[ 가축육종학 ] 비대립유전자 간의 상호 작용

비대립유전자 간의 상호 작용

이번 포스팅에서 살펴볼 내용은 비대립유전자 간의 상호 작용이다. 비대립유전자란, 대립유전자가 아니라는 뜻이다. 대립유전자는, 같은 유전자에서 동일한 위치(좌위)에 있는 유전자를 뜻하는 말이다.

 

본격적인 내용에 들어가기에 앞서, 유전 용어에 대해서 간략히 다시 정리해본 포스팅도 확인해보기 바란다.

 

[ 축산 공부 ] 유전 용어

 

지난 포스팅에서 대립유전자의 상호 작용에 대한 내용을 살펴봤으니, 아직 이 내용을 모른다면 포스팅을 읽고 오는 것을 추천한다.

 

[ 가축육종학 ] 대립유전자 간의 상호 작용

 

대립유전자의 상호 작용에서 암기 포인트는, 어떤 형질이 대립유전자의 상호 작용에 포함되는지를 암기하는 것이였다. 비대립유전자의 상호 작용에서는 어떤 형질이 비대립유전자의 상호 작용에 포함되는지와 함께, 추가로 그 형질의 표현형의 비율이 어떻게 나타나는지도 알아두어야 한다.

 

보족유전자

보족유전자는 2쌍 이상의 유전자가 독립적으로 유전되면서, 동시에 유전자들끼리 기능적으로 협동하여 부모에게서 없는 새로운 형질이 나타나도록 하는 유전자를 말한다.

 

보족유전자에 해당하는 형질로는 닭의 호두관, 야생우색, 집토끼와 생쥐의 모색이 있다. 이에 대한 자손의 형질 비율은 9 : 3 : 3 : 1, 9 :7, 9 : 3 : 4 등으로 나타난다. 보통 문제에서는 닭의 호두관에 대한 내용이 많이 나온다.

 

앞서 닭의 호두관이라고만 말했으나, 정확한 내용은 닭의 벼슬 모양과 관련된 유전자에서 나타나는 형질이다. 닭의 벼슬 모양은 호두관, 완두관, 장미관, 홑볏의 4개의 형질로 나타난다. 이 중 호두관을 결정하는 유전자를 P > p, 장미관을 결정하는 유전자를 R > r이라고 한다.

 

위에 적은 P > p는, 호두관을 결정하는 대립유전자가 P와 p가 있다는 것을 뜻한다. 부등호 표시는, P가 p에 대해 우성이라는 뜻을 가르킨다. R > r도 마찬가지이다. 이 경우는 두(Pea)와 장미(Rose)의 영단어 첫 알파벳에서 가져온 것이다.

 

닭의 완두관 형질은 가지는 개체의 유전자형은 rrPP이다. 닭의 장미관 형질을 가지는 개체의 유전자형은 RRpp이다. 이 둘을 교배하면 자손 1대의 유전자형은 RrPp가 되고, 이 때 나타나는 형질은 호두관이다. 자손 1대와 동일한 유전자형을 가지는 개체와 교배하면, 9 : 3 : 3 :1의 비율이 나타난다.

 

직관적으로 알아보기 위해 아래 표를 통해 작성해보려고 한다.

 

닭의 완두관 형질 유전자형과 표현형 비

 

멘델의 유전 법칙 중 독립의 법칙과 같은 유전자형의 비율을 가지는데, 독립의 법칙은 2가지 형질에 대한 것이였고, 닭의 완두관 형질은 한 가지 형질에 대해 서로 다른 두 유전자의 유전자형을 나타낸다. 이 두 유전자는 같은 형질에 관여하지만 대립 관계에 있지는 않다.

상위유전자

상위유전자란, 한 유전자가 다른 유전자의 형질 발현을 뒤덮으며 발현을 억제시키는 유전자를 말한다. 발현을 억제시키는 유전자를 상위유전자, 발현이 억제되는 유전자를 하위유전자라고 한다.

 

상위 유전자는 열성유전자가 발현을 억제시키는 열성상위와, 우성유전자가 발현을 억제시키는 우성상위로 나뉜다. 열성상위에는 생쥐의 털색, 우성상위에는 닭의 우모색 형질이 이를 나타낸다.

 

생쥐의 털색의 경우, B > b이며, B_(BB,Bb, 우성 형질)는 검은색, bb는 갈색의 형질을 나타낸다. 반면 유전자 C는 C > c이며, C_(CC, Cc, 우성)는 정상, cc는 알비노 형질을 나타낸다. 알비노는 모든 피부와 털의 색이 백색을 띄는 형질이다.

 

이 형질의 경우도 위와 같이 표를 작성하려고 한다.

 

생쥐의 털색 형질 유전자형과 표현형 비

 

이 경우는 B의 유전자형과 관계없이, cc의 유전자형을 가지면 항상 알비노가 되는 특징이 있다. 따라서 C 유전자에 대한 형질이 열성이면, B의 유전자형과 관계없이 알비노 형질을 띄기 때문에 열성상위 유전형질이라고 할 수 있다.

 

변경유전자

변경유전자는 혼자서는 형질 발현을 할 수 없으나, 특정 표현형을 발현시키는 유전자와 공존할 때 그 작용을 변경시켜 표현형을 변화시키는 유전자를 말한다. 변경유전자는 한 개일수도 있고 여러 개일 수도 있으며, 특정 유전자형일 때만 변경이 뚜렷하게 일어난다.

 

변경 유전자는 양적 변경유전자와 질적 변경유전자로 나뉘는데, 양적 변경유전자는 특정 형질의 양을 변화시키는 유전자, 질적 변경유전자는 특정 형질의 형태를 바꾸는 유전자로만 이해하고 넘어가도 된다.

 

동의유전자

동의유전자는 유전자 작용이 비슷해 동일한 형질을 나타내는 독립적인 유전자들을 칭하는 말이다. 동의유전자에는 중복유전자, 복다유전자, 중다유전자가 있다.

 

중복유전자는 동의유전자인 두 쌍이 특정한 형질에 대해서 같은 방향으로 작용하지만, 누적적인 효과가 없는 경우를 뜻한다. 중복유전자의 경우 역시 표를 통해서 나타내고자 한다.

 

중복유전자에 해당하는 두 유전자를  G > g, L > l 라고 가정, 두 유전자 모두 생물의 꼬리 길이에 대한 형질을 조절하며, 우성의 경우 꼬리 길이가 긴 특성, 열성의 경우 꼬리의 길이가 짧은 특성이라고 가정한다.

 

중복유전자는 같은 방향으로 작용하지만 누적적인 효과가 없기 때문에, G에 대한 유전자형이나 L에 대한 유전자형 중에서 우성 유전자를 하나라도 가지고 있으면 꼬리가 긴 형질이 나타날 것이다.

 

반면  G에 대한 유전자형이나 L에 대한 유전자형 모두 열성인 경우에는 꼬리가 짧은 개체가 나타날 것이다. 이에 대한 내용을 표를 통해 정리해보았다.

 

동의유전자의 유전자형과 표현형 비

 

중다유전자는 양적 형질의 유전에 관여하며, 같은 방향으로 작용하는 유전자수가 매우 많지만 그 영향력이 작아 유전자에 의한 효과보다 주변 환경에 의한 형질의 변화가 큰 유전자들을 칭하는 용어다.

 

복다유전자는 여러 유전자들이 나타내는 형질이 누적되어 형질의 표현 정도가 달라지는 유전자를 칭하는 말이다. 중다유전자와 복다유전자는 개념적으로만 알고 넘어가도 좋다.

 

억제유전자

억제유전자는 비대립 관계에 있는 두 쌍의 유전자가 한 형질에 관여할 때, 한 유전자가 형질 발현에는 영향을 주지 않지만 다른 유전자의 발현을 억제하는 유전자를 부르는 말이다. 억제당하는 유전자는 피억제유전자라고 부른다.

 

억제유전자와 피억제유전자는 각각 독립적으로 유전하기 때문에, 13 : 2나 12 : 3 : 1의 표현형 분리비를 나타낸다. 억제유전자의 예시로는 닭의 품종 중 하나인 레그혼(Leghorn) 종과 와이언도트(Wyandotte) 종의 교배에서 찾아볼 수 있다.

 

마치며

비대립유전자의 상호 작용에는 어떤 것들이 있는지 알아보았고, 빈출되는 내용에 대해서는 표와 함께 내용을 살펴보았다. 대립유전자의 상호작용, 비대립유전자의 상호작용, 이어서 포스팅할 유전자의 특수작용까지는 어떤 경우가 무엇에 해당되는지 알아두고, 축산기사 기출문제나 교재를 통해 확인해 빈출되는 문제 위주로 암기하는 것이 좋다.