2017 소방간부 자연과학개론(1번 ~ 5번)

1. 진핵세포 내에서 유전정보의 이동을 나타낸 것으로 옳은 것은?

① DNA - RNA - 전사 - 번역 - 단백질

② RNA - 전사 - DNA - 번역 - 단백질

③ DNA - 전사 - RNA - 번역 - 단백질

④ DNA - 전사 - 번역 - 단백질 - RNA

⑤ 단백질 - RNA - 전사 - 번역 - DNA

 

답: 3번 

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2. 뇌하수체 전엽에서 분비되는 호르몬이 아닌 것은?

① 여포자극호르몬(FSH)

② 부갑상샘호르몬(PTH)

③ 황체형성호르몬(LH)

④ 갑상샘자극호르몬(TSH)

⑤ 생장호르몬(GH)

 

답: 2번

 

풀이: 부갑상샘호르몬은 갑상샘에서 분비하는 호르몬이다 

 

< 뇌하수체 호르몬 >

 

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3. 세포막에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

① 인지질과 단백질로 구성된 유동모자이크 구조이다.

② 세포막은 인지질 2중층의 구조로 이루어져 있다.

③ 세포막은 선택적 투과성을 보인다.

④ 인지질은 소수성인 머리부분과 친수성인 꼬리부분으로 구성된다.

⑤ 세포막에 존재하는 단백질은 구조적 지지, 인식, 물질 수송 등의 역할을 수행한다.

 

답: 4번 

 

풀이: 인지질은 소수성인 꼬리부분과 친수성인 머리부분으로 구성된다 

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4. 박테리오파지가 한 숙주세포에서 다른 숙주세포로 세균의 유전자를 옮기는 방법은?

① 형질전환(transformation)

② 돌연변이(mutation)

③ 형질도입(transduction)

④ 접합(conjugation)

⑤ 클로닝(cloning)

 

답: 3번 

 

< 유전공학 >

1. 돌연변이 

- 세포의 DNA가 화학약품, 자외선, 세포자체의 이상 등 다양한 원인에 의하여 원래 의 정보와는 다른 정보를 지니는 DNA로 복제되는 현상

 

2. 유전자재조합 

1) 형질도입

- 박테리오파지(bacteriophage)에 의해 파지의 유전형질이 숙주세포에 전달되는 방법

- 숙주세 포가 감염되어 DNA가 많은 수의 조각으로 분리되고 그 중 일부 DNA 단편이 파지입자 안으로 들어간 경우이다. 이러한 결함이 있는 파지입자는 또 다른 세포를 감염시킬 때 자신이 가지고 있던 그 전 세포의 DNA 일부를 세포 내부로 주입하는데, 주입된 DNA는 원래의 DNA와 재조합될 수 있다

 

2) 형질전환 

- 한 균주의 DNA 추출물을 다른 균주에 인공적으로 집어넣어 박테리아의 형질을 바꾸는 방법.

- 세포에 도입된 DNA가 다른 세포로 전달될 때 유효하며, 형질변환을 행할 때 보통 플라스미드(plasmid)라 불리는 운반체(vector)를 이용한다.

- 플라스미드: 염색체와는 별도로 세포에 존재하는 자율적(autonomous)인 DNA로서 자기복제가 가능하고 겹 가닥구조를 갖는다. 플라스미드는 자신을 가지고 있는 세포에 중요한 잇점 을 제공하는 단백질을 만드는 유전자 정보를 지니고 있는 경우가 있다.

예) 항생제 내성 을 갖춘 플라스미드인 경우 항생제를 배지에 넣어 플라스미드를 갖고 있는 세포와 그렇지 않은 세포를 선별하는데 유용하다.

 

3) 접합 

- 세포간 직접 접촉에 의해 DNA가 전달되는 현상

대장균의 집단에는 F 플라스미드를 갖춘 세포(F + )와 그렇지 못한 세포(F - )가 있다. 이들을 같이 섞어 주면 F +세포에서 성모(sex pilus)가 F -세포로 연결되어 F 플라스미드 복제본과 염색 체가 이동하는 통로 역할을 하여 F -세포의 성질을 바꾸기 위해 이용될 수 있다(그림 6.5). 그리고 어떤 경우에는 F 플라스미드가 염색체에 합체되어 하나의 커다란 원형분자를 형성하는 데 이러한 세포를 Hfr(high frequency recombinant)이라 한다.

 

3. 유전공학의 기본요소

1)  절단

- 제한효소를 이용하여 적당한 생물로부터 목적하는 특정 DNA 절편 을 얻는다.

- 이때 원하는 절편을 얻기 위해서 EcoRI, BamHI 등 DNA를 절단하는 위치가 서로 다른 다양한 제한효소를 용도에 맞게 이용한다.

- 제한효소로 절단된 게놈(genome)의 조각들은 그 크기가 다양하며 이를 라이브러리(library)라고 한다.

 

2) 재조합

- DNA의 제작 얻어진 DNA 절편을 운반체(vector) DNA 안으로 끼워 넣는다.

- 운반체 DNA는 시험관 내에서 자기복제 능력을 가진 고리모양의 DNA 분자이다.

예) DNA 절편을 EcoRI으로 처리하 여 얻을 경우 운반체 DNA도 동일한 EcoRI 효소로 처리하여 DNA간에 서로 상보적인(complementary) 관계를 맺어 준다. 그리고 DNA 결합효소(ligase)를 이용하여 이들을 영구적으로 접합시킨다. 재조합 DNA 제작 후 선별작업을 통해서 재조합되 지 않은 벡터는 제거한다.

 

3) 클로닝(cloning)

- 얻어진 재조합 DNA가 삽입된 운반체가 숙주세포 안으로 들어가서 증식되게 한다.

- 온도를 적당히 조절하고, 화학물질 등으로 처리하여 숙주세포의 막이 느슨한 상태가 되게 하여 재조합 DNA가 들어가기 쉽게 한다. 

 

4) 스크리닝(screening)

- 운반체 내의 특정 DNA 절편이 세포의 DNA 안으로 들어가서 발현된 세포를 구별한다.

- 이때 세포의 구별을 쉽게 하기 위하여 선별용 표식을 특정 DNA상에 미리 포함시 킨다.

- 선별용 표식으로 가장 많이 사용하는 것이 항생제 저항유전자이며, 그 외에 영양요구성 돌연변이를 이용하기도 한다

 

5) 발현확인

- 선별에 의해 특정 DNA 산물이 숙주세포에서 발현되는지 확인한다.

- 유전자 클로닝은 원하는 유전자를 증폭시키기 위하여 사용하는데 유전자 배열결정 및 분석을 가능하게 해준다.

- 수많은 DNA 조각들 중에서 원하는 유전자를 찾기 위한 방법으로 가장 유용한 것 중에 하나가 서던블롯이다.

- 서던블롯:  잘 정제 된 mRNA를 탐침으로 이용하여 이 탐침과 상보적인) 조각 DNA와 상보적인 결합이 이루어지게 하여 찾아내는 방법, 방사성 동위원소로 표시한 탐침을 전기 영동시킨 조각 DNA와 결합시켜서 찾아낸다. 위와 같이 찾아낸 원하는 유전자를 포함한 벡터 를 박테리아에서 여러 대를 배양시켜 클론을 만든다. 최근에는 중합효소 연쇄반응(PCR)을 통하여 비교적 손쉽게 소량 의 DNA로부터 유전자의 수를 증폭시켜 연구에 충분한 만큼 만들어 낼 수 있다. 

 

출처: https://www.cheric.org/

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5. 신장의 사구체에서 보우만주머니(Bowman’s capsule)로 여과되는 물질이 아닌 것은?

① 혈장단백질 ② 포도당 ③ 요소 ④ 아미노산 ⑤ 무기염류

 

답: 1번