생명과학 ② 6-6. 유전자의 교차, 불완전 연관, 교차율

▎생명과학 ② 6-6. 유전자의 교차, 불완전 연관, 교차율

교차 (불완전 연관 )

① 한 염색체에 연관된 유전자가 항상 함께 행동하는 것은 아니며, 분리되어 행동할 수도 있다.

② 이것은 생식 세포를 형성하는 과정에서 감수 제1분열 전기에 상동 염색체가 접합할 때 접합한 염색 분체의 일부가 교환되어 새로운 유전자 조합을 가지는 염색체가 생성되기 때문인데, 이러한 현상을 교차라고 한다.

③ 교차를 통해 다양한 유전자를 가지는 생식 세포가 생성되고,  그 결과 다양한 유전 형질을 나타내는 자손이 생성된다.

④ 교차율

  ⓐ 연관된 두 유전자 사이에 교차가 일어나는 빈도를 교차율이라고 하며, 전체 생식 세포 중 교차가 일어난 생식 세포의 비율로 교차율을 나타낸다.

  ⓑ 그러나 실제 세포수를 확인할 수 없으므로 검정 교배에 의해 얻은 표현형의 분리비를 이용하여 교차율을 구한다.

   ☺ 검정 교배

      우성으로 표현된 개체의 유전자형이 순종인지 잡종인지 알아보기 위해 열성 호모와 교배 시키는 것.

     (1) 단성 잡종 검정 교배 자손의 표현형이 우성만 나타나면 순종이고, 우성 : 열성이 1 : 1이 면 잡종. (2) 양성 잡종 검정 교배 독립 유전인 경우 자손의 표현형이 우성만 나타나면 순종이고, 4가지 표현형비가  1 : 1 : 1 : 1로 나오면 잡종.

   

[교차율과 생식 세포의 형성]

의 유전자를 가진 생물에서와가 연관되어 있다면 생식세포는 의 2가지만 형성해야 하지만 교차할 경우 생식세포는 도 형성한다. 다음은 의 유전자를 가진 생물에서 와 가 연관되어 있을 때의 교차율이다.

교차율	AB	Ab	aB	ab
① 5%	19	1	1	19
② 10%	9	1	1	9
③ 20%	4	1	1	4

 

  예) 검정교배 AaBb × aabb의 결과 표현형이 A-B- : A-bb : aaBb : aabb = n : 1 : 1 : n 이면 인 AaBb가 만든 생식세포(AB:Ab:aB:ab)의 분리비가 n : 1 : 1 : n 이므로  교차율 이다.

  ① ② ③

  

ⓒ 교차율의 범위 : 교차율을라고 할 경우 교차율은의 범위를 나타낸다.

   - 교차율 0%는 두 유전자가 같은 위치에 붙어있어 완전 연관된 상태를 의미

   - 교차율 50%는 독립유전을 의미

   - 교차는 거리에 비례하고 강도에 반비례한다.

⑤ 교차율과 염색체의 지도

교차율(재조합 빈도)은 한 염색체 상에 존재하는 두 유전자 사이의 상대적 거리에 비례한다. 그러므로 각 유전자 사이의 교차율을 알면 유전자 사이의 거리를 구할 수 있었다. 이 사실을 토대로 염색체 상의 유전자간의 상대적 위치를 나타낸 것을 염색체 지도라 한다.

  ⓐ 유전자 사이의 거리와 교차율 : 유전자 사이의 상대적 거리가 멀수록 교차가 일어나기 쉽고, 유전자 사이의 상대적 거리가 가까울수록 교차가 일어나기 어렵다. 따라서 교차율을 알면 유전자 사이의 상대적 거리를 알 수 있다.

  ⓑ 3점 검정법 : 동일 염색체 상에 있는 세 유전자 사이의 교차율을 비교하여 유전자 사이의 상대적 거리와 위치를 알아내는 방법이다.

  ⓒ 염색체 지도 : 3점 검정법을 이용하여 염색체 상에 있는 유전자 사이의 상대적 거리를 나타낸 것이다. 교차율 를 1모건 단위로 표시한다.                   

[ 교차율과 염색체 지도 ]

다음 자료는 유전자의 교차율과 그에 따른 염색체 지도를 나타낸 것이다.

① 서로 가장 멀리 떨어져 있는 유전자는와이다.

② 염색체 상의 모든 부위에서 교차가 일어날 확률이 동일하다고 할 때, 교차율은 염색체 상의 유전자 사이의 거리와 비례한다.

[결론] 염색체상에서 유전자 사이의 거리가 멀수록 교차가 잘 일어나므로 교차율이 커진다.