개념 한 쪽
두 유전자가 같은 염색체에 가까이 있으면 함께 유전되는 경향이 강해 연관(linkage)이 나타난다. 이때 교차(crossing-over)는 유전자 간 물리적 거리에 비례하여 발생하며, 재조합형의 비율을 조환가(재조합빈도)로 나타낸다.
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출제기준 단원 「교차」의 공개 문제 3개를 묻는 꼴별로 나누면 이렇습니다.
| 묻는 꼴 | 문제 수 | 무엇을 묻나 |
|---|---|---|
| 염색체 수와 연관군 판단 | 1 | 체세포 염색체수로 연관군 수를 계산하는 원리 |
| 게놈분석과 기준종 선택 | 1 | 게놈 분석에서 기준이 되는 종의 조건을 묻는 이해 |
| 조환가 계산 문제 | 1 | 화분의 유전자 비율로부터 조환가를 계산하는 방법 |
연관은 같은 염색체 위에 위치한 유전자들 사이의 결합 현상으로, 감수분열에서 상동염색체가 대합할 때 유전자들이 함께 분리되는 경향을 보이는 상태를 말한다. 연관이 강하면 부모형 조합이 유지되어 새로운 형질 조합의 출현 빈도가 줄어든다.
교차는 상동염색체가 꼬이면서 유전자 위치가 교환되는 과정으로, 유전자 간의 물리적 거리가 멀수록 교차가 일어날 확률이 높아진다. 따라서 교차 빈도는 유전자 간 거리와 비례하는 관계를 가지며, 이를 통해 유전자지도 작성의 기본 원리가 성립한다.
조환가(재조합빈도)는 재조합형의 비율을 의미하며, 주어진 표본에서 재조합형 수를 전체로 나눈 값에 100을 곱해 백분율로 나타낸다. 조환가가 낮을수록 연관이 강하다고 해석한다.
염색체 관련 기본 용어도 연관 개념과 함께 중요하다. 연관군의 수는 반수체 염색체수(n)와 같으므로, 체세포 염색체수가 2n이면 연관군 수는 n이 된다. 또한 염색체 수의 변이는 명칭으로 구분되며, 예컨대 2n+1은 삼염색체(trisomic)를 의미한다.
예 1 — 조환가 계산 대표 예: 화분 속 개체들의 유전자형 분포가 AB형 4개, Ab형 1개, aB형 1개, ab형 4개로 관찰되었다면 전체는 4+1+1+4=10이다. 재조합형인 Ab와 aB의 합은 1+1=2이므로 조환가는 (2/10)×100=20%가 된다. 이 계산에서 부모형과 재조합형을 먼저 구분하는 절차를 적용한다.
예 2 — 연관군 수 계산: 체세포 염색체수가 2n=20인 식물에서는 반수체수 n=10이므로 연관군 수는 10이다. 연관군 수는 항상 반수체수와 동일하다는 원리를 적용한다.
체세포의 염색체 구성이 2n+1 일 때 이를 무엇이라 하는 가?
정답 ② · 문항은 체세포 염색체수가 2n+1인 상태를 가리키는 용어를 묻고 있다. 염색체가 한 개 추가되어 총 염색체수가 정상배수체보다 한 개 많은 경우를 삼염색체(trisomic)라고 하며, 2n+1은 이 정의에 해당한다.
염색체 수가 2n+1인 것은 한 쌍의 염색체가 하나 더 추가된 상태로 삼염색체라 한다.
게놈분석에 대한 설명 중 옳지 않은 것은?
정답 ① · 문제는 게놈분석에서 어떤 종을 분석종으로 사용하는 것이 옳지 않은지를 묻고 있다. 게놈분석은 기준이 되는 게놈 정보를 이미 알고 있는 종을 사용하여 근연종과의 염색체 대합성(친화력)을 조사하는 방법이므로, 게놈을 알지 못하는 이배체를 분석종으로 사용하는 것은 원리에 맞지 않는다.
게놈 분석은 게놈을 모르는 이배체를 분석종으로 사용하지 않으며, 일반적으로 게놈을 아는 종을 기준으로 친화력을 조사한다.
어느 F1의 화분의 유전자 조성이 4AB:1Ab:1aB:4ab 라고 한다면, 이때의 조환가는? (단, 양친의 유전자형은 AABB, aabb임)
정답 ③ · 문항은 주어진 F1 화분의 유전자 구성비에서 조환가를 계산하는 문제이다. 부모형은 AB와 ab이고 재조합형은 Ab와 aB이므로 재조합형의 비율은 (1+1)/(4+1+1+4)=2/10=0.2, 즉 20%이다.
조환가는 부모형과 다른 재조합형의 비율로, 4AB:1Ab:1aB:4ab에서 재조합형(Ab, aB)의 총 비율이 20%입니다.
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