「유전 정보와 염색체」 단원은 고2·3 생명과학Ⅰ에서 세포 분열과 염색체의 움직임, 그리고 그것이 유전 현상으로 이어지는 과정을 다룹니다. 아래 20문항으로는 체세포 분열과 감수 분열에서 염색체 수, 염색 분체 수, 핵 DNA 상대량을 정확히 세는지, 염색체 비분리와 색맹 가계의 확률을 차분히 따져 풀 수 있는지를 확인합니다.
📝 유전 정보와 염색체 시험지 — 20문항, 정답·해설은 뒤쪽 별지
이름
날짜
점수/100
배점 · 20문항 · 한 문항 5점 · 100점 만점 · 권장 풀이 시간 30분 · 기본·보통·심화가 섞여 나옵니다(정답·해설은 별지).
‘PDF 만들기’를 누르면 화면과 같은 문제로 A4 PDF 파일이 내려받아지고, 폰에서도 됩니다. 같은 학년·같은 과목 문제는 하루에 한 번 만들어지고, 그날은 같은 문제가 다시 나옵니다. 인쇄물 맨 위에 이름·날짜·점수 칸이 함께 찍힙니다.
원장 한마디
저는 수학학원 원장이라 이 단원의 내용을 풀어 드릴 수는 없습니다. 다만 염색체 수, 염색 분체 수, 핵 DNA 상대량처럼 숫자를 세는 문항이 많아 보여서, 세는 과정이 종이에 남아야 한다고 봅니다.
20문항은 아이 혼자 풀게 두십시오. 옆에서 조금 거들면 그 순간은 맞아도 자기 것이 되지 않습니다.
채점이 끝나면 틀린 번호에만 표시를 해 두고 그날은 거기서 멈추십시오. 몇 주 뒤, 시험이 가까워졌을 때 그 번호만 다시 풀게 하는 쪽이 저는 훨씬 남는다고 봅니다. 맞힌 답이 나오면 왜 그 숫자가 되는지 아이 입으로 한 번 말해 보게 하시고요.
— 수학의 신호 원장
유전 정보와 염색체 시험지에 나오는 문항 모양
단답
그래프·표 해석
선다
가계도·자료 분석
개념 확인
〈보기〉 ㄱ·ㄴ·ㄷ 옳은 것 고르기
유전 정보와 염색체, 무엇을 배우나
이 단원의 바탕은 세포 분열에서 염색체와 핵 DNA가 어떻게 변하는지 읽는 일입니다. 체세포 분열 후기에는 염색 분체가 분리되어 염색체 수가 두 배로 보이고, 감수 1분열에서는 상동 염색체가 분리되어 감수 2분열 중기 세포의 염색체 수가 n이 됩니다.
이렇게 센 염색체 수는 다음 문제로 이어집니다. 상동 염색체 쌍마다 한 염색체씩 들어가므로 교차가 없을 때 생식세포의 염색체 조합은 쌍의 수만큼 2를 곱해 구하고, 두 유전자가 같은 염색체에 있으면 함께 움직이는 것으로 셉니다. 여기에 X 염색체 유전과 비분리가 더해지면 가계 확률 문제가 됩니다.
시험지에서 뽑아 본 문제
체세포 분열의 각 시기에 대한 설명으로 옳은 것은? ① 전기에 염색체가 세포의 적도면에 배열된다. ② 중기에 상동 염색체끼리 접합하여 2가 염색체를 형성한다. ③ 후기에 염색 분체가 분리되어 세포의 양극으로 이동한다. ④ 말기에 DNA가 복제되어 염색체 수가 두 배가 된다.정답 · ③ 후기에 염색 분체가 분리되어 세포의 양극으로 이동한다. — 체세포 분열 후기에는 방추사가 당겨 염색 분체가 분리되어 양극으로 이동한다. 염색체가 적도면에 배열되는 시기는 중기이고, 2가 염색체는 감수 분열에서만 형성되며, DNA 복제는 간기의 S기에 일어난다.
다음은 동물 세포주를 배양한 집단의 핵 DNA 양을 측정한 결과이다. 이 집단은 세포 주기가 20시간이고 모든 세포가 비동조 상태로 고르게 분포한다. 측정한 세포 1000개 중 핵 DNA 상대량이 2인 세포는 450개, 2와 4 사이인 세포는 250개, 4인 세포는 300개였다. 핵 DNA 상대량이 4인 세포 300개 중 염색체가 응축되어 보이는 M기 세포는 40개였다. 각 시기에 걸리는 시간은 그 시기 세포 수에 비례한다고 할 때, 이 세포의 G₂기 지속 시간은 몇 시간인가? (단위를 포함하여 쓰시오.)정답 · 5.2시간 — 핵 DNA 상대량이 4인 세포는 G₂기와 M기 세포이므로 G₂기 세포 수는 300-40=260(개)이다. 시기별 소요 시간은 세포 수에 비례하므로 G₂기 시간은 20시간×260/1000=5.2시간이다.
4와 5 사이에서 태어난 첫째 아이가 적록 색맹인 아들일 확률은? 적록 색맹은 X 염색체에 있는 열성 대립유전자에 의해 나타난다. 어떤 가계에서 정상인 부부(1, 2) 사이에서 적록 색맹인 아들 3과 정상인 딸 4가 태어났다. 4는 정상인 남자 5와 결혼하였다. 이 가계 구성원에서 새로운 돌연변이는 없다. ① 1/2 ② 1/4 ③ 1/8 ④ 1/16정답 · ③ 1/8 — 3이 색맹이므로 2는 보인자(X^A X^a)이고 1은 X^A Y이다. 따라서 4가 보인자일 확률은 1/2이다. 4가 보인자일 때 5(X^A Y)와의 사이에서 색맹 아들일 확률은 1/4이므로 1/2×1/4=1/8이다.
체세포의 염색체 수가 2n=10인 어떤 동물의 정소에서 1차 정모세포 1개가 정상적인 감수 분열을 한다. 이 과정에서 만들어지는 감수 2분열 후기 세포들에 들어 있는 염색체 수를 모두 합하면 몇 개인지 쓰시오.정답 · 20개 — 1차 정모세포 1개는 감수 1분열을 거쳐 2개의 2차 정모세포(n=5)가 되고, 각 2차 정모세포가 감수 2분열을 한다. 감수 2분열 후기에는 각 염색체의 염색 분체가 분리되어 세포 1개당 염색체 수가 5×2=10(
시험지는 같은 단원의 기본·보통·심화 문항을 섞어 20개로 냅니다. 위 문제는 그 가운데 몇 개를 옮겨 놓은 것입니다.
유전 정보와 염색체에서 자주 걸리는 곳
후기에 늘어나는 것은 DNA가 아닙니다 후기에 염색체 수가 늘어 보여도 DNA가 새로 복제된 것은 아닙니다. 염색 분체가 갈라졌을 뿐이라 핵 DNA 상대량은 중기와 같습니다.
염색체 수와 염색 분체 수를 섞어 씀 감수 2분열 중기 세포는 염색체 수가 n이지만 염색체마다 염색 분체가 두 가닥이라, 분체 수는 n의 두 배입니다. 문항이 무엇을 묻는지 먼저 봅니다.
비분리가 감수 1분열인지 2분열인지 색맹 아들의 X^a가 둘 다 어머니에게서 왔다면 같은 염색체의 염색분체가 함께 간 것이므로 감수 2분열 비분리입니다. 감수 1분열이면 X^A X^a가 함께 전달됩니다.
집에서 공부하는 순서와 분량
먼저 하루 15분 정도로 체세포 분열과 감수 분열의 각 시기를 그려 보고, 시기마다 염색체 수, 염색 분체 수, 핵 DNA 상대량을 표로 채워 봅니다. 이 표가 손에 익어야 후기와 중기를 구분하는 문항이 흔들리지 않습니다.
표가 익숙해지면 비분리 문항으로 넘어갑니다. 정상 난자와 합쳐 염색체 수가 47개가 되는 경우를 거꾸로 따져 보고, 색맹 가계는 부모의 유전자형부터 적은 뒤 확률을 곱하는 순서로 하루 두세 문항씩 풀면 충분합니다.