개념 한 쪽
유전 형질의 발현은 한 유전자만의 작용으로 결정될 때도 있으나, 서로 다른 유전자좌에 있는 유전자들이 상호작용하면서 형질이 나타날 때가 있다. 이러한 유전자 간의 상호작용은 보족유전자작용, 상위유전자작용, 초우성 등 여러 양상으로 분류되어 육종에서 형질 해석과 교배 전략에 중요하게 작용한다.
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출제기준 단원 「유전자 간의 상호 작용」의 공개 문제 3개를 묻는 꼴별로 나누면 이렇습니다.
| 묻는 꼴 | 문제 수 | 무엇을 묻나 |
|---|---|---|
| 초우성 개념 판별 | 1 | 이형접합체의 우수성을 의미하는 용어를 고르기 |
| 복다유전자 정의 판별 | 1 | 여러 유전자의 누적 작용으로 양적 형질이 결정되는 경우를 묻기 |
| 비대립 유전자 예외 찾기 | 1 | 선택지 중 비대립 유전자 간 상호작용에 해당하지 않는 항목 찾기 |
비대립 유전자 간의 상호작용은 서로 다른 유전자좌에 위치한 유전자들이 서로 영향을 주어 하나의 형질을 결정하는 현상이다. 상위유전자작용(에피스타시스)은 한 유전자가 다른 유전자의 발현을 가리거나 억제하는 경우로 정의된다. 보족유전자작용은 서로 다른 유전자들이 결합하여 새로운 표현형을 나타내는 전형적 예로 닭의 볏모양이 대표 사례이다.
초우성(heterosis)은 대립유전자 간의 상호작용과 관련된 개념으로, 이형접합체가 동형접합체보다 더 우수한 성적을 보일 때 쓰는 용어이다. 서로 다른 품종을 교배했을 때 자손이 부모보다 생육이나 생산성이 나아지는 현상이 초우성에 해당한다. 초우성은 대립유전자 간의 우월성 현상으로 기억하면 유용하다.
복다유전자(polygene)는 여러 유전자가 누적되어 양적 형질의 정도를 결정하는 경우를 일컫는다. 키나 체중처럼 연속적 변이를 보이는 형질은 여러 유전자의 작은 효과가 합쳐져 나타나는 양적 형질이며, 복다유전자는 이러한 누적 효과의 기본 단위라는 점에서 구분된다.
멤델적 분리비가 변형된 비율은 유전자 상호작용의 형태를 알려주는 단서가 된다. 예컨대 억제유전자 작용에서는 전형적 9:3:3:1이 변하여 13:3 또는 다른 변형 비율이 나타날 수 있으며, 상보적 작용 등에서는 9:7 등으로 관찰된다. 이러한 비율과 대표적 사례를 연결하여 유형을 판별하는 것이 중요하다.
1) 이형접합체(Rr)끼리 교배할 때 자손의 유전자형 분리는 RR : Rr : rr = 1 : 2 : 1이 된다. 열성 형질이 발현되려면 rr이어야 하므로 확률은 1/4이 된다. 이 교배 패턴은 멘델 분리 법칙을 적용하여 빠르게 판정할 수 있다.
2) 비대립 유전자 상호작용으로 닭의 호두관·장미관·완두관·단관이 나타나는 경우를 보면, 두 유전자(A, B)가 모두 우성일 때 특정 형질이 발현되고(A_B_), 하나만 우성일 때 다른 형질이 발현되는 식으로 F2에서 9 : 3 : 3 : 1의 표현형 비율이 유지되는 사례가 있다. 이 비율을 우성·우성(9), 우성·열성(3), 열성·우성(3), 열성·열성(1)의 순서로 매칭하면 표현형을 판정하기 쉽다.
대립유전자간의 상호작용에서 이형접합체의 유전자를 가진 개체가 동형접합체를 가진 개체보다 성적이 우수한 현상을 무엇이라고 하는가?
정답 ④ · 문항은 이형접합체가 동형접합체보다 우수한 형질을 나타내는 현상의 명칭을 묻고 있다. 이러한 현상은 초우성(heterosis)이라 하며 교배에 의한 이형접합 이점을 설명하는 용어이다.
이형접합체가 동형접합체보다 우수한 형질을 나타내는 현상을 초우성(Heterosis)이라고 한다.
유전자들이 누적된 작용역가의 크기에 따라 형질의 표현 정도가 달라지는 경우의 유전자를 무엇이라 하는가?
정답 ① · 문항은 여러 유전자가 누적된 작용량에 따라 형질 표현이 달라지는 유전자를 묻고 있으며, 이러한 양적 형질을 결정하는 유전자는 복다유전자(polygene)라고 한다. 복다유전자는 여러 유전자가 소량씩 기여하여 연속적인 표현형 분포를 만들며 양적 형질을 설명하는 개념이다.
여러 유전자가 누적되어 양적 형질을 결정하는 경우를 복다유전자(polygene)라 한다.
다음 중 비대립 유전자 간의 상호작용이 아닌 것은?
정답 ② · 문제는 비대립 유전자 간의 상호작용에 해당하지 않는 항목을 묻고 있다. 비대립 유전자 상호작용은 서로 다른 유전자좌들 사이에서 표현형에 영향을 미치는 현상으로 억제유전자, 상위유전자, 동의유전자와 같이 서로 다른 좌위 간 상호작용 유형이 해당된다.
비대립 유전자 상호작용은 서로 다른 유전자좌 간 상호작용인 반면, 복대립유전자는 한 유전자좌에 세 개 이상의 대립유전자가 존재하는 현상으로 상호작용이 아니다.
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