1. 조사의 난점
① 염색체, 유전자의 수가 많고 복잡하다.
② 1세대가 길다.
③ 자손의 수가 적다.
④ 자유로운 교배(결혼)가 어렵다.
⑤ 후천적 영향을 많이 받는다.
2. 연구 방법 및 장단점
① 가계도 조사
유전적 질병이나 형질에 대하여 수대에 걸친 가계 조사
장점 : a. 유전적 질환등을 찾아 내기가 쉽다.
b. 방법이 단순하다.
단점 : 자손이 적으면 불확실하다.
② 쌍생아 연구
유전과 환경의 관계를 조사하기 위한 것
비슷한 환경에서 자란 일란성, 이란성 쌍생아 또는 다른 환경에서 자란 일란성,이란성쌍생아의 비교 연구
장점 : 환경과 유전간의 관계를 알 수 있다.
단점 : 많은 통계자료가 요구된다.
③ 집단 유전
한 집단이 갖고 있는 유전자는 대체로 일정하기 때문에 통계법을 사용하여 유전자 빈도를 알아 낼 수 있다.
ex) 혈액형 분포, 색맹, 미맹의 유전자 분포
장점 : 유전자 빈도 파악
단점 : 유전자 변화 요인을 찾기 어렵다.
④ 염색체 연구
사람의 암세포나 일부 세포를 미생물처럼 배양하여 염색체의 이상여부 및 유전 현상을 안다.
장점 : a. 유전적 질환을 쉽게 찾아낼 수 있다.
b. 유전자 지도를 그릴 수 있다.
단점 : 고도의 기술과 장비 및 전문 인력 필요
단일 유전 형질
머리털, 눈꺼풀, 손잡이, 혀말기 및 귓불의 형질은 하나의 유전자에 의하여 결정되는 유전 형질 로 서 특정한 형태로 뚜렷하게 구별
다인자 유전 형질
신장이나 체중처럼 하나의 형질에 여러 개의 유전자가 관여하는 유전 형질
(1) 멘델의 유전 법칙
[유전 용어 익히기]
P ... 양친,
어버이. 부모 (parents)
F1 ... 자손 제1대(Filius 1)
F2 ... 자손 제2대
우성... 부모의 형질 중 자손 제1대(F1)에 나타나는 형질 : 대문자로 표시
열성... 부모의 형질 중 자손 제1대(F1)에 나타나지 않는 형질: 소문자로 표시
대립형질 ... 우성과 열성의 형질을 말함
표현형...
겉으로 나타난 모습 (둥근 콩, 주름진 콩)
인자형... 유전형질을 영어로 나타낸 것(AA, Aa, aa)
자가수분...
같은 형질을 갖는 꽃 속의 꽃가루를 암술의 머리에 가루받이 하는 것으로 같은
유전자끼리 교배시키는 것 (AaBb x AaBb)
1)
유전의 법칙
* 멘델의
연구
1865년 '식물
잡종에 관한 연구'에서 완두콩을 이용한 유전법칙 발표
1900년 드브리스,
코렌스, 체르막에 의해 멘델의 유전법칙이 재발견
① 우열의 법칙
F1에서는 우성형질만이 나타난다.
② 분리의 법칙
F2에서는 F1에 없던 열성형질이
3 : 1로 분리되어 나타난다.
③ 독립의 법칙
서로 다른 형질을 지배하는 유전자는 각각 독립적으로
행동하여 형질을 나타내는데 하나의 염색체에 하나의 유전자가 위치하고
있는 유전을 말한다.
●양성 잡종
둥근 황색
씨(AABB)와 주름진 녹색 씨(aabb)를 교배하면 F1에서 둥근 황색 씨(AaBb) 가 나온다. 이 F1 을 자화 수분시키면 F2에서의 표현형의 분리비는 둥근 황색 씨 : 둥근 녹색 씨 : 주름진
황색 씨 : 주름진 녹 색 씨가 9 : 3 : 3 : 1 로 나타나는 현상.
배우자 |
AB |
Ab |
aB |
ab |
AB |
AABB |
AABb |
AaBB |
AaBb |
Ab |
AABb |
AAbb |
AaBb |
Aabb |
aB |
AaBB |
AaBb |
aaBB |
aaBb |
ab |
AaBb |
Aabb |
aaBb |
aabb |
이 때, 씨의 모양은 둥근 것과 주름진
것이 (9＋3) : (3＋1) = 3 : 1이고, 씨의 색의 황색도 녹색도 (9＋3) : (3＋1) =
3 : 1로 나타남. 이처럼 씨의 모양이란 형질과 씨의 색이란 형질이 양성 잡종에서도
단성잡종 처럼 상대방에게 간섭받지 않고 각각 3 : 1로 나오는 것 (독립의 법칙)
●검정 교배
우성으로 표현된 개체의 유전자형이 순종인지 잡종인지 알아보기 위해 열성 호모와 교배 시키는
것
(1) 단성 잡종 검정 교배 자손의 표현형이 우성만 나타나면 순종이고, 우성 : 열성이 1 : 1이 면
잡종.
(2) 양성 잡종 검정 교배 독립 유전인 경우 자손의 표현형이 우성만 나타나면 순종이고, 4가지
표현형비가 1 : 1 : 1 : 1로 나오면 잡종.
* 여러 가지 유전 법칙
① 불완전 우성 (중간 유전)
1903년
코렌스가 분꽃에서 발견하였으며, 대립 형질 사이에 우열이 없어 중간형(분홍꽃)
이 나타나는 유전으로 F2의 표현형의 비와 인자형의 비가 1 : 2 : 1로 같다.
② 치사 유전 < 2
: 1 >
형질을 나타내는
유전자가 호모(순종)이 되면 개체를 죽게하는 열성 치사 유전
들쥐의
털색유전에서 유전자 Y는 황색털 유전자이면서 치사 유전자이기 때문에
YY와 같이 호모가 되면 개체를 죽게한다.
③ 복대립 유전
하나의
형질 유전에 3개 이상의 유전자가 서로 대립 관계에 있는 경우 ABO식
혈액형의 유전 : 혈액형의 A형 유전자와 B형 유전자는 서로 우열의 관계가
없고, A, B는 각각 O형 유전자에 대해서는 우성이다.
A=B > O 이므로 A, B는 중간유전 관계
④ 크세니아(Xenia) : 부성 유전
부계의
우성형질이 모계의 당대 배젖을 통하여 표현되는 현상으로 속씨식물 (중복수정하는
벼나 옥수수 등)에서 나타난다.
⑤ 세포질 유전(색소체 유전) : 모성 유전
비멘델성 유전으로 유전 물질이 염색체에 있지 않고 세포질의
엽록체(색소체)에 의해 잎의 색이 결정되는 유전으로 모계의 형질만이 자손에
나타나는 유전
예) 분꽃의 잎색 유전
(2) 연관과 교차
1) 연관
① 서튼의 염색체설 (1903) :
모든
유전자는 염색체 상에 위치하고 있으며, 각 상동 염색체 중 하나는 부계로부터
다른 하나는 모계로부터 전달된다.
② 모건의 유전자설 (1926) :
모든
유전자는 염색체 상의 일정한 위치에 존재하고 있으며, 대립 유전자는 상동 염색체의
동일한 위치에 존재한다는 것을 밝혀냄
<참고> 초파리의
침샘염색체 (1923 페인터)
유충의
침샘에서 얻을 수 있고 아세토카민으로 염색 된다.
간기에도
관찰되며 보통 염색체보다 100~150배 이상 크다.
상동
염색체가 붙어 2가염색체로 존재
밝고
어두운 가로무늬띠가 있다.
* 연관 : 하나의 염색체에 여러 유전자가 함께
붙어 있는 것
* 연관군 : 상동 염색체 상의 유전자 전부를
뜻함,
연관군의
수는 상동 염색체 수(n)와 같다.
2) 교차
① 교차
: 감수분열
제1분열 전기에 상동 염색체가 접합하여 2가 염색체를 형성하여
상동 염색체 사이에 유전자의 일부가 교환되는 현상
② 염색체 지도
세
유전자를 대상으로 3점 검정법을 이용, 유전 사이의 교차율을 조사하여 유전자의
상대적 거리를 교차율(0% < X <50%)로 표시한 것
교차율 0%는 두 유전자가 같은 위치에 붙어있어 완전
연관된 상태를 의미하고,
교차율 50%는 독립유전을
의미한다.
또한 교차는 두 유전자 사이의
거리에 비례하고 연관의 강도에 반비례한다
(3) 사람의 유전
1) 상염색체에 의한 유전: 혈액형
유전, 미맹유전, 단지증 유전 등
2) 성염색체에 의한 유전: 색맹유전, 귀속털유전
등
①성의 결정 (성 결정형)
② 반성 유전
유전자가
X 나 Z 성염색체 위에 존재하는 경우로 주로 열성유전을 한다.
예> 색맹, 혈우병(치사유전), 초파리의 흰눈 유전
② 한성 유전
유전자가
Y 나 W 성염색체 위에 있는 경우로 암컷→암컷으로, 수컷→수컷으로
한정되어 유전되는 현상
예) 암누에의
범무늬 유전 ( ZW°→ZW°)
Guppy의
수컷 등지느러미 무늬유전( XY°→XY°)
3) 돌연변이 <유전됨>
⑴
유전자 돌연변이
DNA의 염기 배열 순서에
이상이 생겨 일어나는 돌연변이로 겸형
적혈구 빈혈증, 알비노(백화)현상, 페닐케톤뇨증
등이 있다.
⑵ 염색체 돌연변이
① 염색체의 부분적(구조) 이상
결실 : 염색체의 일부가 없어지는 경우
중복 : 염색체의 일부가 겹치는
경우
역위 : 염색체 일부가 끊어져 반대방향으로 붙은 경우
전좌
: 염색체 일부가 떨어져 다른 염색체에 붙는 경우
② 염색체 수에 이상 <감수분열 시 염색체의 비분리 현상 때문으로
>
이수성 : 염색체의 수가 늘거나 줄어드는 경우 (2n±1, 2n±2, 2n±3 ...)
다운 증후군(2n+1) ... 21번
염색체가 하나 더 많은 경우
터너 증후군(2n-1) ...
X염색체가 하나 적은 XO형 여자
클라인펠터 증후군(2n+1)
... X염색체가 하나 더 많은 XXY형 남자
배수성 :모든 상동
염색체가 비분리되어 염색체의 1조(n) 많은 돌연변이
<씨없는 수박(3n)>