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중학교 3학년 (14-15세)

멘델의 유전 법칙

Mendel's Laws of Heredity

멘델은 둥근 콩과 주름진 콩처럼 차이가 뚜렷한 완두를 여러 해 동안 교배하고 자손의 수를 세어, 형질이 부모에게서 자손으로 전해지는 규칙을 찾아냈어요. 순종끼리 교배한 잡종 1세대(F₁)에서는 우성 형질만 나타나고, F₁끼리 교배한 잡종 2세대(F₂)에서는 우성과 열성이 3 : 1로 다시 갈라져 나와요. 이때 유전자형의 비는 AA : Aa : aa = 1 : 2 : 1인데, A가 하나라도 있으면 둥근 콩이 되므로 겉으로 보이는 비는 3 : 1이 돼요. 아래 퍼넷 사각형의 네 칸에는 Aa 두 포기가 만드는 생식세포가 짝지어지는 경우가 하나씩 들어 있어요.

멘델은 왜 완두를 골랐을까

🌱 차이가 뚜렷하고 교배하기 쉬운 식물
①완두는 콩 모양(둥글다·주름지다)이나 콩 색깔(노랗다·초록이다)처럼 중간 없이 둘로 갈리는 형질이 많다
②한 세대가 짧고 한 포기에서 콩이 많이 열려 자손의 수를 세기 좋다
③꽃잎이 암술과 수술을 감싸 스스로 꽃가루받이를 하므로, 사람이 꽃가루를 옮겨 원하는 교배만 일으킬 수 있다
④멘델은 이렇게 수만 포기를 키워 형질별로 자손의 수를 셌다

퍼넷 사각형으로 교배 결과 보기

멘델이 찾은 유전 원리

📚 우열 · 분리 · 독립
①우열의 원리: 대립 형질을 가진 순종끼리 교배하면 F₁에는 두 형질 중 하나(우성)만 나타난다
②분리의 법칙: 한 쌍의 대립유전자는 생식세포를 만들 때 하나씩 나뉘어 들어가므로, F₂에서 우성 : 열성 = 3 : 1이 된다
③독립의 법칙: 콩 모양과 콩 색깔처럼 서로 다른 형질은 서로 영향을 주지 않고 따로 전해진다
④위 그림은 한 형질만 본 3 : 1이고, 두 형질을 함께 보면 F₂의 비가 9 : 3 : 3 : 1이 된다(아래 정리)

정리

분리의 법칙
F₂ 표현형 비 = 우성 : 열성 = 3 : 1
Aa × Aa → AA : Aa : aa = 1 : 2 : 1
우열의 원리
AA × aa → F₁은 모두 Aa, 우성 형질만 나타남
Aa에는 열성 유전자 a가 들어 있지만 겉으로는 우성 형질만 보인다
독립의 법칙
F₂ 표현형 비 = 9 : 3 : 3 : 1
두 쌍의 대립 형질(예: 콩 모양과 콩 색깔)이 서로 영향 없이 따로 전해질 때
🎯 시험에 자주 나오는 것
①우성 유전자 A가 하나라도 있으면(AA, Aa) 우성 형질이 나타난다
②열성 형질은 aa일 때만 나타난다
③F₂의 표현형 비 3 : 1과 유전자형 비 1 : 2 : 1을 헷갈리지 않는다
④AA와 aa는 순종, Aa는 잡종이며, 겉모습만으로는 AA와 Aa를 구별할 수 없다
⑤두 형질을 함께 보는 교배에서 F₂의 비는 9 : 3 : 3 : 1이다

예제와 단원평가

예제 1
완두의 둥근 모양(A)이 주름진 모양(a)에 대해 우성일 때, 잡종 Aa끼리 교배하면 자손의 표현형 비와 유전자형 비는 각각 얼마인가?
1
두 어버이 모두 A와 a를 하나씩 가진 생식세포를 반반씩 만든다. 퍼넷 사각형의 네 칸을 채우면 AA 1칸, Aa 2칸, aa 1칸이다.
2
A가 하나라도 있는 AA와 Aa는 둥근 완두, aa만 주름진 완두이므로 둥근 : 주름진 = 3 : 1이다.
▸ 표현형 비 둥근 : 주름진 = 3 : 1, 유전자형 비 AA : Aa : aa = 1 : 2 : 1
위 퍼넷 사각형에서 네 칸 가운데 주름진 콩이 그려진 칸이 하나뿐인 것이 바로 3 : 1이다.
예제 2
순종 둥근 완두(AA)와 순종 주름진 완두(aa)를 교배했다. 잡종 1세대(F₁)의 유전자형과 표현형은 무엇이며, 왜 그렇게 되는가?
1
AA는 A만, aa는 a만 가진 생식세포를 만들므로 F₁은 모두 A와 a를 하나씩 받은 Aa가 된다.
2
A가 a에 대해 우성이므로 Aa인 F₁은 모두 둥근 완두로 나타난다.
▸ F₁은 모두 Aa이고 전부 둥근 완두다(우열의 원리)
F₁에 주름진 콩이 하나도 없어도 a는 사라진 것이 아니다. F₁끼리 교배하면 F₂에서 주름진 콩이 다시 나타난다.
단원평가 유형
멘델의 유전 법칙에 대한 설명으로 옳은 것은?
①잡종 Aa × Aa의 자손 표현형 비는 1 : 1이다
②유전자형이 Aa이면 열성 형질이 나타난다
③순종 AA × aa의 잡종 1세대는 모두 우성 형질을 나타낸다
④열성 형질은 유전자형이 AA일 때 나타난다
⑤잡종 2세대의 표현형 비는 항상 1 : 2 : 1이다
▸ ③ 순종 AA × aa의 잡종 1세대는 모두 우성 형질을 나타낸다
1
Aa × Aa 자손의 표현형 비는 3 : 1이고(①X·1:2:1은 유전자형 비), Aa는 A가 있어 우성 형질이 나타난다(②X).
2
열성 형질은 aa일 때만 나타나며(④X), F₂ 표현형 비는 3 : 1이다(⑤X·1:2:1은 유전자형). 순종 AA × aa의 F₁은 모두 우성으로 나타난다(③O·우열의 원리).

마지막 수정

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