식물세포 DNA 추출 교안 소개(양파, 에탄올, 종이컵 등 비교적 간단하게 할 수 있는 실험)

 

간단한 DNA 추출 실험 소개

 

o 활동명(주제)

  - 양파 DNA 추출

o 교육목표

  - 유전물질인 DNA의 개념에 대해 알 수 있다. 
  - 양파 속 DNA를 눈으로 관찰할 수 있다. 

o 활동자료

  - 미니절구, 소금, 세제, 에탄올, 투명 플라스틱 컵, 거즈, 여분 종이컵, 젓가락, 양파

o 교안 대본 예시

(1) 도입

1. 인사 및 소개 
T: 안녕하세요. 여러분 오늘 DNA와 유전 수업 진행을 맡게 된 000입니다. 수업 진행에 앞서 원활한 수업을 위해서 5인 1조로 조를 만들어주세요.

 

(2) 전개

1. DNA란?
T: 자, 이젠 DNA에 대해서 간단하게 설명부터 해드리겠습니다. DNA란? DNA는 핵산의 한 종류로, 유전 정보를 암호화하는 물질이며, 이중 나선 구조예요. DNA의 구성으로는 DNA를 이루는 기본적인 단위는 당, 인산, 염기로 이루어진 단위로 당은 오각형모양이며, 음전하를 띄는 인산, A(아데닌),T(티민),G(구아닌),C(시토신)의 종류가 있는 것이 염기예요. 모든 생물체, 실험에 쓰일 양파나 모두 DNA를 가지고 있고, 그 DNA에서 모두 당, 인산을 똑같이 가지고 있어요. 
T: 근데 왜 다르게 생겼는가? 바로 염기, A, G, T, C 의 배열이 다 다르기 때문에 발현되는 형질이 다르게 나타나게 되요. 즉, DNA는 염기서열을 통해 유전정보를 암호화하기 때문이에요. 그리고 염기의 종류는 고리가 2개인 (퓨린계 염기) 아데닌(A)과 구아닌(G)과, 고리가 1개인 (피리미딘계 염기) 티민(T)과 시토신(C)이 있어요. A는 T와, G는 C와 짝지를 이루어 결합하고, 그 때 수소결합으로 연결되어 있게 되요. 여러분들의 보다 나은 이해를 돕기 위해 영상을 시청할께요. 

 

* 영상시청(유튜브 검색, https://www.youtube.com/watch?v=TNKWgcFPHqw 추천)

 

T: 모두들 영상 잘 보셨나요? 그럼 다음 시간에는 양파에서 DNA를 추출하는 실험을 할 텐데 각 재료들의 역할에 대해서도 알아야겠죠? 첫 번째로 소금의 역할은 소금의 Na+이, (-)전하를 띠어 서로를 밀어내는 DNA를 전기적으로 중성으로 만들어 DNA가 잘 뭉치게 해요. 두 번째 세제의 역할은 계면활성제인 세제는 세포막과 핵막의 성분인 지질을 녹여 막을 파괴하여 DNA가 용액 속으로 쉽게 빠져 나오도록 해요. 세 번째 에탄올의 역할은 에탄올에 DNA가 녹지 않는 성질을 이용하여 DNA가 표면으로 떠오르게 해요. 차가운 에탄올을 천천히 부어주면 하얀 DNA 실들이 표면 위로 떠올라요. 또, 에탄올의 온도가 낮을수록 DNA가 더 잘 분리돼요. 에탄올이 물과 섞이면서 수화된 Na+ 빠져 나와 DNA에 달라붙으면서 더 많은 응축이 일어나 육안으로 잘 보이게 해요. 차가운 에탄올을 사용하는 이유는 DNA가 차가운 에탄올을 만나면 용해도가 급격하게 떨어져서 보다 쉽게 추출할 수 있기 때문이에요.

2. DNA 추출실험
  1) 양파를 미니 절구에 넣고 마구 으깨주세요. 
  2) 종이컵에 소금물 50ml와 세제 50ml를 섞어서 혼합해주세요
  3) 으깬 양파와 세제와 소금 혼합액을 섞고 10분 동안 방치해주세요
  4) 양파 혼합액을 거즈에 걸러서 투명 플라스틱 컵에 부어요 
  5. 양파 혼합액보다 2배 정도 많은 부피의 차가운 에탄올을 컵 벽면을 따라 조심히 부어요. 이 때 나무젓가락을 이용해서 하면 보다 쉽게 부울 수 있어요

T: 수면 위에 하얀 실 모양의 양파 DNA가 보이시나요? 양파 DNA 추출이 완료됬어요. 이 작은 양파에도 DNA가 존재하다니 신기하죠? 양파 이외에도 다른 과일에서도 DNA를 추출할 수 있어요. 모두들 DNA 추출 실험은 재밌으셨나요? 이제 DNA 모형을 만들어 보도록 할게요.

3. DNA 모형 만들기
T: 총 2종류의 DNA 모형을 친구들과 협동해서 만들어 볼게요. 배분된 재료로 DNA모형을 만들어주세요. 가위 사용 시 다칠 우려가 있으므로 모두들 주의해서 사용해주세요.

(3) 평가 및 마무리
1. 마무리 요약 및 인사
T: 여러분 DNA 추출 실험 어땠나요? 모형도 모두들 협동해서 아주 잘 만들었어요. 이제 DNA의 구조와 원리에 대해서 알 수 있겠죠? 유익하고 재밌는 수업으로 다시 만나요 ~ 안녕 

 

 

* 세부실험내용 참고 영상

www.youtube.com/watch?v=DJTXzkeRrEU