[목 차]

 

PART 01

생물의 진화

01 진화론적 생물관 6

02 개체군의 진화 11

03 종의 기원 19

04 계통발생과 계통수 27

05 분자진화와 게놈진화 34

06 지구 생물의 역사 41

 

PART 02

생물의 다양성

07 생물 분류와 원핵생물 52

08 원생생물(protlst) 63

09 균류(fungl) 76

10 식물(plants) 84

11 동물(animal) 96

 

PART 03

식물의 구조와 기능

12 식물의 구조와 생장 122

13 식물의 영양 138

14 식물의 영양분 흡수와 수송 146

15 식물의 생식과 발생 156

16 식물의 생식과 발생 165

 

PART 04

생태학

17 개체군 생태학(population ecology) 184

18 군집 생태학(community ecology) 192

19 생태계 생태학(ecosystem ecology) 207

20 보전 생태학(conservation ecology) 218

21 생물지리 생태학 224

22 동물의 행동과 행동 생태학 230

 

[본 문]

 

비밀병기

심화편

4

 

(진화, 분류, 식물, 생태)

 

01

생물의 진화

 

01

진화론적 생물관

 

1

주요 진화론 정리

 

 

(1) 라마르크의 진화론

생명체가 하등한 상태에서 고등한 상태로 점진적으로 변화함과 동시에 서로 유연관계를 가진다는 것에 주목하고, 원시 생물은 그 차제 내부의 요인, 즉 더 복잡해지려는 타고난 본능에 의하여 고등생물로 진화한다고 생각함

 

㉠용불용설: 잘 사용되지 않는 신체 부분은 퇴화하는 반면, 많이 사용되는 신체 부분은 커지고 강해진다는 입장

㉡획득형질 유전: 한 개체가 일생동안 획득한 모든 특성은 자손에게 전해질 수 있다는 입장

 

(2) 다윈의 진화론

[종의 기원]이라는 저서에서 진화론을 전개하였으며, 자연선택이라는 개념을 통해 진화를 설명함

 

㉠Darwin의 진화론의 개요: 생물은 기하급수적으로 많은 자손을 퍼뜨리고 개체들은 구조나 습성에 변이를 나타내기 때문에 이들 사이에 생존경쟁이 일어날 때, 환경에 가장 알맞게 적응한 유리한 변이성을 가진 개체들만이 살아남을 수 있고, 따라서 그들만이 자신을 닮은 자손을 퍼뜨릴 수 있다고 생각하였으나 변이성에 대한 유전적 기초가 뒷받침되지 못한 것이 한계로 지적됨

㉡Darwin의 진화론의 특징

ⓐ 진화의 주체는 개체가 아니라 개체군임

ⓑ 자연선택은 한 생명체에서 자손으로 전해지는 형질인 유전형질의 빈도를 늘리거나 줄일 수 있을 뿐임

ⓒ 환경요인들은 장소와 시간에 따라 변하며, 어떤 형질이 유리한지는 환경에 좌우됨

 

2

진화의 증거

 

(1) 화석 기록

오랜 시간의 단위를 두고 새로운 주요 생물군의 기원을 기록으로 남긴 것을 말하며, 이는 시간에 따라 지구 위의 생명체가 변화해온 양상을 설명해 줄 뿐만 아니라 다른 종류의 증거들로부터 나온 진화에 대한 가설을 시험해 보는 데에도 이용이 됨

 

「진화의 연속성을 암시하는 화석기록」

ⓐ 말의 화석: 몸의 크기는 증가하고 발가락 수가 줄어드는 방향으로 진화가 일어남을 알 수 있음

ⓑ 시조새: 파충류와 조류의 중간 단계로 새처럼 깃털을 지니고 있지만 파충류처럼 날개 끝에 발톱이 있다는 것을 알 수 있음

 

㉠화석의 종류: 화석을 통하여 생물들이 살던 시대 및 환경을 알 수 있음

ⓐ 표준화석: 시대를 알려주는 화석 ex. 선캄브리아대(스트로마톨라이트; 아래의 가장 왼쪽 그림이며 원시형 남세균의 퇴적물이고 35억년 전의 원핵생물화석으로 가장 오래된 화석), 고생대(삼엽충, 필석, 전갈), 중생대(암모나이트, 공룡, 시조새), 신생대(화폐석, 맘모스 이빨)

 

ⓑ 시상화석: 환경을 알려 주는 화석. ex. 산호: 수온이 18~25°C이며 빛이 닿는 수심 50m 이내의 얕은 곳에서만 서식하므로 그 당시의 환경을 짐작할 수 있음

㉡화석의 연대를 측정하기 위해 각 방사성 동위원소의 특징적인 반감기를 이용한 방사성 연대측정법(radiometric dating)을 이용함

 

「방사성 연대측정법」

ⓐ화석의 절대연대를 결정하는데 이용됨. 암석층에서의 화석의 순서는 화석의 상대적인 형성 순서는 알려주지만 실제 절대적 연대를 알려주지는 못함

ⓑ반감기(half-life: 원래 원소의 50%가 붕괴하는데 걸리는 시간)를 이용해 절대연대를 알아냄. 예를 들어 생명체가 죽으면 12C의 양은 일정한데 14C는 천천히 붕괴되어 14N이 됨. 따라서 화석에 있는 12C와 14C의 비율을 측정하여 화석의 연대를 결정함

 

ⓒ 몇몇 원소의 반감기: 239U(45억년), 40K(13억년), 14C(5730년)

 

(2) 생물지리학적 증거

지구상의 생물 분포를 지리학적으로 연구하여 생물진화 에 대한 증거를 확보함

㉠생물지리학적 증거에 대한 주요 내용: 대륙이 모두 붙어 있었을 때에는 생물 군집의 이동이 가능하여 동일성을 유지했으나 대륙이 이동하고 큰 바다를 경계로 대륙이 구분되면서 생물 군집의 이동에 제한이 되고 지역에 따라 먹이의 종류와 생활 방식이 달라져 각 대륙의 생물들은 서로 다른 방향으로 진화하게 됨. 이는 환경이 매우 다른 지역에 사는 생물들간의 유사성을 이해하는 토대가 됨

㉡생물지리학적 증거의 예

ⓐ 유대류의 분포: 유대류는 원시적 태반 포유류로 태반이 아예 없거나 불완전한 동물을 가리킴. 오스트레일리아에 많은 캥거루나 코알라가 유대류에 속하는 대표적인 동물인데 아시아나 유럽에서 유대류가 발견되지 않는 이유는 태반 포튜류로 진화하기 전에 대륙이 분리되면서 진화의 방향이 달라졌기 때문

ⓑ 핀치새의 예: 갈라파고스 군도의 핀치새는 서식하는 섬의 환경에 따라 먹이가 달라 부리의 모양이 각기 달라지게 됨

 

(3) 발생학적 증거

개체가 발생하는 동안 나타나는 구조의 변화를 비교분석하 여 생명체가 공통의 조상으로부터 진화하여 왔다는 사실을 증명해 줌 cf. Haeckel의 발생반복설: “개체발생은 계통발생을 반복한다”:고 주장함

㉠진화상으로 연관되어 있는 개체들은 배 발생과정이 매우 유사함

ex. 척추동물의 배

 

㉡유생의 공통성: 유생의 모양이 비슷한 종들은 서로 유연관계가 더 가깝다고 할 수 있음

ex. 트로코포라: 갯지렁이(환형동물)와 조개(연체동물)의 유생으로 서로의 유연관계를 확인할 수 있음

(4) 비교해부학적 증거

서로 다른 생명체의 해부학적 유사함은 이들 구조가 각 각 새롭게 발생했다기보다는 공통조상의 한 가지 기원형으로부터 서로 다른 방식으로 진화됨을 통해 가능했던 것임

㉠상동기관(Homologous organ): 외형은 달라도 발생기원이 같은 기관으로 발산진화의 산물임

ex. 사람의 팔, 고양이의 앞다리, 고래의 옆 지느러미, 박쥐의 날개

 

㉡상사기관(analogous organ): 해부학적 기원이 매우 이질적이지만, 외형적으로 유사한 모습을 나타내는 기관으로 수렴진화의 산물임 ex. 새의 날개와 곤충의 날개, 고래의 지느러미와 상어의 지느러미

 

(5) 비교 생화학

㉠헤모글로빈(α 사슬 2개, β 사슬 2개로 구성): 사람의 헤모글로빈과 고릴라의 헤모글로빈의 아미노산의 서열은 1군데서만 차이가 남. 돼지는 10곳, 말은 26곳에서 차이가 남. 사람과의 유연관계를 볼 때, 고릴라는 말이나 돼지에 비해 가깝다는 사실을 알 수 있음

㉡시토크롬 c(cytochrome c): 전자전달계에서 운반체로 작용, 동물의 집단에 따라 조금씩 아미노산 서열에 차이가 존재함

㉢DNA 혼성화: 근연종의 DNA 비교분석 시 사용됨. DNA의 뉴클레오티드 서열이 유사할수록 혼성화 정도가 높다는 사실을 통해 서로 다른 생물의 유연관계를 추정함

㉣혈청 단백질의 침강량을 통해 생물의 유연관계를 추정함. 예를 들어 사람의 혈청 단백질을 추출하여 토끼에게 주사한다면 항원이 들어온 것을 인식한 토끼는 그에 대한 항체를 생성하게 되는데, 이렇게 형성된 항체가 포함된 토끼의 혈청을 다른 동물들의 혈청과 섞었을 때 사람과 유연관계가 깊은 동물의 혈청일수록 침강되는 정도가 높다는 것을 알 수 있음

 

02

개체군의 진화

1

유전적 변이 

(1) 집단 내의 유전적 변이

㉠집단 내 유전적 변이를 나타내는 형질들은 불연속 형질이거나 양적 형질임

ⓐ 불연속 형질(discrete character): 상호 구분된 표현형을 암호화하는 단일 유전자 좌위상의 서로 다른 대립유전자들에 의해서 결정되며, 이것 아니라 저것이라는 방식에 의해 분류될 수 있음 ex. 보라색 꽃과 흰색 꽃 등

ⓑ 양적 형질(quantitative character; 연속 형질): 집단 내에서 연속된 구간을 두고 변화하는 형질들로 구성되며, 유전되는 양적 형질들의 변이는 대개 단일 표현 형질에 둘 이상의 유전자가 영향을 주어 형성됨

㉡집단 내 유전적 변이의 측정: 한 집단의 유전적 변이는 전체 유전자 수준(유전자 변이성)과 DNA 분자 수준(뉴클레오티드 변이성)에서 측정할 수 있음. 유전자의 변이성은 이형접합성을 나타내는 유전자 좌위의 평균 백분율값인 평균 이형접합성(average heterozygosity)으로 정량화할 수 있으며 뉴클레오티드 변이성은 두 개체간 DNA 염기서열을 비교하여 측정됨

ⓐ 평균 이형접합성 측정: 유전자 산물인 단백질 전기영동이 이용되지만, 침묵 돌연변이의 경우는 감지할 수 없기 때문에 평균 이형접합성 측정에 침묵 돌연변이까지 포함시키기 위해서는 PCR, 제한효소절편분석 등의 방법을 반드시 사용해야 함

 

「평균 이형접합성 계산의 예」

노랑초파리의 경우, 초파리 유전체는 13700개의 유전자 좌위를 갖는데, 평균적으로 초파리는 약 1920개의 유전자 좌위에서 이형접합성이며, 나머지의 모든 유전자 좌위에서 동형접합성임. 따라서 노랑초파리 집단은 14%의 평균 이형접합성을 갖는다고 할 수 있음

 

ⓑ 뉴클레오티드 변이성을 측정: 두 개체간 DNA 염기서열을 비교하며, 이와 같은 비교를 여러 개체들 간에 수행한 다음 평균을 구함.

 

「뉴클레오티드 변이성 계산의 예」

노랑초파리의 유전체는 약 1억 8000만 개의 뉴클레오티드를 가지고 있는데, 서로 다른 두 초파리의 DNA서열은 평균적으로 약 180만 개의 뉴클레오티드가 다름. 따라서 노랑초파리 집단의 뉴클레오티드 변이성은 약 1%임

 

ⓒ 유전자 변이성이 뉴클레오티드 변이성보다 훨씬 큰 경향을 가지는 이유: 하나의 유전자는 수천 개의 뉴클레오티드로 구성되어 있고, 단 하나의 뉴클레오티드 차이도 두 대립유전자의 차이를 만들기에 충분하기 때문임

 

(2) 집단 간의 변이

분리된 집단들 사이의 유전적 구성의 차이인 지리 적 변이를 나타냄

㉠우연성에 의한 집단 간의 변이: 대서양 마데이라 섬의 집쥐의 경우, 몇 개의 집단들로 고립된 채 진화해 왔는데 격리된 집단들이 서로 다른 방식으로 염색체 융합이 일어나게 되어 핵형이 달라지게 됨. 이러한 염색체 돌연변이는 유전자를 손상하지 않았기 때문에 돌연변이 효과가 중립적이었던 것으로 추측됨

 

㉡자연선택에 의한 집단 간의 변이: 킬리피스 일종인 머미초크 물고기에서 나타난 저온에 적응적인 대립유전자 빈도에 대한 온도의 영향을 예로 들 수 있음

 

(3) 돌연변이

새로운 대립유전자들의 궁극적 원천임

㉠돌연변이의 수준에 따른 구분

ⓐ 점돌연변이: 대부분의 점돌연변이는 해로운 편이나, 비암호화 부위에서의 돌연변이, 침묵 돌연변이, 중립 돌연변이의 경우는 아무런 표현형의 변화가 없고, 일부의 돌연변이는 생식 성공률을 높여 환경에 더욱 적합하도록 하게 함

ⓑ 유전자의 수나 염기서열의 변화에 의한 돌연변이: 유전자 자체의 서열을 변화시키는 돌연변이는 확실히 해로울 것이나 유전자를 원래의 상태로 남겨두는 경우에는 그 효과가 중립적일 수도 있음. 아주 드문 경우에는 오히려 이로울 수도 있음. 대표적인 경우는 DNA 복제 미끄러짐, 또는 전위인자의 활성 등에 의한 유전자 중복인데, 유전자 중복은 해로울 수 있으나 유전자의 중복에 의한 후각 유전자 수의 증가가 포유류의 후각 능력 향상에 기여하게 된 것은 유전자 중복의 긍정적 효과로 간주됨

㉡돌연변이율: 식물과 동물에 비해 원핵세포에서의 돌연변이율이 낮은 편이지만 세대가 짧기 때문에 단시간 동안에 많은 유전적 변이체들이 등장할 수 있음. 바이러스의 경우에는 세대가 짧기도 하지만 RNA를 유전체로 지닌 HIV의 경우에는 RNA 복구기작이 숙주세포에 존재하지 않기 때문에 DNA를 유전체로 지니는 경우보다 훨씬 더 높은 돌연변이율을 지님

 

2

개체군 유전학(population genetics)

(1) 유전자 풀과 대립유전자 빈도

㉠개체군(집단; population): 진화의 가장 작은 단위로서 같은 시기, 같은 장소에 서식하고 있는 동일한 종 개체의 집단을 가리킴. 한 집단은 중심부에서부터 주변부로 퍼져있으며 주변부에서는 인접한 다른 개체군과 일부 지역이 겹쳐서 분포하기도 함

㉡유전자 풀(gene pool): 지리적 개체군 내에서 국지적으로 교배가 일어난 집단을 멘델집단(Mendelian population)이라 하는데, 특정 시기에 한 집단 내에 존재하는 모든 유전자좌에 위치한 모든 대립유전자인 유전자 풀을 측정함으로써 해당 집단이 지니는 유전적 특성을 파악할 수 있음

㉢대립 유전자 빈도 계산: 개체수가 500인 개체군에 대한 대립 유전자 빈도 계산

 

유전자형

AA

Aa

aa

개체수

320

160

20

대립 유전자 수

640A

160A, 160a

40a

빈도

0.64

0.32

0.04

대립유전자 A의 총 수 = 640+160=800

대립유전자 a의 총 수 = 160+40=200

f(A)=p=800/1000=0.8, f(a)=q=200/1000=0.2

 

(2) 하인-바인베르크 원리(Hardy-Weinberg principle)

㉠내용: 대립유전자 분리와 재조합이 멘델의 유전방식으로만 일어날 때 그 집단의 대립유전자 빈도와 유전자형 빈도가 세대가 지나도 항상 일정하게 유지된다는 주장임. 여러 세대에 걸쳐 동일한 대립유전자와 유전자형의 빈도를 가진 개체군을 하디-바인베르크 평형(Hardy-Weinberg equilibrium) 상태에 있다고 함. 유성생식 개체군에만 적용하는 개념임

 

「하디-바인베르크 평형의 수식적 증명」

하디-바인베르크 평형 조건이 유지되면 한 유전자 좌위에서의 대립유전자의 빈도는 세대를 거치면서 일정하게 유지됨. 첫 세대의 A 대립인자 빈도를 p, a 대립인자 빈도를 q라 하면 아래 표와 같이 나타나게 됨

 

A(p)

a(q)

A(p)

AA(p2)

Aa(pq)

a(q)

Aa(pq)

aa(q2)

 

p2+2pq+q2=1이며, 실제 유전자형의 빈도가 한 가지 동형접합성은 p2, 이형접합성은 2pq, 다른 한 가지 동형접합성이 q2으로 나타나는 집단에서 하디-바인베르크 평형 상태로 이루어진 것으로 판단함. 다음 세대의 A대립인자의 빈도(p1)=p2+pq=p(p+q)=p로서, 세대가 거듭되어도 특정 대립유전자의 빈도는 변하지 않으며 한 세대동안 무작위적인 교배 후에 유전자형 빈도는 동일한 비율로 유지됨

 

㉡하디-바인베르크 평형을 위한 조건

ⓐ 개체군이 아주 커야 함. 집단의 크기가 작을수록, 세대가 지나면서 대립유전자 빈도는 우연에 의해 더욱 잘 변할 것이기 때문

ⓑ 교배는 무작위적이어야 함. 근친교배와 같이 개체군내 일부와 짝짓기를 선호한다면, 배우자는 무작위적으로 섞이지 않아 유전자형 빈도가 별할 것이기 때문

ⓒ 개체군간의 이동(유전자 흐름)이 없어야 함. 개체군 안으로 혹은 밖으로 대립유전자를 이동시킴으로써 유전자 흐름은 대립유전자 빈도를 변화시킬 것이기 때문

ⓓ 돌연변이가 일어나지 않아야 함. 돌연변이는 대립유전자를 변화시키거나 또는 제거함으로써, 또는 하나의 유전자를 전체를 중복시킴으로써 유전자 풀을 변화시킬 것이기 때문

ⓔ 자연선택이 작용하지 않아야 함. 서로 다른 유전자형으로 인한 다른 표현형을 소유한 개체들의 차등적인 생존 및 번식적 성공도는 대립유전자 빈도를 변화시킬 수 있기 때문

㉢하디-바인베르크 원리의 적용을 위한 간단한 문제

1. 어떤 집단의 10,000명 중 Rh-형인 혈액을 가진 사람의 수가 100명으로 나타났다. 이 집단에서 Rh+형의 이형접합자와 동형접합자의 비는 얼마인가?

2. 어느 도시의 PKU(페닐케토뇨증)의 유전병을 가지고 태어나는 신생아의 수는 만 명당 1명의 비율이라고 한다. 이 도시의 인구수가 5만 명이라고 할 때 이 도시에 있는 보인자의 수는 얼마인가?

3. 100명 중 A형이 27명, O형이 9명, AB형이 24명일 경우, 유전자형이 AO인 사람은 몇 명이겠는가?

 

 

 

3

소진화와 자연선택

 

 

(1) 진화의 잠재적 원인 - 소진화의 원인 5가지

㉠유전적 부동(genetic drift): 우연한 사건들에 의해 집단의 크기가 작아지고 세대를 거치면서 대립유전자의 빈도가 예측할 수 없게 되는 과정

ⓐ 병목현상(bottlenect effect): 화재나 홍수와 같이 갑작스런 환경의 변화에 의해 집단의 크기가 급격하게 줄어드는 것. 생존자들 가운데 우연히 어떤 대립유전자는 비율이 증가하고 다른 일부는 줄어들며 또다른 일부는 아예 없어지게 됨

ⓑ 창시자효과(founder effect): 한 개체군의 일부가 원래의 개체군으로부터 분리되어 새로운 지역에서 새로운 개체군을 형성할 때, 새로운 거주지에서의 유전적 부동을 말함

㉡선택적 교배(nonrandom mating): 선택적 교배는 특정 대립유전자의 빈도를 증가시키거나 감소시킴

㉢유전자 흐름(gene flow): 동일 종의 다른 개체군과 완전히 격리되는 경우는 드물기 때문에 보통 일부 개체군 간의 이동이 일어남. 이동한 개체가 새로운 장소에서 번식하면 유전자 흐름(gene flow)이 일어나게 됨. 대립유전자가 집단들 사이에서 교환되기 때문에, 유전자 흐름은 집단들 간의 차이를 줄이는 경향이 있음. 유전자 흐름이 광범위하게 일어나면 이웃하는 집단들이 공통의 유전자 풀을 가지는 하나의 큰 집단으로 합쳐질 수 있음

㉣돌연변이(mutation): 성공적인 돌연변이가 드물기 때문에 변화의 주된 원인으로 생각할 수 없지만 적응도에 심각한 영향을 미치는 돌연변이는 대립유전자 빈도에 궁극적으로 커다란 영향을 주게 됨

㉤자연선택(natural selection): 서로 다른 유전적 변이 가운데 특정 환경에서 특정한 유전적 변이체가 더욱 선호되는 것

 

(2) 자연선택의 특징과 양상

㉠상태적 적응도(relative fitness): 한 개체가 다음 세대의 유전자풀에 기여하는 정도는 다른 개체들의 기여도와 비교해 상대적인 값으로 나타낸 것이며 상대적 적응도가 높은 개체들이 자연선택적으로 유리한 개체들임

㉡자연선택의 특징

ⓐ 자연선택은 배후에 존재하는 유전자형이 아니라 개체의 표현형을 대상으로 적용함. 그러므로 특정 대립유전자에 의해서 이루어지는 상대적 적응도는 그 대립유전자가 발현되는 유전체의 성격과 환경적 맥락에 의존함

ⓑ 환경을 구성하는 물리적, 생물학적 요소는 시간에 따라 변할 수 있는데, 자연선택만이 이러한 변화하는 환경에서 생물체로 하여금 적응 진화로 일관되게 인도하는 유일한 진화기작이 됨

ⓒ성적 선택과 같은 상대적 적응도를 높이려는 일련의 행동적, 표현형적 적응이 일어나기도 함

 

「성적 선택(sexual selection)」

ⓐ성적 선택의 의미: 특정 유전형질을 가진 개체들이 그렇지 않은 개체들에 비해서 더 많은 짝을 얻을 가능성이 있다는 내용의 자연선택

ⓑ성적 선택의 구분

1. 동성내 선택(intrasexual selection): 같은 성 안에서의 선택을 의미하며, 같은 성을 가지는 개체들이 다른 성의 짝을 놓고 직접적인 경쟁을 벌이는 것. 직접 싸우는 경우도 있지만 종종 부상을 피할 수 있는 잠재적인 의식화된 행동을 통해서 심리적인 승리를 쟁취하는 경우도 있음

2. 이성간 선택(intersexual selection): 한쪽 성의 개체들이 반대편 성을 가진 그들의 짝을 고르는 것. 많은 경우 암컷의 선택은 수컷의 외양이나 행동의 화려함에 의존함

 

㉢자연선택의 3가지 양상

 

ⓐ 방향성 선택(directional selection): 표현형 분포 범위 안에서 한 쪽 극단에 있는 표현형의 개체들이 선호되는 자연선택 양상으로서, 방향성 선택은 한 집단의 환경이 변할 때나 집단의 구성원들이 다른 환경 조건들을 가진 새로운 서식지로 이주하는 경우에 흔히 나타남

ⓑ 분단성 선택(disruptive selection): 표현형 분포의 중간형 개체들보다 양 극단의 개체들이 더욱 선호되는 자연선택 양상

ⓒ 안정화 선택(stabilizing selection): 양 극단의 표현형을 제거하는 쪽으로 작용하고 중간형을 선호하는 자연선택 양상으로서 변이를 줄이고 특정 표현형의 현재 상태를 그대로 유지하게 함

 

(3) 유전적 변이의 보존

자연선택에 의해 유전적 변이가 줄어드는 경향이 대한 보전 및 회복 기작에 의해 상쇄됨

㉠이배성(diploidy)

ⓐ 이배체의 경우 열성형질은 동형접합자가 아닌 한 자연선택의 작용을 받지 않음. 따라서 자연선택에 반하는 형질을 암호화하는 유전자라 할지라도 개체군에서 지속될 수 있음

ⓑ 이형접합자 보호를 통해 현재는 불리한 것이지만 환경이 변할 때 새로운 이로움을 줄 수 있는 대립유전자 풀을 유지할 수 있음

㉡균형 선택(balancing selection): 한 집단에서 둘 이상의 표현형들이 자연선택에 의해서 유지되는 경우 일어남

ⓐ 이형접합자 이점(heterozygote advantage; 잡종강세): 어떤 유전자 좌위에서 이형접합자 개체들이 동형접합자에 비해 상대적 적응도가 높은 경우임 ex. 겸상적혈구 빈혈증의 말라리아 감염 시의 유리함

ⓑ 빈도의존성 선택(frequency-dependent selection)

 

1. 유전자형의 생식적인 성공이 개체군내의 빈도에 의해 결정되는 것으로 그 결과 안정된 다양성을 유지함

2. 한 유전자형이 희귀할 때는 이점이 되고, 보편적이 될 때는 불리한 요소가 됨. 즉, 희귀한 경우에 이점이 되는 대립유전자가 그 이점으로 인해 빈도가 증가하게 되면, 그 유전자형이 덜 희귀해져서 그 이점이 감소하게 됨

㉢중립적 변이(neutral variation): 번식 성공도에 영향을 거의 주지 않는 변이로서 단백질 비암호화 부위에서의 어떤 변이도 그 어떠한 선택적 유리함을 제공하지 않으며 시간이 지나도 자연선택에 영향을 받지 않는 대립유전자의 빈도는 유전적 부동에 의해 증가할 수도, 감소할 수도 있음