชน์จากจุลินทรีย์ เอ็นไซม์ เซลล์และส่วนประกอบของเซลล์ของสิ่งมีชีวิต ต่าง ๆ เทคโนโลยีชีวภาพได้ถูกนํามาใช้ประโยชน์ทั้งทางด้าน เกษตรกรรม อาหาร การแพทย์ และเภสัช กรรม โดยมีวัตถุประสงค์ต่าง ๆ อาทิ เพื่อลดปริมาณการใช้สารเคมี เพื่อเพิ่มพื้นที่เพาะปลูก เพื่อเพิ่ม ผลผลิตทางการเกษตร เพื่อคิดค้นอาหารที่ให้คุณค่าทางโภชนาการสูงขึ้น เพื่อค้นคิดตัวยาป้องกันและ รักษาโรค ซึ่งล้วนเป็นการนําเทคโนโลยีชีวภาพมารับใช้ประชากรโลก ในการสร้างสรรค์พัฒนาให้มวล มนุษย์สามารถมีคุณภาพชีวิตที่ดียิ่งขึ้น ปัจจุบัน มีการนําวิทยาการด้านเทคโนโลยีชีวภาพมาใช้ประโยชน์อย่างกว้างขวาง ที่เด่นชัดที่สุด คือ ในทางการแพทย์และการเกษตร ทั้งนี้เนื่องจากความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีชีวภาพได้ก่อให้เกิด ความหวังใหม่ ๆ ในการคิดค้นหนทางแก้ปัญหาสําคัญที่โลกกําลังเผชิญอยู่ทั้งทางด้านเกษตรกรรม อาหาร การแพทย์ และเภสัชกรรม ผลการเรียนรู้ที่คาดหวัง 1.สามารถอธิบายความหมายของเทคโนโลยีชีวภาพได้ 2.อธิบายหลักการ การโคลนนิ่ง การสร้างและดัดแปลงสิ่งมีชีวิตทางพันธุวิศวกรรม เซลล์ต้น กําเนิด การเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อพืชได้ 3.อธิบายวิธีการและขั้นตอนของการเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อพืชได้ 4.สามารถบอกประโยชน์และผลกระทบของเทคโนโลยีชีวภาพต่อมนุษย์ สิ่งแวดล้อมและ เศรษฐกิจได้ ขอบข่ายเนื้อหา บทที่ 1 ความหมายเทคโนโลยีชีวภาพ บทที่ 2 การโคลนนิ่ง บทที่ 3 การสร้างและดัดแปลงสิ่งมีชีวิตทางพันธุวิศวกรรม บทที่ 4 เซลล์ต้นกําเนิด บทที่ 5 การเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อพืช บทที่ 6 ประโยชน์และผลกระทบของเทคโนโลยีชีวภาพต่อมนุษย์ สิ่งแวดล้อม และเศรษฐกิจ
  • 9.
    เ ท คโ น โ ล ยี ชี ว ภ า พ | 8 บทที่ 1 เทคโนโลยีชีวภาพ (Biotechnology) คําว่า “เทคโนโลยีชีวภาพ” หรือ Biotechnology อาจจะฟังดูแล้วเป็นศัพท์ทางวิชาการ แต่ แท้จริงเทคโนโลยีชีวภาพไม่ใช่เรื่องใหม่แต่อย่างใด หากแต่มนุษย์เราได้นําประโยชน์จากกระบวนการ ทางเทคโนโลยีชีวภาพเข้ามาใช้เป็นส่วนหนึ่งในชีวิตเราเป็นเวลาหลายปีเพื่อการแปรรูปอาหารและถนอม อาหารในสมัยโบราณประมาณ 6,000 ปีก่อนคริสตกาล ชาวสุเมเรียนและบาบิโลเนียนเริ่มรู้จักการนํา ยีสต์มาหมักเบียร์ ต่อมาชาวอียิปต์ได้ค้นพบการทําขนมปังโดยใช้เชื้อยีสต์ลงไปในแป้งสาลี ในเอเชียมี การค้นพบวิธีถนอมอาหารในรูปแบบง่าย ๆ ได้แก่ การหมักดองอาหาร เช่น เต้าเจี้ยว แหนม ปลาร้า ผัก ดอง ซีอิ๊ว การทําข้าวหมาก สุราพื้นบ้านเป็นต้น ความหมายของเทคโนโลยีชีวภาพ การใช้เทคโนโลยีชีวภาพ หมายถึง การนําสิ่งมีชีวิต หรือผลิตภัณฑ์จากสิ่งมีชีวิต หรือสังเคราะห์ จากสิ่งมีชีวิต มาปรับปรุงพืช สัตว์ หรือผลิตภัณฑ์อาหาร เพื่อประโยชน์เฉพาะตามต้องการได้มีการนํา เทคโนโลยีชีวภาพมาใช้ประโยชน์ทางด้านเกษตรกรรม เช่น เทคโนโลยีการเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อ เทคโนโลยีชีวภาพเพื่อปรับปรุงพันธุ์พืช เทคโนโลยีชีวภาพเพื่อพัฒนาและปรับปรุงพันธุ์สัตว์ United Nations Convention on Biological Diversityได้ให้นิยามของ เทคโนโลยีชีวภาพ ไว้ว่า “Any technological application that uses biological systems, living organisms, or derivatives thereof, to make or modify products or processes for specific use” “การประยุกต์ใช้เทคโนโลยีต่างๆทางด้านวิทยาศาสตร์มาใช้กับ ระบบของสิ่งมีชีวิต หรือ สิ่งมีชีวิต หรือ ชิ้นส่วนของสิ่งมีชีวิต เพื่อสร้างหรือปรับปรุง ผลิตภัณฑ์ หรือ กระบวนการ เพื่อมาใช้ประโยชน์ เฉพาะด้าน” กล่าวได้ว่าเทคโนโลยีชีวภาพเป็นสหวิทยาการประกอบมาจากหลายสาขาวิชา เช่น ชีววิทยา เคมี ฟิสิกส์ จุลชีววิทยา ชีววิทยาโมเลกุล วิศวกรรม พันธุวิศวกรรม สรีรวิทยา ชีวเคมี การเกษตร การแพทย์ การอุตสาหกรรม สิ่งแวดล้อม กาพลังงานและอื่นๆอีกมากมายที่นําความรู้และพื้นฐาน เกี่ยวกับสิ่งมีชีวิตมาใช้ให้เกิดประโยชน์ ในปัจจุบันการพัฒนาด้านเทคโนโลยีชีวภาพได้ก้าวหน้าอย่างรวดเร็ว นับตั้งแต่นักวิทยาศาสตร์ รุ่นใหม่ ประสบความสําเร็จในการคัดเลือกจุลินทรีย์ที่เหมาะสมมาใช้ให้เป็นประโยชน์ ตลอดไปจนถึง การริเริ่มนํายีน (Gene) หรือหน่วยพันธุกรรมของสิ่งมีชีวิตมาศึกษาการถ่ายทอดลักษณะพิเศษเพื่อ
  • 10.
    เ ท คโ น โ ล ยี ชี ว ภ า พ | 9 นํามาใช้ประโยชน์ทางด้านเกษตรกรรม อาหาร ยาป้องกันและรักษาโรคปัจจุบัน ประเทศที่พัฒนาแล้ว เช่น สหรัฐอเมริกา ญี่ปุ่น ต่างมีนโยบายสนับสนุนการค้นคว้านําเทคโนโลยีชีวภาพมาใช้ให้เป็นประโยชน์ เพราะเชื่อว่าวิทยาการแขนงนี้จะช่วยให้สามารถคิดค้นตัวยาใหม่ ๆ และผลผลิตด้านอาหารและเกษตร ของโลกเพิ่มมากขึ้น พอเพียงสําหรับประชากรโลกในอนาคต ประเภทของเทคโนโลยีชีวภาพ เทคโนโลยีชีวภาพแบ่งเป็น 2 ลักษณะ คือ เทคโนโลยีชีวภาพแบบดั้งเดิม เป็นเทคโนโลยีชีวภาพที่มนุษย์รู้จักกันมานาน ไม่ต้องใช้เทคนิค วิธีการทางวิทยาศาสตร์และวิทยาการสูงมากนักเช่น การทําเหล้า อาหารหมักดอง การผลิตปุ๋ยหมัก การ ใช้สิ่งมีชีวิตในการควบคุมและกําจัดศัตรูพืช เป็นต้น เทคโนโลยีชีวภาพสมัยใหม่ เป็นเทคโนโลยีชีวภาพที่ต้องใช้ความรู้และเทคนิควิธีการทาง วิทยาศาสตร์ชั้นสูงที่เกี่ยวข้องกับสารพันธุกรรม เพื่อก่อให้เกิดการเปลี่ยนแปลงทางพันธุกรรมในสิ่งมีชีวิต เช่น การโคลนนิ่ง พันธุวิศวกรรรม เป็นต้น เทคโนโลยีชีวภาพ มีความสําคัญอย่างไร เทคโนโลยีชีวภาพได้ถูกนํามาใช้ประโยชน์ทั้งทางด้านเกษตรกรรม อาหาร การแพทย์ และเภสัช กรรม โดยมีวัตถุประสงค์ต่าง ๆ อาทิ เพื่อลดปริมาณการใช้สารเคมี เพื่อเพิ่มพื้นที่เพาะปลูก เพื่อเพิ่ม ผลผลิตทางการเกษตร เพื่อคิดค้นอาหารที่ให้คุณค่าทางโภชนาการสูงขึ้น เพื่อค้นคิดตัวยาป้องกันและ รักษาโรค ซึ่งล้วนเป็นการนําเทคโนโลยีชีวภาพมารับใช้ประชากรโลก ในการสร้างสรรค์พัฒนาให้มวล มนุษย์สามารถมีคุณภาพชีวิตที่ดียิ่งขึ้นปัจจุบัน มีการนําวิทยาการด้านเทคโนโลยีชีวภาพมาใช้ประโยชน์ อย่างกว้างขวาง ที่เด่นชัดที่สุดคือ ในทางการแพทย์และการเกษตร ทั้งนี้เนื่องจากความก้าวหน้าทาง เทคโนโลยีชีวภาพได้ก่อให้เกิดความหวังใหม่ ๆ ในการคิดค้นหนทางแก้ปัญหาสําคัญที่โลกกําลังเผชิญอยู่ ทั้งทางด้านเกษตรกรรม อาหาร การแพทย์ และเภสัชกรรมอันได้แก่ ความพยายามจะลดปริมาณการใช้สารเคมีในเกษตรกรรม ด้วยการคิดค้นพันธุ์พืชใหม่ที่ ต้านทานโรคศัตรูพืชอันจะช่วยลดปัญหาการใช้สารเคมีซึ่งเป็นหนึ่งในต้นเหตุของปัญหาด้านสิ่งแวดล้อม ความพยายามจะเพิ่มพื้นที่เพาะปลูกของโลก ด้วยการปรับปรุงพันธุ์พืชใหม่ ที่ทนทานต่อภาวะ แห้งแล้ว หรืออุณหภูมิที่สูงหรือต่ําเกินไป ความพยายามจะเพิ่มผลผลิตทางการเกษตรของโลก ด้วยการคิดค้นปรับปรุงพันธุ์พืชและพันธุ์ สัตว์ที่ทนทานต่อโรคภัยและให้ผลิตสูงขึ้น
  • 11.
    เ ท คโ น โ ล ยี ชี ว ภ า พ | 10 ความพยายามจะค้นคิดอาหารที่ให้คุณค่าทางโภชนาการสูงขึ้นหรือมีคุณสมบัติที่มีประโยชน์ต่อ ผู้บริโภคมากขึ้น เช่นอาหารไขมันต่ํา อาหารที่คงความสดได้นานกว่า อาหารที่มีอายุการบริโภคนานขึ้น โดยไม่ต้องใส่สารเคมี เป็นต้น ความพยายามจะค้นคิดตัวยาป้องกันและรักษาโรคติดต่อหรือโรคร้ายแรงต่าง ๆ ที่ยังไม่มีวิธี รักษาที่ได้ผล เช่น การคิดตัวยาหยุดยั้งการลุกลามของเนื้อเยื่อมะเร็งแทนการใช้สารเคมีทําลาย การคิดค้นวัคซีนป้องกันไวรัสตับอักเสบชนิดต่าง ๆ วิธีการทางเทคโนโลยีชีวภาพ การนําเทคโนโลยีมาใช้เพื่อก่อให้เกิดการเปลี่ยนแปลงทางพันธุกรรมในสิ่งมีชีวิต มีหลากหลาย วิธีซึ่งมีทั้งวิธีการแบบดั้งเดิมและแบบสมัยใหม่ ตัวอย่างของวิธีการทางเทคโนโลยีชีวภาพมีดังต่อไปนี้ - การโคลนนิ่ง - การสร้างและดัดแปลงสิ่งมีชีวิตทางพันธุวิศวกรรม - การใช้เซลล์ต้นกําเนิดเพื่อการพัฒนา - การเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อพืช
  • 12.
    เ ท คโ น โ ล ยี ชี ว ภ า พ | 11 บทที่ 2 การโคลนนิ่ง โคลนนิ่ง (cloning) เป็นกระบวนการสืบพันธุ์โดยไม่อาศัยเพศชนิดหนึ่ง มนุษย์รู้จักโคลนนิ่งมา แต่สมัยโบราณแล้ว แต่เป็นการ รู้จักโคลนนิ่งที่เกิดกับพืช นั่นคือ การขยายพันธุ์พืชโดยไม่อาศัย กระบวนการที่เกี่ยวกับเพศของพืชเลย โคลนนิ่งที่เป็นการขยายพันธุ์พืชหรือสืบพันธุ์โดยไม่อาศัยเพศที่ เป็นที่รู้จักและเรียกกันในภาษาไทยของเราว่า“การเพาะชําพืช”เช่น การตัด ปักชํา ส่วนที่ตัดเป็นชิ้น เล็กๆจากพืช เช่น กิ่ง ใบ ราก เมื่อนําไปปักชําจะสามารถเจริญเติบโตเป็นพืชใหม่ได้ และมีองค์ประกอบ ทางพันธุกรรมเหมือนต้นเดิมทุกประการ การเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อ โดยการใช้เซลล์ อวัยวะ เนื้อเยื่อ และ โพรโทพลาสต์ของพืชมาเลี้ยงในสารอาหารและจัดให้อยู่ในสภาวะที่เหมาะสม ส่วนต่างๆเหล่านั้นจะ เจริญเติบโตเป็นพืชใหม่ที่มีลักษณะตรงตามพันธุ์เดิมทุกประการ สําหรับเรื่องการโคลนนิ่งของสัตว์และ มนุษย์ก็เป็นกระบวนการสืบพันธุ์แบบไม่อาศัยเพศ เช่นกัน คําว่าโคลน (clone) มาจากคําภาษากรีกว่า “Klone” แปลว่า แขนง กิ่ง ก้าน ซึ่งใช้อธิบายการแบ่งตัวแบบไม่มีเพศ (asexual) ในพืชและสัตว์ การ โคลนนิ่งสัตว์ คือการผลิตสัตว์ให้มีลักษณะทาง กายภาพ (phenotype) และทางพันธุกรรม (genotype) เหมือนกัน (identical twin) โดยไม่ใช้เซลล์สืบพันธุ์เพศผู้และเพศเมียมาผสมกัน ใน ภาษาอังกฤษเรียกว่า “genetic duplication” ดังนั้นการโคลนนิ่งจึงเป็นการทําสิ่งมีชีวิตให้เป็นแฝดเหมือนกัน คือ มีเพศเหมือนกัน สีผิว เหมือนกัน หมู่เลือดเหมือนกัน ตําหนิเหมือนกัน เป็นต้นซึ่งในทางธรรมชาติโดยเฉพาะในสัตว์เกิด ปรากฏการณ์การเกิดแฝดขึ้นได้น้อยมาก การโคลนนิ่งที่ทําได้ยากที่สุดคือการโคลนนิ่งสัตว์ นักวิทยาศาสตร์ได้พยายามโคลนนิ่งสัตว์มาเป็นเวลานานแล้ว ซึ่งการโคลนนิ่งสัตว์ไม่มีกระดูกสันหลังบาง ชนิดทําได้ง่ายมาก เช่น ถ้าเราตัดปลาดาวออกเป็นสองส่วน แต่ละส่วนจะสามารถงอกเป็นปลาดาวตัว ใหม่ทั้งตัวได้ แต่การโคลนนิ่งสัตว์มีกระดูกสันหลังทําได้ยากกว่ามาก
  • 13.
    เ ท คโ น โ ล ยี ชี ว ภ า พ | 12 ประวัติและวิวัฒนาการของการโคลนนิ่ง ปี พ.ศ. ผู้ค้นคว้าวิจัย การค้นคว้า 2423 วิลเฮม รูกซ์ และ ออกุสต์ ไวส์มันน์ ทฤษฎีพัฒนาการระยะแรกของสิ่งมีชีวิต เซลล์สืบพันธุ์เป็นตัว ถ่ายทอดชุดของมรดก ทางพันธุกรรมที่สมบูรณ์ ขณะที่เซลล์ประเภท ที่ไม่ใช้เซลล์สืบพันธุ์บางประเภทเท่านั้น ที่สามารถถ่ายทอดลักษณะ ทางพันธุกรรมได้ 2431 วิลเฮมล์ รูกซ์ ได้นําทฤษฎีดังกล่าวไปทดลองในห้องปฏิบัติการเป็นครั้งแรก ด้วย การแยกเซลล์ตัวอ่อนของเซลล์กบด้วยเข็มที่ร้อน ทําให้เกิด วิวัฒนาการครึ่งหนึ่งของตัวอ่อน 2437 ฮันส์ ไดรซ์ ได้แยกบลาสโตเมียร์ออกจากตัวอ่อนของเม่นทะเล และเฝ้าดู พัฒนาการของบลาสโตเมียร์ไปเป็นดักแด้ การทดลองของไดรซ์ได้ไป หักล้างทฤษฎีของไวส์มันน์ รูกซ์ 2444 ฮันส์ สเปอร์มัน ได้แยกตัวอ่อน 2 เซลล์ของซาลามานเดอร์ออกเป็น 2 ส่วน ปรากฏ ว่าสําเร็จและพัฒนาเป็นดักแด้ 2 ตัว 2457 ฮันน์ สเปอร์มัน ได้ทําการย้ายนิวเคลียส โดยใช้เส้นผมของเด็กทารกเขาได้ทําให้ บางส่วนของตัวอ่อนที่ได้รับการผสมแล้วหดเล็กลง เพื่อให้นิวเคลียส ไปรวมอยู่ที่ด้านเดียวและให้โปรโตพลาสซึ่มของเซลล์ไปอยู่อีกด้าน ในขณะที่เซลล์ด้านที่มีนิวเคลียสแยกตัวออกไปเป็นเซลล์ 16 เซลล์ นิวเคลียสก็ได้ไปรวมกับโปรโตพลาสซึ่มอีกด้านหนึ่ง ส่วนอีกด้านก็มี การแบ่งเซลล์เช่นกันทําให้เกิดพัฒนาการของตัวดักแด้แฝดโดยที่ตัว หนึ่งเกิดก่อนเล็กน้อย 2495 โรเบิร์ต บริกส์ และ โทมัส คิง3 ได้ย้ายนิวเคลียสจากตัวอ่อนของกบเข้าไปปลูกในเซลล์เพศเมีย ซึ่งไม่ สามารถสืบพันธุ์ได้และพัฒนาออกมาเป็นลูกกบและหลายตัวใน จํานวนนี้ได้เติบโตไปเป็นกบตัวเล็กๆ เทคนิคการปลูกถ่ายนิวเคลียสนี้ ต่อมาได้กลายเป็นรูปแบบเบื้องต้นของการโคลนนิ่งสิ่งมีชีวิตหลาย เซลล์
  • 14.
    เ ท คโ น โ ล ยี ชี ว ภ า พ | 13 ปี พ.ศ. ผู้ค้นคว้าวิจัย การค้นคว้า 2504- 2505 จอห์น เกอร์ดอน และโรเบิร์ต แม็คคิน เนลล์ ประสบความสําเร็จในการสร้างโคลนนิ่งของกบจากเซลล์ต้นแบบที่ เป็นของลูกอ๊อดตัวโตขึ้นโดยใช้เซลล์ลําไส้ของลูกอ๊อด ซึ่งนับเป็น เซลล์ที่มีพัฒนาการจากเซลล์ที่เป็นเพียงตัวอ่อนลูกกบใหม่ๆ ได้ปลูกแครอทจากเซลล์รากของแครอท การทดลองครั้งนี้และการ ทดลองกับสัตว์สะเทิ้นน้ําสะเทิ้นบกบางชนิดเมื่อก่อนหน้านี้ ทําให้ นักวิทยาศาสตร์เชื่อว่าการโคลนนิ่งจากเซลล์ที่แตกต่างกันของสัตว์ เป็นสิ่งที่สามารถเป็นไปได้ 2507 เอฟ สจ๊วร์ต จอห์น เกอร์ดอน และวี อูลิงเกอร์ 2509 ประสบความสําเร็จในการโคลนนิ่งตัวเต็มวัยของกบ โดยการฉีดเซลล์ จากลําไส้เล็กของตัวอ่อนกบ เจมส์ แม็คกราธ และ2516 เดเวอร์ โซลเดอร์ พัฒนาเทคนิคการเปลี่ยนถ่ายนิวเคลียสสําหรับตัวอ่อนของสัตว์เลี้ยง ลูกด้วยนม ใช้เซลล์จากผิวหนังของกบที่เป็นกบโตแล้วไปทําโคลนนิ่งเกิดเป็นลูกอ๊ อดได้สําเร็จหลายตัวแต่ส่วนใหญ่ก็ตายหมด มีเหลืออยู่เพียงตัวเดียว ที่เจริญเติบโตเป็นกบเต็มตัว 2518 จอห์น เกอร์ดอน 2519 ปีเตอร์ ฮอปป์ และ คาร์ล อิลล์เมนซี สร้างหนูโคลนขึ้นมาจํานวน 7 ตัว แต่ทดลองเฉพาะหนูโคลนที่เป็นตัว เมียไม่สามารถผลิตหนูโคลนที่เป็นตัวผู้ได้ 2529 สตีน วิลลาสเซน ได้ทดลองโคลนนิ่งแกะ 2536 เอ็ม ซิมส์ และเอ็น เฟิร์สต์ ได้ถ่ายนิวเคลียสจากเซลล์ที่มีการปลูกตัวอ่อนลงไปซึ่งได้ผลเป็นลูกวัว 2540 เอียน วิลมุต (Ian Wilmut) สร้างแกะโคลนขึ้นมาได้สําเร็จเป็นจํานวน 9 ตัวโคลนนิ่งเหมือนกัน แต่มีอยู่ตัวหนึ่ง คือ ดอลลี่(Dolly) ที่โด่งดังไปทั่วโลก
  • 15.
    เ ท คโ น โ ล ยี ชี ว ภ า พ | 14 ปี พ.ศ. ผู้ค้นคว้าวิจัย การค้นคว้า 2541 นักวิทยาศาสตร์ของ บริษัท Advance cell technology ได้โคลนนิ่งมนุษย์ออกมาเป็นเอ็มบริโอ (ผ่านระยะปฏิสนธิจนเริ่ม เกาะผนังมดลูกเป็นตัวอ่อนซึ่งถ้าหากมีอายุถึง 2 เดือนก็จะเรียกว่า ทารก)ตัวแรกเมื่อเดือนพฤศจิกายน แต่เมื่อเป็นตัวได้ 2 วัน หรือ ก่อนที่จะครบ 14 วัน พวกเขาก็ทําการเผาตัวอ่อนมนุษย์ที่ได้จากการ โคลนนิ่งเหล่านี้ทิ้งไปทุกครั้ง เพื่อเป็นการปฏิบัติตามข้อกําหนดบังคับ การ วิจัยเรื่องโคลนนิ่งมนุษย์ของสหรัฐที่ระบุว่าให้เผาทําลายก่อนที่ ตัวอ่อนจะมีอายุถึง 14 วัน พวกเขาก็จัดการเผาตัวอ่อนมนุษย์โคลน นิ่งทุกครั้ง ตามกฎข้อบังคับการวิจัย 1 วิโรจน์ ไววานิชกิจ , พ.บ., อาจารย์, ภาควิชาเวชศาสตร์ชันสูตร คณะแพทยศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย ,มกราคม 2544. ที่มา http://medinfo.psu.ac.th/smj2/191/1919.html การโคลนพืช 1. การตัด ปักชํา ส่วนที่ตัดเป็นชิ้นส่วนเล็กๆ จากพืช เช่น กิ่ง ใบ ราก เมื่อนําไปปักชํา จะสามารถ เจริญเติบโตเป็นพืชใหม่ได้ และมีองค์ประกอบทางพันธุกรรมเหมือนต้นเดิมทุกประการ ตัวอย่างส่วน ของพืชที่ใช้ในการตัด ปักชํา ได้แก่ 1. กิ่ง เช่น พู่ระหง ฤาษีผสม ชบา พลูด่าง โกสน มะลิ ภาพวิธีการโคลนพืชด้วยกิ่ง ภาพจาก https://www.myfirstbrain.com/student_view.aspx?ID=36904
  • 16.
    เ ท คโ น โ ล ยี ชี ว ภ า พ | 15 2. ราก เช่น กระชาย มันสําปะหลัง แครอท หัวผักกาด ภาพวิธีการโคลนพืชด้วยราก ภาพจาก http://www.sawongvit.com/elearning/math/mongkon/content1/content1.htm 3. ใบ เช่น โคมญี่ปุ่น ต้นตายใบเป็น กุหลาบหิน เศรษฐีพันล้าน ภาพวิธีการโคลนพืชด้วยใบ ภาพจาก http://www.bansuanporpeang.com 2. การเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อ โดยการใช้เซลล์ อวัยวะ เนื้อเยื่อ และโพรโทพลาสต์ของพืชมาเลี้ยงใน สารอาหารและจัดให้อยู่ในสภาวะที่เหมาะสมส่วน ต่าง ๆ เหล่านั้นจะเจริญเป็นพืชใหม่ที่มีลักษณะตรง ตามพันธุ์เดิมทุกประการ เช่น การขยายพันธุ์กล้วยไม้ ข้าว ปาล์มน้ํามัน ยาสูบ
  • 17.
    เ ท คโ น โ ล ยี ชี ว ภ า พ | 16 การโคลนนิ่งสัตว์ การพัฒนาวิทยาการทางด้านโคลนนิ่งเซลล์สัตว์นั้นได้เริ่มมาตั้งแต่ พ.ศ. 2423 หรือ 120 ปี ที่ ผ่านมา การทดลองค้นคว้าวิจัยได้ เกิดขึ้นมาเป็นลําดับ อาจจะมีทิ้งช่วงบ้างไปตามกาลเวลา แต่ความ พยายามคิดค้นก็มิได้หยุดนิ่ง จุดเริ่มต้นการทําโคลนนิ่ง สัตว์เกิดขึ้นเมื่อต้นทศวรรษที่ 50 โดยนักชีววิทยา อเมริกันสองคน คือ โรเบิร์ต บริกกส์ (Robert W. Briggs) และ โทมัส คิง (Thomas J. King) แห่ง สถาบันการวิจัยมะเร็งในฟิลาเดเฟีย ทั้งสองได้ร่วมทําการทดลองโคลนนิ่งสัตว์ โดยเริ่มต้นกับกบและได้ ริเริ่มการทํา โคลนนิ่งด้วยวิธีการถ่ายโอนนิวเคลียส (nuclear transfer) โดยอาศัย เทคนิคที่พัฒนาโดย Sperman ซึ่งกลายเป็นวิธีการทําโคลนนิ่งที่ ใช้กันทั่วไป เมื่อเข้าสู่ศตวรรษที่ 21 การโคลนนิ่งสัตว์ครั้ง แรกๆ ได้ประสบความสําเร็จคือ การโคลนนิ่งแกะ Dolly ซึ่งเป็นสัตว์ใหญ่ โคลนนิ่งตัวแรกของโลก ความสําเร็จนี้ได้จุดประกายในการที่จะค้นพบเรื่องการเพาะเซลล์ ภาพที่ โครงสร้าง DNA ภาพที่ แกะ “ดอลลี่” ที่เกิดจากการโคลนนิ่งตัวแรกของโลก ที่มา www.futura-sciences.com/img/dolly.jpg ที่มา http://architecture.mit.edu/~carlo/genetic%20code%20spiral.gif วิธีโคลนนิ่งทางวิทยาศาสตร์สามารถทําได้ 2 วิธี คือ 1. การแยกเซลล์หรือตัดแบ่งตัวอ่อนในระยะก่อนการฝังตัว (blastomeric separation or embryo bisection) 1.1 การแยกเซลล์ (blastomere separation) หลังปฏิสนธิตัวอ่อนระยะ 1 เซลล์จะมีการ แบ่งตัวเป็นทวีคูณ จากหนึ่งเป็นสอง สองเป็นสี่ สี่เป็นแปด เรื่อยๆไป หากต้องการทําแฝดเราสามารถทํา โดยการแยกเซลล์เดี่ยวๆ ออกมา เช่น หากเป็น 2 เซลล์ ก็นํามาแยกเป็น 1:1 หรือหากเป็น 4 ก็แยกเป็น 4 ส่วน 1:1:1:1 เป็นต้น อย่างไรก็ตามพบว่าการเจริญเป็นตัวอ่อนปกติหรือตัวเต็มวัยตัวอ่อนหลังแบ่งต้อง ประกอบด้วยเซลล์จํานวนหนึ่งที่เพียงพอ หากแบ่งแล้วไม่พอเพียงก็ไม่สามารถเจริญเป็นตัวอ่อนที่ปกติ หรือตัวเต็มวัยได้จึงเป็น ข้อจํากัดที่สําคัญอย่างหนึ่ง
  • 18.
    เ ท คโ น โ ล ยี ชี ว ภ า พ | 17 1.2 การตัดแบ่งตัวอ่อน ( embryo bisection ) ตัวอ่อน ระยะมอรูล่า หรือ ระยะบลาสโตซีส สามารถแบ่งเป็น 2 ส่วนเท่าๆ กัน โดยใช้ใบมีดขนาดเล็ก (microblade) ติดกับเครื่องมือพิเศษที่เรียกว่า “micromanipulator” ข้อแตกต่างของการตัดแบ่งระยะ มอรูล่าและระยะบลาสโตซีส คือ แนวการ แบ่ง หากเป็นตัวอ่อนระยะมอรูล่าสามารถแบ่งในแนวใดก็ได้ให้สมดุลย์ (symmetry) แต่หากเป็น ตัวอ่อนระยะบลาสโตซีสต้องตัดแบ่งในแนวที่ผ่านเซลล์ภายในที่เรียกว่า อินเนอร์เซลล์แมส (inner cell mass, ICM) ทั้งนี้เพราะ ตัวอ่อนระยะนี้เซลล์ได้มีการเปลี่ยนแปลงไปแล้ว (differentiation) แม้ว่าการโคลนสัตว์แบบการแยกเซลล์หรือการตัดแบ่งตัวอ่อน นี้มีข้อดีคือสามารถทํา ได้เร็ว ไม่ต้องมีขั้นตอนมากมาย แต่ก็มีข้อจํากัดคือไม่สามารถแบ่งตัวอ่อนได้มากตามจํานวนเซลล์ 2. การย้ายฝากนิวเคลียส (nuclear transfer or nuclear transplantation) การย้ายฝากนิวเคลียส เป็นวิธีการที่ค่อนข้างจะซับซ้อน โดยมีรายละเอียดขั้นตอนโดยย่อคือ 2.1 เตรียมโอโอไซต์ตัวรับ (oocyte recipient preparation) 2.2 เตรียมนิวเคลียสจากตัวอ่อน ต้นแบบ (nuclear donor preparation) 2.3 ดูดเอานิวเคลียสตัวอ่อนให้ใส่ไปยัง ไซโตพลาสซึมของโอโอไซต์ (nuclear transfer) 2.4 เชื่อม นิวเคลียสให้ติดกับไซโตพลาสซึมของโอโอไซต์ (oocyte-nuclear fusion) 2.5 การเลี้ยงนําตัวอ่อน (embryo culture) 2.6 การย้ายฝากตัวอ่อน (embryo transfer) ภาพจาก http://takanoex.exteen.com/20080928/entry-1
  • 19.
    เ ท คโ น โ ล ยี ชี ว ภ า พ | 18 ประโยชน์ของการโคลนนิ่ง 1. มีประโยชน์ในการอนุรักษ์พันธุ์พืชหรือสัตว์ที่หายากและใกล้สูญพันธุ์ ให้แพร่ขยายจํานวน ขึ้นได้อย่างรวดเร็วกว่าการผสมพันธุ์กันตามธรรมชาติ 2. สามารถช่วยลดจํานวนสัตว์ที่ใช้ในการทดลองให้น้อยลง เนื่องจากสัตว์มีลักษณะทาง พันธุกรรม เหมือนกันทําให้ประหยัดค่าใช้จ่ายในการทดลองในทางการแพทย์ 3. เป็นการผลิตสัตว์ที่เปลี่ยนแปลงพันธุกรรมเพื่อใช้เป็นรูปแบบการทดลองเพื่อรักษาโรคของ มนุษย์ การผลิตเภสัชภัณฑ์และสารต่างๆ 4. ช่วยให้คู่สมรสที่ไม่มีโอกาสให้กําเนิดบุตรด้วยวิธีอื่น อาจมีโอกาสมากขึ้นในการให้กําเนิด บุตร 5. เป็นแนวทางในการพัฒนาการปลูกถ่ายเปลี่ยนอวัยวะ ร่างกายยอมรับอวัยวะใหม่สามารถ ลดความเสี่ยงต่อการใช้ยากดภูมิคุ้มกัน ข้อเสียของการโคลนนิ่ง 1. การทําโคลนนิ่งทําให้เกิดการคัดเลือกสายพันธุ์ที่ดีในการทําต้นแบบในทางกลับกัน อาจจะทําให้เกิดสายพันธุ์ที่ไม่ดีเกิดขึ้นได้ 2. การที่ได้สิ่งมีชีวิตที่มีความเหมือนกันทําให้เกิดการสูญเสียความมีเอกลักษณ์และความ หลากหลายอันเป็นสิ่งที่ถือว่าเป็นต้นกําเนิดของวิวัฒนาการ ถ้าสิ่งมีชีวิตมีสิ่งที่ดี เหมือนกันหมดก็จะไม่มีการพัฒนาสายพันธุ์ที่ดีขึ้น 3. มีความพยายามที่จะผลิตเนื้อเยื่อมนุษย์ เพื่อใช้ในการรักษาโรคต่าง ๆ มีความพยายาม ที่จะโคลนนิ่งมนุษย์ทั้งคน แต่อย่างไรก็ตามการกระทําดังกล่าวยังไม่เป็นที่ยอมรับ จัด ว่าเป็นปัญหาทางด้านจริยธรรม ประวัติการโคลนนิ่งในประเทศไทย ในประเทศไทยการพัฒนาของพันธุ์สัตว์เรื่องการผสมเทียม การย้ายฝากตัวอ่อน การผลิตตัว อ่อนในหลอดแก้วสิ่งต่าง ๆ เหล่านี้ เป็นพื้นฐานของการโคลนนิ่ง โครงการวิจัยมีความคิดที่จะโคลนนิ่ง สัตว์เศรษฐกิจ แต่ปัญหาและอุปสรรคของเราคือ นักวิชาการและ นักวิจัยซึ่งมีประสบการณ์ทางด้านนี้มี น้อยกว่าต่างประเทศมาก ทําให้การวิจัยและพัฒนาทําได้ช้า แต่อย่างไรก็ตามประเทศไทยก็ สามารถทําโคลนนิ่งได้สําเร็จโดย ศาสตราจารย์มณีวรรณ กมล- พัฒนะ ผู้อํานวยการโครงการ ใช้นิวเคลียร์เทคโนโลยี เพื่อส่งเสริมกิจการผสมเทียม โคนม และกระบือ ปลัก คณะสัตวแพทยศาสตร์ จุฬาลงกรณ์ มหาวิทยาลัย ได้เป็นคนแรกที่นําการใช้เทคโนโลยีนิวเคลียร์ มาผสมเทียมในกระบือและพัฒนาต่อเนื่องมากว่า 20 ปีจนประสบความสําเร็จในการ โคลนนิ่งลูกโคตัว
  • 20.
    เ ท คโ น โ ล ยี ชี ว ภ า พ | 19 แรกของประเทศไทย ชื่อว่า “อิง” ซึ่งถือเป็นลูกโคโคลนนิ่งตัวแรกของประเทศไทยและเอเชียอาคเนย์ รายที่ 3 ของเอเชีย และรายที่ 6 ของโลก โดยทําโคลนนิ่งต่อจาก ญี่ปุ่น อเมริกา ฝรั่งเศส เยอรมัน และ เกาหลี ศาสตราจารย์มณีวรรณ กมลพัฒนะ ได้นําเซลล์ใบหูของ โคแบรงกัสเพศเมียมาเป็นเซลล์ต้นแบบ โคลนนิ่งและนําตัวอ่อน ฝากไว้กับแม่โคออยในฟาร์มของ จ่าสิบโทสมศักดิ์ วิชัยกุล ที่จังหวัดราชบุรี ได้ “อิง” ลูกโคสีดํา ซึ่งเป็นลูกโคโคลนนิ่งตัวแรก ของประเทศไทย เกิดเมื่อวันที่ 6 มีนาคม พ.ศ. 2543 ศ.มณีวรรณ กมลพัฒนะ หัวหน้าโครงการฯ และทีมงานวิจัย กับลูกโคโคลนนิงตัวแรกของไทย ถ่ายเมื่อวันที่ 31 มีนาคม 2543 อิง หนัก 37.7 ก.ก. อัน หนัก 35.2 ก.ก. ภาพจาก http://www.vet.chula.ac.th/~nuclear/ETremember.htm
  • 21.
    เ ท คโ น โ ล ยี ชี ว ภ า พ | 20 บทที่ 3 การสร้างและดัดแปลงสิ่งมีชีวิตทางพันธุวิศวกรรม พันธุวิศวกรรม หมายถึง กระบวนการตัดต่อยีนโดยวิธีการตัดเอายีนของสิ่งที่มีชีวิตหนึ่งใส่เข้าไป ในยีนของสิ่งมีชีวิตหนึ่ง ทําให้ได้สิ่งมีชีวิตใหม่ที่มีคุณลักษณะตามต้องการสิ่งมีชีวิตดังกล่าวเรียกว่า สิ่งมีชีวิตดัดแปลงพันธุกรรมหรือจีเอ็มโอนั่นเอง จีเอ็มโอหรือ GMOs ย่อมาจากคําว่า Genetically Modified Organisms Genetic เป็นเรื่องที่เกี่ยวข้องกับพันธุกรรมหรือกรรมพันธุ์ Modify คือการดัดแปลง ตบแต่งเสียใหม่ Organism คือสิ่งที่มีชีวิต GMOs จึงเป็นเรื่องที่เกี่ยวข้องกับการตบแต่งหรือดัดแปลงสารพันธุกรรมในสิ่งมีชีวิต ไม่ว่าจะเป็นพืช หรือสัตว์ สารพันธุกรรม เป็นองค์ประกอบหนึ่งหรือส่วนหนึ่งของสิ่งมีชีวิตทั้งหลาย มีหน้าที่ที่จะกําหนด คุณลักษณะของสิ่งมีชีวิตนั้น ๆ หรือจะกล่าวว่าเป็นตัวควบคุมกรรมพันธุ์ของสิ่งมีชีวิตก็ได้ ตัวอย่างเช่น - กรณีที่เป็นคน บางคนมีสารพันธุกรรมทําให้ผมหยิก หรือผมสีดํา หรือผมสีทอง - กรณีที่เป็นสัตว์ เช่น หมาหลังอานก็จะมีสารพันธุกรรมที่ทําให้เขาเป็นพันธุ์หลังอาน หรือหมาบางแก้ว ที่มีสารพันธุกรรมที่ทําให้เป็นหมาที่ดุเป็นพิเศษ - กรณีที่เป็นพืช เช่น มะม่วงบางพันธุ์ที่เปรี้ยวมาก บางพันธุ์ค่อนข้างหวาน ซึ่งมะม่วงทั้งสองประเภทก็ จะมีสารพันธุกรรมเกี่ยวกับความเปรี้ยว-หวาน ที่แตกต่างกัน ในธรรมชาติ สิ่งมีชีวิต เช่น พืช ก็จะมีการผสมพันธุ์กันเองตามธรรมชาติ เกสรตัวผู้ถูกลมหรือ แมลงพาไปผสมกับเกสรตัวเมียเกิดเป็นดอกเป็นผล เกิดลูกเกิดหลานตามมา มีการคัดเลือกพันธุ์โดย ธรรมชาติ พันธุ์ไหนอ่อนแอต่อโรค-แมลง หรือสภาพดินฟ้าอากาศก็มักจะตายหรือสูญหายไป พันธุ์ที่ แข็งแรงก็จะยังคงออกลูกออกหลานต่อไป ส่วนพันธุ์ไหนที่มีคุณสมบัติดีตามที่มนุษย์ต้องการก็มีการ นําเอาไปขยายพันธุ์ต่อให้แพร่หลาย นักปรับปรุงพันธุ์พืชก็นําเอาปรากฏการณ์ดังกล่าว ผนวกกับวิชาการที่พัฒนาขึ้นมาอย่าง ต่อเนื่องโดยเฉพาะอย่างยิ่งในเรื่องพันธุกรรม ซึ่งเป็นส่วนที่เกี่ยวกับการควบคุมคุณลักษณะต่าง ๆ ของ พันธุ์พืชเอาพันธุ์พืชที่มีคุณภาพดีตามที่ต้องการอยู่แล้ว เช่น ผลผลิตดี รสชาติดี แต่อ่อนแอต่อความแห้ง แล้งไปผสมพันธุ์กับพันธุ์ที่ถึงจะมีผลผลิตต่ํา รสชาติไม่ดี แต่มีความทนทานต่อความแห้งแล้ง โดยหวังเอา พันธุกรรมที่ทนทานต่อความแห้งแล้งมาใช้ประโยชน์ ทั้งนี้เพื่อที่จะให้ได้พันธุ์ที่มีผลผลิตสูง รสชาติดีและ ทนทานต่อสภาพความแห้งแล้งนั่นเอง แต่การดําเนินการอย่างนี้ต้องอดทน ต้องใช้ความพยายาม ต้องใช้ เวลา เพราะกว่าที่จะได้พันธุ์ที่ต้องการ ต้องให้สารพันธุกรรมที่มีอิทธิพลต่อผลผลิต รสชาติ และความ ทนทานความแห้งแล้งมาผสมกันเมื่อวิทยาศาสตร์ด้านชีวภาพมีความก้าวหน้ามากขึ้น นักปรับปรุงพันธุ์
  • 22.
    เ ท คโ น โ ล ยี ชี ว ภ า พ | 21 ส่วนหนึ่งจึงใช้วิธีลัด โดยสืบหาและนําเอาสารพันธุกรรมที่มีคุณสมบัติตามที่ต้องการไปตบแต่ง หรือต่อ เติมในสิ่งมีชีวิต เช่น ในพืชที่มีคุณสมบัติอื่นดีอยู่แล้ว เพื่อให้ได้คุณสมบัติที่พืชเดิมยังมีไม่เพียงพอ โดยใช้ วิธีที่มีชื่อเรียกว่า “พันธุวิศวกรรมหรือ Genetic Engineering”พืชที่ได้จากการตัดแต่งพันธุกรรมจึง เรียกว่า “พืชดัดแปลงพันธุกรรม หรือ GM Plant แต่ในภายหลังอาจเรียก Biotech Plant” เช่น ฝ้ายที่ สามารถป้องกันหนอนเจาะสมอฝ้าย หรือข้าวโพดที่สามารถป้องกันหนอนศัตรูข้าวโพดได้ เนื่องจากมีนักวิทยาศาสตร์อีกกลุ่มหนึ่งที่มีความกังวลว่า ในการดัดแปลงพันธุกรรมในพืช ที่บาง กรณีได้นําเอาสารพันธุกรรมของแบคทีเรีย (Bacteria) หรือเชื้อไวรัส (Virus) บางชนิดเข้าไปเป็นสาร พันธุกรรมในการตัดแต่งนั้นอาจมีผลกระทบต่อความปลอดภัยในการบริโภค หรืออาจมีผลต่อ สิ่งแวดล้อม เช่น มีผลต่อแมลงชนิดอื่นในธรรมชาติ หรือมีผลต่อจุลินทรีย์ชนิดต่าง ๆ ในธรรมชาติ ใน ที่สุดจึงกลายเป็นเงื่อนไขพื้นฐานที่ต้องมีระบบทางวิทยาศาสตร์ที่คอยกํากับดูแลว่าจะมีผลกระทบกับ สิ่งแวดล้อมและกับความปลอดภัยในการบริโภคของมนุษย์เพียงใด โดยมีหลักการที่สําคัญคือ พืช ดัดแปลงพันธุกรรมทุกชนิด จะต้องถูกกํากับดูแลผลกระทบดังกล่าว ในทุกขั้นตอนของการวิจัยและ พัฒนาพืชดัดแปลงพันธุกรรม ทั้งในห้องปฏิบัติการและในการทดสอบในไร่นา รวมถึงเมื่อจะนําไปใช้ ประโยชน์หรือปลูกเป็นเชิงการค้า วิธีการถ่ายทอดยีนให้เข้าไปอยู่ในโครโมโซมภายในเซลล์ใหม่นั้นทําได้หลายวิธี วิธีการหลักที่ใช้กันอยู่ใน ปัจจุบันคือการใช้จุลินทรีย์ที่เรียกว่า agrobacterium เป็นพาหะช่วยพายีนเข้าไป (คล้ายกับการใช้รถลําเลียง สัมภาระเข้าไปไว้ยังที่ที่ต้องการ) อีกวิธีหนึ่งคือการใช้ปืนยีน (gene gun) ยิงยีนที่เกาะอยู่บนผิวของอนุภาคของ
  • 23.
    เ ท คโ น โ ล ยี ชี ว ภ า พ | 22 ทอง ให้เข้าไปในโครโมโซมเซลล์พืช เมื่อยีนนั้นเข้าไปในเซลล์พืชแล้ว ไม่ว่าจะโดยวิธีการดังกล่าวข้างต้นวิธีใดก็ ตาม ยีนที่เข้าไปใหม่จะแทรกตัวรวมอยู่กับโครโมโซมของพืช จนกลายเป็นส่วนหนึ่งของโครโมโซมพืช ภาพจาก http://www2.udru.ac.th/~sci102/Data/Unit5/Unit5-2.html การผลิตเนยแข็งโดยผ่านกรรมวิธีการตัดต่อยีน ภาพจากhttp://www2.udru.ac.th/~sci102/Data/Unit5/Unit5-2.html โดยสรุป พืชจีเอ็มโอหรือพืชดัดแปลงพันธุกรรม คือพืชที่นักปรับปรุงพันธุ์พืชใช้ประโยชน์จาก ความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์ ที่เรียกว่าพันธุวิศวกรรมมาช่วยในการปรับปรุงพันธุ์พืชให้มีคุณสมบัติ ตามที่ต้องการ โดยนําสารพันธุกรรม (Gene) ที่กํากับหรือทําให้เกิดคุณสมบัติที่ต้องการ ไปต่อเติมใน ระบบพันธุกรรมของพืชนั้น ๆ โดยที่กระบวนการปรับปรุงและพัฒนาพันธุ์พืชตลอดจนการจะนําไปใช้ ประโยชน์ในไร่นาต้องถูกกํากับหรือดําเนินการไปตามหลักเกณฑ์และวิธีการประเมินความเสี่ยงที่เป็น ระบบทางวิทยาศาสตร์ เพื่อป้องกันผลกระทบที่จะเกิดกับสิ่งแวดล้อมและความปลอดภัยต่อการบริโภค ของมนุษย์ ข้อดีและข้อเสียของ GMOs ข้อดีของ GMOs GMOs คือผลผลิตจากความก้าวหน้าของวิทยาการทางด้านเทคโนโลยีชีวภาพและชีววิทยา ระดับโมเลกุล (molecular biology) โดยเฉพาะพันธุวิศวกรรมศาสตร์ ที่ได้พัฒนาอย่างรวดเร็วจนถึง ระดับสูงมาก สิ่งที่เป็นแรงผลักดันให้นักวิทยาศาสตร์และสถาบันวิจัยทั่วโลก ทุ่มเทพลังความคิดและทุน วิจัยจํานวนมหาศาลเพื่อศาสตร์นี้ คือ ความมุ่งหมายที่จะพัฒนายกระดับคุณภาพชีวิตของประชากรโลก
  • 24.
    เ ท คโ น โ ล ยี ชี ว ภ า พ | 23 ทั้งทางด้านโภชนาการ การแพทย์ และสาธารณสุข ความสําเร็จ แห่งการพัฒนาศาสตร์ดังกล่าว มี รูปธรรมคือการยกระดับคุณภาพอาหาร ยา และเทคโนโลยีทางการแพทย์ ดังที่เราได้รับผลประโยชน์อยู่ ทุกวันนี้ และในภาวะที่จํานวนประชากรโลกเพิ่ม มากขึ้นทุกวัน ในขณะที่พื้นที่การผลิตลดลง พันธุ วิศวกรรมเป็นเทคโนโลยีที่ดีที่สุดอันหนึ่ง ที่จะช่วยแก้ปัญหา การขาดแคลนอาหารและยาที่อาจจะ เกิดขึ้นในอนาคตอันใกล้นี้ เนื่องจากประสิทธิภาพของพันธุวิศวกรรมเป็นที่ยอมรับว่า สามารถช่วยเพิ่มอัตราผลผลิตต่อ พื้นที่สูงขึ้นมากกว่าการผลิตในรูปแบบดั้ง เดิม ตัวอย่างที่เห็นได้ชัดคือ การเกษตรในสหรัฐอเมริกา และ ด้วยการที่พันธุวิศวกรรม สามารถยกระดับคุณภาพชีวิตได้ดังกล่าว จึงมีการกล่าวกันว่า พันธุวิศวกรรม คือการปฏิวัติครั้งใหญ่ในด้านการเกษตร และการแพทย์ ที่เรียกว่า Genomic revolution GMOs ที่ได้รับการพัฒนาจนเสร็จสมบูรณ์แล้ว และกําลังอยู่ในระหว่างการพัฒนา ได้นํามาใช้ ให้เกิดประโยชน์ ในหลายด้าน ได้แก่ ประโยชน์ต่อเกษตรกร - ทําให้เกิดพืชสายพันธุ์ใหม่ที่มีความทนทานต่อสภาพแวดล้อม เช่น ทนต่อศัตรูพืช หรือมี ความสามารถในการ ป้องกันตนเองจากศัตรูพืช เช่น เชื้อไวรัส เชื้อรา แบคทีเรีย แมลงศัตรูพืช หรือแม้แต่ยาฆ่าแมลง และยาปราบวัชพืช หรือในบางกรณีอาจเป็นพืชที่ทนแล้ง ทนดินเค็ม ดินเปรี้ยว คุณสมบัติ เช่นนี้เป็นประโยชน์ ต่อเกษตรกร เราเรียกลักษณะเช่นนี้ว่าเป็น agronomic traits - ทําให้เกิดพืชสายพันธุ์ใหม่ที่มีคุณสมบัติเหมาะแก่การเก็บรักษาเป็นเวลานาน ทําให้สามารถอยู่ ได้นานวัน และขนส่งได้เป็นระยะทางไกลโดยไม่เน่าเสีย เช่น มะเขือเทศที่สุกช้า หรือแม้จะสุก แต่ก็ไม่งอม เนื้อยังแข็ง และกรอบ ไม่งอมหรือเละเมื่อไปถึงมือผู้บริโภค ลักษณะนี้ก็ถือว่าเป็น agronomic traits เช่นเดียวกัน เพราะให้ประโยชน์แก่เกษตรกรและผู้จําหน่าย สินค้า GMOs ส่วนใหญ่ที่มีอยู่ในปัจจุบัน ประโยชน์ต่อผู้บริโภค - ทําให้เกิดธัญพืช ผัก หรือผลไม้ที่มีคุณสมบัติเพิ่มขึ้นในทางโภชนาการ เช่น ส้มหรือมะนาวที่มี วิตามินซีเพิ่ม มากขึ้น หรือผลไม้ที่มีขนาดใหญ่ขึ้นกว่าเดิม ให้ผลมากกว่าเดิม ลักษณะเหล่านี้ เป็นการเพิ่มคุณค่าเชิงคุณภาพ (quality traits) - ทําให้เกิดพันธุ์พืชใหม่ๆ ที่มีคุณค่าในเชิงพาณิชย์ เช่น ดอกไม้หรือพืชจําพวกไม้ประดับสายพันธุ์ ใหม่ที่มี รูปร่างแปลกกว่าเดิม ขนาดใหญ่กว่าเดิม สีสันแปลกไปจากเดิม หรือมีความคงทน กว่าเดิม ซึ่งถือว่าเป็น quality traits เช่นกัน
  • 25.
    เ ท คโ น โ ล ยี ชี ว ภ า พ | 24 - GMOs ที่มีลักษณะที่กล่าวมานี้ในบางประเทศเช่น สหรัฐอเมริกาและญี่ปุ่นเริ่มมีจําหน่าย เป็น สินค้าแล้ว และคาดว่าจะมีความแพร่หลายมากขึ้นในช่วงหลายปีต่อจากนี้ ทั้งหมดที่กล่าวมานี้ อาจเรียกได้ว่าเป็นการลัดขั้นตอนของการผสมพันธุ์พืช ซึ่งในหลายกรณีหากช่วงชีวิตของพืชยาว ทําให้ต้องกิน เวลานานกว่าจะได้ผลเนื่องจากต้องมีการคัดเลือกหลายครั้ง การทํา GMOs ทําให้ ขั้นตอนนี้เร็วและแม่นยํายิ่งขึ้น กว่าเดิมมาก ประโยชน์ต่ออุตสาหกรรม - คุณสมบัติของพืชที่ทําให้ลดการใช้สารเคมี และช่วยให้ได้พืชผลมากขึ้นกว่าเดิมมีผลทําให้ต้นทุน การผลิตต่ําลง วัตถุดิบที่มาจากภาคเกษตร เช่น กากถั่วเหลือง อาหารสัตว์จึงมีราคาถูกลง ทํา ให้เพิ่มอํานาจในการแข่งขัน - นอกจากพืชแล้ว ยังมี GMOs หลายชนิดที่ใช้กันอยู่ในปัจจุบันนี้ในอุตสาหกรรมอาหาร เช่น เอ็นไซม์ที่ใช้ ในการผลิตน้ําผักและน้ําผลไม้ หรือเอ็นไซม์ ไคโมซิน ที่ใช้ในการผลิตเนยแข็งแทบ ทั้งหมดเป็นผลิตภัณฑ์ที่ ได้จาก GMOs และมีมาเป็นเวลานานแล้ว - การผลิตวัคซีน หรือยาชนิดอื่นๆ ในอุตสาหกรรมยาปัจจุบันนี้ล้วนแล้วแต่ใช้ GMOs แทบทั้งสิ้น อีกไม่นานนี้ เราอาจมีน้ํานมวัวที่มีส่วนประกอบของยาหรือฮอร์โมนที่จําเป็นต่อมนุษย์ ซึ่งผลิต จาก GMOs ลักษณะที่กล่าวถึง ตั้งแต่ข้อ 6-8 ล้วนมีส่วนทําให้ลดต้นทุนการผลิตและเวลาที่ต้อง ใช้ลงทั้งสิ้น ประโยชน์ต่อสิ่งแวดล้อม - ประโยชน์ที่มีต่อสิ่งแวดล้อมคือ เมื่อพืชมีคุณสมบัติสามารถป้องกันศัตรูพืชได้เอง อัตราการใช้ สารเคมีเพื่อ ปราบศัตรูพืชก็จะลดน้อยลงจนถึงไม่ต้องใช้เลย ทําให้มีลดมลภาวะต่อสิ่งแวดล้อม ที่เกิดขึ้น จากการใช้สารเคมี ปราบศัตรูพืช และลดอันตรายต่อเกษตรกรเองที่เกิดขึ้นจากพิษ ของการฉีดสารเหล่านั้นในปริมาณ มาก (ยกเว้น บางกรณีเช่น พืชที่ต้านทานยาปราบวัชพืชที่ อาจมีโอกาสทําให้เกิดแนวโน้มในการใช้สารปราบ วัชพืชของบาง บริษัทมากขึ้น ซึ่งขณะนี้ยัง เป็นที่ถกเถียงกันอยู่) - หากยอมรับว่าการปรับปรุงพันธุ์ และการคัดเลือกพันธุ์พืชเป็นการเพิ่มความหลากหลายของ สายพันธุ์ให้มากขึ้น แล้ว การพัฒนา GMOs ก็ย่อมมีผลทําให้เพิ่มความหลากหลายทางชีวภาพ ขึ้นเช่นกัน เนื่องจากยีนที่มีคุณสมบัติ เด่นได้รับการคัดเลือกให้มีโอกาสแสดงออกได้ในสิ่งมีชีวิต หลากหลายสายพันธุ์ มากขึ้น
  • 26.
    เ ท คโ น โ ล ยี ชี ว ภ า พ | 25 ข้อเสียของ GMOs เทคโนโลยี ทุกชนิดเมื่อมีข้อดีก็ย่อมมีข้อเสีย ในกรณีของ GMOs นั้นข้อเสียคือ มีความเสี่ยงและ ความซับซ้อนใน การบริหารจัดการเพื่อให้มีความปลอดภัยเพื่อให้เกิดประโยชน์มากกว่าโทษ แม้ว่า ในขณะนี้ยังไม่มีรายงานว่ามี ผู้ใดได้รับอันตรายจากการบริโภคอาหาร GMOs แต่ความกังวลต่อความ เสี่ยงของการใช้ GMOs เป็นสิ่งที่ หลีกเลี่ยงได้ยาก เช่น กรณีตัวอย่างดังต่อไปนี้ ความเสี่ยงต่อผู้บริโภค - สารอาหารจาก GMOs อาจมีสิ่งปนเปื้อนที่เป็นอันตราย เช่น เคยมีข่าวว่า กรดอะมิโน L-Tryptophan ของบริษัท Showa Denko ทําให้ผู้บริโภคในสหรัฐเกิดอาการป่วยและล้มตาย อย่างไรก็ตาม กรณีที่เกิดขึ้นนี้แท้จริงแล้วเป็น ผลมาจากความบกพร่องในขั้นตอนการควบคุม คุณภาพ (quality control) ทําให้มีสิ่งปนเปื้อนหลงเหลืออยู่หลังจากกระบวนการทําให้บริสุทธิ์ มิใช่ตัว GMOs ที่เป็นอันตราย - ความกังวลในเรื่องของการเป็นพาหะของสารพิษ เช่น ความกังวลที่ว่า DNA จากไวรัสที่ใช้ใน การทํา GMOs อาจเป็นอันตราย เช่น การทดลองของ Dr.Pusztai ที่ทดลองให้หนูกินมันฝรั่ง ดิบที่มี lectin และพบว่าหนูมีภูมิคุ้ม กันลดลง และมีอาการบวมผิดปกติของลําไส้ ซึ่งงานชิ้นนี้ ได้รับการวิพากษ์วิจารณ์อย่างสูง โดยนักวิทยาศาสตร์ ส่วนใหญ่มีความเห็นว่าการออกแบบการ ทดลองและวิธีการทดลองบกพร่อง ไม่ได้มาตรฐานตามหลักการวิทยา ศาสตร์ ในขณะนี้เชื่อว่า กําลังมีความพยายามที่จะดําเนินการทดลองที่รัดกุมมากขึ้น เพื่อให้ได้ข้อมูลที่เชื่อถือได้ มากขึ้น และจะสามารถสรุปได้ว่าผลที่ปรากฏมาจากการตบแต่งทางพันธุกรรมหรืออาจเป็น เพราะ เหตุผลอื่น - สารอาหารจาก GMOs อาจมีคุณค่าทางโภชนาการไม่เท่าอาหารปกติในธรรมชาติ เช่น รายงาน ที่ว่าถั่วเหลืองที่ ตัดแต่งพันธุกรรมมี isoflavone มากกว่าถั่วเหลืองธรรมดาเล็กน้อย ซึ่งสาร ชนิดนี้เป็นกลุ่มของสารที่เป็น phytoestrogen (ฮอร์โมนพืช) ทําให้มีความกังวลว่า การเพิ่มขึ้น ของฮอร์โมน estrogen อาจทําให้เป็นอันตรายต่อ ผู้บริโภคหรือไม่ โดยเฉพาะในกลุ่มเด็กทารก จึงจําเป็นต้องมีการศึกษาผลกระทบของการเพิ่มปริมาณของสาร isoflavine ต่อกลุ่มผู้บริโภค ด้วย - ความกังวลต่อการเกิดสารภูมิแพ้ (allergen) ซึ่งอาจได้มาจากแหล่งเดิมของยีนที่นํามาใช้ทํา GMOs นั้น ตัวอย่าง ที่เคยมีเช่น การใช้ยีนจากถั่ว Brazil nut มาทํา GMOs เพื่อเพิ่มคุณค่า โปรตีนในถั่วเหลืองสําหรับเป็นอาหารสัตว์ จากการศึกษาที่มีขึ้นก่อนที่จะมีการผลิต
  • 27.
    เ ท คโ น โ ล ยี ชี ว ภ า พ | 26 ออกจําหน่าย พบว่าถั่วเหลืองชนิดนี้อาจทําให้คนกลุ่มหนึ่งเกิดอาการแพ้ เนื่องจากได้รับโปรตีน ที่เป็นสารภูมิแพ้จากถั่ว Brazil nut บริษัทจึงได้ระงับการพัฒนา GMOs ชนิดนี้ไป อย่างไร ก็ ตามพืช GMOs อื่นๆ ที่มีจําหน่ายอยู่ทั่วไปในโลกในขณะนี้ เช่น ถั่วเหลืองและข้าวโพดนั้น ได้รับการประเมิน แล้วว่า อัตราความเสี่ยงไม่แตกต่างจากถั่วเหลืองและข้าวโพดที่ปลูกอยู่ทั่วไป ในปัจจุบัน - การตบแต่งพันธุกรรมในสัตว์ปลอดภัยต่อผู้บริโภคหรือไม่? ในบางกรณี วัว หมู รวมทั้งสัตว์ชนิด อื่นที่ได้รับ recombinant growth hormone อาจมีคุณภาพที่แตกต่างไปจากธรรมชาติ และ/ หรือมีสารตกค้างหรือไม่ ขณะนี้ยัง ไม่มีข้อยืนยันชัดเจนในเรื่องนี้ อย่างไรก็ตาม สัตว์มีระบบ สรีระวิทยาที่ซับซ้อนมากกว่าพืช และเชื้อจุลินทรีย์ ทําให้การตบแต่งพันธุกรรมในสัตว์ อาจทํา ให้เกิดผลกระทบอื่นๆ ที่ไม่คาดคิดได้ โดยอาจทําให้สัตว์มีลักษณะและ คุณสมบัติเปลี่ยนไป และมีผลทําให้เกิดสารพิษอื่นๆ ที่เป็นสารตกค้างที่ไม่ปรารถนาขึ้นได้ การตบแต่งพันธุกรรม ใน สัตว์ที่เป็นอาหารโดยตรง จึงควรต้องมีการพิจารณาขั้นตอนการประเมินความปลอดภัยที่ ครอบคลุมมากกว่า เชื้อจุลินทรีย์และพืช - ความกังวลเกี่ยวกับการดื้อยา กล่าวคือเนื่องจากใน marker gene มักจะใช้ยีนที่สร้างสาร ต่อต้านปฏิชีวนะ (antibiotic resistance) ดังนั้นจึงมีผู้กังวลว่าพืชใหม่ที่ได้อาจมีสารต้าน ปฏิชีวนะอยู่ด้วย แต่เมื่อมีความกังวลเกิดขึ้น ขณะนี้นักวิทยาศาสตร์จึงได้คิดค้นวิธีใหม่ที่ไม่ต้อง ใช้ selectable marker ที่เป็นสาร ต่อต้านปฏิชีวนะ หรือบางกรณีก็สามารถนํายีนส่วนที่สร้าง สารต่อต้านปฏิชีวนะออกไปได้ก่อนที่จะ เข้าสู่ห่วงโซ่ อาหาร - ความกังวลเกี่ยวกับการที่ยีน 35S promoter และ NOS terminator ที่อยู่ในเซลล์ของ GMOs จะหลุดรอดจากการ ย่อยภายในกระเพาะอาหารและลําไส้ เข้าสู่เซลล์ปกติของคนที่รับประทาน เข้าไป แล้วเกิด active ขึ้นทําให้เกิด การเปลี่ยนแปลงของยีนในมนุษย์ ซึ่งข้อนี้จากผลการ ทดลองที่ผ่านมายืนยันได้ว่า ไม่น่ากังวลเนื่องจากมีโอกาส เป็นไปได้น้อยที่สุด - อย่างไรก็ตาม อาจจําเป็นต้องใช้ความระมัดระวังบ้างในบางกรณี เช่น เด็กอ่อนที่มีระบบ ทางเดินอาหารที่สั้นกว่า ผู้ใหญ่ทําให้การย่อยอาหารโดยเฉพาะ DNA ในอาหาร เป็นไปโดยไม่ สมบูรณ์เมื่อเทียบกับผู้ใหญ่ ในข้อนี้แม้ว่า จะมีความเป็นไปได้ที่จะเกิดอันตรายค่อนข้างต่ํา แต่ก็ ควรมีการวิจัยโดยละเอียดต่อไป
  • 28.
    เ ท คโ น โ ล ยี ชี ว ภ า พ | 27 ความเสี่ยงต่อสิ่งแวดล้อม - มีความกังวลว่า สารพิษบางชนิดที่ใช้ปราบแมลงศัตรูพืช เช่น Bt toxin ที่มีอยู่ใน GMOs บาง ชนิดอาจมีผล กระทบต่อแมลงที่มีประโยชน์ชนิดอื่นๆ เช่น ผลการทดลองของ Losey แห่ง มหาวิทยาลัย Cornell ที่กล่าวถึงการ ศึกษาผลกระทบของสารฆ่าแมลงของเชื้อ Bacillus thuringiensis (บีที) ในข้าวโพดตบแต่งพันธุกรรมที่มีต่อผีเสื้อ Monarch ซึ่งการทดลองเหล่านี้ ทําในห้องทดลองภายใต้สภาพเงื่อนไขที่บีบเค้น และได้ให้ผลในขั้นต้นเท่านั้น จําเป็นอย่างยิ่งที่ จะต้องมีการทดลองภาคสนามเพื่อให้ทราบผลที่มีนัยสําคัญ ก่อนที่จะมีการสรุปผลและนําไป ขยายความ - ความกังวลต่อการถ่ายเทยีนออกสู่สิ่งแวดล้อม ทําให้เกิดผลกระทบต่อความหลากหลายทาง ชีวภาพเนื่องจาก มีสายพันธุ์ใหม่ที่เหนือกว่าสายพันธุ์ดั้งเดิมในธรรมชาติ หรือลักษณะสําคัญ บางอย่างถูกถ่ายทอดไปยังสายพันธุ์ ที่ไม่พึงประสงค์ หรือแม้กระทั่งการทําให้เกิดการดื้อต่อยา ปราบวัชพืช เช่น ที่กล่าวกันว่าทําให้เกิด super bug หรือ super weed เป็นต้น ในขณะนี้มี การวิจัยจํานวนมากเกี่ยวกับการถ่ายเทของยีน แต่ยังไม่มีข้อยืนยันในเรื่องนี้ ความกังวลในด้านเศรษฐกิจ-สังคม - ความกังวลอื่นๆ นั้นมักเป็นเรื่องนอกเหนือวิทยาศาสตร์ เช่น ในเรื่องการครอบงําโดยบรรษัท ข้ามชาติที่มีสิทธิ บัตร ถือครองสิทธิ์ในทรัพย์สินทางปัญญาที่เกี่ยวข้องกับ GMOs ทําให้เกิด ความกังวลเกี่ยวกับความมั่นคงทาง อาหาร ตลอดจนปัญหาความสามารถในการพึ่งตนเองของ ประเทศในอนาคต ที่มักถูกหยิบยกขึ้นมากล่าวถึงโดย NGOs และปัญหาในเรื่องการกีดกัน สินค้า GMOs ในเวทีการค้าระหว่างประเทศ ซึ่งเป็นประเด็นปัญหาของ ประเทศไทยอยู่ใน ปัจจุบัน แม้ว่าจะมีความกังวลอยู่ แต่ควรทราบว่า GMOs เป็นผลิตผลจากเทคโนโลยีที่ได้รับการดูแล อย่างดีที่สุดอย่างหนึ่ง เท่าที่มนุษย์เคยคิดค้นมา ในประเทศไทยมีแนวปฏิบัติในเรื่องความปลอดภัยทาง ชีวภาพสําหรับนักวิจัย (biosafety guidelines) ทุกขั้นตอน ทั้งในระดับห้องปฏิบัติการและในการ ทดลองภาคสนามเพื่อให้การวิจัยและ พัฒนา GMOs มีความปลอดภัยสูงสุด และเป็นพื้นฐานในการ ประเมินความเสี่ยงต่อมนุษย์และสิ่งแวดล้อม ซึ่งการ ประเมินความเสี่ยงนี้เป็นสิ่งที่จําเป็นที่ต้องกระทํา อย่างต่อเนื่องในแต่ละ สภาพแวดล้อม เพื่อให้ได้ข้อมูลที่รอบด้าน และรัดกุมที่สุด
  • 29.
    เ ท คโ น โ ล ยี ชี ว ภ า พ | 28 บทที่ 4 เซลล์ต้นกําเนิด (Stem Cell) เซลล์ต้นกําเนิด เป็นเซลล์ที่สามารถแบ่งตัวและเติบโตเป็นเซลล์ต่างๆ ได้หลายชนิด เซลล์ต้น กําเนิดหรือสเต็มเซลล์เริ่มเป็นที่สนใจและเป็นความหวังในการรักษาโรค เมื่อแพทย์ชาวอเมริกันจาก มหาวิทยาลัยวิสคอนซิน ประสบความสําเร็จในการแยกสเต็มเซลล์ตัวอ่อนของมนุษย์ (Human Embryonic Stem Cell) มาเพาะเลี้ยงได้ในปี ค.ศ.1998 จึงเกิดเป็นสมมติฐานว่าน่าจะนําเซลล์ต้น กําเนิดมาเลี้ยงในหลอดทดลอง โดยคาดหวังกันว่าเซลล์ต้นกําเนิดนี้จะเปลี่ยนเป็นเซลล์ต่างๆ ทั่วร่างกาย ซึ่งจะนําไปซ่อมแซมอวัยวะที่ต้องการ เพื่อช่วยต่อชีวิตผู้ป่วยโรคต่างๆ หรือชะลอความชราได้ ประเภทของเซลล์ต้นกําเนิดและความสําคัญ เซลล์ต้นกําเนิดมีคุณลักษณะที่สําคัญอยู่สองประการซึ่งทําให้เซลล์ต้นกําเนิดมีความแตกต่าง และสามารถจําแนกออกได้จากเซลล์ทั่วไปกล่าวคือ เซลล์ต้นกําเนิดเป็นเซลล์ที่ไม่จําเพาะ คุณลักษณะพื้นฐานที่สําคัญของเซลล์ต้นกําเนิดคือ เซลล์ต้นกําเนิดไม่ได้มีโครงสร้างหรือ ลักษณะเป็นเนื้อเยื่อจําเพาะที่จะเอื้ออํานวยให้เซลล์ต้นกําเนิดทําหน้าที่เฉพาะเจาะจง เซลล์ต้นกําเนิดไม่ สามารถทํางานร่วมกับเซลล์ข้างเคียงเพื่อสูบฉีดเลือดไปเลี้ยงร่างกาย (เช่น เซลล์กล้ามเนื้อหัวใจ) เซลล์ ต้นกําเนิดไม่สามารถลําเลียงออกซิเจนไปเลี้ยงร่างกายโดยผ่านกระแสโลหิตได้ (เช่น เซลล์เม็ดเลือดแดง) เซลล์ต้นกําเนิดไม่สามารถส่งกระแสสัญญาณเคมีไฟฟ้าไปกระตุ้นเซลล์อื่นให้ควบคุมการเคลื่อนไหวของ ร่างกาย (เช่น เซลล์ประสาท) อย่างไรก็ตามเซลล์ต้นกําเนิดที่ไม่จําเพาะนี้สามารถเปลี่ยนไปเป็นเซลล์ จําเพาะเพื่อทําหน้าที่เฉพาะได้ ดังเช่นเซลล์กล้ามเนื้อหัวใจ เซลล์เม็ดเลือดแดง และเซลล์ประสาท
  • 30.
    เ ท คโ น โ ล ยี ชี ว ภ า พ | 29 เซลล์ต้นกําเนิดสามารถแบ่งตัวเพื่อสร้างทดแทนตัวเองขึ้นมาใหม่ได้เป็นระยะเวลานาน เซลล์ต้นกําเนิดไม่เหมือนเซลล์จําเพาะตรงที่มีความสามารถในการแบ่งตัวเพื่อสร้างตัวเอง ทดแทนขึ้นมาใหม่ได้หลายครั้ง ซึ่งเรียกความสามารถในการสร้างตัวเองขึ้นมาใหม่ของเซลล์ต้นกําเนิดนี้ ว่า การแพร่ขยายหรือการเพิ่มจํานวนเซลล์(Proliferation) เซลล์ต้นกําเนิดสามารถเพิ่มจํานวนจากเซลล์ เริ่มต้นเพียงไม่กี่เซลล์ไปเป็นหลายล้านเซลล์ในระยะเวลาเพียงไม่กี่เดือน ถ้าเซลล์ที่ถูกสร้างจากการเพิ่ม จํานวนของเซลล์ต้นกําเนิดนี้ยังมีลักษณะเป็นเซลล์ที่ไม่จําเพาะ เซลล์ที่ถูกสร้างขึ้นมาใหม่นี้ก็สามารถ สร้างทดแทนตัวเองขึ้นมาใหม่ได้เช่นกัน เซลล์ต้นกําเนิดสามารถเปลี่ยนไปเป็นเซลล์จําเพาะชนิดอื่นได้ กระบวนการที่เซลล์ต้นกําเนิดเปลี่ยนไปเป็นเซลล์ชนิดจําเพาะนี้เรียกว่า การเปลี่ยนแปลงและพัฒนา เซลล์เพื่อไปทําหน้าที่ต่างๆ หรือ ดิฟเฟอเรนทิเอชัน (Differentiation) นักวิทยาศาสตร์พยายามศึกษา ถึงปัจจัยทั้งภายในและภายนอกในการทําให้เซลล์มีการเปลี่ยนแปลง ปัจจัยภายในที่ควบคุมให้เกิดการ เปลี่ยนแปลงของเซลล์คือ ยีนที่กระจายอยู่ตามสายดีเอ็นเอ ยีนนี้มีรหัสพันธุกรรมที่เป็นทําหน้าที่เป็น กลไกควบคุมการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างและการทําหน้าที่ของเซลล์ ปัจจัยภายนอกได้แก่ สารเคมีที่หลั่ง มาจากเซลล์อื่นๆ เซลล์ที่อยู่ข้างเคียง รวมทั้ง โมเลกุลของสารประกอบในของเหลวที่อยู่รอบล้อมเซลล์ (เช่น โมเลกุลของธาตุอาหารในสารละลายที่ใช้เพาะเลี้ยงเซลล์) เซลล์ต้นกําเนิดจากเซลล์ที่เจริญวัยเต็มที่แล้วโดยส่วนใหญ่จะเปลี่ยนไปเป็นเซลล์ชนิดจําเพาะ ตามชนิดของเนื้อเยื่อเดิมที่นํามาสกัดแยกเซลล์ต้นกําเนิดนั้นเซลล์ต้นกําเนิดที่สกัดแยกมาจากไขกระดูก จะสามารถเปลี่ยนไปเป็นเซลล์เม็ดเลือดชนิดต่างๆ เช่น เซลล์เม็ดเลือดแดง เซลล์เม็ดเลือดขาว และ เกล็ดเลือด อย่างไรก็ตามงานวิจัยในช่วงระยะเวลาสองถึงสามปีที่ผ่านมาได้ทําให้เกิดการค้นพบว่า เซลล์ ต้นกําเนิดที่สกัดแยกมาจากเนื้อเยื่อชนิดหนึ่งนั้นสามารถเปลี่ยนไปเป็นเซลล์ชนิดจําเพาะที่อยู่ในเนื้อเยื่อ ชนิดอื่นได้โดยเรียกปรากฏการณ์นี้ว่า พลาสติซิตี้(Plasticity) ตัวอย่างเช่นเซลล์ต้นกําเนิดจากไขกระดูก เปลี่ยนไปเป็นเซลล์ประสาท หรือเซลล์ตับสามารถเปลี่ยนเป็นเซลล์ที่ผลิตอินซูลินได้ Stem Cell แบ่งออกเป็น 2 ประเภท เซลล์ต้นกําเนิดจากตัวอ่อน (Embryonic Stem Cells) อายุของตัวอ่อนที่นํามาใช้ในการสกัดแยกเซลล์ต้นกําเนิดเซลล์ต้นกําเนิดจากตัวอ่อนได้รับมาจากตัวอ่อน ซึ่งมาจากไข่ที่ได้รับการปฏิสนธิเทียมในหลอดแก้ว(In Vitro Fertilization) และผู้บริจาคได้ให้ความ ยินยอมในการนํามาใช้ทดลองเท่านั้น เซลล์ต้นกําเนิดจากตัวอ่อนที่เกิดจากการปฏิสนธิโดยธรรมชาติใน มดลูกจะไม่ถูกนํามาใช้ ตัวอ่อนมนุษย์ที่จะนํามาใช้เพื่อสกัดแยกเซลล์ต้นกําเนิดนั้นจะมีอายุประมาณ 4-5 วัน และมีลักษณะเป็นเซลล์ทรงกลมที่ภายในกลวง โดยเรียกตัวอ่อนที่อยู่ในระยะนี้ว่า บลาสโตซิสต์ (Blastocyst) บลาสโตซิสต์จะประกอบด้วยโครงสร้างสามส่วนได้แก่ โทรโฟบลาส (Trophoblast)
  • 31.
    เ ท คโ น โ ล ยี ชี ว ภ า พ | 30 เป็นโครงสร้างชั้น นอกสุดที่อยู่ล้อมรอบบลาสโตซิสต์ บลาสโตซีล (Blastocoel)เป็นโครงสร้างชั้น ใน ของบลาสโตซิสต์ซึ่งมีลักษณะเป็นช่องกลวง และมวลเซลล์ชั้นใน (Inner Cell Mass)เป็นกลุ่มเซลล์ที่ ประกอบด้วยเซลล์จํานวนประมาณ 30 เซลล์ ซึ่งจะอยู่ที่ปลายด้านหนึ่งของบลาสโตซีสต์ดังภาพ โครงสร้างของบลาสโตซิสต์ (ที่มา: KU, 2009) ภาพการพัฒนาของเซลล์ต้นกําเนิด ภาพจาก http://women.sanook.com/gallery/show/796216/108874/
  • 32.
    เ ท คโ น โ ล ยี ชี ว ภ า พ | 31 เซลล์ต้นกําเนิดจากเซลล์ที่เจริญวัยเต็มที่แล้ว (Adult Stem Cells) เซลล์ต้นกําเนิดจากเซลล์ที่เจริญวัยเต็มที่แล้วเป็นเซลล์ที่ไม่จําเพาะซึ่งพบได้ท่ามกลางเซลล์ชนิด จําเพาะในเนื้อเยื่อหรืออวัยวะ เซลล์ต้นกําเนิดจากเซลล์ที่เจริญวัยเต็มที่สามารถสร้างทดแทนตัวเอง ขึ้นมาใหม่ได้และสามารถเปลี่ยนแปลงไปเป็นเซลล์ชนิดจําเพาะได้บางชนิด เซลล์ต้นกําเนิดจากผู้ใหญ่นั้น ไม่ได้หมายความแค่เซลล์ต้นกําเนิดที่ได้จากมนุษย์ผู้ใหญ่ แต่หมายรวมถึงเซลล์ต้นกําเนิดตัวอ่อนมนุษย์ ในครรภ์หรือฟีตัส (Foetal Stem Cell) ด้วย เชื่อกันว่าเซลล์ต้นกําเนิดฟีตัสนั้นมีคุณสมบัติใกล้เคียงกับ เซลล์ต้นกําเนิด ตัวอ่อน เพราะมีอายุใกล้เคียงกัน หน้าที่หลักของเซลล์ต้นกําเนิดจากเซลล์ที่เจริญวัย เต็มที่แล้วในสิ่งมีชีวิตคือรักษาและซ่อมแซมเนื้อเยื่อในส่วนที่พบเซลล์ต้นกําเนิดนั้น นักวิทยาศาสตร์บาง คนได้เรียกเซลล์ต้นกําเนิดจากเซลล์ที่เจริญวัยเต็มที่แล้วว่าเซลล์ต้นกําเนิดจากร่างกาย (Somatic Stem Cell) และยังไม่มีใครค้นพบจุดกําเนิดของในเนื้อเยื่อของเซลล์ต้นกําเนิดประเภทนี้ ภาพจาก http://gotoknow.org/blog/pra-rt/354724 ปัจจุบันนักวิทยาศาสตร์ค้นพบเซลล์ต้นกําเนิดจากเซลล์ที่เจริญวัยเต็มที่แล้วในเนื้อเยื่อประเภท ต่างๆมากขึ้น การค้นพบนี้ได้สร้างความหวังให้กับนักวิทยาศาสตร์ถึงความเป็นไปได้ในการนําเซลล์ต้น กําเนิดจากเซลล์ที่เจริญวัยเต็มที่มาปลูกถ่ายให้กับผู้ป่วย ในความเป็นจริงแล้วเซลล์ต้นกําเนิดที่ทําหน้าที่ สร้างเลือดจากไขกระดูกได้ถูกใช้ปลูกถ่ายมากกว่า 30 ปีแล้ว เซลล์ต้นกําเนิดจากเซลล์ที่เจริญวัยเต็มที่ แล้วบางชนิดมีความสามารถในการเปลี่ยนแปลงไปเป็นเซลล์อื่นๆได้หลายชนิดภายใต้สภาวะที่เหมาะสม
  • 33.
    เ ท คโ น โ ล ยี ชี ว ภ า พ | 32 เซลล์ต้นกําเนิดจากเซลล์ที่เจริญวัยเต็มที่แล้วนั้นได้ถูกค้นพบเป็นครั้งแรกเมื่อ 40 ปีที่แล้ว ในปีพ.ศ.2503 (ค.ศ. 1960) นักวิจัยค้นพบว่าไขกระดูกประกอบ ด้วยเซลล์ต้นกําเนิดสองชนิด กลุ่มแรกเรียกว่าเซลล์ต้น กําเนิดเม็ดโลหิต (Hematopoietic Stem Cells) ซึ่งทําหน้าที่สร้างเซลล์เม็ดเลือดทุกชนิดในร่างกาย กลุ่มที่สองเรียกว่าเซลล์จากไขกระดูกในชั้นสตอร์มาล (Bone Marrow Stromal Cells) ซึ่งถูกค้นพบ หลังจากเซลล์กลุ่มแรกประมาณ 2-3 ปี และเซลล์กลุ่มนี้จะทําหน้าที่สร้างกระดูก กระดูกอ่อน ไขมัน และเนื้อเยื่อเส้นใย (Fibrous Connective Tissue) แหล่งที่มาและหน้าที่ของเซลล์ต้นกําเนิดจากเซลล์ที่เจริญวัยเต็มที่แล้ว เซลล์ต้นกําเนิดจากเซลล์ที่เจริญวัยเต็มที่แล้วนี้สามารถพบได้ในอวัยวะและเนื้อเยื่อหลายชนิด จุดสําคัญที่ควรทําความเข้าใจเกี่ยวกับเซลล์ต้นกําเนิดประเภทนี้คือ ในเนื้อเยื่อแต่ละชนิดจะมีเซลล์ต้น กําเนิดจากเซลล์ที่เจริญวัยเต็มที่แล้วจํานวนน้อยมาก เซลล์ต้นกําเนิดจากเซลล์ที่เจริญวัยเต็มที่แล้วจะ สามารถพบได้ในบริเวณแค่บางส่วนของเนื้อเยื่อและจะคงสภาพเป็นเซลล์ที่ยังไม่มีการแบ่งตัวเป็น ระยะเวลาหลายปีจนกระทั่ง ได้รับการกระตุ้นโดยโรคหรือการบาดเจ็บที่ส่งผลต่อเนื้อเยื่อส่วนนั้น เนื้อเยื่อที่มีการรายงานการค้นพบเซลล์ต้นกําเนิดจากเซลล์ที่เจริญวัยเต็มที่แล้วได้แก่ สมอง ไขกระดูก กระแสเลือด (Peripheral Blood) หลอดเลือด กล้ามเนื้อ โครงร่าง (Skeletal Muscle) ผิวหนัง และตับ นักวิทยาศาสตร์ได้พยายามหาวิธีเพาะเลี้ยงและควบคุมการเปลี่ยนแปลงของเซลล์ต้นกําเนิด จากเซลล์ที่เจริญวัยเต็มที่แล้วในห้องทดลองไปเป็นเซลล์จําเพาะชนิดต่างๆที่ต้องการเพื่อใช้ในการรักษา โรคหรืออาการบาดเจ็บ ตัวอย่างของการรักษาโดยใช้เซลล์ต้นกําเนิดชนิดนี้ได้แก่ การปลูกถ่ายเซลล์ที่ ผลิตโดปามีน(Dopamine-Producing Cells) ลงในสมองของผู้ป่วยที่เป็นโรคพาร์กินสัน การปลูกถ่าย เซลล์ที่ผลิตอินซูลิน (Insulin-Producing Cells) ให้กับผู้ป่วยด้วยโรคเบาหวานชนิดที่ 1 (Type I Diabetes) และการซ่อมแซมกล้ามเนื้อหัวใจในผู้ป่วยที่มีโอกาสเกิดอาการกล้ามเนื้อหัวใจวาย (Heart Attack) ด้วยเซลล์กล้ามเนื้อหัวใจ(Cardiac Muscle Cells) การเก็บเซลล์ต้นกําเนิดจากเซลล์ที่เจริญวัยเต็มที่ สามารถทําได้ 3 วิธี คือ 1. เก็บจากโลหิตในรกและสายสะดือจากการคลอด (Umbilical Cord Blood Stem Cells) ภายในรกและสายสะดือประกอบด้วยโลหิตที่อุดมไปด้วยเซลล์ต้นกําเนิดการเก็บจะต้องทําทันที หลังจากการคลอดของทารก โลหิตที่เก็บนั้นไม่ได้มาจากมารดาหรือตัวทารก จึงปลอดภัย ไม่มีอันตราย และไม่เจ็บปวด ใช้เวลาไม่เกิน 5 นาที จากนั้นเลือดที่เก็บได้จะถูกนําไปคัดแยกในห้องปฏิบัติการพิเศษ
  • 34.
    เ ท คโ น โ ล ยี ชี ว ภ า พ | 33 ซึ่งจะแยกเก็บเซลล์ต้นกําเนิดไว้ในถุงเก็บที่ออกแบบพิเศษโดยเฉพาะ แล้วทําการแช่แข็งเก็บไว้ในถัง บรรจุไนโตรเจนเหลวที่อุณหภูมิ -196 องศาเซลเซียส การเก็บเซลล์ต้นกําเนิดจากสายสะดือ ภาพจาก http://stem-cell-therapy-now.info/Stem-cell-education.html 2. เก็บจากกระแสเลือด (Peripheral Blood Stem Cells) ในภาวะธรรมชาติเซลล์ต้นกําเนิดที่ไหลเวียนอยู่ในกระแสเลือดจะมีจํานวนน้อย โดยเกือบ ทั้งหมดจะอยู่ในไขกระดูกแต่สามารถใช้ยากระตุ้นให้เซลล์ต้นกําเนิดออกจากไขกระดูกมาอยู่ในกระแส เลือดได้ ซึ่งสารกระตุ้นการทํางานของไขกระดูกที่เหมาะสม ได้แก่ ยา G-CSF จากนั้นสามารถทําการ เก็บเซลล์ต้นกําเนิดได้โดยใช้เครื่องแยกชนิดเซลล์จากกระแสโลหิตที่เรียกว่า Apheresis machine การ เก็บจะใช้เข็มสําหรับรับโลหิตแทงที่เส้นเลือดข้อพับข้างหนึ่ง เครื่องจะทําการดึงโลหิตจากผู้เก็บ คัดแยก เฉพาะเซลล์ต้นกําเนิด ทําการเก็บเซลล์ต้นกําเนิดไว้ในถุงเก็บ และคืนโลหิตที่เหลือเข้าผู้เก็บที่เส้นเลือด ข้อพับแขนอีกข้างหนึ่ง ขบวนการเก็บเซลล์ต้นกําเนิดจากกระแสโลหิตใช้เวลาทั้งสิ้นประมาณ 2-4 ชั่วโมง การเก็บเซลล์ต้นกําเนิดจากจากกระแสโลหิต ภาพจาก http://www.cdhb.govt.nz/haematology/south-island-bone-marrow-transplant- unit/transplant-process.htm
  • 35.
    เ ท คโ น โ ล ยี ชี ว ภ า พ | 34 3. เก็บจากไขกระดูก (Bone Marrow Stem Cells) วิธีนี้ค่อนข้างลําบากและยุ่งยาก ต้องมีการดมยาสลบ แล้วแพทย์จึงทําการเจาะไขกระดูกเพื่อ เก็บเซลล์ต้นกําเนิดออกมา ซึ่งจะมีการเสียเลือดบ้าง มีความเจ็บปวด และต้องนอนพักฟื้นที่โรงพยาบาล ภาพจาก http://www.stemcellnutritionhealthwellness.com/category/bone-marrow/ ข้อดีของเซลล์ต้นกําเนิดจากรกและสายสะดือ เซลล์ต้นกําเนิดที่เก็บได้จากโลหิตในรกและสายสะดือ มีข้อดีมากกว่าเซลล์ต้นกําเนิดที่เก็บจากไขกระดูก หรือจากกระแสโลหิต คือ 1. ความเข้ากันได้ของเนื้อเยื่อสูงกว่า เนื่องจากเซลล์ต้นกําเนิดจากรกปรับตัวได้ดี สามารถนําไปปลูกถ่าย ให้แก่ผู้ป่วยที่มีความเข้ากันได้ของเนื้อเยื่อ (HLA typing) น้อยกว่า 100 % ได้ผล 2. สามารถหาเซลล์ต้นกําเนิดได้รวดเร็วกว่า เนื่องจากเซลล์ต้นกําเนิดจะเก็บแช่แข็งอยู่ในถัง ไนโตรเจนเหลว สามารถนํามาใช้ได้ทันทีที่ต้องการ ไม่ต้องไปขอจากอาสาสมัครเพื่อให้บริจาคเซลล์ต้น กําเนิดเมื่อต้องการใช้เหมือนวิธีอื่น 3. ผู้รับจะมีภาวะการต่อต้านเนื้อเยื่อของเซลล์ต้นกําเนิดน้อยกว่า เพราะเซลล์ต้นกําเนิดจากรกปรับตัว ง่าย โอกาสต่อต้านเนื้อเยื่อจึงน้อย 4. โอกาสที่เซลล์ต้นกําเนิดติดเชื้อต่ํากว่า เนื่องจากทารกในครรภ์มีมารดาป้องกันเชื้อโรค 5. ไม่มีความเสี่ยงต่อผู้บริจาค เพราะเซลล์ต้นกําเนิดจากรกได้จากโลหิตที่เหลือค้างในรกภายหลังการตัด สายสะดือ จึงไม่มีอันตราย ต่างจากเซลล์ต้นกําเนิดที่เก็บจากไขกระดูก ซึ่งมีความเสี่ยงจากการดม ยาสลบ การเจาะกระดูก ซึ่งจะมีการเสียเลือดระหว่างการผ่าตัด
  • 36.
    เ ท คโ น โ ล ยี ชี ว ภ า พ | 35 ภาพจาก http://www.thaihealthbaby.com/about-stem-cell-th/what-is-stem-cell-th/ Stem Cell รักษาโรคได้มากมาย จริงหรือไม่ นับจากปี 2543 ซึ่งมีความเจริญก้าวหน้าในด้านความรู้เกี่ยวกับความสามารถของเซลล์ต้น กําเนิดในการเจริญเป็นเซลล์เกือบทุกอวัยวะของร่างกายมนุษย์ เป็นเหตุให้วงการแพทย์และ นักวิทยาศาสตร์ มีความตื่นตัวอย่างมากในการนําเซลล์ต้นกําเนิดมาใช้ทั้งในการรักษาผู้ป่วยและด้านการ วิจัยโดยมุ่งเน้น - การปลูกถ่ายเซลล์ต้นกําเนิดเพื่อการรักษาโรคในมนุษย์ - การเพิ่มจํานวนหรือการเพาะเลี้ยงเซลล์ต้นกําเนิด - ปัจจัยที่มีผลต่อการเจริญเป็นเนื้อเยื่อชนิดต่างๆของเซลล์ต้นกําเนิด เซลล์ต้นกําเนิดสามารถใช้รักษาโรคอะไรได้บ้าง เบาหวาน โรคที่เกิดขึ้นจากปัจจัยภายนอกร่วมกับความเสี่ยงจากพันธุกรรม กลายเป็นหนึ่งใน โรคที่พบบ่อยของมนุษย์ เบาหวานทําให้เกิดภาวะแทรกซ้อนมากมาย เช่นแผลเบาหวาน เบาหวานที่ไต เซลล์ต้นกําเนิดสามารถนํามาใช้ในการรักษาแผลเบาหวานให้หายได้ และยังสามารถเปลี่ยนรูปเป็นเซลล์ ซึ่งผลิตอินซูลินได้อีกด้วย โรคเกี่ยวกับหัวใจและหลอดเลือด โรคกล้ามเนื้อหัวใจขาดเลือด กล้ามเนื้อหัวใจตาย เส้นเลือด หัวใจอุดตันนั้นการรักษาที่มีอยู่ในปัจจุบัน ไม่สามารถทดแทนหรือซ่อมแซมกล้ามเนื้อหัวใจหรือเส้นเลือด ที่อุดตันได้ การฉีดเซลล์ต้นกําเนิดเข้าสู่เส้นเลือดหัวใจของผู้ป่วยโรคหัวใจวายหรือหัวใจล้มเหลว เซลล์ต้น กําเนิดจะสร้างเซลล์กล้ามเนื้อหัวใจและเส้นเลือดใหม่ สามารถทําให้หัวใจทํางานดีขึ้นได้
  • 37.
    เ ท คโ น โ ล ยี ชี ว ภ า พ | 36 โรคมะเร็งเม็ดเลือดขาว ผลการศึกษาชี้ว่า เซลล์ต้นกําเนิดสามารถรักษาโรคมะเร็งเม็ดเลือดขาว ได้ และชลออาการของมะเร็งต่อมน้ําเหลือง มะเร็งเต้านม และมะเร็งรังไข่ในผู้ป่วยบางราย ภาพจาก http://www.kumc.edu/stemcell/mature.html โรคไขข้ออักเสบรูมาตอยด์ เซลล์ต้นกําเนิดสามารถเร่งการซ่อมแซมการสึกกร่อนของกระดูกได้ ซึ่งการรักษาด้วย เซลล์ต้นกําเนิด ผู้ป่วยมีการตอบสนองดีกว่าการใช้ยา โรคโลหิตที่เกิดจากความผิดปกติทางพันธุกรรม เช่น โรคทาลาสซีเมีย โรคที่เกิดจากความผิดปกติของระบบเมตาบอลิซึม ภาวะภูมิคุ้มกันโรคต่อต้านตนเอง โรคภูมิคุ้มกันบกพร่อง โรคสมองเสื่อม เช่นพาร์คินสัน อัลไซเมอร์ ซึ่งพบมากขึ้นเรื่อยๆตามอายุเฉลี่ยของประชากร การรักษาที่มีอยู่ขณะนี้อาจลดอาการได้บ้างแต่ไม่สามารถแก้ไขพยาธิสภาพของสมองได้ ในขณะนี้ผล จากงานวิจัยพบว่าเซลล์ต้นกําเนิดสามารถสร้างตัวเองเป็นเซลล์ประสาทได้ทุกชนิดและเซลล์ประสาทที่ สร้างใหม่จะถูกโยกย้ายไปยังสมองเพื่อซ่อมแซมและป้องกันการสูญเสียของเซลล์ประสาทได้อีกด้วย การปลูกถ่ายเซลล์ต้นกําเนิดนับเป็นการรักษามาตรฐานสําหรับผู้ป่วยโรคเลือดและโรคมะเร็ง หลายชนิดมานานกว่า 20 ปี การวิจัยที่พัฒนาอย่างต่อเนื่องไม่หยุดยั้งทําให้ทราบว่า เซลล์ต้นกําเนิด สามารถรักษาโรคที่มนุษย์เคยเชื่อว่ารักษาไม่ได้ และขณะนี้ทั่วโลกมีการพัฒนาการใช้เซลล์ต้นกําเนิด อย่างมหาศาลโดยเฉพาะในโรคที่เกิดจากความจําเสื่อมและการชราภาพของมนุษย์
  • 38.
    เ ท คโ น โ ล ยี ชี ว ภ า พ | 37 บทที่ 5 การเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อพืช ปัจจุบันเทคนิคการเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อพืชจัดเป็นเทคนิคพื้นฐานที่นํามาใช้ประโยชน์ในด้านการ ขยายพันธุ์พืช การศึกษา และการค้นคว้าวิจัยในทุกสาขาที่เกี่ยวข้องกับพืช ส่วนใหญ่นํามาใช้ผลิตและ ขยายพันธุ์พืช ใช้ในการผลิตเชิงการค้า เนื่องจากสามารถผลิตพืชให้มีคุณภาพดีสม่ําเสมอได้ปริมาณมาก ในเวลาอันรวดเร็ว เมื่อเทียบกับวิธีการขยายพันธุ์แบบไม่ใช้เพศอื่นๆการเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อได้ถูกนํามาใช้ จนเกิดผลเป็นรูปธรรมกับพืชหลายชนิด ตัวอย่างพืชที่ทําเป็นการค้าประสบผลสําเร็จและให้ผลตอบแทน มาก คือพวกไม้เนื้ออ่อน เช่น กล้วยไม้ หน้าวัว ลิลลี่ เบญจมาศ กล๊อกซิเนีย เยอบีร่า เป็นต้น ความหมาย การเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อพืช เป็นวิธีการขยายพันธุ์พืชแบบไม่ใช้เพศวิธีหนึ่ง ปฏิบัติภายใต้สภาพที่ ควบคุม เรื่องความสะอาดแบบปลอดเชื้อ อุณหภูมิและแสง ด้วยการนําชิ้นส่วนของพืชที่ยังมีชีวิต เช่น ลําต้น ยอด ตาข้าง ก้านช่อดอก ใบ ก้านใบ อับละอองเกสร ฯลฯ มาเพาะเลี้ยงบนอาหารสังเคราะห์ และชิ้นส่วนนั้นสามารถเจริญและพัฒนาเป็นต้นพืชที่สมบูรณ์มีทั้งส่วนใบ ลําต้น และรากสามารถ นําออกไปปลูกในสภาพธรรมชาติได้ ที่ผ่านมามีการนําเทคนิคการเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อพืชประยุกต์ใช้กับด้านเภสัชวิทยา และชีววิทยา แต่ปัจจุบันมีการพัฒนา และนํามาใช้แก้ปัญหา หรือเพื่อประโยชน์ในทางด้านภาคเกษตรและ อุตสาหกรรมกันมากขึ้น เช่น ด้วยการนําเมล็ดไผ่มาผลิต ขยายด้วยวิธีการเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่ออีกด้วย เป็นต้น 5.1 ความสําคัญและประโยชน์ของการเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อพืช 1. สามารถผลิตต้นพันธุ์พืชปริมาณมากในระยะอันรวดเร็วโดยอาศัยอาหารสูตรที่สามารถ เพิ่มจํานวน ต้นเป็นทวีคูณจากไดอะแกรมประกอบ จะเห็นว่าจากที่เราเริ่มต้นทําการเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อ ต้นพืชเพียงต้นเดียว และทําการย้ายเนื้อเยื่อเดือนละครั้ง และแต่ละเดือนต้นพืชสามารถเพิ่มจํานวนต้น ได้ 10 ต้น เมื่อเวลาผ่านไปเพียง 6 เดือน เราสามารถผลิตต้นพืชในหลอดทดลองได้ถึง 1 ล้านต้น ซึ่งไม่มี วิธีอื่นใดที่จะผลิตต้นกล้าพืชให้ได้ปริมาณมากและรวดเร็วเช่นนี้ 2. ต้นพืชที่ผลิตได้จะปลอดโรค โดยเฉพาะโรคที่มีสาเหตุจากเชื้อไวรัส แบคทีเรีย ด้วยการตัด เนื้อเยื่อที่เจริญอยู่บริเวณปลายยอดของลําต้น ซึ่งยังไม่มีท่ออาหาร อันเป็นทางเคลื่อนย้ายของเชื้อโรค ดังกล่าว 3. ต้นพืชที่ผลิตได้ จะมีลักษณะทางพันธุกรรมเหมือนต้นแม่ คือมีลักษณะตรงตามพันธุ์ด้วย การใช้เทคนิคของการเลี้ยงจากชิ้นตาพืชพัฒนาเป็นต้นโดยตรง หลีกเลี่ยงขั้นตอนการเกิดกลุ่มก้อนเซลล์ ที่เรียกว่า แคลลัส
  • 39.
    เ ท คโ น โ ล ยี ชี ว ภ า พ | 38 4. ต้นพืชที่ผลิตได้จะมีขนาดสม่ําเสมอ ผลผลิตที่ได้มีมาตรฐานและเก็บเกี่ยวได้คราวละมากๆ พร้อมกันหรือในเวลาเดียวกัน 5. เพื่อประโยชน์ด้านการสกัดสารจากต้นพืช พืชบางชนิดสามารถให้สารที่มีคุณสมบัติทางยา หรือมีประโยชน์ทางด้านอุตสาหกรรม แต่ในบางครั้งปริมาณเนื้อสารที่ต้องการมีอยู่ในปริมาณน้อยมาก จะต้องใช้ชิ้นส่วนพืชจํานวนมากนํามาสกัดแยก การเพาะเลี้ยงเซลล์หรือเนื้อเยื่อของพืชเหล่านั้น ใน สภาพแวดล้อมและอาหารที่เหมาะสมก็อาจชักนําให้เกิดการสังเคราะห์สารที่เรา ต้องการได้มากขึ้น 6. เพื่อการเก็บรักษาพันธุ์พืช ปัจจุบันพืชพรรณหลายชนิดได้สูญพันธุ์ไปหรือกําลังจะสูญพันธุ์ ไปอย่างน่าเป็นห่วง ซึ่งอาจมีสาเหตุมาจากการเปลี่ยนแปลงของสภาวะแวดล้อมหรือเกิดจากการทําลาย ของมนุษย์เอง ด้วยเหตุนี้นักเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อพืชจึงได้พยายามคิดหาวิธีที่จะเก็บรักษาพืชพรรณต่าง ๆ ไว้ในหลอดทดลอง โดยการเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อในอาหารที่มีส่วนผสมของสารชะลอการเจริญเติบโตบาง ชนิด หรือมีสารที่ทําให้เกิดความเครียดของน้ําขึ้นในหลอดทดลอง ทําให้พืชมีการเจริญเติบโตในอัตราที่ ช้ามาก ๆ เพื่อเป็นการประหยัดแรงงาน เวลา และอาหารในการที่จะต้องทําการย้ายเนื้อเยื่อบ่อย ๆ จนกว่าเมื่อใดที่ต้องการจะเพิ่มปริมาณเนื้อเยื่อนั้นสามารถย้ายลงเลี้ยงในอาหารสูตรปกติของพืชชนิดนั้น ๆ อีกวิธีหนึ่งก็คือ การเก็บรักษาเนื้อเยื่อไว้ในไนโตรเจนเหลวที่ อุณหภูมิต่ําถึง -196 องศาเซลเซียส ใน สภาพเช่นนี้เซลล์และเนื้อเยื่อจะคงสภาพและมีชีวิตอยู่ได้ยาวนาน นอกจากนี้ยังมีคุณประโยชน์อีกหลายประการ เช่น เพื่อการผลิตพืชทนทานต่อสภาพแวดล้อม ทนกรด ทนเค็ม ฯลฯ หรือการใช้ประโยชน์เกี่ยวกับการศึกษาทางชีวเคมี และสรีรวิทยาของพืช เป็นต้น 5.2 ประวัติการพัฒนางานเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อพืช การนําชิ้นส่วนของพืชมาบังคับให้มีการเจริญเติบโตตามต้องการในสภาพปลอดเชื้อหรือการ เพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อพืชนั้น เป็นผลจากการประกาศตั้งทฤษฎีเซลล์ของ ชไลเดน (Schleiden) และชวันน์ (Schwann) ในปี ค.ศ. 1838 ทฤษฎีเซลล์ซึ่งใช้ได้กับสิ่งมีชีวิตทุกชนิดนั้นกล่าวว่าสิ่งมีชีวิตทั้งหลาย ประกอบขึ้นด้วยเซลล์และผลิตภัณฑ์ของเซลล์ โดย Schwann ได้แสดงความเห็นไว้ด้วยว่า เซลล์ที่มีชีวิต แต่ละเซลล์ของสิ่งมีชีวิตซึ่งมีหลายเซลล์ (multicellular organism) ควรจะพัฒนาเป็นสิ่งมีชีวิตใหม่ได้ หากได้รับสภาพแวดล้อมที่เหมาะสม
  • 40.
    เ ท คโ น โ ล ยี ชี ว ภ า พ | 39 ความสามารถดังกล่าวของเซลล์นั้นถูกเรียกภายหลังโดย มอร์แกน(Morgan) ในปี ค.ศ. 1901 ว่า Totipotency แนวคิด Totipotency นี้ได้รับความสนใจมากจากนักพฤกษศาสตร์ ในปี ค.ศ. 1878 ฮาเบอร์ลันดต์(Haberlandt) นักพฤกษศาสตร์ชาวเยอรมัน ซึ่งต่อมาได้รับการยกย่องว่าเป็น บิดาของงานเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อพืช ได้รายงานไว้ในปี ค.ศ. 1902 ถึงความพยายามครั้งแรกของการ เพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อ เขาได้ทดลองเลี้ยงเซลล์เดี่ยว ๆ ซึ่งแยกจากใบพืช 4 ชนิดในสารละลายเกลือแร่สูตร สําหรับ hydroponic ของ นอพ(Knop) ซึ่งเติมน้ําตาลซูโครสเซลล์เหล่านั้นได้เพิ่มขนาด เปลี่ยนรูปร่าง สะสมแป้งในคลอโรพลาสต์และมีผนังหนาขึ้น แต่ไม่มีเซลล์ใดแบ่งตัวและเซลล์ทั้งหมดได้ตายไปภายใน เวลาเพียง 1 เดือนเท่านั้น ความล้มเหลวของ ฮาเบอร์ลันดต์(Haberlandt) ในครั้งนี้เกิดขึ้นเนื่องจากเขา เลือกใช้เซลล์ที่พัฒนาไปมากแล้ว และพืชที่เขาใช้เป็นแหล่งของเซลล์ก็ยังเป็นพืชใบเลี้ยงเดี่ยวซึ่งนํามา เลี้ยงได้ยาก นอกจากนี้สูตรน้ํายาเพาะเลี้ยงที่เขาใช้ก็เป็นเพียงสูตรง่าย ๆ แม้งานทดลองได้ล้มเหลว ฮาเบอร์ลันดต์(Haberlandt) ก็ยังได้แสดงถึง อัจฉริยภาพของเขาไว้โดยเสนอให้ใช้ของเหลวจาก embryo sac เป็นอาหารเพาะเลี้ยงและเขายังได้ทํานายไว้ด้วยว่ามนุษย์จะสามารถผลิตเอ็มบริโอเทียม (artificial embryo) จากเซลล์ร่าง (vegetative cell) ได้ นอกจากนี้เขายังได้เสนอแนวคิดเรื่องการ อนุบาลเซลล์(nurses culture) และการเลี้ยงเซลล์ในหยดอาหารเหลว (hanging drop technique) หลังจากการรายงานของ ฮาเบอร์ลันดต์ (Haberlandt) งานวิจัยด้านนี้ได้เปลี่ยนแนวจากการเลี้ยง เซลล์เดี่ยว ๆ เป็นการเลี้ยงอวัยวะ แฮนนิง(Hannig) ได้ประสพความสําเร็จในการเพาะเลี้ยงเอ็มบริโอที่พัฒนาเกือบสมบูรณ์แล้ว ของพืชวงศ์กะหล่ํา ให้เติบโตเป็นต้นได้ในปี ค.ศ. 1904 คัสเตอร์(Kuster) ได้ชักนําให้ โพรโทพลาสต์รวมตัวกัน (protoplast fusion) แต่โพรโทพ ลาสต์ลูกผสมไม่รอดชีวิต ในปี ค.ศ. 1909 ซ้าย : มัตทิอัส ชไลเดน (Matthias Schleiden) นักพฤกษศาสตร์ชาวเยอรมัน ขวา : เทโอดอร์ ชวันน์ (Theodor Schwann) นักสัตววิทยาชาวเยอรมัน
  • 41.
    เ ท คโ น โ ล ยี ชี ว ภ า พ | 40 นูดสัน(Knudson) ได้ประสบความสําเร็จในการเพาะเมล็ดกล้วยไม้ในสภาพปลอดเชื้อได้เป็น ครั้งแรกในปี ค.ศ. 1922 ซึ่งเดิมนั้นต้องเพาะเชื้อราพวก ไมคอร์ไรซา(mycorrhiza)ร่วมกับการเพาะ เมล็ดกล้วยไม้เนื่องจากเมล็ดกล้วยไม้ไม่มีเอนโดสเปิร์มเหมือนเมล็ดทั่ว ๆไป ไล-แบซ(Lai-bach) ได้แยกเอาเอ็มบริโอมาเพาะเมล็ดซึ่งเพาะไม่ได้ของลูกผสมข้ามชนิดของ Linum perenne x L. austriacum มาเพาะเลี้ยงเป็นต้นกล้าได้สําเร็จในช่วงปี ค.ศ. 1925-1929 ซึ่ง เป็นการหลีกเลี่ยงความเข้ากันไม่ได้ของคู่ผสมหลังจากการปฏิสนธิ การช่วยชีวิตเอ็มบริโอนี้ได้เป็นเทคนิค ซึ่งมีประโยชน์ต่องานปรับปรุงพันธุ์ในเวลาต่อมา ไวต์(White) และ กอเทอเรต(Gautheret) ในปี ค.ศ. 1934 โดย ไวต์(White) ได้รายงานถึง ความสําเร็จของการเพาะเลี้ยงปลายราก มะเขือเทศให้เจริญได้อย่างไม่มีที่สิ้นสุดในอาหารที่มีเกลือแร่ น้ําตาล และสารสกัดจากยีสต์ (yeast extract) กอเทอเรต (Gautheret) ประสพความสําเร็จในการเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อแคมเบียมของราก แครอทได้อย่างต่อเนื่องเป็นครั้งแรกในปี ค.ศ. 1939 พร้อม ๆ กับ White ซึ่งสามารถเพาะเลี้ยงเนื้องอก (tumor) ของยาสูบลูกผสมข้ามชนิดระหว่าง Nicotina glauca X N. langsdorffii ได้อย่างต่อเนื่อง ใน ปีเดียวกันนั้นเองทั้งกอเทอเรต(Gautheret), ไวต์(White) และโนเบคอร์ต(Nobe’court) ต่างได้ รายงานความสําเร็จในการเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อแครอทได้อย่างต่อเนื่อง งานของทั้งสามท่านนี้ได้รับการยก ย่องว่าเป็นพื้นฐานของงานเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อในเวลาต่อมา สคูก(Skoog) ปี ค.ศ.1944 ได้รายงานการเพาะเลี้ยงยาสูบเป็นครั้งแรกในการศึกษาครั้งนี้เป็น การศึกษาการเกิดยอดพิเศษจากเนื้อเยื่อยาสูบ มูราชิเก (Murashige)และสคูก(Skoog) ในปี ค.ศ. 1962 เป็นปีที่ท่านทั้งสองได้พัฒนาสูตร อาหารขึ้นมาซึ่งเป็นสูตรอาหารที่มีความเหมาะสมในการนํามาเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อพืชแทบทุกชนิดและ เป็นที่นิยมแพร่หลายในปัจจุบัน อีริกสัน(Eriksson) ปี ค.ศ. 1969 สามารถแยกโพรโทพลาสต์ได้สําเร็จเป็นครั้งแรก หลังจากปี ค.ศ. 1979 มีการนํายีนอื่นเข้าไปใส่ในโพรโทพลาสต์มีการศึกษากันอย่างกว้างขวาง โดยใช้แบคทีเรียเป็นตัวพายีนใหม่เข้าไปหรือใช้เครื่องมืออย่างอื่นฉีดยีนใหม่เข้าไปในโพรโทพลาสต์และ การเพาะเลี้ยงเซลล์ในอาหารเหลวเพื่อให้ผลิตสารขึ้นมา ซึ่งสารที่ได้นํามาใช้ประโยชน์อื่น ๆ เช่น ยา เอนไซม์หรือฮอร์โมนต่างๆ สําหรับงานเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อพืชในประเทศไทย ได้เริ่มขึ้นราวปี พ.ศ. 2484 (ค.ศ. 1941)โดย หลวงนิตย เวชวิศิษฐ์ ได้เพาะเมล็ดกล้วยไม้บนอาหารสังเคราะห์ในสภาพปลอดเชื้อตามวิธีของ Knudson (1922) ได้สําเร็จ ซึ่งการเพาะเมล็ดกล้วยไม้ซึ่งปกติไม่มีเอ็นโดสเปิร์มจัดเป็นการเพาะเลี้ยงเอ็มบริโออย่าง หนึ่ง ต่อมาราวปี พ.ศ. 2510 จึงได้เริ่มมีการเพาะเลี้ยงตากล้วยไม้เพื่อขยายพันธุ์เป็นไม่อาศัยเพศขึ้นโดย การริเริ่ม และสนับสนุนของศาสตราจารย์กิติคุณถาวร วัชราภัย แห่งจุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัยภายใต้การ
  • 42.
    เ ท คโ น โ ล ยี ชี ว ภ า พ | 41 ส่งเสริมของท่าน ประเทศไทยจึงมีห้องปฏิบัติการเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อเป็นการค้า เปิดบริการขยายพันธุ์ กล้วยไม้ให้แก่เกษตรกรเป็นประเทศที่ 3 ของโลกถัดจากประเทศฝรั่งเศสและสหรัฐอเมริกา นักวิทยาศาสตร์ของประเทศไทยอีกหลายท่านได้เผยแพร่ และพัฒนาวงการเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อพืชในเวลา ต่อมา 5.3 ห้องปฏิบัติการ เครื่องมือและอุปกรณ์ การเลี้ยงเนื้อเยื่อเป็นการเลี้ยงชิ้นส่วน เซลล์ โพรโทพลาสต์ บนอาหารสังเคราะห์ ใน อาหารสังเคราะห์มีส่วนประกอบที่เหมาะสมกับการเจริญของเชื้อจุลิทรีย์ด้วย ในการเลี้ยงเนื้อเยื่อจําเป็น ที่ต้องทําการฆ่าเชื้อจุลินทรีย์ที่ติดมากับวัสดุพันธุ์พืช อาหาร เครื่องมือที่ใช้ทั้งหมดโดยเฉพาะอย่างยิ่ง เครื่องมือที่ใช้ในการตัดและเลี้ยงเนื้อเยื่อ ซึ่งต้องทําในสภาพปลอดเชื้อ ความสะอาดเป็นหัวใจสําคัญโดย การเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อ ถ้าไม่สะอาดเนื้อเยื่อที่เลี้ยงจะตายเพราะเกิดการปนเปื้อนของเชื้อจุลินทรีย์ เพื่อให้ได้สภาพที่ปลอดเชื้อในระดับที่สูง ต้องคํานึงถึงห้องปฏิบัติการเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อ จะแบ่งออกเป็น ส่วนๆดังนี้ องค์ประกอบพื้นฐานของห้องปฏิบัติการทั่วไปนั้น มีดังนี้ 1. พื้นที่ซักล้าง เป็นบริเวณสําหรับวางอ่างล้างขนาดใหญ่ ชั้นผึ่งเครื่องแก้วในบางแห่งอาจใช้ เครื่องล้างเครื่องแก้ว บริเวณนี้ควรมีถังน้ํากลั่น การล้างเครื่องแก้วนั้น ปัจจุบันจึงนิยมแช่เครื่องแก้วใน สารละลายผงซักฟอกหรือน้ํายาล้างจานแล้วล้างในน้ําอุ่นแล้วจึงกลั้วด้วยน้ํากลั่น ถ้าวุ้นแห้งติดเครื่อง แก้ว ควรละลายวุ้นด้วยน้ําร้อนก่อนล้าง หากภาชนะนั้นมีการเปื้อนปนของเชื้อ ควรนึ่งฆ่าเชื้อก่อนเปิด ภาชนะ แล้วจึงนําไปล้าง 2. พื้นที่เตรียมอาหาร เป็นพื้นที่ซึ่งต้องการโต๊ะขนาดใหญ่และตู้เก็บสารเคมี เครื่องแก้ว ภาชนะ สําหรับเพาะเลี้ยง และจุกหรือฝา พื้นที่นี้จะต้องวางเครื่องมือต่างๆ เช่น เครื่องชั่ง เครื่องวัดความเป็น กรด-เบส เตาไฟฟ้า ถังพลาสติก หรือขวดแก้ว ตลอดจนอุปกรณ์การตวง และตู้เย็นเก็บสารเคมีบริเวณนี้ ยังต้องเป็นที่ติดตั้งของหม้อนึ่งความดันไอ และชั้นวางของเพื่อให้สะดวกแก่การขนย้ายและวางอาหารที่ เตรียมแล้ว เนื่องจากบริเวณนี้ต้องมีเครื่องมือที่ผลิตความร้อนทําให้พื้นที่นี้อุณหภูมิค่อนข้างสูง จึงต้อง จัดให้มีการถ่ายเทอากาศจากภายนอก 3. พื้นที่ปลอดเชื้อ เป็นหัวใจสําคัญของการผลิตพืชในสภาพปลอดเชื้อในที่ซึ่งอากาศแห้งและ ค่อนข้างสะอาด ผู้ปฏิบัติอาจตัดย้ายเนื้อเยื่อบนโต๊ะธรรมดาได้แต่การใช้ตู้ปลอดเชื้อหรือห้องปลอดเชื้อ ทําให้มีโอกาสเสียหายเนื่องจากการปนเปื้อนของจุลินทรีย์น้อยลง การวางตู้ปลอดเชื้อควรเลือกให้ เหมาะสม เนื่องจากการเคลื่อนย้ายตู้เป็นสิ่งที่ไม่ควร ความร้อนที่เกิดจากการฆ่าเชื้อเครื่องมือและ มอเตอร์ในตู้ปลอดเชื้อ ทําให้อุณหภูมิของบริเวณปลอดเชื้อค่อนข้างสูง ดังนั้นเครื่องปรับอากาศจึงเป็น สิ่งจําเป็นต่อการควบคุมอุณหภูมิให้เหมาะสมกับการปฏิบัติงาน นอกจากนี้พัดลมดูดอากาศอาจเป็น
  • 43.
    เ ท คโ น โ ล ยี ชี ว ภ า พ | 42 สิ่งจําเป็น หากมีการใช้หลอดแสงเหนือม่วง (Ultraviolet lamp) เพื่อการฆ่าเชื้อ เนื่องจากการใช้หลอด ชนิดนี้ทําให้เกิดก๊าซโอโซนซึ่งเป็นอันตรายขึ้น 4. พื้นที่เพาะเลี้ยง ควรกั้นแบ่งเป็นห้องย่อยเพื่อให้สะดวกในการปรับสภาพแวดล้อมให้ได้ตาม ความต้องการของพืช การออกแบบชั้นวางภาชนะเพาะเลี้ยงนั้นต้องคํานึงถึงการถ่ายเทอากาศอย่างมาก ด้วย เพราะในบริเวณนี้มีความร้อนซึ่งเกิดจากการใช้หลอดไฟฟ้าจํานวนมาก ในพื้นที่เพาะเลี้ยงนี้ จําเป็นต้องมีการควบคุมสภาพอุณหภูมิ แสง และความชื้นให้มีค่าค่อนข้างคงที่ และสม่ําเสมอทั่วกันทั้ง พื้นที่เพาะเลี้ยง ซึ่งปกตินั้นอุณหภูมิเฉลี่ยควรเป็น25-28 องศาเซลเซียส ความชื้นสัมพัทธ์ราว 60-70 เปอร์เซ็นต์ กรณีที่มีการเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อพืชในอาหารเหลว จะต้องใช้เครื่องเขย่าซึ่งควรวางให้ใกล้เสา เพื่อให้เกิดแรงสั่นสะเทือนแก่ห้องปฏิบัติการน้อยที่สุด 5. พื้นที่สังเกตการณ์ เป็นที่ตั้งของเครื่องมือและอุปกรณ์ที่ใช้ในการเก็บข้อมูล เช่น กล้อง จุลทรรศน์ เครื่องหมุนเหวี่ยง และเครื่องชั่ง พื้นที่นี้มักจะมีบริเวณไม่มากนัก บางครั้งอาจจัดรวมไว้ใน พื้นที่ปลอดเชื้อเพื่อให้สะดวกในการทํางานพื้นที่ทั้ง 5 ส่วนที่กล่าวแล้วนั้น มีความสะอาดและความ ต้องการถ่ายเทอากาศจากภายนอกแตกต่างกัน นอกจากนี้ความจําเป็นของระดับอุณหภูมิในแต่ละส่วนก็ ต่างกันด้วยการจัดพื้นที่ต่าง ๆ เข้าด้วยกัน จะต้องจัดให้พื้นที่สกปรกและพื้นที่สะอาดอยู่รวมเป็นกลุ่ม โดยพื้นที่สองกลุ่มต้องแยกจากกันอย่างเด็ดขาด และต้องคํานึงถึงเส้นทางการเคลื่อนย้ายของจากพื้นที่ หนึ่งไปยังอีกพื้นที่หนึ่งด้วย แต่ในการปฏิบัติงาน ห้องปฏิบัติการควรจะมีอย่างน้อย 3 ส่วนได้แก่บริเวณเตรียมอาหาร บริเวณถ่ายเนื้อเยื่อและห้องเพาะเลี้ยงเพื่อความสะดวกทั้งสามส่วนจะอยู่ในห้องเดียวกันก็ได้โดยมีการ แบ่งเป็นสัดส่วน 5.4 อุปกรณ์และเครื่องมือที่ใช้ อุปกรณ์ที่ใช้กับงานเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อค่อนข้างมีมากชนิด การจัดวางเครื่องมือต้องคํานึงถึงความสะดวก ในการใช้ต่อพื้นที่ให้เกิดประโยชน์มากที่สุด ถ้ากําหนดชนิดของเครื่องมือตามตําแหน่งของการใช้งาน ภายในห้องปฏิบัติการจะแบ่งออกเป็น 3 ห้องใหญ่ๆ คือ 1. ห้องเตรียมอาหาร ควรมีอุปกรณ์และเครื่องมือ ดังนี้ - เครื่องชั่ง มีทั้งแบบอย่างหยาบ คือ ชั่งน้ําหนักต่ําสุด 0.01 กรัม และอย่างละเอียดชั่งได้ต่ําถึง 0.001 กรัม หรือ 0.0001 กรัม - ช้อนตักสารเคมี มีทั้งแบบที่เป็นโลหะและที่เป็นพลาสติก - เครื่องวัดความเป็นกรดเป็นด่าง - เตาอุ่นความร้อนและเครื่องคน ใช้สําหรับอุ่นหรือหลอมอาหารพร้อมด้วยตัวคนระบบ แม่เหล็ก
  • 44.
    เ ท คโ น โ ล ยี ชี ว ภ า พ | 43 - เตาอบไมโครเวฟ ใช้สําหรับเคี่ยวหรือหลอมอาหาร นอกจากนี้สามารถใช้เตาลวดความร้อน หรือเตาแก๊สแทนได้ ในกรณีที่เตรียมอาหารคราวละมากๆ เตาแก๊สจะเหมาะสมกว่า - ตู้เย็น สารเคมีบางตัวมีความจําเป็นที่จะต้องเก็บรักษาไว้ที่อุณหภูมิต่ํา เพราะมิฉะนั้นแล้ว จะ ทําให้เสื่อมคุณสมบัติ ได้ เช่น ฮอร์โมน วิตามิน รวมทั้งสารละลายเข้มข้นของอาหาร - เตาอบความร้อน ใช้สําหรับอบฆ่าเชื้อที่ติดมากับเครื่องมือ หรืออุปกรณ์ที่สามารถทนต่อ ความร้อนสูงๆ ได้ เช่น พวกที่เป็นเครื่องแก้วและโลหะ โดยอาศัยความร้อนที่ใช้ คือ ประมาณ 180 องศาเซลเซียส เวลานานประมาณ 3 ชั่งโมง - หม้อนึ่งความดัน ใช้สําหรับนึ่งฆ่าเชื้อในอาหารเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อ และเครื่องมือที่ไม่สามารถ ทนต่อความร้อนของเตาอบความร้อนได้ ความดันที่ใช้ประมาณ 15 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว เวลานานประมาณ 15 นาที - เยื่อกรอง เนื่องจากมีสารเคมีบางชนิดที่ไม่สามารถผ่านการฆ่าเชื้อด้วยหม้อนึ่งความดันได้ ทําให้เสื่อมคุณภาพได้ จึงต้องกรองโดยมีรูกว้างประมาณ 0.22 ไมครอน ซึ่งสามารถกรอง เอาอนุภาคของแบคทีเรียและสปอร์ของราได้ - เครื่องแก้วต่างๆ เช่น หลอดทดลอง ขวด ขวดรูปชมพู่ ปิเปต กรวยแก้ว และแท่งแก้วคนสาร เป็นต้น 2. ห้องถ่ายเนื้อเยื่อ ควรมีอุปกรณ์และเครื่องมือ ดังนี้ - ตู้ย้ายเนื้อเยื่อ เป็นตู้กรองอากาศให้บริสุทธิ์ปลอดจากอนุภาคของราและแบคทีเรีย - ตะเกียง ใช้ตะเกียงแอลกอฮอล์ หรือแก๊ส - กระดาษกรอง - จานแก้ว - มีดผ่าตัดแบบต่างๆ พร้อมใบมีด - ปากคีบ 3. ห้องเลี้ยงเนื้อเยื่อ ควรมีอุปกรณ์และเครื่องมือ ดังนี้ - เครื่องควบคุมอุณหภูมิ ภายในห้องจะต้องมีอุณหภูมิประมาณ 23 องศาเซลเซียส - ชั้นสําหรับวางขวดเลี้ยงเนื้อเยื่อ ซึ่งมีขนาดที่เหมาะสมสะดวกต่อการทํางานหรือติดตามการ ปนเปื้อนและการเจริญเติบโต ชั้นต้องไม่สูงเกินไป และต้องมีหลอดไฟให้แสงสว่างด้วยหลอด ฟลูออเรสเซนต์ ที่ให้ความสว่างประมาณ 3,000 ลักซ์ - ตัวตั้งเวลา ใช้สําหรับตั้งเวลาในการปิดเปิดไฟ เพื่อกําหนดความยาวของช่วงแสง - เครื่องเขย่า สําหรับเลี้ยงเนื้อเยื่อพืชในสภาพอาหารเหลว
  • 45.
    เ ท คโ น โ ล ยี ชี ว ภ า พ | 44 หม้อนึ่งความดัน (autoclave) ตู้อบแห้ง (hot air oven) ใช้อบฆ่าเชื้อ ใช้ฆ่าเชื้ออาหารและน้ํากลั่น เครื่องแก้วและสแตนเลส เครื่องชั่งหยาบและเครื่องชั่งละเอียด ใช้ชั่งสารเคมี เครื่องวัดค่าความเป็นกรดด่าง (pH meter) ใช้วัดค่าความเป็นกรดด่างของสารอาหาร ตู้ปลอดเชื้อ (larmina flow) ใช้ปฏิบัติงานสําหรับงานที่ต้องการความสะอาดสูง เช่น ฟอกชิ้นส่วน เพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อ เพื่อป้องกันการติดเชื้อจากภายนอก
  • 46.
    เ ท คโ น โ ล ยี ชี ว ภ า พ | 45 อุปกรณ์ภายในตู้ ที่จําเป็นสําหรับงานเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อ เช่น ตะเกียง ปากคีบเนื้อเยื่อ มีดผ่าตัด กระบอก ใส่แอลกอฮอล์สําหรับฆ่าเชื้ออุปกรณ์ จานแก้วรองชิ้นส่วนเนื้อเยื่อ เป็นต้น ภาพตัวอย่างเครื่องมือ อุปกรณ์ที่ใช้ในการเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อพืช ภาพตัวอย่างห้องเตรียมอาหารเนื้อเยื่อพืช ภาพจาก http://gotoknow.org/blog/tissueculture/124140
  • 47.
    เ ท คโ น โ ล ยี ชี ว ภ า พ | 46 ห้องย้ายเนื้อเยื่อพืช ภ า พ จ า ก http://www.bloggang.com/viewdiary.php?id=orchids-and-fern&group=1 &month=0 6 - 2007&date=04 ห้องเลี้ยงเนื้อเยื่อพืช ภาพจาก http://biology.pcctrg.info/?p=91 ตัวอย่างภาพห้องเตรียมอาหาร ห้องย้ายเนื้อเยื่อพืช ห้องเลี้ยงเนื้อเยื่อพืช
  • 48.
    เ ท คโ น โ ล ยี ชี ว ภ า พ | 47 วิธีปฏิบัติเพื่อป้องการการติดเชื้อ ในการทํางานเกี่ยวกับการเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อนั้น จําเป็นต้องป้องกันการติดเชื้อจุลินทรีย์จาก ภายนอก เพราะจุลินทรีย์ต่าง ๆ สามารถใช้สารอาหารวุ้นได้เช่นกัน จุลินทรีย์เหล่านี้เจริญเติบโตได้อย่าง รวดเร็วกว่าชิ้นส่วนเนื้อเยื่อพืชหรือเมล็ด ทําให้เนื้อเยื่อตายหรือเน่าเสียไป การปนเปื้อนจากเชื้อภายนอก เรียกกว่า Contamination ซึ่งสามารถเกิดขึ้นได้ตลอดเวลาที่ปฏิบัติงาน เนื่องจากทุกสิ่งทุกอย่างไม่ว่า จะเป็นอากาศ พื้นโต๊ะร่างกายของผู้ปฏิบัติล้วนมีเชื้อจุลินทรีย์อื่น ๆ ปนเปื้อนทั้งสิ้น หรือบางครั้งอุปกรณ์ ต่าง ๆ ที่ผ่านการทําให้ปลอดเชื้อแล้ว เมื่อจะนําออกมาใช้บางส่วนแต่ไม่ต้องการให้ส่วนที่เหลือเกิดการ ปนเปื้อนขึ้น วิธีที่จะช่วยป้องกันไม่ให้เกิดการปนเปื้อนจากภายนอกหรือลดอัตราเสี่ยงในการปนเปื้อน จากเชื้ออื่นๆ ให้ปฏิบัติดังนี้ 1. เช็ดพื้นโต๊ะบริเวณที่จะปฏิบัติงานด้วยน้ํายาฆ่าเชื้อส่วนใหญ่นิยมใช้เอทิลแอลกอฮอล์ 70 เปอร์เซ็นต์ และเช็ดมือทั้งสองข้างของผู้ปฏิบัติงานด้วยเช่นกัน 2. ใช้เทคนิคปลอดเชื้อ (aseptic technique) เพื่อป้องกันการปนเปื้อนของเชื้อภายนอกโดย ใช้ไฟจากตะเกียงแอลกอฮอล์หรือตะเกียงบุนเสนเผาโดยตรง เมื่อ 2.1 เปิดจุกหรือฝา ภาชนะหรืออุปกรณ์ที่ปลอดเชื้อ 2.2 ก่อนปิดจุกหรือฝา ภาชนะหรืออุปกรณ์ที่ปลอดเชื้อ 3. ควรปฏิบัติงานใกล้ ๆ บริเวณที่ตั้งตะเกียง เพราะอากาศบริเวณนี้ได้รับความร้อนจากไฟ ตะเกียง อากาศจะลอยขึ้นจึงเป็นบริเวณที่มีเชื้อน้อย 4. อุปกรณ์ที่ใช้หยิบหรือตัดชิ้นเนื้อเยื่อ เช่น ปากคีบ มีดผ่าตัด ให้ชุบแอลกอฮอล์ 95 เปอร์เซ็นต์ แล้วเผาไฟให้ทั่วบริเวณส่วนที่จะยื่นเข้าไปภายในภาชนะที่ใส่เนื้อเยื่อ เมื่อใช้แล้วให้ชุบ แอลกอฮอล์ 95 เปอร์เซ็นต์ เผาฆ่าเชื้อก่อนวางอุปกรณ์ ถ้าใช้ปิเปตในการเคลื่อนย้ายของเหลว ปิเปตจะ ผ่านการ อบฆ่าเชื้อมาแล้ว การหยิบปิเปตออกจากกระบอกปิเปตต้องใช้เทคนิคปลอดเชื้อเช่นกัน เมื่อใช้ เรียบร้อยแล้วให้แช่ไว้ในน้ํายาฆ่าเชื้อก่อนนําไปล้าง 5.5 อาหารเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อพืช ปัจจัยที่สําคัญมากอย่างหนึ่งที่จะทําให้การเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อประสบความสําเร็จ คือสูตรอาหาร ที่เหมาะสม ซึ่งต้องประกอบด้วยอาหารที่พืชสามารถนําไปใช้ได้อย่างมีประสิทธิภาพ มักมีการเรียก อาหารที่ใช้เพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อแตกต่างกันไป เช่น อาหารวิทยาศาสตร์ อาหารสังเคราะห์ อาหารวุ้น ฯลฯ ให้เข้าใจว่าเป็นอาหารที่ใช้กับการขยายพันธุ์พืช ด้วยการเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อเหมือนกัน อาหารที่นิยมใช้มี หลายสูตรแต่ละสูตรจะเรียกตามชื่อผู้ที่คิดค้นสูตรอาหารนั้นๆ ซึ่งจะถูกปรับให้ใกล้เคียงกับธาตุอาหารที่ พืชได้รับในสภาพธรรมชาติมากที่สุด โดยเพิ่มในส่วนของสารควบคุมการเจริญเติบโต น้ําตาล วิตามิน เช่น สูตร MS ( Murashige & Skoog , 1962) สูตรGamborg (B – 5 , 1970) สูตร VW ( Vacin &
  • 49.
    เ ท คโ น โ ล ยี ชี ว ภ า พ | 48 Went , 1949 ) และสูตร WPM ( Gloyd and McCown , 1980 ) เป็นต้น การเลือกใช้อาหารสูตรใด ขึ้นอยู่กับความเหมาะสมของชนิดพืชและวัตถุประสงค์ที่ใช้ แตกต่างกันตามชนิดหรือพันธุ์พืช หรือตาม พัฒนาการของเนื้อเยื่อ ส่วนประกอบพื้นฐานของสูตรอาหารประกอบด้วย ธาตุอาหารหลัก ธาตุอาหาร รอง เกลือแร่ และวิตามิน ต่างๆสารอาหารอื่นๆ ที่จําเป็น ได้แก่ กรดอะมิโน สาควบคุมการเจริญเติบโต หรือสารสกัดจากพืช ซึ่งมีผลต่อการเพิ่มจํานวน และการพัฒนาของเซลล์พืช ชนิดของอาหารเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อพืช อาหารเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อ มี 2 รูปแบบภายใต้สูตรเดียวกัน แล้วแต่ผู้ปฏิบัติเห็นว่าในระยะไหน ควรใช้อาหารรูปแบบใดแล้วส่งผลดีต่อการพัฒนาของชิ้นพืชได้ดีกว่า ได้แก่ 1. อาหารแข็ง (Solid medium) เป็นเพียงการผสมวุ้นลงในอาหาร ประมาณ 0.7 -1 % หรือ 7-10 กรัม ต่ออาหาร 1 ลิตร เพื่อช่วยพยุงชิ้นพืชให้สามารถเจริญเติบโตอยู่บนอาหารได้ 2. อาหารเหลว ( Liquid medium) เป็นอาหารที่ไม่มีส่วนผสมของวุ้น ชิ้นพืชที่เลี้ยงใน อาหารเหลวมักจะมีการเจริญเติบโตที่ดี และค่อนข้างรวดเร็ว แต่ต้องระวังเรื่องการถ่ายเทอากาศของชิ้น พืช ถ้าเลี้ยงเนื้อเยื่อในอาหารเหลว จําเป็นต้องเลี้ยงบนเครื่องเขย่า (Shaker) ควบคู่กันไปเสมอ ทั้งนี้ เครื่องเขย่าจะเคลื่อนไหวด้วยการหมุนในแนวขนานกับพื้นโลก อัตรา 100- 120 รอบต่อนาที การเขย่า ตลอดเวลาจะช่วยให้ออกซิเจนละลายลงในอาหารส่งผลดีต่อการเจริญเติบโตของเนื้อเยื่อพืชบนอาหาร เหลวเป็นเวลานานพืชอาจมีการฉ่ําน้ํา หากพบอาการดังกล่าว ควรหยุดการใช้อาหารเหลว และ เปลี่ยนไปใช้อาหารแข็งจะสามารถลดอาการฉ่ําน้ําของพืชลดลงได้ สูตรอาหารเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อพืช การที่จะตัดสินใจว่าจะเลือกอาหารสูตรใด รูปแบบไหนเพื่อมาทําการเพาะเลี้ยง ต้องคํานึงถึง สายพันธุ์ อายุพืช ชิ้นส่วนที่ใช้ โดยเฉพาะอย่างยิ่งวัตถุประสงค์ของการเพาะเลี้ยง ถ้าเพื่อการปรับปรุง พันธุ์ จะใช้สูตรอาหารที่แตกต่างจากการเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อ เพื่อให้ต้นที่ได้มีลักษณะเหมือนต้นแม่ ในที่นี้ จะขอยกตัวอย่างสูตรอาหารที่เป็นที่นิยม และใช้ได้ผลดีเป็นตัวอย่าง 8 สูตร ดังนี้ 1. สูตร VW (Vacin and Went, 1949) ใช้กับการเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อกล้วยไม้ 2. สูตร MS (Murashige and Skoog; 1962) สามารถใช้เพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อ 3. สูตร Hidebrandt (1962) ใช้เพาะเลี้ยงแคลลัสยาสูบ 4. สูตร White (1963) ใช้เพาะเลี้ยงส่วนราก 5. สูตร Miller (1963) ใช้เพาะเลี้ยงอับละอองเกสรของข้าว 6. สูตร Y 3 (Eeuwens; 1967) ใช้เพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อตระกูลปาล์ม เช่น มะพร้าวกะทิ อินทผาลัม ปาล์มน้ํามัน เป็นต้น
  • 50.
    เ ท คโ น โ ล ยี ชี ว ภ า พ | 49 7. สูตร B 5 (Gamborg; 1970) ใช้เพาะเลี้ยงพืชสําคัญทางเศรษฐกิจหลายชนิด เช่น ถั่วเหลือง เป็นต้น 8. สูตร WPM (Lloyd and McCown: 1980) ใช้เพาะเลี้ยงพืชที่เป็นไม้เนื้อแข็ง (Woody species) การเตรียมอาหารเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อ การเลือกใช้สูตรอาหารในการเพะเลี้ยงเนื้อเยื่อขึ้นอยู่กับความเหมาะสมของชนิดพืช หรือตาม พัฒนาการของเนื้อเยื่อ สําหรับสูตรอาหารที่นิยมกันแพร่หลายมากที่สุด คือ สูตรของ Murashige and Skoog (1962) หรือสูตร Ms ชื่อของสาร ปริมาณสาร ปกติ (มก./ล.) ปริมาณสารที่ใช้การเตรียมอาหาร 1 ลิตร (มก.) Stock A ความเข้มข้น 50 เท่า แอมโมเนียมไนเตรท (NH4NO3) โปตัสเซียมไนเตรท (KNO3) 1,650 1,900 1,650x50 =82,500 1,900x50 =95,000 Stock B ความเข้มข้น 50 เท่า โปตัสเซียมไดไฮโดรเจนฟอสเฟต (KH2PO4) กรดบอริค (H3BO3) แมงกานีสซัลเฟต (MnSO4 . 1H2O) ซิงค์ซัลเฟต (ZnSO4 . 7H2O) โปตัสเซียมไอโอไดด์ (KI) โซเดียมโมลิบเดต (Na2MoO4 . 2H2O) คอบเปอร์ซัลเฟต (CuSO4 . 5H2O) โคบอลท์คลอไรด์ (CoCl2 . 6H2O) 170 6.2 16.9 6.14 0.83 0.25 0.025 0.025 170x50 = 8,500 6.2x50 = 310 16.9x50 = 845 6.14x50 = 430 0.83x50 = 41.5 0.25x50 = 12.5 0.025x50 = 1.25 0.025x50 = 1.25 Stock C ความเข้มข้น 100 เท่า แมกนีเซียมซัลเฟต (MgSO4 . 7H2O) 370 370x100 = 37,000 Stock D ความเข้มข้น 100 เท่า แคลเซียมคลอไรท์ (CaCl2 . 2H2O) 440 440x100 = 44,000 Stock E ความเข้มข้น 100 เท่า โซเดียมเอทธิลีนไออะมีนไตรอะซีเตท (Na2EDTA) 37.3 37.3x100 = 37,300
  • 51.
    เ ท คโ น โ ล ยี ชี ว ภ า พ | 50 ชื่อของสาร ปริมาณสาร ปกติ (มก./ล.) ปริมาณสารที่ใช้การเตรียมอาหาร 1 ลิตร (มก.) Stock Organic ความเข้มข้น 200 เท่า มายโยอินโนซิตอล (Myo-inositol) ไกลซีน (Glycine) กรดนิโคตินิค (Nicotinic acid) ไพริดอกซิน (Pyridoxine-HCl) ไทอะมีน (Thiamine HCl) 100 2.0 0.5 0.5 0.1 100x200 = 20,000 2.0x200 = 400 0.5x200 = 100 0.5x200 = 100 0.1x200 = 20 ขั้นตอนการเตรียมอาหารสูตรMS 1 ลิตร 1. เตรียมน้ํากลั่นปริมาตร 300 มล. 2. ดูดสารจากสารละลายความเข้มข้น (stock) ตามปริมาตรที่คํานวณได้จากสูตร ดังนี้ ปริมาตรที่ต้องการใช้ เท่ากับปริมาตรที่ต้องการเตรียมอาหารหารดัวยจํานวนเท่า เช่นใน stock A มีความเข้มข้น 50 เท่า ต้องการเตรียมอาหาร 1 ลิตร (1,000 มล.) ดังนั้น ปริมาตรที่ต้องการใช้ = 1000/50 = 20 มล. 3. เติมน้ําตาล 30 กรัม 4. เติมสารควบคุมการเจริญเติบโตตามความต้องการของสูตรอาหาร 5. ปรับปริมาตรให้ครบ 1,000 มล. 6. ปรับค่าความเป็นกรด-ด่าง ด้วย สารละลายกรดไฮโดรคลอริก (HCI) และ โพแทสเซียม ไฮดรอกไซด์ (KOH) โซเดียมไฮดรอกไซด์ (NaOH) ให้ได้ค่าpH เท่ากับ 5.6 7. เติมวุ้น 7.5 กรัม ในกรณีที่ทําอาหารแข็ง 8. เคี่ยวอาหารเพื่อละลายวุ้นด้วยความร้อน 9. กรอกอาหารลงในภาชนะให้มีปริมาตรใกล้เคียงกัน โดยพยายามให้อาหารไม่เปื้อนปาก ภาชนะเพื่อป้องกันการเปื้อนปนจากจุลินทรีย์ ปกติอาหารในภาชนะนั้นควรมีความสูงจาก ก้นภาชนะราว 0.6 ซม. ทั้งนี้อาจสูงมากหรือน้อยกว่านี้ก็ได้เมื่อกรอกอาหารลงภาชนะแล้ว จะต้องรีบปิดฝาภาชนะโดยเร็วที่สุดเพื่อลดประชากรของจุลินทรีย์ที่อาจตกลงไปได้ 10. นําภาชนะที่บรรจุอาหารไปนึ่งฆ่าเชื้อในหม้อนึ่งอัดไอ โดยใช้อุณหภูมิ 121 องศาเซลเซียส นาน 15-30 นาที ขึ้นกับปริมาตรอาหาร เมื่อนึ่งตามเวลาที่เหมาะสมแล้วต้องรีบนํา อาหารออกจากหม้อนึ่งอัดไอเพื่อป้องกันการที่วุ้นไม่แข็งตัว
  • 52.
    เ ท คโ น โ ล ยี ชี ว ภ า พ | 51 11. ตั้งภาชนะที่นึ่งฆ่าเชื้อแล้วบนพื้นระนาบ เพื่อให้อาหารแข็งตัว หรืออาจวางบนพื้นลาดใน กรณีที่ใส่อาหารในหลอดเลี้ยงเชื้อ หากอาหารที่เตรียมนั้นมีถ่านเป็นองค์ประกอบควรเขย่า ขวดหลังจากนําออกจากหม้อนึ่งอัดไอเพื่อไม่ให้ถ่านจมอยู่ที่ก้นขวด และหากต้องเติมสารเคมี ที่ฆ่าเชื้อด้วยการกรอง ควรเติมขณะที่อาหารมีอุณหภูมิราว 40 องศาเซลเซียส ซึ่งเป็น อุณหภูมิที่มือทนได้ การเติมสารนี้ต้องทําในตู้ปลอดเชื้อ และต้องเขย่าก่อนปล่อยให้อาหาร แข็งตัวเมื่ออาหารแข็งตัวและเย็นแล้ว จึงรีบปิดฝาภาชนะให้แน่นแล้วนําไปเก็บในที่สะอาด และอุณหภูมิต่ํากว่า 28 องศาเซลเซียส เพื่อรอการนําไปใช้ต่อไป ผสมสารเคมี ปรับ pH ของอาหารเป็น 5.67 - 5.70 ตักใส่ขวด นึ่งฆ่าเชื้อที่อุณหภูมิ 121 เซลเซียส ความดัน 15 ปอนด์/ ตารางนิ้ว นาน 15-20 นาที
  • 53.
    เ ท คโ น โ ล ยี ชี ว ภ า พ | 52 อาหารที่พร้อมสําหรับเลี้ยงเนื้อเยื่อพืช ภาพขั้นตอนการเตรียมอาหารเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อพืช ภาพจาก http://www.rspg.or.th/information/information_11-1.htm 5.6 เทคนิคการเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อพืช การเลือกชิ้นส่วน ขนาดของเนื้อเยื่อ โดยเนื้อเยื่อที่มีขนาดใหญ่จะง่ายต่อการปนเปื้อนจากจุลินทรีย์และเชื้อโรค ต่าง ๆ ขณะที่เนื้อเยื่อขนาดเล็กมีโอกาสหลีกเลี่ยงการปนเปื้อนได้ดีขึ้น อย่างไรก็ตาม ขนาดของเนื้อเยื่อ ที่เล็กที่สุดที่มีประสิทธิภาพ เป็นสิ่งที่ควรพิจารณา เนื่องจากเนื้อเยื่อเจริญที่มีขนาดเล็กเกินไปอาจโตช้า และไม่ตอบสนองต่อการเพาะเลี้ยงเท่าเนื้อเยื่อที่มีขนาดใหญ่ หากเกิดสภาพเครียดหรือซ็อคจากการแยก ในทางปฏิบัตินิยมแก้ไขโดยเลี้ยงเนื้อเยื่อขนาดเล็กหลาย ๆ ชิ้นในภาชนะ (ขวด) เดียวกัน เพื่อกระตุ้นให้ มีการตอบสนองต่อการเพาะเลี้ยงมากขึ้นแต่อาจเกิดปัญหาอิทธิผล ของชิ้นส่วนจากแคลลัสที่โตเร็วกว่า การเลี้ยงเนื้อเยื่อเพียงชิ้นเดียวมาก ทําให้ต้องย้ายเนื้อเยื่อและเปลี่ยนอาหารบ่อยครั้งขึ้น ซึ่งเป็นการ สิ้นเปลืองทั้งเวลา แรงงาน และค่าใช้จ่าย ทั้งยังเพิ่มความเสี่ยงต่อการปนเปื้อนมากขึ้นด้วย 1. การเลือกต้นแม่พันธุ์ ควรพิจารณาดังนี้ 1.1 พันธุ์ นอกจากการเลือกชนิดพืชที่ต้องการแล้ว นิสัยของพืชที่เพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อได้ง่าย หรือ มีการสร้างรากง่ายขึ้นอยู่กับพันธุกรรม ถ้าเป็นไปได้ควรเลือกหลายพันธุ์ เนื่องจากบางพันธุ์อาจ ขยายพันธุ์โดยการเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อง่ายกว่าพันธุ์อื่น โดยทั่วไปพืชที่ขยายพันธุ์ง่ายด้วยวิธีการปักชํา มักจะขยายพันธุ์ได้ง่ายโดยการเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อ 1.2 สภาพของต้นแม่พันธุ์ ชิ้นส่วนพืชที่เริ่มต้น ที่จะนํามาเลี้ยงควรมาจากต้นที่แข็งแรง จะทําได้ สําเร็จมากกว่าการนํามาจากต้นที่อ่อนแอ
  • 54.
    เ ท คโ น โ ล ยี ชี ว ภ า พ | 53 1.3 หลีกเลี่ยงเนื้อเยื่อที่ได้จากต้นแม่พันธุ์ที่เป็นโรค ควรเลือกเฉพาะเนื้อเยื่อที่สมบูรณ์แข็งแรง ปลอดโรค 2. ชิ้นส่วนของพืช (explant) ทุกส่วนของพืชที่ประกอบด้วยเซลล์ที่ยังมีชีวิตอยู่สามารถนํามา ทําการเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อได้ทั้งนั้น แต่ความสามารถในการเจริญเติบโตอาจแตกต่างกันเพราะเซลล์แต่ละ ชนิดมีความตื่นตัว (active) ไม่เท่ากัน เนื้อเยื่อพืชที่มีเซลล์ตื่นตัวมากที่สุดคือเนื้อเยื่อเจริญ ซึ่งพบได้ใน ส่วนต่าง ๆ ดังนี้ 2.1 ส่วนปลายยอดของลําต้น (shoot apex) เป็นบริเวณที่เซลล์มีการแบ่งตัวมากที่สุด ส่วนนี้ นับจากปลายยอดสุดลงมาไม่เกิน 5 มิลลิเมตร 2.2 ส่วนปลายราก (root apex) ถัดจากส่วนของหมวกราก ก็จะมีส่วนที่ประกอบด้วย เนื้อเยื่อเจริญคล้ายกับส่วนของปลายยอด 2.3 เนื้อเยื่อเจริญในท่อลําเลียง (vascular cambium) เป็นเนื้อเยื่อเจริญที่พบในส่วนของลํา ต้นและราก ซึ่งอยู่ระหว่างกลุ่มของท่ออาหาร และท่อน้ํา 2.4 เนื้อเยื่อเจริญที่อยู่ระหว่างปล้อง (intercalary meristem) ซึ่งจะพบในพืชพวก ใบเลี้ยง เดี่ยว ทําหน้าที่ในการเพิ่มความยาวของปล้อง นอกจากนี้มีเนื้อเยื่อส่วนอื่น ๆ ที่สามารถนําทําการเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อได้มีดังนี้ - ส่วนของเปลือกชั้นใน (inner bark) ซึ่งส่วนนี้ประกอบด้วยเนื้อเยื่อของชั้น phloem และ cortex - ส่วนไส้ (pith) เป็นส่วนที่ในใจกลางสุดของลําต้นซึ่งประกอบด้วยเซลล์พวก parenchyma - ใบ (leaf) ในส่วนของใบมีเซลล์ของแผ่นใบที่เรียกว่า palisade parenchyma และ spongy parenchyma อยู่จํานวนมาก ซึ่งนิยมใช้สําหรับแยกโพรโทพลาสต์ - ดอก (flower) ส่วนของดอกส่วนใหญ่ประกอบด้วยเซลล์พวก parenchyma ยกเว้นในส่วน ของก้านดอก (peduncle) และฐานรองดอก (receptacle) ซึ่งอาจมีเนื้อเยื่อเจริญอยู่ด้วยยกตัวอย่างใน ฐานรองดอกของเยอบีร่าและ เบญจมาศที่สามารถชักนําให้เกิดต้นได้ดี - ผล (fruit) เนื้อเยื่อของผลส่วนใหญ่ประกอบด้วยเซลล์พวก parenchyma โดยเฉพาะอย่าง ยิ่งในผลสด (fleshy fruit) ชนิดที่ผลมีเปลือกหุ้มผลนิ่มทั้งผล มักมีเมล็ดมากมาย (berry) เช่น กล้วย
  • 55.
    เ ท คโ น โ ล ยี ชี ว ภ า พ | 54 มะละกอ ละมุด ส่วนผลมีผนังชั้นนอกของเปลือกหุ้มผล พัฒนามาจากฐานรองดอก เมื่อผลแก่ผนังนี้จะ แข็งและเหนียวแน่น ภายในผลนิ่มทั้งผล (pepo) เช่น พืชตระกูลแตง เป็นต้น และผลที่มีเปลือกหนา คล้ายหนังและมีต่อมน้ํามันจํานวนมาก ข้างในผลแยกเป็นส่วนๆ ชัดเจน (hesperidium) เช่น พืช ตระกูลส้ม เป็นต้น - เมล็ด (seed) ในส่วนของเมล็ดซึ่งประกอบด้วยคัพภะ (embryo) ใบเลี้ยง (cotyledon) และ endosperm ทั้งสามส่วนนี้ให้ความสําเร็จสูงในการเพาะเลี้ยง อุปกรณ์ที่ใช้ในการฟอกฆ่าเชื้อ 1. คลอรอกซ์ 2. น้ํากลั่นที่ผ่านการนึ่งฆ่าเชื้อสําหรับล้างชิ้นส่วนพืช 3. บีกเกอร์ใส่ชิ้นส่วนพืช 4. สารจับใบ Tween 20 วิธีเตรียมน้ํายาฟอกฆ่าเชื้อ ในการเตรียมหรือผสมสารละลายให้เกิดความเข้มข้นที่มีหน่วยเป็นเปอร์เซ็นต์ จะสามารถปฏิบัติ ได้สะดวกที่สุด เพราะคิดเทียบจาก 100 เช่น ถ้าจะเตรียมสารละลายคลอรอกซ์ 10% แสดงว่าในสารสะ ลาย 100 มล. จะประกอบด้วยคลอรอกซ์ ประมาณ 10 มล. ผสมกับน้ํา 90 มล. แสดงวิธีเตรียมสารละลายที่ใช้เป็นประจําในการปฏิบัติงานตั้งแต่เอทิลแอลกอฮอล์ 70% คลอรอกซ์ที่ ระดับความเข้มข้น 20% และ 10% เป็นต้น 1. คลอรอกซ์ 20% มีขั้นตอนการเตรียม ดังนี้ 1.1 ตวงคลอรอกซ์ ปริมาณ 20 มล. 1.2 ตวงน้ํากลั่นที่นึ่งฆ่าเชื้อแล้ว ปริมาณ 80 มล. 1.3 รินคลอรอกซ์ลงในน้ํากลั่นจนหมด 1.4 เติมสารจับใบลงไป 1 - 2 หยด 2. คลอรอกซ์ 10% มีขั้นตอนการเตรียม ดังนี้ 2.1 ตวงคลอรอกซ์ ปริมาณ 10 มล. 2.2 ตวงน้ํากลั่นที่นึ่งฆ่าเชื้อแล้ว ปริมาณ 90 มล. 2.3 รินคลอรอกซ์ลงในน้ํากลั่นจนหมด 2.4 เติมสารจับใบลงไป 1 - 2 หยด
  • 56.
    เ ท คโ น โ ล ยี ชี ว ภ า พ | 55 ข้อควรระวัง เมื่อเตรียมคลอรอกซ์แล้วควรใช้ทันทีไม่ควรเก็บไว้เพราะจะทําให้ประสิทธิภาพในการฟอกฆ่า เชื้อลดลง วิธีฟอกฆ่าเชื้อจุลินทรีย์ ตัวอย่างการฟอกฆ่าเชื้อชิ้นส่วนพืชด้วยคลอรอกซ์เข้มข้น 20% ใช้เวลา 20 นาที มีลําดับ ขั้นตอนปฏิบัติดังนี้ 1. ทําความสะอาดชิ้นพืชด้วยน้ําสะอาด เช่น น้ําไหลจากก๊อกที่เปิดไม่แรงจนเกินไป เพื่อ ชะล้างสิ่งสกปรกที่ติดมากับชิ้นส่วนพืชนั้น ๆ 2. ตัดแต่งชิ้นพืชให้เหลือไว้เฉพาะส่วนที่ต้องการด้วยการตัดใบทิ้งหรือตัดเป็น ท่อนขนาด ประมาณ3 -5 ซม. เพื่อความสะดวกในการทํางานในขั้นตอนต่อไป 3. นําชิ้นพืชแช่ในสารละลายคลอรอกซ์ที่มีความเข้มข้น 20% เป็นเวลา 20 นาที อาจผสม สารจับใบ(Tween-20) หรือน้ํายาล้างจาน 2 - 3 หยด เพื่อช่วยลดแรงตึกผิวและทําให้สารละลายคลอ รอกซ์เข้าทําลายเชื้อที่ติดอยู่ตามผิวพืชได้มากขึ้น 4. นํามาล้างด้วยน้ํากลั่นที่นึ่งฆ่าเชื้อแล้ว 3 ครั้ง ๆ ละ 3 - 5 นาที เพื่อล้างเอาสารเคมี ออกให้หมดมิฉะนั้นสารเคมีที่ติดค้างอยู่อาจจะยับยั้งการเจริญของเซลล์พืชได้ 5. ตัดแต่งชิ้นพืชส่วนที่ถูกสารเคมีทําลาย (สีจะซีดกว่าปกติ) ตัดแต่ละชิ้นให้มีขนาด 2 -3 ซม. วางเลี้ยงบนอาหารวุ้นในห้องเลี้ยงเนื้อเยื่อ ที่ควบคุมอุณหภูมิประมาณ 250 ซ. และแสง (แสงจาก หลอดไฟฟลูออเรสเซนต์) ที่มีการเปิด- ปิดไฟเป็นเวลา 16 - 8 ชั่วโมงต่อวัน ข้อควรระวัง ในขวดอาหารควรใส่ชิ้นพืชเพียง 1 ชิ้นต่อขวดเพื่อเป็นการลดความเสี่ยงต่อความเสียหายที่ อาจเกิดจากการปนเปื้อนของเชื้อจุลินทรีย์ทั้งหมด
  • 57.
    เ ท คโ น โ ล ยี ชี ว ภ า พ | 56 อุปกรณ์เครื่องมือที่ใช้ในการฟอกฆ่าเชื้อ เลือกชิ้นส่วนพืชที่ต้องการล้างน้ําทําความสะอาด แช่ในน้ํายาฟอกฆ่าเชื้อ นํามาล้างด้วยน้ํากลั่นที่นึ่งฆ่าเชื้อแล้ว 3 ครั้ง ๆ ละ 3 - 5 นาที เพื่อล้างเอาสารเคมีออกให้หมด ชิ้นส่วนพืชพร้อมที่จะนําไปทําการเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อพืชต่อไป ภาพจาก http://110.77.138.105/files/km/km1/km_1.pdf
  • 58.
    เ ท คโ น โ ล ยี ชี ว ภ า พ | 57 5.8 การย้ายเนื้อเยื่อพืช ขั้นตอน 1. เตรียมทําความสะอาดตู้ถ่ายเนื้อเยื่อ โดยการใช้เอทิลแอลกอฮอล์ 70 เปอร์เซ็นต์ ฉีดพ่น ให้ทั่วบริเวณตู้ แล้วใช้ผ้าสะอาดที่นึ่งฆ่าเชื้อแล้วเช็ดให้สะอาดทั่วบริเวณ ทิ้งไว้สัก 10 นาที ก่อนใช้งาน 2. เตรียมเช็ดขวดอาหารที่นึ่งฆ่าเชื้อแล้ว วางเรียงในตู้ถ่ายเนื้อเยื่อ และชิ้นส่วนเนื้อเยื่อที่ ฟอกฆ่าเชื้อแล้ว 3. ใช้ปากคีบ, มีดผ่าตัดที่สะอาดโดยจุ่มเอทิลแอลกอฮอล์ 95 เปอร์เซ็นต์ ลนไฟ ทิ้งไว้ให้เย็น โดยวางบนจานแก้วที่นึ่งฆ่าเชื้อแล้ว 4. ลนไฟบริเวณปากขวดอาหารเลี้ยงเนื้อเยื่อก่อนเปิดฝา 5. นําชิ้นส่วนเนื้อเยื่อวางบนจานแก้ว ตัดชิ้นส่วนให้เล็กพอเหมาะ แล้วคีบใส่ขวดอาหาร เลี้ยง เนื้อเยื่อ โดยอาจจะวางหรือแทงลงไปบนอาหารเล็กน้อย ลนไฟบริเวณปากขวดอีกครั้ง แล้วรีบปิดฝา ขวดทันที ภาพตัวอย่างแสดงชิ้นส่วนของพืชที่ปราศจากเชื้อโรคที่ย้ายเข้าไปเลี้ยงในขวดอาหาร ภาพจาก http://www.flickr.com/photos/b_inxee/3793337360/
  • 59.
    เ ท คโ น โ ล ยี ชี ว ภ า พ | 58 การพัฒนาของเนื้อเยื่อพืช ชิ้นส่วนพืชที่ผ่านการฟอกฆ่าเชื้อและเลี้ยงบนอาหารวุ้นจะมีการพัฒนาเป็นหน่อเล็กๆ ภายใน 1-2 เดือนแรก เมื่อทําการตัดย้ายอาหารเปลี่ยนอาหาร เนื้อเยื่อเหล่านี้จะเจริญเติบโตและมีการพัฒนา เป็นหน่อเล็กๆ ภายใน 1 – 2 เดือนแรก เมื่อมีการเปลี่ยนอาหาร เนื้อเยื่อเหล่านี้จะเจริญเติบโตและมี การพัฒนาจนสามารถเพิ่มปริมาณโดยเฉลี่ย 3-5 เท่า ภายใน 30 วัน เมื่อได้ปริมาณต้นตามต้องการจึง เปลี่ยนสูตรอาหารวุ้น เพื่อชักนําการเกิดราก จนกระทั่งได้ต้นพืชที่สมบูรณ์ มีทั้งส่วนลําต้น ใบ และราก สามารถย้ายออกปลูกในสภาพธรรมชาติได้ 5.9 การนําพันธุ์พืชออกปลูกในสภาพธรรมชาติ ต้นพืชที่ได้จากการเพาะเลี้ยง เนื้อเยื่อ จะมีรูปร่างทรงต้นเหมือนต้นพืชปกติในสภาพธรรมชาติ เพียงแต่มีขนาดเล็กโดยเฉลี่ย ควรจะมีความสูงประมาณ 4 - 8 ซม. มีใบไม่ต่ํากว่า 4 ใบ จํานวนรากไม่ ต่ํากว่า 4 เส้น ความยาวรากอยู่ระหว่าง 3 - 5 ซม. เมื่อนําออกจากขวดเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อจะต้องได้รับ การดูแลเป็นพิเศษ เปรียบเสมือนการดูแลเด็กอ่อน เนื่องจากต้นพืช ยังมีการสร้าง สารคิวติน (cutin) ที่ ทําหน้าที่ควบคุมการสูญเสียน้ําจากใบน้อย ในขณะที่ปากใบยังเปิดกว้าง เมื่อนําออกมา สัมผัส กับ อากาศ ที่มีสภาพแวดล้อม ทั้งแสง อุณหภูมิ ความชื้น ไม่สม่ําเสมอตลอดเวลา พืชจะคายน้ํามากขึ้น ทํา ให้เหี่ยวเฉาและตายได้ง่าย ดังนั้น การย้ายพืชเนื้อเยื่อจากอาหารวุ้นเพื่อปลูกในสภาพธรรมชาติ ต้อง ระมัดระวังเรื่องอัตราการสูญเสียน้ําของพืชเป็นพิเศษ จึงต้อง แบ่งเวลาดูแลพันธุ์พืชเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อที่ เพิ่งนําออกปลูก ออกเป็น 2 ระยะ เรียกว่า การอนุบาลระยะที่ 1 และการอนุบาลระยะที่ 2 การอนุบาลระยะที่ 1 เป็นระยะที่ต้นพืชต้องได้รับการดูแลอย่างใกล้ชิด ด้วยการควบคุมปัจจัยที่ เกี่ยวข้อง ได้แก่ อุณหภูมิ ความชื้น และความเข้มแสงที่เหมาะสมต่อการเจริญเติบโตของพืชชนิดนั้นๆ เป็นช่วงเวลาการดูแลไม่ต่ํากว่า 30 วันตั้งแต่ย้ายปลูก การอนุบาลระยะที่ 2 เป็นการดูแลต่อจากระยะที่ 1 อีก 30-45 วัน ระยะนี้พืชจะมีความ แข็งแรงและปรับตัวเข้ากับสภาพ แวดล้อม ได้มากขึ้นเมื่อผ่านการอนุบาลระยะที่ 2 แล้ว รวมทั้งสิ้น ประมาณ 60-75 วัน ต้นพันธุ์พืชนั้น ๆ (บางชนิด) จะสามารถ ย้ายปลูก ในสภาพปลูกเลี้ยงปกติได้ การอนุบาลพันธุ์พืชจากการเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อตลอดระยะเวลา 60-75 วัน เป็นกระบวนการที่มี ความสําคัญควบคู่ไปกับ การเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อหรือจัดเป็นส่วนหนึ่งของความสําเร็จของกระบวนการ เพาะ เลี้ยงเนื้อเยื่อพืช ดังนั้นการศึกษาหาแนวทาง การผลิตพันธุ์พืชโดยวิธีเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อในเชิง เศรษฐกิจหรืออุตสาหกรรม ต้องควบคู่ไปกับการนําพืชออกปลูกในสภาพธรรมชาติด้วยเสมอ
  • 60.
    เ ท คโ น โ ล ยี ชี ว ภ า พ | 59 ภาพแสดงการคัดเลือกต้นพืชที่เจริญเติบโตออกจากขวดเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อนํามาเลี้ยงยังโรงเรือน ภาพจาก http://110.77.138.105/files/km/km1/km_4.pdf 5.10 ปัญหาและอุปสรรคที่พบในการเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อ มีการเผยแพร่ผลงานที่เกี่ยวข้องกับหลักการเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อพืชกันแต่ ไม่ค่อยมีการ กล่าวถึงปัญหา และอุปสรรคที่พบเมื่อมีการนํามาปฏิบัติจริงโดยเฉพาะเพื่อการขยายผลในเชิงการค้ากับ กลุ่มพืชเศรษฐกิจ มักไม่เป็นไปตามเป้าหมาย ไม่ว่าจะเป็นปัญหาจาก ค่าการลงทุนที่ค่อนข้างสูง ความ
  • 61.
    เ ท คโ น โ ล ยี ชี ว ภ า พ | 60 ผิดพลาด ในการชั่งตวงวัดความไม่บริสุทธิ์ของน้ําที่ใช้ เป็นต้นในที่นี้จะกล่าวถึงปัญหาอุปสรรคที่พบเสมอ เฉพาะในส่วนที่เกี่ยวกับลักษณะของต้นพืชระหว่างดําเนินการพอสรุปได้ดังนี้ 1. ความผิดปกติที่เกิดกับต้นพืช หมายถึง ต้นพืชจะแสดงลักษณะที่ผิดไปจากสภาพการ เจริญเติบโตปกติ อาจมีสาเหตุมาจากวิธีการดําเนินงานใน แต่ละขั้นตอนของกระบวนการเพาะเลี้ยง เนื้อเยื่อ เช่น การใช้สารเร่งการเจริญเติบโตหรืออื่น ๆ ในอัตราที่เข้มข้นมากเกินไปเป็นเวลานาน เกินไป หรือแม้แต่การตัดชิ้นพืชที่มีขนาดแตกต่างกันหรือการเว้นระยะห่างระหว่างพืช ที่วางในขวด ต่างกันล้วนแล้วแต่อาจจะเป็นสาเหตุของความผิดปกติของต้นพืชได้ ทั้งสิ้นเช่น -- อาการด่างขาว เป็นอาการที่ใบพืชจะเปลี่ยนสีจากเขียวเป็นขาว มีทั้งแบบสีขาวทั้งใบ สีขาวครึ่ง ใบ หรือสีขาว ตามขอบใบ -- อาการฉ่ําน้ํา (Verification) เป็นอาการผิดปกติที่เห็นได้ชัดเจน บริเวณใบจะใสเหมือนแก้ว อาจมี สาเหตุจาก ปริมาณน้ําภายในเซลล์มากเกินไป ถ้าย้ายออกปลูก มักจะตายในที่สุด -- ต้นพืชหยุดเจริญเติบโตด้านความสูง -- อาการยอดบิดเบี้ยว ใบแคบเล็ก หรือไม่มีใบ -- ต้นพืชมีการเจริญเติบโตและพัฒนาไม่พร้อมกัน ทําให้แผนการเพิ่มปริมาณอาจผิดพลาดไปได้ เนื่องจากต้องคัดเลือกต้นที่มีความสูงมาก เข้าสู่ระยะการชักนําราก ส่วนต้นที่มีความสูงน้อยนํามาเพิ่ม ปริมาณยอดต่อไปได้ 2. การปนเปื้อนของเชื้อราและเชื้อแบคทีเรีย ในขวดเนื้อเยื่อพืช 3. พืชหลายชนิดสามารถขยายเพิ่มปริมาณได้มาก แต่เมื่อถึงระยะสุดท้าย ต้นพืชไม่ ตอบสนอง ในระยะการชักนําราก ถึงแม้ว่าจะผ่านการทดสอบในขั้นตอนดังกล่าวแล้ว 4. ความไม่เป็นปัจจุบันของสายพันธุ์ภายหลังการผลิต-ขยาย บรรลุเป้าหมายแล้ว อาจพบกับ กลุ่มไม้ดอก เนื่องจากความนิยมเรื่องสายพันธุ์ เปลี่ยนแปลงค่อนข้างเร็ว 5. ความแปรปรวนทางพันธุกรรมของต้นพืช (Somaclonal variation) เป็นลักษณะของต้น พืชที่แตกต่างไปจากเดิม อาจเป็นการเปลี่ยนแปลงโดยถาวรหรือกลับมาเป็นแบบเดิมก็ได้ ปัญหาต่าง ๆ ดังกล่าวเมื่อเกิดขึ้นแล้วต่างส่งผลให้ต้นพืชเหล่านั้น เจริญเติบโตน้อยลง หรือ ตายในที่สุด การหาวิธีแก้ไขคงเป็นไปได้ยาก แต่ควรเริ่มต้นทํางานใหม่ด้วยความระมัดระวัง ในทุก ลําดับขั้นตอน ตั้งแต่การฟอกฆ่าเชื้อ วิธีการตัด และวางเนื้อเยื่อพืช สูตรอาหารที่ใช้ เทคนิคปลอดเชื้อ ความสะอาดของเครื่องมือที่ผ่านการฆ่าเชื้อแล้ว เป็นต้น แต่ปัญหาอุปสรรคที่เกิดกับงานขยายพันธุ์พืช ด้วยวิธี เพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อ เป็นปัญหาที่แก้ไขได้ หากปฏิบัติตามหลักเกณฑ์และให้ความสําคัญกับ เทคนิคปลอดเชื้อ ผลสําเร็จของงานผลิต-ขยายพันธุ์พืชบรรลุวัตถุประสงค์แน่นอน
  • 62.
    เ ท คโ น โ ล ยี ชี ว ภ า พ | 61 บทที่ 6 ประโยชน์ของเทคโนโลยีชีวภาพ เทคโนโลยีชีวภาพเป็นความรู้ที่สามารถนําสิ่งมีชีวิตหรือผลผลิตจากสิ่งมีชีวิตมาใช้โดยตรงหรือ การปรับเปลี่ยนและการประยุกต์ใช้ จําเป็นเทคโนโลยีที่เหมาะสมสําหรับการพัฒนาประเทศ การนํา เทคโนโลยีชีวภาพมาใช้ประโยชน์ด้านต่างๆในชีวิตประจําวัน ได้แก่ 1. ด้านการเกษตร เทคโนโลยีชีวภาพได้ช่วยทําให้การผลิตมีประสิทธิภาพ ผลผลิตมีคุณภาพดี ลดต้นทุนให้ต่ําลงโดยการนําเทคโนโลยีไปใช้ในการปรับปรุงพันธุ์พืชและสัตว์ให้ได้ลักษณะตามที่ต้องการ เช่น - การปรับปรุงพันธุ์พืชโดยการตัดต่อยีน (Genetic Engineering) - การเลี้ยงเนื้อเยื่อของพืช (Tissue Culture) - การแพร่กระจายสายพันธุ์บริสุทธิ์ (Cloning) - การใช้สารชะลอการสุกของผลไม้ 2. ด้านอุตสาหกรรม เทคโนโลยีชีวภาพที่นํามาใช้พัฒนาอุตสาหกรรมที่ใช้จุลินทรีย์ ซึ่งจะช่วย แก้ปัญหาการสูญเปล่าของวัสดุเหลือใช้ทางการเกษตร และลดมลพิษของน้ําเสียโดยอาจนําไปเปลี่ยนให้ เป็นผลิตชนิดใหม่ที่มีราคาได้ เทคโนโลยีชีวภาพได้ถูกนํามาใช้ในด้านอุตสาหกรรมต่างๆ ดังนี้ - อุตสาหกรรมหมักดอง และเทคโนโลยีเอนไซม์ - อุตสาหกรรมอาหาร และอาหารเสริม - การรักษาโรคติดเชื้อจากแบคทีเรีย รา และไวรัส 3. ด้านการแพทย์ เทคโนโลยีชีวภาพได้ถูกนํามาใช้ทางการแพทย์เป็นเวลานานมาแล้ว โดย นํามาใช้ในการผลิตยาปฏิชีวนะ การผลิตวัคซีน และปัจจุบันก็นํามาใช้ในการผลิตฮอร์โมนและโปรตีน หลายชนิดที่ใช้รักษาโรค เทคโนโลยีชีวภาพที่นํามาใช้ทางการแพทย์ในด้านต่างๆ เช่น -การผลิตยาจากพืชและจุลินทรีย์ -การแพทย์ทางเลือกใหม่ (Regenerative Medicine) เป็นวิทยาการทางการแพทย์ที่ เป็นทางเลือกใหม่ในการสร้างสเต็มเซลล์ (Stem cell) ซึ่งเป็นเซลล์ที่มีศักยภาพในการพัฒนาไปเป็น เซลล์เนื้อเยื่อหรืออวัยวะเพื่อใช้ทดแทนส่วนที่เสียหายหรือเสื่อมสภาพไปจึงอาจนํามาใช้รักษาโรคได้ หลายชนิด สเต็มเซลล์จึงมีบทบาทสําคัญยิ่งสําหรับการแพทย์ทางเลือกใหม่ 4. ด้านสาธารณสุขและสิ่งแวดล้อม การเพิ่มของประชากรทําให้มีความต้องกาด้านปัจจัยสี่ ด้วยเหตุนี้จึงจําเป็นต้องมีการพัฒนาทางเทคโนโลยีต่างๆ ซึ่งการพัฒนานั้นกลับส่งผลกระทบคือ ทําให้ สภาวะของสิ่งแวดล้อมเปลี่ยนไปเป็นอย่างมาก ปริมาณของเหลือทิ้งจากชมชนและโรงานอุตสาหกรรม ทวีจํานวนขึ้น การปล่อยด้านพิษ สารพิษ และน้ําทิ้งออกสู่สิ่งแวดล้อม ก่อให้เกิดอากาศเสีย และน้ําเสีย เทคโนโลยีชีวภาพที่นํามาใช้แก้ปัญหา ด้านสาธารณสุข และสิ่งแวดล้อมเช่น
  • 63.
    เ ท คโ น โ ล ยี ชี ว ภ า พ | 62 - การบําบัดน้ําเสียโดยใช้เทคโนโลยีชีวภาพ น้ําทิ้งจากอุตสาหกรรมอาหารจะมี สารอินทรีย์เหลือปนอยู่ เทคโนโลยีชีวภาพที่ช่วยให้การนําน้ําทิ้งกลับมาใช้ประโยชน์ได้ก็คือการนําไป สร้างมวลชีวภาพ โดยการนําสารอินทรีย์ในน้ําทิ้งไปเป็นวัตถุดิบ หรือแหล่งอาหารของจุลินทรีย์เพื่อจุลิ นทรีย์นําไปสร้างเซลล์ของมันโดยเฉพาะ จุลินทรีย์ที่มีโปรตีนสูง และนําโปรตีนไปเป็นอาหารของมนุษย์ หรือของสัตว์ - การควบคมแมลงพาหนะของโรค โดยใช้ชีววิธีคือการใช้จุลินทรีย์กําจัดแมลง จาก ความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีชีวภาพทําให้ทราบว่าสารพิษที่จุลินทรีย์สร้างขึ้นมานั้นถูกควบคุมโดย พลาสมิด จึงใช้พันธุวิศวกรรมมาปรับปรุงสายพันธุ์ของจุลินทรีย์ให้สามารถกําจัดแมลงได้หลายชนิด 5.ด้านการผลิตแหล่งพลังงาน ประเทศไทยจะมีวัสดุเหลือจากการเกษตรและอุตสาหกรรม เกษตร จึงสามารถนําเทคโนโลยีชีวภาพมาใช้ในการผลิตเชื้อเพลิงต่างๆ เช่น - การผลิตก๊าซชีวภาพ - การผลิตแอลกอฮอล์ - การผลิตไบโอดีเซล ผลกระทบของการใช้เทคโนโลยีชีวภาพ จากการพัฒนาเทคโนโลยีชีวภาพ ย่อมทําให้เกิดความหวาดกลัวขึ้นในหมู่มวลมนุษยชาติใน เรื่องของความปลอดภัย และจริยธรรมของเทคโนโลยีชีวภาพที่มีต่อสาธารณชน โดยกลัวว่ามนุษย์จะ เข้าไปจัดระบบสิ่งมีชีวิต ซึ่งอาจจะทําให้เกิดความวิบัติทางสิ่งแวดล้อม และการแพทย์ หรือนําไปสู่ การขัดแย้งกับธรรมชาติของมนุษย์ เช่น การผลิตเชื้อโรคชนิดร้ายแรงเพื่อใช้ในสงครามเชื้อโรค และ การใช้สารพันธุกรรมของพืชจากประเทศกําลังพัฒนาโดยบริษัทเอกชนในประเทศอุตสาหกรรมเพื่อหวัง ผลกําไร ดังนั้นเทคโนโลยีชีวภาพนอกจากจะก่อให้เกิดรากฐานของความมั่นคงในการดํารงชีวิตแบบ ยั่งยืนของชาวโลกแล้วการใช้เทคโนโลยีชีวภาพอย่างไม่เข้าใจและเพื่อหวังผลประโยชน์ทางธุรกิจมาก เกินไปก็อาจจะนํามาสู่ความขัดแย้ง ซึ่งปัญหาต่างๆเหล่านี้พอจะสรุปเป็นข้อๆได้ดังนี้ 1. เทคโนโลยีมีคุณอนันต์แต่การพัฒนาเทคโนโลยีมักมีเป้าหมายทางธุรกิจเป็นสําคัญ งานวิจัย และพัฒนาได้ให้ความสําคัญต่อผลสําเร็จทางธุรกิจมากกว่าเพื่อตอบสนองความต้องการของสังคม 2. พืชตัดแต่งพันธุกรรมที่มีคูณสมบัติกําจัดแมลงดูเหมือนจะเป็นประโยชน์ต่อสิ่งแวดล้อมโดย ช่วยลดปริมาณการใช้สารเคมี แต่ความกังวลเกี่ยวกับพืชพวกนี้ คือ ทําให้ความหลากหลายทางชีวภาพ ลดลงซึ่งมีผลในการทําลายแมลงที่เป็นอาหารของนกและสัตว์อื่นๆ และพืชอาจจะผสมพันธุ์กับพืชทั่วไป จนทําให้พืชตามธรรมชาติกลายเป็นพืชตัดแต่งพันธุกรรมไปหมด จนก่อให้เกิดผลกระทบในวงกว้างต่อ สิ่งแวดล้อมและระบบนิเวศ
  • 64.
    เ ท คโ น โ ล ยี ชี ว ภ า พ | 63 3. การวิจัยและพัฒนาเทคโนโลยีของประเทศตะวันตก ได้ส่งผลกระทบต่อสุขภาพของ ประชาชนประเทศที่กําลังพัฒนามักถูกใช้เป็นแหล่งทดสอบความปลอดภัยของยาและเป็นตลาดรับสินค้า ที่ไม่ทราบถึงโทษภัย ดังเช่น การทดสอบวัคซีนเอดส์ การจําหน่ายสินค้าจีเอ็มโอ ซึ่งประเทศกําลังพัฒนา ขาดความรู้ เงินทุนและวิทยาการ 4. เป้าหมายหลักของเทคโนโลยีชีวภาพก็คือพืชและสัตว์ในปัจจุบันได้มีเสียงเรียกร้องให้มีความ เคารพต่อสิทธิของสิ่งมีชีวิตอื่น เช่นการให้รับรองสิทธิสัตว์เช่นเดียวกับการรับรองสิทธิมนุษยชน ผู้ที่ เรียกร้องเช่นนี้เชื่อว่า แม้มนุษย์อาจใช้สัตว์เพื่อประโยชน์ในทางใดทางหนึ่งได้ แต่มนุษย์ไม่มีสิทธิที่จะไป ทําลายหรือเปลี่ยนแปลงเผ่าพันธุ์ของสัตว์ กิจกรรมทางเทคโนโลยีชีวภาพที่มีจุดมุ่งหมายในการดัดแปลง ลักษณะทางพันธุกรรมของสัตว์จึงมีลักษณะที่หมิ่นละเมิดบรรทัดฐานในเรื่องนี้ 5. นักวิทยาศาสตร์ได้นําเทคโนโลยีมาใช้ประโยชน์ในอุตสาหกรรมยาซึ่งผลิตภัณฑ์ยาเหล่านี้ล้วน แล้วแต่พัฒนาขึ้นจากสารสกัดจากร่างกายของมนุษย์ก่อให้เกิดคําถามมากมายในทางศีลธรรมและ จริยธรรม ทั้งนี้เพราะในกฎหมายมนุษย์มีสถานภาพเป็นบุคคลไม่มีประเทศใดที่ถือว่ามนุษย์เป็นวัตถุทาง กฎหมายที่อาจใช้เป็นสินค้า หรือเพื่อแสวงหาประโยชน์ในทางพาณิชย์ได้ 6. เทคโนโลยีชีวภาพอาจก่อให้เกิดผลกระทบทางเศรษฐกิจ เพราะความสําเร็จในการสร้างจีเอ็ม โอจะทําให้บริษัทเอกชน สามารถควบคุมผลิตภัณฑ์ที่มีความสําคัญต่อชีวิตความเป็นอยู่ของผู้คน การ เป็นผู้นําในการพัฒนาเทคโนโลยีผนวกกับการใช้สิทธิในทางทรัพย์สินทางปัญญาเป็นเครื่องมือการตลาด จะทําให้บริษัทเอกชนผูกขาดการค้าสินค้าเกษตร ก่อให้เกิดความเดือดร้อนแก้ผู้คนที่พึ่งพิงสินค้าเหล่านี้ ซึ่งสินค้าเกษตรเป็นสินค้าที่มีความสําคัญและเป็นสินค้าหลักของประเทศกําลังพัฒนา จะเห็นได้ว่าเทคโนโลยีชีวภาพมีคุณอนันต์แต่ในขณะเดียวกันก็มีโทษอย่างมหันต์ ฉะนั้นแล้วเรา จึงควรที่จะเลือกใช้อย่างมีหลักการและมีความรู้ความเข้าใจเพื่อให้สอดคล้องกับธรรมชาติและและวิถี การดําเนินชีวิตของเราต่อไป
  • 65.
    เ ท คโ น โ ล ยี ชี ว ภ า พ | 64 กิจกรรมท้ายบท กิจกรรมตอนที่ 1 เทคโนโลยีชีวภาพ คําชี้แจง จงตอบคําถามต่อไปนี้ 1. เทคโนโลยีชีวภาพคืออะไร จงอธิบาย ................................................................................................................................................................... ................................................................................................................................................................... ................................................................................................................................................................... ............................................................................................................................................................... 2. เทคโนโลยีชีวภาพมีความสําคัญอย่างไร ................................................................................................................................................................... ................................................................................................................................................................... ................................................................................................................................................................... ................................................................................................................................................................... ................................................................................................................................................................... ............................................................................................................................................................. กิจกรรมตอนที่ 2 การโคลนนิ่ง ตอนที่ 1 เมื่อ ค.ศ. ได้ดําเนินการโคลนนิ่งแกะได้สําเร็จโดยใช้เซลล์เต้านมแกะเป็นเซลล์ต้นแบบ คําชี้แจง : ให้นักเรียนเรียงลําดับขั้นตอนการทําโคลนนิ่งแกะ โดยเขียนเลขแสดงลําดับก่อน - หลังของขั้นตอน ลงในช่องว่างหน้าข้อความ _______ ก.นําเซลล์เต้านมแกะเพศเมียไปแช่แข็งในไนโตรเจนเหลว _______ ข.นําเซลล์เต้านมไปละลายเมื่อต้องการใช้และเลี้ยงในห้องทดลอง _______ ค.นําเซลล์ไข่ของแกะออกมาและดูด DNA ในนิวเคลียสทิ้งไป _______ ง.เก็บเซลล์เต้านมแกะเพศเมียอายุ 6 ปี มาเลี้ยงในห้องทดลองเพื่อเพิ่มจํานวนเซลล์ให้มากขึ้น _______ จ.นําเซลล์ไปเลี้ยงในท่อนําไข่ของแกะตัวที่1 เพื่อให้ท่อนําไข่ของแกะพร้อม _______ ฉ.นําเซลล์ต้นแบบ 1 เซลล์ ฉีดเข้าไปในเซลล์ผู้รับ แล้วเชื่อมเซลล์ต้นแบบกับไซโตพลาซึม ของผู้รับด้วยกระแสไฟฟ้าอ่อนๆ _______ ช.ย้ายตัวอ่อนไปฝากให้แกะตัวที่ 2 ซึ่งมีสภาพมดลูกพร้อมและอุ้มท้องจนกระทั่งคลอด
  • 66.
    เ ท คโ น โ ล ยี ชี ว ภ า พ | 65 ตอนที่2 คําชี้แจง : จงบอกประโยชน์และข้อเสียของการโคลนนิ่งโดยอธิบายให้เข้าใจ ………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………
  • 67.
    เ ท คโ น โ ล ยี ชี ว ภ า พ | 66 ตอนที่ 3 คําชี้แจง จงกากบาทเลือกคําตอบที่ถูกต้องที่สุดเพียงข้อเดียว 1. ข้อใดไม่เป็นไปตามหลักของการโคลนนิ่ง ก. ต้องใช้เซลล์ไข่และเซลล์ต้นแบบจากสัตว์ชนิดเดียวกัน ข. สิ่งมีชีวิตที่เกิดใหม่จะมีพันธุกรรมเหมือนกับเซลล์ไข่ต้นแบบ ค. เซลล์ต้นแบบสามารถใช้เซลล์ร่างกายจากอวัยวะส่วนใดก็ได้ ง. การโคลนนิ่งต้องใช้เทคนิคการถ่ายฝากตัวอ่อนในบางขั้นตอน 2. สัตว์โคลนนิ่งตัวแรกของประเทศไทยใช้เซลล์ต้นแบบจากอวัยวะใด ก. เซลล์เต้านม ข. เซลล์ใบหู ค. เซลล์กล้ามเนื้ออก ง. เซลล์ไข่ 3. ข้อใดเป็นประโยชน์อันดับแรกของการโคลนนิ่ง ก. ช่วยให้ปรับปรุงพันธุ์สัตว์ได้รวดเร็วขึ้น ข. ช่วยประหยัดค่าใช้จ่ายในการเลี้ยงดูสัตว์ ค. ใช้ค้นคว้าวิจัยในการรักษาโรคต่าง ๆ ง. ใช้ในการปลูกถ่ายทดแทนอวัยวะของมนุษย์ 4. ในธรรมชาติมีการโคลนนิ่งอยู่มากมาย ข้อใดไม่จัดอยู่ในหลักของการโคลนนิ่ง ก. การผสมเทียมโค ข. การเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อ ค. การเพาะเลี้ยงตัวอ่อนโดยการแยกเซลล์ ง. การเกิดฝาแฝดเพศเดียวกัน หน้าตาเหมือนกัน 5. ข้อใดเรียงลําดับขั้นตอนการโคลนนิ่งได้ถูกต้อง 1) เตรียมโอโอไซต์ตัวรับ 2) การตรวจสอบและคัดเลือกตัวอ่อน 3) การย้ายฝากตัวอ่อน 4) เตรียมนิวเคลียสจากเซลล์ต้นแบบ 5) ดูดนิวเคลียสตัวอ่อนไปใส่ยังไซโตพลาซึมของโอโอไซต์ 6) เชื่อมนิวเคลียสให้ติดกับไซโตพลาซึมของโอโอไซต์ 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
  • 68.
    เ ท คโ น โ ล ยี ชี ว ภ า พ | 67 6. ข้อได้เปรียบการโคลนนิ่งซึ่งต่างจากการขยายพันธุ์แบบอาศัยเพศ คือข้อใด ก. ใช้เทคนิคหลายอย่างผสมกันทําให้ได้ลูกพันธุ์ดีกว่าต้นแบบ ข. ได้ลูกหลานคราวละมาก ๆ และมีพันธุกรรมที่หลากหลายภายในรุ่นลูก ค. สามารถปรับปรุงพันธุกรรมของลูกหลานให้แตกต่างจากต้นแบบได้ ง. ได้ลูกหลานคราวละมาก ๆ และกําหนดพันธุกรรมได้ 7. ประเทศไทยสามารถโคลนนิ่งสัตว์ใดได้เป็นชนิดแรก ก. โค ข. กระบือ ค. สุกร ง. แพะ 8. การเกิดลูกแกะ "ดอลลี่" จากการโคลนนิ่ง นั้นจัดเป็นวิวัฒนาการของสายพันธุ์แกะหรือไม่ ก. ไม่เป็น เพราะไม่มีการเปลี่ยนแปลงพันธุกรรม ข. ไม่เป็น เพราะลูกแกะจะเหมือนแม่ทุกประการ ค. เป็น เพราะลูกแกะสามารถสืบพันธุ์มีลูกต่อไปได้ ง. เป็น เพราะเป็นการสร้างสิ่งมีชิวิตจากเทคโนโลยีใหม่ๆ 9. พืชชนิดใดสามารถโคลนได้โดยการใช้ราก ก. ชบา ข. มะม่วง ค. มันสําปะหลัง ง. กุหลาบ 10. พืชชนิดใดมีการขยายพันธุ์โดยการโคลนแบบเดียวกัน ก. กุหลายหิน กระชาย ข. โคมญี่ปุ่น แครอท ค. มะลิ พลูด่าง ง. ชบา ขิง
  • 69.
    เ ท คโ น โ ล ยี ชี ว ภ า พ | 68 กิจกรรมตอนที่ 3 การสร้างและดัดแปลงสิ่งมีชีวิตทางพันธุวิศวกรรม คําชี้แจง จงตอบคําถามต่อไปนี้ 1. สิ่งมีชีวิตดัดแปลงพันธุกรรม (Genetically modified organisms หรือ GMOs) คืออะไร …………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………… 2. ข้อดีและข้อเสียของการดัดแปลงพันธุกรรมพืชเป็นอย่างไรบ้าง จงอธิบาย ......................................................................................................................... ......................................................................................................................... ......................................................................................................................... ......................................................................................................................... .........................................................................................................................
  • 70.
    เ ท คโ น โ ล ยี ชี ว ภ า พ | 69 กิจกรรมตอนที่ 4 เซลล์ต้นกําเนิด คําชี้แจง จงตอบคําถามต่อไปนี้ 1 เซลล์ต้นกําเนิดคืออะไร ................................................................................................................................................................... ................................................................................................................................................................... ................................................................................................................................................................... 2. เซลล์ต้นกําเนิดแบ่งเป็นกี่ประเภท อะไรบ้าง ................................................................................................................................................................... ................................................................................................................................................................... ................................................................................................................................................................... 3. การเก็บเซลล์ต้นกําเนิดเก็บได้กี่วิธี อะไรบ้าง ................................................................................................................................................................... ................................................................................................................................................................... ................................................................................................................................................................... ................................................................................................................................................................... ................................................................................................................................................................... ................................................................................................................................................................... .................................................................. 4. ประโยชน์ของเซลล์ต้นกําเนิดมีอยางไรบาง ...................................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................................... ......................................................................................................................................................................
  • 71.
    เ ท คโ น โ ล ยี ชี ว ภ า พ | 70 กิจกรรมตอนที่ 5 การเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อพืช คําชี้แจง จงกากบาทคําตอบที่ถูกต้องที่สุดเพียงข้อเดียว 1. สารใดที่นิยมใช้ในการฟอกฆ่าเชื้อเนื้อเยื่อพืช ก. แคลเซียมไฮโปคลอไรท์ ข. โบรไมด์ ค. ซิลเวอร์ไนเตรท ง. โซเดียมไฮโปคลอไรท์ 2. สารควบคุมการเติบโตเมื่อเติมใส่ในอาหารแล้วทําให้เนื้อเยื่อพืชพัฒนาเป็นยอด ก. NAA ข. BA ค. ABA ง. GA 3. ขั้นตอนใดของการเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อพืชสําหรับการขยายพันธุ์ที่มีความสําคัญมากที่สุด ก. การฟอกฆ่าเชื้อ ข. การย้ายเนื้อเยื่อ ค. การเตรียมอาหาร ง. การย้ายออกปลูก 4. สารใดที่สามารถใช้ในการฟอกฆ่าเชื้อเนื้อเยื่อพืช ก. น้ํายาล้างจาน ข. น้ํายาซักผ้าขาว ค. น้ํายาล้างปาก ง. น้ํายาล้างตา 5. ส่วนใดที่สามารถนําไปเลี้ยงแล้วทําให้ปลอดจากเชื้อไวรัสได้ ก. เนื้อเยื่อเจริญ ข. ราก ค. ใบ ง. ดอก 6. ความเข้มข้นของน้ําตาลที่ใส่ในอาหาร ก. 10 g/l ข. 20 g/l ค. 30 g/l ง. 40 g/l 7. ระดับ pH ในอาหารที่ใช้เลี้ยง ก. 3.0 ข. 4.5 ค. 5.7 ง. 6.3
  • 72.
    เ ท คโ น โ ล ยี ชี ว ภ า พ | 71 8. น้ําตาลชนิดใดที่นิยมใส่ในอาหารเลี้ยง ก. มอลโตส ข. กลูโคส ค. กาแลคโตส ง. ซูโครส 9. การปนเปื้อนที่มีลักษณะเป็นเมือกที่ชิ้นส่วนเกิดจากเชื้อจุลินทรีย์ชนิดใด ก. เชื้อรา ข. เชื้อเห็ด ค. เชื้อไวรัส ง. เชื้อแบคทีเรีย 10. เมื่อนําต้นย้ายออกปลูกควรลดอะไรจากขวดเลี้ยง ก. แสง ข. น้ํา ค. ความชื้น ง. น้ําตาล 11. ข้อใดไม่ใช่คุณสมบัติของ Totipotency ก. เป็นเซลล์ข้อมูลพันธุกรรมที่จําเป็นในการสร้างส่วนต่างๆ ของพืช ข. เซลล์ทุกเซลล์ที่มีชีวิตต้องมี ค. พืชไม่จําเป็นต้องใช้ ง. เป็นลักษณะพื้นฐานของเซลล์พืช 12. ข้อใดไม่ใช่หลักการพื้นฐานของการเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อ ก. เทคนิคปลอดเชื้อ ข. อาหารเพาะเลี้ยง ค. สภาพการเพาะเลี้ยง ง. ชิ้นส่วนพืช 13.ชิ้นส่วนเล็กๆ ของพืชที่ใช้ในการเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อเรียกว่าอะไร ก. Explants ข. Callus ค. Chimera ง. Clone 14. การเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อมีประโยชน์อย่างไร ก. ได้พืชจํานวนมากในระยะเวลาสั้น ข. ได้พืชตรงตามพันธุ์ ค. ได้พืชปลอดโรค ง. ถูกทุกข้อ
  • 73.
    เ ท คโ น โ ล ยี ชี ว ภ า พ | 72 15. ข้อใดไม่ใช่วิธีการเพาะเลี้ยงโดยใช้อวัยวะของพืช (organ culture) ก. การะเพาะเลี้ยงช่อดอก ข. การเพาะเลี้ยงคัภพะ ค. การเพาะเลี้ยงปลายราก ง. การเพาะเลี้ยงปลายยอด 16. ข้อใดคือลักษณะอาหารของการเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อพืช ก. อาหารแข็ง ข. อาหารเหลว ค. ถูกทั้งข้อ ก และ ข ง. ไม่มีข้อถูก 17. ทุกข้อมีความเกี่ยวข้องกับการคัดเลือกพันธุ์พืชใหม่ จากการเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อใน ปัจจุบัน ยกเว้นข้อใด ก. เกิดการผันแปรของเซลล์ร่างกายทําให้ได้พันธุ์ใหม่ ข. ลักษณะใหม่จะเกิดจากการเลี้ยงต้นอ่อนไปหลายชั่วอายุ ค. ข้าวในประเทศไทยบางพันธุ์สามารถทําให้กลายพันธุ์จนปลูกได้ในดินเค็ม ง. การกลายพันธุ์จะเกิดขึ้นได้ต้องใช้กัมมันตรังสี หรือสารเคมีเป็นตัวกระตุ้น 18. แร่ธาตุที่จําเป็นต่อการเจริญเติบโตของพืชมากที่สุดคือข้อใด ก. ฟอสฟอรัส ไนโตรเจน สังกะสี ข. ไนโตรเจน โพแทสเซียม ฟอสฟอรัส ค. กํามะถัน แคลเซียม เหล็ก ง. โพแทสเซียม แมงกานีส ทองแดง 19. ส่วนใดของพืชที่สามารถนําไปใช้เพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อได้ดีที่สุด ก. ตาอ่อน ข. ปลายราก ค. รังไข่ ง. ละอองเรณู 20. สิ่งที่สําคัญในการเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อคือข้อใด ก. การนําต้นอ่อนปลูกในแปลงเพาะ ข. การเตรียมขวดเพาะเลี้ยง ค. การแยกต้นอ่อนออกจากกัน ง. การทําให้เนื้อเยื่อปลอดจากเชื้อจุลินทรีย์ 21. พืชประเภทใดที่ความนํามาเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อพืช ก. มีความสําคัญทางเศรษฐกิจ ข. พืชที่ต้องการอนุรักษ์สายพันธุ์ ค. พืชที่นํามาใช้ประโยชน์ด้านการแพทย์ ง. ทุกข้อที่กล่าวมา
  • 74.
    เ ท คโ น โ ล ยี ชี ว ภ า พ | 73 22. กําหนดให้ 1) ตัดแบ่งชิ้นส่วนของพืชเพื่อนําไปฆ่าเชื้อ 2) การเพิ่มจํานวนรากในสูตรอาหารชักนําให้เกิดราก 3) การย้ายเนื้อเยื่อลงในอาหารวุ้น 4) การเพิ่มจํานวนต้นในสูตรอาหารชักนําให้เกิดต้น 5) การย้ายต้นออกไปปลูกลงดิน ลําดับของการเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อที่ถูกต้องคือข้อใด 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. การตัดแบ่งแคลลัส (callus) เป็นชิ้นเล็กๆเพื่อจุดประสงค์ใด ก. เพื่อให้เปลี่ยนแปลงเป็นต้นอย่างรวดเร็ว ข. เพื่อเพิ่มจํานวนแคลลัสในอาหารวุ้นให้มากขึ้น ค. เพื่อชักนําให้เกิดรากและลําต้นอย่างรวดเร็ว ง. เพื่อป้องกันการแพร่กระจายเชื้อไวรัสขณะเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อ 24. อุณหภูมิที่เหมาะสมต่อการเจริญของเนื้อเยื่อพืช ควรเป็นเท่าใด ก. 10°c – 14°c ข. 17°c – 20°c ค. 23°c – 28°c ง. 30°c – 35°c 25 เกี่ยวกับการเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อพืช ข้อใดกล่าวไม่ถูกต้อง ก. เป็นการขยายพันธุ์พืชแบบไม่อาศัยเพศ ข. เป็นการนําส่วนต่าง ๆ ของพืชมาเลี้ยงในอาหารสังเคราะห์ในสภาพปลอดเชื้อ ค. อับละอองเรณู ลําต้น ใบ ก้านช่อดอก ไม่สามารถนํามาเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อได้ ง. ยอดอ่อน ตาข้าง เซลล์พืชที่ไม่มีผนังเซลล์ สามารถนํามาเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อได้
  • 75.
    เ ท คโ น โ ล ยี ชี ว ภ า พ | 74 กิจกรรมตอนที่ 6 ประโยชน์ของเทคโนโลยีชีวภาพ คําชี้แจง จงตอบคําถามต่อไปนี้ 3. จงบอกถึงประโยชน์และผลกระทบของเทคโนโลยีชีวภาพต่อชีวิตประจําวัน ........................................................................................................................................................... ........................................................................................................................................................... ........................................................................................................................................................... ........................................................................................................................................................... ........................................................................................................................................................... ........................................................................................................................................................... ........................................................................................................................................................... ...........................................................................................................................................................
  • 76.
    เ ท คโ น โ ล ยี ชี ว ภ า พ | 75 แนวตอบกิจกรรม กิจกรรมตอนที่ 1 เทคโนโลยีชีวภาพ คําชี้แจง จงตอบคําถามต่อไปนี้ 1. เทคโนโลยีชีวภาพคืออะไร จงอธิบาย แนวตอบ เทคโนโลยีชีวภาพ คือ เทคโนโลยีซึ่งนําเอาความรู้ทางด้านวิทยาศาสตร์ประยุกต์ใช้กับสิ่งมีชีวิต หรือชิ้นส่วนของสิ่งมีชีวิต หรือผลิตผลของสิ่งมีชีวิต เพื่อเป็นประโยชน์ต่อมนุษย์ไม่ว่าจะเป็นการผลิตหรือ กระบวนการ ของสินค้าหรือบริการ เพื่อใช้ประโยชน์เฉพาะอย่างตามที่เราต้องการ โดยสามารถใช้ ประโยชน์ทางด้านต่างๆ เช่น ด้านการเกษตร ด้านอาหาร ด้านสิ่งแวดล้อม ด้านทางการแพทย์ เป็นต้น 2. เทคโนโลยีชีวภาพมีความสําคัญอย่างไร แนวตอบ เทคโนโลยีชีวภาพมีความสําคัญมากมายหลายด้านเช่น 1. ความพยายามจะลดปริมาณการใช้สารเคมีในเกษตรกรรม 2. ความพยายามจะเพิ่มการผลิตทางพันธุวิศวกรรม 3. ความพยายามจะเพิ่มผลผลิตทางการเกษตรของโลก 4. ความพยายามจะคิดค้นอาหารที่ให้คุณค่าทางโภชนาการสูงขึ้น 5. ความพยายามจะคิดค้นตัวยาป้องกันและรักษาโรคติดต่อหรือโรคร้ายแรงต่าง ๆ กิจกรรมตอนที่ 2 การโคลนนิ่ง ตอนที่ 1 เมื่อ ค.ศ.1996 ได้ดําเนินการโคลนนิ่งแกะได้สําเร็จโดยใช้เซลล์เต้านมแกะเป็นเซลล์ต้นแบบ คําชี้แจง : ให้นักเรียนเรียงลําดับขั้นตอนการทําโคลนนิ่งแกะ โดยเขียนเลขแสดงลําดับก่อน - หลังของ ขั้นตอน ลงในช่องว่างหน้าข้อความ ___1____ ก. นําเซลล์เต้านมแกะเพศเมียไปแช่แข็งในไนโตรเจนเหลว ___2____ ข. นําเซลล์เต้านมไปละลายเมื่อต้องการใช้และเลี้ยงในห้องทดลอง ___4____ ค. นําเซลล์ไข่ของแกะออกมาและดูด DNA ในนิวเคลียสทิ้งไป ___3____ ง. เก็บเซลล์เต้านมแกะเพศเมียอายุ 6 ปี มาเลี้ยงในห้องทดลองเพื่อเพิ่มจํานวนเซลล์ให้มากขึ้น ___5____ จ. นําเซลล์ไปเลี้ยงในท่อนําไข่ของแกะตัวที่1 เพื่อให้ท่อนําไข่ของแกะพร้อม ___6____ ฉ. นําเซลล์ต้นแบบ 1 เซลล์ ฉีดเข้าไปในเซลล์ผู้รับ แล้วเชื่อมเซลล์ต้นแบบกับไซโตพลาซึม ของผู้รับด้วยกระแสไฟฟ้าอ่อนๆ ___7____ ช. ย้ายตัวอ่อนไปฝากให้แกะตัวที่ 2 ซึ่งมีสภาพมดลูกพร้อมและอุ้มท้องจนกระทั่งคลอด
  • 77.
    เ ท คโ น โ ล ยี ชี ว ภ า พ | 76 ตอนที่ 2 คําชี้แจง จงบอกประโยชน์และข้อเสียของการโคลนนิ่งโดยอธิบายให้เข้าใจ แนวตอบ ประโยชน์และข้อเสียของการโคลนนิ่ง - มีประโยชน์ในการอนุรักษ์พันธุ์พืชหรือสัตว์ที่หายากและใกล้สูญพันธุ์ ให้แพร่ขยายจํานวนขึ้นได้ อย่างรวดเร็วกว่าการผสมพันธุ์กันตามธรรมชาติ - สามารถช่วยลดจํานวนสัตว์ที่ใช้ในการทดลองให้น้อยลง เนื่องจากสัตว์มีลักษณะทางพันธุกรรม เหมือนกันทําให้ประหยัดค่าใช้จ่ายในการทดลองในทางการแพทย์ - เป็นการผลิตสัตว์ที่เปลี่ยนแปลงพันธุกรรมเพื่อใช้เป็นรูปแบบการทดลองเพื่อรักษาโรคของ มนุษย์ การผลิตเภสัชภัณฑ์และสารต่างๆ - ช่วยให้คู่สมรสที่ไม่มีโอกาสให้กําเนิดบุตรด้วยวิธีอื่น อาจมีโอกาสมากขึ้นในการให้กําเนิดบุตร - เป็นแนวทางในการพัฒนาการปลูกถ่ายเปลี่ยนอวัยวะ ร่างกายยอมรับอวัยวะใหม่สามารถลด ความเสี่ยงต่อการใช้ยากดภูมิคุ้มกัน ข้อเสียของการโคลนนิ่ง - การทําโคลนนิ่งทําให้เกิดการคัดเลือกสายพันธุ์ที่ดีในการทําต้นแบบในทางกลับกันอาจจะทําให้ เกิดสายพันธุ์ที่ไม่ดีเกิดขึ้นได้ - การที่ได้สิ่งมีชีวิตที่มีความเหมือนกันทําให้เกิดการสูญเสียความมีเอกลักษณ์และความ หลากหลายอันเป็นสิ่งที่ถือว่าเป็นต้นกําเนิดของวิวัฒนาการ ถ้าสิ่งมีชีวิตมีสิ่งที่ดีเหมือนกันหมดก็ จะไม่มีการพัฒนาสายพันธุ์ที่ดีขึ้น - มีความพยายามที่จะผลิตเนื้อเยื่อมนุษยเพื่อใชในการรักษาโรคตาง ๆ มีความ พยายามที่จะโคลนนิ่งมนุษยทั้งคนแตอยางไรก็ตามการกระทําดังกลาวยังไมเปนที่ ยอมรับจัดวาเปนปญหาทางดานจริยธรรม ตอนที่ 3 คําชี้แจง จงกากบาทเลือกคําตอบที่ถูกต้องที่สุดเพียงข้อเดียว 1. ข้อใดไม่เป็นไปตามหลักของการโคลนนิ่ง ก ต้องใช้เซลล์ไข่และเซลล์ต้นแบบจากสัตว์ชนิดเดียวกัน ข สิ่งมีชีวิตที่เกิดใหม่จะมีพันธุกรรมเหมือนกับเซลล์ไข่ต้นแบบ ค เซลล์ต้นแบบสามารถใช้เซลล์ร่างกายจากอวัยวะส่วนใดก็ได้ ง การโคลนนิ่งต้องใช้เทคนิคการถ่ายฝากตัวอ่อนในบางขั้นตอน
  • 78.
    เ ท คโ น โ ล ยี ชี ว ภ า พ | 77 2. สัตว์โคลนนิ่งตัวแรกของประเทศไทยใช้เซลล์ต้นแบบจากอวัยวะใด ก เซลล์เต้านม ข เซลล์ใบหู ค เซลล์กล้ามเนื้ออก ง เซลล์ไข่ 3. ข้อใดเป็นประโยชน์อันดับแรกของการโคลนนิ่ง ก ช่วยให้ปรับปรุงพันธุ์สัตว์ได้รวดเร็วขึ้น ข ช่วยประหยัดค่าใช้จ่ายในการเลี้ยงดูสัตว์ ค ใช้ค้นคว้าวิจัยในการรักษาโรคต่าง ๆ ง ใช้ในการปลูกถ่ายทดแทนอวัยวะของมนุษย์ 4. ในธรรมชาติมีการโคลนนิ่งอยู่มากมาย ข้อใดไม่จัดอยู่ในหลักของการโคลนนิ่ง ก การผสมเทียมโค ข การเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อ ค การเพาะเลี้ยงตัวอ่อนโดยการแยกเซลล์ ง การเกิดฝาแฝดเพศเดียวกัน หน้าตาเหมือนกัน 5. ข้อใดเรียงลําดับขั้นตอนการโคลนนิ่งได้ถูกต้อง 1) เตรียมโอโอไซต์ตัวรับ 2) การตรวจสอบและคัดเลือกตัวอ่อน 3) การย้ายฝากตัวอ่อน 4) เตรียมนิวเคลียสจากเซลล์ต้นแบบ 5) ดูดนิวเคลียสตัวอ่อนไปใส่ยังไซโตพลาซึมของโอโอไซต์ 6) เชื่อมนิวเคลียสให้ติดกับไซโตพลาซึมของโอโอไซต์ 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
  • 79.
    เ ท คโ น โ ล ยี ชี ว ภ า พ | 78 6. ข้อได้เปรียบการโคลนนิ่งซึ่งต่างจากการขยายพันธุ์แบบอาศัยเพศ คือข้อใด ก ใช้เทคนิคหลายอย่างผสมกันทําให้ได้ลูกพันธุ์ดีกว่าต้นแบบ ข ได้ลูกหลานคราวละมาก ๆ และมีพันธุกรรมที่หลากหลายภายในรุ่นลูก ค สามารถปรับปรุงพันธุกรรมของลูกหลานให้แตกต่างจากต้นแบบได้ ง ได้ลูกหลานคราวละมาก ๆ และกําหนดพันธุกรรมได้ 7. ประเทศไทยสามารถโคลนนิ่งสัตว์ใดได้เป็นชนิดแรก ก โค ข กระบือ ค สุกร ง แพะ 8. การเกิดลูกแกะ "ดอลลี่" จากการโคลนนิ่ง นั้นจัดเป็นวิวัฒนาการของสายพันธุ์แกะหรือไม่ ก ไม่เป็น เพราะไม่มีการเปลี่ยนแปลงพันธุกรรม ข ไม่เป็น เพราะลูกแกะจะเหมือนแม่ทุกประการ ค เป็น เพราะลูกแกะสามารถสืบพันธุ์มีลูกต่อไปได้ ง เป็น เพราะเป็นการสร้างสิ่งมีชิวิตจากเทคโนโลยีใหม่ๆ 9. พืชชนิดใดสามารถโคลนได้โดยการใช้ราก ก ชบา ข มะม่วง ค มันสําปะหลัง ง กุหลาบ 10. พืชชนิดใดมีการขยายพันธุ์โดยการโคลนแบบเดียวกัน ก กุหลายหิน กระชาย ข โคมญี่ปุ่น แครอท ค มะลิ พลูด่าง ง ชบา ขิง
  • 80.
    เ ท คโ น โ ล ยี ชี ว ภ า พ | 79 กิจกรรมตอนที่ 3 การสร้างและดัดแปลงสิ่งมีชีวิตทางพันธุวิศวกรรม คําชี้แจง จงตอบคําถามต่อไปนี้ 1. สิ่งมีชีวิตดัดแปลงพันธุกรรม (Genetically modified organisms หรือ GMOs) คืออะไร แนวตอบ สิ่งมีชีวิตดัดแปลงพันธุกรรมที่มีกระบวนการตัดต่อยีนโดยวิธีการตัดเอายีนของสิ่งที่มี ชีวิตหนึ่งใส่เข้าไปในยีนของสิ่งมีชีวิตหนึ่ง ทําให้ได้สิ่งมีชีวิตใหม่ที่มีคุณลักษณะตามต้องการ 2. ข้อดีและข้อเสียของการดัดแปลงพันธุกรรมพืชเป็นอย่างไรบ้าง จงอธิบาย แนวตอบ ข้อดีของพืช GMO 1. สามารถต้านทานโรคพืชชนิดรุนแรงได้ 2. สามารถต้านทานต่อยาปราบวัชพืช 3. สามารถต้านทานอุณหภูมิต่ํา ๆ ได้ 4. สามารถขยายอายุการเก็บได้ 5. ทนต่อสภาพการขนส่งได้ดีขึ้น 6. มีผลต่อการแปรรูป 7. มีคุณค่าทางโภชนาการสูงขึ้น ข้อเสียของการดัดแปลงพันธุกรรมพืชมีความเสี่ยงและความซับซ้อนในการบริหารจัดการเพื่อให้ มีความปลอดภัยและให้เกิดประโยชน์มากกว่าโทษแม้ว่าในขณะนี้ยังไม่มีรายงานว่ามีผู้ใดได้รับ อันตรายจากการบริโภคอาหาร GMOs แต่ความกังวลต่อความเสี่ยงของการใช้ GMOs เป็นสิ่งที่ หลีกเลี่ยงได้ยาก
  • 81.
    เ ท คโ น โ ล ยี ชี ว ภ า พ | 80 กิจกรรมตอนที่ 4 เซลล์ต้นกําเนิด คําชี้แจง จงตอบคําถามต่อไปนี้ 1 เซลล์ต้นกําเนิดคืออะไร แนวตอบ เซลล์ต้นกําเนิด เป็นเซลล์อ่อนที่พร้อมจะเจริญเติบโต แบ่งตัวเองขึ้นมาใหม่ และเปลี่ยนแปลง เพื่อไปทําหน้าที่อย่างใดอย่างหนึ่ง เซลล์แต่ละเซลล์ในร่างกายของมนุษย์จะทําหน้าที่จําเพาะอย่างใด อย่างหนึ่งโดย ไม่ย้อนกลับมา ซึ่งเซลล์ที่พัฒนาไปจนสุดทางจนเป็นเซลล์ที่ทําหน้าที่เฉพาะเจาะจง 2. เซลล์ต้นกําเนิดแบ่งเป็นกี่ประเภท อะไรบ้าง แนวตอบ เซลลตนกําเนิด ( Stem Cell ) ของคนมี 2 ชนิด ชนิดแรกมาจากตัวออน ( Embryonic Stem Cell ) อีก ชนิดมาจากผูใหญ ( Adult Stem Cell ) 3. การเก็บเซลล์ต้นกําเนิดเก็บได้กี่วิธี อะไรบ้าง แนวตอบ แหล่งของเซลล์ต้นกําเนิดมี 3 วิธี คือ 1. ไขกระดูก การเก็บเซลล์ต้องทําในห้องผ่าตัด โดยการวางยาสลบให้แก่ผู้ให้เซลล์ แล้วใช้เข็มเจาะดูดไข กระดูกจากกระดูกบริเวณสะโพกด้านหลังจนได้ปริมาณที่ เพียงพอ 2. กระแสเลือด ผู้ให้เซลล์จะได้รับยาฉีดเข้าใต้ผิวหนังประมาณ 3-7 วัน เพื่อกระตุ้นให้เซลล์ต้นกําเนิด เม็ดเลือดเพิ่มจํานวนและออกจากไขกระดูกเข้ามา อยู่ในกระแสเลือด หลังจากนั้นจะเก็บเซลล์ต้นกําเนิด เม็ดเลือดโดยใช้เครื่องคัดแยกเซลล์ที่ต่อกับเส้นเลือดของผู้ให้เซลล์ โดยคืนเม็ดเลือดแดงและ ส่วนประกอบอื่นๆ ของเลือดกลับให้แก่ผู้ให้เซลล์ 3. สายสะดือ การเก็บเซลล์จะทําในห้องคลอด หรือห้องผ่าตัดหลังจากทารกคลอดแล้ว โดยเก็บจากเส้น เลือดบริเวณสายสะดือ 4. ประโยชน์ของเซลล์ต้นกําเนิดมีอยางไรบาง แนวตอบ โดยสวนใหญมีการนําสเต็มเซลลมาใชในการรักษาโรค เชน ธาลัสซีเมีย ลิวคิเมีย อัลไซเมอร พารกินสัน อัมพาตไขสันหลัง กลามเนื้อหัวใจขาดเลือด เบาหวาน ใหหายขาดได
  • 82.
    เ ท คโ น โ ล ยี ชี ว ภ า พ | 81 กิจกรรมตอนที่ 5 การเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อพืช คําชี้แจง จงกากบาทเลือกคําตอบที่ถูกต้องที่สุดเพียงข้อเดียว 1. สารใดที่นิยมใช้ในการฟอกฆ่าเชื้อเนื้อเยื่อพืช ก แคลเซียมไฮโปคลอไรท์ ข โบรไมด์ ค ซิลเวอร์ไนเตรท ง โซเดียมไฮโปคลอไรท์ 2. สารควบคุมการเติบโตเมื่อเติมใส่ในอาหารแล้วทําให้เนื้อเยื่อพืชพัฒนาเป็นยอด ก NAA ข BA ค ABA ง GA 3. ขั้นตอนใดของการเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อพืชสําหรับการขยายพันธุ์ที่มีความสําคัญมากที่สุด ก การฟอกฆ่าเชื้อ ข การย้ายเนื้อเยื่อ ค การเตรียมอาหาร ง การย้ายออกปลูก 4. สารใดที่สามารถใช้ในการฟอกฆ่าเชื้อเนื้อเยื่อพืช ก น้ํายาล้างจาน ข น้ํายาซักผ้าขาว ค น้ํายาล้างปาก ง น้ํายาล้างตา 5. ส่วนใดที่สามารถนําไปเลี้ยงแล้วทําให้ปลอดจากเชื้อไวรัสได้ ก เนื้อเยื่อเจริญ ข ราก ค ใบ ง ดอก 6. ความเข้มข้นของน้ําตาลที่ใส่ในอาหาร ก 10 g/l ข 20 g/l ค 30 g/l ง 40 g/l 7. ระดับ pH ในอาหารที่ใช้เลี้ยง ก 3.0 ข 4.5 ค 5.7 ง 6.3
  • 83.
    เ ท คโ น โ ล ยี ชี ว ภ า พ | 82 8. น้ําตาลชนิดใดที่นิยมใส่ในอาหารเลี้ยง ก มอลโตส ข กลูโคส ค กาแลคโตส ง ซูโครส 9. การปนเปื้อนที่มีลักษณะเป็นเมือกที่ชิ้นส่วนเกิดจากเชื้อจุลินทรีย์ชนิดใด ก เชื้อรา ข เชื้อเห็ด ค เชื้อไวรัส ง เชื้อแบคทีเรีย 10. เมื่อนําต้นย้ายออกปลูกควรลดอะไรจากขวดเลี้ยง ก แสง ข น้ํา ค ความชื้น ง น้ําตาล 11. ข้อใดไม่ใช่คุณสมบัติของ Totipotency ก. เป็นเซลล์ข้อมูลพันธุกรรมที่จําเป็นในการสร้างส่วนต่างๆ ของพืช ข. เซลล์ทุกเซลล์ที่มีชีวิตต้องมี ค. พืชไม่จําเป็นต้องใช้ ง. เป็นลักษณะพื้นฐานของเซลล์พืช 12. ข้อใดไม่ใช่หลักการพื้นฐานของการเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อพืช ก. เทคนิคปลอดเชื้อ ข. อาหารเพาะเลี้ยง ค. สภาพการเพาะเลี้ยง ง. ชิ้นส่วนพืช 13.ชิ้นส่วนเล็กๆ ของพืชที่ใช้ในการเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อเรียกว่าอะไร ก. Explant ข. Callus ค. Chimera ง. Clone 14. การเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อพืชมีประโยชน์อย่างไร ก. ได้พืชจํานวนมากในระยะเวลาสั้น ข. ได้พืชตรงตามพันธุ์ ค. ได้พืชปลอดโรค ง. ถูกทุกข้อ
  • 84.
    เ ท คโ น โ ล ยี ชี ว ภ า พ | 83 15. ข้อใดไม่ใช่วิธีการเพาะเลี้ยงโดยใช้อวัยวะของพืช (organ culture) ก. การะเพาะเลี้ยงช่อดอก ข. การเพาะเลี้ยงคัภพะ ค. การเพาะเลี้ยงปลายราก ง. การเพาะเลี้ยงปลายยอด 16. ข้อใดคือลักษณะอาหารของการเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อพืช ก. อาหารแข็ง ข. อาหารเหลว ค. ถูกทั้งข้อ ก และ ข ง. ไม่มีข้อถูก 17. ทุกข้อมีความเกี่ยวข้องกับการคัดเลือกพันธุ์พืชใหม่ จากการเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อใน ปัจจุบัน ยกเว้นข้อใด ก เกิดการผันแปรของเซลล์ร่างกายทําให้ได้พันธุ์ใหม่ ข ลักษณะใหม่จะเกิดจากการเลี้ยงต้นอ่อนไปหลายชั่วอายุ ค ข้าวในประเทศไทยบางพันธุ์สามารถทําให้กลายพันธุ์จนปลูกได้ในดินเค็ม ง การกลายพันธุ์จะเกิดขึ้นได้ต้องใช้กัมมันตรังสี หรือสารเคมีเป็นตัวกระตุ้น 18. แร่ธาตุที่จําเป็นต่อการเจริญเติบโตของพืชมากที่สุดคือข้อใด ก ฟอสฟอรัส ไนโตรเจน สังกะสี ข ไนโตรเจน โพแทสเซียม ฟอสฟอรัส ค กํามะถัน แคลเซียม เหล็ก ง โพแทสเซียม แมงกานีส ทองแดง 19. ส่วนใดของพืชที่สามารถนําไปใช้เพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อได้ดีที่สุด ก ตาอ่อน ข ปลายราก ค รังไข่ ง ละอองเรณู 20. สิ่งที่สําคัญในการเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อพืชคือข้อใด ก การนําต้นอ่อนปลูกในแปลงเพาะ ข การเตรียมขวดเพาะเลี้ยง ค การแยกต้นอ่อนออกจากกัน ง การทําให้เนื้อเยื่อปลอดจากเชื้อจุลินทรีย์ 21. พืชประเภทใดที่ความนํามาเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อพืช ก มีความสําคัญทางเศรษฐกิจ ข พืชที่ต้องการอนุรักษ์สายพันธุ์ ค พืชที่นํามาใช้ประโยชน์ด้านการแพทย์ ง ทุกข้อที่กล่าวมา
  • 85.
    เ ท คโ น โ ล ยี ชี ว ภ า พ | 84 22. กําหนดให้ 1) ตัดแบ่งชิ้นส่วนของพืชเพื่อนําไปฆ่าเชื้อ 2) การเพิ่มจํานวนรากในสูตรอาหารชักนําให้เกิดราก 3) การย้ายเนื้อเยื่อลงในอาหารวุ้น 4) การเพิ่มจํานวนต้นในสูตรอาหารชักนําให้เกิดต้น 5) การย้ายต้นออกไปปลูกลงดิน ลําดับของการเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อที่ถูกต้องคือข้อใด 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. การตัดแบ่งแคลลัส (callus) เป็นชิ้นเล็กๆเพื่อจุดประสงค์ใด ก เพื่อให้เปลี่ยนแปลงเป็นต้นอย่างรวดเร็ว ข เพื่อเพิ่มจํานวนแคลลัสในอาหารวุ้นให้มากขึ้น ค เพื่อชักนําให้เกิดรากและลําต้นอย่างรวดเร็ว ง เพื่อป้องกันการแพร่กระจายเชื้อไวรัสขณะเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อ 24. อุณหภูมิที่เหมาะสมต่อการเจริญของเนื้อเยื่อพืช ควรเป็นเท่าใด ก 10°c – 14°c ข 17°c – 20°c ค 23°c – 28°c ง 30°c – 35°c 25 เกี่ยวกับการเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อพืช ข้อใดกล่าวไม่ถูกต้อง ก เป็นการขยายพันธุ์พืชแบบไม่อาศัยเพศ ข เป็นการนําส่วนต่าง ๆ ของพืชมาเลี้ยงในอาหารสังเคราะห์ในสภาพปลอดเชื้อ ค อับละอองเรณู ลําต้น ใบ ก้านช่อดอก ไม่สามารถนํามาเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อได้ ง ยอดอ่อน ตาข้าง เซลล์พืชที่ไม่มีผนังเซลล์ สามารถนํามาเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อได้
  • 86.
    เ ท คโ น โ ล ยี ชี ว ภ า พ | 85 กิจกรรมตอนที่ 6 ประโยชน์ของเทคโนโลยีชีวภาพ คําชี้แจง จงตอบคําถามต่อไปนี้ 1. จงบอกถึงประโยชน์และผลกระทบของเทคโนโลยีชีวภาพต่อชีวิตประจําวัน แนวตอบ ประโยชน์ของเทคโนโลยีชีวภาพ ปัจจุบันเทคโนโลยีชีวภาพถูกนํามาใช้ประโยชน์มากมาย เช่น 1. เทคโนโลยีชีวภาพกับการแพทย์ โดยนํามาผลิตเป็นยาปฏิชีวนะและวัคซีนชนิดต่างๆ ฮอร์โมน ที่ควบ คุมการเจริญเติบโตในเด็กแคระ การสร้างสารที่กระตุ้นให้การผลิตเม็ดเลือด แดงของเซลล์กระดูก รวมทั้งการตรวจสอบโรค ทางพันธุกรรม 2. เทคโนโลยีชีวภาพกับการอาหาร มีการปรับปรุงพืชพันธุ์ใหม่ ให้ผลผลิตสูงทนต่อสภาพดินฟ้าอากาศ ที่ แห้งแล้ง การเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อเพื่อขยายพันธุ์ การตัดต่อยีน การผลิตอาหารที่มีคุณค่าทางโปรตีน สูง เป็นต้น 3. เทคโนโลยีกับสิ่งแวดล้อม ได้แก่ การกําจัดขยะมูลฝอย ของเสียจากโรงงานและในบางครั้ง ยัง สามารถสร้างสารอื่นอันเป็นประโยชน์ต่อของเสียเหล่านั้น เช่น ผลิต ก๊าซมีเทนจากสิ่งปฏิกูล 4. เทคโนโลยีชีวภาพกับพลังงาน ได้แก่ การผลิตพลังงานในรูปของ แอลกอฮอล์เชื้อเพลิง (fuel alcohol) และก๊าซมีเทน (methane gas) เช่น แอลกอฮอล์ ที่ผลิตจากอ้อยใช้แทนน้ํามัน ผลกระทบของการใช้เทคโนโลยีชีวภาพ จากการพัฒนาเทคโนโลยีชีวภาพ ย่อมทําให้เกิดความหวาดกลัวขึ้นในหมู่มวลมนุษยชาติในเรื่อง ของ ความปลอดภัย และจริยธรรมของเทคโนโลยีชีวภาพที่มีต่อสาธารณชน โดยกลัวว่ามนุษย์จะเข้าไป จัดระบบสิ่งมีชีวิต ความปลอดภัยและจริยธรรมของเทคโนโลยีชีวภาพที่มีต่อสาธารณชน ซึ่งอาจจะทําให้ เกิดความวิบัติทางสิ่งแวดล้อม และการแพทย์ หรือนําไปสู่การขัดแย้งกับธรรมชาติของมนุษย์ เช่น การ ผลิตเชื้อโรคชนิดร้ายแรงเพื่อใช้ในสงครามเชื้อโรค และการใช้สารพันธุกรรมของพืชจากประเทศกําลัง พัฒนาที่นําไปสู่การก่อให้เกิดโทษแก่มนุษย์เป็นต้น
  • 87.
    เ ท คโ น โ ล ยี ชี ว ภ า พ | 86 บรรณานุกรม 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
  • 88.
    เ ท คโ น โ ล ยี ชี ว ภ า พ | 87 คณะผู้จัดทํา ที่ปรึกษา นายประเสริฐ บุญเรือง เลขาธิการ กศน. นายวัชรินทร์ จําปี รองเลขาธิการ กศน. นางมาริสา โกเศยะโยธิน ผู้อํานวยการศูนย์การศึกษานอกระบบและ การศึกษาตามอัธยาศัยกลุ่มเป้าหมายพิเศษ ผู้เขียน/ผู้ดําเนินงาน นายอภิชาติ คอยคํา ครู ศูนย์วิทยาศาสตร์เพื่อการศึกษารังสิต นางธนัญญา หม่อมสาย ครูชํานาญการพิเศษ ศูนย์การศึกษานอกระบบและ การศึกษาตามอัธยาศัยกลุ่มเป้าหมายพิเศษ นางชลีนารถ อัศวรุ่งเรืองชัย ครูชํานาญการพิเศษ ศูนย์การศึกษานอกระบบและ การศึกษาตามอัธยาศัยกลุ่มเป้าหมายพิเศษ คณะบรรณาธิการ นายสงัด ประดิษฐสุวรรณ์ ผู้อํานวยการอุทยานวิทยาศาสตร์พระจอมเกล้า ณ หว้ากอ จังหวัดประจวบคีรีขันธ์ นายชัยฤทธิ์ เบญญากาจ ผู้อํานวยการศูนย์วิทยาศาสตร์เพื่อการศึกษายะลา นางธนัญญา หม่อมสาย ครูชํานาญการพิเศษ ศูนย์การศึกษานอกระบบและ การศึกษาตามอัธยาศัยกลุ่มเป้าหมายพิเศษ นางชลีนารถ อัศวรุ่งเรืองชัย ครูชํานาญการพิเศษ ศูนย์การศึกษานอกระบบและ การศึกษาตามอัธยาศัยกลุ่มเป้าหมายพิเศษ ผู้พิมพ์ต้นฉบับ นางศิริลักษณ์ ศิรินุพงศ์ ศูนย์การศึกษานอกระบบและการศึกษาตามอัธยาศัย กลุ่มเป้าหมายพิเศษ นางสาวนนทพรรณ์ วงษ์อัครสกุล ศูนย์การศึกษานอกระบบและการศึกษาตามอัธยาศัย กลุ่มเป้าหมายพิเศษ