[생1 오늘의 기출] 복대립 문제는 이렇게 풀어야 합니다 <201113>
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안녕하세요! 생명과학 1 과목을 가르치고 있는 하드워커입니다.
실제로 제가 문제를 어떻게 풀고, 어떻게 설명하는지 보여드리는 컨텐츠인 ‘오늘의 기출’ 2번째 문제입니다.
제가 보여드리는 풀이는 문제를 가장 빠르게 푸는 방법이 아닐 수도 있습니다.
하지만 논리적으로 비약 없이, 발상을 최소화해서 풀 수 있는 풀이를 보여드리려고 합니다.
그럼 시작해보겠습니다!
오늘 다룰 문제는 2020학년도 수능 13번 복대립 유전 문제입니다.
사실 이 문제처럼 동물의 유전을 다루는 문제는 앞으로 더 이상 출제되지 않을 가능성이 높지만,
1. 복대립 유전 문제 풀이의 기본을 다질 수 있는 중요한 문제라는 점
2. 이 문제의 1 : 1, 2 : 1 : 1 조건과 같은 비율 조건을 1/2, 1/4과 같은 확률 조건으로 바꾸기만 하면 사람의 유전에서도 충분히 출제될 수 있는 문제라는 점
때문에 이 문제를 풀이해보려고 합니다.
일단 표를 해석해보면, A > B = D > E 이고, B는 황색 유전자이며, BD는 회색을 나타낸다는 것을 알 수 있습니다.
우리는 A, D, E 유전자가 각각 갈색, 녹색, 자주색 중 어떤 표현형을 나타내는지 알아내야 합니다.
이 문제를 풀 수 있는 방법은 굉장히 많습니다.
이 시험(20수능)이 출제되었을 당시 제가 현역이었는데요, 많은 학생들이 두 번째 교배에서 갈색이 비율이 2니까 갈색이 가장 우성(A)이겠지~ 하고 문제를 풀었습니다.
결과적으로 맞는 이야기입니다. 실제로 그래서 이 문제 정답률도 그리 낮지 않았구요.
그렇지만 공부에는 전혀 도움이 되지 않는 풀이입니다.
이런 풀이는 시험장에서 논리적인 풀이가 막혔을 때 해야 하는 풀이입니다. (물론 귀류를 쓸 때는 갈색이 A라고 하는 것이 가장 유리합니다.)
그럼 어떻게 풀어야 할까요?
일단 저는 우열 관계가 분명하지 않은 복대립 유전에서 활용할 수 있는 명제로 ‘자손의 표현형이 3종류 이상이면 부모의 유전자형은 모두 이형 접합이다’라는 명제 하나만 가르칩니다. (부모에 동형 접합이 있다면 자손이 3종류 이상 나오지 않으니까요!)
물론 명제를 더 만들어낼 수는 있겠지만, 세부적인 명제가 큰 의미는 없다고 생각합니다.
그렇기 때문에 두 번째 교배에서 부모의 황색과 갈색은 모두 이형 접합이라는 것은 알 수 있습니다. B가 황색 유전자니까, 황색 개체인 부모는 BE가 되겠네요.
여기까지는 기본 세팅이고, 풀이를 세 가지로 나누어서 제시해 보겠습니다.
1) 최열성 표현형을 이용하는 풀이
복대립에서는 쓸 수 있는 명제가 별로 없기 때문에, 최열성(가장 열성) 표현형을 이용하는 것이 중요합니다.
최열성 표현형을 가지는 개체의 유전자형은 일반적으로 동형 접합이기 때문입니다.
이 문제에서는 갈색, 자주색, 녹색 중 하나가 최열성 표현형(E)이기 때문에, 이 중 하나는 유전자형이 EE일 때만 나타날 수 있는 표현형입니다.
그런데 두 번째 교배에서 부모의 갈색은 이형 접합이라고 했으니 갈색은 최열성 표현형이 될 수 없습니다.
또한 첫 번째 교배에서 부모에 회색(BD)이 있으니 자손인 자주색은 EE(최열성)가 될 수 없습니다.
따라서 최열성 표현형(E)은 녹색이 됩니다.
첫 번째 교배에서 부모가 회색(BD)과 녹색(EE)이므로 자손의 자주색은 표현형이 D인 개체가 갖는 표현형이 되겠네요. 남은 갈색은 A가 되겠습니다.
선지 풀이는 생략하고, 다른 풀이도 보여드리겠습니다.
2) 최우성 표현형을 이용하는 풀이
최열성 표현형과 마찬가지로, 복대립에서는 최우성(가장 우성) 표현형을 이용하는 것도 중요합니다.
최우성 유전자를 하나라도 가지면 일반적으로 표현형이 최우성이 되기 때문입니다.
이 문제에서는 최우성 유전자인 A를 가지면, 무조건 표현형이 A가 됩니다.
첫 번째 교배에서 부모의 녹색이 A를 가졌다면, 자손에도 표현형이 A인 녹색이 나왔을텐데, 자손에는 녹색이 나오지 않으므로 녹색은 최우성 표현형이 아닙니다.
또한 두 번째 교배에서 자손의 자주색이 A를 가졌다면, 부모에도 표현형이 A인 자주색이 있었을텐데, 부모에는 자주색이 없으므로 자주색도 최우성 표현형이 아닙니다.
따라서 최우성 표현형(A)은 갈색이 됩니다.
이후 풀이는 생략하고 다음 풀이도 보여드리도록 하겠습니다.
3) 공동 우성인 우열 관계를 이용하는 풀이
정석적인 풀이는 위의 1번, 2번 풀이겠지만, 다른 풀이도 하나 보여드리겠습니다.
H = R > T 일 때, 자손의 표현형이 4가지가 될 수 있는 경우는 HTⅹRT 뿐이라는 것을 기억하고 있다면 활용할 수 있는 풀이입니다.
두 번째 교배에서 부모는 모두 이형 접합이었고, 황색 개체는 BE였죠.
그런데 자손에 회색(BD)이 있기 때문에, 부모의 갈색 개체는 D를 가져야 합니다.
이 갈색 개체는 이형 접합이기 때문에, AD, BD, DE 중 하나여야 합니다.
BD는 회색이니까 불가능합니다.
그런데 만약 이 개체가 DE라면 부모가 BE와 DE가 되어 자손이 4가지가 되어야 하기 때문에 이 개체는 DE가 될 수 없습니다. B = D > E 이니까요!
그래서 이 갈색 개체는 AD, 즉 갈색이 A가 됩니다.
이 풀이들 말고도 여러 가지 풀이가 있습니다.
이 문제를 통해서 배워가야 할 것은 복대립 유전 문제에서 최열성이나 최우성 표현형을 이용하는 태도는 매우 중요하다는 것입니다.
여러 논리적인 풀이들을 공부해보시고, 복대립 유전에 대해서 조금 더 잘 알아가셨으면 좋겠습니다.
감사합니다!
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