개념 한 쪽
두 유전자가 같은 염색체 위에 있으면 함께 유전되는 경향을 보이며 이를 연관이라 한다. 연관의 강도는 교차가 일어나는 빈도와 반비례하며, 유전자 간 물리적 거리가 멀수록 교차가 잘 일어난다. 연관은 새로운 유전자 조합의 출현 빈도를 낮추어 육종 전략에 영향을 준다.
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출제기준 단원 「연관의 강도 및 교차가」의 공개 문제 3개를 묻는 꼴별로 나누면 이렇습니다.
| 묻는 꼴 | 문제 수 | 무엇을 묻나 |
|---|---|---|
| 연관군 수 계산 | 1 | 체세포 염색체수로 연관군 수를 구하는 방법 |
| 부분적 이상 판별 | 1 | 염색체의 부분적 구조 이상 여부를 식별하는 방법 |
| 염색체 수 명칭 판별 | 1 | 2n+1 형태의 염색체 수 명칭을 확인하는 문제 |
연관(Linkage)은 서로 인접한 유전자들이 같은 염색체에 위치하여 감수분열 시 함께 유전되는 현상을 말한다. 연관군의 수는 반수체 염색체수(n)와 동일하여 2배체(2n)의 체세포 염색체수가 20이면 반수체수 n=10으로 연관군 수는 10이 된다.
교차(crossing-over)는 상동염색체가 짝을 이룰 때 염색체 조각의 교환으로 유전자 위치가 바뀌는 현상이다. 교차 빈도는 유전자 간의 물리적 거리에 비례하므로 거리가 멀수록 교차가 일어날 확률이 높아진다. 따라서 유전자 간 거리가 가까우면 연관이 강해져 재조합이 적게 일어난다.
연관이 강할수록 부모형 조합이 유지되는 경향이 커지므로 자가수정 작물에서 새로운 고정형 개체가 생기는 빈도는 독립 유전하는 경우보다 낮아진다. 이는 육종에서 새로운 조합을 얻기 위한 교차율의 중요성을 의미한다.
염색체 관련 용어를 구분해야 한다. 연관과 교차는 유전자 위치와 재조합에 관한 개념이며, 결실·중복·전좌·역위 등은 염색체의 구조적 이상을 설명하는 용어로 구별한다.
문제 유형 예시로 체세포 염색체수가 2n=20인 2배체 식물이 주어지면 연관군 수는 반수체수 n을 구하여 10이라고 답하면 된다. 또한 두 유전자가 연관되어 교차가 적으면 부모형 조합이 우세하므로 새로운 고정형 조합의 빈도는 독립 유전의 기대값보다 낮다는 논리로 정답을 고를 수 있다.
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.
다음 중 염색체 부분적 이상이 아닌 것은?
정답 ④ · 문항은 염색체 부분적 이상에 해당하지 않는 항목을 묻고 있다. 결실·절단·전좌 등은 염색체의 일부분에서 발생하는 구조적 이상에 해당하지만 배수성은 염색체 세트 수 자체가 변하는 수적 이상이므로 부분적 이상에 포함되지 않는다.
염색체 구조적 이상은 결실, 중복, 전좌, 역위이며 배수성은 수적 이상이다.
체세포 염색체수가 20인 2배체 식물의 연관의 수는?
정답 ③ · 연관(Linkage)의 수는 염색체의 쌍을 이루는 수, 즉 반수체 염색체수(n)와 동일합니다. 체세포 염색체수가 20인 2배체 식물의 경우, 염색체는 10쌍(20개)으로 구성되어 있습니다.
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