생명 감수분열 질문

Question

정답은 ㄱ,ㄴ,ㄷ인데  B가 ㄴ인 경우는 왜 안 되는거에요??

기구한 심술두꺼비 · Accepted Answer

우선 문제 발문에서 ㄱ과 ㄹ은 대립유전자라고 언급했으므로 ㄴ과 ㄷ도 대립유전자가 됩니다. 그리고 그림에서는 G1기 세포(2nx1)와 감수 2분열 중기 세포(nx2) 그리고 생식세포(nx1)만이 제시되어 있습니다. 따라서 문제에서 제시된 그림에 따르면 감수 1분열 중기 세포나 G2기 세포(2nx2)와 같이 상동에 복제된 염색체가 없으므로 ㄴ+ㄷ이 4가 되는 것은 불가능합니다. 또한 (다)에서 A와 B를 모두 가진다는 것은 대립쌍인 ㄴ과 ㄷ이 어떤 대립쌍인지 상관없이 둘 중 하나는 최소 1이상이라는 것입니다. 따라서 ㄴ+ㄷ 즉 b는 2입니다. 이어서 ㄴ+ㄷ이 2인 세포는 (혹시 홍준용 선생님 강의를 들으셨다면) ‘숫자‘에 의해 III번 세포가 될 수 없습니다. 따라서 (가)와 (다)는 생식세포가 아니므로 (나)가 생식세포인 III번 세포가 됩니다. 또한 생식세포에서는 유전자의 합이 어떤 식으로든 4가 될수 없다는 ’숫자’의 논지에 의해 c는 0이되고 따라서 a는 4가 됩니다. 그리고 ㄱ+ㄴ은 서로 다른 대립쌍끼리의 합이며 2+2로밖에 쪼갤 수 없는 수입니다. 위에서와 같이 본 문제에는 감수 1분열 중기 세포가 제시되어 있지 않았기에 (가)가 I번 세포가  된다면 유전자를 동형접합성으로 갖게 되므로 ㄱ+ㄴ이 0이 될 수 없습니다. 그리고 생식세포에서는 ‘숫자‘에 의해 2가 나올 수 없으므로 (가)는 II번세포, (다)는 I번 세포가 됩니다.

기구한 심술두꺼비 · Answer

이제 질문자분이 질문하신 내용과 관련된 부분입니다.
우선 (나)에서 ㄱ+ㄴ+ㄷ+ㄹ이 1이고 A가 있습니다. 즉, ㄷ과 ㄹ 중 어떤 것이 A더라도 해당 세포에서는 B와 b는 존재하지 않습니다. 따라서 B와 b는 성염색체에 있음을 알 수 있고, 서로 다른 2개의 염색체에 있다고 발문에 있으므로 A와 a는 상염색체에 있음을 알 수 있습니다. 그리고 (다)는 G1기 세포인데 ㄴ+ㄷ의 합이 2이므로 ㄴ과 ㄷ은 각각 한개씩 있는 상염색체 유전자임을 알 수 있습니다. (만약 ㄴ과 ㄷ 중 하나만 동형접합성으로 가졌다면 (가)에서 ㄱ+ㄴ의 값이 2가 나올 수 없습니다) 이어서 (가)에서는 ㄱ+ㄴ이 2 이므로 ㄱ을 2개 ㄴ을 2개 가집니다. 그리고 옆에서 ㄴ+ㄷ이 2 이므로 ㄴ을 2개 ㄷ을 0개 가집니다. (가)는 II번세포 즉, 감수 2분열 중기(nx2)세포이므로 (가)에서는 ㄱ 2개 ㄴ 2개 ㄷ과 ㄹ을 가지고 있지 않음을 알 수 있습니다. 그렇다면 II번 세포가 아닌 다른 감수 2분열 중기 세포를 임의로 H세포라고 정해보겠습니다. II번에서 ㄱ과 ㄴ을 2개씩 가지므로 H에서는 ㄷ과 ㄹ을 가집니다. 그런데 ㄴ과 ㄷ은 상염색체에 있고 ㄱ과 ㄹ은 성염색체에 있으며 그림에서 정자가 형성되므로 이 사람은 Y염색체를 가져야 하기에 모두 0인 유전자가 있어야 합니다. ㄴ과 ㄷ은 상염색체 유전자이므로 항상 없는것이 불가능하기에 
ㄱ과 ㄹ 중 하나는 항상 0입니다. 그런데 아까 (나)에서 ㄷ+ㄹ이 1이였습니다. 반대쪽 세포인 II번 세포에서는 ㄱ 2개 ㄴ 2개를 가지므로 아래 생식세포에서는 ㄱ 1개 ㄴ 1개를 가집니다. 아까 위에서 ㄴ과 ㄷ을 이형접합으로 한개씩 가진다를 증명했기에 H에는 반드시 ㄷ이 2개가 있어야 합니다. 그렇다면 III에서 ㄷ한개를 반드시 가지기에 ㄹ은 0이 되고, 반대편 생식세포에서 ㄱ과 ㄴ이 한개씩 있었으므로 ㄹ이 바로 Y염색체가 됩니다. 그리고 (다)에서는 B를 가진다고 되어있으므로 이 세포는 B를 반드시 어딘가에 가집니다. 따라서 b가 Y이고 항상 0이 나오는 세포인 ㄹ입니다. 그리고 (나)에서 ㄷ+ㄹ이 0인데 ㄹ은 Y유전자이므로 ㄷ이 A, ㄴ이 a입니다. 정리하면, ㄱ=B, ㄴ=a, ㄷ=A, ㄹ=Y(b)입니다.

기구한 심술두꺼비 · Answer

선지는 따로 풀지 않고, 왜 ㄴ이 B가 될수 없는지 정리해드리겠습니다. 사실 위에서 모두 증명은 되었는데 줄글을 읽기 쉽지 않은게 사람 심리이니깐요. 우선 위에서 ㄷ+ㄹ이 1이고 ㄱ+ㄴ+ㄷ+ㄹ이 1이며 A를 가지므로 (나)세포에서는 DNA상대량이 ㄱ과 ㄴ은 0, 그리고 ㄷ과 ㄹ중 하나가 1임을 알 수 있습니다. 어떤 방식으로든 ‘유무‘에 의하여 성염색체가 반드시 존재해야 하는데 해당 (나)세포에서는 A를 가집니다. 즉, 이 세포에서는 A이외의 세포는 아무것도 가질 수 없습니다. 그렇다면 대립유전자 중 하나라도 존재하는 A는 상염색체 유전자가 되고, B와 b는 성염색체 유전자가 됩니다. 그리고 위에서 ㄴ과 ㄷ이 상염색체에 있는 유전자임을 증명했습니다.(다시 증명하면 너무 길어질까하여..) 따라서 ㄴ과 ㄷ이 상염색체에 있다는 것은 A와 a가 ㄴ과 ㄷ을  순서없이 나타낸 것이라는 것과 동치가 됩니다. [A와 a가 상염색체 유전자이므로 ㄴ과 ㄷ을 순서없이 나타낸것이다<=>ㄴ과 ㄷ이 상염색체에 있으므로 상염색체 유전자인 A와 a를 순서없이 나타낸 것이다] 이와 같은 필요충분요건이 됩니다. 따라서 질문자님의 ’B가 왜 ㄴ이 될 수 없나요?‘라는 질문은 사실 성립될 수 없는 질문입니다.(놀리는거 아닙니다) 
 이해가 되셨나요? 혹시 잘 이해가 안가신다면 부분이 이해가 잘 안가는지 알려주시면 자세히 설명 해드리도록 하겠습니다. 또한 답변이 조금 늦을 수 있는 점 양해부탁드립니다.
긴 해설 읽어주셔서 감사합니다!

기구한 심술두꺼비 · Answer

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