고교생 특강 및 실험

• 현미경을 이용하여 동물(해양무척추동물 멍게 또는 성게)의 발생을 관찰한다.
• 살아있는 배아를 얻을 수 없는 시기에는 고정한 표본을 관찰한다.
• 관찰과 함께 수정, 난할, 세포분화 등 발생생물학의 기본 개념을 이해한다.

디옥시리보핵산(Deoxyribonucleic acid, DNA)은 핵산의 일종이며, 주로 세포 내에서 생물의 유전 정보를 보관하는 중요한 물질이다. DNA는 나선구조를 이루는 뼈대와 염기로 구성되어 있다.
뼈대는 단당류인 디옥시리보스(Deoxyribose)에 인산기(Phosphate)가 결합되어 긴 사슬과 같은 형태를 띄고 있다. 염기에는 퓨린 (purine)과 피리미딘(pyrimidine)의 두 가지 종류가 있으며, 퓨린에는 다시 아데닌(Adenine; A)과 구아닌(Guanine; G)의 두 가지가 존재하고, 피리미딘에는 시토신(cytosine; C), 티민(thymine; T), 우라실(uracil; U)의 세 가지가 존재한다.
각각의 퓨린은 하나의 피리미딘과 수소 결합을 통해 결합한다. 즉 A와 T, G와 C가 항상 짝을 이루어 존재하게 된다. 이러한 수소 결합은 DNA의 이중 나선구조를 안정하게 만들어주는 힘이다.
이러한 DNA를 직접 추출, 쉽게 눈으로 볼 수 있게 염색을 하여 DNA로 이름쓰기와 크기별로 분류하여 그 특징을 알아보고자 한다.

• 신체의 면역반응 및 기작에 대하여 신기하고 재미있게 알아보는 실험
• 혈액의 항원항체 반응실험 (ABO식 혈액형 검사방법 실험)

• 포유동물은 새끼에게 젖을 먹이는 동물을 의미하며 약 4000여종이 지구상에 존재한다.
• 형태적인 특징은 머리, 목, 몸통, 꼬리의 4부분으로 구분되며 털로 덮혀있다.
• 피부에는 땀샘, 지방샘, 젖샘이 있으며 네다리는 지상, 수중, 공중 등의 생활양식에 따라 여러 방향으로 적응하였다.
• 포유류는 민첩한 활동을 가능하도록 폐쇄된 혈액순환계를 가지며 몸의 각 조직에서 혈액으로부터 오는 산소와 영양분을 제공받는다. 또한 혈액은 여러 가지 질병을 알아내는 검사에도 활용된다.

개개의 사람을 확인하기 위해 사용하는 것을 DNA 지문(DNA fingerprinting)이라고 하며, 범죄 현장에서 찾은 단서를 이용하여 용의자를 확인하는데 사용하거나 친자를 확인하는 등에 활용되고 있다.
DNA 지문법에 이용되는 유전자 지역은 미세부수체(microsatellite) 또는 짧은 직렬 반복서열(short tandem repeat, STR)로 사람마다 반복되는 염기의 수가 차이를 보이기 때문에 개인 또는 가계의 고유한 유전적 특정으로 여겨지고 있다. 현재 다양한 유전자 지역을 대상으로 연구를 수행하여 다수의 특정 유전자위가 검증되었으며, 대표적으로 사용되는 유전좌위는 FGA, AMEL, TPOX, D18S51, Penta E 등 16개이다. 이에 본 실습에서는 현재 사용되고 있는 대표적인 짧은 직렬 반복서열을 이용하여 DNA 지문법의 원리를 이해하는 동시에 임의로 선정된 ‘범인’을 찾아내는 모의실험을 해보고자 한다.