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인천대 실험12.고분자 화합물의 합성 예비레포트

실험 예비보고서실험12.고분자 화합물의 합성실험일시2022년 6월 6일학과조3학번이름담당교수*** 작성 시 유의사항 ***- 폰트크기: 11- 글꼴 : 맑은 고딕- 줄 간격 : 130실험목표━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━이번 실험에서는 PVA와 borate 이온을 반응시켜 PVA-borate 다리 걸친 중합체를 합성해 보고 PVA와 borate 이온의 상대적인 양을 달리하여 중합체를 합성하고, 이때 형성된 중합체의 차이점을 중합체의 cross-linking 구조와 연관 지어 본다.이론━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━-폴리에틸렌은 사슬에 연결되어있는 가지(branch)의 양에 따라 가지의 양이 많은 저밀도 폴리에틸렌(low-density polyethylene, LDPE) 과 가지의 양이 적고 비교적 선형을 나타내는 고밀도 폴리에틸렌(high density polyethylene, HDPE)으로 나눌 수 있다. 선형 폴리에틸렌(HDPE)이 비선형 폴리에틸렌(LDPE)보다 강해 강도가 우수하며 주로 일회용 쇼핑백, 각종 용기, 완구 등을 만들 때 사용되고 LDPE는 가공성과 유연성, 투명성이 우수해 농업용·포장용 투명필름, 전선 피복, 각종 랩 등의 원료로 사용된다. INCLUDEPICTURE "https://blog.kakaocdn.net/dn/b40vWX/btqEIn3JRVQ/jYi0osnXYePaBVIAeV0zek/img.png" * MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "https://blog.kakaocdn.net/dn/b40vWX/btqEIn3JRVQ/jYi0osnXYePaBVIAeV0zek/img.png" * MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "https://blog.kakaocdn.net/dn/b40vWX/btqEIn3JRVQ/jYi0osnXYePaBVIAeV0zek/img.png" * MERGEFORMATINET INCLUD/omnexus.specialchem.com/_/media/selection-guides/omnexus/polymer-profiles/pet/pet-molecular-structure.jpg?la=en" * MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "https://omnexus.specialchem.com/_/media/selection-guides/omnexus/polymer-profiles/pet/pet-molecular-structure.jpg?la=en" * MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "https://omnexus.specialchem.com/_/media/selection-guides/omnexus/polymer-profiles/pet/pet-molecular-structure.jpg?la=en" * MERGEFORMATINET -PP (polypropylene)용도는 포장용 필름, 연신 테이프, 섬유, 의류, 카펫, 파이프, 일용잡화, 완구, 공업용 부품, 컨테이너 등이다.-PS (polystyrene) INCLUDEPICTURE "https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/6/60/Polystyrene.svg/640px-Polystyrene.svg.png" * MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/6/60/Polystyrene.svg/640px-Polystyrene.svg.png" * MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/6/60/Polystyrene.svg/640px-Polystyrene.svg.png" * MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "https://upload.wikimedia.org/w또는 삼중결합을 가지는 단위체의 결합이 열리면서 각 분자가 다른 분자들과 두 개의 새로운 단일결합을 형성하여 고분자 화합물을 만드는 방법으로 반응이 일어날 때 어떠한 원자도 제거되지 않고, 다중 결합이 끊어지며 중합이 일어나게 된다. 첨가중합: HDPE, LDPE, PP, PVC 축합중합: PET, PS-고분자: 고분자는 중합체라고도 하며 수백~수만 개의 단위체가 반복적으로 결합하여 형성된 긴 사슬 형태의 화합물이다.-PVA: 폴리비닐 알코올로 폴리초산비닐을 메틸알코올 용액으로 수산화나트륨을 가해, 30~50℃로 가수분해하면, 백색의 고체가 되어 침전된다. 물에 가용성으로 유기용매에는 불용성의 백색 분말이다. 아연도금의 첨가제로써 사용된다. 용도는 폴리비닐 알코올 합성섬유의 원료, 접착제, 호료, 필름 등에 사용된다.-Sodium tetraborate(borax): 사붕산나트륨 10수화염으로 온천의 침전물, 호수 침전물 등에서 산출되며 붕산염의 중요 자원이다. 화학식 Na2B4O7·10H2O. 단사정계에 속하는 무색의 판상 또는 단주상결정이다.-가수분해: 이러한 거대분자를 물 분자를 이용하여 분해하는 과정을 말한다. 이 과정에서 첨가된 물 분자의 수소(-H)와 수산기(-OH)는 각각 중합체를 이루고 있는 인접한 두 개의 단위체와 결합을 이루게 되는데 이 과정에서 단위체들은 기존의 결합을 끊고 물 분자와 결합을 이루면서 중합체의 분리가 일어나게 된다.-완충용액: 용액에 산이나 염기를 가했을 때 pH의 변화를 최소화할 수 있는 용액을 완충용액이라 한다. 완충용액은 보통 약산과 그의 염을 함유하거나 약염기와 그 염기의 염이 함유된 용액이다.-수소결합: 전기음성도가 강한 질소(N), 산소(O), 플루오린(F) 등의 원자에 수소(H) 원자가 공유결합으로 결합하면 전기음성도가 강한 원자는 부분적인 음(-)전하를 띄고 수소 원자는 부분적인 양(+)전하를 띄게 된다. 이러한 수소 원자에 전기음성도가 강한 원자가 서로 이웃하게 되면 이 두 원자 사이에 정전기적 인력이 생기는데"https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/c/cd/Ethenol-2D.png/120px-Ethenol-2D.png" * MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/c/cd/Ethenol-2D.png/120px-Ethenol-2D.png" * MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/c/cd/Ethenol-2D.png/120px-Ethenol-2D.png" * MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/c/cd/Ethenol-2D.png/120px-Ethenol-2D.png" * MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/c/cd/Ethenol-2D.png/120px-Ethenol-2D.png" * MERGEFORMATINET 44.053*X1.19228200--sodium tetraboratedecahydrateNa2B4O7.10H2O INCLUDEPICTURE "https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/8/89/BoraxChem.png/244px-BoraxChem.png" * MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/8/89/BoraxChem.png/244px-BoraxChem.png" * MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "https://upload.wikimedia.org/w━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━Part I: PVA의 젤(gel)화1. 5개의 비커에 각각 I-1, I-2, II, III, IV로 표시한다.2. 50 mL 비커(I-1)에 4% PVA 용액 20 mL를 넣고, 유리막대로 빠르게 저어 주며borate 용액 4 mL을 가하고 약 1분간 계속 섞어준다. 생성된 젤의 모습과 점도를 관찰하라.3. 비닐장갑을 끼고 비커 내의 젤을 꺼내어 과량의 액체를 짜내고 손으로 뭉쳐 공 모양으로 만든다.a. 젤을 들고 천천히 늘려 보라. 얼마나 길게 늘릴 수 있는가?b. 실린더 모양으로 말아서 아주 빨리 잡아당겨 보라. 어떻게 되는가?c. 공 모양으로 뭉쳐서 튀어 오르게 할 수 있는가?d. 젤을 공 모양으로 뭉친 후 평평한 장소에 내려놓고 잠시 기다린다. 시간이 지남에 따라 어떻게 되는가?e. 손으로 세게 쳐 보라. 어떻게 되는가?f. 얇은 막으로 만들어 유리 접시 등에 펼친 후 건조시킨다.4. 또 다른 50mL비커(I-2)에 4%PVA용액 20mL를 넣고, 유리막대로 빠르게 저어 주며 borate 용액 4mL을 가하고 약 1분간 계속 섞어준다.5. 비커를 가열판에 올려놓고 계속 섞어 주며 약 5분간 가열한다. 가열함에 따라 젤은 어떻게 변하는가? 다시 식히면 젤은 어떻게 변하는가?6. 50 mL 비커(II)에 4% PVA 용액 20 mL를 넣고, 유리막대로 빠르게 저어 주며 borate 용액 2 mL을 가하고 약 1분간 계속 섞어준다. 생성된 젤의 모습과 점도를 관찰하라.7. 절차 3에서와 같은 방법으로 젤의 물리적인 성질을 알아본다. 앞에서 얻은 젤의 성질과 비교하여 어떻게 다른가?8. 50 mL 비커(III)에 4% PVA 용액 20 mL를 넣고, 유리막대로 빠르게 저어 주며 borate 용액 1 mL을 가하고 약 1 분간 계속 섞어준다. 생성된 젤의 모습과 점도를 관찰하라.9. 절차 3에서와 같은 방법으로 젤의 물리적인 성질을 알아본다. 앞에서 얻은 젤의 성질과 비교하여 어떻게 다른가?10. 50 mL 비(1)

자연과학| 2023.03.19| 7페이지| 1,500원| 조회(216)

고분자, 실험, A+받는 레포트입니다.

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연세대(미래) 6주차. 효소활성 레포트

-1-일반생물학 및 실험1. Title : 일하는 세포- 생명의 화학반응 : 온도와 pH에 따른 효소 활성의 변화2. Date : 4/6 화3. Object생명의 화학반응을 촉매하는 각각의 효소들은 화학반응을 위한 최적 온도와 최적 pH를 갖는다. 효소의 한 종류인 카탈레이스(catalase)의 온도와 pH에 따른 효소 활성을 관찰한다.4. Introduction1. 효소 : 효소본체는 대부분 단백질로서, 생물체 내의 화학반응을 조절하는 생체 촉매이다. 이외에 RNA 효소도 존재한다.2. 효소의 구성과 종류단백질만으로 된 효소(예) 아밀레이스와 같은 소화 효소전 효소＝단백질(주효소)＋비단백질(조효소)로 된 효소(예) 탈수소 효소주효소 : 단백질로서 열에 약하며 기질 특이성을 나타냄조효소 : 비단백질로서 많은 비타민이 조효소의 성분이며, 보통 열에 강함보조인자 예) NAD(탈수소 효소의 조효소로서, 기질에서 떨어진 수소를 수용했다가 다른 물질에 전자 전달하는 운반체 역할보결원자단 : Fe, Zn, Mo 등 금속 원소로, 효소 중에는 보결원자단을 필요로 한 것도 있다.? 많은 효소가 조효소 혹은 보결원자단을 필요로 하므로 반드시 충분한 양의 비타민과 무기 염류의 섭취가 따라야 한다.3. 효소의 기능? 활성화 에너지 : 어떤 물질이 화학반응을 일으키는 데 필요한 최소의 에너지로,효소는 활성화 에너지를 낮춰 반응 속도를 빠르게 한다.? 효소의 작용 기작 : 효소가 작용할 때는 먼저 기질과 결합하여 효소 기질 복합체를형성하며, 곧 효소와 산물로 분리된다. 이때 효소 자신은 변하지 않고 작용을 되풀이한다.4. 효소에 영향을 미치는 요인① 효소 기질 특이성 : 효소가 특정 분자 구조를 가진 기질하고만 결합하여 반응을촉매하는 성질② 온도 : 효소는 체온과 비슷한 온도에서 가장 최대 활성이고, 그 이하 또는이상(단백질 변성)에서는 속도가 감소한다.최적 온도 30~40℃ 0~40℃에서 10℃ 상승 시 속도 2배 증가(Q10＝2)③ pH : pH에 따라 활성화되는 정도가 다르다. (단백질 입체구조 변해서)ex. 펩신(위)- 산성, 아밀레이스(침)-중성④ 기질의 수 : 기질의 양이 많을수록 효소가 결합할 수 있는 확률이 커지므로속도가 빨라진다.⑤ 효소의 수 : 효소의 양이 많을수록 기질에 결합할 수 있는 확률이 커지므로 속도가 빨라진다.Ⅴ. 카탈레이스(Catalase)세포대사의 부산물인 동시에 생체에해로운 과산화수소를 물과 산소로분해하는 과정을 촉매하는 효소이다.생체에 많아 추출하기 쉽고 반응물로산소가 방출되기 때문에 손쉽게 측정할 수있어 실험재료로 많이 사용된다.2H2O2 2H2O ＋ O2카탈레이스, MnO25. Materials & Methods시험관 5개, name pen, 3% H2O2, 0.1N HCl, 0.1N NaOH, D.W, 카탈레이스, 핀셋, 유리막대, 시험관대, 핫플레이트, 얼음, 석면, 비커, 펀치, 거름종이, 초시계① 5개의 시험관 윗부분에 A, B, C, D, E, 의 라벨을 붙인다.② 시험관 A, D, E에는 증류수, B에는 0.1N HCl 용액, C에는 0.1N NaOH 용액을 각각1mL씩 넣는다.③ 카탈레이스를 가열하고, 상온 보관, 냉장 보관하여 준비한다. 펀치로 거름종이를 뚫어서작은 조각을 만들어 3가지 조건의 카탈레이스에 나누어 담근다. (1개 시험관 당 5개거름종이조각)④ 각각의 시험관에 카탈레이스를 적신 거름종이 조각을 5개씩 넣어 유리막대로 가라앉힌다. 이때 시험관 D는 가열한 카탈레이스를 적신 거름종이조각을, 시험관 E에는 냉장보관한 카탈레이스를 적신 거름종이조각을 넣어준다.⑤ 각 시험관에 3% H2O2 용액을 3mL씩 벽면을 따라 넣어주고 종잇조각이 수면으로 떠오를때까지 걸린 시간을 초시계로 측정하여 표에 기록하고 평균을 구한다.6. Data & Results시험관시험관 환경조건거름종이가 먼저 떠오르는 순서거품이 먼저 발생하는 순서pH가열 여부A중성상온1st1stB산성상온XXC염기성상온XXD중성고온(가열)XXE중성저온(얼음)2nd2nd7. Discussion효소 중 카탈레이스를 이용해 카탈레이스가 갖고 있는 최적의 온도와 pH에 따른 효소 활성을 관찰하는 실험이다.실험결과 거름종이가 떠오르거나 거품이 발생했다는 것은 과산화수소가 물과 산소로 분해되었다는 것을 의미한다. 그런데 생체 내에서 과산화수소가 물과 산소로 빨리 분해되기 위해서는 과산화수소 분해 효소인 카탈레이스가 필요하다. 그래서 거름종이가 뜨거나 거품이 발생했다는 것은 카탈레이스가 과산화수소의 분해반응을 촉매했다고 할 수 있다. 시험관 A, D, E에서 시험관D는 효소를 넣었음에도 아무런 반응이 일어나지 않았는데 그 이유는 카탈레이스가 열에 의해 변성되어 카탈레이스의 활성부위와 기질인 과산화수소가 결합하지 못했다는 것을 알 수 있다. 그리고 시험관E는 시험관A에 비해 반응속도가 낮게 나왔는데 이는 효소인 카탈레이스가 과산화수소와 반응하는 최적의 온도가 있어 시험관E보다 시험관A가 최적의 온도에 더 가까운 것을 알 수 있다. 따라서 카탈레이스는 상온에서 과산화수소를 가장 잘 분해한다는 걸 알 수 있다. 그리고 시험관A, B, C를 비교해 보면 시험관B와 C는 아무런 반응이 일어나지 않았다 이를 보아 카탈레이스가 과산화수소를 분해하는데 최적의 온도가 있을 뿐만 아니라 최적의 pH도 있어 pH에 따라서도 효소가 변성되어 카탈레이스의 활성부위와 기질이 결합되지 않았다는 것을 알 수 있다. 따라서 카탈레이스는 산성과 염기성보다 중성에서 더 잘 과산화수소를 분해한다는 걸 알 수 있다.이번 실험에서는 거름종이가 떠오르는 시간을 이용하여 효소 활성의 척도를 알아냈는데 이 외에도 거품이 발생하는 순서를 통해서도 알 수 있다. 거품이 발생한 순서를 보면 시험관A가 가장 먼저 발생하였고 두 번째로 시험관E에서 발생하였다. 그리고 다른 시험관에서는 거품이 발생하지 않았는데 이는 아직 분해가 일어나지 않았다는 것을 의미한다. 실험결과로 보면 거름종이로 실험했을 때와 똑같은 결과를 보였다는 것을 알 수 있다. 거품이 발생한 순서 말고도 과산화수소가 분해되면서 산소를 만들어 내는데 이 산소의 양을 이용해서도 효소 활성의 척도를 알 수 있다. 산소가 많이 발생했다는 것은 카탈레이스가 과산화수소를 많이 분해했다는 것을 알 수 있는데 과산화수소를 분주함과 동시에 불을 가까이해 불이 커지는 순간까지의 시간을 재어 효소활성의 척도를 알 수 있다.실험에 사용한 카탈레이스 외에도 우리 몸에는 다양한 효소가 존재한다. 위에서 소화효소로 사용되는 펩신, 침에 있고 다당류를 가수분해하는 아밀레이스, 이자에서 분비되고 단백질 분해 효소인 트립신 등이 있다. 이렇게 효소의 종류에 따라 쓰이는 장소가 다른데 그 장소 마다 pH 또한 다르다. 그래서 그 장소에서 가장 효율적으로 기질과 반응하기 위해서는 쓰이는 장소와 효소의 최적의 pH는 비슷해야 한다. 만약 pH가 다르다면 효소와 기질이 잘 결합하지 못하여 효소가 있어도 반응속도가 낮게 나오게 된다. 예를 들어 강한 산성인 위산이 있는 위에서 쓰이는 펩신이라는 효소가 단백질을 잘 분해하기 위해서는 위산의 강한 산성에도 변형되지 않고 활성화되어야 하기 때문에 펩신의 최적의 pH가 위산과 비슷한 것이다. 그리고 만약 위에서 소화를 완료한 후에도 펩신이 계속 작용한다면 단백질로 된 소장도 분해할 수 있기 때문에 위라는 특정 장소에서만 활성화될 수 있도록 효소에 따라 최적의 pH가 다른 것이다.

자연과학| 2023.03.15| 4페이지| 1,500원| 조회(273)

효소활성, 생물실험, A+받는 레포트입니다.

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연세대(미래) 5주차. 확산과 삼투현상 레포트

일반생물학 및 실험1. Title : 세포막을 통한 물질의 이동-확산과 삼투현상 :세포의 원형질 분리와 회복2. Date : 3/303. Object : 생체막의 중요성에 대해알고, 삼투 환경의 변화에 따른 생물의 반응을 통해 막을 통한 물질의 이동현상(확산, 삼투)에 대해 이해한다.4. IntroductionⅠ. 생체막 (원형질막 / Plasma membrane) 기능①세포가 살아갈 수 있는 공간을 마련.②세포의 구획화 - 세포와 환경의 경계선, 분리의 기능.③정보 수용 - 화학적 전달자 감지, 호르몬, 빛, 화학물질 등.④세포 인식 - 단백질 접합 점 제공, 같은 종류의 세포끼리 접합해서 조직, 기관형성⑤물질 이동의 선택적 장벽Ⅱ. 유동모자이크모델(Fluid mosaic model, Singer, Nicolson / 1972)- 단백질이 인지질층 표면에 붙어 있거나, 인지질층 속에 파묻혀서 자유롭게 떠다니는구조 -> 막의 투과성 설명에 적합▶ 인지질 이중층 + 단백질 → 선택적 투과성(selective permeability)① 인지질(phospholipid) : 1분자 글리세롤에 2분자의 지방산과 1분자의 인산기가 결합ⅰ. 친수성 머리(hydrophilic Head) - (극성),ⅱ. 소수성 꼬리(hydrophobic Tails) - (비극성)*지질꼬리의 이중결합에 의해 구부러진 형태: 지나치게 밀집되는 것 막아줌. 유동성 증가② 콜레스테롤 : 막지질의 성분. 동물세포의 원형질막에 많다.인지질 머리 바로 밑에 존재하여 지질 이중층을 안정시켜 지나치게유동적인 막이 되지 않게 함③ 막단백질 (membrane protein)ⅰ) 외재성단백질 (peripheral protein.) : 극성(친수성) AA으로 구성, 막에서 분리 쉽다.-막의 안쪽 표면 단백질 : 세포골격(cytoskeleton)의 성분에 의해 고정-막의 바깥쪽 표면 단백질 : 세포 외 섬유구조에 고정.탄수화물이 부착되어 당단백질 형성*글리코칼릭스(glycocalyx, sugar coat)-세포막 바깥 쪽에 형성된 당의 층으로 세포 표면 보호, 주변 환경 물질의 인식과 부착, 세포 신호 전달 등에 관여-세포표면의 항원을 가지고 세포면역성에도 관여(면역세포가 감염체 인식, 공격)ⅱ) 내재성 단백질(integral protein.) : 비극성(소수성)AA으로 구성, 막에서 분리 어려움수송기능담당 - 통로(Channel), 운반체(Carrier)Ⅲ. 물질의 이동- Selective permeability (선택적 투과성) : 지용성물질, 물질의 크기(작을수록), 비극성이온의 전하(비전하성, 양이온, 원자가가 작을수록)1) 수동수송(passive transport) : 농도기울기에 의해 일어남.① 확산(diffusion) : 용질(원자, 분자, 이온 등)이 지질막을 통해 에너지 소모없이 고에서 저로 농도 기울기를 따라 이동하는 현상(고장액 --> 저장액)② 삼투현상(osmosis) : 용매가 저농도에서 고농도 용액으로 지질막을 이동하는 현상반투과성 막 : 용질은 통과 못함 / 방광막, 셀로판막, 세포막을 통한 물분자의 확산.물의 고장액(저농도 용액) --> 물의 저장액(고농도 용액)ⅰ. 저장액(hypotonic) : turgor(팽윤, 팽만), hemolysis(용혈)* 팽압: 세포막이 세포벽에 가하는 압력, 공변세포의 개폐에 관여, 지지.ⅱ. 등장액(isotonic)* 생리적 식염수 : 혈액과 등장인 식염수 사람 0.9% 개구리 0.6-0.7ⅲ. 고장액(hypertonic) : plasmolysis(원형질 분리), shriveled(수축)③ 촉진확산(facilitated diffusion) : 통로(Channel), 또는 투과효소(permease)라 불리는운반단백질(carrier molecule)의 형태적 변형에 의해 특정분자나이온의 수송을 촉진시킴. / ping pong2) 능동수송 (active transport) : ATP사용① sodium-potassium ion exchange pump② endocytosis (내포작용): 식세포작용, 음세포 작용③ exocytosis (외포작용)5. Materials & Methods양파, 혈액, D.W, 0.9% NaCl, 3% Nacl, 모세관, forceps채혈침, 광학현미경, slide /cover glass, 탈지면, 스포이드1) 원형질 분리& 복귀(양파)① 양파 껍질 절편을 3개의 slide glass 위에 놓는다.② 각 slide glass에 D.W, 3% NaCl, 0.9% NaCl을 1-2방울씩 떨어뜨린다.(3분 정도 기다린다.)③ cover glass를 덮고 고배율에서 관찰하고 스케치 한다.④ 3% NaCl에서 관찰하던 프레파라트를 꺼내 커버글라스의 한 쪽 끝에 스포이드로0.9% NaCl을 떨어트린다.⑤ 반대쪽에서 여과지로 3% NaCl을 흡수하고 5-10분 동안 변화를 관찰한다.2) 혈액① 각 slide glass에 D.W, 0.9% NaCl, 3% Nacl을 1 방울씩 떨어뜨린다.② 각 slide glass에 모세관을 이용하여 혈액을 퍼뜨린다.(3분 정도 기다린다. 이때, D.W.의 경우 3분을 넘지 않도록 주의한다.)③ cover glass를 덮고 고배율에서 관찰하고 스케치 한다.6. Data & Result1) 양파표피D.W × ___40___ 0.9% NaCl × _____40______ 3% NaCl × __40____2) 원형질 복귀0.9% NaCl × __40_____3) 혈액D.W × ___400____ 0.9% NaCl × ___400____ 3% NaCl × ___400___7. Discussion이 실험을 하는 목적은 생체막의 중요성과 삼투 환경의 변화를 생물이 어떻게 반응할 지를 통해 막을 통한 물질의 이동 현상인 삼투와 확산을 이해하는 것이다.실험결과를 바탕으로 관찰되는 모습을 보면 3% NaCl < 0.9% NaCl < D.W 순으로 크기다 커진걸 알 수 있다. 그 이유는 3%의 NaCl는 동물세포와 식물세포에 비해 고장액이여서 방출량이 유입량 보다 많아 동물세포는 쭈그러들고 식물세포는 원형질 분리가 일어난다. 0.9%의 NaCl는 동물세포와 식물세포의 농도가 비슷해 등장액이다 그래서 방출량과 유입량이 동일해 아무런 변화가 없었다. 그리고 D.W는 동물세포와 식물세포에 비해 저장액이여서 유입량이 방출량보다 많아 동물세포에는 용혈 현상이 일어나고 식물세포에서는 팽윤상태가 된다. 3%의 NaCl에서 0.9%의 NaCl을 식물세포에 스포이드로 떨어뜨리면 고장액에서 등장액으로 가면서 원형질이 분리 됐던 식물세포가 다시 원래 상태로 돌아오는 원형질 복귀 현상을 볼 수 있다.삼투압 유지는 우리 몸에서 중요하고 여러 기관에서 일어나는 현상이다. 대표적인 예로 콩팥에서는 우리 몸의 수분을 조절하는데 우리 몸에서 혈장 삼투압이 정상범위보다 높으면 뇌하수체 후엽에서 항이뇨 호르몬의 분비량이 증가하여 콩팥에서 물의 재흡수량이 증가한다. 그러면 혈액 내 물의 양이 증가하고 오줌 내 물의 양이 감소하여 혈장 삼투압이 감소하게 되고 오줌삼투압이 증가하게 된다. 반대로 혈장 삼투압이 정상범위보다 낮을 때 뇌하수체 후엽에서 항이뇨 호르몬 분비가 감소하여 콩팥에서 재흡수량이 감소한다. 그러면 혈액 내 물의 양이 감소하고 오줌 내 물의 양이 증가하여 혈장 삼투압이 증가하고 오줌 삼투압이 감소한다. 이렇게 체내의 수분 량을 조절하여 항상성을 유지한다는 점에서 삼투압 유지는 우리 몸에서 중요하다.삼투압 유지에 중요한 세포 소기관은 동물세포, 식물세포 모두에게 있는 세포막과 식물세포에 있는 액포가 삼투압 유지에 중요한 세포 소기관이다. 먼저, 세포막은 반투과성 막이고 인지질 2중층과 단백질로 이루어져 있어 물이 수동수송으로 이동하고 세포 밖과 안의 물질 출입을 조절한다. 그리고 액포는 물로 가득 차있고 그 안에 무기이온, 당류, 효소 와 같은 2차대사산물이 있어 이런 용질들이 액포 내부로 능동 수송되고 삼투압 유지를 위해 액포 내로 물이 이동하게 되는데 이 물은 식물세포의 팽압을 유지하는데 도움이 되고 식물의 형태를 유지할 수 있도록 한다.생물이나 실생활에서 나타나는 현상 중 삼투압의 원리가 적용 된 예로는 김장 할 때 배추에 일어나는 과정과 식물이 뿌리로 물과 영양소를 흡수하는 것이 있다. 김장 할 때 배추를 소금물에 절이는데 소금물 안에 배추를 넣게 되면 소금물이 배추에 비해 고장액이여서 삼투압에 의해 배추 밖으로 나가는 물이 안으로 들어가는 물보다 많아지게 된다. 그래서 배추 안에 수분이 줄어들면서 배추가 전보다 쭈그러들면서 배추가 절여지게 된다. 그리고 뿌리에서도 삼투압이 일어나는데 식물의 뿌리 쪽은 영양분과 수분이 가장 적어 땅 속의 영양분과 수분보다 적은데 식물은 삼투압을 이용해 땅 속에 있는 영양분과 수분을 흡수하여 줄기와 잎까지 영양분과 수분을 전달한다.

자연과학| 2023.03.15| 5페이지| 1,500원| 조회(188)

삼투현상, 생물실험, A+받는 레포트입니다.

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연세대(미래) 13주차. DNA분리

일반생물학 및 실험1. Title : 유전자의 분자생물학 ? DNA 분리2. Date : 5/25. 화. 7-8교시3. Object: 유전물질인 DNA를 분리하여 유전자의 구조와 특징을 이해하고 분자생물학 기법에 대해 익힌다.4. Introduction1. DNA의 구조1) DNA nucleotide : DNA를 구성하는 nucleotide는 인산기, deoxyribose, 4종류의 질소염기 중 하나를 포함하여 3개의 부위로 구성. 당은 인산과 염기를 연결시킨다.* deoxyribose는 리보오스의 2'탄소에 있는 -OH기 대신 -H기를 가지고 있음* 4종류의 염기는 adenine, guanine, thymine, cytosine 이다.pyrimidine : adenine, guanine. 질소와 탄소로 구성된 6각형 고리로 이루어짐purine : thymine, cytosine. 질소와 탄소로 구성된 6각형과 5각형의 2중 고리로 이루어짐2) Watson & Crick(1953)의 DNA구조모형두 개의 DNA가닥이 서로 마주보고 있는 상태에서 당-인산-당 골격이 바깥쪽에 위치하고, 두 사슬의 염기들이 수소결합에 의해 쌍을 이루고 있는데 A는 항상 T와 G는 항상 C와 쌍을 이루고 있다. 이와 같은 A와 T, G와 C사이 결합을 상보적인 염기쌍이라고 한다. 상보적 염기쌍은 한쪽 사슬의 염기 배열 순서를 알면 상대 사슬의 염기 배열 순서를 자동적으로 결정해 준다.2. 중심원리(Central dogma)1) 전사① DNA를 주형 (template)로 하여 RNA를 복사해낸다: 진핵세포는 핵에서 나타나며, 원핵세포는 세포질에서 나타난다.: DNA와 상보적인 RNA 배열의 전사: G는 C, A는 U, C는 G, T는 A로 전사② 두 가닥 DNA 중 한 가닥만을 주형으로 사용하여 5‘에서 3’ 방향으로 전사: sense strand와 anti-sense strand2) 번역전사된 mRNA는 세포질에서 번역되어 단백질로 전환된다: 원핵세포의 경우는 핵과 세포질의 구별이 없어서 전사와 동시에 번역될 수 있다.3. DNA 추출 원리① DNA를 추출하고자 하는 sample을 잘게 잘라 표면적을 넓혀 반응이 잘 일어나게 해야한다. 잘려진 sample은 완충용액에 넣어둔다.② 세포 및 조직의 파괴 : 세포막, 핵막 제거③ 단백질 변성 : DNA분해효소 변성④ DNA 침전5. Materials & Methods바나나, 구강세포, 시험관 2개, 비이커, 막자사발, 소금, 주방세제, 물, 거즈, 95% 에탄올, 일회용 스포이드, 종이컵, 얼음① 깨끗한 물을 입에 물고 가글링 한다.② 가글한 용액 중 5ml를 일회용 스포이드로 시험관에 옮겨 담고 8% 소금물 1ml를 넣어준다.③ 시험관에 4배로 희석한 주방세제를 5ml 넣어준다.④ 시험관을 약 5분간 얼음에 담가 식힌 후, 차게 한 95% 에탄올 용액 10ml을 넣어 준다. 이때 조심스럽게 부어주어 물과 에탄올의 층이 생기게 한다.⑤ 약 1분간 시험관을 곧바로 세워두면서 시험관에서 일어나는 변화를 관찰한다.① 껍질을 벗긴 바나나를 막자사발에서 으깬다.② 막자사발에 DNA 추출용액 20ml (물을 18ml, 주방세제 2ml 넣고, 소금 0.3g)을 넣은 후 잘 섞고 5분간 둔다.③ 용액 속의 큰 덩어리는 거즈와 비이커를 사용하여 거른다.④ 거즈에 걸러서 나온 용액을 시험관에 5ml 넣는다.⑤ 차가운 95% 알코올을 20ml 넣어준다. 이때 조심스럽게 부어주어 물과 에탄올의 층이 생기게 한다.⑥약 1분간 시험관을 곧바로 세워두면서 시험관에서 일어나는 변화를 관찰한다.6. Data & Result7. Discussion유전 물질인 DNA를 분리하여 유전자의 구조와 특성을 이해하고 분자 생물학 기법에 대해 익힌다.식물 세포(바나나)는 동물 세포와 달리 세포벽이 있기 때문에 막자사발로 으깨는 과정이 거치고 물에 소금과 주방세제를 넣게 된다. 여기서 물에 소금과 주방세제를 넣는 이유는 DNA가 음전하를 띄고 있기 때문이다. 소금이 물에 녹으면서 나트륨 이온이 생기는데 이 나트륨 이온이 DNA와 결합하여 DNA를 중성 상태로 만든다. 그리고 주방세제는 세포막과 핵막을 분해하여 DNA가 잘 빠져나올 수 있게 돕는다. 그다음 사람의 DNA와 바나나의 DNA에 95%의 에탄올 용액을 천천히 넣어주면 물에 있던 DNA가 에탄올 속으로 올라가게 되고 DNA는 에탄올에 녹지 않기 때문에 에탄올 용액 속에서 DNA 가닥을 관찰할 수 있게 된다. 이 과정에서 에탄올 용액을 천천히 넣지 않으면 DNA가 에탄올 속으로 올라오지 못해 DNA를 관찰할 수 없다. 위와 같이 세포 밖으로 배출된 DNA가 용액 안에 녹아있기 때문에 육안으로 확인하기 위해서는 용매의 용해도를 낮춰야 한다. 그래서 에탄올 용액을 넣음으로써 물의 극성에 의한 유전 상수를 낮출 수 있어 응집된 DNA를 관찰할 수 있게 된다. 그리고 차가운 에탄올을 넣는 이유는 에탄올의 온도가 낮을수록 DNA가 잘 녹지 않아 육안으로 DNA를 관찰하기에 더 쉬워지기 때문이다.실험에서 추출한 DNA 가닥에 내가 필요로 하는 유전자 부위를 잘라내기 위한 방법으로는 ‘유전자 가위’가 있다. 유전자 가위는 쉽게 말해 인공 효소이다. 이 인공 효소는 유전자에 결합해 특정 DNA 부위를 자른다. 그래서 유전자의 잘못된 부분을 잘라내어 문제를 해결하는 유전자 교정 기술 중 하나이다. 또한, 유전자 가위는 특정 부위를 잘라낼 뿐만 아니라 새로운 유전자를 갈아 끼울 수도 있는데 이를 유전자 짜깁기 기술이라고 한다. 그래서 유전자 가위는 특정 DNA 부위를 잘라내어 원하는 유전자를 더하거나 뺄 수 있다. 현재 우리가 사용하는 3세대 크리스퍼 유전자 가위는 교정하려는 DNA를 찾아내는 RNA와 DNA를 잘라내는 제한 효소인 Cas9을 결합하여 만든 것이다. 안내 역할을 하는 RNA가 교정을 목포로 하는 DNA 염기서열에 달라붙으면 Cas9이 DNA의 특정 부위를 잘라내는 방식이어서 이전 세대보다 복잡한 단백질 구조가 없고 DNA 절단 정도가 더 깊다. 그리고 크리스퍼는 유전자 하나를 잘라내고 새로 바꾸는데 수일 이내로 단축하였을 뿐 아니라 동시에 여러 유전자를 손볼 수 있게 됐다는 장점이 있다. 하지만 이전 세대와 달리 오작동에 대한 보호 장치가 없어 엉뚱한 부분을 잘라내게 되면 돌연변이가 발생할 수 있다는 단점이 있다. 크리스퍼를 개발한 이후로 동식물의 형질 계량, 질병 치료, 해충 퇴치, 인간배아의 유전체 교정 등 여러 연구에서 사용되고 있으나 생태계 파괴나 윤리적인 문제에 대한 우려도 제기되고 있다.

자연과학| 2023.03.15| 4페이지| 1,500원| 조회(201)

분자생물학, 유전자, dna 분리, 일반생물학 및 실험, A+받는 레포트

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연세대(미래) 12주차. 인류의 유전 및 초파리 거대염색체 관찰

일반생물학 및 실험1. Title : 유전학 : 사람 유전과 초파리 유충의 거대염색체 관찰2. Date : 5/18. 화. 7-8교시3. Object사람 유전에 대해서 알아보고 가계도를 작성해 유전현상에 대해 이해한다.초파리의 침샘의 거대염색체를 관찰하여 염색체의 구조적 특성에 대해 이해한다.침샘 염색체의 구조를 관찰하여 염색체와 유전자와의 관계에 대해 이해한다.4. Introduction1. Genetics (유전학)Inheritance (유전)Gene (유전자)Genetic Character(유전형질)Dominant (우성)Recessive (열성)2. 멘델의 유전법칙멘델은 1865년 유전실험의 결과를 발표했으나 당시는 그 가치를 인정받지 못하였고, 멘델이 죽은 후 16년이 되는 1900년에 가서야 다른 과학자들에 의해 그 법칙이 재발견되었다. 그들은 멘델법칙의 재발견’이라는 이름으로 이 법칙을 소개하였다. 이 법칙은 일반적으로 우열의 법칙, 분리의 법칙, 독립의 법칙 셋으로 나눈다.① 우열의 법칙 : 단성잡종의 제1대(F1)에 대립하는 형질 가운데 우성의 형질만이 겉으로나타나고 열성형질은 가려져 버린다는 것이다.② 분리의 법칙: 잡종 제2대(F2)에 있어서 우성:열성의 형질이 일정한비(완전우성에서는3:1, 불완전 우성에서는1:2:1)로 분리한다는 법칙이다.③ 독립의 법칙: 양성잡종 이상인 다성잡종에 있어서 각 대립형질은 독립해서 우열의 법칙과 분리의 법칙에 따라 유전한다는 것이다. 즉, 양성잡종에서 2쌍의 대립형질에 대한 유전방식을 관찰할 경우 잡종 제1대에서는 2쌍 중 우성형질들만 나타나고, 이것들의 잡종 제 2대에서는 2쌍의 형질의 조합이 9:3:3:1의 비율로 나타나며, 이를 분석하면 단독형질일 경우 각각 3:1의 분리비가 된다.1) 멘델의 법칙 용어① 형질과 대립 형질? 유전 형질 : 생물체가 가지고 있는 여러 모양이나 성질 중 유전 되는 형질ex) 완두 색, 모양 등? 대립 형질 : 서로 대립 관계에 있어 반대되는 형질ex) 황색 완두/녹색 완두, 둥근 완두/주름진 완두② 우성과 열성? 우성 : 대립 형질을 가진 순종끼리 교배했을 때,잡종 제 1대에서 표현형으로 나타나는 형질로 발현되는 능력이 높은 형질? 열성 : 대립 형질을 가진 순종끼리 교배했을 때,잡종 제 1대에서 표현형으로 나타나지 않는 형질로 발현되는 능력이 낮은 형질③ 유전자형과 표현형? 유전자형 : 생물의 형질을 나타내는 유전자를 기호로 표시한 것으로,대립 형질을 나타내는 유전자는 반드시 쌍으로 나타낸다. ex) RR, Rr, rr? 표현형 : 겉으로 드러나 보이는 형질 ex) 완두가 황색/녹색이다.④ 순종과 잡종? 순종 : 우성 형질만 또는 열성 형질만 가져 자가 수분을 계속했을 때, 같은 표현형의 자손만 나타나는 생물을 말한다. 순종의 유전자형은 RR, rr, YY, yy 등으로 나타낸다.? 잡종 : 우성 형질과 열성 형질을 모두 가져 우성과 열성의 자손이 모두 나타나는 생물을 말하고 유전자형은 Rr, Yy 등으로 나타낸다.⑤ 자가 수분과 타가 수분? 자가 수분 : 한 개체나 한 꽃 안에서 수분이 일어나는 것을 말한다.? 타가 수분 : 다른 개체 사이에서 일어나는 수분을 말한다.형질우성열성형질우성열성이마선M형, V형 이마선곧은 이마선코매부리코낮은 코혀말기가능불가능눈꺼풀쌍꺼풀외꺼풀귓볼떨어진 형태붙은 형태보조개있다없다주근깨있음없음머리카락곱슬직모4. PTC 미각검사대부분의 사람은 PTC(phenylthiocarbamide)를 물에 녹여 그 약을 혀에 대었을 때 그 맛 을 느낄 수 가 있으나, 일부 사람은 그 맛을 전혀 느끼지 못하는 수가 있다.미각자쓴맛을 느낄 수 있는 사람( 인자형-TT, Tt )→우성미맹자쓴맛을 느낄 수가 없는 사람( 인자형-tt )→열성5. 초파리 거대염색체 관찰초파리는 채집과 사육이 쉽고, 한 세대가 짧으며, 자손이 많이 나오기 때문에 유전 연구 재료로 널리 이용되어 오고 있다. 특히 초파리 가운데 노랑 초파리(Drosophilamelanogaster)는 지금까지 여러 가지 형질에 대해 수많은 돌연변이체가 발견되었기 때문에 교배실험을 통한 멘델의 유전 법칙을 확인하는데 편리한 실험 재료이다. 또한 침샘 염색체라는 거대 염색체가 1891년 Balbini에 의해서 파리?모기와 같은 쌍시목 곤충의 유충에서 처음 발견되었다. 침샘 염색체가 들어 있는 침샘 세포는 핵분열은 일어나지 않고 핵 내의 염색체만 계속적으로 복제가 이루어진 다사상(polytene)구조로 되어 세포 자체가 거대한 구조를 나타낸다. 그러므로 각각의 침샘 염색체는 동일 개체의 생식 세포 염색체의 1000배 이상의 DNA를 함유하고 있으며, 그 크기도 일반 염색체보다 100배나 커서 광학현미경으로 쉽게 관찰된다. 한편, 침샘 염색체는 특징적인 고유의 띠가 일정한 위치에 있으며, 이와 같은 띠의 위치는 특정 유전자의 염색체상의 위치와 밀접한 관련이 있다고 알려져있기 때문에 유전학 연구에 중요한 실험 재료가 된다. 같은 염색체에 연관되어 있는 유전자들은 상동 염색체간에 교차가 일어남으로써 연관 관계가 깨어지기도 한다. 모건과 그의 연구진은 많은 수의 유전자를 대상으로 연구를 한 결과 교차하는 빈도는 두 유전자간에 거리가 멀면 멀수록 증가한다는 것을 관찰하였으며, 당시에 대학생이었던 스터트반트는 유전자들의 위치를 염색체 지도라는 그림으로 작성할 수 있다는 것을 보여 주었다. 두 유전자의 교배를 통해 염색체 지도를 작성하는 것을 2점 교배, 세 유전자를 이용하여 염색체 지도를 작성하는 것을 3점 교배라고 한다.5. Materials & MethodsPTC paper일반 현미경, 슬라이드?커버글라스, 핀셋, 초파리의 유충, 초파리 등장액, 0.1%HCL용액, 아세트올세인 용액1)미맹 test① 0.13% 농도의 PTC 용액이 묻어있는 PTC paper를 이용하여 실험을 진행한다.② ptc paper를 혀 위에 올려놓고 30초간 기다린다.(이 때, 실험 전에 음식물을 섭취하지 않도록 주의한다. 맛이 혼합되어 오차가 있을 수 있기 때문)③ 쓴맛을 느끼지 못하면 미맹에 해당하며, 쓴맛을 느낀다면 미각자에 해당한다.2) 유전형질 분석과 가계도 조사① 2인 1조로 짝을 지어 서로의 외형을 관찰하여 유전형질을 판단한다.3) 침샘 염색체의 관찰① 슬라이스글라스 위에 생리식염수를 1～2방울 떨어뜨리고, 그 위에 3령기의 유충 을 핀셋을 이용하여 올려놓는다.② 현미경으로 보면서 유충의 머리와 꼬리 부분을 가는 해부침으로 붙들고, 머리 쪽의 해부침을 조심스럽게 잡아당긴다.③ 이 때, 내장과 함께 좌우 2개의 주머니 형태의 침샘이 빠져 나온다.④ 떼어 낸 침샘을 다른 슬라이드글라스 위에 놓고, 아세트올세인 용액을 한 방울 떨어뜨린 후 10분 정도 놓아둔다.⑤ 커버글라스를 덮은 후 그 위에 거름종이를 덮고 엄지손가락으로 세게 눌러 압착시킴으로써 침샘 조직이 고르게 퍼지도록 한다.⑥ 슬라이드 표본을 저배율 현미경으로 먼저 관찰하여 침샘 염색체의 위치를 확인한 후, 고배율로 확대하여 자세하게 관찰한다.6. Result1) 미맹 검사결과TT, Tttt우성(쓴 맛을 느낌)-18명열성(쓴맛을 못 느낌)-6명2) 유전형질 분석과 가계도 조사형질우성열성형질우성열성이마선곡선(0)직선코매부리 코낮은 코(0)혀말기됨(0)안됨눈꺼풀쌍꺼풀(0)외꺼풀귓볼분리부착(0)보조개있음(0)없음주근깨있음(0)없음머리카락곱슬머리(0)생머리3) 초파리 침샘 거대염색체 관찰X 4007. Discussion사람의 유전에 대해서 알아보고 가계도를 작성해 유전 관계에 대해 이해하고 초파리의 침샘염색체를 관찰함으로써 염색체의 구조적 특성을 이해한다. 그리고 구조를 관찰함으로써 염색체와 유전인자와의 관계를 이해한다.다사염색체란, 동물에서 여러 염색체가 융합되어 거대하게 된 염색체이다. 이 실험에서는 초파리 유충의 침샘에 존재하는 다사염색체를 사용하였다. 다사염색체를 가지고 있는 세포는 세포 전체와 핵의 크기를 키울 수 있다는 점 외에 유전자의 개수가 많아 높은 수준의 유전자 발현을 가능하게 하여 대사 작용을 증진시킬 수 있다. 초파리 유충 침샘 세포의 경우를 보면 유충이 번데기로 변태하기 위해서는 접착제 같은 뮤코 단백질을 다량으로 합성해야 하는데 다사염색체를 가짐으로써 높은 수준의 이러한 단백질 합성이 가능해진다.이번 실험에서는 성에 관계없이 유전되는 미맹 여부를 PTC용액을 이용하여 나타내었다. 이와 달리 성에 따른 유전에는 반성유전과 한성유전으로 나눌 수 있는데 반성유전은 암수 공통으로 존재하는 성염색체의 유전자에 의해 일어나므로 모친이 갖는지 부친이 갖는지에 따라 자손의 유전형질의 양상이 달라진다. 예를 들어 붉은색과 녹색을 잘 구별하지 못하는 적록색맹, 혈액 응고 인자가 없어서 피가 한 번 나기 시작하면 멈추지 않는 혈우병 등이 반성유전에 해당한다. 따라서 반성유전은 X염색체에 의해 유전되는데 이와 달리 한성유전은 성별에 따라 한쪽 성별에만 제한적으로 발현되어, 한쪽 성별에서만 유전자의 형질이 나타나는 것을 말한다. 예를 들어 특정 종에서 새들의 깃털 무늬는 수컷의 깃털 색깔이 암컷보다 밝다, 특정 종의 양에서 뿔은 수컷만 가지고 있다 등이 있다.먼저 완전 우성이란 우열이 있는 대립형질을 가진 개체 간의 교배에서 생긴 잡종 제1대가 우성형질을 나타내고, 제2대에서는 우성과 열성형질이 3:1로 분리되는 경우의 우성형질이다. 하지만 불완전 우성은 우열관계가 명료하지 않고 F1이 중간형질을 나타내는 경우이다. 예를 들면, 붉은색 분꽃과 흰색 분꽃을 교배했을 때 F1이 분홍색이 된다는 것이 있다. 그리고 우성 공존의 대표적인 예로는 ABO식 혈액형이다. A와 B는 O에 대해 우성이지만 A와 B 사이에는 우열관계가 없다. 이렇게 각 유전자 사이에 우열 관계없이 표현되는 것을 우성 공존이라고 한다. 불완전 우성과 우성 공존이 비슷해 보이지만 우성 공존은 두 개의 대립형질이 모두 발현되는 것이고 불완전 우성은 두 개의 대립형질의 중간 형태가 발현된다는 차이점이 있다. 하지만 그 의미가 매우 유사하여 구분 없이 사용되기도 한다.

자연과학| 2023.03.15| 6페이지| 1,500원| 조회(318)

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