유전 적 분리: 그것이 무엇인지, 특성 및 예

살아있는 존재는 자손의 개념에 관한 한 무성 생식과 유성 생식이라는 두 가지 유형의 기본 생명 전략을 채택합니다.

무성 생식에서 부모 유기체의 세포 또는 세포 그룹은 유전적으로 아버지 또는 어머니와 동일한 다른 기능적 개체를 생성합니다. 이것은 2분할, 신진, 다배아, 단위생식 및 기타 복잡한 과정을 통해 달성됩니다.

반면에 유성 생식에는 한 종 내에서 남성과 여성의 두 가지 성별이 있습니다. 둘 다 나머지 세포의 유전 정보의 절반을 가진 배우자를 생산하고(반수체임), 합쳐지면 정상적인 염색체 수(이배체)를 회복하는 접합체를 생성합니다. 이 과정은 이전 과정보다 훨씬 비싸지만 그 자체로 진화를 설명할 수 있는 많은 장점이 있습니다.

무성 생식에서 모든 자손은 부모 유기체와 동일합니다. 반면에, 성 염색체의 절반은 모계이고 나머지 절반은 부계이기 때문에 각 어린이는 유전적 구성이 다릅니다. 교차, 염색체 순열 및 감수 분열 동안 발생하는 기타 과정으로 인해 어떤 아들도 그의 형제와 동일하지 않습니다(쌍둥이가 아닌 한). 다음으로 우리는 그것이 무엇과 관련이 있는지 알려줍니다. 유전적 분리 이 모든 조건과 함께.

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유전적 분리란 무엇입니까?

인생의 어느 시점에서 유전학에 관심이 있었다면 확실히 친숙하게 들릴 것입니다. 그레고르 멘델. 카톨릭이며 박물학자인 이 아우구스티누스 수도사는 완두콩에 대한 실험 덕분에 공식화되었습니다.피숨 사티붐) 1865년에서 1866년 사이에 출판된 멘델의 법칙보다 더 잘 알려진 것입니다. 불행히도 이러한 문서는 멘델이 이미 세상을 떠난 1900년이 되어서야 과학 문화에서 두각을 나타내기 시작했습니다.

그 부분을 위해, "유전적 분리"라는 용어는 감수 분열 동안 부모에서 자녀로 유전자 분포를 나타냅니다., 즉, 다른 부모의 결합 후 자손에서 나오는 게놈의 이유입니다. 유전자 분리의 메커니즘을 예시하기 위해 멘델의 세 가지 법칙을 간략하게 살펴보는 것이 큰 도움이 될 것이므로 우리는 그의 인물에 대해 특별히 언급했습니다.

멘델의 세계에 흠뻑 빠져들기 때문에 기초를 다져야 합니다. 우선, 우리는 이배체 존재, 즉 핵에 각 유형(2n)의 상동 염색체 두 세트가 있는 동식물에 초점을 맞출 것이라는 점에 주목해야 합니다. 인간이 각 세포에 46개의 염색체를 가지고 있다면, 23개는 어머니로부터, 23개는 아버지로부터 옵니다.

각 염색체 내에는 단백질이나 RNA를 합성하는 데 필요한 정보가 있는 일련의 순서가 지정된 DNA 서열이 있습니다.. 반면에, 각 유전자는 대립유전자라고 하는 뉴클레오티드 서열에 따라 다른 "형태"를 가질 수 있습니다. 우리의 세포 핵에는 각 유형의 두 개의 염색체가 있기 때문에 각 유전자에 대해 두 개의 대립 유전자가 있다고 주장합니다.

전형적인 멘델의 유전학에 따르면 특정 대립유전자는 우성(A)이거나 열성(a)일 수 있습니다. 우성 대립유전자는 파트너와 독립적으로 발현되는 대립유전자(AA 또는 Aa)인 반면, 열성 대립유전자는 동일한 유전자(aa)에 대해 두 대립유전자가 동일해야 합니다. 주어진 유전자에 대해 개체는 동형접합 우성(AA), 동형접합 열성(aa) 또는 이형접합(Aa)일 수 있습니다. 후자의 경우 우세한 형질(A)은 발현되고 다른 하나는 마스킹된다(a).

이러한 아이디어를 염두에 두고 다음을 명확히 할 수 있습니다. 유전자형은 특정 생물이 가지고 있는 DNA 형태의 유전 정보 집합입니다., 표현형은 가시적인 수준에서 표현되는 그 게놈의 부분입니다.

이때 강조해야 할 것은 표현형은 환경과 유전자의 산물, 따라서 게놈이 항상 외부 특성을 완전히 설명하는 것은 아닙니다. 이제 멘델의 법칙을 살펴보자.

표현형: 유전자형 + 환경

1. 균일성 원리(1세대)

전형적인 멘델식 완두콩 씨앗에서 약간 벗어난 가상의 예를 들어 보겠습니다.. 잠시 동안 새의 종의 게놈에 깃털의 색을 암호화하는 COL1 유전자가 있다고 상상해보십시오.

차례로, 이 유전자에는 COL1A와 COL1a의 두 가지 변이가 있습니다. 첫 번째 대립 유전자(A)는 우성이며 표현형 수준에서 붉은 색조로 나타나며, 두 번째 대립 유전자(a)는 열성이며 노란색으로 나타납니다.

획일성의 원칙에 따르면, 두 개의 동형 접합 부모가 함께 모이면(하나는 2개의 AA 대립 유전자를 갖고 다른 하나는 2개의 aa 대립 유전자를 가짐) 모든 자식은 이형 접합체(Aa)가 됩니다. 예외 없이 해당 유전자에 대해. 따라서 부모 중 하나는 빨간색(AA)이고 다른 하나는 노란색(aa)이 되며 빨간색 특성이 노란색에 중첩되기 때문에 모든 자손도 빨간색(Aa)이 됩니다.

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2. 분리 원리(2세대)

이제 이 붉은 세대(Aa)가 그 사이에서 재생산되면 어떻게 되는지 봅시다. 먼저 공식을 적용한 다음 결과를 설명합니다.

Aa x Aa = ¼ AA, ¼ Aa, ¼ Aa, ¼ aa

이 값을 바탕으로 두 개의 이형 접합체가 주어진 유전자에 대해 교차하면 새끼 4마리 중 1마리는 동형접합 우성, 4마리 중 2마리는 이형접합체, 4마리 중 1마리는 동형접합 열성입니다..

우리의 예로 돌아가면 4명의 빨간 아이 중 3명은 두 쌍의 빨간 부모에게서 나온다는 것을 알 수 있습니다. 또한 (Aa 및 AA), 그러나 그들 중 하나는 세대에서 가려져 있던 노란색 표현형 (aa)을 회복합니다. 이전.

따라서 빨간색 형질의 빈도는 3:1의 비율로 인구에 분포됩니다. 이 매우 기본적인 통계적 추론을 통해 다음과 같이 표시됩니다. 부모 대립 유전자는 감수 분열에 의한 배우자 생산 과정에서 분비됩니다..

3. 독립 전송 원리(3세대)

3세대의 구성원을 교배하는 경우 대립 유전자가 어떻게 분포하는지 보려면 다음이 필요합니다. 각 변형(AA, Aa, Aa 및 aa)을 다른 변형으로 재현할 수 있으므로 총 16칸의 테이블 (4x4: 16).

우리는 이러한 결과에 초점을 맞추지 않을 것입니다. 이전 예에서 지배적 인 빨간색 특성이 새의 깃털 색에서 우세한 특성이라는 것이 분명해 졌기 때문입니다.

어쨌든 우리는 독립 전송 원칙에 대한 아이디어를 구하는 데 관심이 있습니다. 서로 다른 유전자에 의해 암호화된 서로 다른 형질은 독립적으로 유전됨즉, 우리가 보여준 "깃털 색깔" 특성의 유전 패턴이 "부리 크기" 캐릭터에 영향을 줄 필요는 없습니다. 이것은 다른 염색체에 있거나 동일한 염색체 내에서 상당한 거리에 있는 유전자에만 적용됩니다.

유전적 분리 가정의 한계

비록 이 법칙들이 우리가 현재 유전적 유전(따라서 유전 분자 및 학문 분야의 모든 측면), 특정 수준을 얻은 후에는 약간 부족하다는 것을 인식할 필요가 있습니다. 지식.

예를 들어, 이러한 응용 프로그램은 표현형(표본의 외관) 및 유전자형(게놈)에 대한 환경의 영향을 고려하지 않습니다.. 태양 광선의 작용으로 새의 깃털이 시들면 예) 붉은 새의 표현형이 주황색으로 변할 가능성이 있습니다. 빨간. COL1 유전자에 대한 AA 또는 Aa 대립 유전자를 가진 표본임에도 불구하고 환경은 외부 및 가시성을 수정합니다.

깃털의 색상은 COL1, COL2, COL3 및 COL4와 같은 여러 유전자 간의 상호 작용에 의해 암호화될 수도 있습니다. 또한, 그들 중 하나가 나머지보다 더 우세하고 최종 표현형에 대해 더 결정적이라고 상상해보십시오. 여기에 멘델의 법칙만으로는 설명할 수 없는 8개의 서로 다른 대립유전자와 매우 복잡한 유전적 문제가 발생하므로 양적 유전학의 분야로 진출할 때입니다.

마지막 설명으로 여기에 인용된 모든 예는 가상의 것임을 분명히 하고 싶습니다. 조류 종의 하나의 색조 또는 다른 색조를 인코딩하는 COL1 유전자가 실제로 존재하는지에 대한 지식 자연. 인간의 게놈에는 약 25,000개의 유전자가 있습니다.따라서 시퀀싱조차 되지 않은 다른 많은 야생 종의 표현형과 유전형의 존재를 주장하거나 부정해야 한다고 상상해 보십시오.

우리가 분명히 하고 싶은 것은 우리가 예를 통해 보여드린 이러한 유전적 분리 법칙을 통해 다음과 같이 설명된다는 것입니다. 사건에서 감수 분열에 의한 배우자 생산 동안 대립 유전자의 분리 생식. 많은 특성이 이러한 메커니즘의 지배를 받지는 않지만 교육적 또는 전문적 수준에서 유전자 연구를 시작하는 데 항상 좋은 출발점이 됩니다.