2021. 11. 4. 18:09ㆍ[중등3] 5단원 : 생식과 유전
자. 이번 수업은 멘델의 유전 원리에 대해 알아보자.
멘델은 완두를 이용한 교배 실험을 통해 유전의 기본 원리를 밝혀냈다.
주변에서 쉽게 구할 수 있는 완두는
기르기 쉽고, 한 세대가 짧으며 자손의 수가 많아 통계적인 분석에 유리하다.
자가 수분과 타가 수분이 모두 가능하여
실험자가 원하는대로 자유롭게 교배할 수 있으며
대립형질이 뚜렷하므로 교배 결과를 명확하게 해석할 수 있다.
완두의 이런 특징들은
유전 실험에 매우 유리하게 작용한다.
다음은 생식 세포가 가질 수 있는 유전자형에 대해 알아보자.
생물의 체세포는 한 형질에 대한 유전자를 쌍으로 가지고 있지만
생식 세포는 쌍을 이룬 두 유전자 중 하나만을 이용해 만들어진다.
예를 들어 체세포의 유전자형이 대문자 Y, 소문자 y인 개체는
대문자 Y를 이용하거나
소문자 y를 이용해 생식 세포를 만들지만
체세포의 유전자형이 대문자 Y, 대문자 Y인 개체는
쌍을 이룬 두 유전자 중 어떤 것을 이용하더라도
대문자 Y를 가진 생식세포만 만들어진다
체세포의 유전자형이
대문자 R, 소문자 r, 대문자 Y, 소문자 y를 가진 개체는
대문자 R, 대문자 Y
대문자 R , 소문자 y
소문자 r , 대문자 Y
소문자 r , 소문자 y
를 가진 4종류의 생식 세포를 모두 만들수 있으며
대문자 R, 대문자 R, 대문자 Y, 대문자 Y로 이루어진 개체는
대문자 R과 대문자 Y를 가진 한 종류의 생식세포만을 형성하고
소문자 r, 소문자 r, 소문자 y, 소문자 y로 이루어진 개체의 생식 세포는
무조건 소문자 r과 소문자 y만을 가진다.
멘델이 완두콩 실험을 통해 밝혀낸 유전 원리는
우열 원리, 분리의 법칙, 독립의 법칙이다.
한 가지 형질에 대한 교배 실험을 통해 우열 원리와 분리의 법칙을 이해해보자.
어버이대에서
순종의 둥근 완두와
순종의 주름진 완두를 교배시킬 때
순종 둥근 완두는 대문자 R을 가진 생식 세포만
순종 주름진 완두는 소문자 r을 가진 생식세포만을 형성한다.
따라서 두 생식 세포가 결합하여 생성되는 잡종 제 1대에서는
모두 대문자 R 소문자 r의 유전자형을 가진
둥근 완두만 나타난다.
이렇게 잡종 제 1대에서 한 가지 표현형만 나타나는 것을
우열 원리라고 하며
잡종 제 1대에 등장하는 표현형을 우성
등장하지 않는 표현형은 열성이라고 한다.
같은 유전자형을 가진 잡종 제 1대를 자가 수분 시키면
잡종 제 2대의 완두를 얻을 수 있다.
잡종 제 1대의 완두는
대문자 R을 가지거나 소문자 r을 가진 생식 세포를 모두 만들수 있고
대문자 R을 가진 생식 세포와 대문자 R을 가진 생식세포가 만나는 경우
생성되는 완두의 유전자형은 대문자 R, 대문자 R이고
대문자 R과 소문자 r을 가진 생식세포가 만나
생성되는 완두의 유전자형은 대문자 R, 소문자 r이다.
소문자 r과 대문자 R이 만나는 경우 생성되는
완두 역시 대문자 R, 소문자 r의 유전자형을 가지며
소문자 r을 가진 생색세포끼리 만나는 경우에는
소문자 r 소문자 r을 가진 완두가 생성된다.
표현형은 각각 둥글다, 둥글다, 둥글다, 주름지다이며
잡종 제 2대에서 나타나는 유전자형의 비는 1 : 2 : 1이고
표현형의 비는 3 : 1이다.
같은 실험을 여러번 반복 하더라도
잡종 제 2대에나 나타나는 우성 형질과 열성 형질의 비는
항상 3 : 1이며
이것은 잡종 제 1대에서 생식세포가 형성될 때
쌍을 이루고 있던 대립 유전자가 잘 분리된 후
각각 다른 생식 세포로 들어갔기 때문에 나타나는 현상이고
이것을 분리의 법칙이라고 한다.
탑사이언스 과학학원(대구 수성구)
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