เอกสารประกอบการสอน เรื่องวิวัฒนาการ

Biologynsp.wordpress.com

1 เอกสารประกอบการสอน เรอง ววฒนาการ

20 สงหาคม 2555

รวบรวมโดย นางองสนา แสนเยย

ต าแหนงคร

โรงเรยนหนองซนพทยาคม

ส านกงานเขตพนทการศกษามธยมศกษา เขต 22

เอกสารประกอบการสอน เรอง ววฒนาการ




ค าชแจง

คมอเอกสารประกอบการสอนวชาชววทยาเลมนจดท าขนเพอชวยใหผสอนเขาใจขอบเขตของเนอหาสาระทสอประกอบการสอนเรองน เพอเปนแนวทางในการใชสอประกอบการสอนอยางเหมาะสม ซงจะเปนการสงเสรมความเขาใจในเนอหาบทเรยนของผเรยน กระตนความสนใจ ใหความกระจางเกยวกบศพททางวชาการทควรทราบ และเปดโอกาสใหผเรยนไดบรณาการความรทไดรบโดยการอภปรายรวมกน เพอใหการจดการเรยนการสอนมประสทธภาพยงขน โดยเอกสารในเลมน มหวขอดงตอไปน 1. หลกฐานทบงบอกถงววฒนาการของสงมชวต 2. แนวคดเกยวกบววฒนาการ 3. พนธศาสตรประชากร 4. การเปลยนแปลงความถของอลลน

5. การเกดสปชยใหม 6. แบบทดสอบตวอยาง

องสนา แสนเยย ผเรยบเรยง




ววฒนาการ (Evolution)

1. หลกฐานทบงบอกถงววฒนาการของสงมชวต 1.1. หลกฐานซากดกด าบรรพของสงมชวต หลกฐานดกด าบรรพของสงมชวตหรอหลกฐานทางธรณวทยา(geological evidence) เปนหลกฐานซากพชซากสตวในชนหนตาง ๆ ซงเรยกวา ซากดกด าบรรพหรอฟอสซล (fossil) วชาทศกษาซากเหลานเรยกวา บรรพชวนวทยา ( paleontology)

ภาพท 1 รปซากดกด าบรรพของสงมชวต

1.2. หลกฐานกายวภาคเปรยบเทยบ การศกษาเปรยบเทยบของโครงสรางตางๆในตวเตมวย ก าเนด หนาท และการท างานของกลมสงมชวตตางๆ ไดแก Homologous structure และ Analogous structure Homologous structure โครงสรางมาจากจดก าเนดเดยวกนแตท าหนาทตางกน ววฒนาการของโครงสรางนเรยกวา Homology การทมจดก าเนดเดยวกนแสดงวาสงมชวตกลมนมความสมพนธใกลชดกนในเชงววฒนาการ (มบรรพบรษรวมกน)




ภาพท 2 เปรยบเทยบ Homologous structure ของระยางคหนาในสตวมกระดกสนหลงซงจะแตกตางกนในขนาด รปรางและหนาท แตมแบบแผนของโครงสรางคลายคลงกน (สงเกตลกษณะ

กระดกชนตางๆทมสเดยว มาจากจดก าเนดเดยวกน)

Analogous structure โครงสรางของสงมชวตทมาจากจดก าเนดตางกนแตท าหนาทเหมอนกน เรยกววฒนาการของโครงสรางนวา Analogy ในเชงววฒนาการสงมชวตกลมนไมมความสมพนธกนทางบรรพบรษ

ภาพท 3 เปรยบเทยบ ปกนก ปกแมลง โครงสรางมาจากจดก าเนดตางกน แตน าไปใชในการบนเชนเดยวกน

2 แนวคดเกยวกบววฒนาการ 2.1 กฎแหงการถายทอดลกษณะทเกดขนใหม

ชองบปตสตเดลามารก (JeanBaptistedeLarmarck)เปนนกชววทยาชาวฝรงเศสเปนบคคลแรกทไดวางรากฐานทางววฒนาการขนและไดตงทฤษฎขน เรยกวา ทฤษฎของลามารก (Lamarck’s theory) และตพมพในหนงสอ philosophinezoologigueในปพ.ศ.2345เปนทเชอถอกนมากกวา70ปลามารกไดศกษาและจ าแนกพชและสตวและพบวาลกษณะของสงมชวตจะแปรผนไปตามสภาพแวดลอมในอาณาจกรสตวจะมแบบฉบบพนฐานแบบเดยวกนสตวชนดเดยวกนยอมมรปแบบพนฐานเหมอนกนและการเปลยนแปลงของลกษณะใหมทเกดขนยอมเปนประโยชนแกสงมชวตนน ๆ ขอเทจจรงจากการศกษาเหลานท าใหลามารกเสนอทฤษฎววฒนาการของลามารกขน มใจความส าคญคอ




1. สงมชวตและสวนตาง ๆ ของสงมชวตมความโนมเอยงทจะมขนาดเพมขน 2. การเกดอวยวะใหมมผลมาจากความตองการใหมในการด ารงชวต 3. อวยวะใดทถกใชอยเสมอ มความโนมเอยงทจะมการเจรญและมขนาดเพมขน อวยวะใดไมคอยไดใชจะเสอมหายไป ซงพฒนาไปเปนกฎการใชและไมใช (Law of Use and Disuse) 4. การเปลยนแปลงตาง ๆ ทเกดขนทง 3 ประการขางตน สามารถถายทอดไปสลกหลานได เรยกวา กฎแหงการถายทอดลกษณะทเกดขนใหม (LawofInheritanceofAcquiredCharacteristics)อนเปนผลใหเกดการเปลยนแปลง รปรางลกษณะมากขนตามระยะเวลาลามารกไดอธบายลกษณะคอยาวของยราฟวา ยราฟในอดตนนคอสนกวาปจจบน ยราฟตองยดคอขนกนยอดไมทอยสง ๆ เมอเปนเชนนนาน ๆ จงท าใหลกหลานยราฟคอคอย ๆ ยาวขนและลกษณะดงกลาวสามารถถายทอดลกษณะไปสลกหลานได ในยคนนไดรบการเชอถอมากแตในปจจบนความเชอนไดหมดไปเนองจากการถายทอดลกษณะทางพนธกรรมของสงมชวตไมไดเกดจากการฝกปรอหรอการใชอยเสมอ

ภาพท 4 แนวคดทเกยวกบยราฟทมลกษณะคอและขายาวของลามารก 2.2. ทฤษฎการคดเลอกโดยธรรมชาตของดารวน

ชารลส ดารวน เปนนกธรรมชาตวทยาไดเดนทาง ไปกบเรอส ารวจ บเกล ของรฐบาลองกฤษ ซงเดนทางไปส ารวจและท าแผนทของฝงของทะเลทวปอเมรกาใต ดารวนไดประสบการณ จากการศกษาพชและสตวทมอยเฉพาะทหมเกาะกาลาปากอส (Galapagos) แหงเดยวในโลกดารวนไดสงเกตนกกระจอกทอยบรเวณหมเกาะกาลาปากอสและนกฟนช (finch)หลายชนดพบวาแตละชนดมขนาดและรปรางของจงอยปากแตกตางกน ตามความ เหมาะสมแกการทจะใชกนอาหารแตละประเภท นกฟนชมลกษณะคลายนกกระจอกมากแตกตางกน เฉพาะลกษณะของจงอยปากเทานน ดารวนเชอวาบรรพบรษของนกฟนชบนเกาะกาลาปากอสนาจะ สบเชอสายมาจากนกฟนชบนแผนดนใหญแตเนองจากการเปลยนแปลงทางและเกดการแปรผนทางพนธกรรม ของบรรพบรษนกฟนช มาเปนเวลานานจนเกด ดารวนไดชอวาเปนบดาแหงวชาววฒนาการ ทฤษฎการคดเลอกโดยธรรมชาตของดารวนดงนคอ “ความแปรผนทเหมาะสมกบสงมชวตใด ๆ กตามยอมมสวนชวยใหสงมชวตสามารถด ารงชวตได ในสงแวดลอมนนๆ สวนความแปรผนทไมเหมาะสมท าใหสงมชวตถกก าจดไปดวยเหตนเมอเวลาลวงเลยไปนานขนลกษณะทเหมาะสมกจะสะสมไป




นานขน ลกษณะทเหมาะสม กจะสะสมไปนานขน เกดสงมชวตแตกตาง จากเดมมากมาย จนในทสดกเกดสงมชวตสปชสใหม”

ภาพท 5 นกฟนชชนดตางๆบนหมเกาะกาลาปากอส

3.พนธศาสตรประชากร 3.1. พนธศาสตรประชากร ประชากรหมายถงกลมของสงมชวตทอาศยอยรวมกนในพนทหนงๆโดยสมาชกในประชากรของสงมชวตนนสามารถสบพนธระหวางกนไดและให ลกทไมเปนหมน ในประชากรหนงๆจะประกอบดวยสมาชกทมยนควบคมลกษณะตางๆจ านวนมาก ยนทงหมดทมอยในประชากรในชวงเวลาหนงเรยกวายนพล(genepool)ซงประกอบดวยแอลลล(allele)ทกแอลลลจากทกยนของสมาชกทกตวในประชากรนนดงนนพนธศาสตรประชากร เปนการศกษาเกยวกบการเปลยนแปลงความถของยน (gene frequency) หรอการเปลยนแปลงความถของแอลลล( allele frequency) ทเปนองคประกอบทางพนธกรรมของประชากร และปจจยทท าใหความถของแอลลลเปลยนแปลง สงทนาสนใจคอเราจะศกษาความถของแอลลลในประชากรไดอยางไร 3.2.การหาความถของแอลลลในประชากร สงมชวตทเปนดพลอยในแตละเซลลมจ านวนโครโมโซมเพยง 2 ชด และแตละยนจะม 2 แอลลล ดงนนถาเรารจ านวนจโนไทปแตละชนดของประชากร เราจะสามารถหาความถของจโนไทป ( genotype frequency) และความถของแอลลลในประชากรไดจากตวอยางดงนในกลมประชากรไมดอกชนดหนงทลกษณะสดอกถกควบคมโดย ยน 2 แอลลล คอ R ควบคมลกษณะดอกสแดงเปนลกษณะเดน และ r ควบคมลกษณะดอกสขาวซงเปนลกษณะดอย ในประชากรไมดอก 1,000 ตน มดอกสขาว 40 ตน และดอกสแดง 960 ตน โดยก าหนดใหเปนดอกสแดงทมจโนไทป RR 640 ตน และดอกสแดงมจโนไทป Rr 320 ตน ดงแสดง




ภาพท 6 ความถของจนโนไทปและความถของแอลลลในประชากรไมดอก

ดงนนในประชากรไมดอกนจะมความถของแอลลล R = 0.8 และความถของแอลลล r = 0.2 ถาประชากรไมดอกนมโอกาสผสมพนธไดเทาๆกน นกเรยนคดวาความถของแอลลล และความถของจโนไทปในประชากรรนตอไปเปนอยางไร

3.3 ทฤษฎของฮารด-ไวนเบรก จ เอช ฮารด ( G.H. Hardy ) และดบเบลย ไวนเบรก ( W. Weinberg ) ไดศกษายนพลของประชากร และไดแสนอทฤษฎของฮารดไวนเบรก(Hardy–WeinbergTheorem)ขนโดยกลาววาความถของแอลลลและความถของจโนไทปในยนพลของประชากรจะ มคาคงทในทกๆรน ถาไมมปจจยบางอยางมาเกยวของ เชน มวเทชน การคดเลอกโดยธรรมชาต การอพยพ แรนดอมจเนตกดรฟท (random genetic drift) และการถายเทเคลอนยายยน ( gene flow) เปนตน ซงปจจยดงกลาวกจะไดศกษาในหวขอตอไปเราสามารถทฤษฎของ ฮารด-ไวนเบรก ไดจากตวอยางประชากรไมดอกในภาพท 19-15 พบวายนพลของประชากรรนพอแมนนมความถของแอลลล R = 0.8 และ r = 0.2 ถาสมาชกทกตนในประชากรมโอกาสผสมพนธไดเทาๆกนแลวเซลลสบพนธเพศ ผ และเซลลสบพนธเพศเมยทมแอลลล R มความถ = 0.8 และ r มความถ = 0.2 เมอมการรวมกนของเซลลสบพนธ ประชากรไมดอกในรนลกจะมจโนไทปดงแสดงในภาพ

ภาพท 7 แสดงการรวมกลมของเซลลสความถของจโนไทปของประชากรในรนลก




ดงนนภาพท แสดงการรวมกลมของเซลลสความถของจโนไทปของประชากรในรนลกมดงน RR = 0.64 2Rr = 0.32 rr = 0.04 และจากความถของจโนไทปในรนลกดงกลาว แสดงวาความถของแอลลลในรนลกมความถของแอลลล R = 0.8 และ r = 0.2นนคอ ประชากรไมดอกในรนลกยงคงมความถของจโนไทป และความถของแอลลลเหมอนประชากรในรนพอแม หรออาจกลาวไดวายนพลของประชากรอยในภาวะสมดลของ ฮารด-ไวนเบรก ( Hardy – Weinberg Equilibrium หรอ HWE ) จากตวอยางประชากรไมดอกสแดง และสขาวทกลาวมาแลวนน สของดอกไมเปนลกษณะทางพนธกรรมทควบคมดวยยน 2 แอลลล คอ R และ r จะอธบายสมการของ ฮารด-ไวนเบรก ไดดงน ก าหนดให p คอความถของแอลลล R = 0.8 q คอความถของแอลลล r = 0.2 และ p + q = 1 นนคอ ผลรวมความถของแอลลลของยนหนงๆในประชากรมคาเทากบ 1 ดงนนอาจกลาวไดวา p = 1 – q หรอ q = 1 – p เมอเซลลสบพนธรวมตวกน ความถของจโนไทปในรนตอไปจะเปนไปตามกฎของการคณคอ ความถของจโนไทป RR คอ p2 = ( 0.8 )2 = 0.64 ความถของจโนไทป rr คอ q2 = ( 0.2 )2 = 0.04 และความถของจโนไทป Rr คอ 2pq = 2(0.8)(0.2) = 0.32 เมอรวมความถของทกจโนไทปจะมคาเทากบ 1 นนคอ p2 + 2pq + q2 = 1 จากสมการของฮารด-ไวนเบรก สามารถน ามาใชหาความถของแอลลล และความถของจโนไทปของยนพลในประชากรไดดงนนเมอประชากรอยในสมดลของฮารด-ไวนเบรก ความถของแอลลล และความถของจโนไทปในยนพลของประชากรจะคงท ไมมการเปลยนแปลงไมวาจะถายทอดพนธกรรมไปกรนกตาม หรออกนยหนงคอ ไมเกดววฒนาการนนเองประชากรจะอยในสมดลของฮารด-ไวนเบรกได จะตองมเงอนไขดงน 1. ประชากรมขนาดใหญ 2. ไมมการถายเทเคลอนยายยนระหวางกลมประชากร 3. ไมเกดมวเทชน ซงจะท าใหเกดการเปลยนแปลงของแอลลลในประชากร 4. สมาชกทกตวมโอกาสผสมพนธไดเทากน 5. ไมเกดการคดเลอกโดยธรรมชาต โดยสงมชวตทกตวมโอกาสอยรอด และประสบความส าเรจในการสบพนธไดเทาๆกน 3.4. การประยกตใชทฤษฎของฮารด-ไวนเบรก เราสามารถน าทฤษฎของฮารด-ไวนเบรก มาใชประโยชนในการคาดคะเนความถของแอลลลทเกยวของกบโรคทางพนธกรรม ในยนพลของประชากร เชนโรคโลหตจางชนดซกเคลเซลล ถาทราบจ านวนคนทเปนโรคนซงถกควบคมดวยยนดอย จะสามารถประมาณจ านวนประชากรทเปนพาหะของยนทท าใหเกดโรคนได ตวอยางเชน ในประชากรทางภาคตะวนออกเฉยงเหนอ จงหวดหนงมคนเปนโรคโลหตจางชนดซกเคลเซลล จ านวน 9 คน จากจ านวนประชากรทงหมด 10,000 คน ดงนนจะสามารถคาดคะเนความถของแอลลลทท าใหเกดโรคในประชากรของจงหวด นได โดยก าหนดใหจโนไทป aa แสดงลกษณะของโรคโลหตจางชนดซกเคลเซลล




ดงนนความถของ aa คอ q2 = 9/10000 = 0.0009 q = 0.3 แสดงวาในประชากรแหงน มความถของแอลลลทท าใหเกดโรคโลหตจางชนดซกเคลเซลล เทากบ 0.03 หรอประมาณรอยละ 3 นนเอง 4. การเปลยนแปลงความถของอลลน 1. การคดเลอกโดยธรรมชาต 2. การผาเหลา (mutation) และการแปรผนทางพนธกรรม 3. การอพยพและการเคลอนยายประชากร 4. ขนาดของประชากร 5. รปแบบของการผสมพนธ 4.1. การคดเลอกโดยธรรมชาต ในสงมชวตทกชนด ความสามารถในการสบพนธจะเพมจ านวนไดสงมาก หากไมมปจจยทจ ากดการเพมจ านวนแลว สงมชวตทงหลายคงจะลนโลก แตตามทเปนจรง จ านวนของสงมชวตคอนขางจะคงท เนองจากกระบวนการคดเลอกโดยธรรมชาต (natural selection) ซงอาศยหลกเกณฑพนฐานวาจะไมมลกษณะทางกรรมพนธชดเดยวทเหมาะสมตอสภาพความเปนอยของสงมชวตในแตละแหลงทอยอาศย ฉะนนการคดเลอกโดยธรรมชาตจงตองมปจจยส าคญ คอ ความสามารถในการสบพนธของสงมชวตเพอการถายทอดลกษณะแตกตางทเกดขนตามธรรมชาต และสงมชวตนนตองอยใตอทธพลของสงแวดลอมผลของการคดเลอกโดยธรรมชาตจะไดสงมชวตทมลกษณะสปชสเดยวกนทมความแตกตางกนอยางเหนไดชดทางกรรมพนธ ซงเรยกวาโพลมอรฟซม(polymorphism) ตวอยางเชน สและลวดลายบนเปลอกหอย : หอยชนด Cepaea memorials เปลอกมสเหลอง น าตาลชมพ สมแดง และยงมชนดทมลวดลายเปนเสนพาดไปตามเปลอก จากการศกษาพบวาในแหลงทอยทมลกษณะเรยบๆ เชน บรเวณโคลนตมหรอทรายจะพบหอทมลกษณะเปลอกเปนสเรยบๆมากกวาลกษณะอนๆสวนในปาหญาจะพบวามหอยทเปลอกลายมากกวาลกษณะอนแตในทบางแหงกพบหอยทงเปลอกมลายและหอยเปลอกสเรยบอยในทเดยวกนซงพบวาหอยเปลอกสเรยบมความทนทานตอการเปลยนแปลงอณหภมไดดกวาหอยเปลอกลาย ดงนนนอกจากความสมพนธของเหยอและผลาแลว ยงนาจะเกยวของกบการปรบตวทางสรระอกดวย

ภาพท 8 หอย Cepaea memorials ทมลายเปลอกตางกน




สของผเสอกลางคน ผเสอกลางคนชนด Bristom betularia ซงมอยมากในประเทศองกฤษอาศยอยตามตนไมทมไลเคนสเกาะอยเตม สตวของมนจงเปนสออนจางซงชวยใหมนอ าพรางตวไดด จนกระทงประมาณป 1845 ซงเปนชวงปทมการปฏวตอตสาหกรรมในเขตเมอง จะมเขมาควนจากปลองควนของโรงงานอตสาหกรรมฟงกระจายไปทวในอากาศ เรมมผพบผเสอกลางคนสปชสเดยวกนนแตมสด าเขมขนกวาเดมปรากฏขนในเขตเมองแมนเชสเตอร ซงเปนเขตทมการอตสาหกรรมใหญและมกลมควนจา โรงงานอตสาหกรรมท าลายพวกไลเคนสตามเปลอกไม และท าใหตนไมมสด าเตมไปหมด ตอมในชวงเวลาไมถงรอยปพบผเสอกลางคนทมสด าเพมขนอยางรวดเรว จนเกอบทงหมดเปนผเสอสด า

ภาพท 9 การปรบตวของผเสอกลางคนชนดเดยวกนแตอยในสภาพแวดลอมตางกน

4.2. การผาเหลา (mutation) และการแปรผนทางพนธกรรม การผาเหลา (mutation) เปนปรากฏการณทเกดขนตามธรรมชาตของสงมชวตการผาเหลา หรอมวเทชนมทงทเกดกบเซลลรางกายซงเรยกวาโซมาตคมวเทชน (somatic mutation) และทเกดกบเซลลสบพนธเรยกวาแกมตคมวเทชน (gametic mutation) มวเทชนทมผลตอขบวนการววฒนาการมาก คอ มวเทชนทเกดกบเซลลสบพนธ เนองจากสามารถถายทอดไปสรนตอๆไปได มวเทชนท าใหเกดการแปรผนทางพนธกรรม นอกจากนนในกระบวนการสบพนธแบบอาศยเพศ จะมการแบงเซลลดวยวธไมโอซสเพอสรางเซลลสบพนธ ในกระบวนการไมโอซสจะมครอสซงโอเวอร (crossing over) โดยมการแลกเปลยนชนสวนของโฮโมโลกสโครโมโซมซงมผลท าใหอลลลของยนเกดการเปลยนต าแหนงไดรวมทงการรวมกลมกนอยางอสระของโครโมโซม ทแยกตวจากคของมนแลวเปนผลใหยนตางๆ ได รวมกลมกนใหมในแตละรน ดงนน การสบพนธแบบอาศยเพศจงชวยใหยนตางๆ ทงเกาและใหมไดมโอกาสรวมกลมกน (gene recombination) ในรปแบบตางๆ ทงขบวนการมวเทชนและขบวนการสบพนธแบบอาศยเพศเปนสาเหตทท าใหสงมชวตเกดความแปรผนทางพนธกรรมอยางมากมาย 4.3.การอพยพของสมาชกในประชากร สงมชวตบางชนดมการอพยพเขาหรอออกของสมาชก สงผลให มการหมนเวยนพนธกรรมหรอทเรยกวาการไหลของยน (gene flow) เกดขนระหวางประชากรยอยๆ ซงการอพยพจะท าใหสดสวนของอลลลเปลยนแปลงไป ในประชากรทมขนาดใหญมากๆ การอพยพเขาหรออพยพออกของสมาชกอาจจะเกอบไมมผลตอสดสวนของยนในกลมประชากรเลย แตถาประชากรมขนาดเลก เมอมสมาชกอพยพออกไปท าใหกลมประชากรสญเสยยนบางสวน ท าใหมโอกาสในการถายทอดหรอแลกเปลยนยนกบกลมยนนนนอยลงไป หรอไมมโอกาสเลยในทางกลบกน การอพยพเขาของประชากรในกลมประชากรขนาดเลก จะท าใหเกด




การเพมพนบางสวน หรอบางยนใหมเขามาในประชากร มผลท าใหเกดความแปรผนทางพนธกรรมของประชากร 4.4.ขนาดของประชากร การเปลยนแปลงขนาดของประชากร มบทบาทส าคญตอการเปลยนแปลงความถยนและโครงสรางของยนพล (gene pool) ซงเกดจากโอกาส หรอความบงเอญ หรอจากภยธรรมชาต ประะชากรทมขนาดใหญและมการผสมพนธแบบสมจะไมพบวามการเปลยนแปลงความถของยนมากมายอยางมนยส าคญ แตถาเปนประชากรขนาดเลกจะมผลอยางมาก การเปลยนแปลงผกผนทางพนธกรรมอยางฉบพลนอยางไมมทศทางแนนอน หรอการเปลยนแปลงความถของยนอยางฉบพลนโดยเหตบงเอญตามธรรมชาตทเกดขนแบบสม ไมสามารถคาดการณทศทางการเปลยนแปลงความถของยนไดแนนอนเชนนเรยกวาเจเนตกดรฟต(geneticdrift)เปนกลไกทส าคญอยางหนงทท าใหความถของยนมการเบยงเบนจนเกดการเปลยนแปลงความถของยน

แผนภาพท 10 ภาพแสดงปรากฏการณ เจเนตกดรฟต ของแมลงหว

ตวอยาง ของปรากฏการณนไดแก ววฒนาการของสตวชนดใหมทเกดขนตามหมเกาะตางๆ ใน

มหาสมทรแปซฟก ดงตวอยางของแมลงหวชนดตางๆ ทเกดบนหมเกาะฮาวาย หมายเหต : gene pool หมายถง ยนโดยรวมซงแลกเปลยนกนระหวางสงมชวต โดย เฉพาะในเผาพนธเดยวกน เปรยบเหมอนมบอของยน ซงสงมชวตน ามาฝากและน าไปใช 5. ก าเนดสปชย 5.1. ความหมายของสปชส 1.1 สปชสทางดานสณฐานวทยา หมายถง สงมชวตทแตกตางกนในลกษณะทางสณฐานและโครงสรางทางกายวภาคของสงมชวต ใชเปนแนวคด ในการศกษาอนกรมวธาน 1.2 สปชสทางดานชววทยา หมายถง สงมชวตทสามารถผสมพนธกนไดในธรรมชาต ใหก าเนดลกทไมเปนหมนแตถาเปนสงมชวตตางสปชสกน กอาจใหก าเนดลกไดเชนกนแตเปนหมน แนวคดของสปชสทางดานชววทยาโดยพจารณาความสามารถในการผสมพนธและใหก าเนดลกหลานทไมเปนหมน ในธรรมชาตมสงมชวตตางสปชสกนอยดวยกนจ านวนมาก กลไกทแบงแยกการสบพนธมผลยบยงมใหเกดการผสมาจแบงไดเปน 2 ระดบ คอพนธขามสปชส อ 1. กลไกแบงแยกระดบกอนไซโกต (prezygotic isolating mechanism) เปนกลไกปองกนไมใหเกด




การปฏสนธ อนประกอบดวยความแตกตางในเรองตอไปน 1.1 ระยะเวลาผสมพนธ หรอฤดกาลผสมพนธทตางกน (temporal isolation) 1.2 สภาพนเวศวทยาทแตกตางกน (ecological isolation) 1.3 พฤตกรรมการผสมพนธทแตกตางกน (behavioral isolation) 1.4 โครงสรางอวยวะสบพนธทแตกตางกน (mechanical isolation) 1.5 สรรวทยาของเซลลสบพนธทแตกตางกน (genetic isolation) 2. กลไกแบงแยกระยะหลงไซโกต (postzygotic isolating mechanism) ถาหากในกรณทกลไกแบบแรกลมเหลวยงสามารถควบคมไดโดย 2.1 ลกทผสมไดตายกอนวยเจรญพนธ 2.2 ลกทผสมไดเปนหมน 2.3 ลกทผสมลมเหลว 5.2. การเกดสปชสใหม 2.1 การเกดสปชสใหมจากการแบงแยกทางภมศาสตร กลไกการเกดสปชสใหมลกษณะน เกดจากประชากรดงเดมในรนบรรพบรษทเคยอาศยอยในพนทเดยวกน เมอมอปสรรคมาขวางกน เชน ภเขา แมน า ทะเล เปนตน ท าใหประชากรในรนบรรพบรษทเคยอาศยอยในพนทเดยวกน เกดการแบงแยก ออกจากกนเปนประชากรยอยๆและไมคอยมการถายเทเคลอนยายยนระหวางกน ประกอบกบประชากรแตละแหงตางกมการปรบเปลยน องคประกอบทางพนธกรรมเปนไปตามทศทางการคดเลอกโดยธรรมชาตจนกระทงเกดเปนสปชสใหม

ภาพ 11 การเกดสปชสใหมของกงในมหาสมทรแปซฟกและทะเลคารเบยนจากกงสปชส เดยวกนแตถกแยกกนดวยสภาพทางภมศาสตร เนองจากประชากรไดแยกกนอยตามสภาพ ภมศาสตรจนขาดการตดตอกนเปนเวลานาน เนองจากมสงกดขวางทางภมศาสตร ผล ท าใหเกด sub species เปน species ใหม กระรอก 2 สปชสในรฐอรโซนา ประเทศสหรฐอเมรกาซงมลกษณะใกลเคยงกนมาก แตพบวาอาศยอยบรเวณขอบเหว แตละดานของแกรนดแคนยอนซงเปนหบผาทลกและกวาง นกชววทยาเชอกนวากระรอก 2 สปชส นเคยอยใน สปชสเดยวกนมากอน ทจะเกดการแยกของแผนดนขน




2.2 การเกดสปชสใหมในเขตภมศาสตรเดยวกน เปนการเกดสปชสใหมในถนอาศยเดยวกบบรรพบรษ โดยมกลไกมาปองกนท าใหไมสามารถผสมพนธกนได แมวาจะอยในพนทเดยวกนกตาม การเกดสปชสใหมลกษณะนเหนไดชดเจนในววฒนาการของพช เชน การเกดพอลพลอยดของพชในการเพมจ านวนชดของโครโมโซม

ภาพ 12 กลวยพนธตาง ๆ

การพฒนากบววฒนาการ 1. การดอสารฆาแมลง ตวอยางเชนการใชสาร DDT ปราบแมลงศตรทไดผลดมากในระยะแรกเมอประมาณ 50 ปมาแลว แตปจจบนสารดงกลาวไมสามารถท ารายแมลงหลายรอยชนดได โดยทแมลงสามารถสรางเอนไซมยอยสลายสาร DDT ไดกอนทจะออกฤทธมผลใหเกดการดอสารดงกลาว 2. การดอยาปฏชวนะ เปนการปรบตวของเชอแบคทเรยบางชนด เชน แบคทเรยทท าใหเกดวณโรค หนอง ฝ ปวดทอง ทองรวง อนเนองมาจากการคดเลอกโดยธรรมชาตโดยกลไกทางพนธกรรมของเชอแบคทเรย ทมตอยาปฏชวนะทมนษยไดพฒนาและสงเคราะหขนมา อาจมาจากสาเหตทเชอโรคเหลานไดรบสารเคมในตวยาทต ากวาขนาด แลวท าใหเกดการเปลยนแปลงพนธใหมทสามารถอยรอดได




แบบฝกหด เรองววฒนาการ

1. ขอบเขตและเปาหมายของประเดนทจะเรยนร ทนกเรยนและครก าหนดรวมกน ………………………………………………………………………………………………………..………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..……………….. 2. แตละกลมไดผลการสบคนและผลการศกษาเหมอนกนหรอแตกตางกนอยางไร เพราะเหตใด ………………………………………………………………………………………………………..……………………………………………………………………………………………………………………………………………………..………………………….. 3. จากภาพ 19.2 ซากดกด าบรรพทพบในชนหนใดมอายมากทสด เพราะเหตใด ………………………………………………………………………………………………………..……………………………………………………………………………………………………………………………………………………..………………………….. 4. เมอเปรยบเทยบความซบซอนของโครงสรางซากดกด าบรรพทพบในหนชนลางกบหนชนบน แลว มโครงสรางซบซอนแตกตางกนหรอไม อยางไร ………………………………………………………………………………………………………..……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..………………….. 5. ระหวางสตวมกระดกสนหลงและสตวไมมกระดกสนหลง มโอกาสเกดซากดกด าบรรพ แตกตางกนอยางไร ………………………………………………………………………………………………………..……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..………………….. 6. หลกฐานจากซากดกด าบรรพบอกอะไรแกเราบาง ………………………………………………………………………………………………………..………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 7. จากภาพแสดงววฒนาการของมา มลกษณะใดบางทเปลยนแปลงไป และการเปลยนแปลงท เกดขนใชเวลานานเทาใด ………………………………………………………………………………………………………..……………………………………………………………………………………………………………………………………………..……………………………………………………………………………………………………………………………………………………..………………………….. ………………………………………………………………………………………………………………..………………………….. 8. จากการสบคน ซากดกด าบรรพมลกษณะใกลเคยงกบสงมชวตกลมใด เพราะเหตใดจงจดอย ในกลมสงมชวตดงกลาว ………………………………………………………………………………………………………..……………………………………………………………………………………………………………………………………………..……………………………………………………………………………………………………………………………………………………..………………………….. ………………………………………………………………………………………………………………..………………………….. 9. ซากดกด าบรรพมลกษณะแตกตางจากสงมชวตในกลมทกลาวขางตนอยางไร ………………………………………………………………………………………………………..……………………………………………………………………………………………………………………………………………………..………………………….. ………………………………………………………………………………………………………..……………………………………………………………………………………………………………………………………………………..…………………………..




10. ซากดกด าบรรพนสนบสนนการเกดววฒนาการไดอยางไร ………………………………………………………………………………………………………..……………………………………………………………………………………………………………………………………………..……………………………………………………………………………………………………………………………………………………..………………………….. ………………………………………………………………………………………………………………..………………………….. 11. โครงสรางของรยางศคหนาของสตวเหลานมความคลายคลงกนอยางไร ………………………………………………………………………………………………………..……………………………………………………………………………………………………………………………………………………..………………………….. ………………………………………………………………………………………………………..…………………………………… 12. ความคลายคลงกนจะบอกถงความสมพนธทางววฒนาการไดหรอไม อยางไร ………………………………………………………………………………………………………..……………………………………………………………………………………………………………………………………………..……………………………………………………………………………………………………………………………………………………..………………………….. 13. การเจรญเตบโตระยะใดทมความคลายคลงกนมาก เพราะเหตใด ………………………………………………………………………………………………………..……………………………………………………………………………………………………………………………………………..……………………………………………………………………………………………………………………………………………………..………………………….. 14. การเจรญเตบโตของเอมบรโอของคนคลายคลงกบสงมชวตใดมากทสด ………………………………………………………………………………………………………..……………………………………………………………………………………………………………………………………………..……………………………………………………………………………………………………………………………………………………..………………………….. 15. จากภาพ 19.5 บอกอะไรแกเราบาง ………………………………………………………………………………………………………..……………………………………………………………………………………………………………………………………………..……………………………………………………………………………………………………………………………………………………..………………………….. 16. จากตาราง 19.1 จะอธบายความใกลชดกนทางดานววฒนาการของสงมชวตอน ๆ กบคนได อยางไร ………………………………………………………………………………………………………..……………………………………………………………………………………………………………………………………………………..………………………….. ………………………………………………………………………………………………………..……………………………………………………………………………………………………………………………………………………..………………………….. 17. จงใชแนวคดของลามารก ในการอธบายการเปลยนแปลงรปรางของยราฟทมลกษณะคอและ ขายาวขนไดอยางไร ………………………………………………………………………………………………………..……………………………………………………………………………………………………………………………………………………..………………………….. ………………………………………………………………………………………………………..……………………………………………………………………………………………………………………………………………………..………………………….. 18. จากภาพ 19.11 ถานกฟนซมาจากบรรพบรษเดยวกนและสงมชวตไมมการเปลยนแปลง จะงอยปากของนกฟนซจะแตกตางกนหรอไม อยางไร




………………………………………………………………………………………………………..……………………………………………………………………………………………………………………………………………………..………………………….. ………………………………………………………………………………………………………..……………………………………………………………………………………………………………………………………………………..………………………….. 19. จงอธบายเกยวกบการเกดนกฟนซหลายสปชสบนหมเกาะกาลาปากอส โดยใชทฤษฎของ ดารวน ………………………………………………………………………………………………………..……………………………………………………………………………………………………………………………………………………..………………………….. ………………………………………………………………………………………………………..……………………………………………………………………………………………………………………………………………………..………………………….. 20. แนวคดของลามารกกบดารวนเหมอนหรอแตกตางกนอยางไร ………………………………………………………………………………………………………..……………………………………………………………………………………………………………………………………………………..………………………….. ………………………………………………………………………………………………………..……………………………………………………………………………………………………………………………………………………..………………………….. 21. จากค ากลาวทวา แมลงทไดรบสารฆาแมลงท าใหมความตานทานตอสารฆาแมลงมากยงขน นกเรยนเหนดวยหรอไม เพราะเหตใด ………………………………………………………………………………………………………..……………………………………………………………………………………………………………………………………………………..………………………….. ………………………………………………………………………………………………………..……………………………………………………………………………………………………………………………………………………..………………………….. 22. จงเปรยบเทยบความแตกตางระหวางววฒนาการระดบจลภาคกบววฒนาการระดบมหภาค การคดเลอกโดยธรรมชาตและการคดเลอกพนธของมนษยแตกตางกนอยางไร ………………………………………………………………………………………………………..……………………………………………………………………………………………………………………………………………………..………………..……………………….. ………………………………………………………………………………………………………..……………………………………………………………………………………………………………………………………………………..………………………….. 23. การแปรผนทางพนธกรรม มวเทชน และการคดเลอกโดยธรรมชาต ท าใหเกดววฒนาการ ของสงมชวตอยางไร ………………………………………………………………………………………………………..……………………………………………………………………………………………………………………………………………………..…………………………………..…….. ………………………………………………………………………………………………………..……………………………………………………………………………………………………………………………………………………..………………………….. 24. เหตใดการสบพนธแบบอาศยเพศของสงมชวตจงมความส าคญตอการคดเลอกโดยธรรมชาต ………………………………………………………………………………………………………..……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..………………………….. ………………………………………………………………………………………………………..……………………………………………………………………………………………………………………………………………………..…………………….…………………..




25. การทยราฟมคอยาวขน ชอง ลามารก และ ชาลส ดารวน อธบายปรากฎการณนอยางไร ………………………………………………………………………………………………………..……………………………………………………………………………………………………………………………………………………..………………………..……………….. ………………………………………………………………………………………………………..……………………………………………………………………………………………………………………………………………………..……………………..………………….. 26. จากภาพซากดกด าบรรพของหอยโขง หมายเลข 1 มอายประมาณ 10 ลานป หมายเลข 10 มอายประมาณ 3 ลานป - หอยเหลานมความเหมอนหรอแตกตางกนอยางไร ………………………………………………………………………………………………………..……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..………………………….. ………………………………………………………………………………………………………..…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….……..………………………….. - ขอมลนแสดงใหเหนถงววฒนาการอยางไร ………………………………………………………………………………………………………..……………………………………………………………………………………………………………………………………………………..………………….…………………….. ………………………………………………………………………………………………………..……………………………………………………………………………………………………………………………………………………..……………………..………………….. - ถาซากดกด าบรรพหมายเลข 3 4 5 และ 6 ขาดหายไป จะสรปไดอยางไร ………………………………………………………………………………………………………..…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….………………………….. ………………………………………………………………………………………………………..……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..………………………….. 27. จากการศกษาซากดกด าบรรพไทรโลไบท ในชนหนตะกอน ไดผลดงตาราง - จงน าขอมลมาเขยนเปนกราฟ ………………………………………………………………………………………………………..………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. ………………………………………………………………………………………………………..……………………………………………………………………………………………………………………………………………………..……………………….……………….. - ไทรโลไบทความยาวเทาใดทพบมากทงในชนหนและชนหนลก ………………………………………………………………………………………………………..……………………………………………………………………………………………………………………………………………………..………………………..……………….. ………………………………………………………………………………………………………..……………………………………………………………………………………………………………………………………………………..………………………..……………….. 28. แนวคดในการน าความเขาใจเกยวกบหลกฐานทบงบอกถงววฒนาการของสงมชวต และ แนวคดเกยวกบววฒนาการของสงมชวตไปใชประโยชน ………………………………………………………………………………………………………..……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..………………………….. ………………………………………………………………………………………………………..………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..…..…………………………..




29. สรปเกยวกบหลกฐานทบงบอกถงววฒนาการของสงมชวต และแนวคดเกยวกบววฒนาการ ของสงมชวต ………………………………………………………………………………………………………..……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..………………………….. ………………………………………………………………………………………………………..……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..………………………….. กจกรรมท การใชทฤษฎของฮารด-ไวนเบรก ใหนกเรยนท าแบบฝกหดโดยใชโจทยทก าหนดใหดงน 1.ในประชากรกลมหนงพบวามประชากรหมเลอด Rh อย 16% เมอประชากรนอยในภาวะสมดลของฮารด-ไวนเบรก จงค านวณหาความถของแอลลลในประชากร 2.ประชากรของหน ณ ทงหญาแหงหนง อยในสมดลของฮารด-ไวนเบรก พบวา 36%ของประชากรหนมสเทาซงเปนลกษณะดวย (aa)นอกนนเปนหนสด าซงเปนลกษณะเดน 2.1จ านวนประชากรทมจโนไทปแบบเฮเทอโรไซกสเปนเทาใด 2.2ความถของแอลลล a ในยนพลของประชากรเปนเทาใด 2.3ถาประชากรหนมจ านวน 500 ตว จะทมลกษณะขนสด าทมจโนโทปแบบฮอมอไซกสกตว 30. บนทกหลงเรยน ดานความร……………………………………………………………………………………..…………..………………………………. ………………………………………………………………………………………………………..……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..………………………….. ………………………………………………………………………………………………………..………………………………………………………………………………………………………………………………….………………………………..………………………….. ดานทกษะกระบวนการทางวทยาศาสตร………………………………………….……………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………..……………………………………………………………………………………………………………………………………………….…………………..………………………….. ………………………………………………………………………………………………………..……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..………………………….. ดานจตวทยาศาสตร.…………………………………………………………..………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………..…………………………………………………………………………………………………………………………………………..………………………..………………………….. ………………………………………………………………………………………………………..……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..………………………….. ดานอน ๆ…………………………………………………………………………………………………………………………………….. ………………………………………………………………………………………………………..……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..………………………….. ………………………………………………………………………………………………………..……………………………………………………………………………………………………………………………………………………..…………………………..……………..




แบบทดสอบ เรอง ววฒนาการ

1. ขอความทสอดคลองกบววฒนาการมากทสดคอขอใด?

ก. การเปลยนแปลงของสงมชวตมทศทางทไมแนนอน

ข. การเปลยนแปลงของสงมชวตจากแบบงายๆไปซบซอนขน

ค. การเปลยนแปลงของสงมชวตมกมโครงสรางใหมเกดขนเสมอ

ง. การเปลยนแปลงของสงมชวตมการเปลยนแปลงอยางคอยเปนคอยไป สบเนองกนตลอดเวลา 2. กรณใดตอไปนเปนตวอยางทสนบสนนทฤษฎ Natural selection ?

ก. จงจกเปลยนสตามสภาพแวดลอมทอยอาศย

ข. นกกะทาวางไขจ านวนมากขนเมอชวงกลางวนยาวนานขน

ค. มพลาสโมเดยมสายพนธทตานยารกษาโรคมาลาเรยเพมขน

ง. เชอเอดสแพรระบาดอยางรวดเรว เนองจากพฤตกรรมทไมเหมาะสมของมนษย 3. ววฒนาการตามแนวคดของดารวนยดหลกตางๆยกเวนหลกเกยวกบขอใด?

ก. หลกการเกยวกบการแปรผนของสงมชวต

ข. หลกการเกยวกบการคดเลอกโดยธรรมชาต

ค. หลกการเกยวกบการอพยพยายถนของสงมชวต

ง. หลกการเกยวกบการถายทอดลกษณะจากบรรพบรษไปลกหลาน 4. หลกฐานหรอขอมลในขอใดทเหมาะสมทสดในการบงใหทราบวา สงมชวต 2 ชนดมสายววฒนาการใกลเคยงกนมากทสด ?

ก. หลกฐานทางชววทยาระดบโมเลกล

ข. หลกฐานจากซากดกด าบรรพของสงมชวต

ค. ขอมลสนบสนนจากกายวภาคเปรยบเทยบ

ง. ขอมลสนบสนนจากคพภะวทยาเปรยบเทยบ 5. จากการสงเกตพบวาผเสอทมสสนกลมกลนกบสของเปลอกไมจะมจ านวนมากกวาผเสอชนดอนๆ ขอสงเกตนจะใชขอมลใดมาอธบายสนบสนนไดเหมาะสมทสด?

ก. ทฤษฎการคดเลอกโดยธรรมชาตของดารวน

ข. สญชาตญาณในการหลบหนศตรของสงมชวต

ค. การถายทอดลกษณะทเกดขนใหมของลามารก

ง. การผาเหลาอนเนองมาจากการเปลยนแปลงของสงแวดลอม 6. หลกฐานในขอใดสนบสนนกฎการใชและไมใชของลามารก ?




ก. ผชายไมตองใหนมลกจงไมมตอมน านม

ข. กงกอเดนเรวกวาตะขาบจงมขาจ านวนมากกวา

ค. คางคาวรบฟงเสยงดวยระบบโซนารจงไมมใบห

ง. คนทฝกวายน ามาตงแตเดกเมอโตขนจะมไหลกวาง 7. สงมชวตชนดใดทไมไดอยในอาณาจกรฟงไจ ?

ก. รา

ข. เหด

ค. ยสต

ง. แบคทเรย 8. . ในการศกษาววฒนาการระดบโมเลกล นกชววทยาศกษาจากสงใด ?

ก. จ านวนโปรตนทสงมชวตตางชนดกนสรางได

ข. จ านวนกรดอะมโนในโปรตนทสงมชวตสรางได

ค. จ านวนกรดอะมโนทแตกตางกนในโปรตนชนดเดยวกนทสงมชวตสราง

ง. จ านวนกรดอะมโนทแตกตางกนในโปรตนคนละชนดกนทสงมชวตสราง 9. ปจจยใดส าคญทสดในการเกดววฒนาการของนกฟนชในหมเกาะกาลาปากอส ซงมหลายสปชสตางๆกน?

ก. การเกดภยธรรมชาต

ข. การอพยพยายถนตามฤดกาล

ค. กลไกการแยกทางการสบพนธ

ง. การแยกกนทางสภาพภมศาสตร 10. ขอความใดตอไปนถกตอง?

ก. เผาพนธมนษยยงคงมววฒนาการตอไป

ข. ยนทกลายพนธสวนมากเกดขนในทางทดและมประโยชน

ค. การทเชอมาเลเรยดอตอยา อธบายไดโดยกฏแหงการใชและไมใชของลามารก

ง. จากหลกฐานชนสวนดาวเคราะหนอยท าใหสรปไดวาสงมชวตมก าเนดมาจากนอกโลก

Education

เอกสารประกอบการสอน เรื่องวิวัฒนาการ