석사지구 과학과외

석사지구 생활권에서 시작한 가계도 추론

이번 과외의 중심은 부모와 자손의 형질 표시를 연결해 가능한 유전 정보를 좁혀 가는 일이었다.

가계도에서 먼저 멈춘 지점

처음 제시된 자료에는 1세대 부모 한 쌍, 그들의 자녀 세 명, 그리고 자녀 중 한 명의 자손 두 명이 표시되어 있었다. 색칠된 도형은 관찰 형질을 가진 사람, 빈 도형은 관찰 형질이 없는 사람을 뜻했다. 질문은 “2세대의 두 사람이 낳은 자녀에게서 어떤 형질 조합이 가능한가”였다.

학생은 2세대의 부모와 자녀 두 명만 동그라미로 묶고, 바로 “부모 중 한 명이 색칠되어 있으므로 자녀의 유전자형은 이 경우”라고 적었다. 그러나 이것은 학생의 오류였다. 한 세대의 표시만 보고 부모의 유전자형을 확정했으며, 그 부모가 1세대에서 어떤 조합으로 태어났는지 확인하지 않았기 때문이다. 이미 가계도의 세대 번호와 색칠 여부를 정확히 표시한 행동은 그대로 유지할 수 있었다.

한 사람의 가능한 유전자형은 그 사람의 형질만이 아니라 부모와 자손의 표시를 함께 연결해 판단한다.

연결선을 다시 그리며 좁혀 간 경우

교정할 때 풀이 전체를 다시 쓰지 않고, 첫 판단 앞에 한 문장만 덧붙였다. 학생은 “이 사람의 경우를 정하기 전에 위 세대와 아래 세대에서 가능한 조합을 모두 확인한다”라고 적었다. 이어 1세대의 부모에서 2세대 자녀로 내려오는 선을 따라가고, 2세대에서 다시 자손으로 내려가는 선을 다른 색 펜으로 표시했다.

관찰 형질이 없는 부모에게서 관찰 형질이 있는 자녀가 나온 자료에서는, 부모가 겉으로 드러나지 않는 유전 정보를 각각 가지고 있어야 그 자녀에게 해당 조합이 전달될 수 있음을 확인했다. 학생은 이 판단을 이용해 2세대 부모 중 한 사람의 가능한 유전자형을 하나로 단정하지 않고 두 경우로 남겼다. 그 뒤 자손 두 명의 형질 표시와 맞지 않는 경우를 지웠다. 따라서 교정은 ‘한 세대만 보고 확정하기’라는 최초 오류에만 직접 닿았고, 이미 해 둔 도형 표시와 세대 구분은 유지되었다.

마지막에는 각 자녀의 형질이 부모에게서 받을 수 있는 조합 안에 들어가는지 역으로 확인했다. 자손에게 나타난 형질을 설명하지 못하는 부모 조합은 답에서 제외했다.

배열을 뒤집은 새 자료

며칠 뒤에는 숫자만 바꾼 문제가 아니라 가계도 표현 자체가 달라졌다. 이번 자료는 왼쪽에 자손 세 명을 먼저 배치하고, 오른쪽에 그들의 부모와 조부모를 연결했다. 색칠된 도형이 연속으로 놓이지 않았고, 질문도 “3세대의 빈 도형인 자녀가 부모에게서 받을 수 있는 정보는 무엇인가”처럼 아래 세대에서 위 세대로 거슬러 올라가도록 바뀌었다.

학생은 해설이나 유형명을 기다리지 않고 먼저 범례를 확인했다. 그다음 부모와 자손 사이의 선을 따라 가족 묶음을 나누고, 빈 도형인 자녀가 있다는 사실만으로 부모의 경우를 단정하지 않았다. 부모 각각의 부모 세대까지 연결한 뒤, 각 자녀의 형질을 동시에 설명할 수 있는 경우만 남겼다. 풀이 순서는 이전 자료와 달랐지만 중심 기준은 같았다. 형질이 표시된 사람 하나만 보는 것이 아니라 부모와 자손의 정보를 함께 맞추는 방식이었다.

힌트 없이 다시 확인한 기록

한 주 뒤 새 가계도가 제시되자 학생은 교사가 순서를 말하기 전에 범례와 세대 위치부터 확인했다. 이번에는 부모가 위쪽이 아니라 가운데에 있고, 자손 네 명이 양쪽으로 나뉘어 표시되어 있었다. 학생은 먼저 각 연결선의 가족 관계를 표시한 뒤, 형질이 나타난 자녀와 나타나지 않은 자녀를 모두 기록했다.

그는 “부모의 가능한 유전자형을 자손 한 명으로 정하지 않고, 모든 자손의 형질을 설명하는지 확인해야 한다”고 판단 이유를 말한 뒤 경우를 비교했다. 마지막으로 선택한 부모 조합에서 실제로 표시된 자손 형질이 나올 수 있는지 하나씩 대조했다. 어느 한 자녀라도 설명되지 않으면 그 경우를 지우는 방식으로 검산했으며, 이번에는 도움 없이 첫 행동부터 근거와 확인 기준을 스스로 세웠다.