[생1] 비분리 칼럼 + 교재 무료 나눔 이벤트

안녕하세요. 오늘은 [22.09.19]를 풀어보며, X 염색체 비분리를 추론하는 간단한 태도에 대해 하나 소개하겠습니다. 칼럼을 잘 읽으시고 이벤트 참여해주시면, 다섯 분께 제 생명과학 1 교재 OBSERVE와 DECODE Part 1 중 원하시는 교재 한 권을 무료로 드리겠습니다! 자세한 이벤트 참여 방법은 아래를 참고해주세요!

먼저 X 염색체 유전은 다음과 같은 특징을 가지고 있습니다.

 위 특징을 인지한 상태로, X 염색체 비분리가 일어난 [22.09.19]를 한 번 살펴봅시다.

 (가)~(다)를 결정하는 유전자는 모두 X 염색체에 존재하고 있으며, 자녀 3과 4의 성별이 다르다고 합니다. 자녀 3과 4중 한 명은 부모의 + 비분리 세포(염색체 수 24)와 - 비분리 세포(염색체 수 22)가 만나서 태어난 아이라고 합니다.

 이 문항을 학생들이 어떻게 풀어내는지 관찰해보면, (가)의 아버지와 자녀 1의 관계를 이용하여 (가)가 열성 형질임을 먼저 알아내고, (나)와 (다)에 대해서 이리 저리 연관 관계를 맞추다가 귀류를 시작하는 것이 대부분입니다.

 하지만 이 문항 X 염색체 비분리의 특징을 이용하면 손쉽게 풀 수 있습니다. 일단 비분리로 태어난 자손이 남자인지 여자인지부터 결정해봅시다. 

 비분리로 태어난 자손이 남자라면, 누구에게서 + 비분리 세포를 받아할까요? 남자가 태어나기 위해서는 X 염색체와 Y 염색체를 모두 받아야 하니, 아버지의 감수 1분열 비분리로만 아들이 태어날 수 있습니다. 그렇게 된다면, 비분리로 태어난 남자 자손은 아버지와 동일한 X 염색체와 Y 염색체로 구성되기에 아들과 아버지의 (가)~(다)의 표현형이 모두 같아야 하는데, 자녀 3과 4는 모두 아버지와 표현형의 차이가 존재합니다. 따라서 비분리로 태어난 자손은 남자일 수 없습니다. 

 따라서 비분리로 태어난 자손은 여자입니다. 그렇다면 3과 4중 한 명은 비분리로 태어난 여자 자손, 나머지 한 명은 정상 아들임을 알 수 있습니다. 그런데 비분리로 태어난 딸이 감수 몇 분열 비분리로 태어났는지 알 수 있지 않나요?

 먼저 자녀 3과 자녀 4는 아버지와 표현형이 다르기에 아버지의 감수 2분열 비분리로는 딸이 태어날 수 없습니다. (만약 아버지 감수 2분열 비분리로 아버지의 X_CY가 딸에게  X_C X_C 형태로 전달되면, 딸과 아버지의 (가)~(다) 표현형은 완전히 일치해야 합니다.)

 만약 딸이 어머니의 감수 2분열 비분리로 태어나게 된다면, 딸의 표현형은 두 아들 중 한 명의 표현형과 완전히 동일해야 하는데 자녀 2~자녀 4까지 모두 (가)~(다)의 표현형 조합이 서로 다르기에 어머니의 감수 2분열 비분리로 딸이 태어날 수 없습니다.

(이에 대해 부연 설명하자면, 자녀 3과 자녀 4는 모두 자녀 2와 표현형이 다르기에 자녀 2의 X_A 염색체 + 자녀 3과 4 중 정상 아들의 X_B 염색체 = 어머니의 염색체 X_AX_B가 됩니다.  따라서 어머니의 감수 2분열 비분리로 딸이 태어난다면 딸은 X_AX_A 또는 X_BX_B 로  두 아들  X_AY와 X_BY 중 한 명과 반드시 표현형이 일치해야 합니다. )

 따라서 비분리로 태어난 딸은 감수 어머니의 감수 1분열로 태어난 딸임을 알 수 있습니다.

 어머니의 감수 1분열로 태어난 딸이니, 어머니와 유전적 구성이 완전히 같겠죠? 그러니 비정상 딸을 그냥 어머니로 취급해서 문제를 풀어주시면 됩니다.

 자녀 3과 4 중 한 명은 어머니, 한 명은 아들입니다. 만약 자녀 3이 어머니라면, 두 아들의 X 염색체를 합치면 어머니의X 염색체 구성이 될 수 있어야 하는데, (가)의 정상 표현형 X를 2개 합쳐서 어머니가 O를 나타내니 모순입니다.

 따라서 자녀 4가 어머니(감수 1분열 비분리로 태어난 딸)입니다. 

 유전 형질 (가)의 경우 두 아들의 X와 O를 합쳐서 어머니의 X가 나왔으니, 정상 X가 병 O에 대해서 우성입니다.

 유전 형질 (나)의 경우 두 아들의 X를 모두 합치니 어머니는 XX로 동형 접합입니다. 그런데 자녀 1이 (나)를 발현하고 있으니 어머니는 우성 동형이 될 수 없습니다. 따라서 정상 X가 열성, 병 O가 우성입니다.

 유전 형질 (다)의 경우 두 아들의 X와 O를 합쳐서 어머니의 O가 나왔으니, 병 O가 정상 X에 대해서 우성입니다.

 따라서 정답은 5번입니다.

 X 염색체 비분리 문항에서 표현형 정보만을 가지고 누구에게서, 몇 분열 비분리가 일어났는지 정보를 알아낼 수 있는 경우가 많습니다. 그렇기에, 비분리 문항을 풀어내실 때는 무턱대고 유전자형을 정리하면서 연관 해석이나 귀류를 진행하기보다는 누구의 몇 분열 비분리로 비정상 자식이 생성되었는지 표현형 정보만을 가지고 추론하는 과정을 연습해보시길 바랍니다.

[ 교재 무료 이벤트 참여 방법]

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(3) 정답을 맞추신 선착순 다섯 분께 제 교재 OBSERVE 와 DECODE Part 1 중 원하는 교재 한 권을 무료로 보내드립니다!

Q1. 아버지와 어머니 사이에서 P가 태어났다. P는 부모 각각 생식세포 형성 과정에서 성염색체 비분리가 1회씩 일어나 태어난 자손으로 핵형이 정상이다. 다음 표는 아버지와 어머니, P의 형질 (가)~(다) 발현 여부를 나타낸 것이다.

Q2. 아버지와 어머니 사이에서 두 아들과 R가 태어났다. R는 부모 중 한 명의 생식세포 형성 과정에서 성염색체 비분리가 1회 일어나 태어난 자손으로 클라인펠터 증후군을 나타낸다. 다음 표는 아버지와 어머니, 아들 1, 아들 2, R의 형질 (가)~(다) 발현 여부를 나타낸 것이다.

[3모 생1 손풀이] https://orbi.kr/00072600002

[G1기 세포 조건 해석법] https://orbi.kr/00072635163

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