2] 초파리 세상의 돌연변이
1) 초파리 세상에도 다양한 돌연변이들이 존재합니다. A~D의 여러 가지 돌연변 이 초파리들을 관찰하고 야생형 초파리와 다른 점을 찾아봅시다.
야생형
초파리 A 초파리 B 초파리 C 초파리 D
2) 위에서 관찰한 초파리 중 두 종을 선택하여 계속 자가 교배하면 어떤 초파리 가 나타날지 상상하여 그림으로 나타내어봅시다.
(제시된 모든 초파리는 열성 순종으로 가정한다.)
선택한 초파리 : ( ) + ( )
3) 상상을 현실로! 새로운 초파리를 관찰해 봅시다. 야생형 초파리와 비교하여 어 떤 형질이 다른가요?
초파리 A 초파리 B 초파리 C
4) 현봉이는 초파리A의 형질(갈색 눈)과 초파리B의 형질(흔적날개)을 모두 가진 갈색눈+흔적날개 초파리를 만들고 싶었습니다. 그래서 순종인 초파리 A, B를 교 배하여 F1 초파리를 얻었습니다.
① F1초파리의 유전자형과 표현형을 써 봅시다.
부모세대의 유전자형 F1세대의 유전자형
aaBB AAbb
부모세대의 표현형 F1세대의 표현형
갈색눈 흔적날개
② F1초파리를 자가교배하여 F2를 얻었을 때, 갈색 눈+흔적 날개 초파리가 나올 확률을 구해봅시다.
과정)
답)
11-12 나도 과학자
1] 해돌이네 수박 밭
해돌이는 커다란 수박 밭을 가지고 있다. 매 년 정성껏 수박을 기른다. 그런데 올 해는 해돌 이네 수박 밭에 아주 신기한 일이 일어났다. 수박 밭 한 쪽에서 유난히 크게 자란 수박을 발 견한 것이다. 혹시 다른 종자가 섞인 것이 아닐까 하고 다른 수박들을 살펴보았지만 같은 모 종에서 난 다른 수박들은 여느 수박과 다를 것이 없었다.
1) 해돌이가 수확한 커다란 수박의 씨앗을 다시 심었을 때, 과연 큰 수박이 나올 까요? 아니면 보통의 수박이 나올까요?
2) 해돌이가 계속해서 커다란 수박을 얻으려면 어떻게 하면 될까요? 또, 이 수박 을 이용해서 크기가 크면서도 맛있는 수박, 크기가 크면서도 병충해에 강한 수박 을 얻는 방법을 생각해 봅시다.
3) 육종이란 무엇일까요?
2] 육종의 발달
사람들은 육종을 이용하여 다양한 형질의 생물체를 생산하였고, 이러한 생물체들은 인간의 삶을 향상시키는데 많은 도움을 주었습니다.
1) 다음 사례들을 통해 육종이 사람들의 삶에 어떤 영향을 미쳤는지 알아봅시다.
난쟁이 봄밀
[내용 요약]
백호의 눈물
http://comics.nate.com/webtoon/detail.php?btno=487 40&bsno=286257&category=1
[내용 요약]
바나나 암
[내용 요약]
2) 여러 육종 사례 중 한 가지를 골라 PMI 기법으로 분석해봅시다.
★ PMI 기법이란?
Plus, Minus, Interesting의 머리글자를 딴 말로 하나의 아이디어를 다각적 측면에서 분석하고 평가하여 보다 더 새롭고 개선된 아이디어를 찾는 기법입니다. Plus에서는 이 주제가 가지고 있는 긍정적 측면이나 강점에 대해, Minus에서는 부정적 측면이나 한계점에 대해 생각해봅니다. Interesting에서는 이 주제에서 흥미로운 점이나, 개선할 수 있는 방향, 다른 곳에 적용할 수 있는 방안을 생각해봅니다.
3] 나도 과학자
1) 나의 동식물 육종 계획서를 작성하여 봅시다.
나의 육종 계획서
연구원 : ( )
목적 (필요성) 대상개체 연구기간
방법
예상되는 결과
2) 모둠원의 육종 계획서를 함께 검토해 봅시다. 우리 모둠에서 가장 좋은 계획서를 뽑아 전체에 발표해 봅시다.
★ 멀티 보팅(Multi-voting)이란?
4] 육종생물전시회
무엇을 하나요?
▸생활을 편리하게 하는 육종생물을 만들어 전시회에 출품하여봅시다.
어떻게 하나요?
▸제작
1. 우리 모둠에서 만들 육종생물을 정합니다.
우리 모둠의 베스트 계획서에 여러 친구들의 좋은 아이디어를 추가하거나 보완하 여 만들면 좋습니다.
2. 육종생물을 표현할 방법을 설계, 디자인합니다.
3. 여러 가지 재료를 사용하여 생물을 만들어봅시다.
4. 우리 모둠 개체의 특징에 대해 설명하는 안내판을 만듭니다.
5. 교실에 전시회장을 꾸미고 작품을 배치합니다.
▸감상
작품을 감상하며 상호 평가지를 작성하여 봅시다.
<상호평가지> 1모둠 2모둠 3모둠 4모둠 5모둠 6모둠
인간의 생활을 개선시키는데 도움이
되는 생물인가?
☆☆☆ ☆☆☆ ☆☆☆ ☆☆☆ ☆☆☆ ☆☆☆
표현재료와 용구를 적절히 사용하였는가?
☆☆☆ ☆☆☆ ☆☆☆ ☆☆☆ ☆☆☆ ☆☆☆
작품의 표현이 아름답게 잘
되었는가?
☆☆☆ ☆☆☆ ☆☆☆ ☆☆☆ ☆☆☆ ☆☆☆
작품 안내문에 육종 방법, 특징, 장점이
잘 나타났는가?
☆☆☆ ☆☆☆ ☆☆☆ ☆☆☆ ☆☆☆ ☆☆☆
총평 ☆☆☆ ☆☆☆ ☆☆☆ ☆☆☆ ☆☆☆ ☆☆☆
[참고자료]
난쟁이 봄밀 ‘소노라’
1970년 노벨 평화상은 밀밭에서 땀을 흘리고 있던 한 과학자에게 주어졌다. 미국의 과학자인 볼로그 (Borlaug,N.E.: 1014~2009)가 그 주인공이다. 어떻게 해서 농학자이며 식물병리학자인 그가 노벨 평화상 을 받게 되었을까?
1944년 빈곤에 시달리던 멕시코로 건너간 볼로그는 전 세계에 있는 수천 종의 밀을 이용하여 수확량 이 많은 밀 종자를 만드는 연구를 하였다. 10여 년의 교배실험 끝에 마침내 낱알이 더 많이 달려 수확량 이 많고 병충해에도 강한 ‘소노라’를 개발하는데 성공한다. 소노라의 보급으로 밀 수입국이던 멕시코는 1963년부터 밀 수출국이 되었으며, 파키스탄과 인도로 전해진 소노라로 인해 1965년에서 1970년 사이 이 지역 밀 생산량이 두 배 이상 증가하였다.
볼로그가 만들어 낸 이 작은 밀알은 10억 명 이상의 사람들을 굶주림으로부터 자유롭게 했고, 이러한 성 공은 ‘녹색혁명’으로 널리 알려진다. 세계 평화에 이바지한 공로로 볼로그는 노벨 과학상이 아닌 노벨 평 화상을 받게 된다. 노벨상 수락 연설에서 그는 “식량은 이 세상에 태어난 모든 사람들의 도덕적 권리”라 고 말했고, 그의 과학기술은 배고프지 않을 사람들의 기본 권리를 실현해 주었다.
자료 출처
위키피디아 미래앤컬쳐 고등학교 과학 교과서
[참고자료]
바나나가 멸종위기에 처했다고?
세계인이 사랑하는 바나나가 멸종위기에 처했다.
전 세계적으로 널리 소비되고 있는 과일 바나나. 우리나라에서는 연매출 1위의 과일이기도 하고, 아프 리카를 비롯한 여러 나라에서 주요 식량으로 소비되고 있다. 그런데 바나나에 치명적인 곰팡이 병이 전 세계로 확산되고 있고, 이대로라면 바나나가 지구상에서 사라질 수도 있다고 미국 경제 전문채널 CNBC 이 보도하며 화제가 되었다(현지시각 2014.4.21.)
바나나 전염병, 파나마병이란?
바나나 전염병이라 불리는 ‘파나마 병’은 곰팡이 균이 뿌리에 침투해 뿌리가 썩고, 잎이 갈색으로 변하 면서 말라죽는 병이다. 1903년 파나마에서 처음으로 발견돼 파나마 병으로 이름 붙여진 치명적인 전염병 이나 현재까지 백신이나 농약 등 치료법이 없다.
이전에도 파나마 병으로 인해 바나나가 멸종 되다시피한 사례가 있다. 현재 우리가 먹고 있는 바나나의 95%이상은 캐번디시라는 품 종이다. 그러나 1950년대까지만 해도 자메이 카가 원산지인 그로미셸(Gros Michel)이라는 품종이 대량생산되고 있었다. 그로미셸은 껍 질이 단단해 운반이 쉬웠고, 맛은 캐번디시 품종보다 훨씬 달고 맛있었다.
파나마 병이 발생하면서 그로미셸 바나나의 생산성은 급격히 떨어졌고, 이를 대체할만한 새로운 품종의 바나나가 필요했다. 그래서 그로미셸의 대체종으로 선택된 것이 그보다 맛은 떨어지지만 파나마 병에 강한 캐번디시 이다.
변종 파나마 병 바이러스의 발생! 캐번디시 바나나가 위험하다!
그런데 변종 파나마 병 바이러스인 TR4(Tropical Race 4)가 이번에는 캐번디시 품종을 감염시키기 시 작했고 전 세계로 확산되고 있다. 1980년대 대만에서 발견돼 동남아시아 일대를 휩쓸기 시작한 TR4는 당시 대만 바나나의 70%가량을 초토화시켰고 인도네시아에서는 5000만㎡의 바나나 재배지를 포기해야만 했다. 현재 이 질병은 동남아시아, 호주, 인도를 거쳐 바나나 생산의 핵심지인 중남미에 까지 도달했다고 한다. 농부들은 바나나를 비닐포장지로 감싸고 해충제를 뿌리는 등의 조치를 취하지만 실제로는 근본적
우리가 ‘바나나’하면 떠올리는 캐번디시 바나나. 전 세계 소 비되는 바나나의 95%이상을 차지한다.
이제 어쩌면 캐번디시보다 더 맛없는 바나나를 선택해야할 지도 모를 일이다.
바나나의 멸종위기, 인간 때문이다?
전문가들은 바나나의 멸종위기를 초래한 원인은 인간의 욕심 때문이라고 말한다. 상품성 있는 품종을 대 량생산하는 것이 다국적 기업들에게는 유지비용측면과 생산비용측면에서 유리하기 때문이다. 현재 식용 되고 있는 바나나는 유성생식을 하지 못한다. 우리가 먹는 바나나는 씨가 없거나 씨가 효력이 없는 형태 로 품종이 개량된 바나나이기 때문에 가지를 잘라 심는 꺾꽂이 방식으로만 번식이 가능하다. 즉 캐번디 시 바나나는 유전적 다양성이 없는 단 하나의 바나나 나무에서 잘라 심은 ‘복제품’인 셈이다. 유전적으로 동일한 이 개체만 재배될 경우, 전염병이 돌면 모두 다 말라죽게 된다는 것이다.
바나나 전염병, 대책은 없을까?
그로미셸 대신 캐번디시가 선택됐던 것처럼 TR4바이러스에 내성이 있는 새로운 품종의 바나나를 개발하 는 것도 하나의 방법이다. 그러나 새로운 품종을 선택해 한 종만 대량생산을 한다면 지금과 같은 악순환 의 고리는 끊을 수 없게 된다.
백신개발도 간절히 필요하다. 백신이 없다면 이미 진행 중인 바이러스의 확산을 막지 못해 캐번디시 품 종의 멸종을 막지 못할 것이다.
그러나 아무리 유전조건이 우수하 고 강한 식품일지라도 동일 유전자 를 가진 복제품만 존재한다면 하나 의 전염병에 모두 사라질 수 있다.
이를 해결하기 위한 방법은 번식력 이 거의 없어진 캐번디시 바나나를 다른 종과 장기간에 걸쳐 교배시켜 자연스런 잡종품종을 다량 만드는 것이다. 시간과 노력이 필요하겠지 만 바나나 품종의 다양성을 확보하 는 것이 미래를 위한 선택이 될 것 이다.
자료 출처
LG 사이언스랜드 캐번디시 외에도 다양한 맛과 특징을 가진 품종의 바나나가 있다.