พันธุกรรมและความหลากหลาย

68
หน่วยที่ 2 พันธุกรรมและความหลากหลายของสิ่งมีชีวิต กระบวนการถ่ายทอดลักษณะทางพันธุกรรม โครโมโซมและสารพันธุกรรม ความหลากหลายของสัตว์และพืชในท้องถิ่น ความก้าวหน้าของการใช้เทคโนโลยีชีวภาพในปัจจุบัน

Upload: thanyamon-chat

Post on 10-Aug-2015

198 views

Category:

Education


2 download

TRANSCRIPT

Page 1: พันธุกรรมและความหลากหลาย

หนวยท 2พนธกรรมและความหลากหลายของสงมชวต

„ กระบวนการถายทอดลกษณะทางพนธกรรม „ โครโมโซมและสารพนธกรรม „ ความหลากหลายของสตวและพชในทองถน „ ความกาวหนาของการใชเทคโนโลยชวภาพในปจจบน

Page 2: พันธุกรรมและความหลากหลาย

กระบวนการถายทอดลกษณะทางพนธกรรม สงมชวตแตละชนดมลกษณะเฉพาะและแตกตางจากสงมชวตชนดอน ลกษณะตางๆ เหลานไดรบการถายทอดจากรนพอแมไปสรนตอๆ ไป เราเรยกลกษณะนวา ลกษณะทางพนธกรรม

Page 3: พันธุกรรมและความหลากหลาย
Page 4: พันธุกรรมและความหลากหลาย

การแบงเซลล (cell division) ประกอบดวย 2 ขนตอนคอ 1. การแบงนวเคลยส (karyokinesis)

1.1 การแบงนวเคลยสแบบไมโทซส (mitosis) 1.2 การแบงนวเคลยสแบบไมโอซส (meiosis)2. การแบงไซโทพลาซม (cytokinesis)

2.1 แบบทเยอหมเซลลคอดกว (furrow type) 2.2 แบบทมการสรางเซลลเพลท (cell plate)

Page 5: พันธุกรรมและความหลากหลาย

การแบงเซลลแบบไมโทซส (Mitosis)เปนการแบงเพอเพมจ านวนเซลลของรางกาย (somatic cell)

ในขณะทมการเจรญเตบโตในรางกายของพชและสตว หรอเปนการแบงเพอการสบพนธในสงมชวตเซลลเดยว โดยเซลลบางชนดมการแบงตวตลอดเวลาเพอทดแทนเซลลทตายไป เชน เซลลไขกระดก เซลลผวหนง เปนตน แตในเซลลประสาท เซลลกลามเนอลาย และกลามเนอหวใจ เมอมการพฒนาจนมรปรางและหนาทเปนพเศษแลวจะไมมการแบงตวเพอเพมจ านวนอก

ส าหรบในพช สวนของโครงสรางทมอายมากและประกอบไปดวยเนอเยอถาวรจะไมมการแบงเซลลอก แตบรเวณสวนปลายรากและปลายยอดของพช และสวนเนอเยอเจรญ จะมการแบงเซลลแบบไมโทซสอยตลอดเวลา

Page 6: พันธุกรรมและความหลากหลาย

แบงไดเปน 5 ระยะ คอ Interphase Prophase Metaphase Anaphase และ Telophase

Page 7: พันธุกรรมและความหลากหลาย

การแบงเซลลแบบไมโอซส (Meiosis)การแบงเซลลแบบไมโอซส เปนการแบงเพอสรางเซลลสบพนธ การแบงเซลลแบบนนวเคลยสมการเปลยนแปลงโดยลดจ านวนโครโมโซมลงครงหนง ดพลอยด(2n) แฮพลอยด(n)

Page 8: พันธุกรรมและความหลากหลาย
Page 9: พันธุกรรมและความหลากหลาย

แบงออกเปน 2 ระยะใหญๆ คอMeiosis I (Interphase I, Prophase I, Metaphase I,

Anaphase I และ Telophase I)Meiosis II (Prophase II, Metaphase II, Anaphase II และ

Telophase II)

Page 10: พันธุกรรมและความหลากหลาย

ไดศกษาวธการปรบปรงพนธพชและสนใจทางดานพนธกรรม เมนเดลไดผสมพนธถวลนเตาเพอศกษาการถายทอดลกษณะทางพนธกรรม ลกษณะภายนอกของตนถวลนเตาทเมนเดลศกษามหลายลกษณะ แตเมนเดลน ามาศกษาเพยง 7 ลกษณะ โดยแตละลกษณะมความแตกตางกนอยางชดเจน เชน ตนสงกบตนเตย ลกษณะเมลดกลมกบเมลดขรขระ เปนตน ตนถวทเมนเดลน ามาใชเปนพอพนธและแมพนธลวนเปนพนธแททงค

Gregor Johann Mendel

Page 11: พันธุกรรมและความหลากหลาย

เมนเดลไดผสมพนธระหวางตนถวพนธแททมลกษณะแตกตางกน 1 ลกษณะ เชน ผสมพนธดอกสมวงกบพนธดอกสขาว

Page 12: พันธุกรรมและความหลากหลาย

เมนเดลเรยกลกษณะทปรากฏในรนลกท 1 เมลดกลมและลกษณะตนสงวา ลกษณะเดน (dominant) สวนลกษณะทไมปรากฏในรนท 1 แตกลบมาปรากฏในรนท 2 วา ลกษณะดอย (recessive) เชน ลกษณะตนเตย

Page 13: พันธุกรรมและความหลากหลาย

เมนเดลสงเกตเหนวา ลกษณะดอยไมปรากฏในรนท 1 แตปรากฏในรนท 2 อตราสวนระหวางลกษณะเดนกบลกษณะดอยประมาณ 3 : 1 ในสงมชวตมหนวยควบคมลกษณะแตละลกษณะทสามารถายทอดจากพอแมไปยงรนลกได โดยมหนวยทควบคมลกษณะเรยกวา ยน

Page 14: พันธุกรรมและความหลากหลาย

กฎการถายทอดทางพนธกรรมของเมนเดล1. กฎแหงการแยกตว (LAW OF SEGREGATION) มใจความวา “สงทควบคมลกษณะทางพนธกรรมของสงมชวตทสบพนธแบบอาศยเพศมอยเปนคๆ แตละคจะแยกจากกนในระหวางการสรางเซลลสบพนธท าใหเซลลสบพนธแตละเซลลมหนวยควบคมลกษณะนเพยง 1 หนวย และ จะกลบมาเขาคอกเมอเซลลสบพนธผสมกน”

Page 15: พันธุกรรมและความหลากหลาย

2. กฎแหงการรวมกลมอยางอสระ (LAW OF INDEPENDENT ASSORTMENT) มใจความวา “ในเซลลสบพนธจะมการรวมกลมของหนวยพนธกรรม ของลกษณะตางๆ การรวมกลมเหลานเปนไปไดอยางอสระ จงท าใหเราสามารถท านายผลทเกดขนในรนลก และรนหลาน” ลกผสมทมความแตกตางกน 2 ลกษณะ เชน ลกษณะของเมลด และลกษณะสของเมลด โดยผสมพนธระหวางถวลนเตาพนธแทเมลดกลม สเหลอง กบ เมลดยนสเขยว

Page 16: พันธุกรรมและความหลากหลาย

นกพนธศาสตรใชตวอกษรหรอสญลกษณแทนยนแตละยน โดยใชอกษรภาษาองกฤษตวพมพใหญแทนยนทควบคมลกษณะเดน อกษรตวพมพเลกแทนยนทควบคมลกษณะดอย เชน ผลของการถายทอดลกษณะในการผสมพนธระหวางตนถวตนสงกบตนถวตนเตย และการผสมระหวางรนท 1 และในลกรนท 1 เมอยน A ทควบคมลกษณะตนสง ซงเปนลกษณะเดน เขาคกบยน a ทควบคมลกษณะตนเตยซงเปนยนดอย ลกษณะทปรากฏจะเปนลกษณะทควบคมดวยยนเดนลกรนท 1 มลกษณะตนสงหมดทกตน และเมอน าลกรนท 1 มาผสมกนเองจะไดลกรนท 2 ไดลกษณะตนสง : ตนเตย เปน 3:1

ยนเดน ตวพมพใหญ A ยนดอย ตวพมพเลก a

Page 17: พันธุกรรมและความหลากหลาย
Page 18: พันธุกรรมและความหลากหลาย

ลกษณะของพอแมทใชผสมพนธ (P)

ลกษณะทปรากฏลกรนท 1 (F1) ลกรนท 2 (F2) (จ านวนตน)

เมลดกลม x เมลดขรขระ เมลดกลมทงหมด เมลดกลม (5,474) : เมลดขรขระ (1,850)

เมลดสเหลอง x เมลดสเขยว เมลดสเหลองทงหมด

เมลดสเหลอง (6,022) : เมลดสเขยว (2,001)

ฝกอวบ x ฝกคอด ฝกอวบทงหมด ฝกอวบ (882) : ฝกคอด (229)ฝกสเขยว x ฝกสเหลอง ฝกสเขยวทงหมด ฝกสเขยว (428) : ฝกสเหลอง (152)

ดอกทดานขาง x ดอกทยอด ดอกทดานขางทงหมด

ดอกทดานขาง (651) : ดอกทยอด(207)

ดอกสมวง x ดอกสขาว ดอกสมวงทงหมด ดอกสมวง (705) : ดอกสขาว (224)ตนสง x ตนเตย ตนสงทงหมด ตนสง (787) : ตนเตย (277)

Page 19: พันธุกรรมและความหลากหลาย

เพดดกร (pedigree) หรอพงศาวล เปนแผนผงในการศกษาพนธกรรมของคน ซงแสดงบคคลตางๆ ในครอบครว ดงแผนผง

Page 20: พันธุกรรมและความหลากหลาย

ความแปรผนทางพนธกรรมจ าแนกได 2 ประเภท คอ 1. ลกษณะทมความแปรผนแบบไมตอเนอง (discontinuous variation) เปนลกษณะทางพนธกรรมทสามารถแยกความแตกตางไดอยางชดเจน (มหรอไมม, เปนหรอไมเปน) โดยเกดจากอทธพลทางพนธกรรมเพยงอยางเดยว ถกควบคมโดยยนนอยค เชน ลกษณะลกยม ตงห หอลน ตาชนเดยวหรอตาสองชน เปนตน

2. ลกษณะทมความแปรผนแบบตอเนอง (continuous variation) เปนลกษณะทางพนธกรรมทไมสามารถแยกความแตกตางไดเดนชด หรอมหลายระดบ เชน ความสง น าหนก โครงราง สผว ซงเปนลกษณะทไดรบอทธพลจากพนธกรรมและสงแวดลอมรวมกน ถกควบคมโดยยนหลายค

Page 21: พันธุกรรมและความหลากหลาย
Page 22: พันธุกรรมและความหลากหลาย

โครโมโซมและสารพนธกรรมยน (gene) คอ หนวยพนธกรรมทอยบนโครโมโซม (chromosome) มลกษณะเรยงกนเหมอนสรอยลกปด ท าหนาทควบคมลกษณะตางๆ ทางพนธกรรมจากพอแมไปยงลกหลาน ในคนจะมยนประมาณ 50,000 ยน แตละยนจะควบคมลกษณะตางๆ ทางพนธกรรมเพยงลกษณะเดยว ยนทควบคมลกษณะพนธกรรมบางอยางม 2 ชนด คอ 1. ยนเดน (dominant gene) คอ ยนทแสดงลกษณะนนๆ ออกมาได แมมยนนนเพยงยนเดยว แทนดวยตวอกษรพมพใหญ เชน A 2. ยนดอย (recessive gene) คอ ยนทสามารถแสดงลกษณะใหปรากฏออกมาได กตอเมอมยนดอยทงสองยนอยบนคโครโมโซม แทนดวยตวอกษรพมพเลก เชน a

Page 23: พันธุกรรมและความหลากหลาย

โครโมโซม (chromosome) ในเซลลของสงมชวตประกอบดวย นวเคลยส เยอหมเซลล ไซโทพลาซม เมอใชกลองจลทรรศนสองดนวเคลยสของเซลลทก าลงแบงตวจะเหนโครงสรางมลกษณะเปนเสนยาวๆเลกๆขดไปมาเรยกโครงสรางนวา โครมาทน (chromatin) เมอเซลลโครมาทนขดแนนมากขนและหดสนลง จะมลกษณะเปนแทงเรยกวา โครโมโซม (chromosome) โครโมโซมแตละโครโมโซมประกอบดวยแขน 2 ขาง เรยกวา โครมาทด (chromatid) ซงแขนทงสองจะมจดเชอมกนเรยกวา เซนโทรเมยร (centromere)

Page 24: พันธุกรรมและความหลากหลาย

chromatin

gene

Page 25: พันธุกรรมและความหลากหลาย

ในรางกายคนมโครโมโซมทงหมด 46 แทง มาจดเปนค ได 23 ค โดยแบงไดเปน 2 ชนด 1. โครโมโซมรางกาย (autosome) คอ โครโมโซมคท 1-22 เหมอนกนทงหญงและชาย 2. โครโมโซมเพศ (sex chromosome) คอ โครโมโซมอก 1 ค (คท 23) ส าหรบในหญงและชายจะตางกน โดยเพศหญง(XX) เพศชาย(XY) โดยโครโมโซม Y มขนาดเลกกวา X

Page 26: พันธุกรรมและความหลากหลาย

สารพนธกรรม มสมบตเปนกรดนวคลอก (nucleic acid) มหนวยยอยคอ นวคลโอไทด

(nucleotide) ทประกอบดวย หมฟอสเฟต(Phosphate) น าตาลเพนโทส(5C) และไนโตรจนสเบส (N-base) แบงไดเปน 2 ชนด คอ 1. DNA (Deoxyribonucleic acid) พบในนวเคลยสของสงมชวตทวไป มลกษณะเปนสาย 2 สายพนกนเปนเกลยววนขวา (double helix) มหนวยยอยคอ ดออกซไรโบนวคลโอไทด (deoxyribonucleotide) ประกอบดวย หมฟอสเฟต, น าตาลดออกซไรโบส(deoxyribose) และ ไนโตรจนสเบส (N-base) คอ Adenine(A), Thymine(T), Guanine(G), Cytosine(C) โดยทงสองสายมการจบคกนระหวางเบสคสมดวยพนธะไฮโดรเจน ไดแก A = T และ C G

Page 27: พันธุกรรมและความหลากหลาย

2. RNA (Ribonucleic acid) สวนใหญจะพบในไซโทพลาสซมของสงมชวตทวไป และเปนสารพนธกรรมของไวรสบางชนดเทานน มลกษณะเปนสายเดยว มหนวยยอยคอ ไรโบนวคลโอไทด (ribonucleotide) ซงประกอบดวย หมฟอสเฟต, น าตาลไรโบส(ribose) และ N-base คอ Adenine(A), Uracine(U), Guanine(G), Cytosine(C)

Page 28: พันธุกรรมและความหลากหลาย
Page 29: พันธุกรรมและความหลากหลาย
Page 30: พันธุกรรมและความหลากหลาย

ยนบนออโทโซม ยนเดนบนออโทโซม การถายทอดนจะถายทอดจากชายหรอหญงทมยนเดนทงค (พนธแท) หรอมยนเดนคกบยนดอย (พนธทาง) เชน คนแคระ โรคทาวแสนปมยนดอยบนออโทโซม การถายทอดนจะถกควบคมโดยยนดอย ซงเมอดจากภายนอกทงพอและแมมลกษณะปกตแตมยนดอยแฝงอย เรยกวาเปนพาหะ (carrier) ของลกษณะทผดปกต เชน โรคทาลสซเมย ลกษณะผวเผอก

Page 31: พันธุกรรมและความหลากหลาย

ยนบนโครโมโซมเพศ ลกษณะพนธกรรมทผดปกตถก

ควบคมโดยยนดอยบนโครโมโซม X ไดแก โรคตาบอดส, โรคฮโมฟเลย(เลอดไหลไมหยด)ลกษณะพนธกรรมทผดปกตถก

ควบคมโดยยนเดนบนโครโมโซม Xเชน โรคมนษยหมาปา

Page 32: พันธุกรรมและความหลากหลาย

ความผดปกตของโครโมโซมกบโรคทางพนธกรรม เกดจากความผดปกตของโครโมโซม ซงความผดปกตดงกลาวแบงไดเปน 2 แบบ คอ 1. ความผดปกตของออโทโซม เกดจากการเปลยนแปลงของเซลลรางกาย มความผดปกต 2 ชนด คอ 1.1 ความผดปกตทจ านวนออโทโซมในบางคทเกนมาหรอขาดไป 1 โครโมโซม จงท าใหโครโมโซมในเซลลรางกายทงหมดเปน 47 หรอ 45 โครโมโซม ตวอยางความผดปกตทจ านวนออโทโซมในบางคเกนมา มดงน

Page 33: พันธุกรรมและความหลากหลาย

กลมอาการดาวน (Down's syndrome) เกดจากความผดปกตของออโทโซมโดยคท 21 เกนมา 1 แทง ท าใหเดกในระยะแรกเกดจะมตวออนปวกเปยก ศรษะแบน ดงจมกแบน ตาหาง และตาชขนบน ใบหผดรป ปากปดไมสนท มลนจกปาก นวมอสนปอม เสนลายมอขาด ทเทามชองกวางระหวางนวหวแมเทาและนวทสอง ลายเทาผดปกต อาจมหวใจพการแตก าเนด และปญญาออน อายสน พอแมทมอายมากมโอกาสเสยงทลกจะเปนกลมอาการดาวน

Page 34: พันธุกรรมและความหลากหลาย

กลมอาการเอดเวรด (Edward's syndrome) เกดจากความผดปกตของออโทโซมคท 18 เกนมา 1 แทงลกษณะทปรากฏจะมลกษณะหวเลก หนาผากแบน คางเวา หผดปกต ตาเลก นวมอบดงอ และก าเขาหากนแนน หวใจพการ ปอดและระบบยอยอาหารผดปกต มลกษณะปญญาออนรวมอยดวย ผทปวยเปนโรคนมกจะเสยชวตกอนอาย 1 ขวบ

Page 35: พันธุกรรมและความหลากหลาย

กลมอาการพาเทา (Patau's syndrome) เกดจากความผดปกตของออโทโซมค ท 13 เกนมา 1 แทง มลกษณะ คอ มอาการปญญาออน ปากแหวง เพดานโหว หหนวก นวเกน ตาอาจพการหรอตาบอด สวนใหญอายสนมาก

Page 36: พันธุกรรมและความหลากหลาย

1.2 ความผดปกตทรปรางของออโทโซม เปนความผดทออโทโซมบางโครโมโซมขาดหายไปบางสวน เชน โครโมโซมคท 5 หายไป 1 โครโมโซม แตจ านวนโครโมโซมเทากบคนปกต คอ 46 แทง ตวอยางเชน

ความผดปกตของโครโมโซมกบโรคทางพนธกรรม (ตอ)

Page 37: พันธุกรรมและความหลากหลาย

กลมอาการครดชาต (Cri-du-chat syndrome) เกดจากแขนสนของโครโมโซมคท 5 หายไป ลกษณะทพบ คอ มศรษะเลกกวาปกต หนากลม ใบหต ากวาปกต ตาหาง มอาการปญญาออน ลกษณะทเดนชดในกลมอาการนคอ มเสยงรองแหลมเลกคลายเสยงแมวรอง จงเรยกกลมอาการนอกอยางหนงวา Cat-cry-syndrome

Page 38: พันธุกรรมและความหลากหลาย

2. ความผดปกตของโครโมโซมเพศ สวนใหญเกดจากจ านวนโครโมโซมเพศ คอ โครโมโซม X หรอ โครโมโซม Y ขาดหายหรอเกนมาจากปกต และยงถายทอดลกษณะทางพนธกรรมไปสลกหลานอกดวย ความผดปกตน แบงได 2 แบบ คอ 2.1 ความผดปกตทเกดกบโครโมโซม X ม 2 กรณ

ความผดปกตของโครโมโซมกบโรคทางพนธกรรม (ตอ)

Page 39: พันธุกรรมและความหลากหลาย

กลมอาการเทอรเนอร (Turner's syndrome) โครโมโซม X ขาดหายไป 1 โครโมโซม ท าใหเหลอโครโมโซม X เพยงแทงเดยว และเหลอโครโมโซมในเซลลรางกาย 45 แทง พบไดในเพศหญงเปนแบบ 44+XO ลกษณะของผปวย คอ ตวเตย คอมพงพดกางเปนปก แนวผมทายทอยอยต า หนาอกกวาง หวนมเลกและอยหางกน ใบหใหญอยต ามรปรางผดปกต แขนคอก รงไขไมเจรญ ไมมประจ าเดอน เปนหมนมอายยนยาวเทาๆ กบคนปกตทวๆ ไป

Page 40: พันธุกรรมและความหลากหลาย

กลมอาการซเปอรฟเมล (Super female) โครโมโซม X เกนมาจากปกตพบในเพศหญง โครโมโซมเพศเปน XXX หรอ XXXX จงท าใหโครโมโซมในเซลลรางกายเปน 47 โครโมโซม หรอ 48 โครโมโซม ดงนนโครโมโซมจงเปนแบบ 44+XXX หรอ 44+XXXX ลกษณะของผปวยในเพศหญงทวไปดปกต สตปญญาต ากวาระดบปกต ลกทเกดมาจากแมทมโครโมโซมแบบนอาจมความผดปกตเชนเดยวกบแม

Page 41: พันธุกรรมและความหลากหลาย

กลมอาการไคลนเฟลเตอร (Klinefelter'ssyndrome) โครโมโซม X เกนมาจากปกตพบในเพศชาย โครโมโซมเพศเปน XXY หรอ XXXY จงท าใหมโครโมโซมในเซลลรางกายเปน 47 โครโมโซม หรอ 48 โครโมโซม ดงนนโครโมโซมจงเปน 44+XXY หรอ 44+XXXY ลกษณะของผปวยเพศชายจะมลกษณะคลายเพศหญง สะโพกผาย หนาอกโต จะสงมากกวาชายปกต ลกอณฑะเลก ไมมอสจ จงท าใหเปนหมน

Page 42: พันธุกรรมและความหลากหลาย

2.2 ความผดปกตทเกดกบโครโมโซม Y โดยมโครโมโซม Y เกนมาจากปกต ตวอยางเชน ซเปอรเมน (Super men)

โครโมโซมเพศเปน XYY จงท าให โครโมโซมเปน 44+XYY ลกษณะของผปวยในเพศชายจะม รปรางสงใหญกวาปกต มอารมณราย โมโหงาย บางรายมจตใจปกต

และไมเปนหมน

Page 43: พันธุกรรมและความหลากหลาย

ความหลากหลายของสตวและพชในทองถน สงมชวตบนโลกนมจ านวนมากมาย เฉพาะทไดรบการตงชอแลวมประมาณ 2 ลานชนด เชอกนวายงมสงมชวตอกหลายลานชนดทรอการตงชอทยงไมคนพบ รวมทงทอาจก าลงสญพนธไปในทกนาท สงมชวตทตงชอแลวทมจ านวนมากทสด ไดแก แมลง รองลงมา คอ สตวอนๆ และพช สมย อรสโตเตล (Aristotle) นกปรชญากรกโบราณ มนษยเรมมการศกษารวบรวมความหลากหลายของสงมชวต

Page 44: พันธุกรรมและความหลากหลาย

• คาโรลส ลนเนยส(Carolus Linneus) นกพฤกษศาสตร ชาวสวเดนเปนคนแรกทพยายาม จดหมวดหมของสงมชวตทงหมด บนโลก และจ าแนกเปน 2 กลม คอ พชและสตว• โรเบรต วทเทคเกอร (Robert Whittaker) ไดเสนอ การจดจ าแนกสงมชวตเปน 5 อาณาจกร ไดแก อาณาจกรพช สตว เหดรา โปรตสตและแบคทเรย• ปจจบนนกวทยาศาสตรเชอถอทฤษฎการจดสงมชวตเปน 3 กลมทเรยกวา 3 โดเมน ไดแก โดเมนแบคทเรย, โดเมนแบคทเรยโบราณ และ โดเมนยคารยา

Page 45: พันธุกรรมและความหลากหลาย

โดเมน (Domain) แบงออกเปน 1. โดเมนแบคทเรย (Domain Bacteria) ไดแก สงมชวตโปรคารโอต กลมแบคทเรย ซงมความหลากหลายมจ านวนมากทสดใน บรรดาสงมชวตทงหมดในโลก 2. โดเมนแบคทเรยโบราณ (Domain Archaea) ไดแก สงมชวตโปรคารโอต กลมแบคทเรยโบราณ ซงอาศยอยในสงแวดลอมรนแรง เชน ในน าพรอน น าเนาเสย หรอทะเลสาบน าเคมจด 3. โดเมนยคารยา (Domain Eukaya) คอ สงมชวตยคารโอตทงหมด ไดแก พช สตว เหดรา และโปรตสต

Page 46: พันธุกรรมและความหลากหลาย

Domain

Archaea„ แบคทเรยโบราณ ซงทนตอสภาวะแวดลอมเลวราย เชน ทนรอน

ทนกรด ทนเคม

Bacteria„ แบคทเรยทวไป เชน

cyanobacteria

Eukaya„ Protista„ Fungi„ Plantae„ Animalia

Prokaryotic cell

Eukaryotic cell

Page 47: พันธุกรรมและความหลากหลาย

ความหลากหลายของพช

พชเปนสงมชวตทท าหนาทเปนผผลต (producer) ผลตอาหารพวกน าตาล แปง ใหกบสงมชวตชนดอนทไมสามารถสรางอาหารเองได พชมววฒนาการสบเนองมาจากสาหรายเปนเวลากวา 500 ลานปมาแลว ในปจจบนนกชววทยาสามารถจ าแนกพชไดเปนหลายดวชน (Division) ไดแก

Page 48: พันธุกรรมและความหลากหลาย

Kingdom Plantae

กลมไมมทอล าเลยง

Division BryophytaDivision HepatophytaDivision Anthocerophyta

กลมมทอล าเลยง

ไมมเมลด

Division PsilophytaDivision LycophytaDivision SpenophytaDivision Pterophyta

มเมลด

ไมมเปลอกหมเมลด (gymnosperm)

Division ConiferophytaDivision CycadophytaDivision GinkgophytaDivision Gnetophytaมเปลอกหมเมลด

(angiosperm) Division Anthophyta

Page 49: พันธุกรรมและความหลากหลาย

กลมทไมมทอล าเลยง

Division Bryophyta คอ มอส Division Hepatophyta คอ ฮอรนเวรด Division Anthocerophyta คอ ลเวอรเวรด

Page 50: พันธุกรรมและความหลากหลาย

กลมทมทอล าเลยงแตไมมเมลดDivision Psilophyta เปนพชทเรมมทอล าเลยงทแทจรง มล าตนขนาดเลกเปนเหลยม แตกกงเปนคๆ ไมมใบหรอมใบเปนเกลดเลกๆ ไมมรากแตมไรซอยดดดน าและเกลอแร ไดแก หวายทะนอย Division Lycophyta เปนพชทมราก มใบ

ขนาดเลก มใบทยอดเรยงซอนกน เรยกวา strobilus ท าหนาทสรางสปอร ไดแก ชองนางคล ตนตกแก สรอยสกรม หางกระรอก กนกนาร

Page 51: พันธุกรรมและความหลากหลาย

กลมทมทอล าเลยงแตไมมเมลด Division Spenophyta เปนพชทมล า

ตนขนาดเลกสเขยว ตอกนเปนขอและ ปลองเหนไดชดเจน ไดแก หญาถอดปลอง หรอหญาหางมา (equisetum)

Division Pterophyta พชในกลมนคอ เฟน เปนพชทมการสรางสปอรอยภายในอบสปอรจ านวนมากทบรเวณใตใบ ไดแก ผกกด ผกแวน แหนแดง จอกหหน ชายผาสดา เฟนกางปลา เปนตน

Page 52: พันธุกรรมและความหลากหลาย

กลมทมทอล าเลยง มเมลดแตเมลดไมมเปลอกหมหรอ เมลดเปลอย (gymnosperm)

Division Coniferophyta คอ สนสองใบ สนสามใบDivision Cycadophyta คอ ปรงDivision Ginkgophyta คอ แปะกวย Division Gnetophyta คอ มะเมอย

Page 53: พันธุกรรมและความหลากหลาย

กลมทมทอล าเลยง มเมลดทมเปลอกหม (angiosperm)

Division Anthophyta พชในกลมนคอ พชดอก เปนพชทมดอกเปนอวยวะสบพนธ เมลดมรงไขหอหมไดแก สาหรายหางกระรอก กหลาบ ชบา พลดาง เปนตน ซงพชในดวชนนแบงออกเปน 2 กลมยอย คอ พชใบเลยงค (dicotyledon) และพชใบเลยงเดยว (monocotyledon)

Page 54: พันธุกรรมและความหลากหลาย

ความหลากหลายของสตว

สงมชวตในอาณาจกรสตว เปนพวกทมหลายเซลล เซลลจดเรยงตวกนเปนเนอเยอ สตวทกชนดไมสามารถสรางอาหารเองได ตองอาศยอาหารจากสงมชวตอน (heterotrophy) นกชววทยาแบงสตวออกเปนไฟลม ดงน

Page 55: พันธุกรรมและความหลากหลาย

Phylum Porifera มล าตวเปนรพรน มการสบพนธทงแบบอาศยเพศและไมอาศยเพศ เขน ฟองน า

Coelenterata หรอ Cnidariaมชองวางกลางล าตวเปนทอกลวง มอวยวะคลายหนวดทมเขมพษไฮดรา แมงกระพรน ปะการง กลปงหา ดอกไมทะเล

Page 56: พันธุกรรมและความหลากหลาย

Platyhelminthes เปนสตวทมล าตวแบนยาว มปากแตไมมทวารหนก เชน พลานาเรย พยาธตวตด

Nematoda มทางเดนอาหารสมบรณ ไมมระบบเลอด มเพศแยก เชนพยาธไสเดอน พยาธปากขอ พยาธตวจด พยาธเสนดาย

Annelida เปนสตวทมล าตวกลมเปนปลองตอกน มระบบเลอดสวนใหญม 2 เพศ เชนไสเดอนดน ทากดดเลอด ปลงน าจด แมเพรยง

Page 57: พันธุกรรมและความหลากหลาย

Arthopoda มเปลอกแขงหมล าตว แบงล าตวเปน3สวน คอ หว อก และทอง มหนวด มรยางคเปนขอปลอง เชนกง ป แมงมม แมงดา แมลง กงกอ ตะเขบ ตะขาบ

Mollusca มล าตวนม มเปลอกแขงหมภายนอก มไตเปนอวยวะขบถาย เชน หอย หมก

Page 58: พันธุกรรมและความหลากหลาย

Echinodermata มผวหยาบขรขระ มเยอบางๆ หมล าตว รางกายเปนแฉกออกจากล าตวเปนรศม อยในทะเลทงหมดเชน ดาวทะเล เมนทะเล ปลงทะเล

Chordata มชองเหงอก โนโตคอรด ทอประสาทกลวงทางดานหลง และหาง ในชวงเวลาใดเวลาหนงของชวต เชน เพรยงหวหอม แลมเพรย แอมฟออกซส และสตวมกระดกสนหลง

Page 59: พันธุกรรมและความหลากหลาย

ความกาวหนาของการใชเทคโนโลยชวภาพในปจจบนเทคโนโลยชวภาพ (biotechnology) หมายถง การประยกตใชความรทเกยวของกบสงมชวตมาใชในการปรบปรงคณภาพชวตของมนษย ดวยการเพมผลผลต การพฒนาลกษณะทตองการใหเกดขนในสงมชวต โดยการน าความรทางดานเทคโนโลยชวภาพและพนธกรรมมาใช มอย 3 วธ

Page 60: พันธุกรรมและความหลากหลาย

1. การคดเลอกพนธผสม แบงเปน 2 วธ คอ 1.1 การผสมภายในสายพนธเดยวกน (inbreeding) ท าโดยการน าสงมชวตสองตวทมชดอลลลทเหมอนกนมความคลายคลงกนมาผสมกน จะไดสงมชวตทมความคลายคลงกบรนพอรนแมมาก แตกมขอเสย คอ - ลดโอกาสในรนลกในการทจะไดรบถายทอดคอลลลผสมคใหม - เพมโอกาสของการเกดความผดปกตทางพนธกรรมมากขน

Page 61: พันธุกรรมและความหลากหลาย

1.2 การผสมขามสายพนธ (hybridization) น าสงมชวตทมองคประกอบทางพนธกรรมทแตกตางกนมาผสมกน แลวคดพนธจากลกผสมทไดรบลกษณะทดทสดจากพอแมมาเพาะพนธตอไป

Page 62: พันธุกรรมและความหลากหลาย

2. การโคลนหรอการเพาะพนธจากเซลล การโคลน (clone) หมายถง การสรางสงมชวตขนมาโดยไมตองมการปฏสนธระหวางเซลลสบพนธเพศผและเพศเมย แตใชเซลลรางกายในการสรางสงมชวตขนมาใหม สงมชวตทเกดจากการโคลนจะมองคประกอบทางพนธกรรมเชนเดยวกบสงมชวตตนก าเนดทกอยาง เราสามารถโคลนสงมชวตไดทงทเปนพช สตว และสงมชวตอนๆ การโคลนพช ใชวธการปกช า, การเพาะเลยงเนอเยอ ฯลฯ การโคลนสตว เปนการกระท าทยากกวาการโคลนพช แตนกวทยาศาสตรไดพยายามทดลองผลตสตวขนมาโดยใชเทคนคตางๆ เชน การโคลนแกะของ ดร.เอยน วลมต (Dr.Ian Wilmut) ในการสรางแกะดอลล

Page 63: พันธุกรรมและความหลากหลาย
Page 64: พันธุกรรมและความหลากหลาย

3. พนธวศวกรรม (genetic engineering) หมายถง กระบวนการเปลยนแปลงสารพนธกรรม เพอใหไดสงมชวตตามทตองการ เปนการน ายนจากสงมชวตชนดหนงไปใสใหกบดเอนเอของสงมชวตชนดหนง หรออาจเรยกวา "การตดตอแตงยน" ซงประโยชนทไดจากพนธวศวกรรม มดงน 1. การผลตฮอรโมน ปจจบนไดมการผลตฮอรโมนในแบคทเรย และในยสต เชน อนซลน 2. การสรางวคซน เชน วคซนแกโรคกลวน า โรคตบอกเสบ เปนตน 3. การผลตชนสวนดเอนเอ เพอตรวจสอบโรคทางพนธกรรม 4. การปรบปรงสายพนธจลนทรยเพอใหสายพนธใหม หรอเพอผลตวตามนและยา 5. การปรบปรงพนธพชและสตว เพอใหไดพชทมความทนทานตอแมลงศตรพช สวนสตวเพอใหมขนาดใหญและมคณคาทางอาหารมากขน 6. การรกษาดวยยน หรอยนบ าบด (gene therapy) ท าไดโดยใสยนจ าลองแบบทสามารถเขาไปในเซลลของบคคล ซงมความผดปกตทางพนธกรรมนนๆ โดยตรง ซงการรกษาวธนยงคงอยในขนของการทดลอง

Page 65: พันธุกรรมและความหลากหลาย
Page 66: พันธุกรรมและความหลากหลาย
Page 67: พันธุกรรมและความหลากหลาย

7. การท าลายพมพดเอนเอ เทคนคนน าไปใชในการแกปญหาอาชญากรรม หรอพสจนตวบคคลได โดยจะตองใชการตดตวอยางดเอนเอใหแยกออกเปนชนเลกชนนอย จากนนใชกระแสไฟฟาชวยแยกชนสวนออกจากกนตามขนาดเพอท ารปแบบใหเปนแถบรปแบบของแถบดเอนเอ ซงแตละคนจะมเอกลกษณเฉพาะตนทไมเหมอนใคร สามารถน ารปแบบของแถบดเอนเอทเกบตวอยางไดไปเปรยบเทยบกบรปแบบของแถบดเอนเอของบคคลผตองสงสยวาเปนผกออาชญากรรม หรออาจน าไปใชหาความสมพนธระหวางพอแมลก โดยน าดเอนเอของพอและแมมาเปรยบเทยบ 8. โครงการจโนมของมนษย โดย จโนม (genome) หมายถง ชดของยนหรอดเอนเอของสงมชวต หรอ DNA ทมอยทงหมดในเซลลหนงเซลลของสงมชวต ซงจดประสงคหลกของโครงการจโนมของมนษยคอ การแสดงล าดบการเรยงตวของยนทกยนทมอยในจโนมของมนษย

Page 68: พันธุกรรมและความหลากหลาย