고2 유전에 대하여

 

답변드립니다.

유전에서 가계도는 복합적인 유전내용을 포함하기 때문에 이해하기가 다소 어렵습니다.

설명의 내용이 좀 길어도 꼼꼼하게 살펴보시면 많은 도움이 될 수 있으리라 생각되어 답변에 참여합니다.

 

[질문1]. 부모세대에 나타나지 아니한 형질의 자식세대에 나타나면 자식은 열성이고 부모는 잡종이다. 와 같은 보통 정해져있는 사실들이 있는데 이 예 말고 다른 사실들이 무엇 무엇 있나요?

[답변1] 질문1은  보통열성유전일 때만 가능합니다.

아래 가계도에서 4번이 열성형질이지만 반성유전의 열성형질은 아닙니다.

왜냐하면, 반성유전(X염색체에 의한 유전)일 경우 딸(4)이 열성형질이면 반드시 그의 아버지(1)도 열성형질이어야 하지만 그렇지 않기 때문입니다. 따라서, 아래에 제시한 유전은 반성열성유전이 아니고 보통열성유전입니다. 보통유전의 경우 인자형 표시는 X 나 Y를 사용하지 않습니다.  (그림1)

 

 

(보충해설)

(1) 보통유전 자가수정 모델(1과 2)에서 열성인 4의 인자형은 aa입니다. 4의 인자형이 aa가 되기 위해서는 1과 2에서 각각 열성유전자(a)를 하나씩 물려받아야 하니까 1과 2는 헤테로(Aa)입니다.

(2) 모든 열성형질(6, 7, 9, 11, 12)은 순종(동형접합체)이기 때문에 모두 Aa입니다.

(3) 요령 : 부․모․자․녀 중에 한명이라도 열성이 존재하는 우성개체(5,8,10)는 항상 헤테로(Aa)입니다.

(4) 3의 우성 개체는 부․모․자․녀 중에 단 한명도 열성이 존재하지 않기 때문에 인자형이 우성순종(AA)인지 잡종

     (Aa)인지 알 수 없습니다. 

 

[질문2]. 어떤 형질을 나타내는 유전자가 성염색체에 있는지 상염색체에 있는지 쉽게 아는 방법 또는 어떻게 추론하는가요?

[질문3] 성염색체에 어떤 형질을 나타내는 유전자가 있다는 사실이 주어졌을 때 그 유전자가 X,Y 염색체중 어느 곳에 있는지 아는 방법 좀요..

[답변 2,3 ] 위 가계도를 통하여 설명드립니다.

(1) Y염색체에 의한 유전(한성유전)

(성립조건 : 한성유전은 남자에게만 유전현상이 나타납니다.)

따라서, 여자에게 유전현상이 나타나면(4, 7, 9, 11) ⇒ 한성유전이라 할 수 없습니다.

 

(주의 사항) : 아래에 나타난 가계도에서 남자에게만 유전형질이 전달되엇다하여  한성유전이라고 제한 할 수는 없습니다. 왜냐하면 보통열성유전의 경우도 성립될 수 있기 때문입니다. 따라서 가계도에서는 한성유전성립조건을 통해 부정은 할 수 있어도, 가계도내에서 한성유전성립조건이 만족되었다하여,  한성유전으로만 제한할 수는 없다는 것입니다. 한성유전 인자형과 보통열성유전인자형을 함께 제시해 보았습니다.  (그림2)

 

 
 

(2) 반성열성유전(X염색체에 의한 열성유전)

반성열성유전이 성립되기 위해서는 다음의 조건이 성립해야 합니다.

[성립조건 :  딸이 열성이면 그의 아버지는 반드시 열성이다. 어머니가 열성이면 그의 아들은 모두 열성형질이다.]

만약, 가계도에서 단 1개라도 위배되면 절대 반성열성유전이 아닙니다.

☞ 주의 : ( 열성딸=아버지 열성, 열성엄마 = 아들 모두 열성 )이 가계도에 표시되어 있어도 반성열성유전이라 제한할 수 없습니다. 왜냐하면, 보통열성유전은 반성열성유전을 포함하고 있기 때문입니다. 즉,  보통열성유전도 성립될 수 있기 때문입니다. 따라서 가계도에서는 반성유전성립조건을 통해 부정은 할 수 있어도, 가계도내에서 반성유전성립조건이 만족되었다하여,  반성유전이라 제한할 수는 없다는 것입니다.

 

(예) :즉,  아래에 나타난 가계도 양상은 반성열성이라 제한 할 수 없습니다.  (그림3)

 

 

(반성열성유전이라 생각하여 인자형을 쓸수는 있습니다. 그러나 이러한 경우는 열성보통유전도 가능하기 때문에 반성열성유전만이라고 할 수는 없다는 것입니다)  (그림4)

 

 

 

(즉, 아래처럼 보통열성유전이라 하여도 성립이 됩니다) (그림5)

 

 

(3) 반성우성유전(X염색체에 의한 우성유전)

반성우성유전이 성립되기 위해서는 다음의 조건이 성립해야 합니다.

[성립조건 :  아들이 우성이면 그의 어머니는 반드시 우성이다. 아버지가 우성이면 그의 딸은 모두 우성형질이다.]

만약, 가계도에서 단 1개라도 위배되면 절대 반성우성유전이 아닙니다.

☞ 주의 : 반성우성 성립조건( 우성아들=어머니 우성, 우성아버지 = 딸 모두 우성 )이 가계도에서 만족하여도 반성우성유전이라 제한할 수는 없습니다. 왜냐하면, 보통우성유전은 반성우성유전을 포함하고 있기 때문입니다. 즉, 보통우성유전도 성립되기 때문입니다. 반성우성과 보통우성유전에 대한 인자형을 동시에 제시하면 아래와 같습니다.

 

(예) : 아래에 나타난 가계도 형태는 반성우성이라 제한 할 수 없습니다.  (그림6)

 

[질문4]. 연관에 관한 질문인데요. 예로 들자면 초파리는 붉은 눈 정상날개  -- 자주색눈 흔적 날개로 연관 되는 사실이 있는데요 이 사실을 알 때는 문제가 쉽게 풀리지만 다른 경우에 연관되었다는 사실과 어느 형질이 연관되어 있는지 파악하기 힘든데요 쉽게 알 수 있는 방법좀요...

[답변4] 우열관계 확인 후 독립유전과 연관유전을 확인하는 방법은 양성잡종 자가수정과 검정교배(열성개체와 교배)를 통해 알 수 있습니다. 연관유전은 독립의 법칙에 위배됩니다. 따라서, 독립유전을 기준점 잡아 결과가 독립유전처럼 나오지 않으면 연관유전임을 암시합니다.  연관과 교차는 생물2에서 엄청 자세하게 취급합니다. 생물1은 아래에 제시한 개념정도만 이해하시면 됩니다.

1. 우열관계 확인 법(타가수정이용)

P : 붉은 눈 정상날개 × 자주색눈 흔적 날개

F1 : 모두(붉은 눈 정상날개)

⇒ 순종간 타가수정시 F1에 나타난 형질이 우성형질입니다. 여기서는 붉은 눈과 정상날개가 우성형질이고, 자주색눈과 흔적 날개가 열성 형질입니다.

복잡한 유전형질은 기호를 사용하면 편리합니다. 여기서는 붉은 눈(A), 정상날개(B), 자주색눈(a), 흔적 날개(b)로 약속하겠습니다.

2. 양성잡종 자가수정 이용법

F1 : 붉은 눈 정상날개(AB)  × 붉은 눈 정상날개(AB)

F2의 표현형과 비율을 통해 독립유전과 연관유전을 알 수 있습니다.

만약, F2의 표현형과 비율이 AB : Ab : aB : ab = 9 : 3 : 3 : 1 이 나오면 독립유전입니다.

 

만약, F2의 표현형과 비율이 AB : Ab : aB : ab = 9 : 3 : 3 : 1 이 아니면 연관유전입니다.

즉, F2의 표현형과 비율이 AB : ab = 3 : 1로 나오면 연관유전입니다. (AB연관)

또는 F2의 표현형과 비율이 AB : Ab : aB = 2 : 1 : 1로 나오면 연관유전입니다. (Ab)연관

3. 검정교배 이용법(우성개체를 열성개체와 교배시키는 방법)

P : 붉은 눈 정상날개(AB)  × 자주색눈 흔적 날개(ab)

F1 의 표현형과 비율을 통해 독립유전과 연관유전을 알 수 있습니다.

만약, F1의 표현형과 비율이 AB : Ab : aB : ab = 1 : 1 : 1 : 1 이 나오면 독립유전입니다.

 

만약, F2의 표현형과 비율이 AB : Ab : aB : ab = 1 : 1 : 1 : 1 이 아니면 연관유전입니다.

즉, F2의 표현형과 비율이 AB : ab = 1 : 1로 나오면 연관유전입니다. (AB연관)

또는 F2의 표현형과 비율이 Ab : aB  1 : 1로 나오면 연관유전입니다. (Ab)연관

공부하다 궁금한 점이 생기셨군요. 좋은 자세에요. 피곤하지만 차마 그냥 넘어 갈 수 없어 부족한 답변 달아봅니다.

 

1. 부모세대에 나타나지 아니한 형질의 자식세대에 나타나면 자식은 열성이고 부모는 잡종이다. 와 같은 보통 정해져있는 사실들이 있는데 이 예 말고 다른 사실들이 무엇 무엇 있나요?

 정확히 이 글의 의미를 파악하기 어려운데요. 질문자분이 설명하신 것은 우열의 법칙이죠. 멘델의 유전법칙 나머지 2가지를 물으시는 건가요, 아니면 저 우열의 법칙에 대한 예를 물으시는 건가요? 모르니깐 둘 다 답해드릴게요.

 1.1.1. 분리의 법칙은 각각의 유전자들이 감수분열을 할 때 분리 되는 것을 말합니다. 상동염색체가 분리되는 것을 말해요.

 1.1.2. 독립의 법칙은 각각의 유전자들은 서로 영향을 받지 않고 독립적으로 행동한다는 말입니다. 쉽게 말하면 A와 B라는 유전자가 있다고 합시다. A는 B에게 어떠한 영향도 주지 못한다는 말입니다. 유전자의 발현이라던지 분리에 관련된 것이라던지 말이에요.

 

 1.2. 간단한 우열의 법칙의 예로는 역시 완두의 색깔이 있겠네요. 순종의 녹색 완두와 노란색 완두를 교배시키면 그 자손은 모두 녹색 완두가 되죠. 이 때 이 잡종이 가지는 녹색의 형질을 우성 형질이라고 하는 겁니다. 반대로 유전적으로는 갖고 있지만 잡종에서 발현되지 않는 노란색의 형질을 열성 형질이라고 합니다.

 

2. 어떤 형질을 나타내는 유전자가 성염색체에 있는지 상염색체에 있는지 쉽게 아는 방법 또는 어떻게 추론하는가요?

 간단합니다. 남성을 기준으로 계산하면 편한데요. 보통 어떤 형질은 열성 유전자를 다루므로 형질이 발현 될 때의 유전형을 aa라고 하겠습니다. 가계부 상에서 유전적으로 우성임이 확실한 남성(AA)과 보인자?- 였나요. 용어가 생각이 안나네요. 아무튼 열성형질을 갖는 잡종(Aa) - 인 여성과의 자식 중에서 형질을 나타내는 아들이 태어났다면, 이 유전자는 성 염색체 위에 있는 것 입니다. 우성과 잡종 간의 교배에서는 절대 열성이 태어날 수 없으니까요. 이처럼 유전자가 상 염색체 상에 존재한다는 가정하에 계산하여 오류가 발생하면 이는 성 염색체 상에 있는 유전자 입니다.

 

3. 성염색체에 어떤 형질을 나타내는 유전자가 있다는 사실이 주어졌을 때 그 유전자가 X,Y 염색체중 어느 곳에 있는지 아는 방법 좀요..

 더 간단한데요. 아마 문제에서 이러한 힌트는 주지 않을 겁니다. 만약 유전자가 성 염색체 상에 있다는 힌트를 준다면 그 문제는 세상에서 가장 쉬워지거든요. 왜냐면 Y 염색체 상에 유전자가 존재한다면 이 형질은 오직 남성에게서만 나타나기 때문입니다. 따라서 여성 중 형질이 발현 된 사람이 있는지만 훑어보고도 답을 결정 할 수 있게 됩니다.

 

4.연관에 관한 질문인데요. 예로 들자면 초파리는 붉은 눈 정상날개  -- 자주색눈 흔적 날개로 연관 되었는 사실이 있는데요 이사실을 알때는 문제가 쉽게 풀리지만 다른경우에 연관되었다는 사실과 어는 형질이 연관되어 있는지 파악하기 힘든데요 쉽게 알수있는 방법좀요... 

 우선 연관의 정의를 알고 계신가요? 생물이라고 무조건 암기만 하는 과목이 아니죠. 암기만 하는 애들은 이런 문제를 못 풉니다. 연관은 독립의 법칙에 위배되는 사건으로, 두 유전자가 말 그대로 '연관'되어 있다는 겁니다. 초파리의 예를 들면 눈 색깔의 형질과 날개 모양의 형질을 나타내는 유전자가 한 염색체 상에 존재하여 두 형질이 마치 하나의 형질인 것 처럼 함께 발현되는 겁니다. 즉 다시 말하면 초파리의 눈 색깔만 확인하더라도 우리는 이 초파리의 날개가 정상인지 흔적날개인지 알 수 있습니다. 붉은 눈이면 정상날개일 것이고 자주색 눈이면 그 반대일 것이니까요. 너무 오래 돼서 문제가 어떤 식으로 나오는지는 잘 모르겠는데, 주어지는 자료를 분석 해보시면 분명 붙어다니는(함께 발현되는) 유전자가 있을 겁니다. 그 두 유전자가 연관 된 겁니다. 보통 하나의 염색체에 존재하는 유전자는 모두 연관 되어 있습니다. 또 이에 대한 예외로 교차가 있지만 이는 질문과 상관없는 답변이므로 생략할게요.

 

5. 멘델의 유전법칙들의 설명이 생물1에 적혀있는데요, 책마다 적혀있는 설명이 조금씩다른데요. 제 생각엔 조건이 많이 달릴수록 부정확하다고 생각되거든요. 어느것이 더 정확하고 만약 수행평가때 서술하게 된다면 감점 당하지 않을 지도 가르쳐 주시면 감사 하겠습니다.

예시

숨마쿰라우데- 한쌍의 대립 유전자가 생식 세포 형성과정에서 분리되어 자손에게 전달되는 것을 분리의 법칙이라 한다

완자. 탐스런 ebs-잡종 1대를 자화수분시켰을 때 잡종 2대에서 우성형질과 열성형질이 일정한 비율로 분리되는 현상을 분리의 법칙이라 한다.

 제가 알고 있는 한에서는 숨마쿰라우데가 더 정확하네요. 멘델의 유전 법칙을 알려드릴게요.

 5.1. 순종인 부모 사이에서 나오는 잡종이 갖는 형질을 우성이라고 하고, 우성에 의해 가려지는 형질을 열성이라고 합니다. 이렇게 우성과 열성이 나뉘는 것 자체를 우열의 법칙이라고 합니다.

 5.2. 분리의 법칙은 숨마쿰라우데의 정의를 그대로 쓰시면 되겠습니다.

 5.3. 각각의 유전자는 서로에게 영향을 받지않고 독립적으로 행동하는데 이를 독립의 법칙이라고 합니다.

 

사실 멘델의 유전법칙에 대한 정의를 완벽하게 기억하고 있지는 않아서 간략하게 적었지만, 적어도 감점당할 수준은 아닐거라고 생각합니다. 혹시 완벽한 정의를 원하시면 쪽지주세요. 완벽한 정의를 알려드리겠습니다. 혹시나 그 외에도 설명이 부족하여 이해가 안되는 부분이 있다면 언제든 연락주세요. 생물에 대해서는 무엇이든 환영입니다. 호기심을 해결하려는 자세가 보기좋아 나름 성심껏 답변했습니다. 도움이 되었으면 좋겠어요.