생명과학1 유전파트 고난도 문제 1

다음은 어떤 가족의 유전 형질 (가)~(다)에 대한 자료이다.

 

- (가)는 대립 유전자 A와 a에의해 결정되며, 유전자형이 다르면 표현형이 다르다.

- (나)는 대립 유전자 B와 b에 의해, (다)는 대립유전자 D와 d에의해 결정된다. B는 b에 대해, D는 d에 대해 각각 완전 우성이다.

- (가)의 유전자는 상염색체에 있고, (나)와 (다)의 유전자는 모두 X염색체 위에 있다.

- 표는 모든 가족 구성원의 성별과 (가)의 유전자형, (나)와 (다)의 발현 여부를 나타낸 것이다. ㉠과 ㉡은 서로 다르다.

 

구성원	성별	(가)	(나)	(다)
아버지	남	AA	O	O
어머니	여	㉠	X	?
자녀1	남	㉠	X	X
자녀2	여	㉡	X	O
자녀3	?	?	O	X

 

이에  대한 설명으로 옳은 것만을 다음 보기에서 있는대로 고르시오. (단, 돌연변이와 교차는 고려하지 않는다.)

ㄱ. (나)는 우성 형질이다.

ㄴ. 자녀 3은 남자이다.

ㄷ. 자녀 3의 동생이 태어날 때, 이 아이의 (가)~(다)의 표현형이 모두 아버지와 같은 확률은 $ \frac{1}{8} $ 이다.

 

이 문제에 대해 한번 생각해 보도록 합시다. 아래의 접은 글을 열기 전에 한번 이상 꼭 생각해 보세요

 

 

1. 먼저 차근하게 자료를 살펴보면서 풀이 전략을 세우자

 

우선은 문제의 조건을 머리속에 정리해 봅시다. 첫번째 문장에서 얻을 수 있는 조건은

 

대립유전자가 A와 a 두개인데 유전자형이 다르면 표현형이 다르다라고 되어 있습니다.

 

즉 AA, Aa, aa 이 세 표현형이 다 다르므로 형질 (가)는 바로 중간 유전이라는 사실을 파악할 수 있죠.

 

그 사실을 머리속에 두시고 바로 표를 봅니다. 

 

2. 표를 보면서 너무 황당해 하지 말고 실제 가짓수가 많이 없다는 점을 생각하자

 

여기서 갑자기 ㉠, ㉡으로 표현된 유전형질이 나오는데 쫄지마시고 기껏해봐야 AA, Aa, aa 세개중 하나라는 

 

사실을 잊지 마세요 근데 ㉠=AA일리는 없겠죠?? 왜냐하면 자식들이 전부 AA가 될꺼니까 다른 유형이 나올 

 

지는 못할테니까요 근데 ㉠=aa일리도 없겠죠?? 그러면 자녀들이 전부다 Aa가 될꺼니까 다를수가 없죠

 

따라서 ㉠=Aa일 수 밖에 없습니다. 그럼 열성끼리의 결합은 없는 것이므로 ㉡=AA가 되는거죠

 

그리고 (가)는 상염색체이므로 자녀3이 (가)가 ?이던 성별이 ?이던 이 정보로는 알수가 없죠 

 

이것으로 (가)형질은 어느정도 마무리가 되었습니다.

 

3. 어느정도 유형이 머리속에 들어올때까지는 해보자 다 드러나 있는 (나)부터

 

이제 (나), (다) 형질을 해야 합니다. 문제에서 (나)와 (다) 유전자가 X염색체 위에 있으니까 남자가 따지기가 훨씬

 

편한편입니다. 그리고 열성은 무조건 동형접합이어야 발현이되므로 X가 2개인 어머니를 먼저 잡아봅시다.

 

(나)형질에서 아버지가 발현, 어머니가 발현되지 않았으므로 (나)의 발현인지가 우성인 B라고 가정하면

 

모순이 됩니다. 왜냐하면 아버지의 X는 정상유전이면 전부다 딸들에게 갑니다. 즉 아버지가 유전병 발현이면

 

정상유전이면 딸인 자녀들은 모조리 발현되어야 하는데 자녀2가 여자인데 발현이 안되었습니다. 모순이므로

 

(나)의 발현인자는 열성인 b 입니다. 그리고 아들은 정산 유전일경우 무조건 어머니에게 X를 받게 되는데

 

자녀2가 아들인데 (나)가 발현이 안되었으므로 어머니는 이형접합입니다. Bb를 가진게 되죠 아버지는 bY입니다.

 

4. (다)를 판단해 봅시다. 연관도 고려해 봅시다.

 

(다)를 독립적으로 해서는 결과를 얻을 수 없습니다. 연관이라는 사실을 가지고 같이 움직인다는점을

 

생각하셔야 합니다. 일단 자녀1을 보면 어머니에게 B와 함께 (다)에 대한 정상유전인자를 받았습니다.

 

자녀 2도 어머니 한테서 b를 받을 수 없으므로 B와 함꼐 (다)에 대한 정상유전인자를 받았습니다.

 

근데?? 자녀 2에서는 (다)가 발현되었습니다. 이유는 자녀2는 딸이라

 

아버지한테서 X염색체를 하나 더 받기 때문입니다. 그럼 아버지에게 정상보다 우성인 발현인자가 있다는

 

판단이 가능합니다.  즉 (다)는 발현인자가 우성입니다.

 

아버지는 bDY, 어머니는 Bd/bd의 X염색체를 가지고 있다고 판단이 됩니다.

 

5. 정답 풀이

 

이제 어느정도 다 파악한거 같으니 선택지를 판단해 보도록 합시다.

 

ㄱ - 틀렸습니다. (나)는 열성형질입니다.

ㄴ - 자녀 3에 대한 성별을 물었습니다. 자녀 3이 여자라면 (다)가 모순입니다. (다)의 형질이 반성 우성 유전인데 그렇게 되면 자녀3도 무조건 (다)의 형질이 발현되어야 하기 때문이죠. 그래서 (다)는 아들이어야 합니다. 남성맞습니다.

 

ㄷ- 아버지는 AA bDY, 어머니는 Aa Bd/bd의 유전자형을 가지고 있습니다.

(가)형질이 아버지와 같을 확률은 어머니에게서 A를 받을 확률과 같아야 하므로 $/frac{1}{2}$ 입니다.

(나)와 (다)는 연관되어 있으므로 동시에 판단해 봅시다. 아버지 쪽에서는 bD와 Y 어머니 쪽에서는 Bd나 bd를

줄 수 있습니다. 동생이 Y를 받을때는 BdY나 bdY가 되는데 이는 (나)와 (다)가 둘다 발현되지 않습니다. 그래서 아버지에게서  bD를 받고 어머니쪽에서 bd를 받는경우만 (나)와 (다)가 모두 발현하게 되므로 확률은 $/frac{1}{4}$

 

동시에 발생하므로  

 

$ \frac{1}{2} x \frac{1}{4}= \frac{1}{8} $ 에서  $ \frac{1}{8} $이 맞습니다.