【생물학】 유전학 고난이도 문제 #1

유전학 고난이도 문제 #1 

 

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1. (이투스) 2019년 7월 모의 대학수학능력시험 생명 과학Ⅰ 14번

⑴ 문제. 다음은 어떤 식물 종에서 유전자형이 AaBbDdEe인 개체 P1~P3에 대한 자료이다. 

 

○ 대립 유전자 A, B, D, E는 a, b, d, e에 대해 각각 완전 우성이며, 각 대립 유전자 쌍은 서로 다른 형질을 결정한다.

○ P1을 자가 교배하여 얻은 자손 F₁이 P1과 표현형이 같을 확률은 1/4이다.

○ P1과 P2를 교배하여 얻은 ⓐ 자손(F₁) 1600 개체의 유전자형은 16가지이다.

○ P2와 P3을 교배하여 얻은 ⓑ 자손(F₁) 1600 개체의 표현형은 6가지이며, ⓑ에 유전자형이 aabbDdEE인 개체가 있다.

 

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 〈보기〉에서 있는 대로 고른 것은? (단, 돌연변이와 교차는 고려하지 않는다.)

 

ㄱ. P3에서 D와 E는 연관되어 있다.

ㄴ. ⓐ의 표현형은 최대 9가지이다.

ㄷ. ⓑ에서 표현형이 P2와 같은 개체의 비율은 3/8이다.

 

① ㄱ        ② ㄷ        ③ ㄱ, ㄴ        ④ ㄴ, ㄷ        ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

 

⑵ 풀이. 

① 두 번째 자료 

○ P1을 자가 교배하여 얻은 자손 F₁이 P1과 표현형이 같을 확률이 1/4임

○ P1의 4개의 유전자 중 2개의 유전자가 상반 연관되어 있고, 다른 2개의 유전자도 상반 연관되어 있음

○ (주석) 천천히 경우를 따져보면 됨

② 세 번째 자료 

○ P1과 P2를 교배하여 얻은 자손 F₁의 유전자형이 16가지임

○ P2에서 4개의 유전자 중 2개의 유전자가 상인 연관되어 있고, 다른 2개의 유전자도 상인 연관되어 있음 

○ (주석) 천천히 경우를 따져보면 됨

③ 네 번째 자료

○ P2와 P3을 교배하여 얻은 자손 F₁의 표현형이 6가지임

○ P3에서 4개의 유전자 중 2개의 유전자은 상인 연관되어 있고, 다른 2개의 유전자는 상반 연관되어 있음

○ (주석) 천천히 경우를 따져보면 됨

④ ㄱ 풀이 : P2와 P3를 교배하여 aabbDdEE인 개체가 있음

○ P2는 상인 연관, 상인 연관이고 P3는 상인 연관, 상반 연관임

○ 상인 연관과 상인 연관이 만나면 XXYY, xxyy, XxYy가 나와야 하므로 P3에서 A와 B 또는 a 또는 b가 연관됨

○ 상인 연관과 상반 연관이 만나면 XXYy, Xxyy, XxYY, xxYy가 나와야 하므로 P3에서 D와 e 또는 d와 E가 연관됨

⑤ ㄴ 풀이 

○ P1은 A와 b 또는 a와 B가 연관되어 있고, D와 e 또는 d와 E가 연관되어 있음

○ P2는 A와 B 또는 a와 b가 연관되어 있고, D와 E 또는 d와 e가 연관되어 있음

○ 상인 연관과 상반 연관이 만나면 3개의 표현형이 나올 수 있음

○ 따라서 최대 3 × 3 = 9가지의 표현형이 나올 수 있음

⑥ ㄷ 풀이

○ P2는 A와 B 또는 a와 b가 연관되어 있고, D와 E 또는 d와 e가 연관되어 있음

○ ⓑ 중 한 개체의 표현형이 A_B_D_E_일 확률은 3/4 × 1/2 = 3/8임 

⑦ 답 : ④ ㄴ, ㄷ

 

 

2. (이투스) 2019년 7월 모의 대학수학능력시험 생명 과학Ⅱ 20번

⑴ 문제. 다음은 하디-바인베르크 평형이 유지되는 어떤 동물 종 P의 집단 Ⅰ에서 날개 길이와 몸 색깔 유전에 대한 자료이다.

 

○ P의 성염색체는 암컷이 XX, 수컷이 XY이다.

○ P의 몸 색깔은 상염색체에 있는 검은색 몸 대립 유전자 A와 갈색 몸 대립 유전자 A*에 의해 결정되며, A와 A* 사이의 우열 관계는 분명하다.

○ P의 날개 길이는 X 염색체이 있는 긴 날개 대립 유전자 B와 짧은 날개 대랩 유전자 B*에 의해 결정되며, B는 B*에 대해 완전 우성이다.

○ Ⅰ은 10000마리로 구성되어 있으며, 암컷과 수컷의 개체수는 같다.

○ Ⅰ에서 임의의 검은색 몸 암컷이 임의의 갈색 몸 수컷과 교배하여 자손(F₁)을 낳을 때, F₁이 검은색 몸을 가질 확률은 1/6이다.

○ Ⅰ에서 B*를 가진 개체수 : Ⅰ에서 긴 날개 개체수 = 18 : 13이다.

 

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 〈보기〉에서 있는 대로 고른 것은?

 

ㄱ. Ⅰ에서 검은색 몸을 가진 개체수는 1600이다.

ㄴ. Ⅰ에서 A의 빈도와 B*의 빈도의 합은 0.8이다.

ㄷ. Ⅰ에서 임의의 검은색 몸, 긴 날개 암컷이 임의의 수컷과 교배하여 자손(F₁)을 낳을 때, F₁이 갈색 몸, 짧은 날개를 가질 확률은 6/25이다.

 

① ㄱ        ② ㄴ        ③ ㄱ, ㄴ        ④ ㄴ, ㄷ        ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

 

⑵ 풀이. 

① 유전자 A의 빈도를 p₁, A*의 빈도를 q₁이라고 가정

○ 유전자 A는 상염색체 위에 있음을 상기

○ 가정 1. A는 A*에 대해 완전 우성 : 검은색 몸 암컷은 AA 또는 AA*

 

 

○ 가정 2. A*는 A에 대해 완전 우성 : 갈색 몸 수컷은 A*A* 또는 A*A

 

 

○ Ⅰ에서 검은색 몸을 가진 개체수는 10000 × 0.2 × 0.2 = 400

② 유전자 B의 빈도를 p₂, B*의 빈도를 q₂라고 정의

○ 유전자 B는 X 염색체 위에 있음을 상기

 

 

○ Ⅰ에서 A의 빈도와 B*의 빈도의 합은 0.2 + 0.6 = 0.8

③ Ⅰ에서 임의의 검은색 몸, 긴 날개 암컷이 임의의 수컷과 교배하여 자손(F₁)을 낳을 때

○ F₁이 갈색 몸을 가질 확률

 

 

○ F₁이 짧은 날개를 가질 확률 = 짧은 날개를 가진 암컷이 태어날 확률 + 짧은 날개를 가진 수컷이 태어날 확률

○ 짧은 날개를 가진 암컷이 태어날 확률

 

 

○ 짧은 날개를 가진 수컷이 태어날 확률

 

 

○ F₁이 갈색 몸, 짧은 날개를 가질 확률 

 

 

④ 답 : ④ ㄴ, ㄷ

 

 

3. 출처 미상 

⑴ 문제. 낫적혈구증에 대한 설명으로 옳은 것을 2개 고르시오.

① 헤모글로빈을 구성하는 아미노산 중 전하를 띠는 아미노산이 소수성 아미노산으로 치환되는 변이로 인해 발생하는 유전병이다.

② 아미노산 치환으로 인해 헤모글로빈과 헴(heme) 보조단이 서로 결합하지 못한다.

③ 마이오글로빈에서도 동일한 유전 변이가 발견되기도 한다.

④ 낫적혈구증은 적혈구의 숫자를 비정상적으로 증가시킨다.

⑤ 변이 헤모글로빈의 섬유화 현상은 소수성 상호작용에 의한 열역학적 안정화 과정이다.

⑵ 풀이.

① 낫적혈구증의 설명

② 답 : ①, ⑤

 

입력 : 2020.03.12 12:49