제3장 Mendel의 유전법칙
제1절 형질의 유전분리
1. 단성잡종과 분리의 법칙
대립된 표현형을 가진 7가지 형질을 각각 교배하여 단성잡종(monohybrid)->잡종식물체의 표현형을 관찰
F1(filial generation; 자식세대)에서 우성(dominant)만 나오고 F2 세대 에서는 우성과 열성(recessive)으로 분리
둥근모양(표현형;phenotype) RR, Rr(유전자형;genotype), 쭈글쭈글모양(표현형) rr(유전자형)
RR:Rr:rr= 1:2:1 (그림 3-1 참조)
검정교배(test cross) Rr x rr = 1:1
Law of segregation(분리법칙)
homozygote(동형접합자), RR, rr; heterozygote(이형접합자) Rr
대립유전자(allele),
동형접합자를 자가수정->같은유전자형만 나온다(순계; pure line)
우성동형접합자와 열성동형접합자 간에 생긴 이형접합자 잡종(hybrid)
* 어떤형질이 한쌍의 유전자에 의해서 만 지배될때 단인자유전(monogenic inheritance)
단성잡종(monogenic inheritance)
2. 양성잡종과 독립유전법칙
* 두종류의 대립형질을 가진 개체간 교배를 통하여 얻은 잡종 (양성잡종; dihybrid)
그림 3-2. 양성잡종 F2의 형질분리
양성잡종에 양성열성인자를 교배하면 = 1:1:1:1 의 비율로 분리하는 것->독립유전의 법칙(law of independence)
3. 다성잡종과 유전분리
삼성잡종(tri-hybrid): 3종류의 대립형질
(RRyyVV)둥근종자,녹색떡잎, 보라색꽃
(rrYYvv)쭈글쭈끌한종자,황색떡잎,흰색꽃
F1=RrYyVv;(배우자, RYV,RYv,RyV,Ryv,rYV,rYv,ryV,ryv)의8종류
F2=27개유전자형, 8종류의 표현형=27:9:9:9:3:3:3:1(64) 표3-2 참조
* Mendel의 이론적 근거
1)세포에는 유전형질을 지배하는 유전자
2)하나의 유전형질은 한쌍으로 존재하는 유전자에 의해 결정
3)한쌍의 유전자중에 한개는 모계, 한개는 부계에서 유래
4)한쌍의 유전자는 배우자를 형성할때 하나씩 분리 되어 배우자형성
5)암수 배우자는 임의로 결합 접합자를 만들며 접합자는 다시 한쌍의 유전자를 가지게되며
6)대립유전자는 우성유전자와 열성유전자가 있으며
7)한종류의 유전자는 다른 유전자와 혼합되지 않고 독립적으로 자손에 전달된다.
* 독립유전에서 유전자쌍수에 따라 분리되는 배우자형, 유전자형 및 표현형의 종류수
(표 3-3 참조)
유전자쌍수(n), F1배우자종류수(2n), 수정에 따른 유전자 조합수(4n),
F2유전자형의 종류수(3n),F2표현형의 종류수(4n)
제2절 유전분리비 검정
1. X2 검정
bias(편차)에 대한 검정 방법; 실제 표현형(2.82:1 - 3.15:1)로 분리된 것을 이론치 3:1로
분리된 것으로 볼수있는지를 적합도검정(goodness of fit)하는 통계적 방법
X2=?(관찰치-기대치)2/기대치 = ?(On-En)2/En, n은 계급수
observation, expectation(calculation); calculus->calculation
각 상황에서 1를 ? 것을 자유도(degree of freedom) 표 3-4 참조해서 계산
* 이론치와 일치되는 것을 판정하는 기준은 농업통계에서 5%(한계확률)
* 95%는 보통일어나는 확율이고 남어지 5%가 일어나는 확율은 우연이 아니라고 생각하여 귀무가설을 버리는 한계확율
* 귀무가설: 두가지 상황사이에 차이가 없다는 가설
0 엄밀해야한다 (확율을 계산하기때문)--->두가지 상황간에 차이가 있다는 가설은
정확치못하다(8%, 90%등 많이 있기때문)
0 위험율: (가설이 맞는데도 가설을 버릴확율 즉 위험율), 농업통계에서는 1%, 5%로
정함: 5%, 1% 구분하기 좋기 때문 (strike, fall과 같은 규정)
0 인생관, 사회관 (비행기 안정도, 새로운 약품의 정성등)등에 따라 달라짐
* 참고자료제 (X2 분포 <초파리의 술감정>)
(1) 초파리와 술
Drosophila melanogaster(초파리): 유전연구에 이용(1965년 Mendel; 1910년 Morgan)
50마리씩 두가지 술(이틀후에 조사); 표 42 브란디:위스키=32:18
brande wien(burn + wine); whisky (malted barley)(maize or rye)
* 술; 5천년전 우임금시대 의적(儀狄) <後世必有以酒亡國者>
(2) 차에 대한 척도
* 차를 계산; (32-25) + (18-25) = 0; (-7)2 + (7)2 = 98; n의 효과를 배제
<차의 자승에 대한 기대치의 비> X2 = (C - O)2/ C
c; caculator--->calculus=stone, o; observation(watch, gard)
*< the observed of all observers(Shakespeare 의 Hamlet중에서; 萬人의 注目의 的>
* X2= 98/25 =3.92
2. 일양성 검정(test of homogeneity)
X2검정시에 표본추출 오차 때문에 관찰한 분리비가 다르게 나오는 것을 조정하마.
표3-5에서 교배조합간에 분리비가 서로다르게 나타남. 5반복 총수로 X2을 계산하여 소계에서 뻬주고 계산함.
제3절 형질의 유전분석
1. F1, F2 분석
자가수정식물(selfing)->쉽게 순계종자를 얻을수 있어서 유전분석이 쉽다.
타가수정식물(cross fertilization)->open pollination에 의 해 hetero상태이기 때
문에 유전분석을 위해 여러번 자가수분을 거쳐 동형접합(homo) 상태인 자식
계통(inbred line)을 육성하여야하는 어려움이 있다. 순계를 얻기 위해서는
최소한 13대의 자식이 필요한지만 2-3대의 자식을 계속하면 불임이 되어 종
자가 생기질 않는다. 그러므로 반수체을 육성하여 염색체를 배가시키므로써
순계를 만들기도 한다.
2. 후대검정과 검정교배
F2의 분리비는 우성의 표현일지라도 유전자형은 두가지가 있어 이를 구분하기 위해서는 F3분리비를 조사해야한다(progeny test: 차대검정). 이때 열성유전자형을 교배하므로써 분리비가 다르게 나오므로 동형우성유전자형과 잡종유전자형알수가 있다(검정교배; test cross)
3. 정역교배(reciprocal cross)
모본과 부본을 서로 바꿔워 교배하는 방식으로 모본의 영향을 알아볼수있어서 모성유전이나 세포질 유전양식을 밝히는 데 쓰인다.
모본 x 부본의 순서로 교배양식을 적는다.
재4절 유전자기호
1958년 국제유전학회에서 유전자기호명명규제조약이 제정되어 1968년에 개정
1) 국제적으로 많이 쓰이는 문자의 사용
2) 유전자기호는 해당형질의 명칭으로 부터 유도하며 짧게 표기
3) 우성유전자는 대문자, 열성유전자는 소문자로 시작
4) 표준형 또는 야생형은 +로 표기
5) 공우성(codominant allele)유전자는 대문자로만 표기하되 기호 우측상단에 문자
또는 숫자로 표시(LMLN, C1C2)
6) 복대립유전자는 기본이 되는 문자의 우측 상단에 문자 또는 숫자로 표시(w, wi, wt
또는 vg1, vg2)