길목을 막은 조각과 그것을 떼어 내는 열쇠 — 어떤 조건에서 구슬이 만들어지는지 스위치 알아보기
생명과학 2 · 서술형 평가지 · 권장 시간 25분 · 총 100점
안내 — 이 평가지에는 어려운 낱말이 일부러 빠져 있습니다. 지시대로 손으로 해 본 뒤, 그 결과를 여러분의 말로 해석·성찰해 서술하세요. 정답 문장은 없고 이유를 붙인 자기 생각이면 됩니다. 규칙: '막개'가 문을 막으면 리더가 못 지나가 구슬이 안 생깁니다. 열쇠가 있으면 열쇠가 막개를 붙잡아 문에서 떼어 내, 리더가 지나가 구슬이 생깁니다. 예제: 길 위의 '문' · 그 뒤 '구슬 만드는 구간' · 문 위에 앉는 막개 · 막개를 떼는 열쇠 (비교용: 열쇠가 없을 때와 있을 때)
1
활동 — 순서대로 해 보기
30점
- ①아래 그림에서 '문'과 '구슬 만드는 구간'을 [칸 A]에 옮겨 그리고 이름표를 붙이세요.
- ②열쇠가 없을 때: 막개를 문 위에 올려놓고, 리더가 지나갈 수 있는지 [칸 B]에 O/X로 적으세요.
- ③그때 만들어지는 구슬 개수를 [칸 C]에 적으세요.
- ④열쇠가 있을 때: 열쇠가 막개를 떼어 낸 뒤, 리더가 지나갈 수 있는지 [칸 D]에 O/X로 적으세요.
- ⑤그때 만들어지는 구슬 개수를 [칸 E]에 적으세요.
- ⑥두 경우를 견줘, 구슬이 만들어지는 것을 실제로 정한 것이 무엇인지 [칸 F]에 한 낱말로 적으세요.
2
해석 — 왜 그런지 내 생각 쓰기
40점
(1)똑같은 '구슬 만드는 구간'인데 어떤 때는 구슬이 생기고 어떤 때는 안 생겼습니다. 무엇이 그 차이를 만들었나요? 여러분의 말로 쓰세요. (15점)
✎ 구슬이 생길지 말지는 ___가 있느냐에 달렸다. 왜냐하면 …
(2)'열쇠가 있으면 켜지고 없으면 꺼진다'가 우연일까요, 되풀이되는 규칙일까요? 열쇠를 넣었다 뺐다 두 번 더 해 본 결과와 함께 쓰세요. (15점)
✎ 나는 (우연 / 규칙) 쪽에 걸겠다. 두 번 더 해 보니 …
(3)막개가 아예 없어서 문에 못 올라간다면, 열쇠가 있든 없든 결과가 어떻게 될지, 왜 그런지 쓰세요. (10점)
3
성찰 — 활동을 내 것으로 만들기
30점
(1) 순서 다시 짜기 — 이 활동을 처음 하는 친구에게 나라면 어떤 순서로 시킬지 쓰고, 왜 그 순서인지 한 문장으로 이유를 붙이세요. 지워도 되는 단계가 있다면 그것도 쓰세요. (15점)
(2) 이름 붙이기 — 오늘 한 일을 세 문장으로 정리한 뒤, 각 문장이 가리키는 것(문·막개·열쇠·켜고 끄기 등)에 교과서에서 배운(또는 배울) 과학 용어를 짝지어 붙여 보세요. (15점)
평가 기준
| 활동 수행 (30점) | 두 조건(열쇠 없음·있음)에서 통과 여부와 구슬 수를 정확히 기록함 | 상 · 중 · 하 |
| 해석 (40점) | 켜고 꺼짐의 차이를 무엇이 정하는지 근거를 들어 설명하고, 되풀이로 우연/규칙을 검증함 | 상 · 중 · 하 |
| 성찰 (30점) | 활동 순서를 스스로 재구성하고, 자신의 경험에 알맞은 이름을 연결함 | 상 · 중 · 하 |
연습 문제
길목을 막은 조각과 그것을 떼어 내는 열쇠 — 어떤 조건에서 구슬이 만들어지는지 스위치 알아보기 · 각 20점 · 총 100점
안내 — 1쪽에서 스스로 세운 개념을 이번에는 반복해서 적용해 봅니다. 풀이 과정을 빈 곳에 쓰고, 다 푼 뒤 맨 아래 정답으로 스스로 채점하세요.
1.젖당 오페론에서 프로모터, 작동부위(오퍼레이터), 구조유전자, 조절유전자가 각각 하는 일을 한 줄씩 쓰시오.
2.배지에 젖당이 없을 때 젖당 오페론이 꺼지는(전사 안 되는) 과정을 순서대로 쓰시오.
3.배지에 젖당이 있을 때 오페론이 켜지는 과정을 순서대로 쓰시오.
4.평소엔 막혀 있다가 유도물질이 있을 때 풀려 발현되는 이런 조절 방식의 이름을 쓰시오.
5.원핵생물이 필요할 때만 효소 유전자를 켜는 것이 생존에 어떤 이점이 있는지 쓰시오.
정답
1. 프로모터=RNA 중합효소가 결합하는 자리, 작동부위=억제단백질이 결합해 전사를 막는 자리, 구조유전자=젖당 분해 효소들을 암호화, 조절유전자=억제단백질을 만드는 유전자.
2. 조절유전자가 억제단백질을 만듦 → 억제단백질이 작동부위에 결합 → RNA 중합효소가 구조유전자로 나아가지 못함 → 전사 안 됨(OFF).
3. 젖당(유도물질)이 억제단백질에 결합 → 억제단백질 모양이 바뀌어 작동부위에서 떨어짐 → RNA 중합효소가 구조유전자를 전사 → 젖당 분해 효소가 만들어짐(ON).
4. 음성 조절(억제단백질이 막는 방식) 중 유도(inducible) 방식.
5. 필요한 영양분(젖당)이 있을 때만 분해 효소를 만들어, 불필요한 물질·에너지 낭비를 줄이고 환경 변화에 효율적으로 대응할 수 있다.