#68 유전자와 단백질

문제 1 · OX 문제

생명체가 가지고 있는 모양이나 속성을 형질이라고 한다. ( )

정답: O

형질은 사람의 쌍꺼풀 유무, 혈액형, 식물의 꽃 색깔이나 키처럼 겉으로 드러나거나 내재되어 있는 생명체의 고유한 특징을 모두 포함하는 포괄적인 개념입니다. 마치 공장에서 만들어진 자동차가 저마다 독특한 색상, 배기량, 디자인 옵션을 가지고 출고되는 것처럼, 생물마다 유전 정보에 의해 발현되어 가지게 되는 자신만의 독특한 모양이나 생리적 속성 전체를 생명과학에서는 '형질'이라고 부릅니다.

문제 2 · OX 문제

한 분자의 DNA에는 오직 하나의 유전자만 들어 있다. ( )

정답: X

DNA는 세포핵 속에 존재하는 아주 길고 방대한 정보를 담고 있는 생명의 도서관이자 백과사전과 같습니다. 하나의 거대한 도서관 건물 안에 수만 권의 각기 다른 책들이 보관되어 있는 것처럼, 하나의 가늘고 긴 DNA 분자 가닥 안에는 생명체의 다양한 형질을 결정짓는 수많은 유전자들이 일정한 간격을 두고 옹기종기 모여서 존재합니다. 따라서 단 하나의 유전자만 있다는 설명은 틀린 것입니다.

문제 3 · OX 문제

사람의 눈동자 색이나 피부색은 형질의 대표적인 예이다. ( )

정답: O

사람마다 눈동자 색이 갈색이나 파란색으로 다르고, 피부색이나 머리카락의 곱슬거림 정도가 다른 것은 각 개체가 가진 고유한 특징이 겉으로 드러난 훌륭한 예시입니다. 스마트폰을 살 때 기본적으로 주어지는 고유한 기기 색상이나 카메라 성능처럼, 생명체가 유전적 정보에 의해 태어날 때부터 혹은 자라면서 나타내는 이러한 겉모습이나 생리적 특징들을 모두 묶어서 형질이라고 합니다.

문제 4 · OX 문제

유전자는 특정한 단백질의 합성에 대한 유전정보가 저장되어 있는 곳이다. ( )

정답: O

유전자는 마치 특정한 고급 요리를 만들기 위해 재료와 순서가 아주 상세히 적혀 있는 완벽한 비밀 레시피 북과 같습니다. 이 레시피(유전정보) 안에는 우리 몸의 공장인 세포에서 어떤 아미노산들을 연결하여 특정한 단백질을 뚝딱뚝딱 조립해 낼지에 대한 구체적이고 핵심적인 정보가 오류 없이 저장되어 있으며, 이 정보에 따라 만들어진 단백질이 결국 형질을 나타내게 됩니다.

문제 5 · OX 문제

생물의 형질을 결정하는 유전정보는 단백질에 저장되어 있다. ( )

정답: X

생물의 형질을 결정하는 귀중한 유전정보를 안전하게 꽉 쥐고 보관하는 튼튼한 메인 금고는 단백질이 아니라 바로 'DNA'입니다. 단백질은 금고(DNA) 속에 보관된 개별 설계도(유전자)의 지시를 읽고 해석하여 공장에서 실제로 조립되어 나온 완성품 장난감이자 작업자 역할을 하는 물질입니다. 정보의 '저장'은 DNA가, 정보의 '발현'은 단백질이 담당하는 것이죠.

문제 6 · 빈칸 채우기

생명체가 가지고 있는 모양이나 속성을 뜻하는 ( )은 생물의 특징을 나타낸다. (2글자)

정답: 형질

다양한 식당들이 저마다 특색 있는 간판 디자인과 고유한 음식 맛을 자랑하는 것처럼, 지구상의 생물들도 각자 가지고 있는 고유한 겉모습이나 내부적인 성질이 다릅니다. 이처럼 눈동자 색, 쌍꺼풀, 식물의 꽃잎 모양 등 유전자에 의해 겉으로 드러나는 생명체만의 모든 특징과 속성을 통틀어서 '형질'이라고 부릅니다. 형질은 단백질의 작용으로 인해 최종적으로 나타나는 결과물입니다.

문제 7 · 빈칸 채우기

DNA에 저장되어 생물의 형질을 결정하는 ( )는 단백질 합성을 위한 중요한 암호이다. (4글자)

정답: 유전정보

고도로 발전된 컴퓨터 프로그램이나 게임이 수많은 알파벳과 숫자로 이루어진 복잡한 소스 코드로 작동하는 것처럼, 생명체도 어떤 모습으로 자라나고 어떤 기능을 할지 결정하는 생명만의 특별한 코드가 필요합니다. 이처럼 특정 단백질을 만들기 위해 염기 서열의 형태로 DNA 안에 아주 안전하고 꼼꼼하게 기록된 설계 암호를 바로 유전정보라고 부릅니다.

문제 8 · 빈칸 채우기

유전자에는 특정한 ( )을 합성하기 위한 유전정보가 상세히 기록되어 있다. (3글자)

정답: 단백질

유전자가 어떤 물건을 만들기 위한 정밀한 도면이나 설계도라면, 세포라는 공장 안에서 이 설계도를 꼼꼼히 읽고 뚝딱뚝딱 조립해 내는 로봇 부품이나 실제 생산품이 바로 '단백질'입니다! 유전자는 어떤 종류의 아미노산을 연결하여 어떤 형태의 부품(단백질)을 만들어낼지에 대한 아주 정확하고 구체적인 지시 사항을 담고 있으며, 이 합성 과정이 생명 현상 유지의 핵심입니다.

문제 9 · 단답형

유전정보가 저장되어 있는 DNA의 특정 부분으로, 특정 단백질 합성에 대한 정보를 담고 있는 것은 무엇인가? (3글자)

정답: 유전자

아주 방대한 내용을 담고 있는 두꺼운 전국 맛집 지도 책(DNA)이 있다고 상상해 보세요. 그 안에서 우리가 꼭 가고 싶어 하는 특별한 식당의 정확한 주소와 비밀 레시피를 알려주는 단 한 장의 상세 페이지가 바로 '유전자'랍니다. 유전자는 전체 DNA 사슬 덩어리를 통째로 의미하는 것이 아니라, 특정한 단백질을 만드는 의미 있는 암호가 밀집된 '특정 구간'만을 콕 집어 의미합니다.

문제 10 · 단답형

생물의 형질을 결정하는 유전정보가 저장되어 있는 거대한 유전 물질은 무엇인가? (3글자)

정답: DNA

우리 몸의 모든 비밀과 생명 유지에 필요한 설계도가 외부의 위험으로부터 보호받으며 안전하게 보관되어 있는 세포핵 속의 거대한 금고 건물이라고 할 수 있습니다. 이중 나선이라는 아주 튼튼하게 꼬인 사슬 모양의 거대한 물질 안에 생명체의 수많은 유전자들이 차곡차곡 안전하게 저장되어 생명 현상을 유지하는 데 강력하게 기여합니다.

문제 11 · 보기 선택

유전자와 단백질에 대한 설명으로 옳은 것만을 보기에서 있는 대로 고르시오.

• ㄱ. 한 분자의 DNA에는 여러 개의 유전자가 들어 있다.
• ㄴ. 유전자는 생명체가 가지고 있는 모양이나 속성을 의미한다.
• ㄷ. 유전자는 특정한 단백질의 합성에 대한 유전정보를 저장한다.
• ㄹ. 사람의 눈동자 색과 피부색은 유전자와 무관하게 결정된다.

정답: ㄱ, ㄷ

DNA는 거대하고 복잡한 아파트 대단지와 같고, 유전자는 그 단지 안에 있는 수많은 개별 세대(집)들과 같습니다. 그래서 하나의 가늘고 긴 DNA 가닥에는 수많은 유전자들이 일정한 간격으로 모여 살고 있죠! 또한 유전자는 우리 몸의 핵심 일꾼인 단백질을 만들기 위한 완벽한 설계도 역할을 담당하며, 이 유전 정보가 해독되어 눈동자 색이나 머리카락 모양 같은 고유한 형질이 최종적으로 겉으로 드러나게 됩니다.

문제 12 · 보기 선택

DNA와 유전자의 관계에 대한 설명으로 옳은 것만을 보기에서 있는 대로 고르시오.

• ㄱ. 유전정보가 저장되어 있는 DNA의 특정 부분이 유전자이다.
• ㄴ. 하나의 유전자가 여러 개의 DNA 분자를 포함하고 있다.
• ㄷ. DNA에는 생물의 형질을 결정하는 유전정보가 저장되어 있다.
• ㄹ. 모든 DNA는 단 하나의 유전자로만 구성된다.

정답: ㄱ, ㄷ

DNA는 아주 길고 튼튼한 띠 모양으로 된 생명의 중앙 도서관 건물이고, 유전자는 그 도서관 안에서 특정 분야의 지식을 담고 있는 각각의 책장 칸들과 같습니다. 당연히 거대한 한 도서관(DNA) 건물 안에는 다양한 지식을 담은 여러 개의 책장(유전자)이 존재하겠죠? 바로 이 책장들 속에는 생물의 외형과 속성을 결정하는 소중한 비법서인 유전정보가 책의 글씨처럼 쓰여서 보관되어 있답니다.

문제 13 · 보기 선택

형질과 유전정보에 대한 설명으로 옳은 것만을 보기에서 있는 대로 고르시오.

• ㄱ. 사람의 눈동자 색과 피부색은 생명체가 가지고 있는 형질의 예시이다.
• ㄴ. 생명체가 가지고 있는 모양이나 속성을 형질이라 한다.
• ㄷ. 생물의 형질을 결정하는 유전정보는 주로 단백질에 저장된다.
• ㄹ. 유전자 A와 유전자 B는 완전히 동일한 단백질을 합성하는 정보를 가진다.

정답: ㄱ, ㄴ

우리가 거울을 볼 때 가장 먼저 눈에 띄는 눈동자의 색깔이나 피부의 톤, 머리카락의 형태가 바로 나만의 고유한 겉모습이자 생명과학에서 말하는 훌륭한 '형질'의 예시랍니다! 그런데 이러한 형질을 어떤 모습으로 만들지 결정해 주는 비밀 레시피인 유전정보는 공장 작업자인 단백질에 임시로 저장되는 것이 아니라, 세포핵 깊숙한 곳에 있는 아주 튼튼한 금고인 DNA라는 물질 안에 변함없이 고이 간직되어 보관됩니다.

문제 14 · 보기 선택

유전자와 단백질의 관계에 대한 설명으로 옳은 것만을 보기에서 있는 대로 고르시오.

• ㄱ. 유전자 A에는 단백질 A 합성에 대한 유전정보가 저장되어 있다.
• ㄴ. 유전자 B에는 단백질 B 합성에 대한 유전정보가 저장되어 있다.
• ㄷ. 유전자는 DNA 사슬 위에서 특정한 부분을 차지하고 있다.
• ㄹ. 유전자 A와 유전자 B는 하나의 DNA 분자 안에서 완전히 동일한 위치에 겹쳐서 존재한다.

정답: ㄱ, ㄴ, ㄷ

복잡한 장난감을 조립할 때 로봇 팔 설계도 A(유전자 A)를 보고 조립하면 로봇 팔 A(단백질 A)가 만들어지고, 다리 설계도 B(유전자 B)를 보고 조립하면 튼튼한 다리 B(단백질 B)가 뚝딱 만들어지는 원리와 완벽히 같습니다! 이 두 가지 중요한 설계도는 마구 섞여 있는 것이 아니라, 마치 하나의 커다란 긴 두루마리 휴지(DNA) 위에 각자의 공간을 따로따로 확보하여 서로 겹치지 않고 각기 다른 위치(특정 부분)에 예쁘게 적혀 있답니다.

문제 15 · 객관식

생명체가 가지고 있는 모양이나 속성을 의미하는 용어로 가장 적절한 것은?

• ① 유전자
• ② DNA
• ③ 단백질
• ④ 형질
• ⑤ 염색체

정답: ④

내가 거울을 보며 발견하는 쌍꺼풀의 유무, 입가의 귀여운 보조개, 곱슬머리나 직모, 혹은 사람마다 다른 피부색 같은 겉모습이나 혈액형 같은 내재적 특징들을 생명과학이라는 학문에서는 특별하게 '형질'이라고 묶어서 부른답니다! 마치 신나는 RPG 게임에서 나만의 캐릭터를 처음 생성할 때 눈 모양, 체형, 머리 색깔 등 다양하게 커스터마이징하여 설정하는 고유한 외형 옵션 값들이 바로 이 형질과 같다고 이해하면 아주 쉽습니다.

문제 16 · 객관식

유전자에 대한 설명으로 가장 적절한 것은?

• ① 한 분자의 DNA는 단 하나의 유전자로만 꽉 채워져 있다.
• ② 유전정보가 저장되어 있는 DNA의 특정 부분을 의미한다.
• ③ 모든 유전자는 세상에 존재하는 똑같은 단일 단백질만을 합성한다.
• ④ 사람의 피부색은 유전자와 무관하게 주변 환경적으로만 결정된다.
• ⑤ 유전자는 단백질의 합성에 대한 정보를 전혀 포함하지 않고 빈 공간으로 남아있다.

정답: ②

유전자는 엄청나게 길게 뻗어 있는 고속도로(DNA)를 신나게 달리다 보면 특정한 목적지로 가는 길을 정확히 안내하기 위해 띄엄띄엄 세워져 있는 중요한 표지판이 있는 특정 구간들과 같습니다! 이 특별한 구간(특정 부분)들 안에는 우리 몸에 필요한 어떤 종류의 단백질을 언제 어떻게 만들어낼지에 대한 아주 구체적이고 소중한 화학적 레시피가 빼곡하게 적혀 있어서 생명 유지에 필수적인 역할을 합니다.

문제 17 · 객관식

유전자와 단백질의 관계에 대한 설명으로 가장 적절하지 않은 것은?

• ① DNA 사슬 위에는 유전자 A와 유전자 B가 서로 다른 특정 위치에 존재한다.
• ② 유전자 A는 단백질 A를 합성하기 위한 전용 유전정보를 가지고 있다.
• ③ 유전자 B는 단백질 B를 합성하기 위한 전용 유전정보를 가지고 있다.
• ④ 하나의 기다란 DNA 분자 안에는 여러 개의 유전자가 존재할 수 있음을 보여준다.
• ⑤ 유전자 A와 유전자 B의 유전정보를 통해 합성되는 단백질은 서로 완전히 동일하다.

정답: ⑤

화려한 블록 장난감을 조립할 때 자동차 설계도를 보고 조립하면 멋진 스포츠카가 나오고, 비행기 설계도를 보고 조립하면 날개가 달린 비행기가 나오겠죠? 도면이 다르면 완성된 장난감의 모양도 당연히 다를 수밖에 없습니다. 그림에서 제시된 유전자 A와 유전자 B는 엄연히 서로 다른 내용을 담고 있는 각기 다른 설계도이므로, 이 설계도를 바탕으로 공장에서 최종적으로 만들어지는 단백질 A와 단백질 B도 서로 다른 구조와 기능을 가진 물질이랍니다!

문제 18 · 객관식

다음 중 생물의 형질과 DNA, 유전자의 관계를 가장 바르게 연결하여 설명한 것은?

• ① 형질은 생물체에 저장된 유전정보 그 자체의 텍스트를 의미한다.
• ② 단 하나의 유전자가 생물의 눈동자 색이나 피부색 등 모든 형질을 한 번에 결정한다.
• ③ DNA의 특정 부분인 유전자에는 형질을 결정하는 데 필요한 단백질 합성 정보가 있다.
• ④ 공장에서 생산된 단백질이 거꾸로 DNA를 새롭게 합성하여 생물의 형질을 결정한다.
• ⑤ 유전자는 DNA와 전혀 무관하게 세포 안에서 홀로 독립적으로 존재하는 물질이다.

정답: ③

우리 몸속 세포라는 거대한 도시 안에는 아주 웅장하고 중요한 중앙 도서관(DNA) 건물이 우뚝 서 있습니다! 이 도서관 안에는 우리 몸을 작동시키는 온갖 부품들을 만들기 위한 두꺼운 요리책(유전자)들이 서가 곳곳에 쏙쏙 꽂혀 있죠. 작업자들이 이 요리책에 적힌 정보대로 핵심 부품(단백질)을 열심히 조립해서 만들면, 그 부품들이 몸 곳곳에서 부지런히 일하고 쌓여서 결국 남들과 구별되는 나만의 고유한 겉모습과 생리적 특징(형질)이 찬란하게 완성되는 과학적인 과정이랍니다.