개념 한 쪽
양적 형질은 여러 유전자의 합과 환경영향으로 연속적인 변이를 보인다. 분산은 표현형 변이의 구성 요소를 나타내고, 유전력은 그 중 유전적 기여의 비율을 뜻한다. 유전분산의 구성과 유전력의 크기는 선발 방법과 육종 전략을 결정한다.
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출제기준 단원 「평균과 분산」의 공개 문제 3개를 묻는 꼴별로 나누면 이렇습니다.
| 묻는 꼴 | 문제 수 | 무엇을 묻나 |
|---|---|---|
| 수량성 육종의 선발 방법 판단 | 1 | 환경영향이 큰 형질에 적합한 선발 전략을 고르기 |
| 유전적 분산의 고정 가능성 판단 | 1 | 어떤 분산 성분이 유전적으로 고정되는지 가리기 |
| 넓은 뜻 유전력 계산 | 1 | 주어진 분산값으로 H²를 계산하여 비율 구하기 |
양적 형질은 키나 수량처럼 여러 유전자가 additive 효과를 통해 합쳐지며 환경 영향도 크게 받는다. 이런 형질은 연속적인 분포를 보이므로 다유전자(polygene)와 환경요인의 상호작용으로 이해해야 한다. 핵심 키워드는 '다유전자', '연속변이', '환경영향'이다.
분산은 표현형 분산(VP)을 포함하여 유전분산(VG)과 환경분산(VE)으로 나뉜다. 유전분산은 다시 상가적 효과에 의한 분산(VD)과 우성효과에 의한 분산(VH) 등으로 구성된다. 상가적 효과는 유전적으로 고정되어 자손에게 전달될 가능성이 크므로 육종에서 중요하게 고려한다.
유전력(heritability)은 표현형 변이 중 유전적 요인이 차지하는 비율로 정의한다. 넓은 뜻의 유전력(H²)은 VG/VP로 계산하며, VG는 VD+VH 등 유전적 기여의 합이다. 유전력이 크면 표현형이 유전자형을 잘 반영하므로 조기 선발이나 개체선발의 효율이 높아진다. 반대로 유전력이 작으면 환경영향이 커져 계통선발이나 집단선발 등 여러 개체의 평균을 이용한 방법이 유리하다.
유전상관은 두 형질 간의 유전적 공분산을 표준편차로 나눈 값으로, 유전자 연관성이나 다면발현성 때문에 발생한다. 표현형 상관은 유전상관과 환경상관이 혼합된 값이므로, 유전상관과 표현형 상관을 구분하여 해석해야 한다. 육종에서는 유전상관을 통해 한 형질의 개선이 다른 형질에 미치는 영향을 예측할 수 있다.
대표 계산: 표현형 분산(VP)=100, 상가적 효과 분산(VD)=50, 우성효과 분산(VH)=10, 환경분산(VE)=40인 경우 넓은 뜻 유전력 H²를 구한다. VG = VD + VH = 50 + 10 = 60이고 VP = 100이므로 H² = VG / VP = 60 / 100 = 0.6, 즉 60%가 된다. 계산 시 주의할 점은 VE를 유전분산에 포함시키지 않는 것이다.
시험 빈출 함정: 넓은 뜻과 좁은 뜻 유전력을 혼동하는 오류가 자주 발생한다. 넓은 뜻은 VG 전체를, 좁은 뜻은 주로 additive 성분(예: VD 또는 VA)을 기준으로 한다는 점을 구별해야 한다.
수량성을 늘리기 위한 육종방법(다수성 육종)에 대한 다음 설명 중 틀린 것은?
정답 ② · 문제는 수량성 같은 양적 형질을 늘리기 위한 육종 방법에 대한 설명 중 잘못된 것을 찾는 문제이다. 수량성은 여러 유전자에 의해 결정되는 양적 형질(polygene)이고 환경 영향이 커서 보통 유전력이 낮다.
수량성은 유전력이 낮고 환경 영향이 크므로, 계통선발보다 집단선발이 유리한 다수성 육종의 특징이다.
다음 중에서 유전적으로 고정될 수 있는 분산은?
정답 ① · 질문은 어떤 종류의 분산이 유전적으로 고정되어 후대에 전달될 수 있는지를 묻는다. 유전적으로 고정될 수 있는 분산은 개별 유전자의 누적 효과인 상가적(additive) 효과에 의한 분산으로, 이는 자손에게 일관되게 전달될 수 있다.
유전적으로 고정되어 자손에게 전달되는 분산은 유전자 자체의 효과인 상가적 효과에 의한 분산이다.
표현형 분산 100, 유전자의 상가적효과에 의한 분산(VD) 50, 유전자의 우성효과에 의한 분산(VH) 10, 환경변이에 의한 분산(VE) 40인 경우 넓은 뜻의 유전력은?
정답 ④ · 넓은 뜻의 유전력(broad-sense heritability)은 총 표현형 분산(VP) 중 유전에 의해 결정되는 유전적 분산(VG)이 차지하는 비율을 의미하며 공식은 H² = VG / VP 입니다. 유전적 분산(VG)은 상가적 효과 분산(VD)과 우성 효과 분산(VH) 등의 합이므로 VG = 50 + 10 = 60이 됩니다.
넓은 뜻의 유전력은 총 표현형 분산 대비 유전적 분산의 비율로, VG를 VP로 나누어 계산한다.
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