My map เร องพ นธ ศาสตร และเทคโนโลย ทาง dna ม.6

เผยแพร่เมื่อ 05/04/2019 14:12

แก้ไขเมื่อ 01/09/2023 21:47

ข้อมูล

ordinary girl🌷

มัธยมปลาย All

ตรงวิธีการอาจจะงงๆหน่อยนะคะ5555 🤣🙏🏻 🥰ภาพหน้าปกจาก Pinterest

ถ้าคิดว่าโน้ตนี้มีประโยชน์ ก็กดติดตามผู้เขียนเพื่อรับแจ้งเตือนเมื่อมีโน้ตใหม่ ๆ มาได้เลย!

ความคิดเห็น

ยังไม่มีความคิดเห็น

สมุดโน้ตแนะนำ

คำถามที่เกี่ยวข้องกับโน้ตสรุปนี้

• 1. และ เทคโนโลยีDNA ครูฉวีวรรณ นาคบุตร โรงเรียนบ้านสวน(จั่นอนุสรณ์) ชลบุรี
• 2. (หรือสายของดีเอ็นเอสายหนึ่ง) ที่ได้จากแมงกะพรุนหรือดอกไม้ทะเลชนิด พิเศษ ซึ่งควบคุมการสร้างโปรตีนที่เรืองแสงได้เองตามธรรมชาติในตัวสิ่งมีชีวิต นั้นๆ หากได้รับการกระตุ้นด้วยช่วงความยาวคลื่นแสงที่เหมาะสม ไปใส่ไว้ในสาย ของดีเอ็นเอที่ทาหน้าที่ควบคุมลักษณะทางพันธุกรรมของปลาม้าลาย จึงทาให้ ปลาม้าลายซึ่งปกติมีลักษณะใสและไม่เรืองแสง เปลี่ยนแปลงลักษณะกลายไป เป็นปลาม้าลายที่เรืองแสงได้ เช่นเดียวกับแมงกะพรุนหรือดอกไม้ทะเลที่เป็น เจ้าของดีเอ็นเอนั้นๆ
• 3. (ขวาสุด) ซึ่งแตกต่างจากปลาม้าลายทั่วไป (ซ้ายสุด) โปรตีนเรืองแสงสีเขียวในแมงกะพรุน และโปรตีนเรืองแสงสีแดงใน ดอกไม้ทะเล เป็นแหล่งกาเนิดของแสงสีต่างๆ ในปลาม้าลายเรืองแสงที่ สร้างขึ้น
• 4. ครูฉวีวรรณ นาคบุตร
• 5. พันธุวิศวกรรม เป็นเทคนิคการสร้าง DNA สายผสม หรือ รีคอมบิแนนท์ DNA(recombinant DNA) ให้ได้สิ่งมีชีวิตที่มีลักษณะตาม ความต้องการ ซึ่งเทคนิคนี้ได้รับการพัฒนาอย่างรวดเร็ว ภายหลังจากการ ค้นพบเอนไซม์ในแบคทีเรียที่สามารถตัดสาย DNA บริเวณที่มีลาดับเบส จาเพาะ ซึ่งเรียกว่า “เอนไซม์ตัดจาเพาะ (restriction enzyme)” และ สามารถเชื่อมสาย DNA ที่ถูกตัดแล้วมาต่อกันได้ด้วย เอนไซม์ DNA ไลเกส (DNA ligase enzyme) ทาให้นักวิทยาศาสตร์สามารถ ออกแบบรูปแบบ DNA สายผสมได้ หากทราบตาแหน่งหรือลาดับเบสใน ตาแหน่งของเอนไซม์ตัดจาเพาะชนิดต่างๆ ครูฉวีวรรณ นาคบุตร
• 6. (Hamilton Smith) และคณะ แห่งสถาบันแพทย์ศาสตร์จอห์น ฮอปกินส์ สหรัฐอเมริกาในปี พ.ศ.2513 และต่อมาได้มีการค้นพบเอนไซม์ที่มีลักษณะเช่นนี้ แต่ตัด จาเพาะในตาแหน่งลาดับเบสต่างออกไปจนถึงปัจจุบันนี้มีการค้นพบเอนไซม์ ตัดจาเพาะมากกว่า 1,200 ชนิด ครูฉวีวรรณ นาคบุตร
• 7.
• 8. เอนไซม์ EcoRI จะมีลาดับเบสจาเพาะในการตัดจะมีจานวน 6 คู่เบส เอนไซม์ HaeIII จะใช้เพียงสี่คู่เบส ครูฉวีวรรณ นาคบุตร
• 9. พิมพ์ตัวเอน -อักษรตัวแรก คือ อักษรตัวแรกของจีนัสแบคทีเรียที่แยกเอนไซม์ ใช้อักษรตัวใหญ่ -ตามด้วยอักษร 2 ตัวแรกของชื่อที่ระบุสปีชีสของแบคทีเรีย ใช้อักษรตัวเล็ก ์ -ต่อไปเป็นสายพันธุ์ของแบคทีเรีย ตามด้วยเลขโรมันแสดงลาดับของเอนไซม์ที่แยกได้จาก แบคทีเรียดังกล่าว เขียนตัวตรง ตัวอย่าง เช่น EcoR อ่านว่า อีโคอาร์วัน ได้มาจาก Escherichia coli RY13 E มาจาก Escherichia co มาจาก coli R มาจากสายพันธุ์ RY13  มาจากลาดับการแยกได้ของเอนไซม์จากแบคทีเรียชนิดนี้
• 10. หลังจากถูกตัดแล้วใน 2 รูปแบบ เช่นในกรณีของการตัดด้วยเอนไซม์ EcoRI จุดตัดจาเพาะจะอยู่ระหว่าง เบส G และ A ซึ่งหลังจากการตัดจะทาให้ได้ปลายสายเดี่ยวทั้ง 2 ปลาย ที่รอยตัดของสาย DNA ซึ่งมีนิวคลีโอไทด์สายเดี่ยวยื่นออกมา เรียกปลาย สาย DNA ที่เกิดขึ้นเช่นนี้ว่า“ปลายเหนียว (sticky end)” แต่ในกรณีของ HeaIII จุดตัดจาเพาะอยู่ระหว่าง GและC (ดังตาราง)เมื่อ ตัดแล้วจะไม่เกิดปลายสาย DNA เป็นสายนิวคลีโอไทด์สายเดี่ยว เนื่องจาก จุดตัดของสาย DNA ทั้งสองเส้นอยู่ตรงกันพอดี ปลายรอย ตัด DNA เช่นนี้เรียกว่า “ปลายทู่ ( bluntend )” ครูฉวีวรรณ นาคบุตร
• 11. แม้ว่าตาแหน่งการตัดจาเพาะของเอนไซม์ตัดจาเพาะแต่ละชนิดจะแตกต่างกัน แต่จะพบว่าลักษณะร่วมกัน คือ การเรียงลาดับเบส ในบริเวณดังกล่าวใน ทิศทางจาก 5 ไปสู่ 3 จะเหมือนกันทั้งสองสายของสาย DNA เอนไซม์ตัดจาเพาะชนิดเดียวกันจะตัดสาย DNA ที่จุดตัดจาเพาะในตาแหน่ง เดียวกัน ไม่ว่า DNA นั้นจะมาจากแหล่งใด ทั้งจาก จุลินทรีย์ พืช สัตว์ และมนุษย์ เอนไซม์ตัดจาเพาะมีให้เลือกใช้มากมาย ส่วนใหญ่เป็นสินค้านาเข้า และมีราคาแพง ครูฉวีวรรณ นาคบุตร
• 12. DNAไลเกส จากการตัดสาย DNA ของสิ่งมีชีวิตต่างชนิดกัน จะนามาเชื่อมต่อกันได้ด้วย เอนไซม์ DNA ไลเกส ซึ่งสามารถเร่งปฏิกิริยาการสร้างพันธะโคเวเลนซ์ ระหว่างสองโมเลกุลของ DNA ให้เชื่อมต่อกันได้จากการตัดและการ เชื่อมต่อสาย DNA นี้ทาให้เกิดสาย DNA สายผสมเกิดขึ้น ในการเชื่อมต่อแม้จะใช้ DNAไลเกส เหมือนกันทั้งปลายเหนียวและปลายทู่ แต่ถ้าเป็นปลายทู่จะไม่มีการสร้างพันธะระหว่างเบสคู่สมของ DNA เดิม และ DNA ที่นามาเชื่อมต่อ ครูฉวีวรรณ นาคบุตร
• 13. ครูฉวีวรรณ นาคบุตร
• 14. รีคอมบิแนนท์ 1. ตัดสาย DNA ด้วยเอนไซม์ตัดจาเพาะ 2. ตัดสาย DNA ในโมเลกุลอื่นด้วยเอนไซม์ตัดจาเพาะชนิดเดียวกัน 3. เชื่อมต่อสาย DNA จาก DNA ต่างโมเลกุลกันด้วยเอนไซม์ DNA ไลเกส เกิด DNA รีคอมบิแนนท์ การสร้าง DNA รีคอมบิแนนท์ เป็นเทคนิคที่เรียกว่าพันธุวิศวกรรม Genetic Engineering
• 15. ครูฉวีวรรณ นาคบุตร
• 16. สายผสมให้คงอยู่และเพิ่มจานวนเพื่อใช้ใน การศึกษาว่า สาย DNA เหล่านั้นควบคุมการสร้างโปรตีนชนิดใด และศึกษาว่า DNA ยีนอะไรบ้าง สิ่งที่จาเป็น คือ จะต้อง เพิ่ม DNA ในบริเวณดังกล่าวให้มากพอที่จะศึกษาได้ การเพิ่ม DNA ที่เหมือนกันนั้นเรียกว่า “การโคลนดีเอ็นเอ (DNA cloning)” หาก DNA บริเวณดังกล่าวเป็นยีนก็อาจ เรียกว่า “การโคลนยีน (gene cloning)” ครูฉวีวรรณ นาคบุตร
• 17. DNA ในพลาสมิด (plasmid) ของแบคทีเรีย ซึ่งถือว่า เป็น DNA พาหะ (vector) สาหรับการโคลน DNA อย่าง หนึ่งในแบคทีเรีย 1 เซลล์ อาจมีพลาสมิด 1 - 300 ชุด เมื่อนา เซลล์แบคทีเรียไปเลี้ยงเพื่อเพิ่มจานวน ชุดของพลาสมิดก็จะเพิ่มขึ้น ด้วย ซึ่งส่วนของDNA ที่ต้องการที่แทรกไว้ไนพลาสมิด ก็จะ เพิ่มขึ้นตามโดยปริยาย หากส่วนของ DNA ที่แทรกไว้เป็นยีนก็ อาจนาไปใช้ประโยชน์ต่อไป ครูฉวีวรรณ นาคบุตร
• 18. อะไร - พลาสมิด เป็น DNA วงแหวนที่อยู่นอกโครโมโซมของแบคทีเรีย มี ความสามารถในการเพิ่มจานวนได้โดยไม่ขึ้นกับการเกิด replication ของ chromosomal DNA และการแบ่งเซลล์ นอกจากนี้พลาสมิดยังสามารถถูก แยกและใส่กลับเข้าสู่เซลล์เจ้าบ้าน (host cell) ได้โดยไม่ยากนัก จึงทาให้เกิด การนาพลาสมิดมาใช้ในการเป็น cloning vectors ชนิดหนึ่ง ทาหน้าที่เป็น พาหะนา DNA หรือ ยีนที่ต้องการเข้าสู่เซลล์แบคทีเรีย
• 19. ในปัจจุบัน E.coli plasmid ถูกนามาใช้ในการทา gene cloning และพันธุวิศวกรรมกันอย่าง กว้างขวาง และ yeast plasmid ก็ได้รับการพัฒนาเพื่อใช้ในการตัดต่อ DNA fragment ขนาดใหญ่ในการศึกษา human genome นอกจากนี้ Agrogacterium tumefaciens Ti plasmid ก็ถูกนามาปรับใช้ในการถ่ายยีน เข้าสู่พืชบางชนิดอีกด้วย Application of genetic engineering คือการประยุกต์ คือ เอาพลาสมิดที่เราคัดเลือกมา แล้วแทรกยีนอื่นเข้าไปใน พลาสมิด แล้วพลาสมิดนั้นก็จะมีคุณสมบัติของยีนใหม่อยู่ด้วยแล้วก็มาคัดเลือก ว่าเราต้องการอันไหน
• 20. นาคบุตร
• 21. ยีนที่ทาให้ แบคทีเรียเซลล์เจ้าบ้านสามารถต้านทานสารพิษจากโลหะหนัก หรือ จากยาปฏิชีวนะเช่น คลอแรมฟีนิคอล (chloramphenicol) หรือ แอมพิซลิน (ampicillin) เป็นต้น ิ ยีนต้านทานยาปฏิชีวนะเหล่านี้สามารถนามาใช้เป็นยีนเครื่องหมาย สาหรับคัดเลือกเซลล์แบคทีเรียที่ได้รับพาหะดีเอ็นเอได้
• 22. พีซีอาร์ ในปัจจุบันสามารถเพิ่มจานวน DNA ในหลอดทดลองได้แล้ว โดยใช้ เครื่องมือที่เรียกว่า “เทอร์มอลไซเคลอร์ (thermal cycler)” โดย เครื่องมือนี้สามารถควบคุมอุณหภูมิให้ปรับเปลี่ยนตามกาหนดเวลาที่ตั้งไว้ได้ ในการโคลนยีนโดยใช้เทคนิคพอลิเมอเรสเชนรีแอกชัน หรือ พีซอาร์ ี (polymerase chain reaction ; PCR) นี้ต้องอาศัยเอนไซม์ DNA พอลิเมอเรส (DNA polymerase) ชนิดพิเศษที่ทนความร้อนหรือ ทนที่ที่มีอุณหภูมิสูงได้โดยเอนไซม์ชนิดพิเศษนี้จะแยกออกมาจากแบคทีเรียที่ อาศัยอยู่บริเวณน้าพุร้อนซึ่งจะทนสภาพอุณหภูมิสูงได้ ครูฉวีวรรณ นาคบุตร
• 23. (thermal cycler) ครูฉวีวรรณ นาคบุตร
• 24. พีซอาร์ ี ปฏิกิริยาในหลอดทดลอง ต้องใช้ 1. DNA แม่แบบ (DNA template) ซึ่งเป็น DNA ที่ต้องการโคลนหรือ เพิ่มจานวน 2. DNA ไพรเมอร์ (DNA primer) เป็น DNA สายสั้นๆ ที่ใช้เกาะกับ DNA ที่ต้องการโคลนเพื่อเป็นจุดเรื่มต้นในการสังเคราะห์สาย DNA 3. นิวคลีโอไทด์ทั้ง 4 ชนิด ประกอบด้วย dATP (A) , dGTP (G) , dCTP (C) และ dTTP (T) 4. เอนไซม์ DNA พอลิเมอเรส ชนิดพิเศษ ครูฉวีวรรณ นาคบุตร
• 25. โดยใช้เทคนิค PCR คือ ขั้นตอนแรกนี้เรียกว่า “Denaturation” เพิ่มอุณหภูมิของเครื่องให้สูงขึ้นจนสาย DNA สายคู่ที่เป็นแม่แบบแยกออกจากกันเป็นสายเดี่ยว (ขั้นนี้อุณหภูมิประมาณ 90C) ขั้นตอนที่สองเรียกว่า “Annealing” ลดอุณหภูมิลง (เหลือประมาณ 55C) จะทาให้ DNA ไพรเมอร์จับกับ DNA แม่แบบสายเดี่ยวแต่ละสายในตาแหน่งที่เป็นจุดเริ่มต้นใน การสังเคราะห์ DNA ด้วยพันธะไฮโดรเจน ขั้นตอนที่สามเรียกว่า “Extension” ปรับอุณหภูมิให้เหมาะสมต่อการทางานของเอนไซม์ DNA พอลิเมอเรส เพื่อให้สร้างสาย DNA สายคู่เพิ่มขึ้น (ช่วงอุณหภูมิที่เหมาะสมต่อ การทางานของเอนไซม์ DNA พอลิเมอเรส คือ ประมาณ 72C-75C) เริ่มกระบวนการในขั้นที่ 1 ใหม่จะได้ DNA สายคู่ 2 สาย เพิ่มเป็น 4 สายคู่ 8 สายคู่ และ 16 สายคู่ ตามลาดับไปเรื่อยๆ จนมากพอกับความต้องการ ครูฉวีวรรณ นาคบุตร
• 26. เชน รีแอกชัน (PCR) ครูฉวีวรรณ นาคบุตร
• 27. DNA ที่ต้องการ ที่มีปริมาณน้อย ให้มากได้อย่างรวดเร็ว แต่อย่างไรก็ตามเทคนิค PCR ยังมีข้อจากัดอยู่ คือ ขั้นตอนการแสดงออกของยีน เช่น การสร้างโปรตีนและขั้นตอนการตรวจสอบ ความผิดพลาดของ DNA ที่สร้างขึ้น เนื่องจากเอนไซม์ที่ใช้ในปฏิกิริยานี้บาง ชนิดไม่มีการตรวจสอบลาดับนิวคลีโอไทด์ของ DNA เหมือนในระบบของเซลล์ สิ่งมีชีวิต อย่างไรก็ดีเทคนิค PCR นี้ ได้นามาใช้กับการเพิ่มปริมาณของ DNA ที่มี อยู่ในปริมาณน้อยให้มีปริมาณมากพอ แล้วจึงนามาโคลนโดยอาศัย พลาสมิด เช่น ในคราบเลือด คราบอสุจิ เนื้อเยื่อบางชนิด เชื้อ HIV, DNA ของ เอ็มบริโอในครรภ์มารดาว่าผิดปกติหรือไม่ รวมทั้ง DNAจากซากของวูลลี แมมมอธ (Woolly mammoth) ด้วยเพื่อดูถึงวิวัฒนาการของสัตว์ชนิดนี้ ครูฉวีวรรณ นาคบุตร
• 28. และ การศึกษาจีโนม ครูฉวีวรรณ นาคบุตร
• 29. ในการวิเคราะห์ DNA (DNA analysis) นั้นจะมีการ แยก DNA ขนาดต่างๆ ออกจากกันโดยอาศัยหลักการ “อิเล็กโทรโฟริซิส (electrophoresis)” โดยให้ DNA ที่ต้องการแยก (DNA ที่ขนาดต่างกัน) ออกจากกันวิ่งผ่านตัวกลางที่เป็นแผ่นวุ้น (ตัวกลางที่เป็นแผ่นวุ้น เช่น อะกาโรสเจล (agarose gel) หรือ พอลิอะคริลาไมด์เจล (polyacrylamide gel) ที่อยู่ภายใน สนามไฟฟ้า เรียกกระบวนการนี้ว่า เจลอิเล็กโทรโฟริซิส (gel electrophoresis) ตามปกติ DNA จะมีประจุเป็นลบ ดังนั้น DNA จะเคลื่อนเข้าหาขั้วบวกของสนามไฟฟ้า และ DNA ที่มีขนาดโมเลกุลใหญ่จะเคลื่อนที่ได้ช้ากว่า DNA ที่มีโมเลกุลขนาดเล็ก ทาให้ DNA ที่มีโมเลกุลขนาดเล็ก เคลื่อนที่ได้มากและอยู่ใกล้ขั้วบวก ส่วน DNA ที่มีโมเลกุล ขนาดใหญ่จะเคลื่อนที่ไปได้น้อย จึงอยู่ใกล้ๆกับจุดเริ่มต้น ทาให้แยก DNA ขนาด ต่างๆกันออกจากกันได้ ครูฉวีวรรณ นาคบุตร
• 30. ครูฉวีวรรณ นาคบุตร
• 31. ไม่มีสี ไม่ สามารถมองเห็นได้ จึงต้องมีการย้อมสี โดยใน เจลอิเล็กโทรโฟริซิส นิยมใช้ อีธิเดียมโบรไมด์ ซึ่ง จะจับกับโมเลกุล DNA และเรืองแสงฟลูออเรส เซนซ์เป็นสีส้มภายใต้แสงอัลตราไวโอเลต
• 32. คือ 1.สถาบันนิติวิทยาศาสตร์ กระทรวงยุติธรรม 2.สถาบันนิติเวชวิทยา สานักงานแพทย์ใหญ่ สานักงานกรมตารวจแห่งชาติ 3.ภาควิชานิติเวชศาสตร์ คณะแพทยศาสตร์ ศิริราชพยาบาล 4.หน่วยมนุษย์พันธุศาสตร์ คณะแพทยศาสตร์ โรงพยาบาลรามาธิบดี 5.โรงพยาบาลจุฬาลงกรณ์ ส่วนที่โรงพยาบาลเอกชนบางแห่ง ก็สามารถรับตรวจ DNA ได้ แต่โรงพยาบาลเอกชนจะส่ง ตัวอย่าง DNA มาให้แล็บของรัฐตรวจสอบอยู่ดี ทั้งนี้สิ่งสาคัญคือ ผู้จะขอรับการตรวจต้องเดินทางไปตรวจพิสูจน์ ณ สถานที่แห่งนั้นเท่านั้น ไม่สามารถส่งตัวอย่างตรวจผ่านทางไปรษณีย์ได้ เพื่อป้องการผลที่ผิดพลาด และการฟ้องร้อง ภายหลัง โดยทั่วไปใช้เวลาการตรวจ DNA นาน 5-7 วัน ค่าใช้จ่ายโดยประมาณอยู่ที่ 6,000-8,000 บาทต่อการตรวจ 1 คน และขึ้นอยู่กับตรวจ เพื่อพิสูจน์อะไร
• 33. นักวิจัยพบว่า จีโนมของสิ่งมีชีวิตชนิดเดียวกัน มีความแตกต่างกัน ซึ่ง สามารถตรวจสอบความแตกต่างนั้นโดยอาศัยการเพิ่มปริมาณ DNA ด้วยวิธี PCR แล้วนาตัดด้วยเอนไซม์ตัดจาเพาะ แล้วนาชิ้น DNA ไปแยกขนาดโดย วิธีการเจลอิเล็กโทรโฟริซิส จะได้รูปแบบของแถบ DNA ที่แตกต่างกัน ดังนั้น รูปแบบของแถบ DNA ที่ปรากฏขึ้นหลังจากตัดด้วยเอนไซม์ตัดจาเพาะจะ สามารถเชื่อมโยงถึงจีโนมของสิ่งมีชีวิตนั้น เรียกความแตกต่างของรูปแบบของ แถบ DNA ที่เกิดจากปฏิกิริยา PCR และการตัดของเอนไซม์ตัดจาเพาะ เหล่านี้ว่า พีซีอาร์-เรสทริกชัน แฟรกเมนท์ เลจท์ พอลิมอร์ฟิซม ึ (restriction fragment length polymorphism: PCR-RFLP) ซึ่ง สามารถใช้เป็นเครื่องหมายทางพันธุกรรม (genetic marker)ได้
• 34. Project) ตั้งแต่ปี พ.ศ. 2533 ได้มีการริเริ่มโครงการจีโนมมนุษย์ (Human Genome Project) เพื่อที่จะศึกษาลาดับนิวคลีโอไทด์ ของมนุษย์ทั้งจีโนม โดยการหาลาดับนิวคลีโอไทด์ของออโทโซม จานวน 22 โครโมโซม และโครโมโซม X และโครโมโซม Y ซึ่ง เป็นโครงการนานาชาติ ในการดาเนินโครงการดังกล่าวมีการศึกษา แผนที่ยีน และแผนที่เครื่องหมายทางพันธุกรรมควบคู่ไปกับการหา ลาดับนิวคลีโอไทด์ ซึ่งนามาสู่การพัฒนาในเชิงเทคโนโลยี และการ ประยุกต์ใช้อย่างมากมายในปัจจุบัน
• 35.
• 36. (Arabidopsis thaliana L. )เป็นพืชชนิดแรกที่มีการ ถอดลาดับพันธุกรรมทั้งหมด (จีโนม) ได้สาเร็จ และประกาศเป็นทางการในปี พ.ศ. 2542 อะราบิดอพซิส ธาเลียนา (ภาพจาก nl:Afbeelding:Zandraket.jpg.)
• 37. Oryza sativa L.) เป็นต้นแบบพืชใบเลี้ยงเดี่ยว มีจีโนมขนาด เล็ก และเป็นพืชเศรษฐกิจที่สาคัญ และประเทศไทยได้เข้าร่วมการศึกษาจีโนม ข้าว โดยศึกษาลาดับนิวคลีโอไทด์ของโครโมโซมแท่งที่ 9
• 38. โรงเรียนบ้านสวน(จั่นอนุสรณ์) ชลบุรี