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유나루​ [828987] · MS 2018 · 쪽지

2019-10-09 21:25:26
조회수 16,795

연논/생논 생II 벼락치기 칼럼

게시글 주소: https://spica.orbi.kr/00024909565

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이거를 원래 주간 나루야에 넣으려고 했었는데

생각해보니까 연논이 주말이네요?

그때 보기엔 빠듯하겠다 싶어

지금 급하게 씁니다 (내 소재 ㅠㅠㅠㅠ)

아까도 말했지만

저는 연대 논술을 보지 않으며,

그렇기 때문에 의도적으로 경쟁자 제거를 하거나..

(으흐흐)

아니 

해치지 않아요 :)


논술에 나왔을 때 

같은 생2 지식이라도

생2 선택자가 유리한 게 있고 (개념의 우위)

선택자/비선택자 모두 평등한 자료들이 있습니다.

(추론을 요하는 자료)


그 중에 전자에 해당하는 지식 간격을

최대한 줄이기 위하여 이 칼럼을 씁니다.

생2 교과서 뒤적뒤적보단 이게 빠를 거예요.


물론 과학논술 맞춤형 수업을 듣는게 베스트겠지만

시간이 얼마 남지 않았으니...


혹시 생1이랑 겹치는 게 있으면 알려 주세요

제가 생1은 잘 몰라서...

그냥 국어 스키마 쌓듯이

간단간단하게만 읽고 들어가세요!


그럼, 시작할게요. 


1. 유전 물질의 기본


유전 물질은 핵산이라는 사실이 밝혀진 지는 꽤 되었죠. 

초기에는 과학자들의 의견이 분분했습니다.

그중 가장 큰 의견 두 가지는, DNA냐 단백질이냐.

DNA도 분명 유용하지만, 단백질은 종류가 많기 때문에

그 수많은 형질을 발현하려면 단백질도 신빙성이 있다고 생각한 거죠.

이를 뒤집은 실험들을 알아보겠습니다.


(1) 그리피스의 실험


폐렴쌍구균을 가지고 실험을 합니다.

균에는 질병을 일으키는 S형 균과 질병을 일으키지 않는 R형 균이 있는데,

S형 균을 가열해서 죽인 뒤 R형 균과 잘 혼합해서 쥐에게 주사했더니

쥐가 죽더라...

S형 균에 있던 유전 물질이 R형 균에 형질 전환을 일으켰다고 합니다.

유전 물질의 존재성은 증명했지만,

DNA가 유전 물질이라는 사실에는 아직 못 갔죠.

(2) 에이버리의 실험


똑같은 균과 쥐를 가지고 실험을 합니다.

이번엔, 혼합물에 효소를 하나씩 섞습니다.

단백질, DNA, 다당류 분해 효소 등...

그런데 DNA 분해 효소를 넣으면 형질 전환이 일어나지 않더라.

그래서 DNA가 유전 물질이구나! 를 밝힌 실험입니다.


(3) 허시와 체이스의 실험


에이버리 실험과 맥락이 같습니다.

다만, 이 분들은 바이러스를 가지고 실험을 합니다.

바이러스는 유전 물질만 숙주 안으로 넣어서 분열하는데,

껍질은 밖에 있거든요.

그래서 DNA, 단백질을 각각 방사성 동위 원소로 표지하고

파지를 균에 감염시킵니다.

유전 물질이 들어갔으면 용액을 막 흔듭니다 (기계로..)

그럼 바이러스가 떨어져 나와서 위에 떠돌겠죠?

그 때 원심분리를 시켜 버립니다.

유전물질을 가진 균은 아래층에, 바이러스는 위층에 있습니다.

그 때, DNA를 표지했을 때 아래층에서 방사능이 검출되더라

아! DNA가 유전 물질이구나!

ㅇㅋ?



2. 샤가프의 법칙


DNA는 A와 T가 2중 결합, G와 C가 3중 결합을 상보적으로 하고 있습니다.

그럼 DNA 전체를 봤을 때, A+G = C+T 일 거고, A+C = G+T 일 겁니다.

(잘 생각해 봅시다)

그렇다면, G+C 와 A+T 의 관계는? DNA의 염기 조성에 따라 다르겠죠.

그래서 한 가지 염기에 대한 정보 (%로)만 주어지면,

다른 염기 조성 또한 밝혀 낼 수 있다는 아이디어입니다 :)


예를 들어, DNA에 A가 20%다! 하면

T는 같은 수니까 20%일 거고, G,C는 나머지 60%를 노나먹으니깐 30%씩일 거예요.


아, 그리고, 

DNA를 반으로 갈라도

G+C/A+T는 달라지지 않는답니다. (이것도 잘 생각해 보세요)


3. DNA의 방향성


DNA는 방향이 있습니다.

5' 말단과 3' 말단이 있는데,

DNA는 역평행 구조를 띠고 있어

한쪽이 5' -> 3'이면 반대쪽은 3' -> 5'입니다.

DNA 복제는 각 뉴클레오타이드의 3' 말단에 다른 뉴클레오타이드를 붙이면서 진행됩니다.

그래서 복제 방향성은 5' -> 3' 이라고 이해하면 될 것 같아요. (핑크색이 복제중)



4. 코돈의 기본


(1) 개요


코돈이란, 

중심 원리 (Central Dogma)에 따라 DNA에서 전사된 RNA를 읽어 단백질을 만들 때

리보솜이 받아들이는 세 자리 서열입니다.

RNA인 만큼 A,U,G,C 네 개의 염기로 조합이 가능하죠.

4^3 = 64가지의 코돈이 가능하지만, 아미노산은 20개입니다.

그래서 어떤 아미노산은 여러 개의 코돈이 중복 지정하게 되죠.


대표적인 코돈으로는 

AUG : 무조건 이 코돈에서 번역 시작 (개시 코돈), 메싸이오닌 지정.

UAA, UGA, UAG : 이 코돈이 나오면 번역 끝 (종결 코돈). 아미노산 지정하지 않음.


(2)니런버그의 실험


같은 서열이라도, 틀이 어떻게 되느냐에 따라서 

아미노산 서열이 달라질 수 있다는 거.


AAA'TTT'GGG'CCC 요렇게 끊어서 읽는 거랑,

A'AAT'TTG'GGC'CC 요렇게 끊어서 읽는 거랑 차이가 있겠죠?


여러 가지 반복되는 서열을 넣어서,

공통적인 서열과 공통적인 아미노산이 발견됐을 때

아미노산과 서열을 관련지을 수 있습니다.


무슨 말이냐,

AUAUAUAUAU 에서 아이소류신과 타이로신이 나왔다고 합니다.

그리고 AUAAUAAUAAUA 에서 아이소류신과 아스파라긴이 나왔다고 합니다.

두 서열 모두 AUA가 공통인데, 아이소류신이 겹치죠?

이 때 "아이소류신은 AUA에 의해서 생기는구나~" 하고 알 수 있습니다. 


5. 오페론


오페론은, 원핵 생물에서 발견되는

물질 생성 조절 시스템입니다.

젖당 오페론을 예로 들어 설명하겠습니다.


앞부터 조절 유전자, 프로모터, 작동 부위, 젖당 분해 효소 암호 부위로 이루어져 있습니다.


조절 유전자: 오페론의 일부는 아닙니다. 다만, 작동 부위에 결합할 수 있는 억제 단백질을 만듭니다. 억제 단백질이 작동 부위에 붙으면, 효소 생성이 중단됩니다.

억제 단백질은 젖당을 만나면 구부러져서, 작동 부위에 붙을 수 없습니다.

프로모터 : 억제 단백질이 작동 부위에 없으면, RNA 중합 효소가 붙어 전사를 시작합니다. 전사가 되면, 리보솜이 효소를 만들겠죠?


아마 논술에서 물어볼 부분은 여기서 생겨나는 돌연변이에 관한 것일 겁니다. 

EX) 억제 단백질이 갑자기 젖당에 못 붙으면 어떻게 되게?

답: 억제 단백질이 계속 억제하니깐 효소 생성이 안됨


그럴 때 이런 배경지식이 있으면 더 편하게, 빨리 쓸 수 있겠죠?




6. 세포 호흡과 독극물


(1) 세포 호흡의 개요


세포 호흡에서 농도 기울기로 ATP를 만듭니다.

쉽게 이해하면,

전자 전달 효소들 (A라고 하겠습니다)이 산소를 쓰면서 H+를 바깥으로 던집니다. 

그러면 ATP 합성 효소 (B라고 하겠습니다)가 H+를 받아서 안으로 넣고, 그 에너지로 ATP를 합성합니다.

그런데, 독극물 중에서 요 기작 중 어떤 걸 방해하는 녀석들이 있습니다.


(2) - 로테논/사이안화물


작용하는 지점은 다르지만, 얘들은 A가 H+를 밖으로 못 던지게 합니다.

그러면 자연스럽게 B가 받을 수 있는 H+가 줄어들겠죠?

그래서 ATP 생성이 억제되는 겁니다. 또 안팎의 H+ 농도 차이는 거의 없어집니다.


(3) - 올리고마이신


얘는 B가 H+를 못 받게 합니다.

B: 야 나 못받아 ㅠㅡㅜ

A: 그래? 몰라 끝까지 던져봐!

B는 못 받지만, A는 농도 차이가 심해질 때까지 H+를 던질 것이며,

ATP는 당연히 생성되지 않습니다. 


(4) - DNP 


얘는 안팎을 구분하는 벽에 구멍을 뚫습니다.

그렇게 되면,

B : 아 뭐야, H+ 안보내?

A : 아니; 열심히 하고 있는데?

이렇게 됩니다.

생성하는 ATP도 줄고, 농도 차이도 줄지만, A가 H+를 계속 던지고 있다는 거.




7. 호흡률 실험


호흡률이란, 발생된 CO2의 부피/ 소비된 O2의 부피 입니다. 


위의 방법으로 실험을 세팅하는데,

잉크 방울의 처음 위치에서 

CO2를 흡수한 만큼 들어가고,

O2를 배출한 만큼 나옵니다.

A 비커에서는 CO2와 O2 모두 반영이 되겠죠.


하지만 B 비커를 봅시다.

KOH는 CO2를 흡수합니다. (화학 선택 만세!)

그렇다면, 잉크가 움직인 거리는 O2를 빨아들인 양만 관련이 있겠죠?

그래서 방정식을 세워서 두 미지수 모두를 구해주면,

호흡률을 구할 수 있습니다!


8. 하디-바인베르크 법칙


일단 중요한 거.

"멘델 집단일 때"만 사용 가능합니다.


멘델 집단일 기준은,

"세대가 거듭되어도 소진화가 일어나지 않는다",

즉 유전자 빈도가 달라지지 않는다 입니다. 

이에 관한 조건은 아마 제시문으로 나오지 않을까 생각하구요.


간단합니다. 부모 세대에서 A의 빈도가 p, a의 빈도가 q라 하면 (q = 1-p)

자식 세대에서 AA를 가질 빈도는 p^2, Aa를 가질 빈도는 2pq, aa를 가질 빈도는 q^2입니다. 

좀 더 나아가서,

AA + Aa 집단만 봅시다. (우성 형질 집단)

그 중에 열성 형질이 나올 확률은?

네 그렇죠, p^2 + 2pq 중에 pq가 있는 꼴이니까

pq/p^2 + 2pq 가 되겠죠?

(힌트: 잘 지지고볶고 하면 한 문자로 간단하게 정리할 수 있습니다 :))


후... 이 정도면 다 했나?

생2에서 다른 게 나오면,

제시문 수준에서 해결 가능할 거예요!


PCR에 관한 건, 전 글에 조금 적어놨으니 참고하새요.


이상임미다!


혀녀기들, 몇수생 분들 모두 힘내새오 

논술도, 행운이 당신에게 오길.





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