실 험 보 고 서※실 험 날 짜 : 2009. 11. 24 ※작 성 자:▣실 험 제 목 : DNA 전기영동실험▣실 험 목 표 : DNA를 전기영동을 통하여 미지의 DNA 크기를 size marker와 비교해 본다.▣실 험 재 료▷DNA size marker▷크기를 알지 못하는 DNA sample▷전기영동 tank▷아가로오스 겔, TAE buffer, EtBr, loading dye(buffer)▣실 험 과 정① 1% Agarose gel을 미리 만들어 준비한다.② 전기영동상자에 아가로오스 겔을 넣고 TAE buffer를 겔이 충분히 잠기도록 넣는다. 첫 번째 well에는 DNA size maker를 넣는다.③ 피펫눈금을 2μl에 맞추고 loading dye를 2μl따서 똑같은 크기의 DNA 샘플이 들어있는 2개의 튜브에 각각 넣고 피펫으로 loading dye와 DNA 샘플을 잘 섞는다.④ 피펫눈금을 10μl에 맞추고(과정③에서 맞추었던 눈금과 합해서 총12μl이다.)loading dye에 섞인 DNA샘플을 각각의 튜브에서 따서 겔의 well 부위에 조심스럽게 넣는다.⑤ 전기영동상자에 전기를 흘려주어 20분 동안 DNA size marker와 DNA샘플을 내려준다.⑥ UV light를 째어주어 나타난 결과를 확인한다.▣실 험 결 과1.6kbp700bp▣토 의1. 각 조의 DNA size는 얼마인가?-1조: 하늘색선(2kbp)위에 있므로 2.3kbp정도 된다. 또 연두색선(1kbp)과 자주색선(1.6kbp) 중간에 있으므로 1.3kbp정도 된다.-2조: 정확하게 하늘색선(2kbp)에 걸쳐 있으므로 정확한 2kbp이다. 또 연두색선(1kbp)과 자주색선(1.6kbp) 중간에 있으므로 1.3kbp정도 된다.-3조: 1조와 똑같다. 2.3kbp와 1.3kbp-4조: 하늘색선(2kbp) 바로 아래 있으므로 1.9kbp정도 된다고 볼 수 있다. 또 자주색선(1.6kbp)에 걸쳐 있으므로 대략 1.6kbp정도 된다. 주황색선(700bp)과 연두색선(1kbp)사이에 있는 두 개의 DNA는 위 아래로 각각 850bp와 800bp정도 된다.-5조: 하늘색선(2kbp)위에 있고 1조와 3조보다는 아래이므로 2.1kbp정도 된다. 또 자주색선(1.6kbp)보다 아래에 치우쳐 있으므로 1.5kbp정도 된다.-6조: 자주색선(1.6kbp)에 걸쳐 있으므로 대략 1.6kbp이다. 또 연두색선(1kbp)과 자주색선(1.6kbp) 중간에 있으므로 1.3kbp정도 된다. 정확하게 연두색선(1kbp)에 걸쳐 있으므로 정확한 1kbp이다. 주황색선(700bp)과 연두색선(1kbp)사이에 있으므로 대략 850kbp이다.-7조: 하늘색선(2kbp)위에 있으므로 2.3kbp정도 된다. 또 연두색선(1kbp)과 자주색선(1.6kbp) 중간에 있으므로 1.3kbp정도 된다.2. DNA 전기영동에서 사용되는 components(TAE buffer, Agarose gel, EtBr)의 역할이 무엇인지 조사하시오.-TAE buffer: 완충용액으로, Tris와 Acetic acid, EDTA라는 3가지 물질이 혼합된 것이다. Tirs는 pH가 높은 염기성을 띠는데, 이 pH에서는 DNA가 변성될 수 있기 때문에 Acetic acid를 넣어주어 pH를 낮춘다. EDTA는 DNA분해효소에서 조효소역할을 하는 금속이온이 DNA분해효소와 결합하지 못하도록 방해하는 역할을 한다. 또 이 용액은 이온을 제공하여 전기가 흐르도록 하는데, 소금물은 DNA의 이동속도를 늦추기 때문에 적합하지 않다. 즉 pH변화를 안정시키며, 전기영동을 할 때 전류가 흐를 수 있도록 이온을 제공하는 역할을 한다.(DNA는 (-)charge를 띠고 있다.)-Agarose gel: 한천으로 만들어진 겔. 전기영동에 쓰이는 것으로 DNA가 이동하는 매질의 역할을 한다. DNA를 고정하는 능력이 우수하여 DNA를 분자량에 따라 분리해내기 쉽다. 겔을 만들 때, 아가로오스의 농도가 높을수록 한천 내의 작은 구멍의 크기가 작아져 더 작은 DNA를 분리할 수 있다.-EtBr: EtBr (Ethidium Bromide)는 자외선에 노출되면 형광색으로 발광하는 형광물질이다. 즉, EtBr로 DNA를 염색시키고 UV light를 노출시키면 형광색을 발광하여 DNA의 양과 존재 유무를 알 수 있다. EtBr은 DNA와 친화력이 매우 크다. EtBr 분자는 얇은 판막 모양인데 이것이 DNA이중나선에 끼어들어간다. 즉 당과 염기사이에 끼어들어간다. 따라서 EtBr은 발암물질이므로 조심해서 다루어야 한다.
실 험 보 고 서※실 험 날 짜 : 2009. 11. 10 ※작 성 자:▣실 험 제 목 : 베네딕트 시약을 이용한 환원당의 유무▣실 험 목 표 : 베네딕트 시험을 통해 이당류와 단당류에 환원당이 포함되어있는지 검사해본다.▣실 험 재 료▷베네딕트 용액▷15ml 튜브 5개▷시료-글루코오스1%, 갈락토오스1%, 락토오스1%, 말토오스1%, 수크로오스1%▷튜브 랙(rack)▣실 험 과 정① 랙과 튜브 5개를 준비한다.② 튜브에 조이름과 시료 이름을 적는다.③ 각 튜브에 베네딕트 용액 2ml씩 넣는다.④ 1%짜리 글루코오스, 갈락토오스, 락토오스, 말토오스, 수크로오스를 각각의 튜브에 200ml씩 넣는다.⑤ 다른 조와 섞이지 않도록 고무 밴드로 다섯 개의 튜브를 묶은 다음 끓는 물에서 5분정도 중탕한다.⑥ 튜브를 꺼내어 침전물이 있는지 없는지 확인하고 시료의 색깔이 어떤지를 관찰하여 기록한다.▣실 험 결 과▲왼쪽부터 Suc, Gal, Lac, Glu, Mal: 수크로오스가 들어있는 튜브에서는 색깔과 침전이 모두 관찰되지 않았다. 수크로오스를 제외한 다른 튜브에서는 침전과 색깔변화를 모두 관찰할 수 있다.▣토 의※환원당 : 환원당은 베네딕트 반응에서 환원제로서 작용한다. 케톤기를 포함하는 모든 단당류는 케토스로서 알려져 있고 알데하이드기를 포함하는 단당류는 알도스로서 알려져 있다. 펠링용액(황산구리의 알칼리용액)을 환원하여 이산화구리를 만든다. 포도당·과당·엿당 등이 포함되며, 설탕으로의 환원력은 없다. 아미노산 등과 화학반응을 일으켜 갈색 물질을 쉽게 만들어 식품이 갈변하는 원인이 된다.※베네딕트반응 : 베네딕트반응의 원리베네딕트용액에는 2가의 구리이온(Cu2+)이 포함되어 있다. 2가의 구리 이온은 청록색을 띠기 때문에 베네딕트용액의 색깔은 청록색을 띤다. 그런데, 만약 베네딕트 용액 속의 구리 이온이 환원되어 전자를 얻으면 1가의 구리 이온(Cu+)이 되고 용액의 색깔도 바뀔 것이다. 포도당은 환원력을 갖고 있는 분자이기 때문에 다른 물질로부터 전자를 빼앗겨 자신은 산화되고 다른 물질을 환원시키는 능력이 뛰어나다. 즉, 베네딕트 용액과 반응하여 2가의 구리 이온을 환원시킬 수 있는 것이다. 따라서 베네딕트 용액과 포도당을 섞고 가열하면, 포도당이 베네딕트용액의 2가 구리 이온(Cu2+)에 전자를 주어 환원시키고, 1가의 구리 이온(Cu+)을 만든다. 이 때 산화구리(Cu2O) 침전물이 생기면서 용액의 색깔을 황적색으로 변화시키게 된다. 이렇게 베네딕트반응은 포도당의 환원력에 의해 진행되는 반응으로, 포도당 이외에도 엿당, 과당과 같이 환원력이 있는 분자들은 베네딕트 반응을 통해 확인할 수 있다.▷즉, 실험에서 환원당으로 쓰인 것이 글루코오스(포도당), 말토오스(엿당;맥아당), 락토오스(젖당), 갈락토오스이다.1. 환원당 중에서 색깔의 차이 및 침전물의 양에 차이가 있는 이유는?: 수크로오스는 색깔이 변하지 않았다. 그러나 나머지 네 개의 시료는 색깔이 변하였다. 사진을 통해 자세히 살펴보면, 이당류인 락토오스와 말토오스가 들어있는 튜브의 색깔이 단당류인 갈락토오스와 글루코오스가 들어있는 튜브의 색깔보다 약간 더 푸르스름하고, 주황색이 연한 것을 관찰할 수 있었다. 즉, 이당류의 시료보다 단당류의 시료가 환원력이 강해 베네딕트 반응을 더 잘 일으킨 것으로 보인다.2. 베네딕트 용액에 염색되는 당과 염색되지 않는 당의 화학적 구조상의 차이점을 비교하시오.▲수크로오스(포도당+과당:1번 탄소+2번 탄소)▲락토오스(포도당1번 탄소+갈락토오스4번 탄소) ▲말토오스(포도당+포도당:1번 탄소+4번 탄소): 「당은 카르보닐기(=C=O)의 위치에 따라 알도오스(알데히드당) 또는 케토오스(케톤당)가 된다. 단당류의 또다른 분류는 비대칭 탄소 주변 부위의 공간적 배열 때문이다. 비대칭 탄소란 네 가지 서로 다른 원자 혹은 원자 그룹과 결합된 탄소이다. 예를 들어, 포도당과 갈락토오스는 1개의 비대칭 탄소 주변에 있는 부분의 배치만이 다를 뿐이다.」 즉, 글루코오스와 갈락토오스는 이성질체로, 알데히드기를 가지고 있는 알도오스의 일종이다. 따라서 갈락토오스와 글루코오스를 포함하는 시료는 환원력이 강하다. 따라서 단당류인 글루코오스와 갈락토오스를 포함한 시료는 환원력이 매우 강해 베네딕트 반응을 잘 일으켜 주황색이 선명하게 나타날 수 있다.
실 험 보 고 서※실 험 날 짜 : 2009. 11. 03 ※작 성 자:▣실 험 제 목 : PTC 미각검사▣실 험 목 표 : PTC 시약을 통해 PTC 맛에 대한 자신의 미각 유전형질을 추론해본다.▣실 험 재 료▷PTC 시약▷면봉▣실 험 과 정① 미리 준비된 PTC시약을 받는다.② 면봉 한 개를 반으로 나누어 두 사람이 같이 사용한다.③ 면봉으로 PTC를 묻힌 후 그것을 혀 안쪽에 댄다.④ 쓴 맛이 나는지 나지 않는지 확인한다.▣실 험 결 과: 처음에는 면봉에 약간 묻혀서 혀에 가져다 댔는데 아무런 맛도 느껴지지 않아서 열성인 줄 알았다. 하지만 이번에는 PTC를 많이 묻혀서 혀에 가져다 댔더니 엄청 쓴 맛이 느껴졌다. 즉, PTC에 대해 우성임을 알 수 있었다.▣토 의 우성:S 열성:s■:쓴 맛이 느껴지는 남성 / □:쓴 맛이 느껴지지 않는 남성●:쓴 맛이 느껴지는 여성 / ○:쓴 맛이 느껴지지 않는 여성부모■●□●■○나: 가족 모두 PTC를 혀에 찍었을 때 쓴 맛이 느껴졌다. 따라서 모두 우성 형질을 나타내는 유전자를 하나 혹은 둘을 가지고 있는 것을 알 수 있다.-부:SS or Ss / -모:SS or Ss / -나:SS or Ss 우성:T 열성:t■:혀를 말 수 있는 남성 / □:혀를 말 수 없는 남성●:혀를 말 수 있는 여성 / ○:혀를 말 수 없는 여성조부조모외조부외조모■○????■●○부모■나:가족들의 유전형질을 나타내는 유전형을 추측해보면,-조부:TT or Tt / -조모:tt-외조부: TT or Tt / -외조모: TT or Tt-부:Tt(not TT ∵모계에서 온 t유전자가 반드시 유전되어야 하기 때문이다.)-모:TT or Tt / -나: TT or Tt 우성:E 열성:e■:귓불 분리형 남성 / □:귓불 부착형 남성●:귓불 분리형 여성 / ○:귓불 부착형 여성조부조모외조부외조모□●????□●○부모■나:가족들의 유전형을 추측해보면,-조부:ee / -조모:Ee(not EE∵아버지의 유전형은 열성순종이기 때문.)-외조부: EE or Ee / -외조모: EE or Ee-부:ee(∵부계-e, 모계-e 각각 하나씩 유전.)-모:EE or Ee / -나: Ee(not EE ∵부계에서 반드시 e하나, 모계에서 E하나 받아야 하기 때문이다.)조부조모외조부외조모B형A형B형O형B형O형○부모B형나:가족들의 혈액형을 추측해보면,-조부: BBorBO / -조모:AO(not AA∵아버지가 B형이므로)-외조부: BO(not BB∵어머니가 O형이므로) / -외조모: OO-부:BO(not BB ∵조부와 조모에서 각각 하나씩 형질이 유전되어야 하므로)-모:OO / -나: BO (not BB ∵부와 모에서 각각 하나씩 형질이 유전되어야 하므로)
실 험 보 고 서※실 험 날 짜 : 2009. 10. 13 ※작 성 자:▣실 험 제 목 : 신체의 세균학적 검사▣실 험 목 표 : 신체에 존재하는 세균을 배지에 배양하여 관찰한다.▣실 험 재 료▷LB배지▷손가락에 사는 세균(씻기 전, 씻은 후)▣실 험 과 정① 미리 만들어진 LB배지 2 접시를 준비한다.② 각각의 접시 뒷면을 세 부분으로 나눈다. 2개의 배지는 씻기 전과 후로 구분한다.③ 나눈 배지 위에 조원 한 명씩 손가락으로 찍어서 세균을 묻힌다.④ 손을 씻은 다음 또 다른 배지 위에 손가락을 찍어서 세균을 묻힌다.⑤ 37℃에서 12시간 이상 배양한다.⑥ 배지에 자라난 세균이 무엇인지 관찰한다.▣실 험 결 과▲손을 씻기 전▲손을 씻은 후: 손을 씻기 전 각 조원의 손가락에 있는 세균들이 모두 자라났음을 관찰할 수 있었다. 특히, 내 손가락에서 가장 많은 세균이 관찰되었다. 그러나 손을 씻고 난 뒤 두 명은 세균의 콜로니가 거의 보이지 않았지만 한 명은 오히려 손을 씻고 난 뒤 더 많은 콜로니가 관찰된 것을 알 수 있었다.▣토 의-손을 씻기 전, 관찰된 세균의 종류는 무엇인가?:신체에는 많은 세균이 살고 있다. 특히 외부와 많이 접촉하는 손에는 다양한 종류의 미생물이 살고 있다.그러나 이번 실험에서 배지에 자라난 콜로니를 관찰했을 때, 색깔이나 모양이 모두 황색과 동그란 모양으로 동일한 콜로니가 관찰된 것으로 보아 관찰된 세균은 한 종류인 것으로 보인다. 종류로는 흔한 식중독균인 포도상구균이나 대장균 정도로 보인다.-손을 씻은 후, 세균이 관찰되지 않은 이유는 무엇인가?:우리 조원 두 명은 손을 씻을 때, 학교에 비치된 알코올 소독제로 손을 씻었다. 한 명의 조원은 비누로 세척하고 알코올까지 소독했지만 씻은 후 오히려 세균의 콜로니가 더 선명하고 많이 나타났다. 아마 화장실에서 비누와 물로 손을 씻을 때, 제대로 씻기지 않았고 또 여러 사람이 공동으로 세면대와 비누를 사용하므로 그곳에 많은 세균이 살고 있어서, 손을 씻은 다음 알코올 소독을 하였지만 세균이 자라난 것 같다.알코올로 소독이 가능한 이유는 알코올의 살균 원리 때문이다. 소독을 위해 사용하는 알코올은 에탄올(에틸알코올 C2H5OH)이다. 이 에탄올은 삼투능력이 커서 세균 표면의 막을 잘 뚫고 들어간다. 에탄올이 세균 막을 뚫고 들어가 세균의 단백질을 응고, 즉 단백질이 변성되고 탈수되어 세균이 죽이는 것이다.