확률로 유전의 비밀을 풀어라

강호진 지음 | 최은영 그림

자음과모음 2014년 03월 28일 출간 종이책 : 2014년 03월 03일 출간

작품소개

책소개

대물림의 비밀을 확률로 풀어보자!

우연히 마주한 사건 속에서 자연스럽게 생기는 과학적 수학적 호기심을 풀어주는 「수학으로 통하는 과학」 제5권 『확률로 유전의 비밀을 풀어라』. 하나의 주제를 중심으로 한 여덟 가지 호기심을 흥미로운 에피소드로 풀어내고, 등장인물들이 시행착오를 거치며 문제를 해결해나가는 ‘원리 탐구 과정’에 초점을 맞췄다. 섬마을로 전학 온 유정이와 섬마을 친구들. 신비로운 유전자의 조합을 확률로 따져본다. 원리를 한 눈에 배우고, 다양한 에피소드와 일러스트로 집중력을 높여 학습할 수 있다. 각 장 말미에는 핵심 내용을 정리해볼 수 있는 ‘완두콩 유전 퀴즈’를 수록했다.

섬마을에 살게 된 유정이의 유전에 대한 호기심이 수학적으로 풀린다. 유정이는 첫 만남부터 종아와 사사건건 부딪치지만, 함께 유전에 대한 호기심과 고민을 해결해 나가며 어느새 둘도 없는 친구가 된다. 장난꾸러기 쌍둥이 형제 석이와 혁이, 고민 상담소를 운영하는 괴짜 캡모자 쌤을 만나 크고 작은 사건을 해결 나간다. 생식 세포의 분열에서 제곱의 개념을 찾고, 봉제 인형의 눈과 입 모양을 바꿔 붙이다가 얼굴 모습이 결정되는 경우의 수를 헤아리기도 한다.

목차

프롤로그 | 섬마을로 들어오다

1장 유전자는 설계도

2장 먹기 좋은 방울토마토
부록| 수정 없이 번식하는 생물

3장 아들이 태어날 가능성

4장 돌연변이는 드물어

5장 유전자의 힘겨루기
부록| 완두콩으로 밝힌 유전 법칙

6장 고르고, 자르고, 붙이고

7장 혈액형을 밝혀라

8장 마을이 무채색인 이유

에필로그 | 지인도의 추억

책 속으로

신비로운 대물림의 비밀,
경우의 수와 확률로 따지고 풀어낸다

“내 이름은 종아. 작은 섬마을 지인도에서 나고 자랐어. 서울 아이가 전학 온다는 소식을 들었을 때 얼마나 기뻤는지 몰라. 우리 학교에는 쌍둥이 형제와 나 셋뿐이었거든. 그런데 나도 내 맘을 모르겠어. 왜 자꾸 전학 온 유정이 앞에서는 잘난 척을 하고 싶지? 경우의 수를 세어 쉽게 확률을 계산해 내는 유정이를 보고 나도 모르게 질투가 났나 봐. 솔직히 유정이의 큰 키와 쌍꺼풀 진 눈도 엄청 부럽고. 하지만 우리도 닮은 구석이 있었어. 바로 궁금한 걸 끈질기게 파고든다는 점. 부모님과 내가 왜 닮았는지, 남자와 여자가 태어날 가능성이 같은지, 방울토마토를 어떻게 만드는지를 같이 고민하다 보니, 티격태격하다 단짝이 됐지 뭐야. 싸우다 정들었다고나 할까? 하지만 나에겐 고민거리가 있어. 쌍꺼풀도 없고, 부모님과 혈액형도 다르거든. 유정이와 같이 유전에 대한 고민을 해결할 수 있을까?”
-종아

“동그란 눈일 때 웃는 입과 찡그린 입이 있었어요. 그러니 하트 모양 눈일 때도 웃는 입과 찡그린 모양이 있을 거예요. 네모 모양의 눈에도 당연히 두 가지 입 모양이 있을 거고요. 그럼 세 가지 눈 모양에 각각 두 가지 입 모양이 정해지는 거니까 3개당 2개예요. 3×2=6. 나올 수 있는 얼굴 모습은 모두 여섯 가지예요.”
-유정이

“왜 YY인 성 염색체는 없어요?”
-석이

“나도 마찬가지고 우리는 제각기 다른 형질을 가지고 있잖니. 자기가 가진 형질들로 외모가 만들어지고 그래서 모두들 얼굴이 다르지. 각자의 매력도 다르고.”
-캡모자 쌤

“토마토도 마찬가지야. 작은 토마토끼리 교배하는 과정을 여러 번 반복하다 보면 점점 작은 토마토가 만들어질 가능성이 커지고 나중에는 항상 먹기 좋은 크기의 방울토마토만 만들어지지.”
캡모자 쌤이 속 시원하게 설명했다.
“와, 신기해요. 원하는 형질을 끄집어내는 거네요.”
석이가 손으로 뭔가를 끄집어내는 시늉을 했다.
“하하, 그래. 석이의 말처럼 형질을 끄집어내 볼까? 여기에는 토마토가 없으니까, 오늘은 사과의 형질을 끄집어내 보자꾸나. 가장 맛있는 사과를 만들어 보는 건 어떨까?”
67p. 2장 | 먹기 좋은 방울토마토 中

“할머니, 다음에는 뭐가 나올까요?”
나는 동전을 다시 집어 들고 할머니에게 물었다. 그러자 할머니가 되물었다.
“그거야 나도 모르지. 다음에 동전이 어떻게 나올지 누가 아니?”
그 말을 듣고 내가 손뼉을 쳤다. 내가 바라던 대답이었다.
“맞아요! 바로 그거예요. 아들과 딸이 나오는 가능성은 그 어느 것에도 영향을 받지 않고 항상 같아요. 앞서 딸이 나왔다고 해서 그다음에도 딸이 나오는 것이 아니라, 아들과 딸이 태어날 가능성은 똑같다고요.”
94p. 3장 | 아들이 태어날 가능성 中

“둘 중 한가지 형질만요? 그럼 다른 형질은요?”
내가 물었다.
“다른 한 가지 형질은 나타나지 않고 숨어 있어. WV나 VW일 경우에 홑꺼풀 형질은 숨고 쌍꺼풀 형질이 나타난단다. 이렇게 서로 다른 유전자가 만났을 때 나타나는 형질을 우성, 나타나지 않고 숨는 형질을 열성이라고 한단다.”
“그럼 눈꺼풀의 경우에는 쌍꺼풀 형질이 우성이고 홑꺼풀 형질은 열성이네요?”
석이가 캡모자 쌤을 보며 물었다.
“그렇지. 힘겨루기에서 쌍꺼풀 유전자가 승리했다고 생각하면 쉽단다.”
145p. 5장 | 유전자의 힘겨루기 中

“선생님, 너무해요. 해결해 준다면서 또 물으시는 거예요? 종아는 지금 심각한 고민에 빠져 있는데.”
내 항의에 캡모자 쌤이 살짝 미소를 지었다. 뭔가 비밀이 있는 것 같았다.
“지금 이 문제가 종아의 고민을 푸는 실마리가 될 거거든. A형인 종아 어머니의 유전자 쌍이 AO이고, B형인 종아 아버지의 유전자 쌍이 BO라면?”
“그럼 엄마는 A랑 O를 줄 수 있고, 아빠는 B랑 O를 줄 수 있어요. 그러니까 나올 수 있는 자손의 혈액형은…… AB, AO, BO, OO 이렇게 네 가지니까……. 어라?”
나는 네 가지 경우의 수를 말하다가 깜짝 놀랐다. 동시에 종아도 소리쳤다.
“OO라고? O형도 나올 수 있어!”
205p. 7장 | 혈액형을 밝혀라 中

출판사 서평

수학을 만난 과학
기초에서 응용까지 끝장나게 분해된다

과학과 수학의 가장 입체적인 만남!
스토리텔링으로 과학 창의력 · 수리 사고력을 잡는다

『과학자가 들려주는 과학 이야기』, 『수학자가 들려주는 수학 이야기』, 『철학자가 들려주는 철학 이야기』로 유명한 자음과모음에서 『수학으로 통하는 과학』 시리즈로 과학과 수학의 입체적인 융합을 찾았다. 과학의 디딤돌이 되는 수학으로 명쾌하게 과학의 해답을 찾는다. 독자에게 과학적 창의력과 이해력, 수학적 사고력과 해석력을 동시에 선사한다.
이 시리즈는 우연히 마주한 사건 속에서 자연스럽게 생기는 과학적 수학적 호기심에 주목한다. 하나의 주제를 중심으로 한 여덟 가지 호기심을 흥미로운 에피소드로 풀었다. 『수학으로 통하는 과학』은 등장인물들이 시행착오를 거치며 문제를 해결해나가는 ‘원리 탐구 과정’에 초점을 맞췄다.
단순히 대화체로만 바꾼 나열식 스토리텔링이 아니다. 사건과 대화의 맥락 속에 핵심 개념과 원리를 조화롭게 담아낸 것이 『수학으로 통하는 과학』의 강점! 무엇보다 어린이의 눈높이에 맞는 사건을 통해 자연스럽게 핵심 개념에 다가간다. 현재 다섯 권이 출간되었다.

신비로운 유전자의 조합,
경우의 수와 확률로 차근차근 따진다

삼각형의 빗변에서 가속도를 이끌어 낸 《삼각형으로 스피드를 구해줘!》, 거울과 렌즈를 이용해 빛의 직진ㆍ반사ㆍ굴절을 알아내는 모험 이야기 《각도로 밝혀라 빛!》, 시간의 개념과 단위, 시계의 구조에 담긴 수학적 규칙을 푼 시간 여행 《시간의 규칙을 찾아서》, 지구의 생김새와 지구 내부의 움직임을 밝히는 서바이벌 TV쇼 《그림자로 지구 크기를 재어라!》. 체계적으로 과학과 수학을 융합해 온 『수학으로 통하는 과학』 시리즈가 2014년 3월, 그 다섯 번째 이야기를 선보인다.
『수학으로 통하는 과학』 다섯 번째 이야기 《확률로 유전의 비밀을 풀어라!》에서는 섬마을에 살게 된 유정이의 유전에 대한 호기심이 수학적으로 풀린다. 유정이는 첫 만남부터 종아와 사사건건 부딪치지만, 함께 유전에 대한 호기심과 고민을 해결해 나가며 어느새 둘도 없는 친구가 된다. 장난꾸러기 쌍둥이 형제 석이와 혁이, 고민 상담소를 운영하는 괴짜 캡모자 쌤을 만나 크고 작은 사건을 해결해 나간다.
네 명의 아이들은 생식 세포의 분열에서 제곱의 개념을 찾고, 봉제 인형의 눈과 입 모양을 바꿔 붙이다가 얼굴 모습이 결정되는 경우의 수를 헤아린다. 종아네 과수원에서 직접 사과나무를 교배하며 방울토마토를 얻는 과정을 이해하고 성염색체 쌍의 조합을 따져 남자와 여자가 태어날 가능성을 밝혀낸다. 털실 뭉치를 보고 실타래처럼 말린 염색체 속 DNA의 정체를 살피고 염색체가 대물림되는 방식을 엿본다. 쌍꺼풀과 혈액형 유전자의 조합을 통해 우성과 열성 형질을 파악한 후에는 우성과 열성이 나타나는 3:1의 비도 따져 본다. 돌연변이나 색맹, GMO 농산물처럼 초등학생에게 생소한 유전학 개념도 이야기 속에서 쉽게 짚고 넘어간다.

초등 3~6학년 수학 ㆍ 과학
‘경우의 수와 확률’ ‘생물의 유전’ 개념 ㆍ 원리를 담았다

섬마을에서 펼쳐지는 유전학 호기심 해결 프로젝트, 수학으로 통하는 과학 5권 《확률로 유전의 비밀을 풀어라!》. 흥미진진한 스토리 안에는 초등수학 3학년 과정의 곱셈과 나눗셈, 초등과학 4학년 식물의 한살이, 초등수학 4학년 분수의 덧셈과 뺄셈, 초등수학 6학년 경우의 수 등, 초등수학 3~6학년 교과 단원에서 중점적으로 다루는 ‘생물의 유전’과 ‘경우의 수와 확률’ 개념이 절묘하게 버무려졌다. 원리가 한눈에 들어오는 일러스트와 함께 다양한 에피소드가 물 흐르듯 펼쳐진다. 각 장 말미에는 핵심 내용을 정리하는 ‘완두콩 유전 퀴즈’를 싣고, 심화 학습이 필요한 곳에는 실용적인 부록을 담아 이해를 도왔다.
섬마을에서 벌어지는 크고 작은 사건을 함께 즐기는 사이 대물림의 비밀과 유전학의 기초 개념ㆍ원리를 자연스럽게 습득할 수 있다. 또한 유전의 법칙을 이해하는 모든 과정에 분수와 곱셈을 기본으로 한 수학 개념이 깔려 있어 과학과 수학을 아우르는 통합적 사고를 기를 수 있다.

작가정보

저자(글) 강호진

저자 강호진은 공주교육대학교 수학교육과를 졸업하고 같은 학교 대학원에서 확률을 잘 이해할 수 있는 방법을 연구했다. 현재 한국교원대학교에서 초등 수학 박사 과정 중이며, STEAM(융합인재교육) 교육 연구회에서 수학, 과학뿐만 아니라 미술, 음악에 이르기까지의 융합교육을 연구한다. 수학의 논리적인 매력, 과학에 담긴 흥미로운 수학 원리를 찾는 재미를 느끼고 있다. 『초등학교 교사를 위한 수학개론』을 공동집필하였다.

그림/만화 최은영

그린이 최은영은 네 살 때부터 달력 뒷면마다 그림을 그리곤 했다. 한때 화가를 꿈꾸기도 하고 디자이너를 꿈꾸기도 했지만, 손으로 그림 그리는 기쁨을 느낀 후로 어린이 동화책 그림을 그린다. 마음이 따뜻해지는 그림을 좋아한다. 그린 책으로 『반달 개구리 폐사 사건』 『학교 다녀오겠습니다』 『신통방통 거북선』이 있다.