고2·3 생명과학Ⅱ의 「생물의 진화」 단원은 집단의 유전자 빈도를 계산하는 하디·바인베르크 평형, 상동 기관과 상사 기관, 아미노산 서열 비교, 원시 지구의 화학 진화와 세포 내 공생설을 다룹니다. 아래 20문항으로 이 개념들을 계산과 자료 해석에서 정확히 쓰는지 단원 전체에 걸쳐 확인합니다.
📝 생물의 진화 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 생명과학을 가르치는 사람은 아닙니다. 그래서 단원 내용은 이 페이지에 적힌 범위에서만 말씀드립니다.
이 단원은 하디·바인베르크 평형처럼 계산해야 하는 문항과, 아미노산 서열 비교처럼 자료를 읽어야 하는 문항이 섞여 있습니다. 채점하고 나면 틀린 번호가 어느 쪽에 몰려 있는지부터 보십시오. 계산에서 틀렸다면 풀이를 한 줄씩 써 보게 하고, 자료 해석에서 틀렸다면 표와 그림에서 어디를 봐야 했는지 짚어 보게 하세요.
모르는 문항에서 바로 해설을 펴는 건 반대입니다. 생각을 한 번 해 본 뒤에 펴야 남습니다. 화면에서 풀고 채점하려면 학습지 만들기 버튼을 쓰시면 됩니다.
— 수학의 신호 원장
생물의 진화, 무엇을 배우나요
이 단원은 크게 두 갈래로 나뉩니다. 하나는 진화의 증거를 읽는 부분입니다. 상동 기관은 공통 조상에서 유래했지만 환경에 적응하며 기능이 달라진 기관이고, 상사 기관은 기능만 비슷하고 기원이 다릅니다. 아미노산 서열 차이가 클수록 갈라진 시기가 오래되었다고 보는 계통 해석도 여기에 속합니다.
다른 하나는 집단의 변화와 생명의 기원입니다. 열성 표현형의 비율이 q²라는 점에서 q와 p를 구하고, 이형 접합 비율 2pq나 개체 수를 계산합니다. 원시 지구에서는 방전 같은 에너지로 무기물에서 유기물이 합성될 수 있다고 보며, 유기물이 뭉친 코아세르베이트와 세포 내 공생설로 이어집니다.
생물의 진화에서 자주 헷갈리는 곳
상동과 상사의 기준 기능이 같다고 상동 기관이 되지는 않습니다. 기준은 기원과 기본 구조입니다. 박쥐 앞다리와 잠자리 날개는 기능이 같아도 기원이 달라 상사 기관입니다.
우성 개체 중 확률 열성이 9 %일 때 이형 접합 비율 0.42를 그대로 답하기 쉽습니다. 분모는 우성 표현형 전체인 0.91이어서 0.42/0.91, 곧 6/13이 됩니다.
서열 차이 표 읽기 차이가 가장 작은 쌍이 가장 최근에 갈라진 것이고, 다른 모든 종과 차이가 가장 큰 종이 가장 먼저 갈라진 계통입니다. 숫자를 크기 순으로 비교해 읽어야 합니다.
시험지에서 뽑아 본 문제
이 실험 결과로 가장 타당하게 추론할 수 있는 것은? 원시 지구의 대기를 가정하여 밀폐된 장치 두 개에 메테인, 암모니아, 수소, 수증기를 넣었다. 장치 A에는 일주일 동안 전기 방전을 계속 가했고, 장치 B에는 방전을 가하지 않았다. 일주일 뒤 응축된 물을 분석하였더니 A에서는 여러 종류의 아미노산이 검출되었고 B에서는 검출되지 않았다. ① 산소가 풍부한 대기에서만 아미노산이 합성될 수 있다. ② 전기 방전과 같은 에너지가 주어지면 무기물로부터 간단한 유기물이 합성될 수 있다. ③ 원시 지구에서 자기 복제를 하는 RNA가 직접 합성되었다. ④ 원시 세포의 막 구조인 코아세르베이트가 방전으로 만들어졌다.정답 · ② 전기 방전과 같은 에너지가 주어지면 무기물로부터 간단한 유기물이 합성될 수 있다. — 방전을 가한 A에서만 아미노산이 생겼으므로 에너지가 공급되면 무기물에서 유기물이 합성될 수 있음을 보여 준다. 이 실험은 산소가 없는 환원성 대기를 가정했고 RNA나 세포 구조의 형성까지 확인한 것은 아니다.
이에 대한 설명으로 옳은 것만을 〈보기〉에서 있는 대로 고른 것은? 하디·바인베르크 평형이 유지되려면 집단의 크기가 충분히 크고, 무작위 교배가 일어나며, 돌연변이·자연선택·유전자 흐름이 없어야 한다. 이 조건 중 하나라도 어긋나면 대립유전자 빈도가 변할 수 있다. 〈보기〉 ㄱ. 집단의 크기가 매우 클수록 우연에 의한 유전적 부동의 영향이 커진다. ㄴ. 산사태로 대부분의 개체가 죽고 소 ① ㄱ ② ㄱ, ㄴ ③ ㄴ, ㄷ ④ ㄱ, ㄴ, ㄷ정답 · ③ ㄴ, ㄷ — 유전적 부동은 집단이 작을수록 영향이 크므로 ㄱ은 틀리다. 개체 수가 급감한 뒤 빈도가 변하는 병목 효과(ㄴ)와 집단 간 개체 이동에 의한 유전자 흐름(ㄷ)은 모두 평형 조건을 깨뜨리는 요인이다.
이 실험 결과로부터 추론한 내용으로 옳은 것은? 연구자는 밀폐된 유리 장치 3개에 물을 넣고 가열하며 기체를 순환시켰다. 장치 A에는 CH₄, NH₃, H₂를 넣고 전기 방전을 하였고, 장치 B에는 A와 같은 기체를 넣되 전기 방전을 하지 않았으며, 장치 C에는 A의 기체에 O₂를 추가하여 전기 방전을 하였다. 1주일 후 응축된 물을 분석하였더니 A에서는 여러 종류의 ① A와 B의 비교에서 전기 방전(에너지 공급)이 유기물 합성에 필요함을 알 수 있다. ② A와 C의 비교에서 산소가 풍부한 환경이 유기물의 화학 진화에 유리함을 알 수 있다. ③ A에서 아미노산이 합성되었으므로 원시 지구에서 최초의 세포가 만들어졌음이 증명된다. ④ B는 전기 방전 외의 조건이 A와 달라 대조군의 역할을 할 수 없다.정답 · ① A와 B의 비교에서 전기 방전(에너지 공급)이 유기물 합성에 필요함을 알 수 있다. — A와 B는 전기 방전 여부만 다르므로, A에서만 아미노산이 검출된 것은 유기물 합성에 에너지 공급이 필요함을 보여 준다. 따라서 B는 적절한 대조군이다. A와 C의 비교는 산소가 있으면 합성이 억제됨을 보여 준다.
다음 세대에서 대립유전자 a의 빈도에 가장 가까운 값은? 어떤 곤충 집단의 몸색은 상염색체의 대립유전자 A와 a에 의해 결정되며 a는 열성이다. 이 집단은 처음에 하디·바인베르크 평형 상태이고 a의 빈도는 0.4이다. 새로운 포식자가 나타나 몸색이 aa인 개체는 모두 번식 전에 잡아먹히고, AA와 Aa인 개체는 모두 생존하여 임의 교배한다. 이 외의 진화 요인은 없다. ① 0.16 ② 0.20 ③ 0.29 ④ 0.40정답 · ③ 0.29 — 번식하는 개체의 유전자형 비율은 AA 0.36, Aa 0.48이고 합은 0.84이다. 이 중 a의 비율은 (0.48×1/2)/0.84=0.24/0.84≈0.29이므로 다음 세대의 a의 빈도는 약 0.29이다. 자연
시험지는 같은 단원의 기본·보통·심화 문항을 섞어 20개로 냅니다. 위 문제는 그 가운데 몇 개를 옮겨 놓은 것입니다.
생물의 진화 시험지에 나오는 문항 모양
선다
단답
생물의 진화, 집에서 이렇게 공부하세요
먼저 하디·바인베르크 계산을 순서로 익힙니다. 열성 비율에서 q를 구하고, p=1−q, p², 2pq를 차례로 적는 연습을 하루 15분 정도 합니다. 수학 계산과 같은 방식이라 순서만 몸에 붙으면 문항마다 같은 틀로 풀립니다.
그다음 암기 부분을 비교표로 정리합니다. 상동·상사 기관, 화학 진화 실험의 장치별 차이(방전 여부, 넣은 기체), 세포 내 공생설의 근거를 한 줄씩 적습니다. 실험 문항은 두 장치에서 달라진 조건이 무엇인지 먼저 찾는 습관을 들이면 좋습니다.