개념 한 쪽
가축 형질의 변이는 유전적 요인과 환경적 요인의 합으로 이해한다. 유전력은 형질 변이 중 유전적 요인이 차지하는 비율을 나타내며, 분산을 이용해 계산한다. 부모-자식 회귀와 분산 비율 계산이 유전력을 추정하는 기본 방법이다.
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출제기준 단원 「유전 분산과 환경 분산」의 공개 문제 3개를 묻는 꼴별로 나누면 이렇습니다.
| 묻는 꼴 | 문제 수 | 무엇을 묻나 |
|---|---|---|
| 부모-자식 회귀 해석 | 1 | 회귀계수 값을 유전력으로 해석하는 능력 |
| 표준편차→유전력 계산 | 1 | 표준편차를 제곱하여 분산 비율로 유전력 계산하기 |
| 형질별 유전력 구분 | 1 | 형질의 성격에 따라 유전력이 낮은 형질을 가려내기 |
유전력(h²)은 형질의 표현형 분산 가운데 유전자형 분산이 차지하는 비율로 정의한다. 수식으로는 h² = σA² / σP² 이며, 표준편차로 주어지면 분산을 위해 제곱해야 한다. 유전력은 선발을 통한 개량의 효율을 판단하는 핵심 지표이다.
부모-자식 회귀분석에서 한 부모의 형질을 독립 변수로 하고 자식의 형질을 종속 변수로 하여 얻은 회귀계수(b)는 부모-자식 관계에 대한 추정치이며, 단순한 경우 이 값이 유전력과 동일하게 해석된다. 즉, 부친-자식 회귀계수가 유전력으로 읽히는 출제 유형이 존재한다.
선발에 의한 유전적 개량량은 평균 선발차(selection differential)의 유전력 곱으로 계산한다. 부모 측의 선발차를 평균한 값을 유전력과 곱하면 다음 세대에서 기대되는 유전적 변화량이 산출된다. 이 계산은 선발설계와 개량속도를 예측하는 데 사용한다.
분산 성분 외에도 형질에 따라 유전력의 크기가 달라진다. 성장형질은 비교적 유전력이 높은 편이며 번식형질이나 생산량(환경 영향이 큰 형질)은 유전력이 낮은 편으로 다루어 선발 전략을 달리해야 한다. 또한 반복력은 같은 개체의 반복 측정 값들 간의 일관성을 나타내며, 통계적으로 0과 1 사이의 값을 가진다.
1) 회귀계수로부터 유전력 판정 예시: 부친-자식 회귀계수가 0.15로 주어지면, 이 회귀계수는 유전력 h²와 동일하므로 유전력은 0.15이다.
2) 표준편차로부터 유전력 계산 예시: 표현형 표준편차 σP = 100, 유전자형 표준편차 σA = 50 이면 분산은 σP² = 10,000, σA² = 2,500 이다. 유전력은 2,500 ÷ 10,000 = 0.25가 된다.
3) 선발응답 계산 예시: 암퇘지에서의 선발차가 4kg이고 수퇘지에서의 선발차가 6kg이며 유전력이 0.20이면 평균 선발차는 (4+6)/2 = 5kg이고, 유전적 개량량은 5kg × 0.20 = 1.0kg이다.
부친의 형질 측정치를 독립 변수로 하고 자식의 형질 측정치를 종속 변수로 하여 회귀계수를 구하였는 바 회귀계수는 0.15 이었다. 이 때 유전력은 얼마인가?
정답 ③ · 문제는 부친 형질을 독립 변수, 자식 형질을 종속 변수로 한 회귀계수로부터 유전력을 구하는 것이다. 부모-자식 회귀계수는 부모와 자식 사이의 유전적 상관을 반영하여 유전력(h²)과 등가로 해석되므로 회귀계수가 0.15이면 유전력도 0.15이다.
부자 회귀계수(b)는 유전력(h²)과 동일하므로, 회귀계수 0.15가 곧 유전력이다.
다음 중 젖소의 형질 중 유전력이 가장 낮은 것은?
정답 ① · 문항은 젖소 형질 가운데 유전력이 가장 낮은 것을 묻고 있다. 우유 생산량은 환경 영향이 큰 형질로 유전력이 낮고 성분(유지율, 단백율, 총고형분율)은 비교적 유전적 안정성이 높아 유전력이 더 크다.
유전력이 가장 낮은 형질은 환경 영향이 큰 유량이다.
어느 형질의 표현형 표준편차(σ P)는 100이고, 유전자형 표준편차(σ A)는 50이라 한다. 그렇다면 이 형질의 유전력은 얼마인가?
정답 ② · 문제는 표준편차로 주어진 표현형과 유전자형 수치로부터 유전력을 계산하라는 것이다. 유전력 h²는 유전자형 분산을 표현형 분산으로 나눈 값이며 분산은 표준편차의 제곱으로 구한다.
유전력(h²)은 유전자형 분산을 표현형 분산으로 나눈 값으로, 0.25가 정답이다.
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