유전자의 특수 작용은 한 유전자가 다른 유전자의 발현에 영향을 주거나 여러 유전자가 상호작용하여 하나의 형질을 결정하는 현상을 말한다. 축산 형질에서 억제유전자, 보족유전자, 반성유전, 불완전 우성, 초우성 등 다양한 상호작용 예가 출제되므로 각 용어의 정의와 발현 양상을 구분하여 이해해야 한다.
출제기준 단원 「유전자의 특수 작용 및 돌연변이」의 공개 문제 3개를 묻는 꼴별로 나누면 이렇습니다.
묻는 꼴
문제 수
무엇을 묻나
특정 품종의 백색 유전 방식 판별
1
억제유전자에 의한 우성백색 여부 판별
유전형과 표현형 역추적
1
부모와 자손의 표현형으로 부모 유전자형 추정
유전자 작용 용어 정의 판별
1
초우성·상가성 등 용어의 정의 매칭
뜻
억제유전자는 다른 유전자의 발현을 막는 유전자로서, 어떤 우성 유전자가 존재하면 유색 유전자의 발현이 억제되어 우성백색과 같은 표현형이 나타날 수 있음을 의미한다. 예로 백색 레그혼은 억제유전자의 작용으로 유색 유전자의 발현이 차단되는 우성백색 특성을 보이는 사례로 설명된다.
보족유전자는 두 개 이상의 비대립 유전자가 동시에 우성으로 작용해야 특정 형질이 발현되는 상호작용을 의미한다. 닭의 호두관 형질은 R과 P 두 보족유전자가 모두 우성 상태일 때 발현되는 예로서, 보족유전자의 전형적 사례로 분류된다.
불완전 우성은 우성의 동형접합 개체와 열성의 동형접합 개체를 교배했을 때, 이형접합체가 두 부모의 중간 정도 표현형을 나타내는 현상이라고 한다. 이형접합의 표현형이 양친의 중간이 되는 쇼트혼 조모나 팔로미노 등의 예가 불완전 우성에 해당한다는 점을 구분해야 한다.
초우성(heterosis)은 이형접합체가 동형접합체보다 형질에서 우수한 성적을 보이는 현상으로서, 교배에 의한 생산성 향상이나 적응성 증가와 관련된 개념이다. 계통 교잡에서 일반 조합 능력(GCA)은 주로 상가성(additive) 작용에 의존하고, 특수 조합 능력(SCA)은 우성이나 초우성 등 비상가성 작용과 관련된다는 점을 연결하여 이해해야 한다.
예제
무각인 암소와 무각인 수소를 교배했는데 유각인 자손이 출현한 경우는 무각이 우성이고 유각이 열성일 때 우성 부모가 이형접합일 가능성을 의미하며, 우성×우성에서 열성이 출현하면 열성의 동형접합 발현으로 설명한다는 점을 적용하면 정답을 판단할 수 있다.
백색 레그혼의 경우 우성 억제유전자에 의해 유색 유전자의 발현이 억제되어 우성백색을 나타내므로, 제시된 설명 중 '열성백색'에 해당한다는 서술은 레그혼의 유전 메커니즘과 맞지 않는 선택지로 배제할 수 있다.
계통 교잡 관련 문제에서는 일반 조합 능력(GCA)을 상가성 작용과 연결하고, 초우성이나 우성 작용 등은 특수 조합 능력과 연결하여 출제 의도를 파악하면 정답 도출이 수월하다.
대표 기출 3문항
닭의 품종인 백색 레그혼종의 우모색 유전에 대한 설명중 틀린 것은?
억제유전자에 의하여 지배된다.
우성백색이다.
열성백색이다.
유색유전자(CC)의 발현이 억제된 것이다.
정답과 해설 보기
정답 ③ · 문항은 백색 레그혼의 우모색 유전 특성을 묻고 있으며 이 품종의 백색은 억제유전자에 의해 나타나는 우성 백색이다. 따라서 그것을 '열성백색'이라고 표현한 보기가 틀렸다.
백색 레그혼은 억제유전자(W)가 작용하는 우성백색이므로 열성백색이라는 설명은 틀렸다.
대립유전자간의 상호작용에서 이형접합체의 유전자를 가진 개체가 동형접합체를 가진 개체보다 성적이 우수한 현상을 무엇이라고 하는가?
열성
돌연변이
한성
초우성
정답과 해설 보기
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.
무각인 암소와 무각인 수소를 교배하였더니 자손 중에는 유각인 송아지도 태어났다고 한다. 이러한 유전 현상에 대하여 올바르게 설명한 것은?
무각인 수소의 것이 아닌 다른 소의 정액이 들어갔다.
어미소의 뿔이 작아 무각으로 오인한 것이다.
뿔의 유무는 부모와는 전혀 관계가 없다.
열성으로 잠재되어 있던 유전자들이 발현되었다.
정답과 해설 보기
정답 ④ · 문항은 무각(무뿔) 부모로부터 유각(유뿔) 자손이 나온 현상의 유전적 설명을 묻고 있으며, 이는 무각이 우성이고 유각이 열성인 경우 우성 표현형을 보이는 부모가 이형접합일 수 있어 자손에서 열성 동형접합이 나타날 수 있다는 설명으로 해석된다. 따라서 열성 유전자가 잠재되어 있다가 발현되었다는 선택이 옳다.
무각 우종 간 교배에서 유각 자손이 출현하면, 무각이 우성일 경우 열성 형질이 잠재되어 있다가 발현된 것이므로 열성 유전자 발현으로 설명한다.