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06 부모에게 보이지 않던 형질이 자손에게 다시 나타날 수 있을까? · 한 형질의 유전

과학생식과 유전중332쪽중3 과학 · 생식과 유전
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이 자료는

중3 과학 「Ⅴ 생식과 유전」 가운데 한 형질의 유전을 다루는 학습지입니다. 완두의 씨 모양이라는 한 형질을 따라가면서 '멘델은 왜 완두로 실험했을까?', '다른 형질의 순종끼리 교배했는데 왜 잡종 1대에는 한쪽만 나타날까?', '잡종 1대에 보이지 않던 형질이 왜 잡종 2대에 다시 나타날까?', '왜 유전자형은 1:2:1인데 표현형은 3:1일까?'처럼 학생들이 실제로 헷갈려 하는 질문 9개와 탐구 하나를 네 묶음으로 나누어 하나씩 답합니다. 모든 형질이 이와 같은 방식으로 유전되는 것은 아니라는 점도 처음에 밝혀 둡니다.

질문마다 '한줄답'을 먼저 보이고 그림, 비교 표, '정의', '쉽게 생각하면', '헷갈림 바로잡기'로 풀어 줍니다. 실험과 용어 → 형질의 전달 → 비율과 확률 → 유전자형 알아내기 순서로 이어지며, 자가 수분과 타가 수분, 상동 염색체의 같은 위치와 유전자형·표현형, 순종과 잡종의 자가 수분 결과, 순종끼리 교배하여 잡종 1대가 되는 과정, 염색체의 분리와 R·r의 전달, 교배표, 유전자형으로 나누기와 표현형으로 묶기, 카드 뽑기 모의실험, 검정 교배 등 그림이 14개 들어 있습니다. '실전 연결' 대표 문제 4개가 '기억할 기준'과 함께 실려 있고, 끝에는 세대별 전달 그림과 우열의 원리·분리의 법칙 비교 표, 다섯 가지 교배의 결과 표를 모은 '한눈에 정리'가 있습니다.

묶음마다 확인 문제가 있어 모두 36문항이며(1~8번, 9~20번, 21~29번, 30~36번), 선택형·용어 골라 쓰기·O/X·빈칸 채우기·교배표 완성·예상 개수 계산·〈보기〉 고르기 등 여러 유형으로 되어 있습니다. 뒤쪽에 정답과 해설이 있고, 선택형 문항에는 틀린 선택지가 왜 틀렸는지도 함께 적혀 있습니다.

미리보기

실제 학습지의 일부입니다. 누르면 크게 볼 수 있습니다.

다른 형질의 순종끼리 교배했는데 왜 잡종 1대에는 한쪽만 나타날까 — 어버이·생식세포·잡종 1대를 이은 교배 과정 그림과 단계별 표 · 10쪽
왜 유전자형은 1:2:1인데 표현형은 3:1일까 — 같은 네 칸을 유전자형으로 나누고 표현형으로 묶은 그림과 비율 표 · 17쪽
겉모습이 같은 두 개체의 유전자형은 어떻게 알아볼까 — 열성 순종과 교배한 두 경우를 견준 그림과 판정 기준 표 · 24쪽

핵심 정리 · 한 형질의 유전

학습지의 질문 9개와 탐구 가운데 핵심을 짧게 정리했습니다. 그림·표와 확인 문제는 PDF에 있습니다.

멘델은 왜 완두로 유전 실험을 했나요?

형질을 구별하기 쉽고, 교배 상대를 정하여 많은 자손을 비교할 수 있기 때문입니다. 완두는 기르기 쉽고 한 세대가 짧으며, 자손을 많이 얻을 수 있고, 둥근 씨·주름진 씨처럼 대립 형질이 뚜렷합니다. 자가 수분이 잘 일어나 순종을 얻기 좋고, 다른 개체의 꽃가루를 옮겨 주어 원하는 두 개체를 교배할 수도 있습니다.

자가 수분과 타가 수분은 어떻게 구별하나요?

수분은 수술의 꽃가루가 암술머리에 붙는 일입니다. 같은 개체(그루)의 꽃가루가 붙으면 자가 수분, 다른 개체의 꽃가루가 붙으면 타가 수분입니다. 같은 종류의 식물인지가 아니라 같은 개체인지, 서로 다른 개체인지로 구별합니다.

형질, 표현형, 유전자형은 무엇이 다른가요?

형질은 생물이 가진 모양·색깔 등의 특성이고, 표현형은 겉으로 드러나는 형질이며, 유전자형은 유전자 구성을 기호로 나타낸 것입니다. 완두의 씨 모양에서는 '씨 모양'이 형질, '둥글다/주름지다'가 표현형, RR·Rr·rr이 유전자형입니다. RR과 Rr은 유전자형이 달라도 둘 다 둥급니다.

대립 형질과 대립유전자는 무슨 뜻인가요?

대립 형질은 한 형질에서 서로 뚜렷하게 구별되는 형질로, 씨 모양에서는 둥근 것과 주름진 것입니다. 대립유전자는 한 형질에 관여하며 상동 염색체의 같은 위치에 있는 유전자입니다. 이 학습지에서는 둥근 모양의 대립유전자를 R, 주름진 모양의 대립유전자를 r로 나타냅니다.

순종과 잡종은 어떻게 다른가요?

한 형질의 대립유전자 두 개가 같으면 순종, 다르면 잡종입니다. 씨 모양에서 RR과 rr은 순종, Rr은 잡종입니다. 순종은 여러 세대 자가 수분하여도 같은 형질의 자손만 나오고, 잡종은 자손에게 둥근 씨와 주름진 씨가 나타날 수 있습니다. 순종·잡종은 지금 조사하는 형질의 유전자에 대한 말이며, 다른 형질의 유전자까지 같다는 뜻은 아닙니다.

순종끼리 교배했는데 왜 잡종 1대에는 한쪽 형질만 나타나나요?

RR과 rr을 교배하면 한쪽 어버이는 R만, 다른 쪽은 r만 전달하므로 잡종 1대는 모두 Rr입니다. Rr은 R과 r을 모두 가지지만 우성인 둥근 형질만 나타납니다. 이처럼 대립 형질이 다른 순종끼리 교배하여 얻은 잡종 1대에서 한쪽 형질만 나타나는 원리가 우열의 원리입니다.

우성은 더 좋거나 더 흔한 형질이고, 열성은 없어지는 형질인가요?

아닙니다. 우성·열성은 함께 있을 때 나타나는 형질의 관계이며, 좋고 나쁨이나 흔한 정도가 아닙니다. Rr에는 r도 남아 있고 자손에게 전달될 수 있습니다. '보이지 않는다'와 '가지고 있지 않다'는 다르며, Rr이 만드는 생식세포의 R과 r 비율은 1:1입니다.

잡종 1대에 보이지 않던 형질이 왜 잡종 2대에 다시 나타나나요?

생식세포로 나뉘어 전달된 r이 수정에서 다시 한 쌍을 이루면 rr이 되기 때문입니다. 한 쌍의 대립유전자가 생식세포 형성 과정에서 분리되어 서로 다른 생식세포로 들어가는 것을 분리의 법칙이라고 합니다. 잡종 2대에서 r이 새로 생긴 것이 아니라, 잡종 1대에 있던 r이 자손에게 전달된 것입니다.

교배표는 어떻게 읽나요?

가장자리(맨 윗줄과 맨 왼쪽 줄)는 생식세포의 대립유전자이고, 안쪽 칸은 수정 뒤 자손의 유전자형입니다. Rr인 개체는 Rr이라는 생식세포를 만드는 것이 아니라, 씨 모양 유전자에 대해 R 또는 r 하나를 가진 생식세포를 만듭니다. 네 칸은 자손이 네 개라는 뜻이 아니라 자손 하나가 될 수 있는 네 가지 경우입니다.

왜 유전자형은 1:2:1인데 표현형은 3:1인가요?

Rr × Rr에서 RR과 Rr을 같은 둥근 표현형으로 묶기 때문입니다. 대립유전자 구성으로 나누면 RR : Rr : rr = 1:2:1이고, 겉으로 나타난 씨 모양으로 묶으면 둥근 씨 : 주름진 씨 = 3:1입니다. 3:1은 Rr × Rr의 표현형 비율이며, 어버이의 유전자형이 달라지면 비율도 달라집니다.

자손이 네 개면 반드시 둥근 것 세 개, 주름진 것 한 개인가요?

아닙니다. 3:1은 이론적 비율이며, 실제 적은 자손의 수는 우연에 따라 달라질 수 있습니다. 앞의 결과가 다음 수정에서 R·r이 만날 확률을 바꾸지 않습니다. 많은 자손을 얻으면 보통 이론적 비율에 가까운 결과를 얻기 쉽지만 정확히 3:1일 필요는 없으며, 멘델이 얻은 둥근 완두 5474개와 주름진 완두 1850개도 약 2.96 : 1이었습니다.

두 주머니에서 카드를 뽑는 모의실험은 무엇을 나타내나요?

R·r 카드가 한 장씩 든 주머니 두 개는 Rr인 어버이를 나타냅니다. 주머니에서 한 장 뽑기는 생식세포를 만들 때 R과 r이 나뉘어 하나만 들어가는 것을, 뽑은 두 장을 함께 놓기는 수정을 나타냅니다. 카드를 되넣고 섞는 것은 시행마다 같은 전달 확률을 유지하기 위한 것이며, 실제로 수정한 생식세포가 되돌아온다는 뜻은 아닙니다.

검정 교배란 무엇이고, 결과를 어떻게 판단하나요?

우성 형질을 나타내는 개체를 열성 순종과 교배하여, 우성 개체가 순종인지 잡종인지 알아보는 방법입니다. 충분히 많은 자손을 조사했을 때 모두 둥근 완두이면 RR(순종)로, 둥근 완두 : 주름진 완두가 약 1 : 1이면 Rr(잡종)로 판단합니다. 자손을 몇 개만 조사하면 우연히 둥근 것만 나올 수 있으므로 자손을 충분히 많이 얻어 판단합니다.

핵심 용어

유전
어버이의 형질이 자손에게 전달되는 현상
수분
수술의 꽃가루가 암술머리에 붙는 일
자가 수분
같은 개체(그루)의 꽃가루가 암술머리에 붙는 일
타가 수분
다른 개체의 꽃가루가 암술머리에 붙는 일
교배
두 개체 사이에서 생식세포가 만나 자손을 얻도록 하는 것
형질
생물이 가진 모양·색깔 등의 특성
대립 형질
한 형질에서 서로 뚜렷하게 구별되는 형질
표현형
겉으로 드러나는 형질
대립유전자
한 형질에 관여하며 상동 염색체의 같은 위치에 있는 유전자
유전자형
유전자 구성을 기호로 나타낸 것
순종
한 형질의 대립유전자 두 개가 같은 개체
잡종
조사하는 형질의 대립유전자 두 개가 서로 다른 개체
우성
대립 형질이 다른 순종끼리 교배하여 얻은 잡종 1대에서 나타나는 형질
열성
같은 교배의 잡종 1대에서 나타나지 않는 형질
분리의 법칙
한 쌍의 대립유전자가 생식세포 형성 과정에서 분리되어 서로 다른 생식세포로 들어가는 법칙
검정 교배
우성 형질을 나타내는 개체를 열성 순종과 교배하여 순종인지 잡종인지 알아보는 방법

다 풀고 나면

  • 완두가 유전 실험에 알맞은 까닭을 말하고, 자가 수분과 타가 수분을 구별할 수 있다.
  • 형질·대립 형질·표현형·대립유전자·유전자형의 뜻을 완두의 씨 모양에 적용하여 구별하고, 순종과 잡종을 대립유전자 구성으로 설명할 수 있다.
  • 우열의 원리로 잡종 1대에 한쪽 형질만 나타나는 까닭을 설명하고, 우성·열성이 좋고 나쁨이나 흔한 정도를 뜻하지 않음을 말할 수 있다.
  • 분리의 법칙으로 잡종 2대에 열성 형질이 다시 나타나는 까닭을 설명하고, 생식세포의 대립유전자부터 교배표를 만들 수 있다.
  • Rr × Rr에서 유전자형의 비 1:2:1과 표현형의 비 3:1을 구별하고, 이론적 비율과 실제 결과가 다를 수 있음을 설명할 수 있다.
  • 검정 교배의 결과를 보고 우성 형질을 나타내는 개체가 순종인지 잡종인지 판단할 수 있다.

이렇게 풀면 됩니다

  1. 1쪽의 '질문 지도'로 네 묶음의 질문과 이어지는 확인 문제 번호를 먼저 보고, '먼저 꺼내 올 것' 표에서 상동 염색체, 감수 분열, 수정을 떠올립니다.
  2. 질문을 읽고 내 답을 한 번 말해 본 뒤 '한줄답'과 그림·표를 읽습니다. '쉽게 생각하면'으로 뜻을 다시 잡고, '헷갈림 바로잡기'에서는 틀린 생각과 바르게 고친 문장을 견주어 봅니다.
  3. 묶음이 끝날 때마다 '실전 연결' 대표 문제의 '기억할 기준'을 읽고 확인 문제(7~8쪽 1~8번, 15~16쪽 9~20번, 22~23쪽 21~29번, 25~27쪽 30~36번)를 풉니다. 30~32쪽 정답과 해설로 맞춰 본 뒤 틀린 문제는 해당 질문으로 돌아갑니다.
  4. 끝으로 28~29쪽 '한눈에 정리'에서 우열의 원리와 분리의 법칙 비교 표, 다섯 가지 교배의 결과 표를 가리고 스스로 말해 본 다음, '핵심 연결' 한 줄이 무엇을 뜻하는지 설명해 봅니다.

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