[생1 오늘의 기출] 23수능 최고난도 문제 <231117>

안녕하세요! 생명과학 1 과목을 가르치고 있는 하드워커입니다.

실제로 제가 문제를 어떻게 풀고, 어떻게 설명하는지 보여드리는 컨텐츠인 ‘오늘의 기출’ 4번째 문제입니다. 

제가 보여드리는 풀이는 문제를 가장 빠르게 푸는 방법이 아닐 수도 있습니다. 

하지만 논리적으로 비약 없이, 발상을 최소화해서 풀 수 있는 풀이를 보여드리려고 합니다. 

그럼 시작해보겠습니다!

오늘 다룰 문제는 2023학년도 수능 17번 돌연변이 문제입니다. 

2023학년도 수능에서 20문제 중에 가장 어려웠던 문제입니다. 평소 내던 최고난도 킬러 문제에 비해서는 난이도가 살짝 낮았지만, 그래도 쉽지 않았던 문제입니다. 

H/h, T/t 두 쌍의 상염색체 유전자가 관여하는 다인자 가계도에, 비분리를 섞어 놓았네요. 비분리 정자와 정상 난자가 수정되어서 자녀 3이 태어났다는 정보를 체크하고 해석을 시작해보겠습니다. 

일단 할 수 있는 행동을 최대한 해 두어야 합니다. 어머니는 ⓐ~ⓓ를 모두 가지므로 ㉡이 2라는 것, 정상인 자녀 1은 ⓐ~ⓓ 중 두 가지는 가져야 하니 자녀 1이 ⓐ도 가진다는 것 정도는 누구나 알 수 있을 것 같습니다. 

생명을 어느 정도 공부했다면 아버지는 ⓐ~ⓓ 중 ⓒ만 갖지 않으므로 ㉠이 1 또는 3이라는 것도 충분히 알 수 있을 것 같구요, 

자녀 1이 ⓐ와 ⓓ만 가지므로, 즉 유전자형이 ⓐⓐ, ⓓⓓ이므로 ㉢이 짝수라는 것, 그런데 ㉡이 2이므로 ㉢은 0 또는 4라는 것, 그래서 ⓐ와 ⓓ는 모두 대문자거나 모두 소문자라는 것까지도 어렵지 않게 할 수 있을 것 같습니다. 

여기서 어떤 생각을 하느냐가 중요한데, ⓐ~ⓓ가 어떻게 짝을 이루는지 찾으려는 생각을 해야 합니다. 유전자 매칭(유전자 O/X) 세포분열 문제를 풀 때는 항상 자연스럽게 하던 행동입니다. 

어떻게 짝을 찾을지 고민한 후 표를 보면, 바로는 아니더라도 조금만 생각하면 방법이 보일 겁니다. 

아버지가 ⓐⓐ, ⓑⓓ인지, ⓑⓑ, ⓐⓓ인지, ⓓⓓ, ⓐⓑ인지 생각해보면, 정상인 자녀 1이 ⓑ를 갖지 않고 정상인 자녀 2가 ⓓ를 갖지 않으므로 아버지가 ⓐⓐ, ⓑⓓ라는 것, 즉 ⓐ와 ⓒ가 대립 유전자이고 ⓑ와 ⓓ가 대립 유전자라는 것이 구해집니다. 

짝을 지어야겠다는 생각 없이 관찰했다면, 아마 아버지가 ⓑⓑ 또는 ⓓⓓ일 수 없다는 생각을 하기 쉽지 않았을 겁니다. 

생명에서는 항상 특이점에 주목해야 합니다. 특수한 값이나 정보가 주어지는 경우 문제 풀이의 key가 될 가능성이 높습니다. 

즉 이 문제에서는 ㉠~㉤ 중 0 또는 4가 될 수 있는 것이 무엇인지를 생각해보는 것이 자연스럽습니다. 

여기서 다시 방법이 두 가지로 나뉩니다. 

첫 번째는 모든 구성원이 ⓐ를 가지므로, ⓐ가 대문자라면 표현형이 (0)인 사람이 나올 수 없기 때문에 ⓐ가 소문자라고 구하는 것입니다. 그러면 위에서 구한 정보에 의해 ⓓ도 소문자가 되고, 나머지 ⓑ와 ⓒ는 대문자가 될 것입니다. 

두 번째는 자녀 2는 ⓐ와 ⓑ(대문자/소문자 여부가 다름)를 모두 갖고, 자녀 3은 ⓐ와 ⓒ(대립 유전자 관계)를 모두 가지므로 이 가족 구성원 중 표현형이 (0)이 될 수 있는 사람이 자녀 1밖에 없다고 구하는 것입니다. 

두 풀이 다 괜찮습니다. 둘 다 특수한 값인 0에 집중한 풀이니까요. 

그 후로는 간단합니다. 일단 H/h와 T/t를 어차피 구분할 수 없으니 ⓐ~ⓓ를 순서대로 h, T, H, t라고 하겠습니다. 아버지는 hh, Tt이고, 어머니는 Hh, Tt입니다. 

h가 있는 정상 자손인 자녀 2가 표현형이 (4)가 될 수는 없으니 자녀 3의 표현형이 (4)가 되어야 합니다. 그러려면 아버지로부터 감수 2분열 비분리가 일어나서 자녀 3에게 T가 2개 전달되어야겠네요. 

각 과정에서 ‘자연스러운 사고’가 무엇인지에 초점을 맞춰서 읽어보시면 좋을 것 같습니다. 

이상입니다. 감사합니다!

* 과외 관심 있으신 분들은 아래 링크 참조해주세요!

https://orbi.kr/00062400428