교차와 재조합형 배우자

핵심 정리

교차는 유성 생식 과정에서 두 상동 염색체의 비자매 염색분체 사이에서 유전물질을 교환하여 재조합형 염색체를 만드는 과정이다. 교차는 제1 감수분열 과정 중에 생기며 유전변이의 주된 원인이다.

교환의 결과 한 염색체 위의 대립유전자 조합이 바뀐 배우자가 만들어진다. 이 배우자를 재조합형이라고 하고, 교차 없이 부모의 조합을 그대로 가진 배우자를 양친형이라고 한다. 교차가 일어나야 재조합형이 생기므로, 교차의 발생 여부가 재조합 비율을 정하는 기초가 된다.

두 유전자자리 사이에서 일어난 교차 빈도를 교차값이라고 한다. 교차값은 두 유전자가 얼마나 강하게 연결되어 있는지를 보여주며, 교차가 적을수록 두 유전자는 함께 전달되는 경향이 강하다. 재조합 비율 관계는 연관된 두 유전자에만 적용한다. 독립적인 두 유전자는 배우자의 종류 수가 같아도 비율의 해석이 달라지므로 따로 구분해서 판단한다.

교차의 의의는 유전변이를 만들어 집단 안에 여러 조합이 생기게 하는 데 있다. 육종에서는 이 재조합을 이용하여 원하는 형질 조합을 얻으려 하며, 그 출발점이 되는 것이 배우자의 조합 비율이다.

자세히

감수분열 산물과 배우자 수

감수분열은 생식모세포에서 연속된 두 번의 분열로 이루어진다. 이 과정으로 생긴 4개의 딸세포는 교차와 염색체의 무작위 분리 때문에 염색체 구성과 유전자형이 서로 다르다. 같은 세포에서 나온 산물이라도 유전자형이 전부 같지 않다는 점이 이 쟁점의 출발점이다.

독립유전하는 AaBb의 배우자는 4가지가 형성되며, 독립적인 두 유전자를 가진 F1도 4종류의 배우자를 만든다. 두 경우 모두 배우자 종류는 4가지지만, 독립유전에서는 4가지가 같은 비율로 생기고 연관 상태에서는 재조합형이 양친형보다 적어 비율이 달라진다. 배우자의 종류 수와 비율은 따로 나누어 기억한다.

재조합형 배우자의 발생과 빈도

연관된 두 유전자에서 재조합형 배우자는 교차로 생기며 양친형 배우자보다 적게 나온다. 양친형과 재조합형을 가르는 기준은 교차가 그 염색분체에서 일어났는지 여부다. 교차가 일어나지 않은 염색분체는 부모의 조합을 그대로 가지므로 양친형이 된다.

교차로 인해 상동염색체 간에 유전물질이 교환된다. 교환된 염색분체가 배우자로 들어가야 재조합형이 되므로, 교차가 적을수록 재조합형은 드물고 양친형이 많다. 이 설명은 교차가 일어나는 위치와 빈도가 재조합 비율을 좌우한다는 뜻이다.

교차의 시기와 변이 원인

교차는 감수분열 대합기에 일어나며 키아스마가 뚜렷이 관찰되는 시기는 복사기다. 교차가 일어나는 시기와 키아스마가 눈에 띄는 시기는 서로 다른 것이므로 나누어 외운다. 교차가 제1 감수분열에서 일어나는 사건이라는 점은 변이 원인과 같은 맥락에서 이해한다.