고1 과학 「변화와 다양성: 지구 환경 변화와 생물 진화」 단원은 지질 시대, 변이와 자연 선택, 생물 다양성을 다룹니다. 아래 20문항으로 종 분화의 순서, 유전되는 변이의 구분, 자연 선택의 설명, 다양성 수준의 구분, 지질 시대별 특징을 얼마나 정확히 가려내는지 확인합니다. 표와 수치를 읽어 계산하는 문항도 있습니다.
📝 변화와 다양성: 지구 환경 변화와 생물 진화 시험지 — 20문항, 정답·해설은 뒤쪽 별지
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날짜
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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
이 학습지는 20문항입니다. 종 분화의 순서, 유전되는 변이의 구분, 자연 선택의 설명, 다양성 수준, 지질 시대별 특징이 섞여 나옵니다. 용어가 비슷비슷해서 읽다 보면 눈이 미끄러지기 쉽습니다.
저는 아이가 문제를 소리 내어 읽으며 끝까지 혼자 풀게 하는 쪽을 권합니다. 정답을 맞혔는지보다 어디서 손이 멈췄는지가 더 많은 걸 알려 줍니다.
채점한 뒤에는 틀린 번호 하나를 골라, 왜 그 선지를 골랐는지 아이 입으로 한 문장 말하게 해 보세요. 말이 막히면 그 문제는 아직 아이 것이 아닙니다. 종이 대신 화면에서 풀고 바로 채점하려면 학습지 풀이 화면을 쓰시면 됩니다.
— 수학의 신호 원장
자연 선택과 다양성이 이어지는 흐름
이 단원의 중심은 변이와 자연 선택입니다. 집단 안에는 개체마다 형질 차이가 있고, 그중 유전되는 변이가 환경에 유리하면 그 개체가 더 많이 생존하고 번식하여 해당 형질의 비율이 늘어납니다. 문항에서는 이 흐름을 순서대로 설명하는 능력을 묻습니다.
집단이 지리적으로 격리되면 유전자 교류가 끊기고, 환경마다 유리한 변이가 선택되어 집단 간 차이가 커집니다. 번식 가능한 자손을 낳지 못할 정도가 되면 생식적 격리가 일어나 새로운 종이 되는데, 이를 종 분화라고 합니다. 이렇게 늘어난 종과 유전적 차이가 생물 다양성으로 이어집니다.
지질 시대에서는 시대마다 번성한 생물과 멸종이 다르다는 점을 묻습니다. 선캄브리아 시대는 가장 길고 화석이 드물며, 삼엽충은 고생대, 공룡은 중생대, 매머드는 신생대와 연결됩니다. 고생대 말기에는 대규모 멸종이 있었습니다.
시험지에서 뽑아 본 문제
자연선택에 의해 집단의 형질이 변해 가는 과정을 순서대로 옳게 나열한 것은? 어떤 섬에 사는 가상의 새 집단에 대한 진술이다. ㄱ. 같은 종의 새들이지만 부리의 두께가 개체마다 조금씩 다르다. ㄴ. 오랜 가뭄으로 부드러운 씨앗은 줄고 단단한 씨앗만 많이 남는다. ㄷ. 부리가 두꺼운 개체가 단단한 씨앗을 더 잘 먹어 더 많이 살아남아 자손을 많이 남긴다. ㄹ. 여러 세대가 지나자 집단에서 부리가 두 ① ㄱ → ㄴ → ㄹ → ㄷ ② ㄴ → ㄱ → ㄷ → ㄹ ③ ㄱ → ㄴ → ㄷ → ㄹ ④ ㄴ → ㄷ → ㄱ → ㄹ정답 · ③ ㄱ → ㄴ → ㄷ → ㄹ — 자연선택은 집단 내 변이가 존재하고(ㄱ), 환경 조건이 주어져(ㄴ), 그 환경에 유리한 형질의 개체가 더 많이 번식하며(ㄷ), 그 결과 유리한 형질의 비율이 증가하는(ㄹ) 순서로 설명한다. 따라서 ㄱ → ㄴ → ㄷ
가뭄 동안 부리 깊이 9 mm 이상인 집단과 9 mm 미만인 집단의 생존율 차이는 몇 %p인가? 단위를 포함하여 쓰시오. 가뭄이 든 가상의 섬에서 새 200마리를 조사했다. 부리 깊이가 9 mm 이상인 개체는 60마리였고 그중 45마리가 살아남았다. 부리 깊이가 9 mm 미만인 개체는 140마리였고 그중 35마리가 살아남았다.정답 · 50 %p — 9 mm 이상 집단의 생존율은 45/60×100 = 75 %, 9 mm 미만 집단의 생존율은 35/140×100 = 25 %이다. 따라서 생존율 차이는 75 − 25 = 50 %p이다.
마섬의 새 한 종에서 부리 깊이가 개체마다 다르게 나타나는 것은 생물 다양성의 세 가지 수준 중 어디에 해당하는가? 가상의 섬 '마섬'에는 한 종의 새가 산다. 이 종의 새들은 부리 깊이가 개체마다 조금씩 달라 7.5 mm에서 10.0 mm까지 나타나며, 이 차이는 유전자의 차이에 따른 것이다. 마섬에는 이 새 말고도 곤충 12종, 식물 30종이 함께 서식한다.정답 · 유전적 다양성 — 같은 종 안에서 유전자 차이 때문에 형질이 개체마다 다른 것은 유전적 다양성이다. 마섬에 여러 종이 함께 사는 것은 종 다양성, 섬 전체의 서식 환경 차이는 생태계 다양성에 해당한다.
항생제 처리 직후 생존한 세균 집단에서 내성균의 비율과 그 이유를 옳게 짝지은 것은? (생존한 세균은 아직 증식하지 않은 상태이다.) 처음 세균 집단은 감수성균 1000마리와 내성균 10마리로 이루어져 있다. 이 집단에 항생제를 처리하였더니 감수성균의 99 %가 죽었고 내성균은 모두 살아남았다. ① 약 1 %, 항생제는 내성균의 비율에 영향을 주지 않기 때문이다. ② 약 99 %, 항생제가 모든 세균을 내성균으로 바꾸기 때문이다. ③ 약 50 %, 항생제가 감수성균을 대부분 제거하여 내성균의 비율이 높아지기 때문이다. ④ 약 10 %, 내성균이 항생제를 접한 뒤 증식 속도가 10배 빨라지기 때문이다.정답 · ③ 약 50 %, 항생제가 감수성균을 대부분 제거하여 내성균의 비율이 높아지기 때문이다. — 처리 전 내성균 비율은 10/1010≈1 %이다. 처리 후 감수성균은 1000×0.01=10마리, 내성균은 10마리이므로 내성균 비율은 10/20=50 %이며, 항생제가 감수성균을 선택적으로 제거했기 때문이다.
시험지는 같은 단원의 기본·보통·심화 문항을 섞어 20개로 냅니다. 위 문제는 그 가운데 몇 개를 옮겨 놓은 것입니다.
자연 선택 단원에서 헷갈리는 곳
노력으로 얻은 형질은 유전되지 않음 달리기로 발달한 근육이나 환경에 따라 달라진 잎 두께는 유전 물질이 변하지 않아 자손에게 전달되지 않습니다. 생식세포의 돌연변이는 전달됩니다.
종 다양성은 종 수만으로 정해지지 않음 종 수가 같아도 각 종의 분포 비율이 고르면 종 다양성이 더 높습니다. 한 종이 대부분을 차지하는 숲은 종 수가 같아도 낮게 평가됩니다.
개체 수와 비율은 따로 계산 항생제 처리 뒤 내성균은 10마리 그대로여도 감수성균이 줄어 비율이 약 1 %에서 약 50 %로 달라집니다. 처리 전후를 나누어 계산해야 합니다.
변화와 다양성: 지구 환경 변화와 생물 진화 시험지에 나오는 문항 모양
선다
원리 적용
단답
조상 생물 형질 변화와 환경 추론
집에서 공부하는 순서
먼저 변이, 자연 선택, 종 분화를 한 줄 흐름으로 말해 보십시오. 변이가 있다, 환경에 유리한 개체가 더 번식한다, 그 형질의 비율이 늘어난다, 격리되면 종이 갈라진다 순서입니다. 하루 15분 정도 소리 내어 설명하는 것부터 시작합니다.
다음으로 유전적 다양성, 종 다양성, 생태계 다양성이 각각 어떤 상황에 쓰이는지 짝지어 보고, 지질 시대는 시대별 대표 생물을 표로 정리합니다. 마지막으로 생존율 차이나 내성균 비율처럼 계산이 필요한 문항은 식을 직접 써서 풀어 보십시오.