먹이가 들어오면 열리는 세균의 스위치

생명과학 2 · 서술형 평가지 · 권장 시간 25분 · 총 100점
학년
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점수

안내 — 이 평가지에는 용어가 일부러 빠져 있습니다. 어떤 세균 안에는 '도구를 만드는 뒤쪽 글자'와 그 앞의 '스위치 자리'가 있습니다. 평소엔 한 물체가 스위치 자리에 앉아 뒤 글자를 못 읽게 막고, 먹이 알갱이가 들어오면 그 물체에 달라붙어 모양을 바꿉니다. 지시대로 해 본 뒤 이유를 붙인 자기 생각으로 해석·성찰하세요.  예제: 먹이 없음 상태와 먹이 있음 상태 (비교용: 먹이가 다 떨어진 상태)

1

활동 — 순서대로 해 보기

30점
  1. '먹이 없음' 상황에서 스위치 자리에 물체가 앉아 있는지 [칸 A]에 ◯/✕로 적으세요.
  2. 그때 뒤쪽 글자가 읽히는지 안 읽히는지 [칸 A]에 함께 적으세요.
  3. '먹이 있음' 상황에서 먹이 알갱이가 물체에 달라붙어 모양이 변했는지 [칸 B]에 적으세요.
  4. 모양이 변한 물체가 스위치 자리에서 떨어졌는지 붙어 있는지 [칸 B]에 적으세요.
  5. 두 상황 중 뒤쪽 글자가 읽힌 쪽을 찾아 ★표 하여 [칸 C]에 정리하세요.
  6. 먹이가 다 떨어져 사라지면 물체가 어떻게 될지 예측해 [칸 D]에 적으세요.
칸 A — 먹이 없음 상황 (물체·뒤 글자)
칸 B — 먹이 있음 상황 (물체 모양·위치)
칸 C — 뒤 글자가 읽힌 상황 (★)
칸 D — 먹이가 사라진 뒤 예측
2

해석 — 왜 그런지 내 생각 쓰기

40점

(1)'먹이 없음'일 때 뒤쪽 글자가 안 읽힌 까닭은 무엇이라고 생각하나요? 물체와 스위치 자리의 관계로 설명해 보세요. (15점)

✎ 물체가 스위치 자리에 ___ 있어서 뒤 글자를 ___ 때문에 …

(2)먹이가 들어오면 글자가 읽히는 이 일이 이 세균만의 우연일까요, 먹이에 반응하는 스위치라면 늘 생기는 규칙일까요? 다른 먹이 스위치 예를 하나 떠올려 확인한 결과와 함께 이유를 쓰세요. (15점)

✎ 나는 (우연 / 규칙) 쪽에 걸겠다. 내가 떠올린 예 ___로 보면 …

(3)먹이가 다 사라졌을 때와 처음부터 먹이가 없던 때의 스위치 상태가 같을까요, 다를까요? 무엇 때문에 그렇게 되는지 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. 빼도 되는 단계가 있다면 그것도 쓰세요. (15점)

(2) 이름 붙이기 — 오늘 한 일을 세 문장으로 정리한 뒤, 각 문장이 가리키는 것(스위치 자리·앉는 물체·먹이의 작용 등)에 교과서에서 배울 과학 용어를 짝지어 붙여 보세요. (15점)

평가 기준
활동 수행 (30점)두 상황에서 물체의 위치와 뒤 글자가 읽히는지를 정확히 찾아 표시함상 · 중 · 하
해석 (40점)글자가 읽히고 안 읽히는 까닭을 물체–스위치 관계로 근거 있게 설명하고, 우연/규칙을 검증함상 · 중 · 하
성찰 (30점)활동 순서를 스스로 재구성하고, 자신의 경험에 알맞은 과학 용어를 연결함상 · 중 · 하
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연습 문제

먹이가 들어오면 열리는 세균의 스위치 · 각 20점 · 총 100점
학년
이름
점수

안내 — 1쪽에서 스스로 세운 개념을 이번에는 반복해서 적용해 봅니다. 풀이 과정을 빈 곳에 쓰고, 다 푼 뒤 맨 아래 정답으로 스스로 채점하세요.

1.젖당이 없을 때 억제자(억제 단백질)는 어디에 결합하며, 그 결과 전사는 어떻게 되는지 쓰시오.
2.젖당이 있을 때 젖당의 대사산물이 억제자에 결합하면 억제자의 모양과 전사는 어떻게 변하는지 쓰시오.
3.젖당 오페론에서 프로모터·작동 부위·구조 유전자의 역할을 각각 한 줄로 쓰시오.
4.젖당이 모두 분해되어 사라지면 젖당 오페론은 어떤 상태로 돌아가는지 쓰시오.
5.여러 유전자가 하나의 프로모터·작동 부위 아래 묶여 함께 조절되는 유전자 단위를 무엇이라 하는지 쓰시오.
정답
1. 작동 부위(오퍼레이터)에 결합한다 → RNA 중합효소가 진행하지 못해 전사가 일어나지 않는다. 2. 억제자의 입체 구조가 변해 작동 부위에서 떨어진다 → RNA 중합효소가 구조 유전자를 전사하여 젖당 분해 효소가 만들어진다. 3. 프로모터=RNA 중합효소가 결합하는 자리 · 작동 부위=억제자가 결합하는 전사 스위치 · 구조 유전자=젖당 분해 효소의 정보를 담은 부분 4. 억제자가 다시 작동 부위에 결합하여 전사가 멈춘다(꺼짐 상태로 돌아간다). 5. 오페론
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