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생명과학(멘델의 유전양식)

전문연구위원
이영일
과학관명
국립과천과학관
활동위원
작성일
2019-07-07
조회수
356
내용
유전 양식
1. 유전에 관한 용어 ?(1) 유전 : 어버이의 형질이 자손에게 물려지는 현상?(2) 형질 : 생물체가 가지고 있는 여러 가지 모양이나 성질????? (예) 눈의 색, 털의 색, 몸의 크기?(3) 대립 형질 : 서로 대립 관계에 있는 형질????? (예) 큰 키와 작은 키, 황색 완두와 녹색 완두?(4) 우성과 열성 : 대립 형질을 가진 순종끼리 교배했을 때, 잡종 제 1대에 서 나타나는 형질을 우성, 나타나지 않는 형질을 열성이라고 한다.?(5) 유전자형과 표현형????① 유전자형 : 생물의 형질을 나타내는 유전자를 기호로 표시한 것으로, 대립 형질을 나타내는 유전자는 상동 염색체의 같은 위치에 존재하므 로 반드시 쌍으로 나타 낸다.?(예) AA, Aa, aa????② 표현형 : 겉으로 나타나는 형질 (예) 키가 크다, 키가 작다?(6) 순종과 잡종 : 자가 수분을 계속했을 때, 같은 표현형의 자손만 나타나 면 순종이라 하고 우성과 열성의 자손이 모두 나타나면 잡종이라고 한 다. 순종의 유전자형은 AA, aa, TT, tt 등으로 나타내고, 잡종의 유전 자형은 Aa, Tt 등으로 나타낸다.?(7) 자가 수분과 타가 수분 : 한 개체나 한 꽃 안에서 수분이 일어나는 것 을 자가 수분이라 하고, 다른 개체 사이에서 일어나는 수분을 타가 수 분이라고 한다.


? 유전 기호?
????????? P : 어버이(♀, ♂)
F1 : 잡종 제 1 대??????
?? F2 : 잡종 제 2대
??????? 우성 : A, B???
??????? 열성 : a, b
?????? ?순종 : AA, aa???
?? 잡종 : Aa, Bb

2. 멘델의 유전법칙
그레고어 멘델이 완두콩을 이용한 7년의 실험을 정리하여 1865년에서 1866년 사이에 발표한 유전학의 법칙이다. 멘델의 유전법칙은 발표 초기 그리 큰 관심을 받지 않았으나 20세기 초 재발견된 후 큰 영향력을 발휘하였다. 1915년 토머스 헌트 모건이 보페리-서튼 유전자 이론과 함께 멘델의 유전법칙을 유전학의 기본적인 법칙으로 제시하였고, 이로써 고전 유전학이 완성되었다.


완두콩의 붉은 꽃과 흰 꽃
멘델은 꽃의 색과 같은 유전형질을 연구하여 유전법칙을 정리하였다.

2-1. 멘델의 실험
멘델은 완두콩을 오랫동안 자가수분하여 특정한 유전형질이 고정된 순종을 얻었다. 그리고 일곱 가지 대립되는 유전형질을 선택하여 이를 잡종 교배

할 경우 자식 세대에 발현되는 형질은 어떻게 되는지 관찰하였다.[9]
맨델은 위의 7가지 대립형질을 잡종 교배하였을 때 자식 세대에서 나타나는 발현 빈도를 조사하였다. 순종 간의 교배에서 바로 다음의 자식은 모두 대립 형질 중 한 가지의 특징만을 보였으며 이를 다시 자가 수분하여 얻은 제2세대에서는 대립형질의 발현 빈도가 일정한 비율을 이루었다. 1936년 로널드 피셔는 멘델의 실험 데이터가 너무나 깔끔하다는 점을 의심하여 "멘델이 실험 결과를 확실히 하기 위해 데이터를 손질한 것은 아닌지" 의심하였다.[10] 그러나 최근 멘델의 실험 기록이 추가로 발견됨에 따라 멘델은 자신의 실험 기록을 관찰한 그대로만 기록하였다는 점이 확인되었다. 피셔는 괜한 의심을 한 것이다.[11]
2-2. 멘델의 완두콩 유전


P - 순종인 부모 세대 (붉은 꽃 / 흰 꽃)F1- 잡종 1세대 (모두 붉은 꽃)F2- 잡종 2세대 (붉은 꽃?: 흰 꽃 = 3:1)


2-3. 실험분석
? 왼쪽의 그림과 같이 수 세대에 걸쳐 붉은 꽃 또는 흰 꽃만을 피우는 것이 확인된 순종 부모 세대를 교배한다.
? 자식 제1세대인 F1은 모두 붉은 꽃이 핀다. 이로써 붉은 꽃을 피우는 유전형질이 흰 꽃을 피우는 유전형질에 비해 우성임을 알 수 있다.
? 한편, F1을 다시 교배하여 얻은 자식 제2세대인 F2에서는 붉은 꽃과 흰 꽃이 3:1의 비율로 나타난다. 이는 열성인 흰꽃 인자가 사라진 것이 아니라 자식 세대의 유전인자 안에 잠들어 있는 것이기 때문이다.
? 여기서 실제 나타난 꽃의 색인 "표현형"과 이것을 유전시키는 형질인 "유전형"의 구분하게 된다. 붉은 꽃의 유전형을 R, 흰 꽃의 유전형을 w라 하면, 순종 우성인 붉은 꽃 (RR), 유전형이 혼합된 붉은 꽃 (Rw), 순종 열성인 흰 꽃(ww)로 구분된다.
? 따라서 위의 붉은 꽃과 흰 꽃의 비인 3:1은 RR:Rw:ww의 비인 1:2:1로 표현될 수 있다. 이것은 서로 다른 두 개의 동전을 던졌을 때 앞면 또는 뒷면이 나올 확률을 구하는 것과 정확히 일치하며 푸네트 사각형을 통해 모든 경우의 수를 표현할 수 있다.
우열의 법칙
순종의 대립 형질끼리 교배시켰을 때 잡종 제 1대(F1)에서 우성 형질만 발현한다.[13]

분리의 법칙
우성만이 발현된 잡종 제1대(F1)을 자화 수분하여 얻은 잡종 제 2대(F2)에서 1/4의 확률로 열성이 분리된다.[14]

독립의 법칙
멘델의 선택한 7가지 대립형질 중 두 쌍 이상의 대립 형질이 유전되는 경우, 각각의 형질은 서로에게 영향을 미치지 않고 독립적으로 발현한다.[15](오른쪽 그림 참조)






인간 혀말기의 유전


3. 중간 유전 모든 유전 현상이 멘델의 법칙을 따르는 것은 아니다. 1903년 독일의 코렌스는 분꽃의 교배 실험에서 대립 유전자 사이에 우열 관계가 불완전하여 잡종 제 1 대가 우열의 법칙에 따르지 않고 어버이의 중간 형질이 나타나는 현상을 발견하였는데, 이와 같은 유전 현상을? 중간유전 이라고 한다.1) 분꽃의 중간 유전 ?(1) 분꽃의 꽃색이 붉은색인 것과 흰색인 것을 교배하면 잡종 제 1 대에서는 어버이의 중간 색깔인 분홍 꽃만 나타난다. 이는 붉은색 유전자와 흰색 유전자 사이에 우열관계가 불완전하기 때문이다.?(2) 잡종 제 1 대의 분홍 꽃을 자가 수분시키면 잡종 제 2 대에서는 붉은 꽃, 분홍 꽃, 흰 꽃이 1 : 2 : 1의 비로 나타난다. 2) 중간 유전의 얼개?(1) 어버이의 유전자형 : 붉은 분꽃의 유전자를 R, 흰 분꽃의 유전 자를 r라고 하면, 붉은 꽃의 유전자형은 RR, 흰 꽃의 유전자형은 rr이다.?(2) 잡종 제 1 대 : 붉은 꽃과 흰 꽃을 교배하면 잡종 제 1 대의 유전자형은 Rr가 되고, 유전자 R와 r 사이에는 우열 관계가 불완 전하므로 표현형은 분홍 꽃이 된다.?(3) 잡종 제 2 대 : 잡종 제 1 대인 분홍 꽃을 자가 수분시키면 잡종 제 2 대에서는 유전자형이 RR : Rr : rr = 1 : 2 : 1로 나타나며, 표현형도 붉은 꽃 : 분홍 꽃 : 흰꽃 = 1 : 2 : 1로 나타난 다.
3) 중간 유전의 특징 ?(1) 대립 유전자 사이의 우열 관계가 불완전하여 우열의 법칙에 따르지 않는다.?(2) 잡종 제 2 대에서 유전자형의 분리비와 표현형의 분리비가 같다.?(3) 중간 유전의 예 : 분꽃의 꽃 색깔, 둥근잎나팔꽃의 꽃색, ABO식 혈액형의 AB형 등




첨부파일

학생정보

성명
강보빈
학교
장위초등학교
학년
6학녕
후기
학습내용
담당부서 과우회 담당자 과우회 연락처 02-566-3246
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