「생물의 유전」 상보적 염기 결합으로 복제·전사·번역 과정을 추적합니다.
고3 수준에 맞춰 이 단원에서 꼭 알아야 할 내용을 정리했어요.
DNA 복제는 이중 나선이 풀린 뒤 두 가닥이 각각 주형이 되어 새 가닥을 합성하는 반보존적 복제이며, 새 가닥은 5'→3' 방향으로만 길어져요.
염기는 A는 T와, G는 C와 상보적으로 결합하므로 이중 가닥 DNA에서는 A와 T, G와 C의 양이 각각 같아요(샤가프 법칙).
전사는 RNA 중합 효소가 DNA의 주형 가닥을 읽어 상보적인 mRNA를 만드는 과정이며, RNA에는 T 대신 U가 들어가요. 진핵세포에서는 핵 안에서 일어나요.
번역은 리보솜이 mRNA의 코돈(연속된 염기 3개)을 차례로 읽고, 안티코돈이 코돈과 상보적인 tRNA가 운반한 아미노산을 펩타이드 결합으로 잇는 과정이에요.
코돈 64종 가운데 61종은 아미노산을, UAA·UAG·UGA 3종은 번역 종결을 지정하고, 개시 코돈 AUG는 메싸이오닌을 지정해요. 한 아미노산을 여러 코돈이 지정하기도 해요.
DNA 주형 가닥의 염기 서열이 3'-TAC GGA TTC ACT-5'예요. 전사된 mRNA의 염기 서열과 번역되는 아미노산 서열을 구하세요. (코돈표 일부: AUG 메싸이오닌, CCU 프롤린, AAG 라이신, UGA 종결)
답mRNA 5'-AUGCCUAAGUGA-3', 아미노산 서열은 메싸이오닌–프롤린–라이신(3개)이에요.
1000 염기쌍으로 이루어진 이중 가닥 DNA에서 아데닌(A)이 전체 염기의 20 %예요. 구아닌(G)의 비율, G–C 염기쌍의 수, 두 가닥 사이 수소 결합의 총수를 구하세요. (A–T 쌍은 수소 결합 2개, G–C 쌍은 3개)
답G는 30 %, G–C 쌍은 600쌍, 수소 결합은 모두 2600개예요.
메셀슨과 스탈은 무거운 질소(¹⁵N)만 든 DNA를 가진 대장균을 가벼운 질소(¹⁴N) 배지로 옮겨 키웠더니, 1세대 뒤 DNA가 모두 중간 밀도로 나타나 반보존적 복제임을 확인했어요.
수학적 모형과 불확실성을 고려해 과학적 주장을 논증합니다.
배운 개념이 주변에서 실제로 맞는지 관찰하고, 핵심 용어로 설명해 보세요.
주형 가닥 3′-TACGGATTC-5′에서 전사되는 mRNA 서열을 쓰고 유전부호표로 아미노산 서열을 찾는다.
메셀슨과 스탈 실험의 원심 분리 결과 그림으로 반보존적 복제를 설명한다.
염기 하나가 바뀐 돌연변이가 아미노산 서열에 주는 영향을 낫 모양 적혈구 빈혈증의 예로 정리한다.
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상보적 염기 결합으로 DNA가 반보존적으로 복제됨을 설명할 수 있다.
주어진 DNA 염기 서열에서 mRNA 염기 서열과 아미노산 서열을 추적할 수 있다.
바꾼 조건: ¹⁴N 배지에서 복제한 세대 수(2·3·4·5세대) · 측정한 값: 가벼운 DNA(¹⁴N–¹⁴N)의 비율(반보존적 복제 모형의 예측값) (%)
| ¹⁴N 배지에서 복제한 세대 수(2·3·4·5세대) | 가벼운 DNA(¹⁴N–¹⁴N)의 비율(반보존적 복제 모형의 예측값) (%) |
|---|---|
| 조건 1 | 50 |
| 조건 2 | 75 |
| 조건 3 | 87.5 |
| 조건 4 | 93.75 |
염기 네 종류만으로 어떻게 수천 가지 단백질의 정보를 담을 수 있을까요?
‘유전과 진화’ 핵심 단원: DNA, 유전 형질, 변이와 자연선택의 관계를 추적합니다.
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