생명과학 · 유도와 억제, 양성 조절

lac·trp 오페론의 발현 조절

젖당·포도당·트립토판 조건을 바꾸어 두 오페론의 조절 원리를 비교하세요.

lac·trp 오페론의 발현 조절 개념 그림

시뮬레이션은 브라우저에서 실행됩니다. 실험 조건을 바꾸기 전에 학습 목표와 탐구 질문을 살펴보세요.

이 실험에서 알아볼 내용

lac 오페론의 유도와 양성 조절, trp 오페론의 보조억제자 작용을 구별하고 같은 영양 조건에서 두 반응을 설명하세요.

교과와 단원

2022 개정 과학 계열 · 고급 생명과학 · 생명의 연속성. 원핵생물과 진핵생물의 발현 조절을 비교하는 기준 중 원핵생물의 lac·trp 오페론 원리에 부분 연계합니다.

연계 성취기준: 12고생03-04

탐구 질문과 해설

1. 젖당이 있으면 lac 오페론은 언제나 가장 강하게 발현될까요?

젖당에서 생긴 알로락토스가 억제자의 작동부위 결합을 줄여도, 포도당이 많으면 CAP·cAMP에 의한 촉진이 약합니다. 젖당 있음과 포도당 부족이 함께 주어졌을 때의 강한 발현과 비교하세요.

2. 알로락토스와 트립토판은 억제자에 결합해 같은 효과를 낼까요?

알로락토스는 lac 억제자가 작동부위에 결합하지 못하게 하는 유도자입니다. 트립토판은 trp 억제자가 작동부위에 결합하도록 돕는 보조억제자입니다. 작은 분자의 결합이 조절단백질에 주는 효과는 서로 다릅니다.

모형의 가정과 실제 현상과의 차이

조절 유전자와 조절단백질이 정상인 원핵세포의 상태 비교 모형입니다. 젖당이 있는 조건은 충분한 알로락토스가 만들어져 lac 억제자가 풀리는 상태, 포도당 부족은 cAMP·CAP 결합에 의한 촉진 상태로 단순화합니다. lac 전사 활동 지수는 억제자가 결합했을 때 0.02, 억제자는 풀렸지만 CAP 촉진이 없을 때 0.20, 촉진까지 있을 때 1.00으로 둡니다. trp는 트립토판이 충분해 억제자가 결합하면 0.02, 부족하면 1.00으로 둡니다. 이 수치는 약함·강함을 비교하기 위한 임의의 정성 지수이며 실제 전사 속도나 발현량의 배수 측정값이 아닙니다. 미량의 기저 전사는 남겨 두며 완전한 0/1 스위치로 단정하지 않습니다. trp 감쇠 조절, 유도자 배제, 조절 지연, 영양분 소모, 세포 성장과 진핵세포의 발현 조절은 생략합니다. RNA 그림의 수와 이동속도는 개념 표현입니다.

참고 자료

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선생님을 위한 작은 팁

학생에게 결과를 예상하게 한 뒤, 한 가지 변수만 바꾸어 비교하도록 안내해 주세요. 각 실험 아래에서 모형의 가정과 참고 자료를 확인할 수 있습니다.

사이트 안에서는 별도 계정을 만들지 않아요. 실험 조건과 결과는 브라우저에서 계산합니다. 데이터 처리에 관한 자세한 내용은 개인정보 안내에서 확인할 수 있어요. 키보드의 Tab 키로 이동하고 방향키로 슬라이더를 조절할 수 있어요.