⑤
DNA 염기서열 변화 ㉠은 돌연변이(ㄱ 옳음), 말라리아 지역에서 저항성 있는 낫모양적혈구 유전자 빈도가 높은 것은 자연선택(ㄴ 옳음), 같은 종 사람의 적혈구 모양 차이는 유전적 다양성(ㄷ 옳음) → 정답 ⑤.
핵심 개념
돌연변이로 생긴 변이 중 환경에서 생존에 유리한 형질은 자연선택되어 그 유전자의 빈도가 높아지고, 같은 종 안의 유전자 차이로 나타나는 형질의 다양함은 유전적 다양성이다.
단서 따라가기
㉠ 정상 헤모글로빈 유전자의 DNA 염기서열에 변화가 생겨 낫모양적혈구 유전자가 나타남DNA 염기서열이 바뀌어 새로운 유전자(변이)가 생기는 것은 돌연변이이다 보기 ㄱ (옳음)
두 지도에서 말라리아 발생 빈도가 높은 중부 아프리카 일대에 낫모양적혈구 유전자 빈도 5~20% 지역이 겹침, 말라리아 저항성으로 생존에 유리환경(말라리아)에 유리한 변이를 가진 개체가 더 많이 살아남아 자손을 남기므로 그 유전자의 빈도가 높아진다 → 자연선택 보기 ㄴ (옳음)
같은 종인 사람의 적혈구가 정상 적혈구와 낫모양적혈구로 나타남같은 종 안에서 유전자 차이로 다양한 형질이 나타나는 것은 유전적 다양성이다 보기 ㄷ (옳음)
정답 근거
보기 ㄱ: ㉠은 정상 헤모글로빈 유전자의 DNA 염기서열이 변하여 낫모양적혈구 유전자가 생긴 것이므로 돌연변이에 해당한다. 보기 ㄴ: 두 지도에서 말라리아 발생 빈도가 높은 지역과 낫모양적혈구 유전자 빈도가 높은 지역이 대체로 겹친다. 낫모양적혈구가 말라리아에 대한 저항성이 있어 이 지역에서는 낫모양적혈구를 가진 사람이 생존에 유리하므로 그 유전자의 빈도가 높아진 것은 자연선택의 예이다. 보기 ㄷ: 같은 종인 사람의 적혈구가 유전자 차이로 정상 적혈구와 낫모양적혈구로 다양하게 나타나는 것은 유전적 다양성에 해당한다. 따라서 ㄱ, ㄴ, ㄷ 모두 옳고 정답은 ⑤이다.
선지별로 왜 틀렸나
①
함정 낫모양적혈구가 빈혈을 일으켜 생존에 불리하다는 문장에 끌려, 불리한 형질은 자연선택이 될 수 없다고 판단하기 쉽다.
ㄱ은 옳지만, 말라리아 지역에서는 낫모양적혈구가 생존에 유리하여 자연선택된 것이므로 옳은 ㄴ, ㄷ이 빠졌다.
②
함정 돌연변이를 해롭기만 한 비정상적인 현상으로 여겨 ㉠을 돌연변이로 보지 않거나, 질병을 유전적 다양성과 연결하지 않기 쉽다.
ㄴ은 옳지만, ㉠은 돌연변이이고 적혈구 모양의 차이는 유전적 다양성이므로 옳은 ㄱ, ㄷ이 빠졌다.
③
함정 사람이 말라리아에 맞춰 스스로 적혈구 모양을 바꾼 것으로 여겨 자연선택이 아니라고 판단하기 쉽다.
ㄱ, ㄷ은 옳지만, 생존에 유리한 유전자의 빈도가 높아진 것은 자연선택이므로 옳은 ㄴ이 빠졌다.
④
함정 낫모양적혈구 유전자가 원래부터 있던 유전자라고 여겨, DNA 염기서열 변화(돌연변이)로 생겼다는 점을 놓치기 쉽다.
ㄴ, ㄷ은 옳지만, DNA 염기서열 변화로 생긴 ㉠은 돌연변이이므로 옳은 ㄱ이 빠졌다.
이 문항이 묻는 능력
낫모양적혈구와 말라리아 분포 자료에서 변이의 원인, 환경에 따른 자연선택, 유전적 다양성을 구분하여 가설을 설정하는 능력
다음에 비슷한 문제를 만나면
자료 속 밑줄의 원인(DNA 변화)으로 변이의 출처 판단 → 두 지도를 겹쳐 환경 조건과 유전자 빈도의 관계 확인 → 생존에 유리한 변이의 빈도 증가를 자연선택으로, 같은 종 내 형질 차이를 유전적 다양성으로 연결
관련 개념
자연선택같은 종의 개체 사이에 변이가 있을 때, 환경에 유리한 형질을 가진 개체가 더 많이 살아남아 자손을 남기는 현상이다. 다윈은 과잉 생산, 변이, 생존 경쟁, 자연선택이 오랫동안 반복되어 생물이 진화한다는 자연선택설을 주장하였다.
변이같은 종의 개체 사이에서 나타나는 형질의 차이이다. 유전자 돌연변이와 생식세포 형성 및 수정 과정에서의 유전자 조합 등으로 생기며, 유전되는 변이는 자연선택과 진화의 바탕이 된다.
돌연변이 변이 자연선택 유전적 다양성