เทคโนโลยีดีเอ็นเอ

หนังสือเรียนรายวิชาชีววิทยาเพิ่มเติม
ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 4




เทคโนโลยี
DNA



• ม ห า วิ ท ย า ลั ย ร า ช ภั ฏ เ ชี ย ง ร า ย •

คำนำ

คู่มือรายวิชาวิทยาศาสตร์เพิ่มเติมชีววิทยาชั้นมัธยม
ศึกษาปีทึ่ 4 จัดทำขึ้นเพื่อประกอบการใช้หนังสือรายวิชา
วิทยาศาสตร์เพิ่มเติมชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 4 โดยครอบคลุม
เนื้อหาตามสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์เพิ่มเติม ( ฉบับ
ปรับปรุง พ.ศ. 2560 ) ตามหลักสูตรแกนกลางขั้นพื้นฐาน
พุทธศักราช 2551 ในสาระชีววิทยาด้วยหนังสือเล่มนี้ประกอบ
ด้วยคู่มือการใช้หนังสือและเนื้อหาเรื่องเทคโนโลยีดี DNA

คณะผู้จัดทำหวังว่าหนังสือเล่มนี้จะเป็นประโยชน์ต่อการ
จัดการเรียนรู้ของผู้ที่จะนำคู่มือหนังสือเล่มนี้ไปใช้ในการจัดการ
เรียนการสอนเพื่อพัฒนาคุณภาพการศึกษาของผู้เรียนคณะผู้จัด
ทำขอขอบคุณอาจารย์ที่ปรึกษาที่มีส่วนเกี่ยวข้องในการจัดทำไว้
ณ โอกาสนี้ด้วย

คณะผู้จัดทำ
นักศึกษาครุศาสตร์วิชาเอกชีววิทยา

มหาวิทยาลัยราชภัฎเชียงราย

ข้อแนะนำทั่วไปในการใช้คู่มือหนังสือเล่มนี้

คู่มือเล่มนี้เป็นเอกสารที่จัดทำขึ้นเพื่อควบคู่กับหนังสือเรียนสำหรับให้ครูได้ใช้เป็นแนวทางในการจัดการ
เรียนรู้เพื่อให้นักเรียนได้รับความรู้และทักษะที่สำคัญตามจุดประสงค์การเรียนรู้ในหนังสือเรียนซึ่งสอดคล้อง
กับผลการเรียนรู้รวมทั้งมีสื่อการเรียนรู้ที่สามารถเชื่อมโยงสอดแทรกความรู้ตามเนื้อหาซึ่งครูสามารถใช้ส่งเสริม
ให้นักเรียนบรรลุเป้าหมายของการจัดการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ได้อย่างไรก็ตามครูอาจพิจารณาดัดแปลงหรือ
เพิ่มเติมการจัดการเรียนรู้ให้เหมาะสมกับบริบทของแต่ละห้องเรียนได้

ผลการเรียนรู้

ผลการเรียนรู้เป็นผลลัพธ์ที่ควรเกิดกับนักเรียนทั้งด้านความรู้และทักษะซึ่งช่วยให้ครูได้ทราบถึงเป้าหมายในการจัดการเรียนรู้ในแต่ละ
เนื้อหาและออกแบบกิจกรรมการเรียนรู้ให้สอดคล้องกับผลการเรียนรู้ได้ทั้งนี้ครูอาจเพิ่มเติมเนื้อหาหรือทักษะตามศักยภาพของนักเรียน
รวมทั้งอาจสอดแทรกเนื้อหาที่เกี่ยวข้องกับท้องถิ่นเพื่อให้นักเรียนมีความรู้ความเข้าใจมากขึ้น

มาตรฐานการเรียนรู้

มาตรฐาน ว 4.2 เข้าใจการถ่ายทอดลักษณะทางพันธุกรรม การถ่ายทอดยีนบนโครโมโซม สมบัติ และหน้าที่ของสารพันธุกรรม การเกิด
มิวเทชัน เทคโนโลยีทางดีเอ็นเอ หลักฐาน ข้อมูลและแนวคิดเกี่ยวกับวิวัฒนาการของสิ่งมีชีวิต ภาวะสมดุลของฮาร์ดี-ไวน์เบิร์ก การเกิด
สปีชีส์ใหม่ ความหลากหลายทางชีวภาพ กำเนิดของสิ่งมีชีวิต ความหลากหลาย ของสิ่งมีชีวิต และอนุกรมวิธาน รวมทั้งนำความรู้ไปใช้
ประโยชน์

ตัวชี้วัด ว 4.2 ม.4/11 สืบค้นข้อมูล ยกตัวอย่าง และอภิปรายการนำ เทคโนโลยีทางดีเอ็นเอไปประยุกต์ใช้ทั้งในด้าน สิ่งแวดล้อม
นิติวิทยาศาสตร์การแพทย์ การเกษตรและอุตสาหกรรม และข้อควรคำนึง ถึงด้านชีวจริยธรรม

แนวคิด/หลักการสำคัญ จุดประสงค์การเรียนรู้

พันธุวิศวกรรม คือ การดัดแปลงทางพันธุกรรมซึ่งเป็นการนําเอา 1. เพื่อให้นักเรียนเข้าใจเกี่ยวกับเทคโนโลยี DNA พันธุวิศวกรรม และการ
ความรู้ทางด้านชีววิทยาโมเลกุลและเทคโนโลยีชีวภาพมาประยุกต์ ประยุกต์ให้เทคโนโลยี DNA ในด้านต่างๆได้ (K)
ใช้ร่วมกัน เพื่อทําการปรับเปลี่ยนดัดแปลงลักษณะหรือคุณสมบัติ 2. เพื่อให้นักเรียนสามารถสืบค้นและอธิบายเกี่ยวกับเทคโนโลยี DNA
บางประการของสิ่งมีชีวิตให้เป็นไปตามความต้องการ พันธุวิศวกรรม และการประยุกต์
ให้เทคโนโลยี DNA ได้ (P)
ปัจจุบันเทคโนโลยี DNA มีความก้าวหน้ามาก จึงมีการนํามาใช้ 3. เพื่อให้นักเรียนมีความรับผิดชอบต่องานที่ได้รับมอบหมาย (A)
ในด้านต่างๆ ทั้งด้านการเกษตร เช่น การเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อ พืช
ดัดแปลงพันธุกรรม ด้านการแพทย์ เช่น ยีนบําบัด การผลิตวัคซีน
เซรุ่ม การผลิตฮอร์โมนที่สําคัญต่อร่างกาย ด้านอุตสาหกรรม เช่น
การลดลิกนินในต้นยูคาลิปตัสสําหรับการผลิตกระดาษ

สารบัญ

01 พันธุวิศวกรรม
02 การโคลนยีน
03 การเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อ

พั น ธุ วิ ศ ว ก ร ร ม

(GENETIC ENGINEERING)

ก า ร เ ป ลี่ ย น แ ป ล ง พั น ธุ ก ร ร ม ข อ ง สิ่ ง มี ชี วิ ต ใ ห้ มี ลั ก ษ ณ ะ ที่ ต า ม ต้ อ ง ก า ร

เ ป็ น ก า ร ส ร้ า ง ดี เ อ็ น เ อ ส า ย ผ ส ม ( R E C O M B I N A N T D N A )
โ ด ย เ ชื่ อ ม ต่ อ โ ม เ ล กุ ล ดี เ อ็ น เ อ จ า ก สิ่ ง มี ชี วิ ต ต่ า ง ช นิ ด เ ข้ า ด้ ว ย กั น

การสร้างดีเอ็นเอสายผสม (Recombinant DNA)

GMO

S

(GEnetically Modified organism)

สิ่งมีชีวิตที่สาร
พันธุกรรมเปลี่ยนไป
โดยนำยีนจากสิ่งมี
ชีวิตหนึ่งมาใส่ในยีน
ของอีกสิ่งมีชีวิตอื่น

การโคลนยีน
(CLoning)

เป็นการสร้างสิ่งมีชีวิตที่มีลักษณะพันธุกรรมเหมือนสิ่งมีชีวิตเดิมทุกประการ

แกะดอลลี่
นำนิวเคลียสของเซลล์ร่างกายใส่เข้าสู่ไข่ที่ถูกดูดนิวเคลียสออก

ทำให้เซลล์ไข่มีนิวเคลียสของเซลล์ร่างกาย

ก า ร เ พ า ะ เ ลี้ ย ง เ นื้ อ เ ยื่ อ

(PLANT TISSUE CULTURE)

เ ป็ น ก า ร นำ เ ซ ล ล์ ห รื อ เ นื้ อ เ ยื่ อ ม า เ พ า ะ เ ลี้ ย ง ใ น
อ า ห า ร สั ง เ ค ร า ะ ห์ ที่ ป ร ะ ก อ บ ด้ ว ย ธ า ตุ อ า ห า ร
วิ ต า มิ น แ ล ะ ฮ อ ร์ โ ม น พื ช ใ น ส ภ า พ ป ล อ ด เ ชื้ อ
แ ล ะ มี ก า ร ค ว บ คุ ม ส ภ า ว ะ ต่ า ง ๆ ( แ ส ง อุ ณ ห ภู มิ
แ ล ะ ค ว า ม ชื้ น )

ขั้นตอนการเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อ

ขั้นตอนที่ 1

นำเนื้อเยื่อพืชมาเลี้ยงในอาหารสังเคราะห์

ขั้นตอนที่ 2

นำเนื้อเยื่อจะเจริญเป็นแคลลัส (callus)
ซึ่งเป็นกลุ่มเซลล์ที่รวมกันเป็นกลุ่ม

ขั้นตอนที่ 3

แคลลัสถูกชักนำให้เปลี่ยนแปลงเป็นลำต้น
หรือราก

ขั้นตอนที่ 4

แคลลัสเจริญเป็นต้นพืชที่ประกอบด้วยราก
ลำต้น และใบ ซึ่งสามารถนำไปปลูกต่อได้

การใช้ประโยชน์เทคโนโลยีดีเอ็นเอ (DNA technology)




การประยุกต์ใช้ในทางด้านการแพทย์และเภสัชกรรม

การวินิจฉัยโรค (Genetic testing)

เป็นการตรวจวินิจฉัยดูความผิดปกติเฉพาะโรค
โดยสกัด DNA ออกจากเซลล์ และเพิ่มจำนวนยีนและ
นำไปหาลำดับนิวคลีโอไทด์เทียบกับยีนปกติ

เช่น โรคโลหิตจางชนิดซิกเคิลเซลล์ , โรคฮีโมฟี
เลีย , โรคซิสติกไฟโบรซิส , โรคฮันติงตัน , โรคกล้าม
เนื้อลีบดูเซน

การบำบัดด้วยยีน (gene therapy)

การถ่ายยีนที่ปกติเข้าไปในเซลล์หรือเนื้อเยื่อที่
แสดงอาการผิดปกติ เพื่อให้ยีนนั้นแทรกตัวเข้าสู่จี
โนมของมนุษย์ และควบคุมให้ยีนนั้นควบคุมการ
แสดงออกและสร้างโปรตีนปกติ ซึ่งสามารถบรรเทา
หรือรักษาอาการผิดปกติได้

การสร้างผลิตภัณฑ์ทางเภสัชกรรม

ยีนที่สร้างฮอร์โมนอินซูลินในตับอ่อน
ของมนุษย์

แยก Plasmid DNA จากแบคทีเรีย

การใช้ประโยชน์เทคโนโลยีดีเอ็นเอ (DNA technology)
การประยุกต์ใช้ในทางด้านการเกษตร

การปรับปรุงพันธุ์พืชและสัตว์ให้มีลักษณะหรือคุณสมบัติที่ดีขึ้น หากตัด
ต่อและเคลื่อนย้ายยีนในพืช จะเรียกพืชเหล่านี้ว่า พืชดัดแปรพันธุกรรม
(transgenic plant) แต่หากตัดต่อและเคลื่อนย้ายยีนในสัตว์ จะเรียก
สัตว์เหล่านั้นว่า สัตว์ดัดแปรพันธุกรรม (transgenic animal)

พืชดัดแปรพันธุกรรม (transgenic plant)

การถ่ายยีนบีที่สร้างสารพิษจากแบคทีเรีย การตัดต่อยีนที่สร้างวิตามินเอจากต้นแดฟโฟดิล
(Bacillus thuringiensis ; BT) เข้าสู่ฝ้าย (daffodil) เข้าสู่ข้าว ทำให้ข้าวสามารถสร้าง
และข้าวโพด เพื่อให้สามารถทานแมลงได้ วิตามินเอได้ เรียกข้าวชนิดนี้ว่า ข้าวสีทอง
(golden rice)

สัตว์ดัดแปรพันธุกรรม (transgenic animal)

การตัดต่อยีนโกรทฮอร์โมน (growth hormone) การตัดต่อยีนที่สร้างโปรตีนแอนติธรอมบิน
เข้าสู่ปลาแซลมอนทำให้มีอัตราการเจริญเติบโตเร็ว (anti-thrombin protein) ที่ช่วยป้องกันการเกิด
กว่าปลาแซลมอนทั่วไป ลิ่มเลือดในมนุษย์เข้าสู่แพะ ทำให้เกิดการสร้างและหลั่ง
โปรตีนแอนติธรอมบินออกมาพร้อมกับโปรตีนในน้ำนม
ของแพะ

การใช้ประโยชน์เทคโนโลยีดีเอ็นเอ (DNA technology)
การประยุกต์ใช้ในทางด้านนิติวิทยาศาสตร์

นิติวิทยาศาสตร์ (Forensic science) การตรวจสอบลายพิมพ์ดีเอ็นเอ
(DNA fingerprint) สำหรับการพิสูจน์ตัวบุคคลในกรณีต่างๆ เนื่องจาก
ลำดับดีเอ็นเอของแต่ละบุคคลมีลักษณะเฉพาะจึงมีลำดับดีเอ็นเอที่แตก
ต่างกัน (ยกเว้นแฝดแท้)

ลายพิมพ์ดีเอ็นเอ (DNA fingerprint)
พิสูจน์เอกลักษณ์บุคคลในคดีต่างๆ

คนๆ เดียวกัน ดีเอ็นเอต้องเหมือนกันทั้งหมด

ลายพิมพ์ดีเอ็นเอ (DNA fingerprint)
พิสูจน์ความสัมพันธุ์พ่อแม่ลูก

ลูกได้รับดีเอ็นเอมาจากแม่ครึ่งหนึ่ง และอีกครึ่งหนึ่งของพ่อ

จัดทำโดย



นายธนัช ภิญโญ รหัส 621128032



นางสาวศศิวิมล วงค์ประดิษฐ รหัส 621128034


นายสุทธินันท์ ประสงค์ รหัส 621128041


คณะครุศาสตร์ วิชาเอกชีววิทยา





เสนอ

ผศ.ดร.พัชราวรินทร์ เรือนโต