생식과 유전
세포는 왜 계속 커지지 않고 나뉠까?
이 개념 문제 7개 풀기 →세포의 크기 3D — 한천 조각
자료 · 계산 코드로 그린 설명용 모형 — 한 변 1 · 2 · 4 cm 한천 조각에 1분에 0.25 cm 씩 스며든다고 놓은 계산
해 볼 것 · 먼저 예상해 보세요 — 같은 시간 담가 두면 큰 조각도 가운데까지 물들까요? ▶ 를 누르고 ‘반으로 잘라 보기’로 속을 견줘요.
세포가 커지면 부피는 한 변의 세제곱, 겉넓이는 제곱으로 늘어 겉넓이 ÷ 부피가 작아져요. 그러면 바깥에서 들어온 물질이 세포 안쪽까지 잘 닿지 않아요. 그래서 생물은 세포가 커지기보다 세포 분열로 세포 수를 늘려 자라요.
난할 3D
자료 · 계산 코드로 그린 설명용 모형 — 한 번 나뉠 때마다 둘로 갈라지는 단순한 배열
해 볼 것 · ‘한 번 더 나누기’를 눌러 세포 수와 세포 하나의 크기를 보세요. 전체 크기는 어떻게 되나요?
수정란은 난할이라는 빠른 세포 분열을 해요. 세포가 자랄 틈 없이 나뉘어 세포 수는 늘고 세포 하나는 작아지며, 전체 크기는 거의 그대로예요.
세포가 나뉘면 염색체 수는 어떻게 될까?
이 개념 문제 10개 풀기 →DNA 이중 나선 3D
자료 · 계산 단백질 구조는 RCSB PDB(CC0) — 광계 II 3WU2(Umena 외 2011) · 루비스코 8RUC(Andersson 1996) · 헤모글로빈 4HHB(Fermi 외 1984) · 침 아밀레이스 1SMD(Ramasubbu 외 1996) · DNA 1BNA(Drew 외 1981), X선으로 잰 원자 좌표
해 볼 것 · DNA 를 돌려 두 가닥과 가운데의 염기쌍을 찾아보세요. 염기의 차례가 유전 정보예요.
염색체는 DNA 와 단백질로 되어 있고, DNA 의 한 부분에 형질을 정하는 정보가 담긴 것이 유전자예요. 모양과 크기가 같은 두 염색체를 상동 염색체라고 하며, 하나는 어머니, 하나는 아버지에게서 받아요.
세포 분열 3D
자료 · 계산 코드로 그린 설명용 모형 — 2n = 4(상동 염색체 두 쌍) 세포
해 볼 것 · ‘체세포 분열’과 ‘생식세포 형성’을 차례로 보며 단계마다 세포 수와 염색체 수를 적어 보세요. 상동 염색체(같은 길이의 빨강 · 파랑)가 떨어지는 단계는 어디인가요?
체세포 분열은 염색 분체가 나뉘어 염색체 수가 같은 딸세포 2개를 만들어요. 생식세포 형성(감수 분열)은 연속 두 번 나뉘어요 — 1분열에서 상동 염색체가 나뉘어 염색체 수가 절반이 되고, 2분열에서 염색 분체가 나뉘어 생식세포 4개가 돼요. 그래서 수정해도 염색체 수가 대대로 같아요.
보라색 꽃끼리 교배했는데 왜 흰 꽃이 나올까?
이 개념 문제 7개 풀기 →멘델의 완두 실험실
자료 · 계산 멘델(1866) 「식물의 잡종에 관한 실험」의 잡종 2대 개수, 모의 심기는 정해진 난수로 고른 계산
해 볼 것 · ‘순종끼리’ → ‘자가 수분’ 차례로 눌러 보세요. 씨를 10개 · 1000개 심어 비율이 어떻게 달라지는지, 멘델이 센 실제 개수와도 견줘요.
순종 우성과 순종 열성을 교배하면 잡종 1대는 모두 우성 형질만 나타나요(우열의 원리). 하지만 열성 유전자는 사라지지 않고 감춰져 있어, 잡종 1대끼리 교배하면 생식세포에 하나씩 나뉘어 들어가 우성 : 열성 = 3 : 1 로 다시 나타나요(분리의 법칙). 두 형질은 서로 영향 없이 따로 유전돼요(독립의 법칙, 9 : 3 : 3 : 1).
A 형 아버지와 B 형 어머니에게서 O 형 아이가 태어날 수 있을까?
이 개념 문제 6개 풀기 →가계도 분석
자료 · 계산 설명을 위해 만든 가계도 — 사람마다 가능한 유전자형은 모든 조합을 따져 찾음
해 볼 것 · 아버지 · 어머니를 눌러 가능한 유전자형을 확인하고, 다음 아이의 확률을 보세요. ‘적록 색맹’에서는 아들과 딸이 왜 다른지도 찾아봐요.
사람은 교배 실험을 할 수 없어 가계도 조사 · 쌍둥이 연구 · 집단 조사 · 유전자 분석으로 유전을 연구해요. ABO 식 혈액형은 대립유전자 A · B · O 로 정해져, AO 아버지와 BO 어머니에게서 O 형 아이가 태어날 수 있어요. 적록 색맹 유전자는 X 염색체에 있어 아들에게 더 많이 나타나요.
혀 말기 · 쌍꺼풀처럼 유전자 하나로 정해지지 않는 형질도 많아요.
생식세포 형성(감수 분열)에 대한 설명으로 옳은 것은?
- 생물이 자라는 것은 세포가 커지기 때문이다? — 세포 분열로 세포 수가 늘어나기 때문이에요.
- 감수 분열에서도 염색 분체가 먼저 나뉜다? — 1분열에서는 상동 염색체가 나뉘고, 2분열에서 염색 분체가 나뉘어요.
- 잡종 1대에 없던 열성 형질은 사라진 것이다? — 감춰져 있다가 잡종 2대에서 1/4 로 나타나요.
- 우성 형질이 언제나 더 흔하다? — 우성 · 열성은 어느 형질이 겉으로 나타나는지일 뿐, 얼마나 흔한지와는 상관없어요.
- 혀 말기 · 쌍꺼풀은 우성 유전자 하나로 정해진다? — 단일 유전자 형질이 아니에요.
한 장 요약
한 장 요약
- 세포가 커지면 겉넓이 ÷ 부피가 작아져 물질 교환이 어려워요 → 세포 분열로 수를 늘려 자라요. 난할: 세포 수 ↑, 세포 크기 ↓, 전체 크기 그대로.
- 염색체 = DNA + 단백질, 유전자 = DNA 의 일부. 상동 염색체는 부모에게서 하나씩.
- 체세포 분열: 1번 분열, 딸세포 2개, 염색체 수 그대로(2n → 2n). 감수 분열: 연속 2번, 생식세포 4개, 상동 염색체가 나뉘어 절반(2n → n).
- 멘델: 우열의 원리(잡종 1대 모두 우성) · 분리의 법칙(잡종 2대 우성 : 열성 = 3 : 1) · 독립의 법칙(9 : 3 : 3 : 1). 검정 교배로 유전자형을 알아내요.
- 사람의 유전: 가계도 · 쌍둥이 · 집단 조사 · 유전자 분석. ABO 식 혈액형(A · B 는 O 에 우성, A · B 는 공동), 적록 색맹(X 염색체, 남자에게 많음).
교육과정 · 2022 개정 중학교 과학 · 3학년 · 생식과 유전 · [9과21-01]~[9과21-05] · 분열 단계는 염색체의 행동 중심으로, 발생은 난할만, 사람의 형질은 과학적으로 입증된 단일 유전자 형질만 다뤄요.
Practice
문제 풀기 30문제
한 변이 2 cm 인 정육면체의 겉넓이 ÷ 부피는 얼마일까요?
답염색체를 이루는 물질로 짝지은 것은?
모양과 크기가 같아 쌍을 이루는 두 염색체를 무엇이라고 할까요?
수정란이 난할을 4번 하면 세포는 모두 몇 개가 될까요?
답개순종인 둥근 완두(RR)와 주름진 완두(rr)를 교배해 얻은 잡종 1대의 씨 모양은?
사람의 유전을 연구하는 방법이 아닌 것은?
표는 한천 조각의 크기에 따른 값이에요. 이에 대한 설명으로 옳은 것은?
한 변(cm) 겉넓이(cm²) 부피(cm³) 겉넓이 ÷ 부피 1 6 1 6 2 24 8 3 4 96 64 1.5 정육면체 한천 조각의 겉넓이와 부피 생물이 자랄 때 세포가 계속 커지지 않고 분열하는 까닭으로 가장 알맞은 것은?
난할에 대한 설명으로 옳은 것은?
유전자에 대한 설명으로 옳은 것은?
체세포 분열 중기의 특징으로 옳은 것은?
사람의 체세포에는 염색체가 46개 있어요. 생식세포 형성(감수 분열)으로 생긴 정자 하나의 염색체는 몇 개일까요?
답개잡종 1대 둥근 완두(Rr)끼리 자가 수분했을 때 잡종 2대의 둥근 씨 : 주름진 씨의 비는?
유전자형과 표현형에 대한 설명으로 옳은 것은?
ABO 식 혈액형에서 AO 인 아버지와 BO 인 어머니 사이에서 태어날 수 있는 아이의 혈액형을 모두 고른 것은?
적록 색맹이 여자보다 남자에게 더 많이 나타나는 까닭은?
한 변 4 cm 인 한천 조각을 색소 물에 담갔더니 바깥에서 0.5 cm 깊이까지 물들었어요. 조각 전체 부피 가운데 물든 부분은 몇 % 일까요? (소수 첫째 자리에서 반올림)
답%세포 분열 3D 에서 2n = 4 인 세포의 생식세포 형성을 봤어요. 염색체 수가 4개에서 2개로 줄어드는 것은 언제일까요?
체세포 분열과 생식세포 형성(감수 분열)을 견준 것으로 옳은 것은?
생식세포를 만들 때 염색체 수가 절반이 되지 않는다면 일어날 일로 옳은 것은?
둥근 완두(유전자형을 모름)를 주름진 완두(rr)와 교배했더니 자손이 둥근 씨 : 주름진 씨 = 1 : 1 로 나왔어요. 이 둥근 완두의 유전자형은?
잡종 1대 보라색 꽃 완두(Pp)끼리 교배해 씨 800개를 얻었어요. 이론적으로 흰 꽃이 피는 것은 몇 개일까요?
답개그림의 가계도에서 아버지(A 형)의 유전자형을 AO 로 정할 수 있는 가장 직접적인 까닭은?
사람의 형질 가운데 유전자 하나로 정해진다고 과학적으로 밝혀진 것은?
한 변이 1 cm 와 4 cm 인 한천 조각을 같은 시간 동안 색소 물에 담가 두었을 때의 결과를 예상하고, 이 실험이 세포 분열이 필요한 까닭을 어떻게 보여 주는지 설명하세요.
2n = 4 인 세포가 생식세포를 만들 때, 감수 1분열과 감수 2분열에서 각각 무엇이 나뉘고 세포 하나의 염색체 수가 어떻게 되는지 설명하세요.
둥글고 노란 완두(RRYY)와 주름지고 초록인 완두(rryy)를 교배해 얻은 잡종 1대를 자가 수분해 씨 1600개를 얻었어요. 이론적으로 둥글고 초록인 씨는 몇 개일까요?
답개색맹이 아닌 아버지(XY)와, 아버지가 색맹이었던 정상 어머니 사이에서 아이가 태어날 때 그 아이가 색맹일 확률은 몇 % 일까요? (아들 · 딸을 가리지 않고)
답%2n = 4 인 세포의 세포 분열에 대한 설명으로 옳은 것만을 있는 대로 고른 것은? (ㄱ. 체세포 분열 결과 염색체 수가 4개인 딸세포 2개가 생긴다. ㄴ. 감수 분열 결과 생긴 생식세포의 염색체 수는 2개이다. ㄷ. 감수 2분열에서 상동 염색체가 나뉜다.)
순종 보라색 꽃 완두(PP)와 순종 흰 꽃 완두(pp)를 교배해 잡종 1대를 얻고, 잡종 1대를 자가 수분해 잡종 2대를 얻었어요. 옳은 것만을 있는 대로 고른 것은? (ㄱ. 잡종 1대는 모두 보라색 꽃이다. ㄴ. 잡종 2대의 보라색 꽃 가운데 순종(PP)은 1/3 이다. ㄷ. 잡종 2대에서 흰 꽃의 유전자형은 두 가지이다.)
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