ชีววิทยา L Biology aboratory2 เอกสารประกอบการสอน (ฉบับปรับปรุง 2559) อาจารย์ ดร.ปิยนุช คะเณมา ผู้ช่วยศาสตราจารย์ ดร.ปิยะพร แสนสุข อาจารย์ วันชัย สังฆ์สุข ผู้ช่วยศาสตราจารย์ ดร.สุมาลี ชูกำ แพง ผู้ช่วยศาสตราจารย์ ดร.วรรณชัย ชาแท่น ผู้ช่วยศาสตราจารย์ ภาสกร บุญชาลี อาจารย์ ดร.สุนันทา จุลเจือ ผู้ช่วยศาสตราจารย์ ดร.นพคุณ ภักดีณรงค์ ผู้ช่วยศาสตราจารย์ ดร.สุคนธ์ทิพย์ เศวตนลินทล อาจารย์ ดร.ศักดิ์บวร ตุ้มปี่สุวรรณ ผู้ช่วยศาสตราจารย์ ดร.จุฑาพร แสงประจักษ์ ภาควิชาชีววิทยา : คณะวิทยาศาสตร์ : มหาวิทยาลัยมหาสารคาม ชีววิทยา 2 Biology ปฏิบัติการ
ปฏิบัติการชีววิทยา 2 (Biology Laboratory 2) เรียบเรียง/จัดทำ โดย คณาจารย์ภาควิชาชีววิทยา คณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยมหาสารคาม ข้อมูลทางบรรณานุกรมของสำ นักหอสมุดแห่งชาติ คณาจารย์ภาควิชาชีววิทยา คณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยมหาสารคาม. ปฏิบัติการชีววิทยา 2. มหาสารคาม : ตักสิลาการพิมพ์, 2560. 124 หน้า ISBN 978-974-19-5992-1 พิมพ์ปรับปรุงครั้งที่ 2 : พ.ศ. 2560 จำ นวน 300 เล่ม พิมพ์ที่ ตักสิลาการพิมพ์ 205/4 ถนนศรีสวัสดิ์ดำ เนิน ตำ บลตลาด อำ เภอเมือง จังหวัดมหาสารคาม รหัสไปรษณีย์ 44000 โทรศัพท์ 08-1546-5776, 08-9617-7357 สงวนลิขสิทธิ์ ตาม พ.ร.บ. ลิขสิทธิ์ พ.ศ. 2537 การผลิตและการลอกเลียนหนังสือเล่มนี้ไม่ว่ารูปแบบใดทั้งสิ้น ต้องได้รับอนุญาตเป็นลายลักษณ์อักษรจากเจ้าของลิขสิทธิ์ สนใจติดต่อสั่งซื้อได้ที่ ภาควิชาชีววิทยา คณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยมหาสารคาม โทรศัพท์ : 043-754245 ราคา XXX บาท
คำ�นำ�พิมพ์ครั้งที่ 1 ปฏิบัติการชีววิทยา 2 เล่มนี้จัดทำ ขึ้นเพื่อประกอบการเรียนการสอน ในรายวิชา 0203 192 ปฏิบัติการชีววิทยา 2 (Biololgy Laboratory 2) เนื้อหาในแต่ละบทอาจารย์ผู้เขียน ได้เรียบเรียงให้มีความเหมาะสมและสอดคล้องกับการเรียนการสอนสำ หรับนิสิตที่เรียนในสาขา วิทยาศาสตร์พื้นฐาน และเพื่อให้เกิดประโยชน์สูงสุด นิสิตควรอ่านเนื้อหาในคู่มือปฏิบัติการเล่มนี้ ก่อนเข้าเรียนทุกครั้ง คณาจารย์ภาควิชาชีววิทยาทุกท่านหวังเป็นอย่างยิ่งว่า นิสิตจะได้รับความรู้ความเข้าใจ และมีทัศนคติที่ดีต่อการเรียนในรายวิชาชีววิทยาซึ่งจะช่วยให้นิสิตเข้าใจตนเองสิ่งแวดล้อม และ สามารถนำความรู้ความเข้าใจไปประยุกต์ใช้ในชีวิตประจำ วันได้รวมถึงถ่ายทอดองค์ความรู้ให้แก่ สังคมได้อย่างมีประสิทธิภาพ คณาจารย์ภาควิชาชีววิทยา คณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยมหาสารคาม ผู้เรียบเรียง มกราคม 2559
คำ�นำ�พิมพ์ครั้งที่ 2 ปฏิบัติการชีววิทยา2เล่มนี้จัดทำขึ้นเพื่อประกอบการเรียนการสอน ในรายวิชา0203192 ปฏิบัติการชีววิทยา 2 (Biololgy Laboratory 2)คณาจารย์ภาควิชาชีววิทยาคณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยมหาสารคาม จึงได้ร่วมกันทำการปรับปรุงเนื้อหาในบางบทเพื่อให้ทันสมัยสอดคล้อง กับองค์ความรู้และแนวคิดใหม่ๆ ที่ถูกค้นพบอยู่ตลอดเวลาอย่างไรก็ตามเพื่อประโยชน์สูงสุดแก่ตัว นิสิตก่อนเข้าเรียนในแต่ละครั้ง นิสิตควรอ่านและทำความเข้าใจเนื้อหาก่อนเข้าเรียนในแต่ละครั้ง ล่วงหน้า คณะผู้เรียบเรียงขอขอบพระคุณคณาจารย์ผู้เขียนทุกท่านที่มีส่วนร่วมในการปรับปรุง เอกสารประกอบการสอนคู่มือปฏิบัติการชีววิทยา 2 เล่มนี้จนสำ เร็จลุล่วงหวังเป็นอย่างยิ่งว่า นิสิตจะได้รับความรู้ความเข้าใจและมีทัศนคติที่ดีต่อวิชาชีววิทยาซึ่งจะช่วยให้นิสิตเข้าใจตนเอง และสิ่งมีชีวิตในธรรมชาติมากยิ่งขึ้น และสามารถนำ ความรู้ไปเป็นพื้นฐานในการเรียนต่อใน รายวิชาที่มีความเฉพาะทาง และประยุกต์ใช้ในศาสตร์สาขาที่เกี่ยวข้องได้อย่างมีประสิทธิภาพ หากมีข้อบกพร่องหรือข้อความที่พิมพ์ไม่ถูกต้องคณะผู้จัดทำยินดีรับข้อเสนอแนะเพื่อนำ มาแก้ไข และปรับปรุงให้ดียิ่งขึ้นในการจัดพิมพ์ในครั้งต่อไปทาง [email protected] คณาจารย์ภาควิชาชีววิทยา คณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยมหาสารคาม ผู้เรียบเรียง มกราคม 2560
สารบัญ บทปฏิบัติการที่ หน้า 1 เนื้อเยื่อพืช (Plant Tissue) อ.ดร.ปิยนุช คะเณมา และ ผศ.ดร.ปิยะพร แสนสุข ................................................ 1 บทนำ� ....................................................................................................................... 3 วัตถุประสงค์ ............................................................................................................ 8 อุปกรณ์และสารเคมี................................................................................................. 8 กิจกรรมที่ 1.1 ศึกษาเนื้อเยื่อเจริญจากส่วนยอดของลำ�ต้น ...................................... 9 กิจกรรมที่ 1.2 ศึกษาเนื้อเยื่อถาวรในลำ�ต้น ............................................................. 10 กิจกรรมที่ 1.3 ศึกษาเนื้อเยื่อเนื้อเยื่อชั้นในสุดของคอร์เทกซ์ในราก ........................ 10 กิจกรรมที่ 1.4 ศึกษาเนื้อเยื่อชั้นผิวในใบ ................................................................. 11 คำ�ถามท้ายบท ......................................................................................................... 12 บรรณานุกรม ........................................................................................................... 13 2 กระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสงและกระบวนการหายใจระดับเซลล์ (Photosynthesis and Cellular Respiration) อ.วันชัย สังฆ์สุข ..................................................................................................... 15 บทนำ� ....................................................................................................................... 17 กระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสง ............................................................................... 18 กิจกรรมที่ 2.1 ศึกษาการดูดกลืนแสงของรงควัตถุ .................................................. 18 กิจกรรมที่ 2.2 ชนิดของรงควัตถุที่สกัดได้................................................................ 19 กิจกรรมที่ 2.3 การดูดคาร์บอนไดออกไซด์ในกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสง ........ 21 กิจกรรมที่ 2.4 การสลายกลูโคส .............................................................................. 23 กิจกรรมที่ 2.5 การถ่ายทอดอิเล็กตรอน .................................................................. 24 คำ�ถามท้ายบท ......................................................................................................... 25 บรรณานุกรม ........................................................................................................... 25
สารบัญ (ต่อ) บทปฏิบัติการที่ หน้า 3 การลำ�เลียงน้ำ�ในพืช (Water Translocation in Plant) ผศ.ดร.สุมาลี ชูกำ�แพง ........................................................................................... 27 กิจกรรมที่ 3.1 แรงดันราก ....................................................................................... 29 กิจกรรมที่ 3.2 การคายน้ ำ� ....................................................................................... 30 กิจกรรมที่ 3.3 การวัดอัตรา การคายน้ ำ� โดยเครื่องมือวัดอัตราการคายน้ ำ�อย่างง่าย 32 คำ�ถามท้ายบท ......................................................................................................... 33 4 การสืบพันธุ์และการเจริญของพืชดอก (Reproduction and Development of Flowering Plant) ผศ.ดร.วรรณชัย ชาแท่น ........................................................................................ 35 บทนำ� ....................................................................................................................... 37 การศึกษาโครงสร้างที่เกี่ยวข้องกับการสืบพันธุ์ ........................................................ 38 กลไกการสืบพันธุ์ของพืช .......................................................................................... 40 การเจริญของเอ็มบริโอ ............................................................................................. 42 กิจกรรมที่ 4.1 การศึกษาโครงสร้างที่เกี่ยวข้องกับการสืบพันธุ์ของพืช ................... 43 กิจกรรมที่ 4.2 การศึกษาระยะต่างๆ ในกลไกการสืบพันธุ์ของพืชดอก .................. 44 กิจกรรมที่ 4.3 การเจริญของเอ็มบริโอ .................................................................... 46 คำ�ถามท้ายบท ......................................................................................................... 48 5 อาณาจักรพืช (Plant Kingdom) ผศ.ภาสกร บุญชาลี ................................................................................................ 49 การจำ�แนกพืช .......................................................................................................... 51 ลักษณะเด่นของพืชในแต่ละกลุ่ม ............................................................................. 51 กิจกรรมที่ 5.1 ศึกษาเปรียบเทียบระยะแกมีโทไฟต์และระยะสปอโรไฟต์ของพืช ... 56 กิจกรรมที่ 5.2 เปรียบเทียบโครงสร้างพืชในระยะแกมีโทไฟต์และ ระยะสปอโรไฟต์ด้วยการระบายสี....................................................................... 58 คำ�ถามท้ายบท ......................................................................................................... 63 สรุป .......................................................................................................................... 63 บรรณานุกรม ........................................................................................................... 64
สารบัญ (ต่อ) บทปฏิบัติการที่ หน้า 6 เนื้อเยื่อสัตว์มีกระดูกสันหลัง (Vertebrate Animal Tissues) อ.ดร.สุนันทา จุลเจือ .............................................................................................. 65 บทนำ� ....................................................................................................................... 67 วัตถุประสงค์ ............................................................................................................ 72 วัสดุอุปกรณ์และสารเคมี กิจกรรมที่ 6.1 ศึกษาเนื้อเยื่อบุผิว ............................................................................ 73 กิจกรรมที่ 6.2 ศึกษาเนื้อเยื่อเกี่ยวพัน ..................................................................... 73 กิจกรรมที่ 6.3 ศึกษาเนื้อเยื่อกล้ามเนื้อ ................................................................... 74 กิจกรรมที่ 6.4 ศึกษาเนื้อเยื่อประสาท ..................................................................... 75 บรรณานุกรม ........................................................................................................... 75 7 การสืบพันธุ์และการเจริญของสัตว์ (Animal Reproduction and Development) ผศ.ดร.นพคุณ ภักดีณรงค์ ...................................................................................... 77 บทนำ� ....................................................................................................................... 79 ระบบสืบพันธุ์เพศผู้.................................................................................................. 79 ระบบสืบพันธุ์เพศเมีย .............................................................................................. 80 ชนิดของไข่ ............................................................................................................... 81 ลำ�ดับขั้นตอนการเจริญของสัตว์............................................................................... 83 วัตถุประสงค์ ............................................................................................................ 85 วัสดุและอุปกรณ์ ...................................................................................................... 85 กิจกรรมที่ 7.1 ศึกษาลักษณะของไข่ไก่ .................................................................... 86 กิจกรรมที่ 7.2 ศึกษาระบบอวัยวะสืบพันธุ์ของมนุษย์ ............................................. 86 กิจกรรมที่ 7.3 ศึกษากระบวนการปฏิสนธิและการเจริญจากวีดิทัศน์ ...................... 87 บรรณานุกรม ........................................................................................................... 87 8 อาณาจักรสัตว์ (Animal Kingdom) ผศ.ดร.สุคนธ์ทิพย์ เศวตนลินธล และ อ.ดร.ศักดิ์บวร ตุ้มปี่สุวรรณ ......................... 89 บทนำ� ....................................................................................................................... 91 ไฟลัมพอริเฟอรา ...................................................................................................... 91 ไฟลัมไนดาเรีย .......................................................................................................... 91 ไฟลัมทีโนฟอรา ........................................................................................................ 92
สารบัญ (ต่อ) บทปฏิบัติการที่ หน้า ไฟลัมแพลททีเฮลมินธีส ........................................................................................... 92 ไฟลัมนีมาโทดา ........................................................................................................ 92 ไฟลัมมอลลัสกา ....................................................................................................... 93 ไฟลัมแอนนิลิดา ....................................................................................................... 93 ไฟลัมอาร์โธรโพดา ................................................................................................... 93 ไฟลัมเอไคโนเดอร์มาตา ........................................................................................... 94 ไฟลัมเฮมิคอร์ดาตา .................................................................................................. 94 ไฟลัมคอร์ดาตา ........................................................................................................ 94 การจัดหมวดหมู่ ....................................................................................................... 95 วัตถุประสงค์ ............................................................................................................ 95 กิจกรรมที่ 8.1 การศึกษาสัตว์ไฟลัมต่าง ๆ ............................................................... 95 กิจกรรมที่ 8.2 การจำ�แนกสัตว์โดยใช้รูปวิธาน Dichotomous key ....................... 96 บรรณานุกรม ........................................................................................................... 98 9 การแยกสกัดดีเอ็นเอและพันธุวิศวกรรม (DNA Extraction and Genetic Engineering) ผศ.ดร.จุฑาพร แสงประจักษ์ .................................................................................. 99 บทนำ� ....................................................................................................................... 101 วัตถุประสงค์ ............................................................................................................ 109 กิจกรรมที่ 9.1 การสกัดพลาสมิดดีเอ็นเอจากเซลล์แบคทีเรีย ด้วยวิธีAlkaline Lysis .................................................................... 109 กิจกรรมที่ 9.2 การโคลนยีนโดยอาศัยพลาสมิดดีเอ็นเอของแบคทีเรีย .................... 110 คำ�ถามท้ายบท ........................................................................................................ 114 บรรณานุกรม ........................................................................................................ 115
บทปฏิบัติการที� 1 เนื �อเยื�อพืช Plant Tissue 1 บทปฏิบัติการที่ เนื้อเยื่อพืช1 อ.ดร.ปิยนุช คะเณมา และ ผศ.ดร.ปิยะพร แสนสุข บทนำา วัตถุประสงค์ อุปกรณ์และสารเคมี กิจกรรมที่ 1.1 ศึกษาเนื้อเยื่อเจร�ญจากส่วนยอดของลำาต้น กิจกรรมที่ 1.2 ศึกษาเนื้อเยื่อถาวรในลำาต้น กิจกรรมที่ 1.3 ศึกษาเนื้อเยื่อเนื้อเยื่อชั้นในสุดของคอร์เทกซ์ในราก กิจกรรมที่ 1.4 ศึกษาเนื้อเยื่อชั้นผิวในใบ คำาถามท้ายบท บรรณานุกรม (Plant Tissue)
ปฏิบัติการชีววิทยา 2 [Biology Laboratory 2] ภาควิชาชีววิทยา คณะวิทยาศาสตร์ มมส. อ.ดร.ปิ ยนุช คะเณมา และ ผศ.ดร.ปิ ยะพร แสนสุข 2
บทปฏิบัติการที� 1 เนื �อเยื�อพืช Plant Tissue 3 บทปฏิบัติการที่ 1 เนื้อเยื่อพืช (Plant Tissues) อ.ดร.ปยนุช คะเณมา และผศ.ดร.ปยะพร แสนสุข บทนํา เนื้อเยื่อพืชจําแนกเปน 2 กลุมใหญ คือ เนื้อเยื่อเจริญ และเนื้อเยื่อถาวร ดังนี้ 1. เนื้อเยื่อเจริญ (meristem) คือ เนื้อเยื่อที่มีการแบงเซลลแบบไมโทซิสตลอดเวลา โดยจําแนกตามหลักเกณฑดังตอไปนี้ 1.1 เนื้อเยื่อเจริญ จําแนกโดยอาศัยตําแหนงที่พบ ไดแก 1.1.1 เนื้อเยื่อเจริญสวนปลาย (apical meristem) พบที่ปลายยอดและปลายราก จึงมี ชื่อเรียกวา apical meristem of shoot และ apical meristem of root ตามลําดับ (ภาพที่ 1.1 และ 1.2) 1.1.2 เนื้อเยื่อเจริญเหนือขอ (intercalary meristem) พบบริเวณขอของพืชใบเลี้ยง เดี่ยวเมื่อยังเปนตนออน ทําใหปลองยืดยาว 1.1.3 เนื้อเยื่อเจริญดานขาง (lateral meristem) หรือเรียกวา แคมเบียม (cambium) หากพบในกลุมทอลําเลียงจะเรียก แคมเบียมทอลําเลียง (vascular cambium) หากพบอยูถัดจากเนื้อเยื่อชั้น ผิวจะเรียกวา คอรกแคมเบียม (cork cambium) ซึ่งแคมเบียมจะทําใหลําตนและรากอวนขึ้น (ภาพที่ 1.5) 1.2 เนื้อเยื่อเจริญ จําแนกตามการเกิดและการเจริญเติบโตของเนื้อเยื่อ ไดแก 1.2.1 เนื้อเยื่อเจริญเริ่มแรก (promeristem) เปนเนื้อเยื่อเจริญที่เกิดใหม ประกอบดวย เซลลที่มีรูปรางคลายคลึงกัน ผนังเซลลบาง ไซโทพลาซึมยังไมมีแวคิวโอล นิวเคลียสมีขนาดใหญ พบมากที่ ปลายสุดของราก กิ่ง และตา 1.2.2 เนื้อเยื่อเจริญปฐมภูมิ (primary meristem) เปนเนื้อเยื่อเจริญที่ประกอบดวย เซลลที่เริ่มมีการเปลี่ยนแปลงไปจากเนื้อเยื่อเจริญเริ่มแรกแตยังไมสมบูรณ พบในบริเวณที่ต่ําจากยอดลงมา หรือบริเวณที่เซลลมีการยืดตัว (zone of cell elongation) ในราก และตอไปจะเจริญเปลี่ยนแปลงเปน เนื้อเยื่อถาวรปฐมภูมิ (primary permanent tissue) ชนิดตางๆ จําแนกได 3 บริเวณ โดยเรียงลําดับจากดาน นอกสุดเขามา (ภาพที่ 1.1 และ 1.2) ดังนี้ 1) เนื้อเยื่อเจริญกําเนิดผิว (protoderm) เจริญเติบโตมาจากเนื้อเยื่อเจริญเริ่มแรก แลวแบงตัวและเจริญเติบโตเปลี่ยนแปลงตอไปเปนเนื้อเยื่อชั้นผิว (epidermal tissue) ที่มีเซลลเรียงตัวกัน เพียงแถวเดียว เนื่องจากเนื้อเยื่อเจริญกําเนิดผิวมีการแบงตัวเพียงดานเดียว 2) เนื้อเยื่อเจริญพื้น (ground meristem) เจริญเติบโตมาจากเนื้อเยื่อเจริญเริ่มแรก แลวแบงตัวเจริญเติบโตเปลี่ยนแปลงตอไปเปนเนื้อเยื่อถาวรในชั้นคอรเทกซ (cortex) ซึ่งอยูถัดจากเนื้อเยื่อชั้น ผิวเขามา และยังเจริญเปนไสไม (pith) และรัศมีเนื้อไม (pith ray) ในลําตนอีกดวย เนื้อเยื่อในชั้นคอรเทกซจะ ทําหนาที่เปนแหลงสะสมอาหาร สวนไสไมและรัศมีเนื้อไมจะทําหนาที่ลําเลียงน้ํา แรธาตุ และอาหารไป ทางดานขาง 3) โพรแคมเบียม (procambium) เจริญมาจากเนื้อเยื่อเจริญเริ่มแรกแลวแบงตัว เจริญเติบโตเปลี่ยนแปลงตอไปเปนเนื้อเยื่อถาวรชั้นในสุดที่เรียกวา เนื้อเยื่อทอลําเลียง (vascular tissue) ทําหนาที่เปนทอในการลําเลียงน้ํา แรธาตุ และอาหาร เนื้อเยื่อพืช อ.ดร.ปิยนุช คะเณมา, ผศ.ดร.ปิยะพร แสนสุข (PlantTissue)
ปฏิบัติการชีววิทยา 2 [Biology Laboratory 2] ภาควิชาชีววิทยา คณะวิทยาศาสตร์ มมส. อ.ดร.ปิ ยนุช คะเณมา และ ผศ.ดร.ปิ ยะพร แสนสุข 4 ภาพที่ 1.1 ปลายยอดตัดตามยาวแสดงการแบงพื้นที่การเจริญเติบโตบริเวณปลายยอด (บน) และตําแหนงเนื้อเยื่อเจริญบริเวณปลายยอด (ลาง) (ที่มา: http://www.slideshare.net/miaceh/reproduction-growth และ http://www.nana-bio.com/e-learning/Meristem.htm
บทปฏิบัติการที� 1 เนื �อเยื�อพืช Plant Tissue 5 ภาพที่ 1.2 ปลายรากตัดตามยาวแสดงการแบงพื้นที่การเจริญเติบโตของราก (ซาย) และ ตําแหนงเนื้อเยื่อเจริญและเนื้อเยื่อถาวรบริเวณปลายราก (ขวา) (ที่มา: http://www.slideshare.net/miaceh/reproduction-growth และ https://online.science.psu.edu/biol011_sandbox_7239/node/7463) 2. เนื้อเยื่อถาวร (permanent tissue) คือ เนื้อเยื่อเจริญที่พัฒนาเพื่อทําหนาที่เฉพาะอยาง จําแนกเปน 2.1 เนื้อเยื่อถาวรเชิงเดี่ยว (simple permanent tissue) ประกอบดวยเซลลชนิด เดียวกันเพื่อทําหนาที่เฉพาะอยาง ไดแก 2.1.1 เนื้อเยื่อชั้นผิว (epidermis) เปนเนื้อเยื่อที่ประกอบดวยเซลลเนื้อเยื่อชั้นผิวที่เซลล มีรูปรางเหลี่ยม มักพบอยูชั้นนอกสุดของราก ลําตน และใบ ทําหนาที่ปกปองสวนตางๆ ของพืชที่อยูดานใน แต บางเซลลอาจพัฒนาไปเปนเซลลคุม (guard cell) เพื่อทําหนาที่แลกเปลี่ยนกาซจากภายนอก (ภาพที่ 1.3) 2.1.2 พาเรงคิมา (parenchyma) เปนเนื้อเยื่อที่พบไดทุกสวน ประกอบดวยเซลลพาเรงคิมา ที่เซลลมีรูปรางคอนขางกลมหรือหลายเหลี่ยม ทําใหพบชองวางระหวางเซลล และผนังเซลลบาง (ภาพที่ 1.3) 2.1.3 คอลเลงคิมา (collenchyma) เปนเนื้อเยื่อที่พบในลําตนและมุมกานใบ อยูใตชั้น เนื้อเยื่อ ชั้นผิว ทําหนาที่เสริมสรางความแข็งแรงใหแกลําตนและกานใบ ลักษณะคลายเซลล พาเรงคิมาแตผนังเซลล หนากวา และเซลลเบียดกันอยูอยางหนาแนน (ภาพที่ 1.3) 2.1.4 สเกลอเรงคิมา (sclerenchyma) เปนเนื้อเยื่อที่ชวยเสริมความแข็งแรงใหแก อวัยวะที่ไปอยูรวมดวย ลักษณะเซลลที่ประกอบขึ้นเปนเนื้อเยื่อชนิดนี้มีผนังหนา เมื่อเซลลเจริญเติบโตเต็มที่ ไซโทพลาสซึมจะสลายกลายเปนชองวาง เนื้อเยื่อสเกลอเรงคิมาประกอบดวยเซลล 2 ลักษณะ คือ (1) เซลล เสนใย (fiber cell) เปนเซลลที่มีลักษณะเปนเสนใยยาว หัวทายแหลม อาจพบอยูรวมกับทอลําเลียง และ (2) เซลลสเกลอรีด (sclereid cell) คลายเซลลเสนใย แตสั้นกวา พบตามเปลือกลําตน เปลือกหุมเมล็ด และเนื้อ ผลไมที่มีความสาก (ภาพที่ 1.4)
ปฏิบัติการชีววิทยา 2 [Biology Laboratory 2] ภาควิชาชีววิทยา คณะวิทยาศาสตร์ มมส. อ.ดร.ปิ ยนุช คะเณมา และ ผศ.ดร.ปิ ยะพร แสนสุข 6 2.1.5 เนื้อเยื่อชั้นในสุดของคอรเทกซ (endodermis) เปนเนื้อเยื่อที่พบในราก อยูถัดจาก ชั้นคอรเทกซเขามา ประกอบดวยเซลลเรียงชิดกันแนน 1-2 ชั้น (สวนมากชั้นเดียว) ผนังเซลลมีสารลิกนินและ ซูเบอรินมาสะสม ทําหนาที่ควบคุมการลําเลียงน้ําและแรธาตุเขาสูลําตน (ภาพที่ 1.4) 2.1.6 คอรก (cork) เปนเนื้อเยื่อชั้นนอกสุดของลําตนและรากที่มีอายุมาก ประกอบดวย เซลลที่มีผนังหนาและมีซูเบอรินมาสะสม ทําหนาที่ปกปองลําตนและราก (ภาพที่ 1.5) ภาพที่ 1.3 ลักษณะเนื้อเยื่อคอลเลงคิมา (ซาย) และเนื้อเยื่อชั้นผิว คอลเลงคิมา และพาเรงคิมา (ขวา) ภาพที่ 1.4 ภาพตัดขวางของเซลลเสนใยและเซลลสเกลอรีด (ซาย) และเนื้อเยื่อชั้นในสุดของคอรเทกซ (ขวา) (ที่มา : http://facstaff.cbu.edu/~esalgado/BIOL216/Pictures/Plant%20anatomy/ Roots/) Endodermis คอลเลงคิมา (collenchyma) พาเรงคิมา (parenchyma) ที่มีรงควัตถุ พาเรงคิมา เนื้อเยื่อชั้นผิว (epidermis)
บทปฏิบัติการที� 1 เนื �อเยื�อพืช Plant Tissue 7 ภาพที่ 1.5 ตําแหนงและลักษณะของคอรกและคอรกแคมเบียม (ที่มา: http://www.memrise.com/user/jonsub/?page=6) 2.2 เนื้อเยื่อถาวรเชิงซอน (complex permanent tissue) ประกอบดวยเซลลหลาย ชนิดรวมกันเพื่อทําหนาที่เฉพาะอยาง ไดแก 2.2.1 ทอลําเลียงน้ําหรือไซเล็ม (xylem) ประกอบดวยเซลลหลายชนิดเพื่อทําหนาที่ ลําเลียงน้ํา (ภาพที่ 1.6) ดังนี้ 2.2.1.1 เวสเซล (vessel) เปนเซลลที่ตายแลว รูปทรงกระบอกขนาดใหญกวาเทรคีด ผนังเซลลมีลิกนินสะสมทําใหเกิดลวดลายที่ผนัง และผนังเซลลมีรู (pit) จึงทําใหลําเลียงน้ําไปดานขางได 2.2.1.2 เทรคีด (tracheid) เปนเซลลรูปรางยาวหัวทายแหลม ผนังมีรูเชนเดียวกับ เวสเซล (ในพืชดอก ระบบทอลําเลียงน้ําพบทั้งเวสเซลและเทรคีด แตในพืชกลุมจิมโนสเปรม พบเฉพาะเทรคีด แตไมพบเวสเซล) 2.2.1.3 พาเรงคิมาของไซเล็ม (xylem parenchyma) เปนเซลลพาเรงคิมาที่มาอยู ในกลุมทอลําเลียงน้ํา เซลลมักเรียงตัวขวางกับเซลลอื่น จึงทําหนาที่ลําเลียงน้ําไปดานขางได และมักพบ รองรอยของการลําเลียงเรียกวา เนื้อเยื่อแนวรัศมีของไซเล็ม (xylem ray) 2.2.1.4 ไฟเบอรของไซเล็ม (xylem fiber) เปนเซลลเสนใยที่แทรกอยูในกลุมทอ ลําเลียงน้ํา ทําหนาที่เสริมความแข็งแรงใหแกทอลําเลียงน้ํา 2.2.2 ทอลําเลียงอาหารหรือโฟลเอ็ม (phloem) ประกอบดวยเซลลหลายชนิดเพื่อทํา หนาที่ลําเลียงอาหารไปยังสวนตางๆ ของพืช (ภาพที่ 1.6) ดังนี้ 2.2.2.1 เซลลทอลําเลียงอาหาร (sieve tube member) ลักษณะเซลลคลายทอ แตสวนหัวและสวนทายเซลลมีรูที่ทอ เรียกแผนตะแกรง (sieve plate) 2.2.2.2 เซลลประกบ (companion cell) เปนเซลลที่อยูขางๆ เซลลทอลําเลียง อาหาร แตเซลลประกบเซลลมีขนาดเล็กกวาเซลลทอลําเลียงอาหารมาก 2.2.2.3 พาเรงคิมาของโฟลเอ็ม (phloem parenchyma) เปนเซลลพาเรงคิมาที่มา อยูในกลุมทอลําเลียงอาหาร มักเรียงตัวขวางกับเซลลอื่น จึงทําหนาที่ลําเลียงอาหารไปดานขาง และมักพบ
ปฏิบัติการชีววิทยา 2 [Biology Laboratory 2] ภาควิชาชีววิทยา คณะวิทยาศาสตร์ มมส. อ.ดร.ปิ ยนุช คะเณมา และ ผศ.ดร.ปิ ยะพร แสนสุข 8 รองรอยของการลําเลียงเรียกวา เนื้อเยื่อแนวรัศมีของโฟลเอ็ม (phloem ray) แตโดยทั่วไปมักสังเกตไดยาก กวาเนื้อเยื่อแนวรัศมีของไซเล็ม 2.2.2.4 เสนใยของโฟลเอ็ม (phloem fiber) เปนเซลลเสนใยที่แทรกในกลุมทอ ลําเลียงอาหาร ทําหนาที่เสริมความแข็งแรงใหแกทอลําเลียงอาหาร ภาพที่ 1.6 เวสเซล เทรคีด และเสนใยของโฟลเอ็มในทอลําเลียงน้ํา และเซลลทอลําเลียงอาหาร เซลลประกอบเสนใยของโฟลเอ็มในทอลําเลียงอาหารจากการตัดเนื้อเยื่อตามยาว (ซาย) และ ภาพตัดขวางเนื้อเยื่อทอลําเลียง (ขวา) (ที่มา: https://mortada8.wordpress.com/tag/xylem/ และ http://pixgood.com/sieve-tube-members-and-companion-cells.html) วัตถุประสงค 1. เพื่อใหนิสิตสามารถจําแนกเนื้อเยื่อเจริญและเนื้อเยื่อถาวรแบบตางๆ ของพืชได รวมถึงระบุ หนาที่ของเนื้อเยื่อได 2. เพื่อใหนิสิตทราบชนิดของเซลลและการเรียงตัวของเซลลที่เปนองคประกอบของเนื้อเยื่อเหลานั้น ได อุปกรณและสารเคมี 1. ตัวอยางพืช คือ ตนฤาษีผสม หญาขน (มีรากติดมาดวย) และใบวานกาบหอย 2. กลองจุลทรรศนแบบใชแสง 3. สไลดและกระจกปดสไลด 4. ใบมีดโกน พูกัน กระดาษทิชชู น้ํากลั่น จานเพาะเชื้อ และสารละลายซาฟรานิน
บทปฏิบัติการที� 1 เนื �อเยื�อพืช Plant Tissue 9 กิจกรรมที่ 1.1 ศึกษาเนื้อเยื่อเจริญจากสวนยอดของลําตน วิธีปฏิบัติการ 1. ใชใบมีดโกนตัดเฉพาะสวนยอดตนฤาษีผสมความยาวประมาณ 1 ซม. มาเตรียมทําสไลด ชั่วคราว (wet mount) และใชใบมีดโกนตัดชิ้นเนื้อเยื่อปลายยอดตามยาว (longitudinal section) ใหบาง ที่สุด 2. ใชพูกันเขี่ยชิ้นเนื้อเยื่อที่ติดใบมีดใสจานเพาะเชื้อที่เตรียมสารละลายซาฟรานินไว 3. แชชิ้นเนื้อเยื่อในสารละลายประมาณ 1-2 นาที จากนั้นนําไปเตรียมสไลดชั่วคราวตามวิธีใน ภาพที่ 1.7 4. ศึกษาตําแหนงของเนื้อเยื่อและลักษณะเซลลประกอบ จากสไลดที่เตรียมภายใตกลอง จุลทรรศนแบบใชแสง โดยใชกําลังขยาย 100 หรือ 400 เทา 5. วาดภาพโครงสรางตัดตามยาวของปลายยอดตนฤาษีผสมลงในตารางบันทึกผลการศึกษา ที่ 1.1 และระบุชนิดของเนื้อเยื่อเจริญที่พบ ภาพที่ 1.7 ขั้นตอนการเตรียมสไลดชั่วคราว ตารางบันทึกผลการศึกษาที่ 1.1
ปฏิบัติการชีววิทยา 2 [Biology Laboratory 2] ภาควิชาชีววิทยา คณะวิทยาศาสตร์ มมส. อ.ดร.ปิ ยนุช คะเณมา และ ผศ.ดร.ปิ ยะพร แสนสุข 10 กิจกรรมที่ 1.2 ศึกษาเนื้อเยื่อถาวรในลําตน วิธีปฏิบัติการ 1. นําเฉพาะสวนของลําตนฤาษีผสมมาเตรียมทําสไลดชั่วคราว โดยใชใบมีดโกนตัดชิ้นเนื้อเยื่อ ของลําตนตามขวาง (cross section) ใหบางที่สุด 2. ปฏิบัติเชนเดียวกับกิจกรรมที่ 1.1 ในขอที่ 2-4 3. วาดภาพโครงสรางตัดตามขวางของลําตนฤาษีผสมลงในตารางบันทึกผลการศึกษาที่ 1.2 และ ระบุชนิดของเนื้อเยื่อถาวรที่พบ ตารางบันทึกผลการศึกษาที่ 1.2 กิจกรรมที่ 1.3 ศึกษาเนื้อเยื่อเนื้อเยื่อชั้นในสุดของคอรเทกซในราก วิธีปฏิบัติการ 1. นํารากของหญาขนมาเตรียมทําสไลดชั่วคราว โดยใชใบมีดโกนตัดชิ้นเนื้อเยื่อตามขวางใหบาง ที่สุด 2. ปฏิบัติเชนเดียวกับกิจกรรมที่ 1.1 ในขอที่ 2-4 3. วาดภาพโครงสรางตัดตามขวางของรากหญาขนลงในตารางบันทึกผลการศึกษาที่ 1.3 และ ระบุตําแหนงของเนื้อเยื่อเนื้อเยื่อชั้นในสุดของคอรเทกซ รวมถึงเนื้อเยื่อถาวรชนิดอื่นที่พบ ตารางบันทึกผลการศึกษาที่ 1.3
บทปฏิบัติการที� 1 เนื �อเยื�อพืช Plant Tissue 11 กิจกรรมที่ 1.4 ศึกษาเนื้อเยื่อชั้นผิวในใบ วิธีปฏิบัติการ 1. นําใบวานกาบหอยมาฉีกแฉลบ และใชใบมีดโกนตัดชิ้นเนื้อเยื่อดานสีมวงที่ยื่นออกมาเพื่อเตรียม ทําสไลดชั่วคราว 2. นําเนื้อเยื่อมาเตรียมสไลดชั่วคราว (ขามขั้นตอนการยอมสีสารละลายซาฟรานิน) 3. ศึกษาลักษณะรูปรางเซลลในเนื้อเยื่อชั้นผิวจากสไลดที่เตรียมภายใตกลองจุลทรรศนแบบใชแสง โดยใชกําลังขยาย 100 หรือ 400 เทา 4. วาดภาพเนื้อเยื่อชั้นผิว (รวมทั้งเซลลคุมและเซลลขางเซลลคุม) ของใบวานกาบหอยลงใน ตารางบันทึกผลการศึกษาที่ 1.4 ตารางบันทึกผลการศึกษาที่ 1.4
ปฏิบัติการชีววิทยา 2 [Biology Laboratory 2] ภาควิชาชีววิทยา คณะวิทยาศาสตร์ มมส. อ.ดร.ปิ ยนุช คะเณมา และ ผศ.ดร.ปิ ยะพร แสนสุข 12 คําถามทายบท 1. จากภาพ จงตอบชื่อเนื้อเยื่อพืชลําดับที่ A–J (เขียนชื่อเปนภาษาอังกฤษ) และระบุหนาที่ใหถูกตอง ลําดับที่ ชื่อภาษาอังกฤษ หนาที่ A B C D E F G H I J 2. จากภาพบน คือ โครงสรางตัดขวางของ..........................(ราก/ลําตน) ของพืชใบเลี้ยง.....................(เดี่ยว/คู) จากภาพลาง คือ โครงสรางตัดขวางของ.........................(ราก/ลําตน) ของพืชใบเลี้ยง.....................(เดี่ยว/คู) E G I J F H
บทปฏิบัติการที� 1 เนื �อเยื�อพืช Plant Tissue 13 บรรณานุกรม คณาจารยสาขาพฤกษศาสตร ภาควิชาชีววิทยา คณะวิทยาศาสตร มหาวิทยาลัยมหาสารคาม. 2553. ปฏิบัติการพฤกษศาสตร. มหาสารคาม: มม. ประสงค หลําสะอาด และจิตเกษม หลําสะอาด. 2554. ชีววิทยา ม.4-6 เลม 3. กรุงเทพฯ : สํานักพิมพ พ.ศ. พัฒนา จํากัด. สมภพ ประธานธุรารักษ, พรอมจิต ศรลัมพ และธนุชา บุญจรัส. 2542. กายวิภาคและสัณฐานวิทยาของพืช. กรุงเทพฯ : คณะเภสัชศาสตร มหาวิทยาลัยมหิดล.
ปฏิบัติการชีววิทยา 2 [Biology Laboratory 2] ภาควิชาชีววิทยา คณะวิทยาศาสตร์ มมส. อ.ดร.ปิ ยนุช คะเณมา และ ผศ.ดร.ปิ ยะพร แสนสุข 14
บทปฏิบัติการที� 2 กระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสงและการหายใจระดับเซลล์ Photosynthesis and Cellular Respiration 15 กระบวนการสังเคราะห์ดวยแสงและ กระบวนการหายใจระดับเซลล์ 2 อ.วันชัย สังฆ์สุข (Photosynthesis and Cellular Respiration) บทนำา กระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสง กิจกรรมที่ 2.1 ศึกษาการดูดกลืนแสงของรงควัตถุ กิจกรรมที่ 2.2 ชนิดของรงควัตถุที่สกัดได้ กิจกรรมที่ 2.3 การดูด คาร์บอนไดออกไซด์ในกระบวนการ สังเคราะห์ด้วยแสง กิจกรรมที่ 2.4 การสลายกลูโคส กิจกรรมที่ 2.5 การถ่ายทอดอิเล็กตรอน คำาถามท้ายบท บรรณานุกรม บทปฏิบัติการที่
ปฏิบัติการชีววิทยา 2 [Biology Laboratory 2] ภาควิชาชีววิทยา คณะวิทยาศาสตร์ มมส. อ.วันชัย สังฆ์สุข 16
บทปฏิบัติการที� 2 กระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสงและการหายใจระดับเซลล์ Photosynthesis and Cellular Respiration 17 บทปฏิบัติการที่ 2 กระบวนการสังเคราะหดวยแสงและกระบวนการหายใจระดับเซลล (Photosynthesis and Cellular Respiration) วันชัย สังฆสุข บทนํา สิ่งมีชีวิตตางๆ ตองการสสารและพลังงานอยูตลอดเวลา เพื่อนํามาสรางเปนโครงสรางที่ซับซอน แหลงพลังงานหลักของสิ่งมีชีวิตมีอยู 2 แหลง คือ พลังงานจากแสงอาทิตยและพลังงานจากปฏิกิริยา ออกซิเดชันของสารอินทรีย สิ่งมีชีวิตที่สามารถใชพลังงานจากแสงอาทิตยไดโดยตรงคือ สิ่งมีชีวิตที่เรียกวา สิ่งมีชีวิตพวกโฟโตออโตโทรฟ (photoautotrophic organisms) ไดแก พืช สาหราย โปรติสท และแบคทีเรีย บางชนิด ซึ่งมีคลอโรฟลลที่สามารถดูดกลืนพลังงานแสงอาทิตย มีกลไกการถายทอดอิเล็กตรอนและตรึง คารบอนไดออกไซด กลไกนี้จะเปลี่ยนพลังงานแสงเปนพลังงานเคมีในโมเลกุลของสารประกอบอินทรีย สิ่งมีชีวิตที่ไมสามารถสังเคราะหดวยแสงไดจะไดพลังงานจากการกินสารประกอบอินทรียจากสิ่งมีชีวิตอื่นๆ แลวออกซิไดซสารประกอบอินทรียเหลานั้นดวยกระบวนการหายใจจึงจะไดพลังงานมาใชเพื่อการดํารงชีวิต สิ่งมีชีวิตพวกนี้เรียกวา เฮทเทอโรโทรฟ (heterotrophic organisms) ไดแก สัตว มนุษย เห็ด รา และ จุลินทรียสวนใหญ พลังงานที่ไดจากการออกซิไดซสารอาหารจะอยูในรูปของ ATP จากนั้นเซลลจะนํา ATP ไปใชใน กระบวนการตางๆ ที่ตองใชพลังงาน ไดแก การสังเคราะหสารประกอบอินทรียโมเลกุลเล็กและใหญ การขนสง อิออนและโมเลกุลขามเมมเบรน และการเคลื่อนไหว เปนตน ปฏิกิริยาทางเคมีที่เกิดขึ้นในสิ่งมีชีวิตสามารถแบงเปน 2 กระบวนการใหญ คือ กระบวนการสราง (anabolism) และกระบวนการสลาย (catabolism) กระบวนดังกลาวเรียกรวมกันวา “เมแทบอลิซึม (metabolism) ของสิ่งมีชีวิต” มาจากภาษากรีกวา "metabolismos" มีความหมายวา "เปลี่ยนแปลง" เมแทบอลิซึม หมายถึง การเปลี่ยนแปลงทางชีวเคมีของสารประกอบเคมีในสิ่งมีชีวิตระดับเซลล ซึ่ง ประกอบดวยกระบวนการชีวสังเคราะห เพื่อการสรางสารประกอบอินทรียที่มีโมเลกุลใหญขึ้นเรียกวา แอนาบอลิซึม (anabolism) เชน กระบวนการสังเคราะหดวยแสง และกระบวนการยอยสลายเพื่อทําใหโมเลกุลใหญเล็กลง เรียกวา แคแทบอลิซึม (catabolism) เชน กระบวนการหายใจระดับเซลล กระบวนการเหลานี้จะเกิดขึ้นอยู ตลอดเวลา เพื่อที่จะสรางสารประกอบตางๆ ในการสราง organelles และโครงสรางตางๆ ในเซลล เราเรียก สารเหลานั้นวา สารปฐมภูมิ (primary metabolites) และสารประกอบเชิงซอนที่เรียกวา ทุติยภูมิ (secondary metabolites) ซึ่งสารนี้ยังไมทราบหนาที่ชัดเจน แตเชื่อวาสารประกอบเหลานี้ชวยปองกันการทําลายของ แมลง เชื้อรา บักเตรี หรือเชื้อโรคอื่นๆ ที่เขามาทําลายพืช ทั้ง anabolism และ catabolism ประกอบดวย metabolic pathway ซึ่งประกอบดวยปฏิกิริยา เคมีตางๆ ตอเนื่องกันจนไดผลผลิตสุดทาย เชน C6H12O6 กับ O2 ในกระบวนการสังเคราะหดวยแสง และ CO2 กับ H2O ในกระบวนการหายใจ มีเอนไซมเปนตัวเรงความเร็วปฏิกิริยา ซึ่งเอนไซมสวนใหญเรงความเร็วของ ปฏิกิริยาไดประมาณ 108 -1020 เทา กระบวนการสังเคราะห์ดวยแสงและกระบวนการหายใจระดับเซลล์ อ.วันชัย สังฆ์สุข (Photosynthesis and Cellular Respiration)
ปฏิบัติการชีววิทยา 2 [Biology Laboratory 2] ภาควิชาชีววิทยา คณะวิทยาศาสตร์ มมส. อ.วันชัย สังฆ์สุข 18 กระบวนการสังเคราะหดวยแสง ประกอบดวย 2 ปฏิกิริยา คือ 1. ปฏิกิริยาแสง (light reaction) ปฏิกิริยานี้อาศัยแสงสวางเปนตัวผลักดันใหเกิดปฏิกิริยาขึ้น โดยมีคลอโรฟลด (chlorophyll) และ แคโรทีนอยด (carotenoids) เปนตัวรับพลังงานแสง จากนั้นจะเกิดการ สลายน้ํา (photolysis) โดยใชพลังงานที่รับมา ผลผลิตจากปฏิกิริยานี้จะได ATP (adenosine triphosphate) NADPH + H+ (reduced nicotinamide adenine dinucleotide phosphate) และออกซิเจน ปฏิกิริยาจะ เกิดขึ้นเร็วหรือชาขึ้นอยูกับปริมาณแสงที่ไดรับ ปฏิกิริยาแสงนี้เกิดอยูบน photosynthetic membrane ภายในคลอโรพลาสต (chloroplast) โดยมีศูนยกลางของปฏิกิริยาอยู 2 ตําแหนงคือ photosystem 1 (P700) และ photosystem 2 (P680) นอกจากนี้ ยังมี antenna complex ซึ่งประกอบดวย แคโรทีนอยด คลอโรฟลด บี และ คลอโรฟลด เอ ทําหนาที่รับพลังงานแสงในชวงคลื่นอื่นๆ สงเขาสูศูนยกลางปฏิกิริยาทั้งสอง 2. ปฏิกิริยาการตรึงคารบอนไดออกไซด (CO2 fixation) เปนปฏิกิริยาการใช ATP และ NADPH + H+ จากปฏิกิริยาแสงมารีดิวซคารบอนไดออกไซดใหเปนคารโบไฮเดรต กระบวนการนี้ไมตองการแสง แตเกิดขึ้น ควบคูไปกับปฏิกิริยาแสง อัตราเร็วของปฏิกิริยาขึ้นกับปริมาณคารบอนไดออกไซดที่ไดรับ ปริมาณ ATP และ NADPH + H+ ที่สรางขึ้น กระบวนการทั้งสองนี้เกิดตอเนื่องกันและมีอัตราเร็วที่สัมพันธกัน แตถามีปจจัยใดถูกจํากัด ไมวาจะเปนปริมาณแสงหรือปริมาณคารบอนไดออกไซดอัตราการสังเคราะหดวยแสงจะลดลง กิจกรรมเรื่อง รงควัตถุในกระบวนการสังเคราะหดวยแสง กิจกรรมที่ 2.1 ศึกษาการดูดกลืนแสงของรงควัตถุ วัตถุประสงค เพื่อศึกษาการดูดกลืนแสงของรงควัตถุที่ทําหนาที่เกี่ยวของกับกระบวนการสังเคราะหดวยแสง วัสดุและอุปกรณ 1. รงควัตถุของพืชที่สกัดดวย ethanol 95 % 2. สารละลายสียอมผาสีเขียว 3. โคมไฟอานหนังสือ 4. หลอดทดลองขนาด 20 มล. จํานวน 2 หลอด 5. ปเปตขนาด 100 มล. จํานวน 2 อัน 6. แลค 1 อัน วิธีทดลอง 1. นําหลอดทดลองขนาด 20 มล. จํานวน 2 หลอด มาทําเครื่องหมายกํากับคือ หลอด ก และ หลอด ข 2. หลอด ก ใสสารละลายรงควัตถุ ประมาณ 2 ใน 3 ของหลอด 3. หลอด ข ใสสารละลายสียอมผาสีเขียวในปริมาณที่เทากัน 4. นําหลอดทั้ง 2 มาสองดวยโคมไฟ ทั้งดานแสงทะลุผานรงควัตถุ (transmitted light) และ ดานที่แสงตกกระทบรงควัตถุ (reflected light) ดังภาพที่ 2.1 5. สังเกตสีของรงควัตถุทางดานที่แสงทะลุผานรงควัตถุ (transmitted light) และดานที่แสงตก กระทบรงควัตถุ (reflected light) และสังเกตการเรืองแสง (fluorescence)
บทปฏิบัติการที� 2 กระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสงและการหายใจระดับเซลล์ Photosynthesis and Cellular Respiration 19 6. บันทึกผล เปรียบเทียบปรากฏการณการเรืองแสงของรงควัตถุกับสารละลายสียอมผาสีเขียว ลงในตาราง 2.1 หลอดซาย หลอดขวา ภาพที่ 2.1 วิธีการสังเกตสีสารละลายทางดานแสงทะลุผาน (ซาย) และทางดานแสงตกกระทบ (ขวา) ผลการทดลอง ตารางผลการทดลองที่ 2.1 เปรียบเทียบการดูดกลืนแสงของสารละลายรงควัตถุและสียอมผาสีเขียว ตัวดูดกลืนแสง สีที่มองเห็น ดานที่แสงตกกระทบ ดานที่แสงทะลุผาน สารละลายรงควัตถุ (หลอด ก) สียอมผาสีเขียว (หลอด ข) กิจกรรมที่ 2.2 ชนิดของรงควัตถุที่สกัดได เทคนิคทาง paper partition chromatography เปนวิธีการหนึ่งที่สามารถใชในการแยกสารตางๆ ออกจากกัน วิธีการนี้มักใชตัวทําละลายสองชนิดผสมกัน และมี chromatographic paper ทําหนาที่เปน ตัวกลางใหสารละลายเคลื่อนที่ไปตามแนวยาวของกระดาษ รงควัตถุตางชนิดกันจะถูกแยกออกจากกัน โดย อาศัยหลักการสองประการคือ 1. เมื่อตัวทําละลายเคลื่อนที่ผานรงควัตถุที่มีอยูบนกระดาษ รงควัตถุตางชนิดกันจะละลายปนไป กับตัวทําละลายไมเทากัน รงควัตถุที่ละลายในตัวทําละลายใดไดดีกวาก็จะละลายปนไปกับตัวทําละลายนั้นเปน สวนใหญ 2. รงควัตถุแตละชนิดจะเคลื่อนที่ไปบน chromatographic paper ดวยความเร็วไมเทากัน เนื่องจากถูกดูดซับบน chromatographic paper ไมเทากัน รงควัตถุที่ละลายปนอยูกับตัวทําละลายก็จะ เคลื่อนไปตาม chromatographic paper ดวยความเร็วที่ไมกัน วัตถุประสงค เพื่อศึกษาวิธีการแยกรงควัตถุดวยเทคนิคทาง paper partition chromatography วัสดุและอุปกรณ 1. รงควัตถุของพืชที่สกัดดวย ethanol 95 % 5. หลอดทดลองขนาด 50 มล. 1หลอด / คน 2. 2. สารละลาย Petroleum ether : acetone ในอัตราสวน 92:8 (ปริมาตร : ปริมาตร) 6. ลวด 3. Chromatographic paper 1/ คน 7. ดินน้ํามัน 4. Capillary tube 8. แลค 1 อัน / กลุม
ปฏิบัติการชีววิทยา 2 [Biology Laboratory 2] ภาควิชาชีววิทยา คณะวิทยาศาสตร์ มมส. อ.วันชัย สังฆ์สุข 20 วิธีทดลอง 1. ใช capillary tube ดูดสารละลายรงควัตถุจากการทดลองที่ 2.1 โดยใหสารละลายรงควัตถุ คางอยูใน capillary tube สูงประมาณ 2 ซม. แลวลากปลายลางของ capillary tube ไปบน chromatographic paper ที่เตรียมไว ใหเปนแนวเสนตรง ตามแนวเสนดินสอที่ขีดไว โดยลากใหตลอดความ กวางของกระดาษ ทิ้งไวใหแหงแลวทําซ้ําใหม 3-4 ครั้ง หรือจนกระทั่งรงควัตถุติดหนาจนเห็นไดชัดเจน ทิ้งให แหงสนิท 2. นํา chromatographic paper มาเกี่ยวเขากับปลายลวดที่จุกยางของหลอดทดลอง โดยให ปลายแหลมของกระดาษหอยลง ปดจุกหลอดทดลองใหแนน ใหปลายแหลมของกระดาษจุมลงในตัวทําละลาย (petroleum ether : acetone; 92:8 (v/v)) และใหแนวรงควัตถุอยูเหนือระดับตัวทําละลาย (ภาพที่ 2.2) ตั้ง ทิ้งไวนิ่งๆ 3. สังเกตการเคลื่อนที่ของตัวทําละลาย ซึ่งจะแยกรงควัตถุชนิดตางๆ ออกจากกัน 4. เมื่อแนวของตัวทําละลายเคลื่อนที่ใกลจะถึงขอบบนสุดของ chromatographic paper ดึงจุกหลอดทดลอง ออก แลวนํา chromatographic paper ออกจากลวดที่เกี่ยว วัดระยะทางการเคลื่อนที่ ของตัวทําละลายและรงควัตถุที่แยกไดตามสีที่มองเห็นจริง 5. คํานวณคา Rate of flow (Rf) และระบุชนิดของรงควัตถุโดยเปรียบเทียบกับตาราง Rf = ระยะทางที่รงควัตถุตัวที่ 1 (2, 3, ...) เคลื่อนที่ไปบนกระดาษ ระยะทางที่ตัวทําละลายเคลื่อนที่ไปบนกระดาษ คา Rf ชนิดของรงควัตถุ 1 Carotene 0.5 – 0.65 Xanthophyll 0.35 chlorophyll a 0.2 chlorophyll b ภาพที่ 2.2 การจัดตั้งอุปกรณในการแยกรงควัตถุ โดยวิธี paper partition chromatography
บทปฏิบัติการที� 2 กระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสงและการหายใจระดับเซลล์ Photosynthesis and Cellular Respiration 21 ตารางผลการทดลองที่ 2.2 ชนิดของรงควัตถุที่สกัดได นํา paper chromatography ที่มีแถบสีของรงควัตถุปรากฏอยู มาติดทับภาพราง พรอมทั้งระบุ คา Rf และบันทึกชนิดของรงควัตถุลงในตาราง ลําดับที่ คํานวณคา Rf ชนิดรงควัตถุ 1 ........../ .......... = .......... 2 ........../ .......... = .......... 3 ........../ .......... = .......... 4 ........../ .......... = .......... 5 ........../ .......... = .......... กิจกรรมที่ 2.3 การดูดคารบอนไดออกไซดในกระบวนการสังเคราะหดวยแสง คารบอนไดออกไซด (CO2) เปนแกสที่ละลายน้ําไดดี เมื่อละลายน้ําแลวอาจอยูในรูปกรดคารบอนิค (H2CO3) ไบคารบอเนตอิออน (HCO3 - ) หรือคารบอเนตอิออน (CO3 2-) ดังสมการ CO2 + H2O ⇌ H2CO3 H2CO3 ⇌ H+ + HCO3 - HCO3 - ⇌ H+ + CO3 2- ปฏิกิริยาดังกลาวเรียกวา “ระบบกรดคารบอนิค-ไบคารบอเนต-คารบอเนต” มีประโยชนในการเปน บัฟเฟอรควบคุมการเปลี่ยนแปลงคา pH ของน้ํา รวมถึงเปนแหลง CO2 ใหแกพืชในกระบวนการสังเคราะห ดวยแสง โดยเมื่อพืชดึง CO2 ที่ละลายน้ําในรูปตางๆ ไปใช จะทําใหคา pH ของน้ําสูงขึ้น วัตถุประสงค เพื่อศึกษาความตองการ CO2 ในกระบวนการสังเคราะหดวยแสง วัสดุและอุปกรณ 1. สาหรายหางกระรอก 5. โคมไฟ 2. หลอดทดลองขนาด 20 มล. 4 หลอด 6. หลอดกาแฟ 3. สารละลายฟนอลเรด (phenol red solution) 7. แลค 1 อัน / กลุม 4. น้ํากลั่นที่ตมแลว วิธีทดลอง 1. เติมน้ํากลั่นลงในหลอดทดลองจํานวน 4 หลอด โดยใหมีความสูงครึ่งหนึ่งของหลอด 2. หยดสารละลายฟนอลเรดลงไปทีละหยด เขยาใหเขากัน จนกระทั่งสารละลายเปนเนื้อ เดียวกัน
ปฏิบัติการชีววิทยา 2 [Biology Laboratory 2] ภาควิชาชีววิทยา คณะวิทยาศาสตร์ มมส. อ.วันชัย สังฆ์สุข 22 3. เปาลมหายใจผานหลอดกาแฟลงไปในหลอดทดลองที่1, 2 และ3 จนกระทั่งสารละลาย เปลี่ยนเปนสีเหลือง 4. นําสาหรายหางกระรอกใสลงในหลอดทดลองที่ 1 และ 2 5. หุมหลอดทดลองที่ 2 ดวยกระดาษฟลอยด 6. นําหลอดทดลองทั้งหมดไปสองใตโคมไฟ เปนเวลา 30 นาที 7. สังเกตการเปลี่ยนแปลงของสีสารละลายในหลอดทดลอง และบันทึกผลการทดลองลงใน ตารางที่ 2.3 ตารางผลการทดลองที่2.3การตรึง CO2 ในกระบวนการสังเคราะหดวยแสง หลอด ทดลอง สารละลาย ฟนอลเรด พืช CO2 สีของสารละลาย สภาวะ (กรด/ดาง) กอน ทดลอง หลัง ทดลอง กอน ทดลอง หลัง ทดลอง 1 มี มี มี 2 มี มี มี 3 มี ไมมี มี 4 มี ไมมี ไมมี หมายเหตุ สารละลายฟนอลเรดมีคุณสมบัติเปน pH indicator เมื่อ pH > 8.0 สารละลายฟนอลเรด จะมีสีชมพูเขม แตเมื่อ pH < 6.4 สารละลายฟนอลเรดจะเปลี่ยนเปนสีเหลือง กิจกรรมเรื่อง การหายใจ กระบวนการหายใจระดับเซลลของพืชเปนกระบวนการสลายสารอาหารที่เก็บสะสมไวในรูปของ พันธะเคมีใหมาอยูในรูปสารประกอบพลังงานสูง เชน ATP เปนตน จากนั้นเซลลจึงนําพลังงานนี้ไปใชใน กระบวนการอื่นๆ ตอไปได การหายใจเพื่อสลายสารอาหารแลวไดพลังงานออกมาในเซลลเกิดขึ้นได 2 รูปแบบ คือ กระบวนการสลายอาหารแบบใชออกซิเจน (Aerobic respiration) และกระบวนการสลายอาหารแบบ ไมใชออกซิเจน (Anaerobic respiration หรือ fermentation) 1. กระบวนการสลายอาหารแบบใช O2 แบงออกเปนสามขั้นตอน คือ 1.1 Glycolysis เปนกระบวนการที่เกิดขึ้นใน cytosol เปนกระบวนการที่กลูโคสถูก ออกซิไดซ ไดเปน pyruvate และ reducing power (ATP และ NADH + H+ ) 1.2 Tricarboxylic acid cycle หรือ Krebs cycle หรือ Citric acid cycle เกิดที่ mitochondrial matrix โดยที่ pyruvate ถูกออกซิไดซ จนที่สุดได CO2 และ reducing power จํานวน มากออกมา 1.3 กระบวนการถายทอดอิเล็กตรอน หรือ ไฮโดรเจนอะตอม จาก reducing power (NADH หรือ FADH2) โดยผานระบบขนสงอิเล็คตรอนในไมโทคอนเดรีย (mitochondria) ใหกับ O2 โดย พลังงานที่ปลอยออกมาจะนํามาใชในการสราง ATP ถาใหกลูโคสเปนสารตั้งตน อาจเขียนสมการสรางพลังงานจากกระบวนการสลายอาหารแบบใช ออกซิเจนไดดังนี้ C6H12O6 + 6H2O + 38ADP + 38Pi → 6CO2 +12H2O + 38ATP C 6 H12O 6 +6H2 O+36(38)ADP+36(38)Pig6CO2 +12H2 O+36(38)ATP
บทปฏิบัติการที� 2 กระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสงและการหายใจระดับเซลล์ Photosynthesis and Cellular Respiration 23 2. กระบวนการสลายอาหารแบบไมใช O2 ในภาวะที่ออกซิเจนไมเพียงพอที่จะรับอิเล็กตรอนจากกระบวนการถายทอดอิเล็กตรอน ทําให NADH และ FADH2 ไมสามารถถายทอดอิเล็กตรอนไปใหกับตัวรับอิเล็กตรอนได จึงไมเกิด proton gradient และไมสามารถสราง ATP ได ดังนั้น จึงเกิดภาวะขาดแคลน NAD+ และ FAD+ ซึ่งจะมีผลยับยั้ง glycolysis ได แตเซลลก็มีกระบวนการผัน NADH ใหเปน NAD+ และสราง ATP ออกมาไดโดยกระบวนการสลายอาหารแบบ ไมใชออกซิเจน ซึ่งเปนการสรางสารพลังงานจากการสลายอาหารโดยตรง ไมมีการถายทอด e- ผลผลิตที่ได คือ alcohol หรือ lactic acid สวน CO2 อาจเกิดหรือไมเกิดก็ไดแลวแตปฏิกิริยา ดังสมการตอไปนี้ C6H12O6 + 2ADP + 2Pi → 2CH3CH2OH + 2CO2 + 2ATP หรือ C6H12O6 + 2ADP + 2Pi → 2CH3CHOHCOOH ในการทดสอบปฏิกิริยาที่เกิดขึ้น อาจทําไดโดยใหสารตั้งตนหรือตัวยับยั้งปฏิกิริยาตามขั้นตอน ตางๆ กัน ทําใหทราบวากระบวนการนั้นประกอบดวยปฏิกิริยาใดบาง ในการทดลองครั้งนี้ ใชกลูโคสเปนสาร ตั้งตนและใช methylene blue เปนตัวรับไฮโดรเจนอะตอม สําหรับปฏิกิริยาที่มีการถายทอดไฮโดรเจน เมื่อ methylene blue อยูในรูป reduced form จะเปลี่ยนไปเปนสารที่ไมมีสี และสารละลาย sodium fluoride (NaF) ทําหนาที่เปนตัวยับยั้งการทํางานของ enzyme enolase ใน glycolysis pathway กิจกรรมที่ 2.4 การสลายกลูโคส วัตถุประสงค เพื่อศึกษาปฏิกิริยาการหายใจและการถายทอดอิเล็กตรอน วัสดุอุปกรณ 1. Dry yeast 4 กรัม 2. น้ํากลั่น 3. สารละลาย glucose เขมขน 1 M 4. สารละลาย sodium fluoride เขมขน 1 M 5. Fermentation tube 3 หลอด 6. Test tube ขนาด 50 มล. 3 หลอด 7. ปเปตขนาด 1 มล. 5 มล.และ 10 มล. ขนาดละ 1 อัน 8. กระบอกตวงขนาด 100 มล. 1 อัน วิธีทดลอง 1. นํา dry yeast 4 กรัม มาละลายในน้ํากลั่น 140 มล. จากนั้นเติมสารละลาย glucose ความ เขมขน 1 โมล จํานวน 60 มล. เขยาประมาณ 3 นาที จะได yeast suspension 2. แบง yeast suspension ออกเปนเปน 4 สวนเทาๆกัน ในบีกเกอรขนาด 50 มล. 3. นําสวนแรก ไปใสใน fermentation tube หลอด ก ที่ทําเครื่องหมายกํากับไว 4. สวนที่ 2 เติมสารละลาย sodium fluoride ลงไป 0.75 มล. คนใหเขากัน แลวนําไปใสใน fermentation tube หลอด ข 5. สวนที่ 3 เติมสารละลาย sodium fluoride ลงไป 2.5 มล. คนใหเขากัน แลวนําไปใสใน fermentation tube ลงในหลอด ค เมื่อเสร็จแลวจะไดความเขมขนของสารในหลอดทั้ง 3 ดังนี้ หลอด ก glucose 0.3 M., หลอด ข glucose 0.3 M.+NaF 0.015 M. และ หลอด ค glucose 0.3 M + NaF 0.05 M.
ปฏิบัติการชีววิทยา 2 [Biology Laboratory 2] ภาควิชาชีววิทยา คณะวิทยาศาสตร์ มมส. อ.วันชัย สังฆ์สุข 24 6. ตั้งหลอดทั้งสามทิ้งไวประมาณ 30 นาที สังเกตปริมาณแกสที่เกิดขึ้นในหลอดทั้งสาม แลว บันทึกลงในตารางบันทึกผลการทดลองที่ 2.4 ผลการทดลอง 1. การสลายกลูโคส จงวาดรูปแสดงระดับของแกสใน Fermentation tube ทั้งสามหลอด 2. บันทึกปริมาณแกสที่เกิดในหลอดลงในตาราง หลอดทดลอง ปริมาณแกส (มล.) 0 นาที 5 นาที 10 นาที 15 นาที 20 นาที 25 นาที 30 นาที หลอด ก 0 หลอด ข 0 หลอด ค 0 กิจกรรมที่ 2.5 การถายทอดอิเล็กตรอน วัสดุอุปกรณ 1. Yeast suspension จํานวน 50 มล. (จากการทดลองที่ 2.4) 2. สารละลาย methylene blue เขมขน 1 M 3. บีกเกอรขนาด 100 มล. 1 อัน 4. หลอดทดลองขนาด 20 มล. 2 หลอด 5. Water bath ตั้งอุณหภูมิน้ํา 100°ซ 6. แลค 1 อัน วิธีทดลอง 1. นํา yeast suspension จากการทดลองที่ 2.4 แบงใสใน test tube ที่ทําเครื่องหมาย ก และ ข ไวหลอดละ 10 มล. 2. นําหลอด ก ไปใสใวในแลค สวนหลอด ข นําไปตมใน water bath จนเดือด จากนั้นปลอย ทิ้งไวให yeast suspension เย็น 3. หยดสารละลาย methylene blue ทั้งสองหลอดๆ ละ 1-2 หยด จากนั้นเขยาใหเขากัน และ ตั้งทิ้งไว 4. บันทึกการเปลี่ยนแปลงของสี methylene blue ในตารางที่ 2.5
บทปฏิบัติการที� 2 กระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสงและการหายใจระดับเซลล์ Photosynthesis and Cellular Respiration 25 ผลการทดลอง ตารางบันทึกผลการทดลองที่ 2.5 การเปลี่ยนแปลงของสี methylene blue หลอดทดลอง การเปลี่ยนแปลง กอนหยด methylene blue หลังหยด methylene blue ก ข คําถามทายบท 1. เพราะเหตุใดสีที่สะทอนออกมาจากสารละลายรงควัตถุจึงแตกตางจากสีที่รงควัตถุดูดกลืนเขาไป 2. ทําไมใบพืชจึงมีสีเขียว 3. ในการทดลองเรื่องการตรึง CO2 เพราะเหตุใดหลอดทดลองที่ 1 จึงเกิดการเปลี่ยนสีของ สารละลายเมื่อทิ้งไวในที่มีแสงเปนเวลา 30 นาที 4. การหมักกรดแลกติกและการหมักแอลกอฮอลแตกตางกันอยางไร จงอธิบาย 5. ในการทดลองเรื่องการถายทอดอิเล็กตรอน ถาเติมไซยาไนดลงไปในหลอดทดลองจะเกิดอะไรขึ้น เพราะเหตุใด บรรณานุกรม คณาจารยภาควิชาชีววิทยา มหาวิทยาลัยขอนแกน. 2551. ชีววิทยา 1. กรุงเทพฯ : เซนเกจ เลินนิ่ง (ประเทศ ไทย) จํากัด. 912 หนา. ปยะดา ธีระกุลพิศุทธิ์. 2542. สรีรวิทยาของพืช. ภาควิชาชีววิทยา คณะวิทยาศาสตร มหาวิทยาลัยขอนแกน. 366 หนา Lincoln, T. and Eduardo, Z. 1991. Plant physiology. Benjamin/ Cummings publishing Co.Inc.565p. Margaret, B. and Lawrence, C. B. 1991. A laboratory manual for botany, 7/E. Saunder college publishers. 413 p.
ปฏิบัติการชีววิทยา 2 [Biology Laboratory 2] ภาควิชาชีววิทยา คณะวิทยาศาสตร์ มมส. อ.วันชัย สังฆ์สุข 26 การลําเลียงน ้ ําในพืช
บทปฏิบัติการที� 3 การลําเลียงน้ําในพืช Water Translocation in Plant 27 การลําเลียงน ้ ําในพืช 3 ผศ.ดร.สุมาลี ชูกำาแพง และ ผศ.ดร.ปิยะพร แสนสุข (Water Translocation in Plant) กิจกรรมที่ 3.1 แรงดันราก กิจกรรมที่ 3.2 การคายน้ำา กิจกรรมที่ 3.3 การวัดอัตราการคายน้ำา โดยเครื่องมือวัดอัตรา การคายน้ำาอย่างง่าย คำาถามท้ายบท บทปฏิบัติการที่
ปฏิบัติการชีววิทยา 2 [Biology Laboratory 2] ภาควิชาชีววิทยา คณะวิทยาศาสตร์ มมส. ผศ.ดร.สุมาลี ชูกําแพง และ ผศ.ดร.ปิ ยะพร แสนสุข 28
บทปฏิบัติการที� 3 การลําเลียงน้ําในพืช Water Translocation in Plant 29 าลี ชูกาแพง ภาควิชาชีววิทยา คณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยมหาส ํารคาม ปฏิบัติการที่ 3 การลําเลียงน้ําในพืช (Water translocation in plant) ผศ.ดร.สุมาลี ชูกําแพง กิจกรรมที่ 3.1 แรงดันราก วัตถุประสงค เพื่อศึกษาแรงดันรากที่ทําใหน้ําลําเลียงในไซเล็ม อุปกรณและสารเคมี 1. ใบมีดโกน 2. แวนขยาย 3. กระดาษทิชชู 4. ตนฤาษีผสม (Plectranthus scutellariodes R. Br.) วิธีปฏิบัติการ 1. นําตนฤาษีผสมที่ปลูกในกระถางมาตัดตามแนวขวางเหนือโคนตน ประมาณ 5 ซม. 2. ซับรอยตัดบริเวณเหนือโคนตนใหแหง รดน้ําใหดินใหชุม 3. สังเกตบริเวณรอยตัดบันทึกความเปลี่ยนแปลงทุก 5, 10, 20 และ 30 นาที ตามลําดับ ตารางที่ 3.1 ลักษณะน้ําบนรอยตัดลําตนฤาษีผสมเมื่อระยะเวลาตางๆ ระยะเวลาหลังจากตัด (นาที) ลักษณะรอยตัด (สังเกตน้ําปริมาณในบริเวณรอยตัด) 5 10 20 30 รอยตัดมีการเปลี่ยนแปลงเกิดขึ้นเมื่อเวลาผานไปกี่นาที________________________________ เปลี่ยนแปลงอยางไร_________________________________________________________ อธิบายหตุผลที่ทําใหเกิดการเปลี่ยนแปลงดังกลาว____________________________________ ________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________ คําถาม 1. แรงดันรากเกิดกับพืชทุกชนิดหรือไม________________________________________ ________________________________________________________________________________ 2. หากเปลี่ยนจากน้ําที่ใชรดตนฤาษีผสมจากน้ําเปลาเปนน้ําเกลือเขมขนสูง จะไดผลการศึกษา เหมือนหรือตางจากเดิมหรือไมอยางไร____________________________________________________ ________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________ การลําเลียงน้ําในพืช ผศ.ดร.สุมาลี ชูกำาแพง (Water Translocation in Plant)
ปฏิบัติการชีววิทยา 2 [Biology Laboratory 2] ภาควิชาชีววิทยา คณะวิทยาศาสตร์ มมส. ผศ.ดร.สุมาลี ชูกําแพง และ ผศ.ดร.ปิ ยะพร แสนสุข 30 าลี ชูกาแพง ภาควิชาชีววิทยา คณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยมหาส ํารคาม กิจกรรมที่ 3.2 การคายน้ํา วัตถุประสงค เพื่อศึกษาการคายน้ําและการลําเลียงน้ําในไซเล็ม อุปกรณและสารเคมี 1. ใบมีดโกน 2. บีกเกอร 3. แวนขยาย 4. กระดาษทิชชู 5. สีซาฟรานิน (Safranin) 6. ตนฤาษีผสม (Plectranthus scutellariodes R. Br.) 7. วาสลิน (Vaseline) วิธีปฏิบัติการ 1. ตัดตนฤาษีผสมใหไดใบที่สมบูรณ 1 คู เหลือสวนลําตนดานลางใบไวประมาณ 5 ซม. สวนบน เหลือสวนของลําตนประมาณ 1 ซม. 2. ทาวาสลินที่รอยตัดลําตนดานบน 3. ทาวาสลินเคลือบที่แผนใบ ทั้งดานบนและลาง (ทาใบเดียวเทานั้น) 4. นําบิกเกอรขนาด 50 มล. ใสน้ําประมาณ 25 มล. แลวหยดสีซาฟรานิน ความเขมขน 0.25 เปอรเซนตในน้ํา ใหสารละลายเปลี่ยนเปนสีแดง 5. แชตนฤาษีผสมลงในบีกเกอรสารละลายในขอ 4 แลวนําบีกเกอรไปวางใกลพัดลม (ใหไดรับ กระแสลมออนๆ) เปนเวลา 5-10 นาที 6. นําตนฤาษีผสมออกจากสารละลาย ซับสีใหแหง แลวตัดตามขวางลําตน โดยเรียงลําดับจาก โคนตนสูปลายรอยตัด ตัดทุกประมาณ 0.5 ซม. แลวนําไปสองดูดวยแวนขยาย สังเกตการณติดสีแดงที่เนื้อเยื่อ ในแตละบริเวณ วาน้ําสียอมจะทําใหเนื่อเยื่อติดสีไดสูงเทาใด แลวบันทึกผลลงในชองวางดานลาง (ใส เครื่องหมาย + ถาพบสียอม และ – เมื่อไมพบสียอม) เปรียบเทียบกันระหวางใบที่เคลือบวาสลินและใบที่ไมได เคลือบวาสลิน และตัดตรงกลางกานใบทั้งสองเพื่อตรวจสอบดูการติดสีของกานใบ ภาพที่ 3.1 กิจกรรมที่ 3.2 ทาวาสลิน
บทปฏิบัติการที� 3 การลําเลียงน้ําในพืช Water Translocation in Plant 31 าลี ชูกาแพง ภาควิชาชีววิทยา คณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยมหาส ํารคาม ตารางที่ 3.2 การติดสีในลําตนฤาษีผสม ลําดับของชิ้นตัวอยาง ระยะหาง ทุก 0.5 ซม. จากโคนตนถึงปลายรอยตัด การติดสี กานใบของใบที่ทาวาสลิน กานใบของใบที่ไมไดทาวาสลิน 5 ซม. 4.5 ซม. 4 ซม. 3.5 ซม. 3 ซม. 2.5 ซม. 2 ซม. 1.5 ซม. 1 ซม. 0.5 ซม. หมายเหตุ**หากบริเวณใดติดสีแดงใหใสเครื่องหมาย + และใหใสเครื่องหมาย – เมื่อไมพบสียอม เพราะเหตุใดจึงตองทาวาสลินที่รอยตัดลําตนดานบน__________________________________________ เพราะเหตุใดจึงตองทาวาสลินที่ใบทั้งสองดาน_______________________________________________ ________________________________________________________________________________ จงอธิบายเหตุผลที่กานใบของใบที่ทาวาสลินใหผลการศึกษาตางจากกานใบของใบที่ไมไดทาวาสลิน ________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________ คําถาม ใบมีบทบาทสําคัญอยางไรตอการลําเลียงน้ําของพืช________________________________ ________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________ ทาวาสลิน
ปฏิบัติการชีววิทยา 2 [Biology Laboratory 2] ภาควิชาชีววิทยา คณะวิทยาศาสตร์ มมส. ผศ.ดร.สุมาลี ชูกําแพง และ ผศ.ดร.ปิ ยะพร แสนสุข 32 าลี ชูกาแพง ภาควิชาชีววิทยา คณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยมหาส ํารคาม กิจกรรมที่ 3.3 การวัดอัตราการคายน้ํา โดยเครื่องมือวัดอัตราการคายน้ําอยางงาย (โพโตมิเตอร; potometer) วัตถุประสงค เพื่อวัดอัตราการคายน้ําและปจจัยที่มีผลตอการคายน้ํา อุปกรณและสารเคมี 1. คัทเตอร 2. ขาตั้ง 3. ปเปตขนาด 1 มล. 4. ขวดรูปชมพู 5. พลาสติกกันรั่ว 6. สายยาง 7. กรรไกร 8. ภาชนะสําหรับใสน้ํา 9. การดาษทิชชู 10. กิ่งชบา (Hibiscus rosa-sinensis L.) วิธีปฏิบัติการ 1. ตัดกิ่งชบาดวยมีดที่คมแลวนําโคนไปแชน้ําอยางรวดเร็ว อยาใหใบเปยกน้ํา 2. ตัดกิ่งชบาอีกครั้งโดยตัดใตน้ําใหรอยตัดเอียง 60 องศา 3. ในสภาพใตน้ํา นํากิ่งชบาสวมปลายสายยางดานหนึ่งใหแนน แลวนําปเปตมาสวมปลายทอ สายยางอีกดานหนึ่ง ตรวจสอบสายยางใหมีน้ําเต็มทอสายยางและปเปต 4. ใชกระดาษทิชชูซับน้ําบริเวณรอยตัดและนําพลาสติกกันรั่วพันรอยตอใหแนนกันน้ําซึม 5. นําชุดทดลองไปตั้งไวโดยใชขาตั้งหนีบกิ่งชบาและปเปตไว ตรวจสอบระดับน้ําในปเปตอีกครั้ง ทิ้งไวในบริเวณลมสงบหรือบริเวณที่มีลมพัดเปนเวลา 30 นาที บันทึกระดับน้ําในปเปตที่ลดลง 6. คํานวณอัตราการคายน้ําเปนมิลลิลิตร/ชั่วโมง ภาพที่ 3.2 การวัดอัตราการคายน้ําดวยโพโตมิเตอร (ที่มา:www. phschool.com)
บทปฏิบัติการที� 3 การลําเลียงน้ําในพืช Water Translocation in Plant 33 าลี ชูกาแพง ภาควิชาชีววิทยา คณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยมหาส ํารคาม ตารางที่ 3.3 บันทึกระดับน้ําในปเปตเมื่อเวลาตางๆ ระดับน้ําในปเปต (มล.) เวลา (นาที) 0 5 10 15 20 25 30 บริเวณลมสงบ บริเวณที่มีลมพัด อัตราการคายน้ํา ในสภาพลมสงบ =_________________มล./ชั่วโมง ในสภาพมีลมเอื่อยๆ =_________________มล./ชั่วโมง หมายเหตุ**อัตราการคายน้ํา (มล./ชั่วโมง) = ปริมาณน้ําที่ลดลงในปเปต ในนาทีที่ 30 (มล.) X 60 นาที 30 นาที เมื่อระยะเวลาผานไประดับน้ําในปเปตเพิ่มขึ้นหรือลดลง เพราะเหตุใดจึงเปนเชนนั้น ________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________ เพราะเหตุใดจึงตองระมัดระวังไมใหใบชบาเปยกขณะทําการศึกษา________________________________ ________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________ ลมมีผลตออัตราการคายน้ําอยางไร______________________________________________________ ลมจะมีผลตอการลําเลียงน้ําของพืชอยางไร________________________________________________ คําถามทายบท 1. หากตัดกิ่งชบาเหนือน้ํากับใตน้ําจะมีผลแตกตางกันหรือไม ________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________ 2. นอกจากลมแลวยังมีปจจัยใดมีผลตอการคายน้ําของพืช และมีผลอยางไร ________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________
ปฏิบัติการชีววิทยา 2 [Biology Laboratory 2] ภาควิชาชีววิทยา คณะวิทยาศาสตร์ มมส. ผศ.ดร.สุมาลี ชูกําแพง และ ผศ.ดร.ปิ ยะพร แสนสุข 34
บทปฏิบัติการที� 4 การสืบพันธุ์และการเจริญของพืชดอก Reproduction and Deveoment of Flowering Plant 35 การสืบพันธุ์และการเจริญของพืชดอก 4 ผศ.ดร.วรรณชัย ชาแท่น (Reproduction and Development of Flowering Plant) การศึกษาโครงสร้างที่เกี่ยวข้องกับการสืบพันธุ์ กลไกการสืบพันธุ์ของพืช การเจร�ญของเอ็มบร�โอ กิจกรรมที่ 4.1 การศึกษาโครงสร้างที่เกี่ยวข้องกับการสืบพันธุ์ของพืช กิจกรรมที่ 4.2 การศึกษาระยะต่างๆ ในกลไกการสืบพันธุ์ของพืชดอก กิจกรรมที่ 4.3 การเจร�ญของเอ็มบร�โอ คำาถามท้ายบท บทปฏิบัติการที่
ปฏิบัติการชีววิทยา 2 [Biology Laboratory 2] ภาควิชาชีววิทยา คณะวิทยาศาสตร์ มมส. ผศ.ดร.วรรณชัย ชาแท่น 36
บทปฏิบัติการที� 4 การสืบพันธุ์และการเจริญของพืชดอก Reproduction and Deveoment of Flowering Plant 37 บทปฏิบัติการที่ 4 การสืบพันธุและการเจริญของพืชดอก (Reproduction and development of flowering plant) วรรณชัย ชาแทน บทนํา พืชดอกเปนสิ่งมีชีวิตที่มีวิวัฒนาการสูงสุดในบรรดาพืชทั้งหมด สวนใหญมีการปรับตัวใหเขากับ สิ่งแวดลอมไดดีจนดํารงชีวิตอยูไดมาจนทุกวันนี้ สิ่งหนึ่งที่พืชกลุมนี้สามารถดํารงอยูไดดี คือ การปรับตัวดาน การสืบพันธุนั่นเอง การสืบพันธุเปนการถายทอดลักษณะของรุนพอแมใหกับลูกหลานสืบตอไปเรื่อยๆ พืชดอก มีวิธีการสืบพันธุ 2 แบบ คือ (1) การสืบพันธุแบบอาศัยเพศ (Sexual reproduction) เปนการสืบพันธุที่เกิด จากการผสมระหวางเซลลสืบพันธุเพศผูและเซลลสืบพันธุเพศเมียจนไดพืชตนใหม และ (2) การสืบพันธุแบบ ไมอาศัยเพศ (Asexual reproduction) เปนการสืบพันธุของพืชโดยการผลิตพืชตนใหมขึ้นมาจากพืชตนเดิม ดวยวิธีการตางๆ โดยที่ไมใชเกิดจากการรวมกันของเซลลสืบพันธุ เชน การแตกหนอ การกระทําโดยมนุษยโดย วิธีการตาง ๆ เชน การตอน และ การปกชํา เปนตน ในบทนี้จะศึกษาเฉพาะการสืบพันธุแบบอาศัยเพศเทานั้น ในเนื้อหาที่เกี่ยวกับการสืบพันธุแบบอาศัยเพศ กอนอื่นนิสิตจะตองเขาใจวัฏจักรชีวิตของพืชกอน เนื่องจากเปนสวนที่เกี่ยวของกับเรื่องนี้โดยตรง วัฏจักรชีวิตของพืชเปนวัฏจักรชีวิตแบบสลับ (Alternation of generation) โดยสลับระหวางชวงที่มีชุดโครโมโซมเปน n และ 2n หรือระหวางระยะแกมีโทไฟตและ สปอโรไฟต ตามลําดับ วัฏจักรชีวิตแบบสลับของพืชแสดงไวในภาพที่ 4.1 ภาพที่ 4.1 แสดงวัฏจักรชีวิตแบบสลับของพืช การศึกษาในบทนี้แบงการศึกษาออกเปน 3 สวนคือ (1) การศึกษาโครงสรางที่เกี่ยวของกับการ สืบพันธุ (reproductive organs) (2) กลไกการสืบพันธุของพืช (mechanisms of plant reproduction) และ (3) การเจริญของเอ็มบริโอ โดยมีรายละเอียดดังตอไปนี้ การสืบพันธุ์และการเจริญของพืชดอก ผศ.ดร.วรรณชัย ชาแท่น (Reproduction and Development of Flowering Plant)
ปฏิบัติการชีววิทยา 2 [Biology Laboratory 2] ภาควิชาชีววิทยา คณะวิทยาศาสตร์ มมส. ผศ.ดร.วรรณชัย ชาแท่น 38 การศึกษาโครงสรางที่เกี่ยวของกับการสืบพันธุ สวนของพืชดอกที่เปนโครงสรางที่เกี่ยวของกับการสืบพันธุ คือ ดอก (flower) ซึ่งถือวาเปนอวัยวะ สืบพันธุของพืช ในทางวิวัฒนาการของพืชถือวาดอกเปน “กิ่ง” ที่เปลี่ยนแปลงรูปรางและหนาที่มาทําหนาที่ พิเศษคือเพื่อการสืบพันธุ ดอกของพืชเจริญมาจากตาดอกที่ปลายยอดที่ปลายกิ่งหรือที่ซอกใบ หรือขางลําตน ดอกมีหนาที่สําคัญในการสืบพันธุแบบอาศัยเพศ การสืบพันธุแบบนี้กอเกิดความหลากหลายทางพันธุกรรมได เนื่องจากเปนการรวมกันของเซลลสืบพันธุเพศผูและเพศเมีย เซลลสืบพันธุของพืชเรียกวา “gamete” ภาพที่ 4.2 แสดงสวนประกอบโดยทั่วไปของดอกในพืชดอก ดอกในพืชแตละชนิดมีความแตกตางกันทางลักษณะสัณฐานวิทยา แตมีโครงสรางของดอกมีลักษณะ พื้นฐานคลายกัน สวนประกอบของดอกเปนใบที่เปลี่ยนแปลงรูปรางมา โดยที่สวนประกอบติดอยูบนฐานรอง ดอก (receptacle) และมีกานดอกหรือกานชอดอก (peduncle) ยึดชอดอกหรือดอกเดี่ยวไวกับกิ่งหรือตน หรือดอกบางชนิดอาจไมมีกานดอกก็ได ดอกพืชอาจเปนดอกเดี่ยว หรือเปนชอดอกก็ได สวนประกอบของดอก โดยทั่วไปที่สําคัญประกอบดวย 4 วง ไดแก (1) วงกลีบเลี้ยง (calyx) แตละกลีบคือกลีบเลี้ยง (sepal) (2) วงกลีบดอก (corolla) แตละกลีบคือกลีบดอก (petal) (3) วงเกสรเพศผู (androecium) แตละอันคือเกสรเพศผู (stamen) (4) วงเกสรเพศเมีย (gynoecium) แตละอันคือเกสรเพศเมีย (pistil)
บทปฏิบัติการที� 4 การสืบพันธุ์และการเจริญของพืชดอก Reproduction and Deveoment of Flowering Plant 39 หากเปนดอกยอยจะมีกานดอกยอย (pedicel) ยึดดอกยอยไว แตดอกของพืชบางชนิดมีสวนของ กลีบเลี้ยงและกลีบดอกคลายกันเรียก perianth ซึ่งแตละกลีบเรียกวา กลีบรวม (tepal) เกสรเพศผูและเกสรเพศเมียเปนสวนสําคัญอยางยิ่งของดอก เปนสวนที่สรางเซลลสืบพันธุ สวนประกอบโดยทั่วไปของดอกพืชและกลีบแบบตางๆ แสดงในภาพที่ 4.2 และภาพที่ 4.3 ภาพที่ 4.3 แสดงสวนประกอบของดอกในพืชดอกโดยทั่วไป: กลีบเลี้ยงและกลีบดอกแยกกัน (ซาย) กลีบเลี้ยงและกลีบดอกเชื่อมกัน (ขวา) กลีบเลี้ยงและกลีบดอกโดยปกติจะมีลักษณะเปนแผนแบน ในบางพืชชนิดกลีบเชื่อมกันเปนรูปราง ตางๆ และมักจะมีสีสันสวยงามเพื่อลอแมลงชวยในการถายเรณู หรือในพืชสวนใหญมักมีเพียงกลีบดอก อยางเดียวที่มีสีสันสะดุดตา โดยทั่วไปกลีบเลี้ยงและกลีบดอกอาจเชื่อมหรือแยกกันก็ได เกสรเพศผูแตละอันประกอบดวย 2 สวน คือ กานชูอับเรณูและอับเรณู โดยที่อับเรณูติดอยูที่สวน ปลายของกานชูอับเรณู หากผาตามขวางอับเรณูจะพบจํานวนพู (lobe) ที่ตางกัน แตละพูจะมีโพรงอับเรณู (pollen sac) ที่ทําหนาที่ในการสรางไมโครสปอร (microspore) สวนในเกสรเพศเมียแตละอันประกอบดวย 3 สวน คือ รังไข (ovary) อยูดานลางสุด ถัดขึ้นมาจะเปนกานเกสรเพศเมีย (style) และมียอดเกสรเพศเมีย (stigma) อยูปลายสุด ภายในรังไขมีชอง (locule) ที่มีออวุลติดอยูที่พลาเซนตา (placenta) และในออวุลเมื่อ เจริญไปไดระยะหนึ่งจะมีการสรางเมกะสปอรและถุงเอ็มบริโอ (embryo sac) ตามมา สวนประกอบของเกสร เพศผูแสดงไวในภาพที่ 4.4 และเกสรเพศเมียแสดงไวในภาพที่ 4.5 ภาพที่ 4.4 แสดงสวนประกอบของเกสรเพศผู
ปฏิบัติการชีววิทยา 2 [Biology Laboratory 2] ภาควิชาชีววิทยา คณะวิทยาศาสตร์ มมส. ผศ.ดร.วรรณชัย ชาแท่น 40 ภาพที่ 4.5 แสดงสวนประกอบของเกสรเพศเมีย กลไกการสืบพันธุของพืช 1. กลไกการสืบพันธุในเพศผูของพืช การสรางเซลลสืบพันธุเพศผูในพืชดอกจะเกิดขึ้นภายในอับเรณูของเกสรเพศผู โดยมีเซลลกําเนิด ไมโครสปอร (microspore mother cell หรือ microsporocyte) มีจํานวนโครโมโซมเปน 2n ซึ่งจะแบง เซลลแบบไมโอซิสไดไมโครสปอร (microspore) 4 อัน แตละเซลลมีโครโมโซมเปน n หลังจากนั้นนิวเคลียส ของไมโครสปอรจะแบงแบบไมโทซิส ได 2 นิวเคลียส คือ เจเนอเรทิฟนิวเคลียส (generative nucleus) และ ทูบนิวเคลียส (tube nucleus) เรียกระยะนี้วา เรณู (pollen) หรือแกมีโทไฟตเพศผู (male gametophyte) เรณูเปนระยะที่มีผนังหนา ผนังชั้นนอกอาจมีผิวเรียบหรือเปนหนามเล็กๆ หรือแตกตางกันออกไปตามแตละ ชนิดของพืช เมื่อเรณูแกเต็มที่อับเรณูจะแตกออกทําใหเรณูกระจายออกไปพรอมที่จะเกิดผสมพันธุไดตอไป โดยการสรางสเปรม (sperm) 2. กลไกการสืบพันธุในเพศเมียของพืช การสรางเซลลสืบพันธุเพศเมียของพืชดอกจะเกิดขึ้นภายในรังไข โดยเกิดภายในออวุล (ovule) ภายในออวุลมีหลายเซลล แตจะมีเซลลหนึ่งที่มีขนาดใหญเรียกวา เซลลกําเนิดไมโครสปอร (megaspore mother cell หรือ megasporocyte) มีจํานวนโครโมโซม 2n ตอมาจะแบงเซลลแบบไมโอซิสได 4 เซลล สลายไป 3 เซลล เหลือ 1 เซลล เรียกวา เมกะสปอร (megaspore) ในระยะนี้ 1 เมกะสปอรไดพัฒนามาเปน แกมีโทไฟตที่เรียกวา ถุงเอ็มบริโอ (embryo sac) หรือ แกมีโทไฟตเพศเมีย (female gametophyte) หลังจากนั้นนิวเคลียสของเมกะสปอรจะแบงแบบไมโทซิส 3 ครั้ง ได 8 นิวคลิไอด แตมี 7 เซลล โดย 3 เซลลอยู ตรงขามกับไมโครไพล (micropyle) เรียกวา แอนติโพดอล (antipodals) ตรงกลาง 1 เซลลมี 2 นิวเคลียส เรียก เซลลโพลารนิวคลีไอด (polar nuclei cell) ดานไมโครไพลมี 3 เซลล ตรงกลางเปนเซลลไข (egg cell)
บทปฏิบัติการที� 4 การสืบพันธุ์และการเจริญของพืชดอก Reproduction and Deveoment of Flowering Plant 41 และอีก 2 ขางเรียก ซินเนอรจิดส (synergids) กลไกการสืบพันธุของพืชทั้งเพศผูและเพศเมียแสดงในภาพที่ 4.6 และภาพที่ 4.7 ตามลําดับ ภาพที่ 4.6 แสดงกลไกการสรางเซลลสืบพันธุของพืชเพศผู ภาพที่ 4.7 แสดงกลไกการสรางเซลลสืบพันธุของพืชเพศเมีย
ปฏิบัติการชีววิทยา 2 [Biology Laboratory 2] ภาควิชาชีววิทยา คณะวิทยาศาสตร์ มมส. ผศ.ดร.วรรณชัย ชาแท่น 42 ภายหลังจากที่พืชสรางเซลลสืบพันธุเพศผูและเพศเมียแลว เซลลทั้งสองจะมารวมกันเกิดการปฏิสนธิ (fertilization) ขึ้นภายในออวุล ไดไซโกตและเอ็มบริโอ โดยเอ็มบริโอของพืชดอกจะอยูภายในเมล็ด เมล็ดเปน ระยะที่พืชมีเมล็ดใชในการกระจายพันธุโดยมีผลหอหุมอีกชั้นหนึ่ง การเจริญของเอ็มบริโอ เมล็ดเปนสวนของพืชที่หอหุมเอ็มบริโอไว กอนที่จะเจริญไปเปนสปอโรไฟตเต็มวัย กอนที่เมล็ดจะ งอกพืชบางชนิดมีระยะพักตัว (seed dormancy) อาจใชเวลาหลายเดือนหรือหลายป ในการงอกนั้นจะเริ่ม จากการที่เมล็ดดูดน้ําเขาไปเรียกวา อิมบิบิชัน (imbibition) ทําใหเมล็ดพองและปริออก ซึ่งเปนการเริ่ม กระบวนการเมแทบอลิซึม เอนไซมจะเริ่มทํางานเพื่อยอยอาหารที่สะสมไว จากโมเลกุลใหญใหเปนโมเลกุลเล็ก ลง เชน น้ําตาล และ กรดอะมิโน เปนตน ในพืชใบเลี้ยงคูหลายชนิดสวนแรกที่โผลพนออกจากเมล็ด คือ รากแรกเกิด (radicle) ตามดวย ไฮโปคอททิล (hypocotyl) ยืดออกพาเอาสวนของใบเลี้ยงโผลพนดิน ตอมาเอพิคอททิล (epicotyle) ยืดยาว ใบแท (foliage leaves) แผออกกลายเปนสีเขียว และตอมาใบเลี้ยงจะเหี่ยวและรวงไปในที่สุด หรือในพืชบาง ชนิดจะมีสีเขียวขึ้นและรวงไป ในขาวโพดซึ่งเปนพืชใบเลี้ยงเดี่ยว สวนแรกที่พนออกจากเมล็ด คือ รากแรกเกิด เหมือนกัน จากนั้นสวนของยอดออนจะเจริญตามมาแตจะมีปลอกหุมที่เรียกวา โคลีออพไทล (coleoptile) หุม ยอดออนไวไมใหไดรับอันตราย เมื่อโพลพนดินแลวโคลีออพไทลจะปริออกและใบแทจะโผลออกมาและ เปลี่ยนเปนสีเขียวตอไป ตัวอยางการเจริญของเอ็มบริโอของพืชดอกใบเลี้ยงคูและใบเลี้ยงเดี่ยวโดยทั่วไปแสดง ในภาพที่ 4.8 ภาพที่ 4.8 การเจริญของเอ็มบริโอของพืชดอกใบเลี้ยงคู (บน) และใบเลี้ยงเดี่ยว (ลาง)