유전학의 역사와 멘델의 유전법칙

소개글

유전학의 역사와 멘델의 유전법칙에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1. 유전학이란?


2. 유전학의 역사와 사례


3. 멘델의 유전법칙


4. 멘델의 재발견


5. 집단유전학과 진화


6. 마무리

본문내용

발현하고 잡종 2세대에서 붉은 꽃, 분홍 꽃, 흰 꽃이 1:2:1로 발현하여 어느 한 쪽 형질이 완전한 우성을 보이지 못하는 경우가 있는데, 이를 불완전 우성이라 한다. 불완전 우성의 경우에도 유전형의 전달은 여전히 멘델의 법칙을 따른다.
다섯 번째론 유전자 연관이다. 유전자 연관이란 여러 유전자가 연관되어 유전형이 발현될 경우에는 독립의 법칙이 지켜지지 않을 수 있다. 양적 형질 위치를 보이는 사람의 피부색과 같은 유전 형질은 수 많은 유전자가 연관되어 발현하기 때문에 독립의 법칙이 지켜지지 않는다.
마지막으로 중간 유전이다. 중간 유전이란 대립 형질의 유전자 사이의 우열 관계가 불완전하여 유전자형이 잡종일 경우 중간 형질이 나타난다. 이 때, 대립 유전자 사이의 우열 관계가 불완전하여 우열의 법칙에 어긋나고, 잡종 제 2대에서 유전자형과 표현형의 분리비가 일치한다.
예를 들어, 분꽃의 꽃 색깔의 경우, 붉은색 분꽃의 유전자형을 RR이라 하고 흰색 분꽃의 유전자형을 WW라 할 때, 이들의 생식 세포의 유전자형은 각각 R과 W가 된다. 이 두 생식 세포가 결합하여 생긴 잡종 제 1대(F1)의 유전자형은 RW(잡종)이며, 분홍색으로 표현된다. 또한, 잡종 제 1대의 생식 세포인 R,W를 사화 수분시키면 잡종 제 2대(F2)에서 붉은색(RR):분홍색(RW):흰색(WW)=1:2:1로 나타난다.
이러한 멘델의 유전법칙이 세상에 널리 알려지면서 여러 과학자들이 멘델의 유전법칙과 진화론의 연관성을 연구하여 진화는 후천형질이 아닌, 유전자의 변화임을 발견하고, 진화가 어떻게 자식세대에 유전되는지를 잘 설명하면서 멘델의 유전법칙으로 다윈이 풀어내지 못한 진화의 유전 원인을 설명하였다. 위에서 예를 든 완두콩의 우성과 열성의 발현은 "멘델의 제1법칙"으로 알려져 있다.
멘델의 실험이 알려지자 과학자들은 그 원인을 밝히기 위해 노력하여 DNA의 서열인 유전자가 이에 관여한다는 것을 알게 되었으며, 멘델의 유전법칙이 세상에 널리 알려지면서 여러 과학자들이 멘델의 유전법칙과 진화론의 연관성을 연구하여 진화는 후천형질이 아닌, 유전자의 변화임을 발견하고, 진화가 어떻게 자식세대에 유전되는지를 잘 설명하면서 멘델의 유전법칙으로 다윈이 풀어내지 못한 진화의 유전 원인을 설명하였다.
특이한 유전질환을 앓고 있는 가계도의 경우 우성 유전 또는 열성 유전을 판별할 수 있다. 인류유전학자들은 종교적인 이유로 미국 펜실베이니아 주의 특정 지역에 모여사는 아만파 신도들과 같이 고립 생활을 하는 집단을 대상으로 열성 유전을 연구한다. 멘델의 유전 법칙은 모든 생물에서 발견되며 사람의 가계도에서도 확인할 수 있다.
4. 멘델의 재발견
멘델의 논문은 맨 처음 주목받지 못했다. 당시 생물학은 많은 부분이 미지의 영역으로 남아있었으며, 멘델 스스로도 자신의 실험을 모든 종의 유전형질로 일반화 시킬수 있다고 생각하지는 않았다.
1900년 무렵 휘호 더프리스, 카를 코렌스, 에리히 폰 체르마크와 같은 유럽의 과학자들이 잇달아 멘델의 유전법칙을 재발견하였다. 더프리스는 처음 호흡·생장 등의 식물생리학의 연구에 종사하다가 원형질 분리를 발견(1877)하였다. 뒤에 식물 잡종에 대한 연구를 하여, 달개비의 교잡 실험에 의하여 1900년 멘델의 유전법칙을 재발견한 3사람 중의 한 사람이 되었다.
1901년, 큰달맞이꽃의 교잡 실험에서 진화의 요인이 돌연변이에 있다는 설을 발표했다. 그리고 그는 자신의 연구 논문 각주에 멘델의 실험 결과를 바탕으로 한 것임을 명기 하였다. 코렌스는 더프리스의 논문을 참조하였음을 밝히고 있다. 그러나 체르마크는 자신이 독자적으로 법칙을 발견하였다고 여겼다.
5. 집단 유전학과 진화
집단유전학에서는 집단에서 나타나는 대립형질 발현빈도가 세대가 지남에 따라 변화하여 일정 세대가 되면 하나의 형질만이 살아남는 고착현상을 보인다는 것을 관찰하였다. 집단유전학은 이러한 고착의 원인을 찰스 다윈의 자연선택에 의한 진화 압력으로 설명하고 있다. 즉, 다양한 대립 형질 가운데 보다 환경에 적응하기 유리한 형질을 가진 개체가 더 많은 자손을 남길 것이고 이것이 반복되면 결국 어느 시점에서는 집단 내에서 하나의 형질만이 남게 될 것이다. 물론 이 외에도 유전자 부동, 유전자 이동, 인위적 선택 등이 생물 집단의 대립형질 빈도 변화에 영향을 준다.
자연선택이 일어나는 가운데 세대가 거듭되어 많은 시간이 흐르면 결국 환경에 가장 적합한 형질을 갖는 집단으로 변화하는 적응이 이루어진다. 처음에는 같은 생물종이었다 하더라도 서로 다른 환경에 격리되어 다른 방식으로 적응된다면 결국 다른 종으로 분화될 것이다. 진화는 이와 같이 생물이 환경에 적응하여 분화하는 현상이다.
최근에는 서로 다른 종들 사이의 유전형질 전달로 인해 유전자가 변화하는 수평적 유전자 이동역시 중요한 개념으로 자리 잡고 있다. 그중에서 유전자 부동이 자연선택과 함께 진화의 원인으로 작용하는데, 유전자 부동이란 유전자의 대립형질의 발현은 순전히 통계적인 것으로 나타나며 실제 대립형질 발현빈도는 무작위 행보를 보이는데 이를 유전자 부동이라 한다.
그리고 진화에서 돌연변이로 인한 유전자 변화는 유전형질의 변화로 나타나며 자손에게 유전되며, 자연환경에서 일어나는 돌연변이는 대부분 전체 게놈에서 극히 작은 부분만을 변화시킬 뿐이다.
노랑초파리를 대상으로 한 인위적인 돌연변이 실험에서 나타난 돌연변이의 70%는 개체에 해롭게 작용하였고 나머지 돌연변이는 중립적이거나 유리하였다.
6. 마무리
오늘날 우리 지구상에 수많은 생명들이 존재하지만, 유전학의 기반 위에서 다양한 모양과 형태를 가지고 자손 대대로 종속이 보존되고 유지되어가는 현상들이 유전학의 학문위에서 더욱 경이롭고 신비롭게 다가온다. 수많은 유전학자들의 노력 끝에 오늘날 게놈 지도까지의 단계까지 와 있다고 한다. 우리의 유전자에 대한 연구는 앞으로도 계속 이뤄질 것이고, 결국에는 인간이 모든 생명체의 유전자의 비밀을 모두 밝혀내리라 생각한다.
출처: 위키백과, 네이버 캐스트, 유전학의 이해(개념과 원리)책, www.koreagenome.kobic.re.kr (한국인 유전체 서열정보 사이트)

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