Transcript 동물유전학 강의자료-10

동물유전학 강의자료-10
성(sex)에 관한 유전(II)
[반성유전(sex-linked inheritance)]
: 성염색체상(X)의 유전자가 성과 연관되어 유전하는 현상
X 연관 성 유전 = 반성 열성 유전 = X linked Recessive Inheritance
남성
여성
정상
XA XA
보인자 환자
Xa XA Xa Xa
정상
XA Y
환자
Xa Y
▶초파리의 반성유전
<Morgan의 실험>
붉은눈(♀, 정상, XX) X 흰눈(♂, 돌연변이, XO)
조부
F1(모두 붉은 눈, XX, XO) 딸
손자
F2 붉은눈(♀,XX,XX) 2 : 붉은눈(♂,XO) 1 : 흰눈(♂,XO)1 : 흰눈(♀,XX) 0
F1의 XX (♀)
X
XO (♂)
붉은 눈과 흰 눈의 비율이 같아짐
▶혈우병(hemophilia)
• 선천적 출혈성 질환
- 제VIII인자(antihemophilic globulin)의 결여 또는
저하가 원인
- 정상적인 혈액응고(blood coagulation)가 않됨
- 10,000명의 남아 중 1명 출현
혈우병 남자(XhY) X 정상인 여자(XHXH)
Xh
Y
XH
XH
XH Xh
X Xh
XH Y
H
XH Y
- 딸은 모두 보인자
- 아들은 모두 정상
정상 남자(XHY) X 보인자 여자(XHXh)
XH
Y
XH
Xh
XH XH
X Xh
XH Y
H
Xh Y
- 딸은 50% 보인자
- 아들은 혈우병 50%
▶ 적록색맹(red-green color blindness)
정상 ♂
색맹 ♂
정상 ♀
정상, 보인자 ♀
색맹 ♀
▶ G6PD(glucose-6-phosphate dehydrogenase) 결핍증
- 사람의 적혈구나 조직세포에 G6PD효소가 선천적으로 결여됨
으로 나타나는 병
- 프리마퀸(primaquine,학질치료제) 등 특수물질을 먹으면 빈혈
증을 나타냄
- X 염색체에 존재하는 유전자에 의해 지배
- 남자는 쉽게 구분이 됨
- 여자는 hetero 에서는 정상인과 G6PD결핍자의 중간정도 활성
▶Xg혈액형
-
혈액형의 항체(anti-Xga)유전자에 의하여 만들어지는 항원과 작용
여자에서의 인자형 : XgaXga, XgaXg, XgXg
남자에서의 인자형 : XgaY, XgY
면역유전학, 세포유전학, 염색체지도 작성 등에 활용
우성유전을 하므로 보인자는 없음
▶ 닭의 반성유전
- barred plymouth rock종의 횡반(B)은 Z염색체에 우성으로 존재
- 흑색(b) minorca종과 교배하면 다음과 같다.
P--- ZBZB(♂) X ZbW(♀)
ZbZb(♂) X ZBW (♀)
F1 -- ZBZb (♂) X ZBW(♀)
ZBZb (♂) X ZbW(♀)
F2 -- ZBZB(♂), ZBZb (♂)
ZbW(♀), ZBW (♀)
ZbZb(♂), ZBZb (♂)
ZbW(♀), ZBW(♀)
- 십자유전(criss-cross inheritance) 현상이 나타남
: 아비의 흑색이 F1의 암컷에, 어미의 횡반이 F1의 수컷에 전달
- F2는 3:1로 분리하지 않고, 흑색과 횡반이 1:1로 암수 모두 동수 분리
- 반성유전은 정,역 교배로 그 유전양식이 달라짐
: 반성유전자는 X 또는 Z 염색체에 있으므로 닭에서 아비는 암,수
병아리에 전달하나, 어미는 수평아리에만 전달하므로, 반성형질
이용을 위한 교잡 시는 어느 쪽을 수컷으로 할 것 인가에 주의 해야 함
폴리머스록 암컷
폴리머스록 수컷
미노르카 암,수
▶ 반성유전자의 활용
- 닭의 산란성 중 조숙성은 우성 반성유전자가 관여
: F1암컷의 산란성을 좋게하려면 아비가 조숙성이어야 함
- 반성유전 자웅감별법
: 반성우성형질을 암탉으로 하면
: 암탉의 우성형질이 숫 병아리에 전달되고, 암 병아리는 열성형질
을 표현 함
: 초생추에서 이 형질의 발현 유무로 성 감별
: 흑색(♂)-횡반(♀) --> F1병아리에서 흑색은 암, 횡반은 수
: 금색종(♂)-은색종(♀) --> 금색은 암, 은색은 수
: 남색각종(♂)-황색각종(♀) --> 남색은 암, 황색은 수
(초기에 나타나지 않으므로 이용가치가 적음)
: 조우성종(♂)-만우성종(♀) --> 조우성 암, 만우성 수
▶종성유전(sex influenced inheritance)
- 유전인자는 상염색체에 존재하나 발현이 성에 따라 다름
: 유전자형은 동일하더라도 호르몬 등의 영향으로 한 쪽
성에만 나타나거나, 한쪽에서는 우성으로 발현하고 반대
성에서는 열성으로 잠재하는 경우도 있음
: 가금의 깃털모양,색깔,볏 모양,산란성
: 가축의 뿔, 면양의 암컷 무각 수컷 유각
: 털, 비유성 등 2차 성징에 관한 것
: 사람의 대머리도 여자에는 적음
B1B1 : 남녀 모두 정상
B2B2 : 남녀 모두 대머리
B1B2 : 남성에서는 대머리, 여성에서는 정상
(B2 유전자는 남성에서는 우성으로, 여성에서는 열성으로 작용함)
▶ 면양의 뿔의 유전 양상
- 암수 모두 유각 : Dorset horn, Black-faced highland(수컷이 더 발달)
- 암 무각,수 유각 : Merino, Romanov, Karakul, 몽고종, Herdwick
- 암수 모두 무각 : Corriedale, Cheviot, Hampshire, Lincoln, Suffolk,
Southdown, Shropshire, Cotswold
P----- Dorset horn(♀,유각) X Suffolk(♂, 무각)
HH
hh
F1 --------
Hh
(무각,♀)
F2 ------ HH
(♂)--- (유각)
(♀)--- (유각)
Hh
(유각)
(무각)
X
Hh
(유각,♂)
Hh
(유각)
(무각)
hh
(무각) --- (3:1)
(무각) --- (1:3)
▶ 한성유전(sex-limited inheritance)
- 어떤 형질의 유전자가 Y염색체에 위치하여 성과 관련
해서 유전하는 현상
- 상 염색체에 좌위하는 유전인자가 일방적으로 한쪽성에
서만 출현하는 형질
: X염색체와 관련된 반성유전 및 호르몬 작용에 의해 한쪽
성에만 나타나서 제2차 성징을 일으키는 종성유전과
구별됨
- 여자의 이모과다증, 물갈퀴발, 산유량, 유지량, 산란수,
산자수 등 (수컷에서는 유전자 침투율이 0임)
▶ 핵외 유전(extranucleus inheritance)
- 염색체상에 있지 않은 유전자는 생식세포에 균등하게
분배 되지 않음(배우자 형성과정)
- 모계에 의해서만 다음세대로 전달 됨
: 난세포에는 많은 세포질을 포함
: 정자는 두부만 난세포 내부에 들어감 (중편부의 정자
미토콘드리아는 후손에 영향을 주지 못함)
- 동물세포에는 DNA와 리보솜을 가진 미토콘드리아가
있어 유전적으로 독립할 수 있는 기본조건을 갖추고
있음
- 식물세포에는 색소체와 미토콘드리아가 있음
▶ 색소체 유전(plasmid inheritance)
- 색소체에 포함된 DNA의 유전정보가 돌연변이 등
변화된 표현형으로 발현 가능, 세포소기관과 같은
방법으로 유전
- 옥수수의 잡색현상은 정상엽록체를 형성하지 않는
돌연변이 색소체 분배의 결과임
- 염록체는 mRNA를 번역하는 정확한 단백질 합성기능
이 있음
- 옥수수, 담배 등 색소체에는 핵외유전자가 있는 부위로
알려져 있음
- 색소체 DNA는 고등식물에서 30~60copy의 게놈이
있고, 조류(algae)의 경우는 약 100개의 게놈 copy가
존재
▶ 미토콘드리아 유전(mitochondrial inheritance)
- 미토콘드리아에는 특이한 DNA게놈을 가지고 있음
- 미토콘드리아 게놈은 몇 가지 구조단백질을 합성하며,
특이한 단백질 합성기구를 가지고 있다.
- 미토콘드리아의 리보솜은 크기가 작고 침강속도가 느리며,
세균의 리보솜과 유사함
- 미토콘드리아 염색체는 원핵세포의 염색체와 비슷함
- 사람의 mtDNA의 크기는 16,569bp, 쥐 16,295bp, 송아지
16,338bp
- 일부의 돌연변이체에서 mtDNA의 결손이 밝혀지므로서,
정상호흡에 필요한 일부 유전자는 미토콘드리아 염색체에
있으며, 그것이 결손되면 몇몇 유전자가 결실되어 비정상
적인 표현형이 발생함
▶ 포유류 미토콘드리아의 게놈 구조
▶ 세포질 웅성불임성(cytoplasmic male sterility)
- 꽃가루를 불임성으로 만드는 세포질유전자가 있으면 웅성
불임성 개체가 되는데, 교배를 조절하는데 이용된다.
- 웅성불임성의 이용
: 자가수분을 방지하여 교잡종 식물의 생산
: 안정된 다수확을 보장하기 위해 활용
: 육종회사의 상품을 웅성불임화하여 지속적으로 자사의
종자를 판매 (Pioneer사, Nordrop King사 등)