생명과학Ⅱ›생물의 진화와 다양성

생물의 진화

Evolution

직관 도입 — 진화란 무엇인가?
💡 진화의 핵심: 집단 내 대립유전자 빈도의 변화
①진화 ≠ '더 좋아지는 것' — 유전자 빈도가 세대에 걸쳐 '변하는 것'
②항생제 내성 세균 = 자연선택의 현재진행형
③환경에 유리한 형질을 가진 개체가 더 많이 생존·번식
④그 형질의 유전자가 다음 세대에 더 많이 전달된다
⑤이것이 다윈의 자연선택(Natural Selection)
하디-바인베르크 법칙과 자연선택
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하디-바인베르크 법칙
p² + 2pq + q² = 1, p + q = 1
유전적 평형 상태에서 유전자형 빈도 계산
🔍 선택 강도를 올려보라!
①선택=0: p(A)와 q(a)가 세대에 걸쳐 일정 (H-W 평형)
②선택↑: aa 유전자형이 불리 → q(a) 감소, p(A) 증가
③자연선택이 작용하면 H-W 평형이 깨진다
④이것이 집단 수준에서의 '진화'
유전적 부동 — 우연의 힘
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💡 왜 소집단에서 부동이 클까?
①소집단: 우연에 의해 유전자 빈도가 크게 요동
②대집단: 우연의 효과가 상쇄되어 빈도가 안정적
③병목 효과: 집단이 급격히 줄어든 후 유전적 다양성 감소
④창시자 효과: 소수 개체가 새 집단을 형성 → 원래 집단과 빈도 다름
⑤유전적 부동은 H-W 평형을 깨는 또 다른 원인
종분화
📐 종분화 메커니즘
①이소적 종분화: 지리적 격리 → 서로 다른 환경에서 독립 진화
②동소적 종분화: 같은 지역에서 생식적 격리 발생
③생식적 격리: 교배 전 격리(서식지, 시간, 행동) + 교배 후 격리(잡종 불임)
④충분한 시간이 지나면 유전적 차이 누적 → 새로운 종
⑤예: 갈라파고스 핀치새의 부리 모양 다양화
총정리
H-W 법칙
p² + 2pq + q² = 1
p + q = 1 | 5가지 조건이 모두 충족되어야 평형 유지
🎯 시험 포인트
①p² + 2pq + q² = 1 (유전자형 빈도 계산의 기본)
②H-W 평형 조건 5가지: 큰 집단, 무작위 교배, 돌연변이·선택·이주 없음
③자연선택: 방향성(한쪽 극단 유리), 안정화(중간 유리), 분단(양 극단 유리)
④유전적 부동: 소집단에서 우연에 의한 빈도 변화
⑤종분화: 지리적 격리 → 유전적 분화 → 생식적 격리 확립