소개글
"생명공학과 확률과 통계"에 대한 내용입니다.
목차
1. 낙농학과 생명공학의 융합
1.1. 서론
1.2. 본론
1.2.1. 낙농학과 생명공학의 정의 및 관계
1.2.2. 젖소 개량 방법
1.2.3. 인공수정과 수정란 이식 기술
1.2.4. 선발 신호 분석
1.3. 결론
2. 실험구설계
2.1. 실험계획법의 이해
2.2. 실험구 설계의 기본 개념
2.3. 확률화블록설계
2.3.1. 확률화블록설계의 특징
2.3.2. 확률화블록설계의 장단점
2.4. 라틴방격설계
2.4.1. 라틴방격설계의 특징
2.4.2. 라틴방격설계의 장단점
3. 가계도에서 자식의 유전자 확률 분석
3.1. 주제 선정의 이유
3.2. 수학적 타당성(이론적 배경)
3.2.1. 가계도
3.2.2. 멘델의 유전 법칙과 확률
3.3. 탐구 내용
3.4. 결론
3.5. 다른 분야에서의 활용 및 변수, 과학 기술 소개
4. 참고 문헌
본문내용
1. 낙농학과 생명공학의 융합
1.1. 서론
20세기 중반에 이르러 전 세계적으로 낙농제품에 대한 수요가 폭발적으로 증대되었고, 낙농산업이 눈부시게 발전하였다. 그러나 이러한 상황은 낙농 생산물에 대하여 대량 생산을 요구하게 되었고, 이를 해결하기 위한 여러 방안이 생겨났는데 그중 하나가 유전학과 접목시키는 것이었다. 낙농학과 유전학을 접목시킬 연구는 과거로부터 계속 이어져 왔으며, 이에 따른 결과로 1997년 복제 양 '돌리(Dolly)'가 탄생하였다. 돌리의 탄생은 완전히 성장한 포유류를 복제 할 수 없다는 기존의 상식을 깨뜨린 케이스였다. 돌리는 최초의 복제 동물은 아니지만 '수정란이 아닌 체세포를 이식하여 얻은 최초의 포유동물'이었다. 이는 포유동물을 무한정으로 복제가 가능하다는 것을 의미하며, 낙농학에 있어서 젖소 대량 생산이 가능할 것이라는 희망을 주었다.
1.2. 본론
1.2.1. 낙농학과 생명공학의 정의 및 관계
"낙농학이란 일반적으로 토지를 이용하여 젖소를 사육하고, 인간 생활에 필요한 우유와 고기를 생산하며 가공하는 체계에 관한 학문으로 정의된다. 생명공학이란 생물의 유전자 DNA를 인위적으로 재조합하고 형질을 전환하거나 생체 기능을 모방하여 다양한 분야에 응용하는 기술에 관한 학문이다. 낙농학과 생명공학은 젖소의 유전, 번식, 개량 등의 분야에서 밀접하게 관계되어 있다. 낙농학 발전을 위해서는 생명공학 기술을 활용하여 산유능력이 높은 젖소를 생산하는 것이 중요하다. 따라서 낙농학자는 생명공학에 대한 이해와 기술을 갖추고 있어야 한다."
1.2.2. 젖소 개량 방법
젖소 개량 방법은 젖소의 산유능력을 높여 생산성을 증대시키기 위한 방법들이다. 먼저 젖소의 산유능력을 미리 검증하는 것이 중요한데, 이를 위해 체형, 번식 형질 등에 대한 후대 검증이 이루어진다. 국내에서는 이러한 검증을 거친 후 젖소 개량을 위해 표지 인자의 개발과 함께 표지 인자에 근거하여 파악하는 선발 방법(MAS; marker assisted selection)의 개발, 그리고 활용에 대한 연구를 지속적으로 진행해왔다. 이를 이용하면 젖소의 유전자를 미리 탐색하여 유용한 유전자를 선발할 수 있다는 장점이 있다.
그러나 양정형질유전자위(QTL; Quantitative trait loci)를 주로 사용해온 이 방법은 젖소의 전염성 질병에 대해서는 취약하다는 문제점이 있었고, 항생제 남용으로 인한 내성균 발생 문제도 대두되었다. 이에 따라 개량 방향이 새롭게 전환되었는데, 효율적인 젖소 개량을 위해서는 젖소의 경제 수명을 늘리는 것이 중요하다고 여겨졌다. 이를 위해 젖소의 체형 형질, 특히 선형 형질에 주목하게 되었다.
젖소의 흉폭이 넓어지면 내장기관이 발달되어 채식량이 증가하고 유방 부착 너비가 좋아져 우유 생산 능력이 향상된다. 또한 후구폭이 넓으면 난산의 우려가 적어져 번식 능력이 좋아진다. 이러한 체형 형질을 고려하여 국내에서는 미국의 심사 방법을 이용하여 젖소 능력 평가를 실시하고 있다. 다만 선형 형질 평가시 젖소의 심사 연령이나 비유 단계에 따른 영향이 있어 이를 보완하기 위한 연구도 지속되고 있다.
1.2.3. 인공수정과 수정란 이식 기술
인공수정과 수정란 이식 기술은 낙농학의 발전을 위해 매우 중요한 기술들이다. 인공 수정은 간단하고 경제적이며 성공률이 높고, 자연 수정보다 우수한 개체를 생산할 수 있는 장점이 있다. 이를 통해 젖소 개량 및 유류 제품 대량 생산의 효율성을 높일 수 있다. 또한 수정란 이식 기술은 체내 수정란 방식, OPU 방식, 체외수정란 방식 등 다양한 방식으로 이루어지며, 국내에서도 이를 활용한 연구가 활발히 진행되고 있다. 서울우유 생명공학 연구소에서는 난자 직접 채취법을 이용한 연구를 통해 연간 200여 개의 수정란을 농가에 공급하고 있으며, MOET 방식을 통해 연간 800여 개 이상의 수정란을 생산하여 50% 이상의 성공률을 유지하고 있다. 이렇듯 인공수정과 수정란 이식 기술은 낙농학과 생명공학의 융합을 통해 젖소의 개량 및 유류 제품의 대량 생산에 크게 기여하고 있다.
1.2.4. 선발 신호 분석
선발 신호 분석은 선발의 영향으로 집단 내에서 유용한 유전자의 빈도가 높아지거나 또는 이러한 유전자가 고정이 되어있는 유전적인 지역을 파악하는 것이다. 선발 신호를 분석하는 방법 중 대표적인 것으로는 확장형 일체 동형 접합성 방법(EHH; Extended Haplotype Homozygosity)과 통합 일체 접합성 방법(iHS; Integrated Haplotype Score)이 있다. EHH는 중심 영역에서부터 무작위로 선택된 2개의 염색체가 실험으로 진행된 EHH를 운반할 확률이 모든 방향에 관계없이 같은 거리라면 동일...
참고 자료
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