นักเรียนคิดว่าบันไดเวียน มีลักษณะเหมือนกับสิ่งใด ในร่างกายของเรา ? DNA
ดีเอ็นเอพบอยู่ในส่วนใด ของเซลล์สิ่งมีชีวิต นิวเคลียสของสิ่งมีชีวิตกลุ่ม eukaryote และ บริเวณ nucleoid และ plasmid ของสิ่งมีชีวิตกลุ่ม prokaryote
สารพันธุกรรม
กิจกรรม : #ตามหาสารพันธุกรรม 1. เข้ากลุ่มตามหัวข้อที่ได้รับมอบหมาย 2. ค้นคว้าข้อมูลตามหัวข้อที่ได้รับมอบหมาย 3. กลับกลุ่มตนเอง และแลกเปลี่ยนเรียนรู้จนครบทุกหัวข้อ
โครโมโซม 1. โครโมโซมพบส่วนใด 2. โครโมโซมจะคลายตัวเป็นสายยาว เรียกว่า 3. โครมาทินประกอบด้วย 4. โครมาทิด คือ 5. ส่วนที่ยึดต าแหน่งของโครมาทิดเข้าด้วยกัน คือ นิวเคลียสของสิ่งมีชีวิตกลุ่ม eukaryote และ บริเวณ nucleoid และ plasmid ของสิ่งมีชีวิตกลุ่ม prokaryote โครมาทิน สาย DNA พันกับโปรตีนฮีสโตน เซนโทรเมียร์ (centromere) โครมาทินหดตัวสั้นเป็นแท่งในระหว่างการแบ่งเซลล์
ดีเอ็นเอ 1. ชื่อเต็มของดีเอ็นเอ คือ 2. ดีเอ็นเอมีรูปร่างเป็นอย่างไร 3. หน่วยย่อยของดีเอ็นเอเรียกว่า 4. หน่วยย่อยของดีเอ็นเอมีโครงสร้างประกอบด้วยอะไรบ้าง 5. ดีเอ็นเอจับกับโปรตีนฮิสโตนได้อย่างไร Deoxyribonucleic acid สายยาว 2 เส้น จับกันคล้ายบันไดเวียน นิวคลีโอไทด์ น้ าตาลดีออกซีไรโบส หมู่ฟอสเฟต และไนโตรจีนัสเบส (A T C G) ดีเอ็นเอประจุลบจับกับโปรตีนฮีสโตนประจุบวก
อาร์เอ็นเอ 1. ชื่อเต็มของอาร์เอ็นเอ คือ 2. อาร์เอ็นเอมีรูปร่างเป็นอย่างไร 2. อาร์เอ็นเอแตกต่างจากดีเอ็นเออย่างไรบ้าง 4. อาร์เอ็นเอมีกี่ชนิด อะไรบ้าง จงบอกหน้าที่ของแต่ละชนิด ribonucleic acid สายยาว 1 สาย น้ าตาลไรโบส และไนโตรจีนัสเบส (มีเบส U แทน T) 3 ชนิด คือ messenger RNA. (mRNA) ribosomal RNA (rRNA) และ transfer RNA (tRNA)
ยีนและไนโตรจีนัสเบส 1. ยีน คือ 2. ไนโตรจีนัสเบส คือ 2. ไนโตรจีนัสเบสมีทั้งหมดกี่ชนิด อะไรบ้าง 3. รหัสพันธุกรรม (codon) คือ 4. ท าไมยีนถึงแสดงลักษณะทางพันธุกรรมได้ ล าดับเบสของนิวคลีโอไทด์ช่วงหนึ่งบนสายดีเอ็นเอ เป็นโครงสร้างประกอบด้วยวงแหวนที่มีอะตอมของคาร์บอนและไนโตรเจน 5 ชนิด คือ A T C G U นิวคลีโอไทด์ที่เรียงต่อกัน 3 ชนิด ที่ก าหนดชนิดของกรดอะมิโน สังเคราะห์โปรตีนที่มีความแตกต่างกัน
กรดนิวคลีอิก 1. กรดนิวคลีอิก คือ 2. กรดนิวคลีอิกมีกี่ชนิด อะไรบ้าง 3. หน่วยย่อยของกรดนิวคลีอิก เรียกว่า 4. หน่วยย่อยของกรดนิวคลีอิกมีโครงสร้างประกอบด้วย 5. จงบอกประโยชน์ของกรดนิวคลีอิก เป็นสารชีวโมเลกุลที่มีขนาดใหญ่ท าหน้าที่เก็บ และถ่ายทอดข้อมูล ทางพันธุ์กรรมของสิ่งมีชีวิต มี 2 ชนิดคือ DNA (Deoxyribonucleic acid) และ RNA (Ribonucleic acid) นิวคลีโอไทด์ น้ าตาลที่มีคาร์บอน 5 อะตอม หมู่ฟอสเฟต และไนโตรจีนัสเบส (A T C G และU) ด้านการแพทย์ ด้านการเกษตร ด้านอาชญากรรม
โครโมโซม ดีเอ็นเอ และยีน ความสัมพันธ์ของโครโมโซม ดีเอ็นเอ และยีน โครมาทิน สายดีเอ็นเอ โปรตีนฮีสโตน โครมาทิด เซนโทรเมียร์ นิวคลีโอไทด์ 2. ดีเอ็นเอ (Deoxyribonucleic acid : DNA) 3. ยีน (gene) 1. โครโมโซม (chromosome) เซลล์ นิวเคลีย ส
โครโมโซม ดีเอ็นเอ และยีน โครมาทิน สายดีเอ็นเอ โปรตีนฮีสโตน โครมาทิด เซนโทรเมียร์ ในระหว่างการแบ่งเซลล์ ในขณะที่เซลล์ไม่ได้อยู่ระหว่างการแบ่ง เซลล์ บรรจุอยู่ในนิวเคลียสของเซลล์สิ่งมีชีวิต 1. โครโมโซม (chromosome) - โครมาทินประกอบด้วยสายดีเอ็นเอเกาะกับโปรตีนฮีสโตน - โค รโมโซมจ ะคล ายตัวเป็นส ายย าว เ รียกว่ า โค รม าทิน (chromatin) เซลล์ นิวเคลีย ส - โครมาทิดจะยึดกันที่ต าแหน่ง เซนโทรเมียร์ (centromere) - โครโมโซมจะหดตัวสั้นประกอบด้วย โครมาทิด (chromatid) 2 เส้น สายดีเอ็นเอ (ประจุลบ) จับกับ โปรตีนฮิสโตน (ประจุบวก)
โครโมโซมของมนุษย์มีทั้งหมด 23 คู่ หรือ 46 แท่ง แบ่งออกเป็น 2 ประเภท • โครโมโซมร่างกาย (autosome) จ านวน 22 คู่ • โครโมโซมเพศ (sex chromosome) จ านวน 1 คู่ (XX หรือ XY)
โครโมโซม ดีเอ็นเอ และยีน นิวคลีโอไทด์ สารประเภทกรดนิวคลีอิก ประกอบด้วยย่อย ของนิวคลีโอไทด์(nucleotide) มาเชื่อมต่อ กันเป็นสาย มีโครงสร้างพื้นฐานประกอบด้วย 3 ส่วน 2. ดีเอ็นเอ (Deoxyribonucleic acid : DNA) น้ าตาลดีออกซีไรโบส เ ป็ น น้ า ต า ล ที่ ประกอบด้วยคาร์บอน 5 อะตอม อะ ดีนีน ไทมีน ไซโทมีน กวานีน หมู่ฟอตเฟต (PO4 3- ) ไนโตรจีนัสเบส ประกอบด้วย เบส 4 ชนิด ได้แก่ อะดีนีน (adenine: A) กวานีน (guanine: G) ไซโทซีน (cytosine: C) ไทมีน (thymine: T)
โครโมโซม ดีเอ็นเอ และยีน ล าดับเบสของนิวคลีโอไทด์ช่วงหนึ่งบนสายดีเอ็นเอ ท าหน้าที่ก าหนดลักษณะทางพันธุกรรมต่าง ๆ ของสิ่งมีชีวิต 3. ยีน (gene) นิวคลีโอไทด์ที่เรียงต่อกัน 3 ชนิด จะท าหน้าที่เป็นรหัส พันธุกรรม (codon) ที่ก าหนดชนิดของกรดอะมิโน (amino acid) ซึ่งเป็นหน่วยย่อยของโปรตีนที่เรียงต่อกันเป็นสายยาว
การถ่ายทอดลักษณะทางพันธุกรรม ลักษณะทางพันธุกรรม คือ ลักษณะของสิ่งมีชีวิตที่ถ่ายทอดจากรุ่นหนึ่งไปยังอักรุ่นหนึ่งได้ โดยทางยีนซึ่งเป็นหน่วยพันธุกรรม ซึ่งควบคุมการถ่ายทอดลักษณะต่าง ๆ ของสิ่งมีชีวิต ลักษณะทาง พันธุกรรม จ าแนกได้เป็น 2 ประเภท ดังนี้ 1. ลักษณะทางพันธุกรรมที่มีความแปรผันต่อเนื่อง (continuous variation) เป็นลักษณะทางพันธุกรรมที่ไม่สามารถแยกความแตกต่างได้อย่างชัดเจน เช่น สีผิว ความสูง น้ าหนัก ไอคิวของคน ลักษณะเหล่านี้ถูกควบคุมด้วยสิ่งแวดล้อม 2. ลักษณะทางพันธุกรรมที่มีความแปรผันไม่ต่อเนื่อง (discontinuous variation) เป็นลักษณะทางพันธุกรรมที่มีความแตกต่างกันอย่างชัดเจน เช่น ความสามารถในการห่อลิ้น จ านวนชั้นของตา การถนัดมือขวาหรือมือซ้าย ลักษณะเหล่านี้ถูกควบคุมด้วยยีน ยีนจึงมีอิทธิพล ต่อการควบคุมลักษณะดังกล่าวมาก แต่สิ่งแวดล้อมจะมีอิทธิพลน้อย
ค าศัพท์ทางพันธุศาสตร์ แ ยีน (gene) คือ หน่วยข้อมูลทางพันธุกรรมที่ เป็นหน่วยย่อยของสาย DNA ซึ่ง DNA เป็นหน่วยย่อยของ โครโมโซม แอลลีล หรือ อัลลีล (Allele) คือ รูปแบบของ ยีน ยีนต่างชนิดกันที่เข้าคู่กันได้ หรือ หน่วยกรรมพันธุ์ที่ ต่างชนิดกันแต่อยู่ในต าแหน่ง (Locus) ของโครโมโซมที่ เป็นคู่กัน และควบคุมลักษณะพันธุกรรมเดียวกัน
ค าศัพท์ทางพันธุศาสตร์ แ ฟีโนไทป์(phenotype) คือ ลักษณะที่ปรากฏให้เห็นภายนอกซึ่งเป็นผลมาจากยีน เช่น ต้น สูง ต้นเตี้ย เมล็ดกลม เมล็ดขรุขระ เป็นต้น จีโนไทป์(genotype) คือ ลักษณะของยีนที่อยู่ภายในจะอยู่กันเป็นคู่ ๆ นิยมใช้สัญลักษณ์ เป็นอักษรภาษาอังกฤษตัวพิมใหญ่แทนยีนที่ควบคุมลักษณะเด่น และใช้อักษรตัวพิมเล็กแทนยีนที่ ควบคุมลักษณะด้อย เช่น TT, Tt , tt เป็นต้น แบ่งออกได้เป็น 2 ลักษณะ ได้แก่ 1. พันธุ์แท้ (homozygous) คือ ลักษณะของจีโนไทร์ที่มียีนทั้งคู่เหมือนกันซึ่งอาจ เป็นยีนที่มีลักษณะเด่นทั้งคู่ เช่น TT, RR หรือแสดงลักษณะด้อย เช่น tt , rr เป็นต้น 2. พันธุ์ทาง (heterozygous) คือ ลักษณะของจีโนไทร์ ที่มียีนทั้งคู่แตกต่างกัน โดยมียีนแสดงลักษณะเด่นและยีนที่แสดงลักษณะด้อย เช่น Tt, Rr เป็นต้น
วิธีการหาเซลล์สืบพันธุ์ แ • ใช้กฎการแยก และการรวมกลุ่มกันอย่างอิสระ • แอลลีลที่ควบคุมลักษณะเดียวกันแยกกัน และถ่ายทอดไปพร้อมกับแอลลีลที่ควบคุมอีก ลักษณะเสมอ จีโนไทป์ AABB เซลล์สืบพันธุ์ AB จีโนไทป์ AaBB เซลล์สืบพันธุ์ A B = AB a B = aB จีโนไทป์ AaBbTt เซลล์สืบพันธุ์
การถ่ายทอดลักษณะทางพันธุกรรม การถ่ายทอดลักษณะพันธุกรรมทางโครโมโซมร่างกาย การถ่ายทอดลักษณะทางโครโมโซมร่างกาย พบทั้งรูปแบบความผิดปกติของแอลลีลเด่น และรูปแบบความ ผิดปกติของแอลลีลด้อย ซึ่งจะแสดงลักษณะความผิดปกติออกมาก็ต่อเมื่อคู่ของยีนนั้นเป็นแอลลีลด้อยทั้งคู่แต่หากมีแอลลี ลด้อยเพียงแอลลีลเดียวก็จะไม่แสดงความผิดปกติออกมาเนื่องจากถูกแอลลีลเด่นข่มอยู่ โรคผิวเผือก (Albinism) • ความผิดปกติบนแอลลีลด้อย เกิดจากยีนที่ควบคุมการสร้าง เม็ดสีเมลานินในร่างกายผิดปกติจึงไม่สามารถผลิตเม็ดสีเมลานิ นออกมาได้ ท าให้ร่างกายมีผิวขาวทั้งตัว • จีโนไทด์ ที่แสดงโรคผิวเผือก (Albinism) คือ aa
การถ่ายทอดลักษณะทางพันธุกรรม การถ่ายทอดลักษณะพันธุกรรมทางโครโมโซมร่างกาย โรคนิ้วเกิน (Polydactyly) • ความผิดปกติของแอลลีลเด่น ซึ่งมีจ านวนนิ้วเกินกว่า ปกติ • จีโนไทด์ ที่แสดงโรคนิ้วเกิน (Polydactyly) คือ PP,Pp
การถ่ายทอดลักษณะทางพันธุกรรม การถ่ายทอดลักษณะพันธุกรรมทางโครโมโซมร่างกาย โรคธาลัสซีเมีย (Thalassemia) • ความผิดปกติของแอลลีลด้อย เกิดจากยีนควบคุม การสร้างโปรตีนเฮโมโกลบินในเซลล์เม็ดเลือดแดง ผิดปกติท าให้เกิดภาวะโลหิตจาง • จีโนไทด์ ที่แสดงโรคธาลัสซีเมีย (Thalassemia) คือ tt
การถ่ายทอดลักษณะพันธุกรรมทางโครโมโซมเพศ การถ่ายทอดลักษณะทางโครโมโซมเพศ ซึ่งแสดงออกในแต่ละเพศแตกต่างกัน เนื่องจากเพศหญิงมีโครโมโซมเพศ เป็น XX จึงมีแอลลีลควบคุมมาจากโครโมโซม X ของพ่อและแม่คนละหนึ่งแอลลีล แต่ในเพศชายมีโครโมโซมเพศเป็น XY จึงมี แอลลีลบนโครโมโซม X มาจากแม่เท่านั้น ส่วนแอลลีลบนโครโมโซม Y มาจากพ่อ และเนื่องจากเพศชายมีแอลลีลบนโครโมโซม X เพียงแอลลีลเดียว จึงสามารถแสดงลักษณะที่ผิดปกติออกมาทันทีเมื่อปรากฏแอลลีลด้อยบนโครโมโซม X
โรคตาบอดสี ลักษณะที่ควบคุมด้วยแอลลีลด้อยบนโครโมโซม X หากก าหนดให้ XC แทนยีนควบคุมตาปกติ Xc แทนยีนควบคุมตาบอด สี จีโนไทป์ ฟีโน ไทป์ ชาย หญิง ตาบอด สี ตาปกติ ตาปกติ
การถ่ายทอดลักษณะพันธุกรรมแบบมัลติเปิลแอล ลักษณะที่ถูกควบคุมโดย ลีล ยีนที่มีแอลลีลมากกว่า 2 แอลลีล ท าให้มีลักษณะฟีโนไทป์หลายแบบ หมู่เลือด ABO ถูกควบคุมด้วยแอลลีล 3 แอลลีล ซึ่งมีผลต่อการ สร้างแอนติเจนบนผิวเซลล์เม็ดเลือดแดง ดังนี้ แอลลีล เป็นแอลลีลเด่น ควบคุมการการสร้างแอนติเจนชนิด A แอลลีล เป็นแอลลีลเด่น ควบคุมการการสร้างแอนติเจนชนิด B แอลลีล i เป็นแอลลีลด้อย ควบคุมการไม่สร้างแอนติเจนชนิด A และ B การเข้าคู่กันของแอลลีลในหมู่เลือดระบบ ABO จีโนไทป์ ฟีโนไทป์ หมู่เลือด A หมู่เลือด AB หมู่เลือด B หมู่เลือด O , i , i ii
เพดดีกรี พันธุประวัติ หรือพงศาวลี (Pedigree) เป็นไดอะแกรมแสดงการ ถ่ายทอดลักษณะทางพันธุกรรม ของบุคคลต่าง ๆ ในครอบครัว เดียวกันหลายรุ่น มีประโยชน์ใน การวินิจฉัย หรือ คัดกรองผู้ป่วย เป็นโรคทางพันธุกรรม ใช้ สัญลักษณ์ ดังนี้
วิธีการดูการถ่ายทอดลักษณะของ Pedigree 1. ยีนเด่นบนโครโมโซมร่างกาย (Autosomal dominance) ลักษณะนี้ปรากฏโรคทุก รุ่นเลย เพศชายจะเกิดโรคเท่าๆกับเพศหญิง การถ่ายทอดโรคจากพ่อไปลูกชาย หรือ จากแม่ไปลูก สาวก็ได้
2. ยีนด้อยบนโครโมโซมร่างกาย (Autosomal recessive) ลักษณะการถ่ายทอดโรค จะปรากฏบางรุ่น เพศชายจะเกิดโรคเท่าๆกับเพศหญิง ถ้าพ่อแม่ปกติลูกมีโอกาสเป็นโรคได้
3. ยีนเด่นบนโครโมโซมX ( X-linked dominance) ลักษณะนี้ปรากฏโรคทุกรุ่นเลย (ผู้หญิง › ผู้ชาย) ถ้าพ่อเป็นโรคลูกสาวจะเป็นโรคแน่นอน ไม่มีการถ่ายทอดยีนของโรคจากพ่อไปสู่ลูก ชาย
4. ยีนด้อยบนโครโมโซม X (X-linked recessive) ลักษณะนี้ปรากฏโรคได้บาง รุ่น (ผู้ชาย › ผู้หญิง) ถ้าแม่เป็นโรคลูกชายจะเป็นโรคแน่นอน ไม่มีการถ่ายทอดยีนของโรค จากพ่อไปสู่ลูกชาย
Mutation การเปลี่ยนแปลงทางพันธุกรรม
มิวเทชัน (mutation) มิวเทชันระดับยีน การเปลี่ยนแปลงล าดับนิวคลีโอไทด์ในสายของดีเอ็นเอ ท าให้ยีนเปลี่ยนแปลงไปจาก เดิม โรคโลหิตจางจากเม็ดเลือดแดงรูปเคียว การเปลี่ยนแปลงล าดับนิวคลีโอไทด์ในสายดีเอ็นเอ ท าให้การแปลรหัสกรดอะมิโนผิด ส่งผลต่อการสังเคราะห์ โปรตีนเฮโมโกลบินในเซลล์เม็ดเลือดแดง โดยเซลล์เม็ดเลือดแดงมีรูปร่างผิดปกติและส่งผลต่อการล าเลียงแก๊สซิเจน เม็ดเลือดแดง ปกติ เม็ดเลือดแดงรูปเคียว จะไม่สามารถ ล าเลียงแก๊สออกซิเจนได้ตามปกติ และอุด ตันภายในหลอดเลือด
มิวเทชันระดับ โครโมโซม 1 การเปลี่ยนแปลงที่เกิดกับสายโครโมโซม ท าให้เกิดความผิดปกติทางพันธุกรรม ได้ การเปลี่ยนแปลงรูปร่างของโครโมโซม กลุ่มอาการคริดูซาต์ (Cri du chat syndrome) • โครโมโซมคู่ที่ 5 มีส่วนหนึ่งขาดหายไป • ผู้ป่วยมีอาการปัญญาอ่อน ศีรษะเล็ก การ เจริญเติบโตช้า หน้ากลม ใบหูอยู่ต่ ากว่าปกติ มีเสียง ร้องแหลมคล้ายเสียงแมว • พบประมาณ 1 ใน 50,000 ของการแรกเกิด (พบใน เด็กชายมากกว่าเด็กหญิงในอัตราส่วน 2:1) มิวเทชัน (mutation)
2 การเปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้นจากการเพิ่มขึ้นหรือลดลงของจ านวนโครโมโซมจากจ านวนปกติ การเปลี่ยนแปลงจ านวนของโครโมโซม • โครโมโซมคู่ที่ 21 เกินมา 1 โครโมโซม • ผู้ป่วยมีรูปร่างเตี้ย ตาห่าง หางตาชี้ขึ้น ลิ้นโตคับปาก คอสั้นกว้าง นิ้วมือนิ้วเท้าสั้น ปัญญาอ่อน และผู้ป่วยมี หน้าตาคล้ายกันทุกเชื้อชาติ • พบประมาณ 1 ใน 800 คนของทารกแรกเกิด (แม่ที่มี อายุเกิน 45 ปี มีโอกาสเสี่ยงมีบุตรที่เป็นโรคนี้) กลุ่มอาการดาวน์ (Down’s syndrome) มิวเทชันระดับ โครโมโซม มิวเทชัน (mutation) แอนยูพลอยดี (aneuploid y)
2 การเปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้นจากการเพิ่มขึ้นหรือลดลงของจ านวนโครโมโซมจากจ านวนปกติ การเปลี่ยนแปลงจ านวนของโครโมโซม • โครโมโซมคู่ที่ 13 เกินมา 1 โครโมโซม • ผู้ป่วยมีลักษณะปากแหว่งเพดานโหว่ ตาเล็ก หูหนวก ใบหูต่ า นิ้วมือนิ้วเท้าเกิน หัวใจและไตผิดปกติ สมอง พิการ ปัญญาอ่อน และมักเสียชีวิตหลังคลอดไม่กี่เดือน • พบประมาณ 1 ใน 50,000 คนของทารกแรกเกิด กลุ่มอาการพาทัว (Patau syndrome) มิวเทชันระดับ โครโมโซม มิวเทชัน (mutation)
ยูพลอยดี (euploidy) • Euploidy หรือ polyploidy คือ ภาวะที่มีจ านวนโครโมโซมมากกว่าปกติเป็น ชุด ๆ • ตัวอ่อนที่เป็น polypliody มักมีความผิดปกติมากจนไม่สามารถด ารงชีวิตอยู่ได้ จึงแท้งไปตั้งแต่อยู่ในครรภ์ • สิ่งมีชีวิตนั้นจะเป็นหมัน ไม่สามารถสืบพันธุ์ต่อไปได้ มิวเทชันระดับ โครโมโซม มิวเทชัน (mutation)
มิวเทชัน (mutation) การน าหลักการมิวเทชันมาประยุกใช้ประโยชน์ด้านการเกษตร การสร้างพืชไร้เมล็ด การพัฒนาสายพันธุ์ใหม่
เทคโนโลยีทางดีเอ็นเอ
พันธุวิศวกรรม (genetic engineering) เป็นการสร้างดีเอ็นเอสายผสม (recombinant) จากการเชื่อมต่อโมเลกุลดีเอ็นเอจากสิ่งมีชีวิตต่างชนิด กันเข้าด้วยกัน เพื่อสร้างสิ่งมีชีวิตที่มีลักษณะ หรือ คุณสมบัติตามที่ต้องการ เรียกสิ่งมีชีวิตที่ได้ว่า สิ่งมีชีวิตดัดแปร พันธุกรรม (genetically modified organism ; GMOs)
การโคลน (cloning) การสร้างสิ่งมีชีวิตใหม่ที่มีลักษณะ พันธุกรรมเหมือนสิ่งมีชีวิตต้นแบบทุกประการ
การเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อ (plant tissue culture) น าเซลล์ หรือเนื้อเยื่อมาเพาะในอาหารสังเคราะห์ ในสภาพที่ปลอดเชื้อ และมีการ ควบคุมสภาวะต่าง ๆทั้งแสงสว่าง อุณหภูมิ ความชื้น
เทคโนโลยีทางดีเอ็นเอ ด้านการแพทย์และเภสัชกรรม การตัดต่อพันธุกรรมของสิ่งมีชีวิตเพื่อให้สามารถผลิตยา ฮอร์โมน หรือวัคซีนบางชนิดได้ เช่น ฮอร์โมน อินซูลินส าหรับผู้ป่วยโรคเบาหวาน โกรทฮอร์โมนส าหรับเด็กที่มีลักษณะเตี้ยแคระ เป็นต้น มีกระบวนการ ดังนี้ การผลิตฮอร์โมนอินซูลิน เซลล์ที่สร้างอินซูลิน 1 แยกดีเอ็นเอบริสุทธิ์จากเซลล์แล้ว ตัดชิ้นส่วนดีเอ็นเอที่มียีนที่ท า หน้าที่สร้างฮอร์โมนอินซูลิน ยีนสร้างอินซูลิน 2 แยกโมเลกุลดีเอ็นเอขนาดเล็กที่ ท าหน้าที่เป็นเวกเตอร์ (vector) ซึ่ ง อ า จ เ ป็นโ ค รโ มโ ซ ม ข อ ง แบคทีเรียที่เรียกว่า พลาสมิด (plasmid) โครโมโซม เซลล์แบคทีเรีย พลาสมิด 3 น าชิ้นส่วนดีเอ็นเอที่มียีนสร้างฮอร์โมนอินซูลินมาเชื่อมต่อ กับพลาสมิด ได้เป็นดีเอ็นเอสายผสม (recombinant DNA) ซึ่งจะมีคุณสมบัติในการสร้างฮอร์โมนอินซูลินได้ เซลล์แบคทีเรีย ที่สร้างอินซูลิน 4 น าดีเอ็นเอสายผสมใส่กลับ เข้าสู่เซลล์แบคทีเรีย เพื่อให้ สามารถสร้างฮอร์โมนอินซูลิน 5 น าแบคทีเรียไปเพิ่มจ านวน เพื่อให้มีการสร้างฮอร์โมน อินซูลินเพิ่มมากขึ้น
• การตัดต่อยีนจากแบคทีเรีย Bacillus thuringiensis หรือ BT เข้าสู่ฝ้ายและข้าวโพด เพื่อให้สามารถต้านทาน แมลงได้ ท าให้พืชกลุ่มนี้มีโปรตีนจากยีนของแบคทีเรียที่เป็นพิษต่อแมลงบางกลุ่ม เรียกพืชกลุ่มนี้ว่า ฝ้ายบีทีหรือ ข้าวโพดบีที • การตัดต่อยีนที่สร้างโปรตีนเปลือกไวรัส (coat virus protein gene) เข้าสู่มะละกอ เพื่อให้มะละกอ สร้างโปรตีนที่สามารถต้านทานเชื้อไวรัสที่เป็นสาเหตุของโรคใบด่างจุดวงแหวนได้ • การตัดต่อยีนที่สร้างโปรตีนแอนติธรอมบินที่ช่วยป้องกันการเกิดลิ่มเลือดในมนุษย์เข้าสู่แพะ ท าให้เกิดการสร้างและ หลั่งโปรตีนแอนติธรอมบินออกมาพร้อมกับโปรตีนในน้ านมของแพะ • การตัดต่อยีนที่สร้างวิตามินเอจากต้นแดฟโฟดิล (daffodil) เข้าสู่ข้าว ท าให้ข้าวสามารถสร้างวิตามินเอ ได้ เรียกข้าวชนิดนี้ว่า ข้าวสีทอง (golden rice) เทคโนโลยีทางดีเอ็นเอ ด้านการเกษตร การปรับปรุงพันธุ์พืชและสัตว์ให้มีลักษณะหรือคุณสมบัติที่ดีขึ้น การตัดต่อและเคลื่อนย้ายยีนใน พืช เรียกพืชเหล่านั้นว่า พืชดัดแปรพันธุกรรม (transgenic plant) การตัดต่อและเคลื่อนย้ายยีนใน สัตว์ จะเรียกสัตว์เหล่านั้นว่า สัตว์ดัดแปรพันธุกรรม (transgenic animal) ดังนี้
เทคโนโลยีดีทางเอ็นเอ ด้านนิติวิทยาศาสตร์ การตรวจสอบ ลายพิมพ์ดีเอ็นเอ (DNA fingerprint) ส าหรับการพิสูจน์ตัวบุคคล ในกรณีต่าง ๆ การตรวจหา ผู้กระท าผิดในคดีอาญชญากรรม การตรวจสอบ ความสัมพันธ์ทางสายเลือด
การตรวจสอบลายพิมพ์ดีเอ็นเอ (DNA fingerprint)