개념 한 쪽
체외 수정과 수정란 이식은 우수한 암축의 유전자를 다수의 자손으로 빠르게 확산시키는 기술이다고 볼 수 있으며, 수정란의 적정 발달 단계와 채취 시기, 대리모(수란우) 선정 기준 및 동결보존 시 사용하는 냉동보호제 종류를 이해하는 것이 핵심이다.
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출제기준 단원 「체외 수정 및 동물복제」의 공개 문제 3개를 묻는 꼴별로 나누면 이렇습니다.
| 묻는 꼴 | 문제 수 | 무엇을 묻나 |
|---|---|---|
| 동결보존 물질 판별 | 1 | 냉동보호제와 비적합 물질을 가려내는 능력 |
| 대리모 선정 기준 구분 | 1 | 수란우와 공란축의 선정 기준을 구분하는 능력 |
| 채취 시기 및 위치 판정 | 1 | 배반포기 수정란의 적정 채취 시기와 부위를 판단하는 능력 |
수정란 이식은 우수한 암컷에게 호르몬 처치를 해 다수의 난자를 얻고, 체외 또는 체내에서 수정한 수정란을 다른 암컷의 자궁에 이식하여 다수의 자손을 얻는 기술이다고 정의할 수 있다. 이 기술은 한 번의 채란으로 여러 자손을 생산할 수 있으므로 우수 암컷의 유전자 이용률을 높이고 단위 시간당 생산 두수를 증대시키는 목적을 가진다.
수정란의 발달 단계와 채취 시기는 이식 성공률과 생존율에 영향을 준다. 배반포기(blastocyst stage)가 이식에 가장 적합하며, 소의 경우 수정 후 약 5~7일, 특히 7일 전후에 자궁 내에 안정적으로 위치하므로 이 시기에 채취하거나 이식하는 것을 권장한다.
다배란 유도는 난포를 여러 개 성장시키는 과정이며, 이 초기 단계에서 가장 먼저 투여하는 호르몬은 난포자극호르몬(FSH)이다. FSH는 난포의 성장과 성숙을 촉진하여 여러 난자의 동시 발달을 유도한다. 이후 배란 유도나 자궁 환경 조절은 LH나 프로게스테론 등 다른 호르몬이 관여한다.
수정란의 장기간 보존을 위해 동결보존 기술을 사용하며, 동결 과정에서 세포를 손상시키는 얼음 결정을 억제하기 위한 냉동보호제가 필요하다. 세포막을 잘 통과하는 물질인 DMSO, 글리세롤, 에틸렌 글리콜 등이 동결보호제로 사용되며, 포도당 등은 세포막을 잘 통과하지 못하므로 얼음 결정으로부터 세포를 보호하는 용도로 적합하지 않다.
수란우는 수정란을 받아 임신을 유지할 대리모를 뜻하므로 선정 기준은 건강 상태와 정상적인 생식기 기능이 핵심이다. 유전형질의 우수성은 수정란을 제공하는 공란축 또는 종빈축의 기준이며, 대리모인 수란우는 유전적 우수성보다 임신 유지 능력과 건강을 우선적으로 갖추어야 한다.
수정란 이식 문제 유형에서는 '배반포기'와 '수정 후 5~7일(소는 약 7일)'을 연결하면 정답을 찾기 쉽다. 예컨대 소에서 배반포기 수정란을 채취할 시기는 수정 후 약 7일경 자궁에서 채취해야 한다는 설명은 핵심 원리와 일치한다. 동결보존 관련 문제에서는 DMSO, 글리세롤, 에틸렌 글리콜을 동결보호제로 보고 포도당을 정답으로 고르는 패턴이 대표적이다.
수정란 동결보존시 동해방지제로 적합하지 않은 것은?
정답 ④ · 문제는 수정란 동결보존에서 동해(동결 손상)를 방지하는 적절한 냉동보호제를 고르는 문제이다. 동결보호제로는 세포막을 투과할 수 있는 저분자성 물질인 DMSO, 글리세롤, 에틸렌글리콜 등이 사용되며 이들은 세포 내로 침투해 얼음 결정 형성을 억제한다.
동결보존 시 동해 방지제(냉동보호제)로는 DMSO, 글리세롤, 에틸렌 글리콜 등이 사용되지만, 포도당(glucose)은 적합하지 않습니다.
수란우의 선정조건이 아닌 것은?
정답 ① · 수란우(공란축)의 선정 조건은 대리모 역할을 수행하는 데 초점이 맞춰집니다. 따라서 건강한 생식기, 질병이나 대사 장애가 없는 양호한 영양 상태 등이 주요 선정 기준이 됩니다.
수란우는 대리모 역할이므로 유전적 우수성보다 건강과 생식기 상태가 선정의 핵심 기준입니다.
다음 중 수정란이식의 장점은?
정답 ④ · 문항은 수정란 이식의 장점을 묻고 있다. 수정란 이식은 우수 암컷(혹은 특정 유전자원을 보유한 개체)의 난자를 최대한 활용하여 다수의 자손을 얻을 수 있게 해주므로 종빈이 보유한 난자를 최대로 활용할 수 있는 것이 주요 장점이다.
수정란 이식은 수정란을 채취해 다른 암컷에 이식하므로 종모축의 번식 잠재력을 극대화할 수 있다.
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