뉴클레오타이드 구조 및 이용, DNA 합성 및 DNA 염기서열 분석법 [생명과학 세특, 화학 세특, 통합과학 세부능력 및 특기사항, 유전공학, 의학, 보건, 탐구 보고서]

소개

뉴클레오타이드(nucleotide)의 구조 및 이용, DNA 합성 및 뉴클레오타이드의 결합 방식을 기본으로, 합성 뉴클레오타이드를 이용한 기술 및 활용 사례, DNA 염기서열 분석법의 원리와 실험과정에 대해 정리한 내용입니다. <탐구 동기 및 활동 정리>(생기부 기재) 포함되어 있습니다. 생명과학 세특, 화학, 통합과학 세부능력 및 특기사항 등에 활용하기 좋습니다.

목차

탐구 동기 및 활동 정리
탐구 내용
참고 문헌

본문내용

• 탐구 동기 및 활동 정리
화학 교과에서 탄소화합물을 학습한 후 생명과학과 연계하여 생명체를 구성하는 탄소화합물인 뉴클레오타이드(nucleotide, 뉴클레오티드)의 구조와 기능, 활용 사례에 대해 탐구하였다. 생명 교과에서 배운 DNA의 기본 단위체인 뉴클레오타이드의 화학구조를 기본으로, DNA 합성 과정에서 뉴클레오타이드의 결합 방식 및 화학결합에 대해 알아보고, 합성 뉴클레오타이드를 이용한 기술 및 활용 사례를 조사하였다. 그 중에서 특히 흥미롭게 보았던 ‘다이디옥시 염기서열 분석법’의 원리와 실험과정에 주목하여 DNA 염기서열 분석법에 관한 보고서를 작성하였고, 가장 고전적인 염기서열 분석법인 생거(Sanger, F.)의 ‘사슬종결법(Chain termination method)’의 원리와 실험과정, 이를 토대로 개발된 염기서열 자동분석 기술과 ‘파이로 시퀀싱’에 주목하여 보고서를 정리하였다. 이번 조사에서 알게 된 DNA중합효소의 기능과 뉴클레오타이드의 독특한 결합방식을 기반으로, 후속 탐구에서는 dNTP(디옥시리보뉴클레오타이드)와 DNA 중합효소, 프라이머를 이용하여 DNA를 증폭시키는 PCR의 원리와 이용에 대해 알아볼 계획이다.

• 탐구 내용 및 목차
1.(디옥시리보)뉴클레오타이드의 화학구조
2.DNA 합성 과정에서 뉴클레오타이드의 결합 방식 및 화학결합
3.DNA 염기서열 분석법의 원리와 실험 과정
(1)다이디옥시 염기서열 분석법(사슬종결법)
(2)DNA 염기서열 자동분석 기술
(3)파이로 시퀀싱

• 탐구 과정

1. (디옥시리보)뉴클레오타이드의 화학 구조

유전자의 본체인 DNA는 뉴클레오타이드(nucleotide)가 연결된 화학물질로, 뉴클레오타이드 중합체인 두 개의 긴 가닥이 서로 꼬여 이중나선 구조로 되어있는 고분자화합물이다.

참고자료

· 생물학의 쓸모(김응빈, 더퀘스트) 외