[Team PPL 칼럼 74호] 알아 두면 쓸데 있는 생명과학1 유전 잡학사전

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안녕하세요. Team PPL 생명과학팀입니다.

유전은 다양한 방식의 유전이 존재합니다. 다들 아시듯이 상/성염색체 유전, 다인자 유전, 복대립 유전, 중간유전 등등 생명과학1에서 많은 유전들을 보실 수 있습니다.
하지만 유전은 그 이상으로 다양한 방식이 존재합니다. 위의 개념으로도 충분히 어렵고 악랄한 난이도의 문제가 출제될 수 있지만, 요즘 수능에서는 1문제씩 신유형의 고난이도 문제가 출제되고 있는 추세입니다.
따라서 조금은 생소한 개념의 유전들도 한 번쯤 다뤄볼 필요가 있다고 생각합니다. 그래서 생소하지만 약간이라도 출제 가능성이 있는 유전 개념을 몇 가지 소개해드리겠습니다.

1. 상위유전

상위유전은 어떤 유전자가 다른 유전자의 발현에 영향을 주는 것을 의미합니다.
예를 들면, 대립유전자 A, a가 털이 자라게 하는 유전자고, 대립유전자 B, b가 털의 색을 정하는 유전자라면, 대립유전자 A, a의 형질에 따라 털이 자라지 않는다면 대립유전자 B, b의 조합에 관계없이 표현형이 결정됩니다. 이런 경우에 대립유전자 A, a가 대립유전자 B, b에 상위성을 갖는다고 할 수 있습니다.

그러면 기출문제로 더 자세하게 설명하겠습니다.

2016학년도 수능 15번 문제입니다.

유전자형 rr을 갖는다면 H, h에 상관없이 털 색이 흰색으로 나타나기 때문에 대립유전자 R, r이 대립유전자 H, h에 대해 상위성을 갖는다고 할 수 있습니다. 여기서 만약 상염색체 유전이라면 이형접합 HhRr 암수를 교배했을 때 자손의 표현형 비율이 H_R_ : H_rr : hhR_ : hhrr = 9 : 3 : 3 : 1로 나타나지만, 상위유전은 9 : 4 : 3의 다른 비율로 나타나게 되는 것입니다.

상위유전은 일반적으로 자손의 표현형비나 확률을 묻는 유형으로 많이 출제됩니다. 여기서 변형을 한다면 대립유전자 조합을 3가지로 하고, 연관과 섞어서 출제된다면 더 어려운 유형의 문제로 출제도 가능할 것입니다.

2. 모계영향유전

다음은 모계영향유전입니다. 모계영향유전의 특징은 자식의 표현형을 엄마의 유전형에 따라 결정되는 것입니다. 원인은 자식의 DNA가 아닌 엄마의 난자의 세포질로부터 표현형이 나타나는 것입니다. 이 개념은 아직 출제가 된 적은 없지만 어려운 개념은 아니라고 생각합니다. 예시를 통해 더 자세히 설명하겠습니다.

우선형을 결정하는 대립유전자를 A, 좌선형을 결정하는 대립유전자를 a라고 했을 때, 일반적인 유전 풀이라면 좌선형을 나타내는 1,4,5,6,7은 유전자형이 aa라고 결정합니다. 하지만 모계영향유전에서는 그렇지 않습니다. 엄마의 유전자형이 자식의 표현형을 결정하기 때문에 4,5의 표현형이 좌선형인 것으로 보고 2의 유전자형이 aa다 라는 식으로 풀이를 합니다.
이 경우에는 개체의 표현형만 보고는 유전자형을 예측할 수 없고 모계로 거슬러 올라가는 식으로 유전자형을 파악할 수 있습니다. 당연하게도 한 엄마로부터 태어난 자식들은 모두 똑같은 표현형을 가지고 있습니다. 따라서 문제를 풀 때는 자식의 표현형을 보고 엄마의 유전자형을 유추하는 방식으로 풀이를 하면 쉽게 풀 수 있습니다.

3. 종성유전

종성유전은 상염색체 유전이지만, 암수에 따라 표현형이 다르게 나타나는 유전을 의미합니다. 예시로는 뿔 유전, 남성의 탈모 등이 있습니다. 상염색체 유전은 남녀 상관없이 동일한 표현형으로 나타나지만, 종성유전의 경우에는 성별에 따라 대립유전자의 우열관계가 달라져 이형접합 개체의 표현형이 다르게 나타납니다.

바로 기출예시로 설명하겠습니다.

2016학년도 9월 모의고사 7번 문제입니다.

수컷에서는 유전형이 이형접합인 개체는 뿔이 있지만 암컷은 뿔이 없습니다. 그러므로 수컷에서는 H가 우성, H^*가 열성으로 볼 수 있지만 암컷에서는 H^*가 우성, H가 열성으로 볼 수 있습니다. 이렇게 우열관계가 암수에 따라 다르게 나타나고, 암수구분없이 전체적으로 본다면 뿔이 있는 개체와 뿔이 없는 개체의 비율이 1 : 1로 나타납니다.

위의 문제처럼 종성유전과 연관이 연계되어 출제하거나 다른 유전 개념들과 함께 고난이도로 출제될 수 있습니다.

소개해드린 유전들은 아직 출제된 적 없거나 비주류의 개념들입니다. 이런 유형의 유전들은 정식 교과과정에서 소개되고 있지 않기 때문에 출제된다면 문제에서 조건과 설명이 충분히 주어지고 출제되기 때문에 개념을 몰라도 문제를 풀 수는 있습니다. 하지만 생명과학1은 시간 싸움이고, 이 개념들을 알아 두는 정도로도 이런 유형의 문제가 출제되었을 때 당황하지 않고 풀 수 있게 해줄 수 있을 것입니다. 마지막으로 제가 드리고 싶은 요점은 생명과학1 혹은 2를 배우면서 나온 개념이 유전의 모든 것은 아니기 때문에 방심하지 않고 꼼꼼히 학습하길 바라겠습니다.

칼럼 제작 | Team PPL 생명과학팀

제작 일자 | 2023.03.05

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