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고등학교 1~2학년 (15-17세)

멘델 유전

Mendelian Genetics

멘델은 완두를 수천 그루씩 교배해 자손의 형질을 세면서, 형질이 섞이지 않고 일정한 비율로 나타난다는 것을 알아냈어요. 우열의 법칙, 분리의 법칙, 독립의 법칙으로 한 쌍의 형질을 교배하면 3 : 1, 두 쌍을 교배하면 9 : 3 : 3 : 1 이 나오는 까닭을 설명할 수 있어요. 부모가 만드는 생식세포를 가로 · 세로에 적고 칸마다 짝을 맞추는 퍼넷 사각형을 쓰면 자손의 유전자형과 표현형 비가 한눈에 들어와요. 그림에서는 잡종끼리 교배, 검정 교배, 순종끼리 교배 세 경우의 퍼넷 사각형과 그 결과 비를 비교할 수 있어요.

멘델의 발견

🌿 완두 교배에서 찾은 규칙
①멘델은 키, 꽃 색, 씨 모양처럼 뚜렷하게 갈리는 완두의 일곱 가지 형질을 골라 여러 세대에 걸쳐 교배했다
②순종끼리 교배한 잡종 1대는 한쪽 형질만 나타냈고, 잡종 1대끼리 교배한 잡종 2대에서는 두 형질이 약 3 : 1 로 다시 나타났다
③이 결과로 형질을 결정하는 인자(지금의 유전자)가 쌍으로 있고, 생식세포를 만들 때 나뉜다는 결론을 얻었다
④다만 같은 염색체에 있는 유전자는 함께 움직이므로(연관) 독립의 법칙이 들어맞지 않는다

퍼넷 사각형

Aa × Aa (잡종끼리 교배)
💡 세 가지 교배 비교
①Aa × Aa: 유전자형은 AA : Aa : aa = 1 : 2 : 1, 표현형은 우성 : 열성 = 3 : 1 이다
②Aa × aa(검정 교배): 자손이 Aa 와 aa 로 1 : 1 이 되어, 우성 개체의 유전자형이 Aa 였음을 알 수 있다
③AA × aa: 자손이 모두 Aa 이고 우성 형질만 나타난다
④퍼넷 사각형의 한 칸은 생식세포가 하나씩 만나 생기는 자손 하나이므로, 네 칸의 비가 곧 자손이 나올 확률의 비다

멘델의 유전 법칙

우열의 법칙
Aa → 우성 형질(A)만 나타난다
대립 형질이 다른 순종끼리 교배하면 잡종 1대에는 우성 형질만 나타난다
분리의 법칙
Aa × Aa → AA : Aa : aa = 1 : 2 : 1
감수 분열 때 한 쌍의 대립유전자가 나뉘어 서로 다른 생식세포로 들어간다
독립의 법칙
AaBb × AaBb → 9 : 3 : 3 : 1
서로 다른 염색체에 있는 두 쌍의 대립유전자는 서로 영향을 주지 않고 따로 나뉜다

꼭 알아야 할 유전 용어

유전 용어

유전학 기본 용어
대립유전자
같은 형질을 결정하는, 상동 염색체의 같은 자리에 있는 서로 다른 유전자
A, a
동형 접합 (순종)
같은 대립유전자 두 개를 가진다
AA, aa
이형 접합 (잡종)
서로 다른 대립유전자 두 개를 가진다
Aa
유전자형
개체가 가진 대립유전자의 구성
AA, Aa, aa
표현형
겉으로 드러나는 형질
둥근 씨, 주름진 씨
검정 교배
열성 순종(aa)과 교배해 우성 개체의 유전자형을 알아낸다
Aa × aa

예제로 익히기

예제 1
둥근 씨(R)가 주름진 씨(r)에 대해 우성이다. Rr × Rr 교배로 자손 800개를 얻었을 때, 주름진 씨(rr)는 약 몇 개인가?
1
Rr × Rr 의 표현형 비는 둥근 씨 : 주름진 씨 = 3 : 1 이므로, 주름진 씨는 전체의 1/4이다.
2
800 × 1/4 = 200
▸ 약 200개
퍼넷 사각형 네 칸 가운데 rr 는 한 칸이므로 확률이 1/4이다. 실제 자손 수는 확률에 전체 수를 곱해 어림하며, 수가 많을수록 비율이 1/4에 가까워진다.
예제 2
AaBb × AaBb 교배에서 두 형질이 모두 열성인 자손(aabb)이 나올 확률은? (두 유전자는 서로 다른 염색체에 있다)
1
두 유전자가 독립적으로 나뉘므로 형질마다 확률을 따로 구해 곱한다. aa 일 확률은 1/4, bb 일 확률도 1/4이다.
2
1/4 × 1/4 = 1/16
▸ 116
9 : 3 : 3 : 1 의 마지막 1이 바로 aabb 이다. 두 형질을 한꺼번에 16칸 사각형으로 그려도 되지만, 형질마다 3 : 1 을 구해 곱하는 쪽이 빠르다.

총정리

단성 잡종 교배의 표현형 비
3 : 1
Aa × Aa
양성 잡종 교배의 표현형 비
9 : 3 : 3 : 1
AaBb × AaBb
수능 유형 변형
AaBb × AaBb 교배에서 A 와 B 가 모두 우성 형질로 나타나는 자손(AB)의 비율은? (두 유전자는 서로 다른 염색체에 있다)
①116
②316
③916
④34
⑤14
▸ ③ 916
1
Aa × Aa 에서 우성(A)이 나올 확률은 3/4이고, Bb × Bb 에서 우성(B)이 나올 확률도 3/4이다.
2
두 유전자가 독립이므로 곱한다. 3/4 × 3/4 = 9/16 이고, 9 : 3 : 3 : 1 가운데 9에 해당한다.
🎯 시험 포인트
①분리의 법칙: Aa × Aa 의 자손은 유전자형 1 : 2 : 1, 표현형 3 : 1 이다
②독립의 법칙: 서로 다른 염색체에 있는 두 유전자의 AaBb × AaBb 는 9 : 3 : 3 : 1 이다
③검정 교배: 유전자형을 모르는 우성 개체를 열성 순종(aa)과 교배해 자손의 비로 판별한다
④연관: 같은 염색체에 있는 유전자는 함께 유전되어 독립의 법칙이 성립하지 않는다
⑤자손의 표현형이 3 : 1 이면 부모는 둘 다 Aa(이형 접합)다

마지막 수정

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