1 คู่มือนักเรียน ชุดกิจกรรมการเรียนรู้ รายวิชาชีววิทยา1 รหัส ว31241 ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 4 หน่วยการเรียนรู้ที่ 3 เซลล์และการทำงานของเซลล์ ชุดที่ 5 การแบ่งเซลล์
ก คำนำ ชุดกิจกรรมการเรียนรู้รายวิชาชีววิทยา1 รหัสวิชา ว31241 หน่วยการเรียนรู้ที่ 3 เซลล์ และการทำงานของเซลล์ระดับชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 4 เป็นการจัดกิจกรรมการเรียนรู้ที่เน้นนักเรียนได้ลงมือ ปฏิบัติจริง ส่งเสริมทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ กระบวนการสืบเสาะหาความรู้ทักษะการสืบค้น ข้อมูล กระบวนการคิดอย่างมีเหตุผลและการนำความรู้ไปใช้ประโยชน์เพื่อเพิ่มผลสัมฤทธิ์ทางการเรียน โดย ครูเป็นผู้ให้คำปรึกษา แนะนำ และคอยอำนวยความสะดวก ตลอดจนติดตามผลการศึกษาอย่างใกล้ชิด โดย ชุดกิจกรรมการเรียนรู้นี้ มีจำนวน 5 ชุด ดังนี้ ชุดที่ 1 กล้องจุลทรรศน์ ชุดที่ 2 โครงสร้างและหน้าที่ของเซลล์ ชุดที่ 3 การลำเลียงสารเข้าและออกจากเซลล์ ชุดที่ 4 การหายใจระดับเซลล์ ชุดที่ 5 การแบ่งเซลล์ สำหรับชุดกิจกรรมการเรียนรู้นี้เป็นชุดที่ 5 การแบ่งเซลล์ใช้เวลา 8 ชั่วโมง ชุดกิจกรรมการเรียนรู้นี้จัดทำขึ้นเพื่อให้นักเรียนใช้เป็นคู่มือประกอบกิจกรรมการเรียนรู้นอกจากจะใช้ ประกอบการเรียนการสอนในห้องเรียนแล้วครูสามารถมอบให้นักเรียน นำไปศึกษาได้ด้วยตนเอง ทบทวน เนื้อหาหรือสามารถนำไปใช้ในการเรียนซ่อมเสริมในกรณีที่นักเรียนสอบไม่ผ่านเกณฑ์ได้อีกด้วยผู้จัดทำ ขอขอบพระคุณผู้ที่มีส่วนเกี่ยวข้องทุกท่านที่ให้การสนับสนุน ให้คำแนะนำและเป็นที่ปรึกษาที่ดีในการจัดทำ ชุดกิจกรรมการเรียนรู้แบบสืบเสาะหาความรู้ หวังเป็นอย่างยิ่งว่า ชุดกิจกรรมการเรียนรู้นี้จะเป็นประโยชน์ แก่นักเรียน ครูผู้สอน อาจารย์ และผู้ที่สนใจ เพื่อจะช่วยให้การดำเนินการจัดกิจกรรมการเรียนการสอนให้มี ประสิทธิภาพและ นักเรียนสามารถเรียนรู้ได้เต็มตามศักยภาพ เสาวณี ทองอ่อน
ข สารบัญ หน้า คำนำ ก สารบัญ ข สารบัญภาพ ค คำชี้แจงการใช้ชุดกิจกรรมการเรียนรู้ 1 ขั้นตอนการใช้ชุดกิจกรรมการเรียนรู้ 2 มาตรฐานการเรียนรู้/ผลการเรียนรู้/จุดประสงค์การเรียนรู้ 3 แบบทดสอบก่อนเรียน 5 กิจกรรมที่ 5.1ทบทวนชวนคิด 8 ใบความรู้ที่ 5.1 โครโมโซม 9 ใบความรู้ที่ 5.2 การแบ่งเซลล์ 11 กิจกรรมที่ 5.2 การแบ่งเซลล์แบบไมโทซิสของปลายรากหอม 12 ใบความรู้ที่ 5.3 วัฏจักรเซลล์และการแบ่งเซลล์แบบไมโทซิส 15 กิจกรรมที่ 5.3 แบบจำลองการแบ่งเซลล์แบบไมโทซิส 18 แบบบันทึกกิจกรรมที่ 5.3 แบบจำลองการแบ่งเซลล์แบบไมโทซิส 19 ใบงานที่ 5.1 การแบ่งเซลล์แบบไมโทซิส 22 ใบความรู้ที่ 5.4 การแบ่งเซลล์แบบไมโอซิส 23 กิจกรรมที่ 5.5 การแบ่งเซลล์แบบไมโทซิสของพืช 27 กิจกรรมที่ 5.6 แบบจำลองการแบ่งเซลล์แบบไมโอซิส 31 แบบบันทึกกิจกรรมที่ 5.6 แบบจำลองการแบ่งเซลล์แบบไมโอซิส 32 ใบงานที่ 5.2 การแบ่งเซลล์แบบไมโอซิส 35 ใบความรู้ที่ 5.5 ความแตกต่างการแบ่งเซลล์แบบไมโทซิสและไมโอซิส 36 ใบงานที่ 5.3 การแบ่งเซลล์แบบไมโทซิสและไมโอซิส 37 แบบทดสอบหลังเรียน 38 บรรณานุกรม 42 ภาคผนวก 43
ค สารบัญรูปภาพ หน้า ภาพที่ 1 ก.แสดงการขดตัวของโครโมโซม ข.แสดงความแตกต่างระหว่างโครมาทิน โครโมโซม และโครมาทิด 9 ภาพที่ 2 แสดงฮอมอโลกัสโครโมโซม และชุดโครโมโซม ดิพลอยด์และแฮพลอยด์ 10 ภาพที่ 3 แสดงโครโมโซมมนุษย์ 10 ภาพที่ 4 แสดงวิธีการปฏิบัติกิจกรรม เรื่อง การแบ่งเซลล์แบบไมโทซิสของปลายรากหอม 13 ภาพที่ 5 แสดงการเปลี่ยนแปลงของโครโมโซมในนิวเคลียสระยะต่างๆ ของการแบ่งเซลล์ แบบไมโทซิส บริเวณปลายรากหอม 13 ภาพที่ 6 แสดงวัฏจักรของเซลล์(Cell Cycle) 15 ภาพที่ 7 แสดงระยะการแบ่งเซลล์แบบไมโทซิส 17 ภาพที่ 8 ก.แสดงการแบ่งไซไทพลาซึมของเซลล์สัตว์โดยการเกิดร่องแบ่ง ข.แสดงการแบ่งแสดงการแบ่งไซไทพลาซึมของของเซลล์พืชโดยการสร้างผนังกั้น 17 ภาพที่ 9 แสดงการแบ่งเซลล์แบบไมโอซิส II 25 ภาพที่ 10 แสดงการแบบเซลล์แบบไมโอซิส 26 ภาพที่ 11 แสดงวิธีการปฏิบัติกิจกรรม เรื่อง การแบ่งเซลล์แบบไมโอซิสในพืช(ดอกกุยช่าย) 28 ภาพที่ 12 แสดงการเปลี่ยนแปลงของโครโมโซมในนิวเคลียสระยะต่างๆ ของการแบ่งเซลล์ แบบไมโอซิส ในดอกกุยช่าย 29
1 คำชี้แจงการใช้ชุดกิจกรรมการเรียนรู้ สำหรับนักเรียน ชุดกิจกรรมการเรียนรู้รายวิชาชีววิทยา1 รหัสวิชา ว31241 หน่วยการเรียนรู้ที่ 3 เซลล์และการ ทำงานของเซลล์ระดับชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 4 ชุดที่ 5 การแบ่งเซลล์ สร้างขึ้นสำหรับนักเรียนนำไปใช้เป็นสื่อในการเรียนรู้ โดยให้นักเรียนศึกษาและปฏิบัติกิจกรรม ร่วมกันเป็นกลุ่ม ยึดหลักการทำงานร่วมกัน ให้ความช่วยเหลือซึ่งกันและกัน นักเรียนควรปฏิบัติดังนี้นักเรียนปฏิบัติตามขั้นตอนด้วยความซื่อสัตย์และตั้งใจ ดังนี้ 1. ชุดกิจกรรมการเรียนรู้ที่ 5 เรื่อง การแบ่งเซลล์ใช้เวลา 8 ชั่วโมง 2. นักเรียนแบ่งกลุ่มออกเป็น 5 กลุ่ม กลุ่มละ 5-6 คน โดยคละนักเรียนในกลุ่มเป็น 3 ระดับ คือ เก่ง ปานกลาง และอ่อน 3. นักเรียนแต่ละกลุ่มศึกษาร่วมกันศึกษาสาระสำคัญ ผลการเรียนรู้ และจุดประสงค์ การเรียนรู้ ประจำชุดกิจกรรมการเรียนรู้โดยวิธีการสอนแบบสืบเสาะหาความรู้ 4. นักเรียนทำแบบทดสอบก่อนเรียน จำนวน 10 ข้อ 5. นักเรียนลงมือปฏิบัติกิจกรรมตามขั้นตอนในแต่ละชุดกิจกรรมการเรียนรู้ 6. นักเรียนทำแบบทดสอบหลังเรียน จำนวน 10 ข้อ 7. หากพบข้อสงสัยให้ปรึกษาครูผู้สอนได้ทันที
2 ขั้นตอนการใช้ชุดกิจกรรมการเรียนรู้ ชุดกิจกรรมการเรียนรู้ รายวิชาชีววิทยา1 รหัสวิชา ว31241 หน่วยการเรียนรู้ที่ 3 เซลล์และการ ทำงานของเซลล์ ระดับชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 4 ชุดที่ 5 การแบ่งเซลล์นักเรียนปฏิบัติตามขั้นตอน ดังต่อไปนี้ ศึกษาชี้แจงการใช้ชุดกิจกรรมการเรียนรู้ ทำแบบทดสอบก่อนเรียน ดำเนินการใช้ชุดกิจกรรมการเรียนรู้ ทำแบบทดสอบหลังเรียน ผ่าน ไม่ผ่าน
3 มาตรฐานการเรียนรู้/ผลการเรียนรู้/จุดประสงค์การเรียนรู้ มาตรฐานการเรียนรู้ สาระชีววิทยา 1. เข้าใจธรรมชาติของสิ่งมีชีวิต การศึกษาทางชีววิทยาและวิธีการทางวิทยาศาสตร์ สารที่เป็นองค์ประกอบของสิ่งมีชีวิต ปฏิกิริยาเคมีในเซลล์ของสิ่งมีชีวิต กล้องจุลทรรศน์ โครงสร้างและหน้าที่ ของเซลล์ การลำเลียงสารเข้าและออกจากเซลล์ การแบ่งเซลล์ และการหายใจระดับเซลล์ ผลการเรียนรู้ สังเกตการแบ่งนิวเคลียสแบบไมโทซิส จากตัวอย่างภายใต้กล้องจุลทรรศน์ พร้อมทั้งอธิบายและ เปรียบเทียบ การแบ่งนิวเคลียสแบบไมโทซิสและแบบไมโอซิส สาระสำคัญ เซลล์ของสิ่งมีชีวิตมีการแบ่งนิวเคลียสเกิดขึ้นใน 2 ลักษณะคือ การแบ่งนิวเคลียสแบบไมโทซิส ซึ่ง เป็นการ แบ่งที่ทำให้จำนวนโครโมโซมภายในนิวเคลียสเท่าเดิม มักเป็นการแบ่งของเซลล์ร่างกาย และการ แบ่งนิวเคลียส แบบไมโอซิสซึ่งเป็นการแบ่งที่เซลล์ลดจำนวนลงครึ่งหนึ่งเพื่อสร้างเซลล์สืบพันธุ์ในการ สืบพันธุ์แบบอาศัยเพศการ แบ่งนิวเคลียสแบบไมโทซิสก่อให้เกิดวัฏจักรเซลล์ จุดประสงค์การเรียนรู้ ด้านความรู้(K) 1) อธิบายความหมายของฮอมอโลกัสโครโมโซม เซลล์ดิพลอยด์ เซลล์แฮพลอยด์ 2) อธิบายวัฏจักรเซลล์ 3) อธิบายการเปลี่ยนแปลงของนิวเคลียสในการแบ่งเซลล์แบบไมโทซิส 4) อธิบายการเปลี่ยนแปลงของนิวเคลียสในการแบ่งเซลล์แบบไมโอซิส 5) อธิบายและเปรียบเทียบเซลล์ที่ได้จากการแบ่งแบบไมโทซิส และไมโอซิส 6) ระบุชนิดของการแบ่งเซลล์และบอกความสำคัญของการแบ่งเซลล์แบบไมโทซิสและไมโอซิส
4 ด้านทักษะ/ กระบวนการ (P) 1) สังเกต บันทึกและอธิบายโครงสร้างของเซลล์ที่แบ่งแบบไมโทซิสภายใต้กล้องจุลทรรศน์ 3) เตรียมสไลด์เพื่อศึกษาการเปลี่ยนแปลงโครโมโซมในนิวเคลียสของการแบ่งเซลล์แบบไมโอซิส ของเซลล์พืช 4) สร้างแบบจำลองการจัดเรียงโครโมโซมในระยะต่างๆ ของการแบ่งเซลล์แบบไมโทซิส 5) สร้างแบบจำลองการจัดเรียงโครโมโซมในระยะต่างๆ ของการแบ่งเซลล์แบบไมโอซิส คุณลักษณะ (A) 1) มีความซื่อสัตย์ 2) มีวินัย 3) มุ่งมั่นในการทำงาน สนใจใฝ่รู้ในการทำกิจกรรม
5 คำชี้แจง 1. แบบทดสอบก่อนเรียนฉบับนี้มีจำนวน 10 ข้อ 4 ตัวเลือกใช้เวลาทำ 10 นาที คะแนนเต็ม 10 คะแนน 2. เลือกคำตอบที่ถูกต้องที่สุดเพียงคำตอบเดียว แล้วทำเครื่องหมาย (X) ลงในกระดาษคำตอบ แบบทดสอบก่อนเรียน ชุดกิจกรรมการเรียนรู้ ชุดที่ 5 เรื่องการแบ่งเซลล์ 1. ข้อใดกล่าวไม่ถูกต้องเกี่ยวกับโครโมโซม ก. โครโมโซมเมื่อยังไม่มีการแบ่งเซลล์จะมีลักษณะเป็นสายยาว เรียกว่า โครมาทิน ข. โครโมโซมของเซลล์ร่างกายจับกันเป็นคู่ๆ เรียกว่า ฮอมอโลกัสโครโมโซม ค. 1 โครโมโซม ประกอบด้วย 2 โครโมทิดเท่านั้น ง. โครโมโซมในเซลล์ร่างกายของมนุษย์ เป็น 2n 2. จากรูปมีจำนวนชุดโครโมโซมเป็นอย่างไร ก. n = 4 ข. n = 8 ค. 2n = 4 ง. 2n = 8 3. ข้อใดกล่าวไม่ถูกต้องเกี่ยวกับวัฏจักรของเซลล์ ก. วัฏจักรของเซลล์พบเฉพาะการแบ่งเซลล์แบบไมโทซิส ข. เซลล์ต่างชนิดกันจะใช้เวลาในวัฏจักรของเซลล์นานเท่ากัน ค. วัฏจักรของเซลล์เกิดขึ้นต่อเนื่องระหว่างการแบ่งเซลล์ครั้งหนึ่งจนกระทั่งแบ่งเซลล์ครั้งต่อไป ง. วัฏจักรของเซลล์อาจถูกยับยั้งในบางสภาวะที่ไม่เหมาะสม เช่น สภาพที่ขาดสารอาหารที่จำเป็น 4. การแบ่งเซลล์แบบไมโอซิส เซลล์ใหม่ที่ได้มีลักษณะเป็นอย่างไร ก. 2 เซลล์ มีจำนวนโครโมโซมเท่ากับเซลล์เดิม ข. 4 เซลล์ มีจำนวนโครโมโซมเท่ากับเซลล์เดิม ค. 2 เซลล์ มีจำนวนโครโมโซมลดลงครึ่งหนึ่งของเซลล์เดิม ง. 4 เซลล์ มีจำนวนโครโมโซมลดลงครึ่งหนึ่งของเซลล์เดิม
6 5. DNA มีการจำลองตัวเอง (Replication) ในช่วงใด ก. G1 phase ข. G2 phase ค. S phase ง. M phase 6. การแบ่งไซไทพลาซึมจะเกิดขึ้นในระยะใด ก. แอนาเฟส ข. โพรเฟส ค. เมทาเฟส ง. เทโลเฟส 7. ข้อใดเรียงลำดับรูปตามระยะการแบ่งเซลล์แบบไมโทซิส 1 2 3 4 ก. 1 → 2 → 4 → 3 ข. 1 → 3 → 4 → 2 ค. 2 → 1 → 4 → 3 ง. 2 → 4 → 1 → 3 8. การแลกเปลี่ยนชิ้นส่วนของโครมาทิดระหว่างโครโมโลกัส โครโมโซม จะเกิดขึ้นในระยะใด ก. interphase ข. prophase I ค. prophase II ง. anaphase I,anaphase II
7 -------------------------------------------------------- 9. จากภาพ เป็นการแบ่งเซลล์แบบไมโอซิสในระยะใด ก. แอนาเฟส I ข. แอนาเฟส II ค. เมทาเฟส II ง. เทโลเฟส I 10. ในการสร้างเซลล์สืบพันธุ์ ถ้าในระยะอินเทอร์เฟสมีจำนวนโครโมโซม 12 แท่ง ระยะแอนาเฟส-1 ของเซลล์นี้ จะมีจำนวนโครโมโซมกี่แท่ง ก. 6 ข. 12 ค. 24 ง. 48
8 กิจกรรมที่ 5.1 ทบทวนชวนคิด คำชี้แจง 1.นักเรียนทบทวนชนิดเซลล์ของสิ่งมีชีวิต พวกยูแคริโอต และโพรแคริโอต โดยให้นักเรียนในกลุ่มร่วมกัน สืบค้นและส่งภาพลงในกลุ่ม Padlethttps://padlet.com/hkpsaowanee/padlet-wng0rv7z5qsktlr7 2.นักเรียนวาดภาพชนิดเซลล์ที่สืบค้นได้พร้อมทั้งบอกลักษณะของสารพันธุกรรม ................................................................................ ……………………………………………………………………… ................................................................................ ……………………………………………………………………… ................................................................................ ……………………………………………………………………… …………………………………………………………………… …………………………………………………………………….
9 ใบความรู้ที่ 5.1 โครโมโซม โครโมโซม(chromosome) ภาพที่ 1 ก.แสดงการขดตัวของโครโมโซม ข.แสดงความแตกต่างระหว่างโครมาทิน โครโมโซม และโครมาทิด ที่มา: https://www.trueplookpanya.com/knowledge/content/65256/-scibio-sci- ที่มา :http://elsd.ssru.ac.th/pennapha_me/pluginfile.php/534/course/summary/ ในเซลล์พวกยูคาริโอต (Eukaryotic cell) มีสาร พันธุกรรมคือ DNA อยู่รวมกับโปรตีน และมีการขดตัวเป็น เส้นใยโครมาทิน โดยประกอบด้วย DNA และโปรตีนหลาย ชนิดประกอบเป็นโครงสร้างที่มีลักษณะเป็นเส้นยาว เรียกว่า โครมาทิน (chromatin) ในระหว่างการแบ่งเซลล์โครมา ทินจะหดสั้นจนมีลักษณะเป็นท่อนๆ เรียกว่า โครโมโซม (chromosome) แต่ละโครโมโซมประกอบด้วยโครมาทิด (chromatid) โดยโครโมโซม 1 โครโมโซม อาจมี 1 แท่งหรือ 2 แท่ง ขึ้นอยู่กับช่วงระยะของเซลล์ โครโมโซมที่มีลักษณะ เป็น 2 แท่ง ประกอบด้วย 2 โครมาทิด (chromatid) ที่ยึด ติดกันที่ตำแหน่งเซนโทรเมียร์ (centromere) โดยแต่ละ โครมาทิดเรียกว่า ซิสเตอร์โครมาทิด (sister chromatid) และบริเวณเซนโทรเมียร์จะพบโปรตีนที่เรียกว่า ไคนีโทคอร์ (kinetochore) ซึ่งทำหน้าที่เกี่ยวกับการเคลื่อนที่ของ โครโมโซม ไคนีโทคอร์ การนับจำนวนโครโมโซม ต้องนับ จากจำนวนเซนโทรเมียร์ 1 โครโมโซม 1 โครมาทิด 1 โครโมโซม 2 โครมาทิด ก. ข.
10 เซลล์ของสิ่งมีชีวิตแต่ละชนิดมีจำนวนโครโมโซมคงที่ สิ่งมีชีวิตต่างชนิดกันจะมีจำนวนโครโมโซม แตกต่างกัน โดยโครโมโซมในเซลล์ร่างกายมนุษย์มี 2 ชุด เขียนแทนด้วย 2n เรียกว่า ดิพลอยด์ (diploid) โดยที่มีลักษณะเหมือนกันเป็นคู่ๆเรียกว่า ฮอมอโลกัสโครโมโซม (homologous chromosome ) ในเซลล์สืบพันธุ์ที่มีจำนวนโครโมโซมเป็น 1 ชุด เขียนแทนด้วน n เรียกว่า แฮพลอยด์(haploid) สำหรับ มนุษย์โดยโครโมโซม 2n = 46 โดยโครโมโซม 22 คู่ที่เหมือนกันทั้งเพศชายและเพศหญิงเรียกว่า ออโตโซม (autosome) ส่วนโครโมโซมคู่ที่ 23 จะแตกต่างกันซึ่งเป็นการกำหนดเพศมนุษย์ เรียกว่า โครโมโซมเพศ (sex chromosome) โดยเพศหญิงมีโครโมโซมเพศทั้ง 2 โครโมโซมเหมือนกัน (XX) ส่วนเพศชายมี โครโมโซมเพศแตกต่างกัน (XY) ภาพที่ 2 แสดงฮอมอโลกัสโครโมโซม และชุดโครโมโซม ดิพลอยด์และแฮพลอยด์ ที่มา : https://osgar223.wordpress.com ภาพที่ 3 แสดงโครโมโซมของมนุษย์ ที่มา : https://krunichatcha.wordpress.com/karyotype เพศหญิง เพศชาย
11 ใบความรู้ที่ 5.2 การแบ่งเซลล์ การแบ่งเซลล์ เป็นพื้นฐานของการมีชีวิต รอดของสิ่งมีชีวิตทุกชนิด ตั้งแต่สิ่งมีชีวิตเซลล์เดียวจนถึงมนุษย์ การแบ่งเซลล์ (Cell Division) คือ การเพิ่มจำนวนของเซลล์ (cell) ในสิ่งมีชีวิต เพื่อการ เจริญเติบโตและรักษา ซ่อมแซมร่างกายส่วนที่สึกหรอ รวมถึงสร้างเซลล์สืบพันธุ์ที่คงไว้ซึ่งสารพันธุกรรม ซึ่งทำหน้าที่ควบคุมลักษณะ และการแสดงออกที่เป็นเอกลักษณ์ของชนิดพันธุ์ กระบวนการแบ่งเซลล์ ของสิ่งมีชีวิตพวกยูแคริโอต (eukaryotic cell ) สามารถแบ่งออกเป็น 2 ขั้นตอน ได้แก่ 1. การแบ่งนิวเคลียส (Karyokinesis) 2. การแบ่งไซโทพลาซึม (Cytokinesis) การแบ่งนิวเคลียส แบ่งได้ 2 แบบ การแบ่งแบบไมโทซิส (mitosis) การแบ่งแบบไมโอซิส (meiosis) เป็นการแบ่งนิวเคลียสที่ทำให้จำนวนโครโมโซม คงที่ เกิดขึ้นกับเซลล์ร่างกาย (Somatic cells) ของสิ่งมีชีวิตหลายเซลล์ทำให้สิ่งมีชีวิตมีการเพิ่ม ขนาดของร่างกายขณะเจริญเติบโต และสร้าง เซลล์ใหม่ทดแทนเซลล์ที่ฉีกขาดหรือตายไปเพื่อ ซ่อมแซมเนื้อเยื่อที่เสียหาย นอกจากนี้ในพืช สัตว์ ฟังไจ และโพรทิสต์เซลล์เดียว ที่สืบพันธุ์ แบบไม่อาศัยเพศหรือเพิ่มจำนวนประชากร จะต้องอาศัยกระบวนการไมโทซิสเป็นกลไก สำคัญ เป็นกลไกการแบ่งนิวเคลียสที่เกิดขึ้นกับเซลล์ สืบพันธุ์ (Sex cells) ไมโอซิสมีบทบาท สำคัญสำหรับการสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศ เป็น ขั้นตอนในการสร้างเซลล์สืบพันธุ์ (Gametes) เช่น ไข่ สเปิร์ม และสปอร์
12 กิจกรรมที่ 5.2 การแบ่งเซลล์แบบไมโทซิสของปลายรากหอม จุดประสงค์ 1.ศึกษาการแบ่งเซลล์แบบไมโทซิสของปลายรากหอมตามขั้นตอนต่างๆ 2.สังเกต บันทึกและอธิบายโครงสร้างของเซลล์ที่แบ่งแบบไมโทซิสจากกล้องจุลทรรศน์ 3.เปรียบเทียบการแบ่งเซลล์ระยะต่างๆ ที่เห็นจากกล้องจุลทรรศน์กับรูปในชุดกิจกรรม เวลาที่ใช้ 2 ชั่วโมง วัสดุและอุปกรณ์ รายการ ปริมาณต่อกลุ่ม 1.หอมแดง หรือหอมใหญ่ 2.กรดไฮโดรคลอริก ความเข้มข้น 10% 3.สีอะซีโทคาร์มีน (acetocarmine) ความเข้มข้น 0.5% 4.น้ำ กลั่น 5.ขวดปากกว้างหรือบีกเกอร์ขนาด 50 mL 6.กระดาษเยื่อ 7.หลอดหยด 8.ใบมีดโกน 9.ดินสอชนิดที่มียางลบ 10.สไลด์และกระจกปิดสไลด์ 11.ชุดตะเกียงแอลกอฮอล์ 12.กล้องจุลทรรศน์ 3-5 หัว 15 mL 15 mL 1 ขวด 4 ใบ 1 ชุด 2 หลอด 1 กล่อง 1-2 แท่ง 6-8 ชุด 1 ชุด 1 กล้อง วิธีการทำกิจกรรม 1. ตัดปลายรากหอมที่นำไปแชน้ำแล้วเปนเวลา 3 - 4 วัน ยาวประมาณ 0.5 – 1 เซนตริเมตร นำมาวางบน สไลด์แล้วหยดกรดไฮโดรคลอริกเข้มข้น 10% ให้ท่วม ทิ้งไว้ประมาณ 5 นาที เพื่อทำให้ผนังเซลล์อ่อนตัว และทำให้เซลล์แยกจากกันได้ง่าย 2. ล้างกรดไฮโดรคลอริกออกโดยการหยดน้ำกลั่นลงบนสไลด์และเทออก 2-3 ครั้ง ซับน้ำให้แห้งแล้วหยด สีอะซิโทคาร์มีน เข้มข้น 0.5 % 1-2 หยด 3. ผ่านสไลด์บนเปลวไฟเพื่อให้สีย้อมติดดีขึ้น ระวังอย่าให้สีเดือดและแห้ง แล้วปิดด้วยกระจกปิดสไลด์ 4. ใช้ดินสอด้านที่มียางลบติดอยู่กดเบาๆ บนกระจกปิดสไลด์เพื่อให้เซลล์กระจาย แล้วใช้กระดาษเยื่อซับ บริเวณข้างๆ กระจกปิดสไลด์ให้แห้ง
13 5. ตรวจดูเซลล์รากหอมที่อยู่บนสไลด์ด้วยกล้องจุลทรรศน์โดยใช้เลนส์ใกล้วัตถุที่มีกำลังขยายต่ำสุดเลือก บริเวณสไลด์ที่เห็นนิวเคลียสลักษณะต่างๆ กัน แล้วจึงใช้เลนส์ใกล้วัตถุที่มี กำลังขยายสูงจนเห็นภาพชัดเจน สังเกตความแตกต่างของแต่ละเซลล์แล้วบันทึกภาพ นำมา เปรียบเทียบกับภาพที่ 5 ว่าเป็นระยะใดจนครบ 5 ภาพ ภาพที่ 4 แสดงวิธีการปฏิบัติกิจกรรม เรื่อง การแบ่งเซลล์แบบไมโทซิสของปลายรากหอม ที่มา : https://youtu.be/cl97JpNS-oE การเตรียมตัวอย่างเพื่อศึกษาการแบ่งเซลล์แบบไมโทซิสโดยใช้เซลล์ปลายรากหอม ระยะอินเตอร์เฟส (Interphase) ระยะโพรเฟส (Prophase) ระยะเมทาเฟส (Metaphase) ระยะแอนาเฟส (Anaphase) ระยะเทโลเฟส (Telophase) ภาพที่ 5 แสดงการเปลี่ยนแปลงของโครโมโซมในนิวเคลียสระยะต่างๆ ของการแบ่งเซลล์แบบไมโทซิส บริเวณปลายรากหอม ที่มา: https://gammaco.com/gammaco/blog 1 2 3 4 5 6
14 บันทึกกิจกรรม คำชี้แจง ให้นักเรียนบันทึกภาพที่เห็นภายใต้กล้องจุลทรรศน์ และอธิบายลักษณะการเปลี่ยนแปลง ระยะการแบ่งเซลล์ ภาพที่เห็นภายใต้กล้อง ลักษณะที่สังเกตได้ อินเตอร์เฟส (Interphase) กำลังขยาย...................เท่า ....................................................... ....................................................... ....................................................... ....................................................... โพรเฟส (Prophase) กำลังขยาย...................เท่า ....................................................... ....................................................... ....................................................... ....................................................... เมทาเฟส (Metaphase) กำลังขยาย...................เท่า ....................................................... ....................................................... ....................................................... ....................................................... แอนาเฟส (Anaphase) กำลังขยาย...................เท่า ....................................................... ....................................................... ....................................................... ....................................................... เทโลเฟส (Telophase) กำลังขยาย...................เท่า ....................................................... ....................................................... ....................................................... .......................................................
15 ใบความรู้ที่ 5.3 วัฏจักรเซลล์และการแบ่งเซลล์แบบไมโทซิส วัฏจักรเซลล์ (Cell Cycle) ประกอบด้วย 2 ขั้นตอน คือ ระยะอินเตอร์เฟส (interphase) และ ระยะที่มีการแบ่งแบบไมโทซิส (mitotic phase หรือ M phase) ซึ่งรวมถึงการแบ่งไซโทพลาซึมด้วย เมื่อ ศึกษาระยะการแบ่งเซลล์แบบไมโทซิส จะมีลักษณะเป็นวัฏจักร 1. ระยะอินเทอร์เฟส (Interphase) เซลล์ในระยะนี้จะมีขนาดใหญ่ มีเมทาบอลิซึมสูง เพื่อ เตรียมพร้อมที่จะแบ่งนิวเคลียสและไซโทพลาซึม โดยมีช่วงการเตรียมสารอาหารให้พร้อมต่อการแบ่ง หน่วยพันธุกรรม เพื่อการสังเคราะห์กรดแอมิโน เอนไซม์ ตลอดจนแหล่งพลังงานต่าง ๆ ภายในเซลล์ ใช้ เวลามากที่สุดในวัฏจักรเซลล์โดยมีระยะย่อยดังนี้ 1) ระยะก่อนสร้าง DNA หรือระยะ G1 (First Gap phase) ซึ่งโครโมโซมยังเป็นสายยาวพัน เกี่ยวไปมา มีการสังเคราะห์โปรตีนและออร์แกเนลล์ ต่างๆเป็นระยะที่ยาวนานที่สุด 2) ระยะสร้าง DNA หรือระยะ S (Synthesis phase) มีการจำลองตัวเองของโครโมโซมโดย การสังเคราะห์DNA เพิ่มอีกหนึ่งชุดเรียกว่า และเมื่อสิ้นสุดระยะ S แต่ละโครโมโซมจะมี 2 โครมาทิด แต่ยังไม่มีการหดตัวของสาย DNA โครโมโซมยังเห็นเป็นเส้นโครมาทินอยู่ 3) ระยะหลังสร้าง DNA หรือระยะ G2 (Second Gap phase) เป็นระยะที่มีการสร้างโปรตีน และออร์แกแนลต่างๆเพิ่มขึ้น พร้อมที่จะแบ่งนิวเคลียสต่อไป ภาพที่ 6 แสดงวัฏจักรของเซลล์(Cell Cycle) ที่มา : https://www.youtube.com/watch?v=uzOdY5auwwQ
16 2. ระยะที่มีการแบ่งแบบไมโทซิสหรือ (mitotic phase หรือ M phase) ระยะนี้มีการแบ่ง นิวเคลียสเกิดขึ้นตามด้วยการแบ่งไซโทพลาซึม โดยแบ่งเป็นระยะย่อย ๆ ได้ 4 ระยะ คือ 1. ระยะโพรเฟส (Prophase) ในระยะนี้เส้นใยโครมาทินใน นิวเคลียสเริ่มหดสั้นลง เป็นโครโมซมที่ประกอบด้วย 2 โครมาทิด สามารถมองเห็นได้ชัดเจนเมื่อดูผ่านกล้อง จุลทรรศน์ นิวคลีโอลัสซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของนิวเคลียสจะเริ่ม หายไป ส่วนเซนโทรโซม (Centrosome) ซึ่งเป็นออร์แกเนลล์ ในไซโทพลาซึมจะเริ่มสร้างเส้นใยสปินเดิล (Spindle Fiber) ที่มีความแข็งแรง เนื่องจากส่วนนี้จะเป็นส่วนโครงสร้างของ เซลล์ โดยจะประกอบไปด้วยไมโครทูบูล (Microtubules) และโปรตีนอื่น ๆ จากนั้นเซนโทรโซมจะค่อย ๆ เคลื่อนไปยัง ขั้วทั้งสองของเซลล์ 2. ระยะเมทาเฟส (Metaphase) ในระยะนี้เส้น ใยสปินเดิลจะจับกับโครโมโซมทั้งหมดที่ไคนีโทคอร์ (Kinetochore) ซึ่งเป็นโปรตีนที่อยู่ใกล้กับตำแหน่งของเซน โทรเมียร์ และดึงให้โครโมโซมเรียงตัวอยู่ในแนวเดียวกัน บริเวณกลางเซลล์ เรียกระนาบที่โครโมโซมเรียงตัวกันนี้ว่า เมทาเฟสเพลท (Metaphase Plate) ในระยะเมทาเฟสนี้เป็น ระยะที่เห็นโครโมโซมได้ชัดเจนที่สุด ทำให้เหมาะสมกับการศึ กาโครโมโซม 3. ระยะแอนาเฟส (Anaphase) โครโมโซมจะถูก เส้นใยสปินเดิลที่หดสั้นลงดึงให้ซิสเตอร์โครมาทิดแยกออก จากกัน โดยจะถูกดึงเข้าหาขั้วเซลล์คนละด้าน ทำให้ โครโมโซมแยกออกเป็น 2 กลุ่ม ในระยะนี้แต่ละโครโมโซมจะ มี 1 โครมาทิด 4. ระยะเทโลเฟส (Telophase) ระยะนี้โครโมโซม ซึ่งมี 1 โครมาทิดที่ถูกดึงมาอยู่ที่ขั้วเซลล์จะยืดตัวออกเป็น เส้นยาวและบางลงเป็นโครมาทินใหม่อีกครั้งหนึ่ง มีการสร้าง เยื่อหุ้มนิวเคลียสและนิวคลีโอลัสขึ้นมาใหม่ เห็นเป็น 2 นิวเคลียส
17 ภาพที่ 7 แสดงระยะของการแบ่งเซลล์แบบไมโทซิส ที่มา : https://www.vlearn.world/education/view/83/High-school-senior-high-school-biologyscience-cell-division-process การแบ่งตัวของไซโทพลาซึม (Cytokinesis) ประกอบด้วย 2 ลักษณะ คือ การเกิดร่องแบ่ง (Furrow Type) และการสร้างแผ่นกั้น (Cell Plate Type) อธิบายได้ ดังนี้ การเกิดร่องแบ่ง (Furrow Type) ในเซลล์สัตว์ โดยเยื่อหุ้มเซลล์จะคอดกิ่วจากทั้ง 2 ด้านเข้าสู่ใจกลาง เซลล์ จากการเคลื่อนตัวของเส้นใยโปรตีนไมโครฟิลาเมนท์ (Microfilament) ทำการแบ่งไซโทพลาซึมของเซลล์สัตว์ ออกเป็น 2 ส่วน สุดท้ายเกิดเป็นเซลล์ใหม่ขึ้นจำนวน 2 เซลล์ การสร้างแผ่นกั้น (Cell Plate Type) ในเซลล์ พืช เกิดเซลล์เพลท (cell plate) ขึ้นตรงบริเวณกึ่งกลาง เซลล์ โดยการนำเวสิเคิลที่สร้างจากกอลจิบอดีซึ่งมีสารที่มี องค์ประกอบของผนังเซลล์โดยเริ่มสร้างจากตรงกึ่งกลาง แล้วจึงขยายไปสู่ผนังเซลล์เดิมทั้งสองต่อมามีการสร้างสาร เซลลูโลสสะสมที่แผ่นกั้นเซลล์กลายเป็นผนังเซลล์ (Cell Wall) กั้นเซลล์เดิมออกเป็น 2 เซลล์ ภาพที่ 8 ก. แสดงการแบ่งไซไทพลาซึมของเซลล์สัตว์ โดยการเกิดร่องแบ่ง ข. แสดงการแบ่งแสดงการแบ่งไซไทพลาซึม ของเซลล์พืชโดยการสร้างผนังกั้น ที่มา:https://www.ck12.org/biology/m itosis/lesson/Mitosis-and-CytokinesisBIO/ ก. ข.
18 กิจกรรมที่ 5.3 แบบจำลองการแบ่งเซลล์แบบไมโทซิส จุดประสงค์ 1.สร้างแบบจำลองการจัดเรียงโครโมโซมในระยะต่างๆ ของการแบ่งเซลล์แบบไมโทซิส เวลา 15 นาที วัสดุอุปกรณ์ รายการ จำนวนต่อกลุ่ม ชุดแบบจำลองการแบ่งเซลล์แบบไมโทซิส ประกอบด้วย - ลวดกำมะหยี่สีต่างๆ - แผ่นฟิวเจอร์บอร์ด - ไหมพรม 1 ชุด กรรไกร 2 ด้าม เทปกาว 2 หน้า 2 ม้วน กระดาษ 5 แผ่น ปากกาเคมี 2 ด้าม แบบบันทึกกิจกรรมที่5.3เรื่อง แบบจำลองการแบ่งเซลล์แบบไมโทซิส 1 ชุด วิธีการทำกิจกรรม 1. ครูกำหนดสถานการณ์หรือส่งตัวแทนนักเรียนแต่ละกลุ่มจับฉลากเซลล์เริ่มต้นซึ่งมีจำนวนโครโมโซม ต่างกัน (2n=4 , 2n=6) และเลือกการแบ่งไซโทพลาซึมระหว่างเซลล์พืชและเซลล์สัตว์ 2. นักเรียนแต่ละกลุ่มสร้างการจำลองการแบ่งเซลล์แบบไมโทซิส แสดงการจัดเรียงโครโมโซมในระยะต่างๆ จากวัสดุอุปกรณ์ที่กำหนด 3. เมื่อทำเสร็จแล้วให้ตัวแทนกลุ่มถ่ายภาพส่งผลงานของกลุ่มลงใน Padlet https://padlet.com/hkpsaowanee/padlet-btct8kb8rmpuhf98 3. สรุปผลการทำกิจกรรมและตอบคำถามหลังการทำกิจกรรม 4. ส่งตัวแทนกลุ่มออกมานำเสนอผลงานหน้าชั้นเรียนเพื่อแลกเปลี่ยนเรียนรู้กับเพื่อนกลุ่มอื่น
19 แบบบันทึกกิจกรรมที่5.3 เรื่อง แบบจำลองการแบ่งเซลล์แบบไมโทซิส ชื่อกลุ่ม.............................................................................. สมาชิกในกลุ่ม 1……………………………………………………………………………………… เลขที่.......... 2................................................................................................. เลขที่........... 3................................................................................................. เลขที่.......... 4................................................................................................ เลขที่........... 5................................................................................................ เลขที่........... 6................................................................................................ เลขที่...........
20 ผลการทำกิจกรรม แผนภาพการแบ่งเซลล์แบบไมโทซิส อินเตอร์เฟส (interphase) โพรเฟส (prophase) เมทาเฟส (metaphase) แอนาเฟส (anaphase) เทโลเฟส (telophase)
21 คำถามหลังการทำกิจกรรม 1. เส้นใยสปินเดิล ทำหน้าที่อะไร ตอบ……………………………………………………………………………………..………………………………………………….. 2. เมื่อสิ้นสุดการแบ่งเซลล์ในระยะเทโลเฟส (telophase) ของเซลล์สัตว์จะเกิดการเปลี่ยนแปลงอย่างไร ตอบ……………………………………………………………………………………..………………………………………………….. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 3. ถ้าเริ่มต้นการแบ่งเซลล์แบบไมโทซิสจาก 1 เซลล์ที่มีจำนวนโครโมโซม 10 แท่งเมื่อสิ้นสุดการการแบ่ง เซลล์แบบไมโทซิสจะได้เซลล์ใหม่กี่เซลล์ และแต่ละเซลล์มีจำนวนโครโมโซมเท่าใด ตอบ……………………………………………………………………………………..………………………………………………….. ............................................................................................................................. ...................................... สรุปผลการทำกิจกรรม ........................................................................................................................................................................... ........................................................................................................................................................................... ........................................................................................................................................................................... ........................................................................................................................................................................... .......................................................................................................................................................................... ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ........................................................................................................................................................................... ........................................................................................................................................................................... ........................................................................................................................................................................... ........................................................................................................................................................................... .......................................................................................................................................................................... ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
22 ใบงานที่ 5.1 การแบ่งเซลล์แบบไมโทซิส ชื่อ - สกุล........................................................................ เลขที่........... ชั้น............. คำชี้แจง จงเติมคำถาม หรือเขียนตอบคำถามต่อไปนี้ (10 คะแนน) 1. นำคำที่กำหนดให้เติมลงในตารางให้สัมพันธ์กับรูปภาพ interphase prophase metaphase anaphase telophase A. ระยะ.................................................................. B. ระยะ.................................................................. C. ระยะ.................................................................. D. ระยะ.................................................................. 2. จากภาพใน ข้อ 1 จงเรียงลำดับตัวอักษรตามระยะการแบ่งเซลล์แบบไมโทซิส ตอบ ............................................................................................................................. .................... 3. อธิบายการเปลี่ยนแปลงของโครโมโซมในระยะแอนาเฟส (anaphase) ตอบ ................................................................................................................................................ 4. เพราะเหตุใดการแบ่งเซลล์ในระยะเมทาเฟส(metaphase) จึงเป็นระยะที่เหมาะสมต่อการศึกษา โครโมโซม ตอบ............................................................................................................................. .................... 5. การจำลองโครโมโซม พบได้ในระยะใดของการแบ่งเซลล์และมีความสำคัญอย่างไร ตอบ ............................................................................................................................................... 6. ในวัฏจักรเซลล์ระยะใดใช้เวลาสั้นที่สุด ตอบ ........................................................................................ E. ระยะ.................................................................. คะแนน
23 ใบความรู้ที่ 5.4 การแบ่งเซลล์แบบไมโอซิส ขั้นตอนของการแบ่งเซลล์แบบไมโอซิสแต่ละระยะมีรายละเอียด ดังนี้ ระยะอินเตอร์เฟส(interphase) มีขั้นตอนการเกิดคล้ายกับอินเตอร์เฟสของการแบ่งแบบไม โทซีสแต่ใช้เวลาน้อยกว่า มีการจำลองตัวของ DNA เพิ่มขึ้น อีก 1 ชุด ระยะไมโอซิส I (Meiosis I) เป็นการแยกกันของฮอมอโลกัสโครโมโซม ประกอบด้วย 4 ระยะ ดังนี้ 1.ระยะโพรเฟส I (prophase I)มีความสำคัญ ต่อการเกิด วิวัฒนาการ ของสิ่งมีชีวิตมากที่สุด เนื่องจากมีการแปรผัน ของยีนเกิดขึ้น โดยมีการเข้าคู่ของฮอมอโลกัสโครโมโซม เรียกว่าไซแนปซิส (synapsis) ทำให้แต่ละคู่ของฮอมอโลกัส โครโมโซม มี 4 โครมาทิด เกิดการไขว้กันของ นอนซิสเตอร์ โครมาทิด (non-sister chromatid) เรียกว่า ครอสซิงโอ เวอร์ (Crossing over) ตำแหน่งที่ไขว้กันอยู่ เรียกว่า ไคแอ สมา (Chiasma) เกิดการแลกเปลี่ยนชิ้นส่วนของโครมาทิด ของฮอมอโลกัสโครโมโซมเส้นที่อยู่ติดกัน เป็นผลทำให้สาร พันธุกรรมถูกแลกเปลี่ยน การแบ่งเซลล์แบบไมโอซิส (Meiosis) คือการเพิ่มจำนวนเซลล์ในสิ่งมีชีวิตที่มีความซับซ้อนและมีขั้นตอนมากขึ้น เพื่อการสร้างเซลล์ สืบพันธุ์ เป็นการเพิ่มจำนวนเซลล์จากเซลล์ดั้งเดิม 1 เซลล์ ก่อกำเนิดเซลล์ใหม่ 4 เซลล์ โดยภายในเซลล์ เหลือจำนวนโครโมโซมเพียงครึ่งเดียว และจะกลับมารวมกันมีโครโมโซมเท่าเดิมเมื่อเสร็จสิ้น กระบวนการปฏิสนธิระหว่างเซลล์สืบพันธุ์เมื่อเกิดการปฏิสนธิหรือเข้ากระบวนการผสมพันธุ์จะเกิดการ เปลี่ยนแปลงภายในสารพันธุกรรม หรือการแปรผันทางพันธุกรรม (Gene Variation) ซึ่งเป็นจุดกำเนิด ของการพัฒนาความหลากหลายทางชีวภาพ และวิวัฒนาการของสิ่งมีชีวิต
24 2. เมทาเฟส 1 (metaphase I) เป็นระยะที่เส้นใยสปินเดิลที่ยึดเกาะกับไคนีโทคอร์บน ฮอมอโลกัสโครโมโซมสั้นลงทำให้โครโมโซมมาเรียงตัวอยู่ เป็นคู่ๆตามแนบระนาบของเมทาเฟสเพลท 3. แอนนาเฟส 1 (anaphase I) เป็นระยะที่ฮอมอโลกัสโครโมโซมแต่ละคู่ถูกดึงให้แยกออก จากกัน ไปยังคนละขั้วของเซลล์ ระยะแอนาเฟส I ของไมโอ ซิสจะเกิดในลักษณะที่ต่างไปจากระยะแอนาเฟสของ ไมโทซิส กล่าวคือในไมโทซิส แอนาเฟสจะเป็นการดึง ซิสเตอร์โครมาทิดของโครโมโซมแต่ละแท่งให้แยกออกจาก กัน แต่ในไมโอซิส I เป็นการแยกฮอมอโลกัสโครโมโซม ออกจากกัน ดังนั้นโครโมโซมที่ถูกดึงให้แยกออกจากกันจึงยัง อยู่ในสภาพ 1 โครโมโซมที่มี 2 โครมาทิด 4. เทโลเฟส 1 (telophase I) เป็นระยะที่มีการสร้างเยื่อหุ้มนิวเคลียส ล้อมรอบโครโมโซม ทำให้เกิดเป็นนิวเคลียสใหม่ 2 นิวเคลียส แต่ละโครโมโซมมี 2 โครมาทิด จำนวนโครโมโซมลดลงครึ่งหนึ่งจากเดิม จะมีจำนวนชุดของเหลือเพียง 1 ชุด (n) หรือ แฮพลอยด์ หลังจากสิ้นสุดระยะเทโลแฟส I ในเซลล์พืชและเซลล์สัตว์จะมีการแบ่งไซโทพลาซึมเช่นเดียวกับ การแบ่งแบบไมโทซิส ระยะอินเตอร์ไคเนซิส (interkinesis)เป็นระยะสั้นๆ ที่คั่นระหว่างไมโอซิส I และไมโอซิส II มีการ สังเคราะห์สารที่จำเป็นสำหรับการแบ่งเซลล์ แต่ไม่มีการเพิ่มปริมาณสารพันธุกรรมอีก
25 ระยะไมโอซิส II (meiosis II) เป็นระยะที่เกิดขึ้นต่อเนื่องจากระยะไมโอซิส I ประกอบด้วยระยะ ต่างๆดังนี้ โพรเฟส II (prophase II) : โครมาทิดจะหดสั้นมากขึ้น เมทาเฟส II (metaphase II) : โครมาทิดมาเรียงตัว อยู่ในแนวกึ่งกลางเซลล์ แอนนาเฟส II (anaphase II) : เส้นใยสปินเดิลจะหดสั้น ดึงโครมาทิดให้แยกออกจากกันไปคนละ ขั้วของเซลล์ เทโลเฟส II (telophase II) : โครโมโซมที่แยกไปยังขั้วของเซลล์จะคลายตัวออกมีลักษณะคล้าย เส้นใย เยื่อหุ้มนิวเคลียสเริ่มปรากฏ เมื่อสิ้นสุดจะได้ 4 นิวเคลียส และแบ่งไซโทพลาซึมได้ 4 เซลล์ แต่ละเซลล์มีจำนวนโครโมโซมเป็นแฮพลอยด์ ภาพที่ 9 แสดงการแบ่งเซลล์ไมโอซิส II ที่มา : https://il.mahidol.ac.th/e-media/apbiology2/chapter1/Picture_Chapter1/part4_2.html
26 ภาพที่ 10 แสดงการแบ่งเซลล์แบบไมโอซิส ที่มา : https://www.vlearn.world/Education/view/83/science-cell-division-process
27 กิจกรรม 5.5 การแบ่งเซลล์แบบไมโอซิสในเซลล์พืช จุดประสงค์ 1.เตรียมสไลด์เพื่อศึกษาการเปลี่ยนแปลงโครโมโซมในนิวเคลียสของการแบ่งเซลล์แบบไมโอซิสของเซลล์พืช 2.อธิบายและเปรียบเทียบการเปลี่ยนแปลงของนิวเคลียสแต่ละระยะในการแบ่งเซลล์แบบไมโอซิส เวลาที่ใช้(โดยประมาณ) 2 ชั่วโมง วัสดุและอุปกรณ์ รายการ ปริมาณต่อกลุ่ม 1.ช่อดอกกุยช่าย (ดอกหอมใหญ่ หรือดอกหัวใจม่วง) 2.สารละลายอะซีโทออร์ซีนหรืออะซีโทคาร์มีนความเข้มข้น 0.5-2% 3.กระดาษเยื่อ 4.แท่งแก้วคนสาร 5.เข็มเขี่ย 6.สไลด์และกระจกปิดสไลด์ 7.ชุดตะเกียงแอลกอฮอล์ 8.หลอดหยด 9.กล้องจุลทรรศน์ 3-5 ช่อ 15 mL 1 ชุด 1 แท่ง 2 อัน 6-8 ชุด 1 ชุด 1 หลอด 1 กล้อง วิธีทำการ 1. เลือดช่อดอกกุยช่ายมา 1 ช่อ ฉีดใบประดับออก แล้วใช้เข็มเขี่ย เขี่ยส่วนที่เป้นอับเรณูนำไปวางบนสไลด์ 2. ใช้ปลายแท่งแก้วคนสารด้านทู่บดอับละอองเรณูของดอกกุยช่ายให้เซลล์กระจายออกจากกัน 3. หยดดวยสีอะซีโทออร์ซีนหรืออะซีโทคาร์มีนความเข้มข้น 0.5-2% จำนวน 1 หยด เช็ดสารละลาย ส่วนเกินนออกด้วยกระดาษเยื่อ 4. นำสไลดผานบนเปลวไฟ (พออุนๆ) อย่าให้เดือด แล้วปิดด้วยกระจกปิดสไลด์ 5. ใชปลายดินสอที่มียางลบติดยู่ กด - ปล่อยเบาๆ บนกระจกปิดสไลด์เพื่อให้เซลล์กระจาย แล้วใช้กระดาษ เยื่อซับบริเวณด้านข้างกระจกปิดสไลด์ให้แห้ง 5. ตรวจดูเซลล์ดอกกุยช่ายที่อยู่บนสไลด์ด้วยกล้องจุลทรรศน์โดยใช้เลนส์ใกล้วัตถุที่มีกำลังขยายต่ำสุดเลือก บริเวณสไลด์ที่เห็นนิวเคลียสลักษณะต่างๆ กัน แล้วจึงใช้เลนส์ใกล้วัตถุที่มีกำลังขยายสูงจนเห็นภาพชัดเจน สังเกตความแตกต่างของแต่ละเซลล์แล้วบันทึกภาพ นำมาเปรียบเทียบกับภาพที่ 12 ว่าเป็นระยะใด
28 ภาพที่ 11 แสดงวิธีการปฏิบัติกิจกรรม เรื่อง การแบ่งเซลล์แบบไมโอซิสในพืช(ดอกกุยช่าย) ที่มา : https://youtu.be/hhPC9rehUH0 การเตรียมตัวอย่างเพื่อศึกษาการแบ่งเซลล์แบบไมโอซิสในพืช(ดอกกุยช่าย) 2 3 4 5 1
29 ระยะของการแบงเซลล แบบไมโอซิส แผนภาพ Meiosis I แผนภาพ Meiosis II อินเตอร์เฟส (Interphase) โพรเฟส (Prophase) เมทาเฟส (Metaphase) แอนาเฟส (Anaphase) เทโลเฟส (Telophase) ภาพที่ 12 แสดงการเปลี่ยนแปลงของโครโมโซมในนิวเคลียสระยะต่างๆ ของการแบ่งเซลล์แบบไมโอซิส ในดอกกุยช่าย ที่มา: https://gammaco.com/gammaco/blog
30 บันทึกกิจกรรม คำชี้แจง ให้นักเรียนบันทึกภาพที่เห็นภายใต้กล้องจุลทรรศน์ พร้อมอธิบายการเปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้น ระยะการแบ่งเซลล์ ภาพที่เห็นภายใต้กล้อง Meiosis I Meiosis II โพรเฟส (Prophase) . ....................................................... ....................................................... กำลังขยาย....................... เท่า ........................................................ ....................................................... กำลังขยาย....................... เท่า เมทาเฟส (Metaphase) ........................................................ ....................................................... กำลังขยาย....................... เท่า ........................................................ ....................................................... กำลังขยาย....................... เท่า แอนาเฟส (Anaphase) ........................................................ ....................................................... กำลังขยาย....................... เท่า ........................................................ ....................................................... กำลังขยาย....................... เท่า เทโลเฟส (Telophase) ........................................................ ....................................................... กำลังขยาย....................... เท่า ........................................................ ....................................................... กำลังขยาย....................... เท่า
31 กิจกรรมที่5.6 แบบจำลองการแบ่งเซลล์แบบไมโอซิส จุดประสงค์ 1.สร้างแบบจำลองการจัดเรียงโครโมโซมในระยะต่างๆ ของการแบ่งเซลล์แบบไมโอซิส 2.อธิบายการเปลี่ยนแปลงของนิวเคลียสในการแบ่งเซลล์แบบไมโอซิส เวลา 20 นาที วัสดุอุปกรณ์ รายการ จำนวนต่อกลุ่ม ชุดแบบจำลองการแบ่งเซลล์แบบไมโอซิส ประกอบด้วย - ลวดกำมะหยี่สีต่างๆ - แผ่นฟิวเจอร์บอร์ด - ไหมพรม 1 ชุด กรรไกร 2 ด้าม เทปกาว 2 หน้า 2 ม้วน กระดาษ 5 แผ่น ปากกาเคมี 2 ด้าม แบบบันทึกกิจกรรมที่ 5.6 เรื่องแบบจำลองการแบ่งเซลล์แบบไมโอซิส 1 ชุด วิธีการทำกิจกรรม 1. ส่งตัวแทนกลุ่มเพื่อจับฉลากสุ่มเซลล์เริ่มต้น (2n = 4 , 2n = 6)ในการสร้างแบบจำลองการแบ่งเซลล์ แบบไมโอซิส 2. นักเรียนแต่ละกลุ่มสร้างการจำลองการแบ่งเซลล์แบบไมโอซิส มีการเปลี่ยนแปลงของนิวเคลียสและ ไซโทพลาซึมในระยะต่างๆ จากวัสดุอุปกรณ์ที่กำหนด 3. ตอบคำถามหลังการทำกิจกรรมและสรุปผลการทำกิจกรรม 4. ส่งตัวแทนกลุ่มออกมานำเสนอผลงานหน้าชั้นเรียนเพื่อแลกเปลี่ยนเรียนรู้กับเพื่อนกลุ่มอื่น
32 แบบบันทึกกิจกรรมที่ 5.6 เรื่อง แบบจำลองการแบ่งเซลล์แบบไมโอซิส ชื่อกลุ่ม.............................................................................. สมาชิกในกลุ่ม 1……………………………………………………………………………………… เลขที่.......... 2................................................................................................. เลขที่........... 3................................................................................................. เลขที่.......... 4................................................................................................ เลขที่........... 5................................................................................................ เลขที่........... 6................................................................................................ เลขที่...........
33 ผลการทำกิจกรรม แผนภาพการแบ่งเซลล์แบบไมโอซิส Meiosis I Meiosis II interphase Prophase I Metaphase I Anaphase I Telophase I Prophase II Metaphase II Anaphase II Telophase II
34 คำถามหลังการทำกิจกรรม 1. การแลกเปลี่ยนชิ้นส่วนของโครโมโซมเกิดขึ้นในระยะใด และมีผลต่อพันธุกรรมของเซลล์ที่เกิดใหม่ อย่างไร ตอบ ................................................................................................................................................................... 2. การแบ่งเซลล์ในระยะ anaphase I และ anaphase II แตกต่างกันอย่างไร ตอบ ............................................................................................................................. ...................................... 3. การแบ่งเซลล์ในระยะใดที่จำนวนโครโมโซมจะลดลงครึ่งหนึ่ง คือจาก 2n เป็น n ตอบ ............................................................................................................................. ...................................... 4. เมื่อสิ้นสุดการแบ่งเซลล์ในระยะ telophase II ของเซลล์พืชจะเกิดการเปลี่ยนแปลงอย่างไร ตอบ ............................................................................................................................... .................................... 5. เมื่อสิ้นสุดการการแบ่งเซลล์แบบไมโอซีส เซลล์ลูกมีลักษณะอย่างไร ตอบ ............................................................................................................................. ...................................... สรุปผลการทำกิจกรรม ........................................................................................................................................................................... ........................................................................................................................................................................... ........................................................................................................................................................................... ........................................................................................................................................................................... ...........................................................................................................................................................................
35 ใบงานที่5.2 การแบ่งเซลล์แบบไมโอซิส คำชี้แจง จงเติมคำตอบ หรือเขียนตอบคำถามต่อไปนี้ (5 คะแนน) 1. นำคำที่กำหนดให้เติมลงในตารางให้สัมพันธ์กับระยะการแบ่งเซลล์ prophase I metaphase I anaphase I telophase I prophase II metaphase II anaphase II telophase II A. ..................................... B. ..................................... C. ..................................... D. ..................................... E. .................................... F. …………………………….. G. ……………………………….. H. …………………………….. 2. จากภาพในข้อ 1 จงเรียงลำดับการแบ่งเซลล์ ตอบ………………………………………………………………………………………………………………………………… 3. เซลล์เริ่มต้นมีจำนวนโครโมโซมเป็นอย่างไร ตอบ…………………………………………………………………………………………………………………………………
36 ใบความรู้ที่ 5.5 ความแตกต่างของการแบ่งเซลล์แบบไมโทซิสและไมโอซิส ไมโทซิส ไมโอซิส เป็นการแบ่งเซลล์ร่างกาย เป็นการแบ่งเพื่อสร้างเซลล์สืบพันธ์ เริ่มจาก 1เซลล์ แบ่ง 1 ครั้ง ได้เซลล์ลูก 2 เซลล์ เริ่มจาก 1เซลล์ แบ่ง 2 ครั้ง ได้เซลล์ลูก 4 เซลล์ เซลล์ลูกมีจำนวนโครโมโซมเท่าเดิม เซลล์ลูกจำนวนโครโมโซมลดลงครึ่งหนึ่ง ไม่เกิดไซแนปซิส ไคแอสมา และครอสซิงโอเวอร์ เกิดไซแนปซิส ไคแอสมา และมักเกิดครอสซิงโอ เวอร์ เข้าสู่วัฏจักรเซลล์(Cell cycle) เซลล์ลูกที่ได้แบ่ง แบบไมโทซิสหรือ ไมโอซิสต่อได้ ไม่มีวัฏจักรเซลล์(Cell cycle) เซลล์ลูกที่ได้แบ่ง ต่อไปเฉพาะแบบไมโทซิสเท่านั้น
37 ใบงานที่ 5.3 การแบ่งเซลล์แบบไมโทซิสและไมโอซิส คำชี้แจง จงตอบคำถามต่อไปนี้ (5 คะแนน) 1. ถ้าเซลล์เริ่มต้นของสิ่งมีชีวิตชนิดหนึ่งมีจำนวนโครโมโซม 2n= 16 หลังการแบ่งเซลล์แบบไมโทซิส และไมโอซิส เซลล์ลูกจะมีจำนวนโครโมโซมเท่าใดตามลำดับ ตอบ.......................................................................................................................................... ............... 2. ระยะแอนาเฟส I แตกต่างจากระยะแอนาเฟสของการแบ่งเซลล์แบบไมโทซิสหรือไม่อย่างไร ตอบ.......................................................................................................................... ............................... 3.จากข้อความในตารางเป็นการแบ่งเซลล์แบบไมโทซิสหรือไมโอซิส ให้ทำเครื่องหมาย ลงใน ช่องว่าง ลักษณะการแบ่งเซลล์ ไมโทซิส ไมโอซิส 1) เกี่ยวการการสร้างเซลล์สืบพันธุ์ 2) เกี่ยวการเซลล์ร่างกายและการเจริญเติบโต 3) ทำให้เกิดความแปรผันทางพันธุกรรม 4) มีการแบ่งเนิวเคลียส 1 ครั้ง 5) เซลล์ลูกที่ได้มีลักษณะทางพันธุกรรมเหมือนกับเซลล์เริ่มต้น 6) เซลล์ลูกที่ได้แบบแฮพลอยด์ 4 เซลล์ 7) การเข้าคู่กันของฮอมอโลกัสโครโมโซม เกิดครอสซิงโอเวอร์ 8) เกิดขึ้นกับการแบ่งเซลล์แบบไม่อาศัยเพศ
38 คำชี้แจง 1. แบบทดสอบก่อนเรียนฉบับนี้มีจำนวน 10 ข้อ 4 ตัวเลือกใช้เวลาทำ 10 นาที คะแนนเต็ม 10 คะแนน 2. เลือกคำตอบที่ถูกต้องที่สุดเพียงคำตอบเดียว แล้วทำเครื่องหมาย (X) ลงในกระดาษคำตอบ แบบทดสอบหลังเรียน ชุดกิจกรรมการเรียนรู้ ชุดที่ 5 เรื่องการแบ่งเซลล์ 1. ข้อใดกล่าวไม่ถูกต้องเกี่ยวกับวัฏจักรของเซลล์ ก. วัฏจักรของเซลล์พบเฉพาะการแบ่งเซลล์แบบไมโทซิส ข. เซลล์ต่างชนิดกันจะใช้เวลาในวัฏจักรของเซลล์นานเท่ากัน ค. วัฏจักรของเซลล์เกิดขึ้นต่อเนื่องระหว่างการแบ่งเซลล์ครั้งหนึ่งจนกระทั่งแบ่งเซลล์ครั้งต่อไป ง. วัฏจักรของเซลล์อาจถูกยับยั้งในบางสภาวะที่ไม่เหมาะสม เช่น สภาพที่ขาดสารอาหารที่จำเป็น 2. ข้อใดกล่าวไม่ถูกต้องเกี่ยวกับโครโมโซม ก. โครโมโซมเมื่อยังไม่มีการแบ่งเซลล์จะมีลักษณะเป็นสายยาว เรียกว่า โครมาทิน ข. โครโมโซมของเซลล์ร่างกายจับกันเป็นคู่ๆ เรียกว่า ฮอมอโลกัสโครโมโซม ค. 1 โครโมโซม ประกอบด้วย 2 โครโมทิดเท่านั้น ง. โครโมโซมในเซลล์ร่างกายของมนุษย์ เป็น 2n 3. การแบ่งเซลล์แบบไมโอซิส เซลล์ใหม่ที่ได้มีลักษณะเป็นอย่างไร ก. 2 เซลล์ มีจำนวนโครโมโซมเท่ากับเซลล์เดิม ข. 4 เซลล์ มีจำนวนโครโมโซมเท่ากับเซลล์เดิม ค. 2 เซลล์ มีจำนวนโครโมโซมลดลงครึ่งหนึ่งของเซลล์เดิม ง. 4 เซลล์ มีจำนวนโครโมโซมลดลงครึ่งหนึ่งของเซลล์เดิม 4. จากรูปมีจำนวนชุดโครโมโซมเป็นอย่างไร ก. n = 4 ข. n = 8 ค. 2n = 4 ง. 2n = 8
39 5. จากภาพ เป็นการแบ่งเซลล์แบบไมโทซิสในระยะใด ก. แอนาเฟส I ข. แอนาเฟส II ค. เมทาเฟส II ง. เทโลเฟส I 6. ข้อใดเรียงลำดับรูปตามระยะการแบ่งเซลล์แบบไมโทซิส 1 2 3 4 ก. 1 → 2 → 4 → 3 ข. 1 → 3 → 4 → 2 ค. 2 → 1 → 4 → 3 ง. 2 → 4 → 1 → 3 7. DNA มีการจำลองตัวเอง (Replication) ในช่วงใด ก. G1 phase ข. G2 phase ค. S phase ง. M phase
40 --------------------------------------- 8. ในการสร้างเซลล์สืบพันธุ์ ถ้าในระยะอินเทอร์เฟสมีจำนวนคาโมโซม 12 แท่ง ระยะแอนาเฟส-1 ของเซลล์นี้ จะมีจำนวนโครโมโซมกี่แท่ง ก. 6 ข. 12 ค. 24 ง. 48 9. การแลกเปลี่ยนชิ้นส่วนของโครมาทิดระหว่างโครโมโลกัส โครโมโซม จะเกิดขึ้นในระยะใด ก. interphase ข. prophase I ค. prophase II ง. anaphase I,anaphase II 10. การแบ่งไซไทพลาซึมจะเกิดขึ้นในระยะใด ก. แอนาเฟส ข. โพรเฟส ค. เมทาเฟส ง. เทโลเฟส
41 กระดาษคำตอบแบบทดสอบก่อนเรียน กระดาษคำตอบแบบทดสอบหลังเรียน ข้อ ก ข ค ง 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 ข้อ ก ข ค ง 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
42 บรรณานุกรม สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี.(2562).รายวิชาเพิ่มเติมวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ชีววิทยา เล่ม1 ชั้นมัธยมศึกษาปีที่4 :สำนักพิมพ์จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย จิรัสย์ เจนพาณิชย์.(2552).BIOLOGY for high school students.:หจก.สามลดา สมาน แก้วไวยุทธ. (2555). Hi-ED’s Biology ชีววิทยา ม.4 – 6 (รายวิชาพื้นฐาน). กรุงเทพมหานคร: ไฮเอ็ดพับลิชชิ่ง. https://gammaco.com/gammaco/blog https://www.trueplookpanya.com/knowledge/content/65256/-scibio-scihttp://elsd.ssru.ac.th/pennapha_me/pluginfile.php/534/course/summary/ https://osgar223.wordpress.com https://krunichatcha.wordpress.com/karyotype https://il.mahidol.ac.th/e-media/ap-biology2/chapter1/Picture_Chapter1/part4_2.html https://www.vlearn.world/Education/view/83/science-cell-division-process https://www.youtube.com/watch?v=uzOdY5auwwQ
43 ภาคผนวก
44 เฉลย แบบทดสอบก่อนเรียน แบบทดสอบหลังเรียน ข้อ ก ข ค ง 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 ข้อ ก ข ค ง 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
45 เฉลยกิจกรรมที่ 5.1 ทบทวนชวนคิด คำชี้แจง ระบุชนิดของเซลล์พร้อมบอกลักษณะของสารพันธุกรรม เซลล์สัตว์ จัดอยู่ในกลุ่มยูแคริโอต สารพันธุกรรมเป็นแท่งประกอบด้วย DNAและ โปรตีนฮีสโตน อยู่ภายในนิวเคลียส เซลล์แบคทีเรีย จัดอยู่ในกลุ่มโพรแคริโอต สารพันธุกรรม เป็นวงกลมประกอบด้วยDNA และโปรตีนอยู่ในไซโทพลาสซึม เซลล์พืช จัดอยู่ในกลุ่มยูแคริโอต สารพันธุกรรมเป็นแท่งประกอบด้วย DNAและ โปรตีนฮีสโตน อยู่ภายในนิวเคลียส เซลล์พารามีเซียม จัดอยู่ในกลุ่มยูแคริโอต สารพันธุกรรมเป็นแท่งประกอบด้วย DNAและ โปรตีนฮีสโตน อยู่ภายในนิวเคลียส