การศกึษาสิง่มีชีวติ

(study of Organism)

ลักษณะของสิง่มชีวีติ ชวีวทิยาคอือะไร เราจะศกึษาชวีวทิยากนัอยางไร กลองจุลทรรศน

ลักษณะสําคญัของสิ่งมีชวีติ

1. มีการสืบพันธุ

การสบืพนัธุของสิ่งมชีวีิต

ม ี2 แบบ

1. การสืบพนัธุแบบอาศยัเพศ

2. การสืบพนัธุแบบไมอาศยัเพศ

2. ประกอบดวยกรดนวิคลอีกิ คอื DNA หรอื RNA

Nucleic acid

ลักษณะสําคญัของสิ่งมีชวีติ

3. ตองการสารอาหารและพลงังาน

4. มกีารเจริญเติบโต มอีายขุยั และขนาดจํากดั

Life span

13คาวคาว

20สนุขั

27แมว

46เหยีย่ว

52จระเขปากยาว

120คน

อายขุยัสงูสุด (ป)สิ่งมชีวีิต

Mutation

Natural selection

ลักษณะสําคญัของสิ่งมีชวีติ

5. มกีารปรับตัว

การมสีีเตือนภัยของเขียด

การพรางตวัของกบ

การมสีหีลอกผูลาของผีเสื้อกลางคนื

ลักษณะสาํคญัของสิ่งมชีวีิต

6. มกีารเคลือ่นไหว และเคลือ่นที่

ลักษณะสําคญัของสิ่งมีชวีติ

7. มกีารรกัษาดุลยภาพของรางกาย

ลักษณะสําคญัของสิ่งมีชวีติ

8. มกีารตอบสนองตอสิ่งเรา

Organization of life

สิ่งมีชีวิต (species)

ประชากร (population)

ชุมชน (community)

ระบบนิเวศ (ecosystem)

โลกนิเวศ (biosphere)

ชีววทิยา ชีว + วิทยา

Biology bios logos

ชวีิต ความคดิ

เปนวชิาทีศ่กึษาเกีย่วกบัสิ่งมีชวีติ

แขนงวชิาที่เกี่ยวของ

Zoology

Taxonomy

Physiology

Ecology

EvolutionGenetics

Anatomy

Parasitology

Cytology

MicrobiologyBotany

Biology

เห็ดรา(Mycology)เห็ดราวิทยา

แบคทีเรยี(Bacteriology)แบคทีเรยีวิทยา(Microbiology)

ไวรสั(Virology)ไวรสัวทิยา3. จลุชวีวิทยา

ไมยืนตน(Dendrology)รุกขวิทยา

พืชดอก(Angiosperm)-(Botany)

หญา(Agrostology)ตฤณวิทยา2. พฤกษศาสตร

สตัวเลีย้งลกูดวยน้ํานม(Mammalogy)สตัวเลีย้งลกูดวยน้ํานม

หนอน พยาธิ (Helminthology)วิทยาของหนอน พยาธิ

สตัวเซลลเดยีว(Protozoology)โปรโตซวั

หอย(Malacology)สงัขวิทยา

นก(Ornithology)ปกษวีิทยา(Zoology)

แมลง(Entomology)กีฏวิทยา1. สตัววทิยา

ศกึษาเกีย่วกบัสาขายอยวชิา

ตารางที ่1.1 แขนงวชิาจดัจาํแนกตามธรรมชาตขิองสิ่งมีชวีติ แบงออกเปน 3 แขนง

โครงสราง รวมอวยัวะ ระบบ โดยการผา(Anatomy)กายวภิาคศาสตร(Morphology)

โครงสราง การจดัระบบของเนื้อเยิ่อ(Histology)เนื้อเยื่อวทิยา1. สณัฐานวทิยา

ศึกษาเกีย่วกบัสาขายอยวิชา

ตารางที่ 1.2 จัดจาํแนกตามวธิกีารของการศกึษาถงึสิง่มชีวีติ ในแตละหนวย

เรื่องราวเกี่ยวกบัเซลล องคประกอบเซลลวทิยา(Cytology)

ศึกษาเกีย่วกบัสาขายอยวิชา

(Embryology)

การเจรญิเตบิโต พฒันาของตัวออน2. คัพภะวทิยา

หนาที ่กลไก การทาํงานของสัตว(Animal

Physiology)สรีรวทิยาของสัตว (Physiology)

หนาที ่กลไก การทาํงานของพืช (Plant Physiology)สรีรวทิยาของพชื1. สรรีวทิยา

ศึกษาเกีย่วกบัสาขายอยวิชา

มนษุยจากอดตีถึงปจจบุนั(Evolution)

การเจรญิเปลีย่นแปลงของ(Human evolution)ววิัฒนาการมนษุย3.ววิัฒนาการ

กรรมพันธของกลุมประชากร

การถายทอดลกัษณะทาง(Population genetic)พันธศุาสตรประชากร

ความสมัพันธระหวางเซลล(Genetic)

โมเลกุลภายในเซลล และ(Molecular biology)อณชูวีวทิยา2. พันธศุาสตร

กบัสิ่งแวดลอมในทะเล

ความสมัพันธระหวางสิ่งมชีวีติ(Marine ecology)นิเวศวทิยาน้ําเคม็

กบัสิ่งแวดลอมบนบก

ความสมัพันธระหวางสิ่งมชีวีติ(Terrestrial ecology)นิเวศวทิยาบนบก

และพชืกบัสิง่แวดลอม(Ecology)

ความสมัพันธระหวางพชืกบัพชื(Plant ecology)นิเวศวทิยาของพชื1. นิเวศวทิยา

ศกึษาเกีย่วกบัสาขายอยวชิา

ตารางที ่1.3 จดัจาํแนกตามหนาทีแ่ละการทาํงานของสิ่งมีชวีติ ดานความสัมพนัธในการอยูรวมกนั

องคประกอบ

ความรู กระบวนคนหาความรู

Biology

knowledgeknowledge

ขอเท็จจรงิขอเท็จจรงิขอมูลขอมูล

ขอสรปุขอสรปุกฎกฎทฤษฎีทฤษฎี

processprocess

การตั้งปญหาการตั้งปญหา

การตั้งสมมติฐานการตั้งสมมติฐาน

การตรวจสอบสมมตฐิานการตรวจสอบสมมตฐิาน

การแปลผลและสรปุผลการแปลผลและสรปุผล

การ clone

DNA Fingerprint

สรางพชืใหเรอืงแสงดวยตัวเอง โดยยายยีน luciferase จากหงิหอยเขาไปในยาสูบ

1822187418571865186618681884

.

.

.

.

1900

ความสาํเรจ็ของเมนเดลเกิดขึน้ไดอยางไร ??

Scientific method

Observation

Penicillium sp.

“การตัง้ปญหายอมสาํคญักวาการแกปญหา”

จริงหรอืเปลา

เกิดจากการสังเกต (observation)

การสงสยั อยากรูอยากเหน็

เชน นกบนิไดอยางไร

ทําไมหิง่หอยจึงสองแสงไดในเวลากลางคืน

ความเขมของแสงมีผลตอการเจรญิเติบโตของพชืหรอืไม

ยึดแนวทางของขอเทจ็จรงิ

สามารถหาคาํตอบได

ตรวจสอบไดโดยการทดลองทางวิทยาศาสตร

การตั้งปญหาทีด่ี

ชวยแนะแนวทางการตรวจสอบสมมตฐิาน

ปญหาเดยีวอาจมีสมมตฐิานหลายขอ

ยดึปญหาและขอเทจ็จริงเปนหลกั

การตัง้สมมตฐิานอาจใชคาํวา ถา……ดงันัน้………

สมมติฐาน คอื คาํตอบทีอ่าจเปนไปไดของปญหา

การสงัเกต

การสาํรวจ

การสมัภาษณ

การทดลอง ควบคมุตัวแปรได

การตรวจสอบสมมติฐานโดยการทดลอง

มกีารควบคมุปจจยัที่เกี่ยวของ เรยีกวา

ตัวแปร (variable)

ตัวแปรตน (Independent variable)

ตัวแปรตาม (Dependent variable)

ตัวแปรควบคุม (Controlled variable)

การทดลองแบงออกเปน 2 กลุม

Experiment group/Treated group

Control group

เขยีนเปนตารางหรอืกราฟ

สอดคลองกบัผลการทดลอง และขอมลู

ปริมาณแกส CO2 ทีไ่ดจากน้ําสบัปะรดทีม่ีความเขมขนของน้าํตาลแตกตางกนั

4.304.44.548

4.304.34.44.27

4.034.04.23.96

3.833.83.93.85

3.433.53.53.34

3.173.43.22.93

คาเฉลีย่ครั้งที ่3ครั้งที ่2ครั้งที ่1

ปริมาณแกส CO2ความเขมขนของน้าํตาล

ในน้าํสบัปะรด (รอยละ)

กราฟ

สอดคลองกบัสมมติฐาน

ขอเท็จจรงิ (fact)

ปรากฎการณหรอืสิง่ทีอ่ยูจรงิตามธรรมชาต ิไมเปลีย่นแปลง

ขอมูล (data)

ขอเทจ็จรงิทีร่วบรวมไดจากการสงัเกตหรอืจากการทดลอง

ขอสรปุ (conclusion)

การสรปุความสัมพนัธของขอมูลทัง้หมด ทีไ่ดจากการทดลอง นาํไปสูขอเทจ็จรงิหรอืคาํตอบของปญหา

ทฤษฎี (Theory)

สมมตฐิานทีไ่ดรับการตรวจสอบแลว โดยการทดลองซ้าํหลายครัง้ ใชอางองิหรอืทาํนายขอเทจ็จรงิตางๆได เปนทีย่อมรบั

- ทฤษฎีเกีย่วกับกาํเนดิของสิง่มชีวีิต

- ทฤษฎีเซลล

- ทฤษฎีววิฒันาการ

- ทฤษฎียนี

กฎ (law) ความจรงิหลกั เนนความสมัพนัธระหวางเหตกุบัผล อาจเขยีนเปนสมการ มคีวามเปนจรงิในตัวมนัเอง ไมมีขอโตแยง ทดสอบไดผลเหมอืนเดมิ เชน

กฎ ขอเทจ็จรงิทีไ่ดจากการสงัเกตปรากฏการณหรอืเหตกุารณอยางใดอยางหนึง่ตามธรรมชาต ิซึง่มคีวามสัมพนัธระหวางเหตแุละผลโดยไมมขีอโตแยง

- กฎการถายทอดลกัษณะพนัธกุรรมของเมนเดล

- นกัเรยีนสงสัยหรอืไมวา ทาํไมแหลงน้าํแตละบริเวณจงึมีสิง่มีชวีติแตกตางกนั

- สงัเกตตนหญาทีข่ึน้อยูกลางแดด และอยูใตขอนไม แตกตางกนั อยางไร

- สงัเกตพชืบางชนดิ ทาํใมไมมีแมลงมาเกาะเลย

นักเรียนเรียนวิชาเทคนิคพื้นฐานทางชีววิทยา ครูพานักเรียนไปเก็บตัวอยางแมลงที่สวนสมุนไพรในมหาวิทยาลัยมหิดล เดินสํารวจพบวา มีพืชชนิดหนึ่งใบมีขนาดใหญมีกลิ่นไมสูดีนัก จากการสังเกตพบวาพืชชนิดนี้มีแมลงมาเกาะนอยมาก สวนพืชชนิดอืน่ที่สังเกตพบวามีแมลงและเพลี้ยมาเกาะเต็ม จากสถานการณนักเรียนกําหนดปญหาไดอยางไร

นกัเรียนไปศกึษาดงูานที่สถานเีพาะพนัธุสัตวน้าํ ขณะที่กาํลงัเดนิศกึษา นกัเรยีนสงัเกตเหน็วาปลาสวยงามทัง้สองบอมขีนาดไมเทากนั สสีนัแตกตางกนั ทัง้ที่เปนปลาชนดิเดยีวกนั มอีายเุทากนั จากสถานการณนกัเรยีนกาํหนดปญหาไดอยางไร

นกัเรียนทานขนมปง แตทานไมหมดแลววางทิง้ไว ปรากฎวาผานไป 5 วนั มสีิ่งมชีวีิตชนดิหนึง่เกดิขึน้ มทีัง้สีเขยีวและสีดาํ สวยงามมาก จากสถานการณนกัเรยีนกาํหนดปญหาไดอยางไร

1.นักเรียนคนหนึ่งคั้นน้ําสับปะรดใสขวดจํานวน 2 ขวด ซึ่งมีน้ําเชื่อมบรรจุอยู แลวนําไปเก็บ เมื่อนําน้ําสับปะรดที่เก็บไวมาดื่ม พบวาน้ําสับปะรดขวดหนึ่งมีฟองอากาศเกดิขึ้นมากกวาอีกขวดหนึ่ง และเมื่อเปดฝาดมกลิ่น พบวา ขวดที่มีฟองอากาศมากจะมีกลิ่นแอลกอฮอลมากกวาอีกขวดหนึ่ง ซึ่งฟองอากาศที่เกิดขึ้นคือแกสคารบอนไดออกไซด ซึ่งเกิดจากกระบวนการสลายน้ําตาลในสารละลายน้ําสับปะรดของสิ่งมีชีวิตเซลลเดียวที่เรียกวายีสต จากสถานการณนักเรียนกําหนดปญหาไดอยางไร