GCTC 퀴즈: 낫모양 적혈구

* 다음 자료를 이상하의 허락 없이 변형하여 상업적 목적으로 사용하는 것을 금한다.

 

다음 글은 EBS가 어느 과학 대중서의 일부를 잘라 사용한 것이다. 자체 제시문 개발 능력을 갖추지 못한 곳이 입시를 좌지우지한다는 것이 가소롭지만, 솔직히 좌파든 우파든 진보든 보수든 학제 적합한 콘텐츠의 중요시하지 않는다는 공통점을 갖고 있지 않는가! 정치로 교육 문제까지 해결 가능하다는 자들이 교육을 논하는 세태가 지속되는 한, 이 땅의 품격에 대해 논하는 것 자체가 무의미하다. 따라서 EBS라는 괴물의 탄생은 그저 자연스러운 현상으로 받아들여야 한다.

 

다음 글에 덧붙인 EBS 변형 문제 및 자체 개발 문제들은 뺐다. 다음 글을 읽고 주어진 퀴즈를 풀어 보자. 고 3이라면 한 번 풀어보는 것도 나쁘지 않을 것이다.

 

말라리아가 많이 발생하는 더운 지방에서는 오래 전부터 말라리아가 풍토병으로 자리 잡았다. 말라리아에 의한 피해가 극심한 지역에서는 어떻게 해서든지 그 피해를 줄이려고 노력하였고, 어쩌다 얻어낸 작은 결과라 하더라도 방법만 있다면 후손에게 물려주었을 것이다. 날씨가 더운 아프리카를 둘러보더라도 말라리아에 더 큰 고통을 받는 사람은 아프리카 토착민이 아니라 유럽이나 아메리카, 아시아 등의 온대 지방에서 간 사람들이다. 온대 지방 사람들과 달리 아프리카 사람들은 어떻게 말라리아에 대한 면역 체계를 이루게 되었을까?   우리 몸 안에서 핏줄을 따라 돌아다니는 핏속에는 여러 종류의 세포들이 들어 있어 영양분과 산소 공급은 물론 면역이라는 중요한 일을 맡고 있다. 핏속에 들어있는 세포 가운데에는 붉은 색을 띠고 있다 하여 적혈구라 불리는 세포가 있다. 정상적으로 성숙한 이 세포는 핵이 없으며 가운데가 오목한 원판 모양으로 구멍이 막힌 도넛 모양을 하고 있다.   적혈구 안에 들어있는 단백질 분자인 헤모글로빈은 산소 결합 색소로 영양분을 에너지로 바꿀 때에 필요한 산소를 운반해주며 또한 적혈구가 붉은 색을 띠게 한다. 이러한 헤모글로빈의 합성을 지시하는 유전자의 염기쌍 하나가 돌연변이를 일으키면 우리 몸에서는 상당히 심각한 영향이 나타난다. 돌연변이를 일으킨 염기쌍 하나가 막대 모양의 헤모글로빈을 만들어 낫모양의 적혈구가 나타나도록 한다. 다시 말하자면 비정상적인 헤모글로빈이 적혈구를 정상적인 도넛 모양 대신에 양끝이 뾰쪽한 초승달 모양으로 찌그러뜨린다.   몇몇 과학자들이 아프리카 사람들과 다른 지역 사람들과의 차이점을 조사해 보았더니 아프리카 사람들의 핏속에는 낫모양 적혈구의 분포가 다른 지역 사람들보다 훨씬 높았다. 원래 낫모양 적혈구는 사람들에게 빈혈증을 일으키는 원인이 된다. 그리고 이러한 낫모양 적혈구는 정상적인 적혈구에 돌연변이가 일어난 것으로 ‘낫모양 적혈구 빈혈증’은 그리 흔하지 않은 유전적인 질병의 하나이다.   헤모글로빈 유전자로 쌍을 이루는 두 개 모두 낫모양 적혈구 대립 유전자를 물려받은 사람은 낫모양의 적혈구를 갖게 되고, 낫모양 적혈구를 가진 사람은 빈혈증은 물론 피로감과 내장 손상으로 심한 고통을 입게 된다. 이러한 증상을 낫모양 적혈구 빈혈증이라 부른다. 그렇지만 헤모글로빈 유전자로 정상적인 유전자 하나와 낫모양 대립 유전자 하나를 가진 사람은 정상적인 헤모글로빈이 제대로 활동하는 적혈구를 충분히 만들 수 있으므로 거의 정상적인 생활을 할 수 있다.   두 개의 대립 유전자를 모두 낫모양 적혈구 대립 유전자로 가진 사람이라면 대체로 빈혈증으로 일찍 죽게 되지만, 낫모양 적혈구 대립 유전자를 하나만 가지면 말라리아에 대해 어느 정도 보호를 받을 수 있다. 왜냐하면 말라리아를 일으키는 작은 단세포 원생동물인 말라리아 원충은 적혈구 안에 자리잡고 증식하면서 병을 일으키는데, 말라리아 원충인 플라스모듐은 낫모양 적혈구에서는 잘 증식하지 않기 때문이다. 따라서 낫모양 적혈구 대립 유전자를 하나만 가진 사람은 정상 대립 유전자만 가진 사람보다 말라이아에 적게 걸리고 또한 걸리더라도 증상이 비교적 덜하다.

 

 

 

 

 

[퀴즈 1] <보기>의 빈 칸을 채워 본다면?

 

<보기>

철수, 영이, 순자, 명진은 ‘죽여줘 아이스크림’ 가게에 들렀다. 각 학생은 아이스크림을 두 번 먹기로 했다. 바닐라 향을 좋아하는 철수는 바닐라 아이스크림만 두 번 먹었다. 딸기를 무척 좋아하는 명진은 딸기 아이스크림만 두 번 먹었다. 영이는 바닐라 아이스크림을 먹은 다음 딸기 아이스크림을 먹었다. 순자는 딸기 아이스크림을 먹은 다음 바닐라 아이스크림을 먹었다. 그런데 철수만 설사에 걸려 곱똥을 싸느라 화장실을 들락거리게 되었다. 영이와 순자는 약간 배가 아팠지만 곧 괜찮아 졌다. 아무 이상이 없는 명진은 가게 주인에게 식약청에 고발하겠다고 협박했다. 난처해진 주인은 학생들에게 아이스크림을 한 달 동안 무료로 주겠다고 약속했다. 아이스크림 외에 다른 원인을 고려하지 않는다면, 철수의 배탈을 일으킨 원인은 일정량 이상의 (가)이다. 철수의 배탈을 일으킨 원인에 대한 분석은 심한 (나)의 원인에 대한 분석과 유사하다. 그러한 질병을 가진 사람의 적혈구 대부분은 정상적인 적혈구가 돌연변이를 일으킨 것이다. 이러한 식으로 생각해 보면, 철수의 배탈을 일으킨 아이스크림은 (다)에 유비된다.

 

 

 

 

[퀴즈 2] 다음 그림에서 헤모글로빈 유전자로 쌍을 이루는 적혈구 대립 유전자의 모든 조합 가능성을 ‘AA’, ‘AS’, ‘SS’라고 하자. 이때 낫모양 적혈구 빈혈증 증세를 보이지 않는 모든 조합 가능성을 나열해 본다면? (다음 그림의 출처는 미국 모 주 지역 건강을 담당하는 기관의 사이트인데. 사이트 주소가 기억나지 않는다. 해당 기관에 고마움을 전한다.)