개념 한 쪽
생물의 변이는 원인에 따라 돌연변이, 유전변이, 비유전변이로 분류한다는 점을 정리한다. 돌연변이는 DNA 서열 변화로 새로운 대립유전자를 만들어내는 근본 원천이며, 영양번식이나 환경변이처럼 유전물을 변경하지 않는 과정은 변이 창성 방법이 아니라고 본다.
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출제기준 단원 「기타」의 공개 문제 3개를 묻는 꼴별로 나누면 이렇습니다.
| 묻는 꼴 | 문제 수 | 무엇을 묻나 |
|---|---|---|
| 변이 원인 분류 판단 | 1 | 변이를 원인별로 돌연변이/유전/비유전으로 가르는 능력을 묻는다 |
| 변이 창성 여부 판별 | 1 | 주어진 과정이 유전적 변이를 창성하는 기작인지 아닌지를 판별한다 |
| 육종 돌연변이 유형 식별 | 1 | 과수 육성에 기여한 돌연변이 유형을 고르는 능력을 묻는다 |
변이는 원인에 따라 크게 세 가지로 분류한다는 관점이 기본이다. 첫째는 DNA 자체의 구조나 염기서열이 바뀌는 돌연변이이고, 둘째는 부모의 유전자가 섞이면서 나타나는 유전변이이며, 셋째는 환경 영향으로 생기는 비유전변이다는 점을 기억한다. 이 분류는 변이의 생성 기작을 이해하는 기본 틀이 된다.
새로운 대립유전자의 근본 원천은 돌연변이이다는 점을 분명히 한다. 돌연변이는 DNA 염기서열의 변화나 유전자 구조의 변형을 통해 기존에 없던 대립유전자를 만들어내며, 지리적 격리나 자가수정은 변이를 만들어내는 직접적 기작이 아니라 변이 축적이나 분포에 영향을 주는 요인에 해당한다.
육종에서 변이를 창성하는 대표적 방법으로는 인위 돌연변이 유도(방사선, 화학약품 등), 인공교배에 의한 유전자 재조합, 배수체 유도로 인한 염색체 수 변화 등이 있으며, 이들은 모두 유전물질의 변화나 재배열을 통해 새로운 변이를 만들어낸다. 반대로 영양번식과 같은 무성생식 방식은 부모와 유전적으로 동일한 개체를 복제하므로 본질적으로 변이를 창성하는 방법이 아니며, 환경변이는 유전물질 자체를 바꾸지 않는 표현형의 변동으로 자손에게 전달되지 않는 비유전적 변화에 해당한다.
과수 육성 사례에서는 특정 화합물에 의해 유도되는 아조변이 등 화학적 유도 돌연변이가 신품종 개발에 실질적 기여를 한 사례가 있다는 설명이 제시된다는 점을 주의하여 본다. 또한 파지 유전 연구와 같이 연구 대상의 생물학적 특성에 맞는 돌연변이 유형을 선택해야 한다는 점을 유의한다.
작물 진화 과정에서 새로운 유전적 변이를 생성시키는 기작을 고르는 문제에서 보기로 환경변이가 제시되면 정답으로 선택해야 한다. 이유는 환경변이는 유전물질의 변화를 일으키지 않는 비유전적 표현형 변화이기 때문이다. 반면 돌연변이, 교배, 배수체는 모두 유전구성 자체를 변경하거나 재조합하므로 변이 창성 기작으로 분류한다.
과수 신품종 관련 문항에서 아조변이를 묻는 선지는 아조화합물에 의해 유도되는 인위 돌연변이를 가리키므로 과수 육성에 기여한 돌연변이로 정답 처리한다. 파지 관련 문항에서는 기주가 세균인 점을 확인하여 인간 질환 관련 용어는 배제해야 한다.
영양번식이 변이 창출 방법인지 묻는 문제에서는 영양번식이 무성생식의 일종으로 유전적 재조합 없이 부모와 동일한 유전형을 복제한다는 점을 들어 오답으로 판정한다.
작물의 진화 과정에서 새로운 변이를 생성시키는 기작이 아닌 것은?
정답 ④ · 문제는 작물 진화에서 새로운 유전적 변이를 생성시키지 않는 기작을 고르라고 묻고 있다. 돌연변이·교배·배수체는 모두 유전물질의 구성을 변화시켜 유전적 변이를 직접 생성하는 반면, 환경변이는 유전자를 변형시키지 않고 표현형만을 변화시키는 비유전적 요인이므로 새로운 유전적 변이를 만들지 않는다.
환경변이는 유전물질의 변화가 없는 비유전적 변이이므로, 유전적 변이를 생성시키는 기작이 아니다.
다음 중 대립유전자 변이의 근본원인이 되는 것은?
정답 ③ · 문제는 대립유전자 변이의 근본 원인을 묻고 있다. 새로운 대립유전자는 DNA 서열의 변화, 즉 돌연변이에 의해 발생하므로 돌연변이가 근본 원인이다.
대립유전자 변이의 근본 원인은 DNA 서열의 변화인 돌연변이며, 지리적 격리나 자가수정은 변이의 원인이 아닌 분포나 번식 방식이다.
과수의 새 품종 육성에 크게 기여한 돌연변이를 바르게 설명한 것은?
정답 ② · 문항은 과수 신품종 육성에 크게 기여한 돌연변이 유형을 묻고 있다. 과수 육성에서는 아조화합물에 의해 유도되는 아조변이가 과일 형질 개선에 널리 사용되어 많은 신품종 육성에 기여했다.
과수 신품종 육성에 기여한 돌연변이는 자연 발생 또는 인공 유도 중 아조변이가 대표적이다.
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