학문
부모님과 외모가 닮게 되는 유전의 원리와 DNA의 역할에 대해 자세히 알고 싶습니다.
안녕하세요.
우리는 흔히 부모님과 눈매나 코 모양이 닮았다는 이야기를 자주 듣곤 합니다. 과학적으로는 이것이 유전자의 영향이라고 하는데, 구체적으로 부모님의 형질이 자녀에게 어떤 과정을 거쳐 전달되는 것인지 궁금합니다.
4개의 답변이 있어요!
자녀가 부모를 닮는 이유는 부모의 생식 세포가 결합하여 형성된 수정란 속에 각각 절반씩의 염색체가 합쳐지며 부모의 유전 정보가 그대로 전달되기 때문이며 디엔에이는 이 정보들을 보관하는 일종의 분자 설계도입니다. 디엔에이 분자는 이중 나선 구조를 이루며 네 가지 염기의 배열 순서에 따라 신체 각 부위를 구성할 특정 단백질의 종류와 양을 결정하고 세포 내부에서 형질 발현이라는 복잡한 화학 작용을 통해 실제 겉모모습으로 나타나게 됩니다. 이 과정에서 한 쌍의 대립 유전자 중 영향력이 강한 우성 유전자가 발현되거나 여러 유전자가 복합적으로 작용하면서 부모와 비슷하거나 혹은 조금씩 다른 고유한 외형적 특징이 형성됩니다.
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채택된 답변안녕하세요. 김민구 전문가입니다.
단계별로 정리해 볼게요.
DNA가 뭔가요?
DNA는 세포 핵 안에 있는 유전 정보 저장 물질이에요. 아데닌, 티민, 구아닌, 사이토신 4가지 염기가 특정 순서로 배열된 이중나선 구조예요. 이 염기 배열 순서가 바로 단백질을 만드는 설계도 역할을 해요. 사람의 DNA 전체를 펼치면 약 2m 길이인데 이걸 세포 핵 안에 촘촘히 압축해서 넣어둔 거예요.
유전자는 어떻게 전달되나요?
사람 세포는 염색체 46개를 가지고 있어요. 23쌍인데 한 쌍씩 엄마와 아빠에게서 각각 받아요. 정자와 난자가 만들어질 때 염색체가 절반인 23개로 줄어드는 감수분열이 일어나요. 이 과정에서 엄마 염색체끼리, 아빠 염색체끼리 유전자가 섞이는 교차 현상이 일어나서 완전히 새로운 조합이 만들어져요. 그래서 형제자매도 부모 유전자를 받지만 조합이 달라서 외모가 서로 달라요.
외모는 왜 부모를 닮나요?
눈 색깔, 코 모양, 얼굴 윤곽 등 외모 형질은 특정 유전자가 만드는 단백질에 의해 결정돼요. 우성과 열성 개념이 여기서 중요해요. 예를 들어 쌍꺼풀 유전자는 우성이라서 부모 중 한 명만 가지고 있어도 자녀에게 나타날 확률이 높아요. 반면 열성 유전자는 양쪽 부모에게서 모두 받아야 나타나요.
왜 완전히 똑같이 닮지 않나요?
외모는 단일 유전자가 아니라 수십~수백 개 유전자가 복합적으로 작용하는 다유전자 형질이에요. 각 유전자가 조금씩 영향을 주는데 그 조합이 매번 다르게 이루어져서 부모를 닮으면서도 독특한 외모가 만들어지는 거예요. 환경 요인도 작용해서 영양 상태, 성장 환경이 실제 외모 발현에 영향을 줘요.
일란성 쌍둥이는 왜 완전히 같나요?
수정란 하나가 둘로 나뉘어서 DNA가 완전히 동일해요. 그래서 외모가 거의 똑같지만 자라면서 환경 차이로 후성유전학적 변화가 생겨 조금씩 달라지기도 한답니다.
질문에 답이 되었길 바랍니다.
감사합니다.
부모님의 형질은 설계도라 할 수 있는 DNA를 통해 자녀에게 전달됩니다.
사람은 총 46개의 염색체를 가지는데, 부모는 감수 분열을 통해 각각 절반인 23개씩의 염색체를 정자와 난자에 담아 자녀에게 물려줍니다. 이렇게 만난 수정란은 부모의 유전 정보가 절반씩 섞인 23쌍의 염색체 구성을 갖추게 됩니다.
이때 특정 형질을 결정하는 유전자 쌍 중에서 상대적으로 영향력이 강한 우성 형질이 겉으로 드러나며 눈매나 코 모양 같은 생김새가 결정됩니다. 설령 겉으로 드러나지 않더라도 열성 유전자는 DNA 속에 잠재되어 다음 세대로 이어지기도 합니다.
결국 유전이란 부모의 유전자가 무작위로 재조합되어 '나'라는 유일무이한 조합을 만들어내는 생물학적 복제 과정입니다.
이 과정을 거치며 우리는 부모님과 닮은 구석을 가지면서도 자신만의 개성을 동시에 지니게 되는 것입니다.
안녕하세요. 이중철 과학기술전문가입니다.
우리가 부모님과 '눈매, 코, 입술' 등이 닮는 것은, DNA와 염색체, 유전자 조합이 2세대에 걸쳐 복제·재배치되는 과정 덕분입니다.
즉, 자녀가 부모의 외모를 닮는 것은 생명의 설계도인 DNA가 생식 세포를 통해 절반씩 전달되어 새로운 조합을 만들기 때문이지요.
1. 기본 개념: DNA, 유전자, 염색체?
1) DNA(디옥시리보핵산)는
우리 몸의 모든 특징(눈 색, 피부색, 코 모양, 질병 취약성 등)을 염기 서열(암호) 로 저장하는 분자입니다.
2) 이 DNA가 뭉쳐 형성한 끈 같은 구조가 염색체이고,
인간은 23쌍(46개)의 염색체를 가집니다.
3) DNA의 특정 구간이 유전자인데,
각 유전자는 '눈 색 결정', '코 폭 결정처럼 특정 형질의 설계도 역할을 합니다.
2. 부모님의 유전자를 '절반씩' 받는 과정?
1) 부모님 각각은
23쌍의 염색체를 가지고 있고,
생식(정자·난자) 과정에서 각각 23개의 염색체만을 자녀에게 보냅니다.
2) 정자와 난자가 만나 수정되면,
다시 23쌍(46개)이 되고,
이때 부모 각각의 유전자 절반이 섞여서 자녀의 유전체가 만들어집니다.
3. 외모 형질이 전달되는 방식: 우성·열성과 다인자 유전
1) 우성 유전자 vs 열성 유전자
예를 들어 눈 색 결정 유전자에서
갈색 눈이 우성, 파란 눈이 열성처럼,
어느 쪽이 더 강하게 드러나는지를 의미합니다.
한 쌍(엄마·아빠 각각 하나) 중
우성이 한 쪽에 있으면 그 우성 형질이 실제로 드러나고, 열성은 '숨어 있는 잠재형질'으로 남아 후대에 전달될 수 있습니다.
그렇기 때문에 '부모님은 두 분 모두 갈색 눈인데, 왜 아이가 파란 눈일까?' 같은 경우는 부모님은 실제로 열성 파란 눈 유전자를 갖고 있었지만 숨겨져 있던 것이라는 생물학적인 해석이 가능합니다.
2) 외모는 '다인자 유전'의 덩어리
눈 색, 코 모양, 입술 두께, 광대뼈, 턱선 등은
한 두 개 유전자로 결정되는 것이 아니라, 수십~수백 개 유전자가 함께 영향을 줍니다.
이처럼 여러 유전자가 같이 작용하는 것을 다인자 유전(polygenic inheritance)이라고 부릅니다.
따라서,
'엄마·아빠 반반씩 닮는다'라는 말은 사실상 대략적인 통계적 의미인 것이지, '정확히 50%씩' 닮는 것이 아니라서각 유전자 조합의 결과가 달라짐에 따라 어떤 아이는 아빠 쪽을 더 강하게 닮는 것처럼 보이고, 어떤 아이는 엄마 쪽, 혹은 조상(할아버지·할머니)을 더 닮는 것처럼 보이는 현상이 나타나는 것이랍니다.
4. DNA 메틸화 등 '후성유전'이 외모에 미치는 영향
DNA 서열 자체는 변하지 않아도, DNA 메틸화처럼 '유전자 발현을 끄거나 켜는 스위치'가 생기면서 같은 유전자 조합이라도 실제로 나타나는 외모가 달라질 수 있습니다.
예를 들어, 같은 유전형을 가진 쌍둥이도, 자외선 노출·흡연·호르몬·스트레스 등으로 인해 피부 주름, 얼굴 살 분포, 턱 라인 등이 점차 달라지는 부분도 연구되어 있습니다. 이는 '부모와 완전히 똑같이 닮아야 한다'라는 틀린 기대를 깨내는 중요한 메커니즘입니다.
5. 최종 정리: '왜 부모님과 외모가 닮는가?'
1) 기본 출발점:
자녀는 엄마·아빠 DNA의 절반씩을 섞은 조합을 받습니다.
2) 유전자 조합 방식:
일부 형질은 우성·열성에 따라 어떤 쪽이 드러나는지가 결정되고,
대부분의 외모(눈, 코, 얼굴형, 키 등)는 수많은 유전자가 복합적으로 작용(다인자 유전)합니다.
3) 환경과 후성유전:
영양·체중·햇빛·호르몬·스트레스 등이 유전자 발현을 조절해서 같은 유전형이라도 얼굴 인상·둥글기·피부톤이 달라지게 되는 것이지요.