돌연변이로 인해 종 분화가 이루어질 수 있나요?

Question

돌연변이가 정상적인 개체와 교배를 할 경우, 그 자손에게 돌연변이의 특성이 유전될 확률은 얼마나 되나요?

또, 특정 돌연변이가 발현된 종끼리 근친 교배를 하는 방식으로 종 분화가 가능한가요?

Answer 1

안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.

돌연변이가 정상적인 개체와 교배했을 때

자손에게 돌연변이 특성이 유전될

확률은 돌연변이 유형, 유전 방식, 그리고

돌연변이 유전자의 위치에 따라 다릅니다.

정확한 확률을 계산하기 위해서는 좀 더 구체적인 정보가 필요하지만,

일반적인 경우를 기준으로 몇 가지 예시를 통해 설명해 드리겠습니다.

1. 우성 유전자 돌연변이

정의: 한 개의 돌연변이 유전자만 있어도 질병이 발현되는 경우

예시: 헌팅턴병, 선천성 무증상 갑상선 저하증

1.1. 부모 중 한쪽만 돌연변이 유전자를 가진 경우

자손 유전형: 50%는 정상 유전자, 50%는 돌연변이 유전자를 물려받음

형질 발현:

돌연변이 유전자가 우성인 경우: 자손 중 돌연변이 유전자를 물려받은 50%는 질병을 발현합니다.

돌연변이 유전자가 불완전 우성인 경우: 자손 중 돌연변이 유전자를 물려받은 50%는 질병을 발현하거나 불완전한 형질을 나타냅니다.

1.2. 부모 모두 돌연변이 유전자를 가진 경우

자손 유전형:

25%는 정상 유전자 두 개, 50%는 정상 유전자 하나와 돌연변이 유전자 하나, 25%는 돌연변이 유전자 두 개를 물려받음

돌연변이 유전자가 우성인 경우: 자손 중 75%는 질병을 발현합니다.

돌연변이 유전자가 불완전 우성인 경우: 자손 중 75%는 질병을 발현하거나 불완전한 형질을 나타냅니다.

2. 열성 유전자 돌연변이

정의: 두 개의 돌연변이 유전자를 가지고 있어야 질병이 발현되는 경우

예시: 낭포성 섬유증, 태선성 빈혈

2.1. 부모 모두 보인자(돌연변이 유전자 보유자)인 경우

자손 유전형:

25%는 정상 유전자 두 개, 50%는 정상 유전자 하나와 돌연변이 유전자 하나, 25%는 돌연변이 유전자 두 개를 물려받음

형질 발현:

돌연변이 유전자가 열성인 경우: 자손 중 돌연변이 유전자 두 개를 물려받은 25%만 질병을 발현합니다.

돌연변이 유전자가 불완전 열성인 경우: 자손 중 돌연변이 유전자 두 개를 물려받은 25%는 질병을 발현하고, 돌연변이 유전자 하나를 물려받은 50%는 불완전한 형질을 나타낼 수 있습니다.

3. X-연관 유전자 돌연변이

정의: X 염색체에 위치한 유전자의 돌연변이

예시: 적록색맹, 듀센형 근위축증

3.1. 어머니가 돌연변이 유전자를 가진 경우

남성 자손: 50%는 돌연변이 유전자를 물려받아 질병을 발현하고, 50%는 정상 유전자를 물려받아 정상 개체가 됩니다.

여성 자손: 50%는 돌연변이 유전자를 물려받아 보인자가 되고, 50%는 정상 유전자를 물려받아 정상 개체가 됩니다.