중3과학 5단원 멘델의 유전원리 - 우열의 원리
자기는 누구랑 닮았을까?? 엄마? 아빠? 우리는 낳아준 부모님과 많이 닮았죠? 왜 그럴까요? 바로 부모님의 형질을 물려받았기 때문입니다. 형질을 물려받는 것이 유전이라고 보시면 됩니다. 사람의 형질은 매우 다양합니다. 사람의 피부에는 총 64가지의 색을 나타낼 수 있습니다. 사람을 백인, 흑인, 황인으로 나누지만, 엄밀하게 나누면 64가지의 피부색이 있는 것이죠? 이처럼 사람의 형질에는 다양하기 때문에 유전원리를 연구하기는 쉽지 않아요. 그래서 사람이 아닌 식물을 가지고 유전원리는 밝혔습니다. 오늘은 기초적인 유전원리에 대해서 알아보도록 하겠습니다.
유전용어
유전이란 부모에게 있던 형질이 자손에게 전달되는 것이죠. 예를 들면 부모님 모두 혈액형이 B형이라면 자식들이 가질 수 있는 혈액형은 B형이나 O형이죠. 그리고 부모 모두 쌍꺼풀이 있다면 자식도 쌍꺼풀이 있습니다. 이처럼 부모에게 있던 형질이 자식에게 나타나는 현상이 바로 유전입니다.
유전용어
유전용어에 대해서 간략하게 보도록 할게요^^ 우선 멘델은 완두콩을 가지고 실험을 했기 때문에 완두콩을 가지고 설명하도록 하겠습니다.
1. 형질
형질은 보이는 성질을 말하는 데요, 완두콩을 보면 둥근 모양이 대부분이죠? 하지만, 주름진 모양의 완두콩도 있습니다. 이처럼 둥근 모양 또는 주름진 모양이 형질이 됩니다. 또 완두콩의 색이 녹색도 있고, 황색도 있습니다. 녹색과 황색도 형질이 되죠.
2. 대립형질
형질중에 서로 상반된 성질을 말합니다. 완두콩의 모양이 둥근 모양이라면 대립형질은 상반된 모양이므로 주름진 모양이 둥근 모양의 대립형질이 됩니다. 완두콩의 색이 녹색이라면 대립형질은 황색이 되죠.
3. 유전자형 VS 표현형
표현형과 유전자형은 형질을 나타나는 단어입니다. 표현형은 보이는 형질이고, 유전자형은 표현형을 기호로 나타내는 것이죠. 예를 들면, '완두콩의 모양이 둥근다.'에서 둥근다는 표현형이 되고, 유전자형은 RR 또는 Rr이 됩니다. 표현형은 대립유전자에 결정이 되는데요, 대립유전자는 한 형질에 대한 서로 다른 대립 형질을 결정하는 유전자입니다.
4. 순종 VS 잡종
순종과 잡종은 유전자형에서 이야기를 하는데요, 유전자형을 나타낼 때 기호로 표시하죠? 대문자와 소문자로 나타냅니다.
순종은 한 형질을 나타내는 대립유전자의 구성이 같은 개체로 대문자끼리, 또는 소문자끼리 나타내는 것이고, 잡종은 한 형질을 나타내는 대립유전자의 구성이 다른 개체로 대문자와 소문자가 섞여 있는 상태를 말합니다. 예를 들면 RR, rr, RRYY, rryy 전부 순종입니다. 하지만, Rr, RrYy처럼 대문자와 소문자가 섞여 있으면 잡종입니다.
5. 우성 VS 열성
우성과 열성은 식물을 교배했을 때 잡종 1대에서 표현이 되는 형질과 안 되는 형질로 표현이 되는 형질을 우성, 안되는 형질을 열성이라고 합니다. 완두콩인 경우 순종의 둥근 완두와 순종의 주름진 완두를 교배를 하면 잡종 1대에서는 둥근 완두만 나오게 됩니다. 이처럼 잡종 1대에서 나오는 형질이 둥근 완두이죠? 그럼 둥근 완두가 우성이고, 주름진 완두는 열성이 됩니다.
자가수분(자화수분)
자가수분이란 유전자형이 같은 개체를 교배를 하는 것입니다. 예를 들면 RR이 유전자형을 자가수분한다면 유전자형이 RR과 교배를 하는 것이죠.
자세한 내용은 위 파일 참조하세요^^
우열의 원리
우열의 원리는 멘델이 완두콩을 가지고 유전 실험을 하면서 밝혀낸 원리입니다. 순종의 둥근완두와 순종의 주름진 완두를 교배를 했습니다. 실험결과 잡종 1대에서 얻은 완두는 모두 둥근 모양이었죠. 이와 같이 대립형질이 다른 두 순종 개체를 교배하여 얻은 잡종 1대에서 대립 형질 중 한 가지만 나타나게 됩니다. 이때 잡종 1대에서 표현되는 형질을 우성, 잡종 1대에서 표현되지 않는 형질을 열성이라고 하고, 이를 우열의 원리라고 합니다.
그림에서 순종의 둥근완두에서 나오는 생식세포는 R이고, 순종의 주름진 완두에서 나오는 생식세포는 r이죠. 이를 교배하여 나온 잡종 1대 유전자형은 Rr이고, 표현형은 둥근 완두라는 결과가 나오게 되죠.
이를 통해서 멘델은 완두교배 실험을 통해 자손은 부모로부터 유전자를 물려받는 것을 알게 되었고, 유전의 기본 원리를 밝히게 되었습니다. 멘델이 밝힌 유전의 기본 원리는 1. 우열의 원리, 2. 분리의 법칙, 3. 독립의 법칙이 있고요, 중학교에서는 배우는 유전 원리이죠.
우열의 원리 문제
순종의 키가 큰 완두와 순종의 키가 작은 완두를 교배를 했다면 잡종 1대에서는 어떤 완두가 나왔을까요? (키가 큰 대립유전자형은 T, 키가 작은 대립유전자형은 t입니다.)
sol) 순종의 키가 큰 완두의 유전자형은 TT, 순종의 키가 작은 완두의 유전자형은 tt입니다.
키큰 완두에서 나오는 생식세포는 T, 키 작은 완두에서 나오는 생식세포는 t이므로 교배를 하면 Tt가 되죠. 여기까지 이해되시죠? 유전자형이 Tt이면 표현형은 어떻게 될까요? 바로 키 큰 완두가 됩니다. 따라서 키가 큰 완두가 우성이고, 키가 작은 완두가 열성이라는 것을 알 수 있습니다. 우성과 열성은 알 수 있는 방법은 실험을 해야 하지만, 멘델은 실험을 통해서 우성과 열성을 구별했습니다.
| 우성 | 열성 |
| 둥근 완두 | 주름진 완두 |
| 황색 완두 | 녹색 완두 |
| 키큰 완두 | 키작은 완두 |
중학교 과정에서 가장 많이 나오는 우성과 열성입니다. 그 외는 잘 안나와요^^
우열의 원리를 마치면서
멘델의 우열의 원리에 대해서 알아봤습니다. 어떠세요?? 어렵지 않죠?? 큰 어려움 없이 할 수 있는 부분이라고 생각합니다. 우열의 원리 외에 분리의 법칙과 독립의 법칙이 남아 있지만, 차근차근 하나씩 배우면서 하시면 충분한다고 생각합니다. 공부는 습관입니다. 하루에 이만큼을 꼭 해야 한다는 계획을 세우면서 도전하시고요~ 작심삼일이 되면 어떤가요? 삼일이 끝나고 멈추지 말고 다시 도전하시면 된다고 생각합니다.^^
늘 여러분을 응원하겠습니다.^^