생명과학 고2 생명의 연속성과 다양성 심화

우열 관계와 중간 유전

Q: 우성 대립유전자를 대문자로 쓰는데, 우열이 없으면 어떻게 표기하나요?

불완전 우열이나 공우성처럼 우열이 뚜렷하지 않을 때는 대소문자 대신 R, W나 IA, IB처럼 위 첨자를 붙인 기호를 씁니다. 대소문자 표기 자체가 '한쪽이 다른 쪽을 완전히 가린다'는 뜻을 담고 있기 때문입니다.

Q: 한 형질에 우성 대립유전자가 여러 개일 수도 있나요?

네. 대립유전자가 세 개 이상 있으면 서로 간의 우열 관계가 사슬처럼 정해집니다. 복대립 유전의 ABO식 혈액형이 대표적인 예입니다.

완전 우열(우성 표현형만 발현)과 불완전 우열(이형 접합체가 중간 표현형) 및 공우성 현상을 구분하여 이해한다.

두 대립유전자가 함께 있을 때 한쪽만 드러나면 완전 우열, 중간 표현형이 나타나면 불완전 우열, 두 표현형이 동시에 나타나면 공우성이라고 합니다.

완전 우열은 진한 물감이 연한 물감을 덮어 버리는 것, 불완전 우열은 두 물감이 섞여 중간색이 되는 것, 공우성은 캔버스 한쪽에는 빨강 다른 쪽에는 하양이 따로 칠해지는 것에 가깝습니다.

쉽게 말하면

멘델 유전에서 배운 분리의 법칙은 '유전자가 어떻게 나뉘는가'에 관한 규칙입니다. 그런데 나뉜 유전자가 겉모습으로 어떻게 드러나는가는 별개의 문제입니다. 우열 관계는 바로 이 두 번째 질문에 대한 답입니다.

완전 우열에서는 이형 접합체( $Aa$ )가 우성 동형 접합체( $AA$ )와 겉모습이 똑같습니다. 우성 대립유전자가 만든 단백질만으로도 형질이 충분히 나타나기 때문입니다. 반면 불완전 우열에서는 한 개 분량의 산물로는 부족해서 중간 정도의 표현형이 나옵니다. 붉은 분꽃( $RR$ )과 흰 분꽃( $WW$ )을 교배하면 $F_{1}$ 이 모두 분홍색이 되는 것이 대표적입니다.

공우성은 또 다릅니다. 두 대립유전자의 산물이 모두 만들어져 둘 다 그대로 나타납니다. ABO식 혈액형에서 $I^{A}$ 와 $I^{B}$ 를 함께 가지면 A형과 B형의 중간이 아니라 AB형, 즉 A 응집원과 B 응집원을 둘 다 가진 상태가 됩니다.

중요한 것은 세 경우 모두 유전자 자체는 섞이지 않는다는 점입니다. 분홍 분꽃끼리 교배하면 $F_{2}$ 에서 붉은색·분홍색·흰색이 $1 : 2 : 1$ 로 다시 갈라져 나옵니다. 분홍은 '섞인 색'이 아니라 '두 유전자를 하나씩 가진 상태'일 뿐입니다.

이렇게 나타납니다

예시 1

분꽃의 불완전 우열 — F2에서 1 : 2 : 1

$RW \times RW \to RR : RW : WW = 1 : 2 : 1$

완전 우열이라면 표현형이 $3 : 1$ 이지만, 불완전 우열에서는 이형 접합체가 따로 보이므로 표현형 비가 유전자형 비와 똑같은 $1 : 2 : 1$ 이 됩니다. 표현형만 보고도 유전자형을 알 수 있는 셈입니다.
예시 2

ABO식 혈액형의 공우성

$I^{A}$ 와 $I^{B}$ 는 서로에 대해 우열이 없어 함께 있으면 둘 다 발현됩니다( $AB$ 형). 하지만 둘 다 $i$ 에 대해서는 완전 우성이라 $I^{A} i$ 는 A형입니다. 한 유전자 자리에서 관계에 따라 우열이 있기도 하고 없기도 한 것입니다.
예시 3

겉모습은 우성인데 속은 다르다 — 낫 모양 적혈구

낫 모양 적혈구 빈혈증은 유전자를 두 개 다 가져야 심한 증상이 나타나므로 표현형 수준에서는 열성입니다. 그러나 이형 접합자의 적혈구를 현미경으로 관찰하면 정상 헤모글로빈과 변이 헤모글로빈이 모두 만들어집니다. '무엇을 표현형으로 볼 것인가'에 따라 우열 판정이 달라질 수 있다는 뜻입니다.

완전 우열 · 불완전 우열 · 공우성

구분	완전 우열	불완전 우열	공우성
이형 접합체의 표현형	우성 동형 접합체와 같음	두 표현형의 중간	두 표현형이 동시에 나타남
$F_{1}$ 자가 교배 시 표현형 비	$3 : 1$	$1 : 2 : 1$	$1 : 2 : 1$
표현형으로 유전자형 구분	우성끼리는 구분 불가	전부 구분 가능	전부 구분 가능
예	완두의 둥근 완두콩	분꽃의 분홍색 꽃	ABO식 혈액형의 AB형

자주 하는 오해

불완전 우열은 유전자가 섞이는 것이라고 생각하기

이렇게 생각하기 쉬움분홍 분꽃은 붉은 유전자와 흰 유전자가 섞여 하나가 된 것이다

실제로는유전자는 섞이지 않습니다. 분홍 분꽃은

R

와

W

를 하나씩 따로 가지고 있고, 분홍끼리 교배하면

F_{2}

에서 순수한 붉은색과 흰색이 다시 나타납니다.

섞였다면 되돌릴 수 없어야 합니다. 붉은색과 흰색이 다시 분리되어 나온다는 사실 자체가 유전자가 알갱이처럼 독립적으로 보존된다는 증거입니다. 섞이는 것은 유전자가 아니라 표현형입니다.

불완전 우열과 공우성을 같은 것으로 묶기

이렇게 생각하기 쉬움이형 접합체에서

3 : 1

이 안 나오면 다 불완전 우열이다

실제로는표현형이 '중간'이면 불완전 우열, 두 표현형이 '둘 다' 나타나면 공우성입니다. 분꽃의 분홍색은 중간이지만, AB형은 A와 B의 중간이 아니라 A와 B를 함께 가진 상태입니다.

두 경우 모두 표현형 비가

1 : 2 : 1

로 같아서 숫자만 보면 구별되지 않습니다. 구별은 이형 접합체의 표현형을 실제로 들여다봐야 가능합니다.

선수 개념 — 이걸 먼저 알아야 해요

멘델 유전고2

이후 개념 — 이 개념을 배우면 이어집니다

없음 — 이 개념이 마지막입니다

같은 단원의 개념 — 생명의 연속성과 다양성

자주 묻는 질문

Q1불완전 우열은 멘델의 법칙에 어긋나는 건가요?

아닙니다. 분리의 법칙은 그대로 지켜집니다. 다만 이형 접합체의 표현형이 우성 동형 접합체와 다를 뿐입니다. 멘델의 법칙은 유전자의 '이동' 규칙이고, 우열은 유전자의 '발현' 방식입니다.

Q2우성 대립유전자를 대문자로 쓰는데, 우열이 없으면 어떻게 표기하나요?

불완전 우열이나 공우성처럼 우열이 뚜렷하지 않을 때는 대소문자 대신

R

W

나

I^{A}

I^{B}

처럼 위 첨자를 붙인 기호를 씁니다. 대소문자 표기 자체가 '한쪽이 다른 쪽을 완전히 가린다'는 뜻을 담고 있기 때문입니다.

Q3한 형질에 우성 대립유전자가 여러 개일 수도 있나요?

네. 대립유전자가 세 개 이상 있으면 서로 간의 우열 관계가 사슬처럼 정해집니다. 복대립 유전의 ABO식 혈액형이 대표적인 예입니다.

교육과정 2022 개정 · 고2 생명과학 · 생명의 연속성과 다양성 수록 심화 (교육과정 밖 확장 개념)

출처 교육부 고시 제2022-33호 (2022 개정 교육과정) · NCIC 국가교육과정정보센터

오류 신고하기

한 유전자 자리에 대립유전자가 셋 이상 있으면 어떤 일이 벌어지는지 복대립 유전에서 이어서 보세요.

전체 연결 구조가 궁금하다면

초3~고3 과학 646개 개념의 연결을 한 화면에서 탐색할 수 있습니다.

우열 관계와 중간 유전 지도에서 확인하기 →