답변 내역

돌연변이란 DNA 서열에 일어나는 무작위적인 변화로, 새로운 유전적 변이를 생성하는데요 이러한 변이는 유전적 다양성을 증가시키고, 자연선택의 재료를 제공하여 진화의 원동력이 될 수 있습니다. 유전자 중복이란 상동 염색체의 유전자 재조합 과정에서 레트로트렌스포존이 오류를 일으켜 염색체의 특정 구간이 중복되어 복제되는 현상이며 이러한 유전자 중복은 돌연변이의 한 종류이며 다음 세대에 유전된다는 특징이 있습니다.

생명체의 '진화'란 시간이 흐름에 따라 생명체가 유전적 변화를 축적하면서 다양한 형태와 기능으로 변화하는 과정인데요, 진화는 생명체의 기원, 생물 다양성의 원인, 그리고 자연 세계에서의 생명체의 상호작용을 설명하는 핵심 개념이라고 할 수 있습니다. 자연선택은 생물 개체 간의 생존과 번식 능력의 차이에 의해 유전적 특성이 변화하는 과정인데요, 환경에 더 잘 적응한 개체가 더 많은 자손을 남기게 되어, 그 유전적 특성이 다음 세대에 더 많이 전달됩니다. 이 과정은 적자생존이라는 개념으로 설명되며, 자연선택은 진화의 주요 동력 중 하나라고 할 수 있습니다.

DNA 복제 과정에서는 오류가 발생할 수 있으며, 이러한 오류를 수정하는 메커니즘이 여러 가지 존재하는데요 이 메커니즘들은 세포의 유전체 안정성을 유지하는 데 중요한 역할을 합니다. 우선 DNA 중합효소의 교정 기능인 Proofreading이 있습니다. DNA 복제를 수행하는 DNA 중합효소는 합성 이외에도 자체적으로 교정 기능을 가지고 있습니다. 이 효소는 새로 합성된 DNA 가닥에서 잘못된 염기를 삽입했을 때 이를 인식하고 3'에서 5' 방향으로 엑소뉴클레이스 활성(잘못된 뉴클레오타이드를 제거하는 기능)을 통해 잘못 삽입된 염기를 제거한 후, 올바른 염기를 다시 삽입할 수 있습니다. 또한 불일치 수선 (Mismatch Repair, MMR)이라는 메커니즘이 있는데요, 이는 DNA 복제 후에 남아 있는 염기 쌍 불일치를 수정하는 시스템으로 MMR 시스템은 새로 합성된 DNA 가닥을 검사하여 잘못된 염기 쌍을 인식하여 주변의 DNA 가닥을 절단하고, 잘못된 부분을 제거한 후, DNA 중합효소와 DNA 라이게이즈에 의해 올바른 염기 서열로 복구됩니다.

복제양 돌리(Dolly)의 복제 원리는 체세포 핵 치환(Somatic Cell Nuclear Transfer, SCNT)이라는 기술을 사용한 것인데요 이 기술은 성체의 체세포에서 핵을 추출하여, 핵이 제거된 난자에 삽입한 후, 이 수정란을 대리모의 자궁에 착상시켜 복제된 개체를 생성하는 과정으로 진행이 됩니다. 공룡을 복원하는 것은 현재 기술 수준으로는 매우 어려운데요, 왜냐하면 공룡을 복원하기 위해서는 완전하고 손상되지 않은 공룡 DNA가 필요하기 때문입니다. 하지만 공룡이 멸종한 지 약 6,600만 년이 지났기 때문에, 지금까지 발견된 공룡 화석에서는 고대 DNA를 거의 또는 전혀 추출할 수 없다는 문제가 있습니다.

생명체는 크게 원핵생물과 진핵생물로 나뉩니다. 원핵생물은 세포핵과 막성세포소기관을 가지고 있지 않은 원핵세포로 이루어진 생명체이며 세균과 고세균이 이에 속합니다. 진핵생물은 세포핵과 막성세포소기관을 가지고 있는 진핵세포로 이루어진 생명체이며 동물, 식물, 균류, 원생생물이 해당됩니다. 원핵생물이나 진핵생물은 모두 유전정보를 암호화하고 있는 DNA를 가지고 있는데요, DNA는 뉴클레오타이드라는 단위체가 인산이에스테르결합을 통해 형성된 생체 고분자이며 염기서열을 통해 서로 다른 유전 정보를 갖게 됩니다.

네, 집에서 방울토마토를 키우시는 상황이라면 야외에서와 같이 꿀벌이나 나비 등의 수분매개체가 없기 때문에 직접 수분을 해주셔야 합니다. 특히 실내에서 키우는 경우에는 자연적인 수분이 제한될 수 있기 때문에, 인공적인 수분이 필요한데요 수분을 할 수 있는 방법으로는 작은 붓이나 면봉 등을 사용하여 꽃의 수술에서 꽃가루를 살짝 문질러 암술로 옮겨주시면 됩니다. 또는 방물토마토 식물을 살짝 흔들어줘서 꽃가루가 자연스럽게 이동할 수 있도록 해주실 수 도 있습니다.

쥐라기는 약 2억 1,000만 년 전부터 약 1억 4,500만 년 전까지 지속된 지질 시대를 말하는데요, 은행나무는 약 2억 7천만 년 전 고생대 페름기에 처음 출현해 공룡이 살았던 쥐라기 시대에도 존재하고 현재까지도 존재하는 살아있는 화석으로 불립니다. 또한 악어류는 쥐라기 시대에 나타나 현재까지도 존재하는 고대 생물이며, 현대의 악어와 그 조상들은 수백만 년 동안 비교적 변하지 않은 형태로 생존해왔으며 지구에 살아온 가장 오래된 파충류라고 할 수 있습니다.

물고기는 곤충과는 달리 변태 과정을 거치지 않습니다. 곤충의 변태는 알, 애벌레, 번데기, 성충이라는 여러 단계를 거치는 과정으로, 각 단계에서 형태와 기능이 크게 달라지는데요 그러나 대부분의 물고기는 이러한 복잡한 변태 과정을 거치지 않고, 단순한 발달 단계를 거칩니다. 물고기의 발달 과정은 다음과 같습니다: 우선 물고기는 알을 낳는데요, 알은 수정된 후 발달을 시작하며, 종에 따라 며칠에서 몇 주 동안 발달합니다. 이후 알에서 물고기 새끼가 부화한 후, 물고기는 유생 단계에 들어가는데요, 이 단계에서 물고기는 아직 완전히 발달하지 않은 상태로, 일반적으로 아주 작고 투명한 몸을 가집니다. 유생은 부레를 형성하거나 먹이를 잡아먹는 법을 배우는 등 성어로 성장하기 위한 준비를 합니다. 유생이 어느 정도 성장하고 형태가 성어와 비슷해지면, 자어 단계에 들어가며 이 시기에는 유생보다 더 큰 몸을 가지며, 먹이 활동도 더 활발해집니다. 자어가 더욱 성장하여 거의 성어와 비슷한 크기와 형태를 가지게 되면 치어 단계가 되고, 이 단계에서 물고기는 성어의 서식지와 생활 방식에 적응하기 시작합니다. 마지막으로, 물고기가 성적으로 성숙하여 번식할 수 있는 성어가 되는데요 성어는 완전히 발달된 형태와 기능을 가지며, 번식 활동을 통해 새로운 알을 낳습니다.

네안데르탈인(= 호모 네안데르탈렌시스, 호모 사피엔스 네안데르탈인)은 약 40,000년 전까지 유라시아에 살았던 고대 인류의 멸종된 종 또는 아종으로 현생 인류의 조상 호모 사피엔스와 수만 년간 공존했습니다. 이렇나 네안데르탈인의 멸종 원인에 대해서는 아직까지도 여러 논쟁이 있는데요, 최근 연구에 따르면 현생인류 조상과의 경쟁이나 싸움이 아닌 사랑을 하다가 멸종의 길을 걷게 됐다는 새로운 연구 결과가 있습니다. 현생인류 조상과 네안데르탈인의 동침으로 비아프리카계 현대인의 유전자 중 2%는 네안데르탈인에게서 온 것으로 확인됐지만 네안데르탈인 게놈(유전체)에서는 현생인류인 호모 사피엔스(Homo sapiens)의 DNA가 섞인 증거는 없다는 점이 근거가 되어 유전자 분석을 토대로 현생인류 조상과의 교잡이 네안데르탈인 간의 생식능력을 줄여 멸종하게 됐다는 가설이 제시된 것입니다.

이 세상에 자신과 닮은 사람이 3명 있다는 말은 과학적으로 근거가 없는 말입니다. 연구에 따르면, 얼굴 특징이 정확히 일치하는 두 사람이 있을 가능성은 1조 분의 1의 확률보다도 적습니다. 다르게 표현하자면, 지구의 70억 인구 중에서 단 한 쌍의 도플갱어가 있을 가능성은 1/135에 불과합니다.