F2의 분산량은 88, P1의 분산량은 42, P2의 분산량은 46 F1의 분산량은 44일 때 F2세대에서의 유전력은?
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정답과 해설 보기
정답 ② · 유전력(광의의 유전력)은 F2 세대 분산 중 유전에 의한 변이가 차지하는 비율을 의미하며, 공식은 (F2 분산 - 환경 분산) / F2 분산 입니다. 여기서 환경 분산은 F1 분산(44)으로 추정할 수 있습니다.
개념 한 쪽
종자기사 유전력의 선발 — 유전력 계산과 양적 형질
유전력은 형질 변이 중 유전적 요인이 차지하는 비율을 나타내며, 양적형질과 폴리진 모델, 환경분산의 역할을 이해해야 선발 전략을 세울 수 있다.
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시험에 이렇게 나온다
출제기준 단원 「유전력의 선발」의 공개 문제 3개를 묻는 꼴별로 나누면 이렇습니다.
| 묻는 꼴 | 문제 수 | 무엇을 묻나 |
|---|---|---|
| 분산값으로 유전력 계산 | 1 | F2와 F1 분산을 이용해 유전력을 계산하는 절차 |
| 동형접합 교배의 분산 해석 | 1 | 동형접합 부모 교배의 F1 분산 원인을 판별 |
| 양적형질의 특성 판별 | 1 | 양적형질의 유전자수와 환경영향 특징을 구분 |
뜻
유전력(Heritability)은 형질의 총분산 중에서 유전분산이 차지하는 비율로 정의한다. 수식으로는 h^2 = Vg / Vp이며, 총분산 Vp는 유전분산 Vg와 환경분산 Ve의 합으로 표현한다. 따라서 환경분산이 커지면 동일한 유전분산이라도 유전력은 낮아진다.
양적형질은 키나 무게처럼 연속적으로 측정되는 형질로, 다수의 유전자(polygene)가 누적하여 나타나며 환경 영향을 크게 받는다. 이 때문에 양적형질에서는 폴리진 모델과 환경요인의 분리·추정이 중요하다. 질적형질과 대비하여 '연속성'과 '다수 유전자 관여'를 핵심 특징으로 인식해야 한다.
유전력 계산 문제에서는 분산 값의 의미를 정확히 구분해야 한다. 실무적 계산에서 환경분산은 유전적으로 균일한 집단의 분산(예: F1 세대 분산)으로 추정할 수 있다. 이 추정을 통해 F2의 총분산에서 환경분산을 빼면 유전분산을 얻을 수 있고, 이를 다시 F2 총분산으로 나누어 유전력을 구한다.
유전력이 낮은 형질은 환경 영향이 커서 선발에 의해 빠르게 개선되기 어렵다. 반대로 유전력이 높으면 형질 차이의 상당 부분이 유전 요인에 기인하므로 조기 선발이 유리하다. 따라서 선발 전략은 형질의 유전력 크기에 따라 달라져야 한다.
예제
예제 1 — 환경분산이 유전분산의 3배일 때: Ve = 3Vg 라고 두면 Vp = Vg + Ve = 4Vg 이다. 따라서 유전력 h^2 = Vg / Vp = Vg / 4Vg = 0.25로 계산된다. 결과적으로 형질 변이의 25%만이 유전적 요인에 기인한다고 해석한다.
예제 2 — F2 분산과 F1 분산으로 유전력 계산: 문제에서 F2의 분산이 88, F1의 분산이 44로 주어지면 환경분산은 F1 분산으로 추정한다. 유전분산은 Vg = Vp(F2) - Ve = 88 - 44 = 44가 되고, 유전력은 h^2 = 44 / 88 = 0.5가 된다. 이 계산에서는 F1을 환경분산 추정값으로 사용한다는 전제를 명확히 해야 한다.
대표 기출 3문항
동형접합체인 교배친간 교배한 F1 개체들이 보이는 분산은?
- 환경분산
- 유전분산
- 환경분산과 유전분산
- 유전분산 중에서 상가적 분상
정답과 해설 보기
정답 ① · 동형접합체끼리 교배하여 얻어진 F1 개체들은 유전자 구성이 모두 동일합니다. 즉, 두 친의 유전자형이 완벽히 순계이므로 F1 세대는 유전적으로 균일할 뿐만 아니라 분리가 일어나지 않습니다.
동형접합체 교배 F1은 유전적으로 균일하므로 분산은 환경 요인에만 기인한다.
양적형질(量的形質)에 대하여 바르게 설명한 것은?
- 양적형질은 색깔이나 모양을 나타내는 형질이다.
- 양적형질의 변이는 대립변이(對立變異)를 나타낸다.
- 양적형질은 주로 polygene이 지배한다.
- 양적형질의 변이는 환경의 영향을 받지 않는다.
정답과 해설 보기
정답 ③ · 문항은 양적형질의 특징을 올바르게 설명한 것을 묻고 있다. 양적형질은 여러 유전자(polygene)의 누적 효과에 의해 나타나며 연속적인 변이를 보이고 환경의 영향도 크게 받는다.
양적형질은 다유전자(polygene)의 additive 효과로 나타나며 환경 영향도 크게 받는 연속적인 변이를 보인다.
자주 묻는 물음
- 유전력과 광의의 유전력은 어떻게 다른가?
- 유전력(h^2)은 보통 협의의 유전력(개체 내 가법적 유전분산 비율)이나, 광의의 유전력(H^2)은 유전분산 전체를 총분산으로 나눈 비율로 이해되며 문제마다 어떤 정의를 사용하는지 확인해야 한다.
- 유전력을 계산할 때 환경분산은 어떻게 추정하나?
- 환경분산은 유전적으로 균일한 집단의 분산으로 추정하는 방식을 흔히 사용한다. 예를 들어 F1처럼 유전적으로 동일하다고 간주되는 집단의 분산을 환경분산으로 간주하여 계산에 활용한다.
- 유전력이 낮은 형질은 선발에 불리한가?
- 유전력이 낮으면 환경 영향이 커서 선발로 얻는 개선 효과가 작다. 따라서 유전력이 낮은 형질에는 환경 관리나 반복평가 등 다른 전략을 병행하여야 한다.
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