Ⅳ-2. 사람의 유전

12. 사람의 유전

정답과 해설

[정답] ②

유전자형이 AaBbDd인 아버지와 AaBBdd인 어머니 사이에서 태어난 ⓐ에게서 나타날 수 있는 표현형은 최대 8가지라고 하였다. 이와 같은 표현형의 수가 나오는 경우는 (가)～(다)를 결정하는 유전자가 각각 서로 다른 상염색체에 있으며, (가)의 표현형이 2가지, (나)의 표현형이 2가지, (다)의 표현형이 2가지가 되어서 2×2×2=8이 되는 경우이다.

해설

(가)의 유전자형은 아버지와 어머니 모두 Aa이므로 이들 사이에서 태어나는 자녀 ⓐ가 가질 수 있는 유전자형은 AA, Aa, aa이며, 표현형이 2가지가 되려면 A는 a에 대해 완전 우성이어서 AA와 Aa의 표현형이 같아야 한다.

(나)의 유전자형은 아버지는 Bb, 어머니는 BB이므로 이들 사이에서 태어나는 자녀 ⓐ가 가질 수 있는 유전자형은 BB, Bb이며, 표현형이 2가지가 되려면 B와 b 사이의 우열 관계가 분명하지 않아서 BB와 Bb의 표현형이 달라야 한다.

(다)의 유전자형은 아버지는 Dd, 어머니는 dd이므로 이들 사이에서 태어나는 자녀 ⓐ가 가질 수 있는 유전자형은 Dd, dd이며, 표현형이 2가지가 되려면 D가 d에 대해 완전 우성이어야 한다.

ⓐ에서 (가)의 표현형이 ㉠와 같을 확률(AA 또는 Aa일 확률)은  [eqn: {3} over {4}]이고, (나)의 표현형이 ㉠와 같을 확률(Bb일 확률)은 [eqn: {1} over {2}]이며, (다)의 표현형이 ㉠과 같을 확률(Dd일 확률)은 [eqn: {1} over {2}]이다.

ⓐ에서 (가)～(다) 중 적어도 2가지 형질에 대한 표현형이 ㉠과 같을 확률은 다음과 같이 구할 수 있다.

(가)～(다)의 표현형이 모두 같을 확률([eqn: {3} over {4} TIMES {1} over {2} TIMES {1} over {2} = {3} over {16}])+(가)와 (나)는 같고 (다)는 다를 확률([eqn: {3} over {4} TIMES {1} over {2} TIMES {1} over {2} = {3} over {16}])+(가)와 (다)는 같고 (나)는 다를 확률([eqn: {3} over {4} TIMES {1} over {2} TIMES {1} over {2} = {3} over {16}])+(가)는 다르고 (나)와 (다)는 같을 확률([eqn: {1} over {4} TIMES {1} over {2} TIMES {1} over {2} = {1} over {16}])이다.

[정답] ④

ㄴ. M자형 이마선이 우성, 일자형 이마선이 열성이므로, M자형 이마선 유전자를 M, 일자형 이마선 유전자를 m이라고 하면, 열성 순종인 일자형 이마선(mm)의 어머니로부터 태어난 B, C와 열성 순종인 일자형 이마선(mm)의 아버지로부터 태어난 D는 M자형 이마선을 나타내지만 유전자형은 Mm으로 이형 접합이다.

해설

ㄷ. A의 유전자형은 mm이고 B의 유전자형은 Mm이므로, 이들 사이에서 태어난 자손의 이마선 유전자형은 Mm, mm이다. 따라서 A와 B 사이에서 M자형 이마선을 가진 여자 아이가 태어날 확률은 [eqn: {1} over {2} TIMES { 1} over { 2} TIMES100=25 %]이다.

ㄱ. 이마선 유전자가 X 염색체 상에 있을 경우, 일자형 이마선을 가진 어머니(X'X')로부터 태어난 아들은 무조건 일자형 이마선을 가져야 한다. 그러나 B의 남자 형제 중 M자형 이마선도 나타나므로 이마선 유전자는 X 염색체 상에 있지 않다.

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[정답] ➃

정상인 부모 사이에서 유전병인 딸(2)이 태어났으므로 유전병 유전자는 정상 유전자에 대해 열성이며, 상염색체에 있다.

해설

ㄴ. 이 가계도에 있는 정상 남녀는 모두 유전자형이 AA*이다.

ㄷ. ⋅2의 동생이 유전병일 확률 : [eqn: {1} over {4}](AA* [eqn: TIMES] AA* → AA, 2AA*, A*A*)

⋅3의 동생이 유전병일 확률 : [eqn: {1} over {2}](A*A* [eqn: TIMES] AA* → AA*, A*A*)

따라서 2와 3의 동생이 모두 유전병일 확률은 [eqn: {1} over {4}][eqn: TIMES] [eqn: {1} over {2}] = [eqn: {1} over {8}], 즉 12.5 %이다.

ㄱ. 유전자 A와 A*가 X 염색체 있으면, 정상인 아버지에게서 유전병을 나타내는 딸이 태어나지 못한다.

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[정답] ➁

(가)를 나타내는 부모 사이에서 정상인 딸(3)이 태어난 것으로 보아 (가)는 우성 형질이고, (가)의 유전자는 상염색체에 있다. 이와 반대로 (나)를 나타내지 않는 부모 사이에서 (나)가 발현된 딸(2)이 태어난 것으로 보아 (나)는 열성 형질이고, (나)의 유전자는 상염색체에 있다.

해설

ㄴ. 3의 아버지는 외할머니로부터 (가)에 대한 열성 유전자(a)를 물려받았고, 2에게 (나) 발현 유전자(b)를 물려주었으므로 유전자형이 AaBb이다. 3의 어머니는 (나) 발현 남자인 아버지로부터 (가)에 대한 열성 유전자(a)와 (나) 발현 유전자(b)를 물려받았으므로 유전자형이 AaBb이다.

⋅Aa × Aa → AA, 2Aa, aa에서 AA와 Aa일 경우 (가)가 발현되므로 3의 동생에서 (가)가 발현될 확률은 [eqn: {3} over {4}]이다.

⋅Bb × Bb → BB, 2Bb, bb에서 bb일 경우에만 (나)가 발현되므로 3의 동생에서 (나)가 발현될 확률은 [eqn: {1} over {4}]이다.

따라서 3의 동생에서 (가)와 (나)가 모두 발현될 확률은 [eqn: {3} over {4}] × [eqn: {1} over {4}] = [eqn: {3} over {16}]이다.

ㄱ. 1에서는 (가)가 발현되지 않았으므로 (가)에 대한 유전자형이 열성 동형 접합이다.

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ㄷ. ㉠의 유전자형은 모두 열성 동형 접합이라고 하였으므로 aabb이다. 2에서 (가)의 유전자형은 이형 접합이라고 하였으므로 2의 유전자형은 Aabb이다.

이 둘 사이에서 태어나는 아이의 (가) 유전자형이 aa일 확률은 [eqn: {1} over {2}](aa × Aa → Aa, aa)이고, (나) 유전자형이 bb일 확률은 1(bb × bb → bb)이다. 따라서 결국 아이의 유전자형이 aabb일 확률은 [eqn: {1} over {2}] × 1 = [eqn: {1} over {2}]이다.

[정답] ➁

A형인 1의 적혈구를 3의 혈장에 넣으면 응집이 되므로 2은 O형이나 B형이고, 1의 적혈구를 4의 혈장에 넣으면 응집이 되지 않으므로 4는 A형 또는 AB형이다. 2의 적혈구를 1의 혈장에 넣으면 응집이 되지 않으므로 2은 O형이고, 4의 적혈구를 1의 혈장에 넣으면 응집이 되므로 4는 AB형이다. A형인 1은 유전자형이 AO이고, 2는 B형이고 유전자형은 BO가 된다.

해설

ㄴ. 유전병 ㉠이 상염색체에 의한 유전일 경우 1은 T*T*, 2는 TT이어야 하는데 4에서 유전병이 나타났으므로 유전병 ㉠은 성염색체에 의한 유전이다. 따라서 3의 유전병 유전자형은 [eqn: rm X ^{T} rm X ^{T*}]이고, 이때 유전병이 나타나지 않았으므로 유전병 유전자 T*는 T에 대해 열성이다. 5도 아버지로부터 T*, 유전자를 물려받으므로 3과 5는 모두 T*를 가진다.

ㄱ. 3은 O형이므로 AB형의 혈장과 응집이 일어나지 않는다.

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ㄷ. 4와 5 사이에서 태어난 자녀의 ABO식 혈액형은 [eqn: rm AB` TIMES `BO` -> `AB,`AO,`BB,`BO]이므로 A형인 아이가 태어날 확률은 [eqn: {1} over {4}]이다. 4의 유전병 유전자형은 [eqn: rm X ^{T*} rmY]이고, 5는 [eqn: rm X ^{T} rm X ^{T*}]이므로 자손의 유전병 유전자형은 [eqn: rm X ^{T*} rm Y TIMES rm X ^{T} rm X ^{T*} -> rm ```X ^{T} rm X ^{T*} , rm ```X ^{T*} rm X ^{T*} ,``` rm X ^{T} rm Y,``` rm X ^{T*} rm Y]이므로 유전병이 나타날 확률은 [eqn: {1} over {2}]이고, 아들일 확률도 [eqn: {1} over {2}]이다. 따라서 A형이며 유전병 ㉠인 아들이 태어날 확률은 [eqn: {1} over {4} TIMES {1} over {2} TIMES {1} over {2} = {1} over {16}]이다.

[정답] ➂

(나)에서 유전병 ㉠이 나타난 1의 유전자형이 A*A*이므로, A*가 유전병 ㉠의 유전자이다. A*A*인 1과 A* 유전자가 없는 2 사이에서 태어난 딸인 5와 6은 1로부터 유전자 A*를, 2로부터 유전자 A를 각각 물려받으므로 유전자형은 A*A이다. 유전자형이 A*A인 5와 6에서 유전병 ㉠이 나타났으므로, 유전자 A*는 A에 대해 우성이다. 따라서 유전병 ㉠이 없는 여자 8의 유전자형은 AA이다. 유전자 A*를 1개 가지는 4로부터 태어난 딸 8이 정상이므로 유전병 ㉠의 유전자는 상염색체에 존재한다. 따라서 1(A*A*)과 2(AA) 사이에서 태어난 7의 유전자형은 A*A이다. 7과 8 사이에서 태어난 남자 아이에서 유전병 ㉠이 나타날 확률은 [eqn: {1} over {2}]이다.

해설

(나)에서 유전병 ㉡이 나타난 3의 유전자형이 B*B*이므로, B*가 유전병 ㉡의 유전자이다. 유전자 B*를 1개만 가지는 여자 1에서 유전병 ㉡이 나타나지 않았으므로 유전자 B*는 B에 대해 열성이다. 그런데 (나)에서 유전자 B*를 1개만 가지는 2에서 유전병 ㉡이 나타났으므로 유전병 ㉡의 유전자는 X 염색체에 존재한다. 따라서 유전병 ㉡이 나타나지 않은 7의 유전자형은 XBY이다.  XB*XB*인 3과 XBY인 4 사이에서 태어난 딸인 8은 3으로부터 유전자 B*를, 4로부터 유전자 B를 각각 물려받으므로 유전자형이 XBXB*이다. 7과 8 사이에서 태어난 남자 아이에서 유전병 ㉡이 나타날 확률은 [eqn: {1} over {2}]이다. 따라서 7과 8 사이에서 태어난 남자 아이에서 ㉠과 ㉡이 모두 나타날 확률은 [eqn: {1} over {2}]×[eqn: {1} over {2}]=[eqn: {1} over {4}]이 된다.

[정답] ➄

ㄱ. 철수는 유전자 P*를 하나만 가지고 어머니는 P*를 2개, 누나와 여동생은 P와 P*를 하나씩 가지므로 유전자 P는 X 염색체에 있다. 그림 (가)에서 염색체 상에 P가 있으므로 (가)는 X 염색체, 즉 성염색체이다.

해설

ㄴ. 염색 분체는 유전자 구성이 동일하므로 ㉠은 P이다. (가)는 철수 여동생의 염색체인데, 어머니는 유전자 P*를 2개 가지므로 여동생의 유전자 P는 아버지로부터 물려받은 것이다.

ㄷ. 누나가 TT를 가지므로 아버지는 T를 가져야 한다. 또한 어머니가 TT를 가지는데 철수가 T*T를 가지므로 철수의 T*는 아버지로부터 물려받은 것이다. 따라서 아버지는 T와 T*를 모두 가진다.

[정답] ⑤

ㄱ. 여자인 2에 A가 2개 존재하므로, 유전병 ㉠에 대한 대립 유전자 A와 A*는 상염색체나 X 염색체에 존재한다. 그리고 A를 갖지 않은 1에서는 유전병 ㉠이 나타나지 않고, A를 2개 갖는 2에서는 유전병 ㉠이 나타나므로, 유전병 ㉠에 대해 A는 유전병 유전자이고 A*는 정상 유전자이다. 따라서 1과 2 사이에서 태어난 딸은 1과 2로부터 각각 A*와 A를 물려받아 유전자형이 AA*인데, 딸에서 모두 유전병 ㉠이 나타나므로 유전병 ㉠은 우성 형질이고 A는 A*에 대해 우성이다. 한편 A를 1개 갖는 남자인 6에서 유전병 ㉠을 갖지 않는 딸(A*A*)이 태어나므로 1의 유전자형은 AA*이다. 남자인 1도 대립 유전자를 2개 가지므로, A와 A*는 상염색체에 존재한다.

해설

ㄴ. 여자인 3에 B가 2개 존재하므로, 유전병 ㉡에 대한 대립 유전자 B와 B*는 상염색체나 X 염색체에 존재한다. B를 2개 갖는 3에서 유전병 ㉡이 나타나지 않으므로, 유전병 ㉡에 대해 B는 정상 유전자이고 B*는 유전병 유전자이다. 만약 대립 유전자 B와 B*가 X 염색체에 존재하고 B가 B*에 대해 우성이라면, 유전병 ㉡이 없는 남자(BY)인 6으로부터 유전병 ㉡이 있는 딸(B*B*)은 태어날 수 없다. 또, 만약 대립 유전자 B와 B*가 X 염색체에 존재하고 B가 B*에 대해 열성이라면, 유전병 ㉡이 있는 남자(B*Y)인 1과 유전병 ㉡이 없는 여자(BB)인 2 사이에서 유전병 ㉡이 없는 딸(BB)은 태어날 수 없다. 따라서 B와 B*는 X 염색체가 아니라 상염색체에 존재한다. 이에 따라 B를 1개만 갖는 4의 유전자형은 BB*이고, 유전자형이 BB*인 4에서 유전병 ㉡이 나타나지 않으므로, B는 B*에 대해 우성이고 유전병 ㉡은 열성 형질이다.

ㄷ. 유전병 ㉠은 우성 형질이므로, 유전병 ㉠이 없는 7의 유전자형은 A*A*이다. 또, 8은 유전병 ㉠이 없는 어머니(A*A*)로부터 A*를 물려받으므로, 유전병 ㉠이 있는 8의 유전자형은 AA*이다. 따라서 7과 8 사이에서 유전병 ㉠이 있는 아이(AA*)가 태어날 확률은 [eqn: {1} over {2}]이다(∵A*A* × AA* → AA*, A*A*). 한편 유전병 ㉡은 열성 형질이므로, 유전병 ㉡이 있는 8의 유전자형은 B*B*이다. 또, 7의 아버지인 5는 B를 1개만 가지므로 유전자형이 BB*이고, 유전병 ㉡이 없는 7의 어머니도 유전병 ㉡이 있는 1(B*B*)로부터 B*를 물려받으므로 유전자형이 BB*이다. 따라서 유전자형이 BB*인 부부 사이에서 태어난 유전병 ㉡이 없는 여자인 7은 유전자형이 BB이거나 BB*이고, 유전자형이 BB일 확률이 [eqn: {1} over {3}]이고 유전자형이 BB*일 확률이 [eqn: {2} over {3}]이다(∵BB* × BB* → 1BB, 2BB*, 1B*B*). 따라서 7과 8 사이에서 유전병 ㉡이 있는 아이(B*B*)가 태어날 확률은 7의 유전자형이 BB*일 확률인 [eqn: {2} over {3}]를 유전자형이 BB*와 B*B*인 부부 사이에서 유전자형이 B*B*인 아이가 태어날 확률인 [eqn: {1} over {2}]에 곱한 값인 [eqn: {1} over {3}]이다. 이를 종합하면, 7과 8 사이에서 태어난 아이에게서 ㉠과 ㉡이 모두 나타날 확률은 ㉠이 나타날 확률인 [eqn: {1} over {2}]과 ㉡이 나타날 확률인 [eqn: {1} over {3}]의 곱인 [eqn: {1} over {6}]이다.

[정답] ③

대립 유전자 H와 H*가 상염색체에 존재한다면 ㉠과 ㉡의 유전자형은 HH*이고 ㉢의 유전자형은 HH이다. H가 H*에 대해 우성이므로 ㉠, ㉡, ㉢(1, 2, 4)는 모두 (가)에 대해 동일한 표현형을 나타내야 하는데 그렇지 않으므로 대립 유전자 H와 H*는 상염색체가 아닌 X 염색체에 존재하며, ㉢은 2, ㉠은 4, ㉡은 1이다. 따라서 H는 정상 대립 유전자, H*는 (가) 발현 대립 유전자이다. 만약 R가 정상 대립 유전자이면 3의 유전자형은 XHR*Y, 6의 유전자형은 XHRY, 7의 대립 유전자는 XHR*Y이다. 또, 6과 7에게 X 염색체를 물려준 ⓐ의 유전자형은 XHRXH*R이고, 3과 ⓐ 각각에게 X 염색체를 물려받은 5의 유전자형은  XHR*XHR이거나 XHR*XH*R이다. R는 R*에 대해 우성이므로 R를 가지는 5의 표현형은 정상이어야 하는데 정상이 아닌 것으로 보아 R는 정상 대립 유전자가 아니라 (나) 발현 대립 유전자임을 알 수 있다. 따라서 1과 7의 유전자형은 XH*R*Y이고, 3과 4의 유전자형은 XHRY이며, 6의 유전자형은 XHR*Y이다. 또, 6과 7에게 X 염색체를 물려준 ⓐ의 유전자형은 XHR*XH*R*이고, 3과 ⓐ 각각에게 X 염색체를 물려받은 5의 유전자형은 XHRXHR*이거나 XHRXH*R*이다. 4에게 X 염색체를 물려준 2의 유전자형은 XHRX?이다.

해설

ㄱ. H와 H*는 X 염색체에 존재하므로 H를 2개 갖는 ㉢이 구성원 2이다.

ㄴ. ⓐ의 유전자형은 XHR*XH*R*이므로, (가)와 (나)가 모두 발현되지 않는다.

ㄷ. 4의 유전자형은 XHRY이고, 5의 유전자형은 XHRXHR*이거나 XHRXH*R*이므로 4와 5 사이에서 (가)와 (나)가 모두 발현된 아이는 태어날 수 없다.

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[정답] ③

유전병 ㉠이 나타나는 1과 2 사이에서 정상인 3이 태어났으므로 유전병 유전자인 H[eqn: {}^*]는 정상 유전자인 H에 대해 우성이다. 3, 5, 7의 ㉠에 대한 유전자형은 HH이고, 1, 2, 4, 6의 ㉠에 대한 유전자형은 HH[eqn: {}^*]이다. 1은 ABO식 혈액형에 대한 유전자형이 동형 접합이므로 A의 유전자 구성은 AH/AH[eqn: {}^*]이다. 5가 A형이고 6이 B형이므로 5는 6에게 OH를 물려주었으므로 5의 유전자 구성은 AH/OH이고 6의 유전자 구성은 BH[eqn: {}^*]/OH이다. 6의 BH[eqn: {}^*]는 4에게서 물려받았으며 4는 1로부터 AH를 물려받았으므로 4의 유전자 구성은 AH/BH[eqn: {}^*]이다. 4의 BH[eqn: {}^*]는 2가 물려주었으므로 2의 유전자 구성은 BH[eqn: {}^*]/_H이고, 3의 유전자 구성은 AH/_H이다.

해설

ㄱ. 4는 1로부터 AH를 물려받고, 2로부터 BH□를 물려받았으므로 4의 ABO식 혈액형은 AB형이다.

ㄷ. 4의 유전자 구성이 BH[eqn: {}^*]/AH이고, 5의 유전자 구성이 AH/OH이므로 7의 동생이 태어날 때, 이 아이에게서 ㉠은 나타나지 않고 ABO식 혈액형이 A형일 확률은 [eqn: 1over2]이다.

ㄴ. 6의 H[eqn: {}^*]는 1이 아닌 2로부터 물려받은 유전자이다.

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[정답] ②

㉠은 우성 상염색체 유전 형질, 열성 상염색체 유전 형질, 우성 반성 유전 형질, 열성 반성 유전 형질 중 하나이다. ㉠이 열성 반성 유전 형질이라면 정상인 1로부터 ㉠이 표현된 5가 태어날 수 없다. 그러므로 ㉠은 열성 반성 유전 형질이 아니다. ㉠이 우성 상염색체 유전 형질이며 ㉠에 대해 정상인 1, 3, 7의 유전자형은 [eqn: rmA ^{*} A ^{*}]이고, 1로부터 [eqn: rmA ^{*}]를 물려받은 5의 유전자형과 3으로부터 [eqn: rmA ^{*}]를 물려받은 6의 유전자형은 [eqn: rmAA ^{*}]이다. 2의 유전자형은 AA이거나 [eqn: RMAA ^{*}]이다. 3, 6, 7 각각의 체세포 1개당 [eqn: RMA ^{*}]의 DNA 상대량을 다한 값이 5이므로 ㉠은 우성 상염색체 유전 형질이 아니다. ㉠이 열성 상염색체 유전 형질이면 ㉠이 나타나는 2, 5, 6의 유전자형은 [eqn: RMA ^{*} A ^{*}]이고, 5에게 [eqn: RMA ^{*}]를 물려준 1의 유전자형과 6에게 [eqn: RMA ^{*}]를 물려준 3의 유전자형은 [eqn: RMAA ^{*}]이다. 7의 유전자형은 AA이거나 [eqn: RMAA ^{*}]이다. 1, 2, 5 각각의 체세포 1개당 [eqn: RMA ^{*}]의 DNA 상대량을 더한 값이 5이므로 ㉠은 열성 상염색체 우성 형질이 아니다. 그러므로 ㉠은 우성 반성 유전형질이다. 체세포 1개당 [eqn: RMB ^{*}]의 DNA 상대량이 2에서가 5에서보다 크고 2에서는 ㉡이 발현되고, 5에서는 ㉡이 발현되지 않았으므로 2의 ㉡에 대한 유전자형은 [eqn: RMB ^{*} B ^{*}]이고, 5의 ㉡에 대한 유전자형은 [eqn: RMBB ^{*}]이다. 그러므로 ㉡은 정상에 대해 열성이다. 5의 유전자형은 [eqn: RMAA ^{*} BB ^{*}]이고 5에서 생식 세포가 형성될 때, 이 생식 세포가 A와 [eqn: RMB ^{*}]를 모두 가질 확률이 [eqn: {1} over {2}]이므로 5에서 A와 [eqn: RMB ^{*}]는 X염색체에 연관되어 있다.

해설

ㄱ. ㉠은 우성 형질이다.

ㄴ. 2의 ㉡에 대한 유전자형은 [eqn: RMB ^{*} B ^{*}]이다. 6의 유전자형은 [eqn: RM AB ^{*} /Y]이고, 8의 유전자형은 [eqn: RMA ^{*} B/Y]이므로 ⓐ의 ㉡에 대한 유전자형은 [eqn: RMBB ^{*}]이다.

ㄷ. 5의 유전자형은 [eqn: RMAB ^{*} /A ^{*} B]이고, 6의 유전자형은 [eqn: RMAB ^{*} /Y]이다. 5와 6 사이에서 아이가 태어날 때, 이 아이에게서 가능한 유전자형은 [eqn: RMAB ^{*} /AB ^{*}], [eqn: RMAB ^{*} /Y], [eqn: RMA ^{*} B/AB ^{*}], [eqn: RM ^{*} B/Y]이다. 이 중 ㉠과 ㉡이 모두 발현되는 유전자형은 [eqn: RMAB ^{*} /AB ^{*}], [eqn: RMAB ^{*} /Y]이므로 5와 6 사이에서 아이가 태어날 때, 이 아이에게서 ㉠과 ㉡이 모두 발현될 확률은 [eqn: {1} over {2}]이다.

[정답] ②

(가)에 대한 가계도 분석을 통해 (가)의 유전자는 상염색체에 있다는 것을 알 수 있으며, 따라서 (나)의 유전자는 (다)의 유전자와 함께 X 염색체에 있다.

해설

(나)의 유전자가 정상에 대해 열성이라면 (나)가 발현된 어머니 2의 아들 6은 (나) 발현이어야 하는데, 6은 (나)에 대해 정상이다. 따라서 (나)는 정상에 대해 우성 형질이다.

1과 ⓐ에서 (가)의 유전자형은 HH*이고, H는 정상 대립유전자, H*는 (가) 발현 대립유전자이다.

ㄴ. (다)는 X 염색체 유전을 하고 열성 형질이므로 T는 정상 대립유전자, T*는 (다) 발현 대립유전자이다. 3에서 (나), (다)의 유전자형은 XRT*Y이고, 9에서 (나), (다)의 유전자형은 XR*T*Y이다. 따라서 ⓐ에서 (나), (다)의 유전자형은 XRT*XR*T*이므로, 열성 형질인 (다)가 발현되었다.

ㄱ. 1에서 (가)의 유전자형은 HH*인데 1의 표현형은 (가)에 대해 정상이다. 따라서 (가)는 열성 형질이다.

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ㄷ. 6은 (가)에 대해 정상인데 아들 9는 (가)가 발현되므로 6에서 (가)의 유전자형은 HH*이고, ⓐ에서 (가)의 유전자형도 HH*이다. 6과 ⓐ에서 태어난 아이가 가질 수 있는 (가)의 유전자형은 HH, HH*, HH*, H*H*이므로 9의 동생에게서 (가)가 발현(H*H*)될 확률은 [eqn: {1} over {4}]이다. 6에서 (나), (다)의 유전자형은 XR*T*Y이고, ⓐ에서 XRT*□XR*T*이므로, 6과 ⓐ 사이에서 태어난 아이가 가질 수 있는 (나), (다)의 유전자형은 XR*T*XRT*,  XR*T*XR*T*, XR*T*Y이므로, 9의 동생에게서 (나)와 (다)가 모두 발현(XRT*Y, XR*T*XRT*)될 확률은 [eqn: {1} over {2}]이다. 종합하면, 9의 동생에게서 (가)～(다)가 모두 발현될 확률은 [eqn: {1} over {4}]×[eqn: {1} over {2}]=[eqn: {1} over {8}]이다.

[정답] ⑤

(가)의 유전자와 (나)의 유전자가 모두 X 염색체에 있으므로 (가)와 (나)의 유전은 반성유전이다.

해설

(나) : (나) 발현인 어머니 2로부터 정상인 아들 5가 태어났다. 이는 어머니 2가 아들 5에게 정상 대립유전자가 있는 X 염색체를 물려주었기 때문이므로 어머니의 (나)에 대한 유전자형은 이형 접합성(XTXT*)이며, (나) 발현은 정상에 대해 우성이다. 따라서 T는 (나) 발현 대립유전자, T*는 정상 대립유전자이다. 3은 (나) 발현 남자이므로 (나)에 대한 유전자형은 XTY이기 때문에 T*를 가지고 있지 않는다. 따라서 3에서 T*의 DNA 상대량(㉠)은 0이다. 4는 정상 여자이므로 (나)에 대한 유전자형은 XT*XT*이므로 4에서 T*의 DNA 상대량(㉢)은 2이다. 5는 정상인 남자이므로 (나)에 대한 유전자형은 XT*Y이므로 5에서 T*의 DNA 상대량(㉡)은 1이다.

(가) : ㉠(1에서 H의 DNA 상대량)이 0이므로 (가) 발현 남자인 1의 (가)에 대한 유전자형은 XH*Y이며, ㉡(2에서 H의 DNA 상대량)이 1이므로 정상인 여자 2의 (가)에 대한 유전자형은 XHXH*이다. 따라서 H는 정상 대립유전자, H*는 (가)발현 대립유전자이며, (가) 발현은 정상에 대해 열성이다. ㉢(6에서 H의 DNA 상대량)이 2이므로 (가) 발현 여자인 6의 (가)에 대한 유전자형은 XHXH이다.

ⓐ, ⓑ : (가)와 (나)에 대한 유전자형은 1에서 XH*T*Y, 5에서 XHT*Y이며, 5의 H와 T*가 있는 X 염색체는 2로부터 물려받은 것이다. 따라서 2는 XHT*XH*T이다. 8은 XHTY이며, 8의 H와 T가 있는 X 염색체는 어머니로부터 물려받은 것이다. ⓐ가 8의 어머니라면 ⓐ는 H와 T가 있는 X 염색체를 가지고 있어야 하는데 ⓐ의 부모인 1과 2에는 H와 T가 있는 X 염색체가 없으므로 ⓐ에도 없다. 따라서 ⓐ는 8의 어머니가 아니므로 남자이고, ⓑ가 8의 어머니이므로 여자이다.

ㄱ. (가)는 정상에 대해 열성 형질이다.

ㄴ. 7, ⓐ 각각의 체세포 1개당 T의 DNA 상대량은 1이고, 4, ⓑ 각각의 체세포 1개당 H*의 DNA 상대량은 1이므로,

[eqn: rm {7,`ⓐ``각각의``체세포``1개당``T의``DNA``상대량을``더한`값} over {4,`ⓑ``각각의``체세포``1개당``H*의``DNA``상대량을``더한``값}]

=[eqn: {1+1} over {1+1}]=1이다.

ㄷ. (가)와 (나)에 대한 유전자형은 ⓐ에서 XH*TY, ⓑ에서 XHTXH*T*이므로, 8의 동생이 가질 수 있는 유전자형은  XH*TXHT,  XH*TXH*T*,  XHTY , XH*T*Y이다. 8의 동생에게서 (가)와 (나) 중 (나)만 발현되려면 H와 T가 있는 X 염색체를 가지고 있으면 되므로 (XH*TXHT, XHTY) 확률은 [eqn: 1over2]이다.