ฐานความช่วยเหลือเรื่องการงอกของเมล็ด

                                                       กลยุทธ์ในการแก้ไขปัญหา

ธนาคารความรู้เรื่องการงอกของเมล็ด

เมล็ดพืชต่างชนิดกันจะมีส่วนประกอบบางอย่างที่เหมือนกันและบางอย่างแตกต่างกัน  การงอกของเมล็ดถั่วเหลือง ไฮโพคอทิลจะยืดตัวชูใบเลี้ยงให้โผล่ขึ้นมาเหนือระดับผิวดิน การงอกแบบนี้จะพบ
ในพืชบางชนิด เช่น พริก  มะขาม เป็นต้น การงอกของเมล็ดถั่วลันเตา ส่วนของไฮโพคอทิลไม่ยืดตัวทำให้ ้ใบเลี้ยงยังอยู่ใต้ดินเช่นเดียวกับการงอกของเมล็ดพืชใบเลี้ยงเดี่ยวทั่วๆไป หรือใบเลี้ยงคู่บางชนิด เช่น ขนุน มะขามเทศ ส่วนของข้าวโพดงอกแล้วใบเลี้ยงไม่โผล่เหนือดิน  มีแต่ส่วนของใบแท้ที่โผล่ขึ้นมาเหนือดิน

                                                                                                                                                ภาพลำดับการงอกของเมล็ด

ความแข็งแรงของเมล็ดพันธุ์พืช  

    หมายถึงลักษณะรวม ๆ  หลายประการของเมล็ดอันเป็นลักษณะเด่นที่เมล็ดสามารถแสดงออกมาเมื่อนำเมล็ดนั้นไปเพาะในสภาวะแวดล้อมที่แปรปรวนและไม่เหมาะสมเมล็ดที่มีความแข็งแรงสูงจะสามารถงอกได้ดี   ส่วนเมล็ดที่มีความแข็งแรงต่ำไม่สามารถงอกได้หรืองอกได้น้อย

น้ำหรือความชื้น เมื่อเมล็ดได้รับน้ำ เปลือกหุ้มเมล็ดจะอ่อนตัวลงทำให้น้ำและออกซิเจนผ่านเข้าไปในเมล็ดได้มากขึ้น เมล็ดจะดูดน้ำเข้าไปทำให้เมล็ดพองตัวขยายขนาด และมีน้ำหนักเพิ่มขึ้น น้ำจะเป็นตัวกระตุ้นปฏิกิริยาทางชีวเคมีต่างๆ ภายในเมล็ดมีการกระตุ้นการสร้างเอนไซม์เพื่อย่อยสลายสารอาหารที่สะสมในเมล็ด
และแพร่เข้าไปในเอ็มบริโอเพื่อใช้ในการหายใจและการเจริญเติบโตน้ำยังเป็นตัวทำละลายสารอื่นๆที่สะสมในเมล็ดและช่วยในการลำเลียงสารอาหารไปใช้ในการงอก

 ออกซิเจน เมล็ดขณะงอกมีอัตราการหายใจสูง ต้องการออกซิเจนไปใช้ในกระบวนการสลายสารอาหารเพื่อให้ได้พลังงานซึ่งจะนำไปใช้ในกระบวนการเมแทบอลิซึมต่างๆของเซลล์ แต่มีพืชบางชนิด เช่น พืชน้ำสามารถงอกได้ดีในออกซิเจนต่ำ ความชื้นสูง เพราะสลายสารอาหารแบบไม่ใช้ออกซิเจนได้ แต่เมล็ดหลายชนิดจะไม่งอกเลย ถ้าออกซิเจนไม่เพียงพอแม้ความชื้นจะสูง เช่น เมล็ดวัชพืชหลายชนิดที่ฝังอยู่ในดินลึกๆ
เมื่อไถพรวนดินให้เมล็ดขึ้นมาอยู่ใกล้ผิวดิน จึงจะงอกได้

อุณหภูมิ  เมล็ดพืชแต่ละชนิดต้องการอุณหภูมิที่เหมาะสมในการงอกแตกต่างกัน เช่นเมล็ดพืชเขตหนาวจะงอกได้ดีในช่วงอุณหภูมิ 10-20 องศาเซลเซียส เช่น หอม  หัวใหญ่และผักกาดหัว งอกได้ดีที่อุณหภูมิ
20 องศาเซลเซียส แต่ก็มีบางชนิดต้องการอุณหภูมิในช่วงกลางวันและกลางคืนที่ต่างกัน หรือให้อุณหภูมิต่ำสลับกับ
อุณหภูมิสูง การงอกจะเกิดดี เช่น บวบเหลี่ยม ถ้าให้อุณหภูมิ 20 องศาเซลเซียสเป็นเวลา 16 ชั่วโมง สลับกับอุณหภูมิ 30
องศาเซลเซียส เป็นเวลา 8 ชั่วโมงเมล็ดจึงจะงอกได้ดี

แสง เป็นปัจจัยหนึ่งที่ควบคุมการงอกของเมล็ด เมล็ดพืชบางชนิดจะงอกได้ต่อเมื่อมีแสง เช่น วัชพืชต่างๆ
หญ้า ยาสูบ ผักกาดหอม สาบเสือ ปอต่างๆ เป็นต้น เมล็ดพืชอีกหลายชนิดไม่ต้องการแสงในขณะงอก เช่น กระเจี๊ยบ   แตงกวา ผักบุ้งจีน ฝ้าย ข้าวโพด เป็นต้น

สถานการณ์ปัญหาเรื่องการงอกของเมล็ด

   การงอกของเมล็ด

 นายดำและนายแดงเป็นเพื่อนบ้านกัน ทั้งสองชอบปลูกผักสวนครัวไว้กินเอง

ในฤดูฝนท้องฟ้าครึ้มทุกวันนายดำปลูก ผักบุ้งส่วนนายแดงปลูกผักกาดหอม

ผักบุ้งของนายดำเจริญเติบโตดีมาก ส่วนผักกาดหอมของนายแดงกลับไม่งอก

ปัญหาดังกล่าวหากนักเรียนเป็นเพื่อนบ้านของนายดำและนายแดงที่มีความรู้เรื่องการงอกของเมล็ดนักเรียนจะแนะนำและแก้ปัญหาดังกล่าวได้อย่างไรจงวิเคราะห์

ภารกิจของนักเรียน

1.วิเคราะห์ถึงสาเหตุผักกาดหอมของนายแดงที่เมล็ดไม่มีการงอกว่ามีปัจจัยใดบ้างที่เกี่ยวข้อง

2.นักเรียนควรให้คำแนะนำแก่นายแดงให้ปลูกพืชชนิดใดแทนการปลูกผักกาดหอมจงวิเคราะห์  พร้อมอธิบาย

3.จงวิเคราะห์ถึงการเจริญเติบโตของผักบุ้งว่ามีสาเหตุและปัจจัยใดบ้าง

ฐานความช่วยเหลือ

                                                           กลยุทธ์ในการแก้ไขปัญหา

ธนาคารความรู้เรื่องการโคลนนิ่ง

1.การโคลนนิ่งเพื่อการขยายพันธุ์มี2วิธี

1.1 เอ็มบริโอ โคลนนิ่ง(Embryo cloning)

เป็นเทคนิคทางการแพทย์ซึ่งสามารถสร้างคนขึ้นมาใหม่ได้ให้เหมือนกับต้นแบบ ซึ่งอาจเป็นหนึ่ง สอง หรือสาม ซึ่งวิธีการนี้เป็นการลอกแบบการสร้างเด็กแฝดในธรรมชาติ ในส่วนของวิธีการคือการนำอาเซลล์ 1 หรือมากกว่า 1 ออกมาจากตัวอ่อน (ไข่ที่ได้รับการผสมแล้ว)จากนั้นใช้เทคนิคการกระตุ้นให้เซลล์ดังกล่าวพัฒนาขึ้นมาเป็นตัวอ่อนตามที่ต้องการ ซึ่งวิธีการนี้ใช้กันในการสร้างสัตว์โคลนนิ่งหลายสายพันธุ์

1.2 ดีเอโคลนนิ่ง(Deoxyriboncleic acid or DNA cloning)

หรือการแทนที่นิวเคลียสของเซลล์ เป็นเทคนิคที่ใช้เพื่อการจำลองสัตว์ที่มีชีวิตอยู่และเจริญเต็มที่แล้ว ซึ่งแกะที่ชื่อ “ดอลลี่” ซึ่งถูกสร้างขึ้นโดยใช้เทคนิคนี้ ซึ่งวิธีการคือ การนำเอาดีเอ็นเอบางส่วนออกมาจากไข่ของสัตว์ตัวเมีย แล้วแทนที่ดีเอ็นเอที่ได้จากสัตว์ต้นแบบ ซึ่งโตเต็มที่แล้ว จากนั้นใช้วิธีกระตุ้น แล้วนำไปฝังไว้เพื่อให้พัฒนาขึ้นมาในสัตว์ที่เป็นแม่ วิธีการนี้ยังไม่มีการทดลองในมนุษย์ แต่มีความเป็นไปได้ที่จะสามารถสร้างตัวอ่อนของคนที่เติบโตขึ้นมาเหมือนคนต้นแบบได้

2. การโคลนนิ่งเพื่อการรักษา(Therapeutic cloning)
   เป็นการโคลนนิ่งแบบเดียวกันกับดีเอ็นเอแต่มีส่วนแตกต่างกันคือ จะไม่มีการปล่อยให้ไข่ที่ถูกแทนที่ดีเอ็นเอแล้วเติบโตขึ้นเป็นสัตว์หรือคนเต็มตัว แต่จะใช้ประโยชน์จากการพัฒนาของไข่ ที่ถูกแทนที่ดีเอ็นเอและถูกกระตุ้นแล้วซึ่งจะเป็นการสร้างสเต็มเซลล์หรือเซลล์ต้นกำเนิดขึ้นมาด้วยการแยกสเต็มเซลล์ออกมาเพื่อพัฒนาเป็นเนื้อเยื่อหรืออวัยวะหนึ่งอวัยวะใดของคนเต็มรูปแบบ สำหรับนำไปปลูกถ่ายให้กับเจ้าของสเต็มเซลล์ต่อไป ในขณะที่ตัวอ่อนซึ่งถูกแยกสเต็มเซลล์ออกมาแล้วจะถูกทำลาย

วิธีโคลนนิ่ง ในสัตว์ทางวิทยาศาสตร์สามารถทำได้ 2 วิธี คือ

     1. การแยกเซลล์หรือตัดแบ่งตัวอ่อนในระยะก่อนการฝังตัว

        1.1 การแยกเซลล์ (blastomere separation) หลังปฏิสนธิตัวอ่อนระยะ 1 เซลล์จะมีการแบ่งตัวเป็นทวีคูณ จากหนึ่งเป็นสอง สองเป็นสี่ สี่เป็นแปด เรื่อยๆไป หากต้องการทำแฝดเราสามารถทำโดยการแยกเซลล์เดี่ยวๆ ออกมา เช่น หากเป็น 2 เซลล์ ก็นำมาแยกเป็น 1:1 หรือหากเป็น 4 ก็แยกเป็น 4 ส่วน 1:1:1:1 เป็นต้น อย่างไรก็ตามพบว่าการเจริญเป็นตัวอ่อนปกติหรือตัวเต็มวัยตัวอ่อนหลังแบ่งต้อง ประกอบด้วยเซลล์จำนวนหนึ่งที่เพียงพอ หากแบ่งแล้วไม่พอเพียงก็ไม่สามารถเจริญเป็นตัวอ่อนที่ปกติหรือตัวเต็มวัยได้จึงเป็น ข้อจำกัดที่สำคัญอย่างหนึ่ง

1.2 การตัดแบ่งตัวอ่อน( embryo bisection ) ตัวอ่อน ระยะมอรูล่า หรือระยะบลาสโตซีส
สามารถแบ่งเป็น 2 ส่วนเท่าๆ กัน โดยใช้ใบมีดขนาดเล็ก (microblade) ติดกับเครื่องมือพิเศษที่เรียกว่า “micromanipulator” ข้อแตกต่างของการตัดแบ่งระยะ มอรูล่าและระยะบลาสโตซีส คือ แนวการแบ่ง หากเป็นตัวอ่อนระยะมอรูล่าสามารถแบ่งในแนวใดก็ได้ให้สมดุล (symmetry) แต่หาก เป็นตัวอ่อนระยะบลาสโตซีสต้องตัดแบ่งในแนวที่ผ่านเซลล์ภายในที่เรียกว่า อินเนอร์เซลล์แมส (inner cell mass, ICM) ทั้งนี้เพราะ ตัวอ่อนระยะนี้เซลล์ได้มีการเปลี่ยนแปลงไปแล้ว (differentiation) แม้ว่าการโคลนสัตว์แบบการแยกเซลล์หรือการตัดแบ่งตัวอ่อน นี้มีข้อดีคือสามารถทำได้เร็ว ไม่ต้องมีขั้นตอนมากมาย แต่ก็มีข้อจำกัดคือไม่สามารถแบ่งตัวอ่อนได้มากตามจำนวนเซลล์

 

ประโยชน์ของการโคลนนิ่ง 
1.  มีประโยชน์ในการอนุรักษ์พันธุ์สัตว์และพืชหายาก และใกล้สูญพันธุ์ ให้แพร่ขยายจำนวนขึ้น ได้รวดเร็วกว่าการผสมกันตามธรรมชาติ 
2. ช่วยในการทดลองทางการแพทย์ที่ต้องใช้สัตว์ทดลองเป็นจำนวนมาก 
3. เป็นการผลิตสัตว์ที่เปลี่ยนแปลงพันธุกรรมเพื่อเป็นรูปแบบในการทดลองเพื่อรักษาโรคของมนุษย์ 
4.คู่สมรสที่ไม่มีโอกาสให้กำเนิดบุตรด้วยวิธีอื่น อาจมีโอกาสได้บุตรมากขึ้น 
5.เพื่อเป็นการผลิตอวัยวะของสัตว์เพื่อการย้ายฝาก 
6. ด้านการปลูกถ่ายอวัยวะ อาจได้อวัยวะที่เข้ากันได้ ลดความเสี่ยงต่อการใช้ยากดภูมิคุ้มกัน 
7.ช่วยในการผลิตสัตว์ที่เปลี่ยนแปลงพันธุกรรมเพื่อผลิตเภสัชภัณฑ์และสารต่างๆด้วยเทคโนโลยีการสอดแทรกยีน 

8.ทำให้นักวิทยาศาสตร์ได้เข้าใจขบวนการทำงานของยีนและการจำแนกชนิดของเซลล์เพื่อนำไปประยุกต์ใช้ได้ในการแพทย์ เช่นในอนาคตเมื่อเราทราบปัจจัยที่ทำหน้าที่ ปิด หรือเปิดการทำงานของยีน จะสามารถรักษาโรคได้ เช่น ผู้ป่วยสมองตายจากอัมพาต ในอนาคตอาจสามารถกระตุ้นให้เซลล์สมองแบ่งทดแทนเซลล์ที่ตายไปได้ หรือผู้ป่วยที่ไตวาย สามารถกระตุ้นการทำงานและแบ่งตัวเซลล์ไตที่เหลืออยู่ทำหน้าที่ทดแทนได้ 

ข้อเสียของการโคลนนิ่ง 
1 .การทำโคลนนิ่งทำให้เกิดการคัดเลือกสายพันธุ์ที่ดีในการเป็นต้นแบบ ซึ่งปัญหาอยู่ที่ว่าเราใช้อะไรเป็นเกณฑ์ตัดสินว่าลักษณะอย่างใดที่เรียกว่าดี อย่างไรไม่ดีเนื่องจากลักษณะอย่างหนึ่งในสถานการณ์หรือสภาวะหนึ่งอาจเป็นสิ่งดีแต่อีกสถานการณ์หนึ่งอาจจะไม่ดีก็ได้ เช่น ผิวดำ กับ ผิวขาว ดีหรือไม่, กรุ๊ปเลือดอะไร

2. ความเหมือนกันทำให้สูญเสียความมีเอกลักษณ์เและความหลากหลายอันเป็นต้นกำเนิดของวิวัฒนาการ ถ้าทุกคนทุกชีวิต เหมือนกันหมด จะไม่มีการพัฒนาสายพันธุ์ที่ดีขึ้น 
3. การทำโคลนนิ่งในมนุษย์ ก่อให้เกิดปัญหาจริยธรรมมากมายเช่น การทำโคลนนิ่งเพื่อต้องการอวัยวะมาเปลี่ยน แล้วจะถือว่าสิ่งที่โคลนขึ้นมาเป็นมนุษย์ด้วยหรือไม่ หรือเป็นเพียงสิ่งมีชีวิตธรรมดา, ปัญหาทางกฎหมาย ใครเป็นตัวจริง ตัวปลอม, การพิสูจน์บุตร, การค้นหาผู้กระทำผิดในคดีต่าง ๆ

สถานการณ์ปัญหา

สมมติว่าในอีก100ปีข้างหน้าโลกได้มีการโคลนนิ่งเกิดขึ้นอย่างมากมาย เช่นคนมีหน้าตาไม่ดีแต่งงานกับคนที่หน้าตาไม่ดีแต่อยากมีลูกที่เกิดมาหน้าตาดีเหมือนดาราก็พึ่งการโคลนนิ่ง  ทำให้โลกนี้มีแต่คนหน้าตาดีเต็มไปหมดมีคนหน้าตาเหมือนกันมากมายและทำให้โลกมีประชากรเพิ่มขึ้นเป็นจำนวนมาก สัตว์หายากที่ใกล้สูญพันธุ์ก็มีจำนวนเพิ่มมากขึ้นเพราะมีการโคลนนิ่งเพิ่มจำนวน  แต่ทั้งนี้เกิดปัญหาจากการโคลนนิ่งมากมายตามมา โลกเกิดความสับสนวุ่นวาย คดีอาชญากรรมเกิดขึ้นมากมาย  หากท่านเป็นนักวิทยาศาสตร์จะช่วยวิเคราะห์เพื่อลดปัญหาในการทำโคลนนิ่งอย่างไร

ภารกิจ

1.วิเคราะห์ปัญหาความหลากหลายของสิ่งมีชีวิตหลังจากที่คนหันมาโคลนนิ่งกันมากขึ้นพร้อมยกตัวอย่าง

2.วิเคราะห์ว่าการโคลนนิ่งทำให้โลกเกิดความสับสนวุ่นวายได้อย่างไรพร้อมยกตัวอย่างเหตุการณ์

3.วิเคราะห์สาเหตุของการโคลนนิ่งพร้อมอธิบาย

Hello world!

Welcome to WordPress.com. This is your first post. Edit or delete it and start blogging!