유전자(열성,우성) 질문있습니다
우성순종 AA와 열성순종aa 사이에서 태어난 잡종Aa를 자가수분하면 AA:Aa:aa=1:2:1이고 우성형질을 띠는개체:열성형질을 띠는 개체=3:1이 될텐데 시간이 흘러 열성형질을 띠는 개체는 멸종되지 않나요?
자연 상태에서는 열성 형질을 가진 개체가 완전히 사라지지 않는 경우가 많습니다. 그 이유는 다음과 같습니다. 첫째, 열성 형질이 특정 환경에서 생존에 유리할 수 있습니다. 예를 들어, 겸형 적혈구 빈혈증의 경우 열성 형질을 가진 개체는 말라리아에 대한 저항성이 있어 말라리아가 유행하는 지역에서 생존 가능성이 높아집니다. 둘째, 열성 형질을 가진 개체는 표현형으로는 드러나지 않지만 유전자형으로는 계속 존재할 수 있습니다. 우성 형질을 가진 개체 중에는 이형접합체(Aa)가 포함되어 있어, 이들이 자가 수분하거나 열성 형질을 가진 개체와 교배할 경우 열성 형질이 다시 나타날 수 있습니다. 셋째, 돌연변이로 인해 열성 형질을 가진 개체가 새롭게 생겨날 수 있습니다. 따라서 열성 형질을 가진 개체가 완전히 사라지기보다는, 환경 조건과 유전적 조성에 따라 그 비율이 변화할 수 있습니다.
유전자 형질이 시간이 지나면서 어떻게 유지되는지를 이해하려면, 우성과 열성 유전자의 기본 원리를 살펴보는 것이 중요합니다. 우성 유전자(A)와 열성 유전자(a)를 가진 순종 개체들이 교배하면, 그 자손은 모두 이형접합자(Aa)가 됩니다. 이 잡종을 다시 자가 수분시키면 다음 세대에서 유전자형은 AA, Aa, aa의 비율로 분포됩니다. 즉, 우성 형질을 나타내는 개체와 열성 형질을 나타내는 개체의 비율이 3:1로 나타나게 되죠.
열성 형질을 가진 개체들이 시간이 지나면서 멸종되지 않는 이유는 여러 가지가 있습니다. 우선, 열성 유전자는 이형접합자(Aa)의 형태로 유전자 풀에 남아 있게 됩니다. 이형접합자는 우성 형질을 나타내지만, 여전히 열성 유전자를 보유하고 있으며, 이는 자손에게 전달될 수 있습니다. 따라서 열성 유전자는 항상 숨겨진 형태로 존재하며 사라지지 않습니다.
또한, 자연 상태에서 유전자 재조합은 열성 유전자형(aa)을 계속해서 재생산합니다. 두 이형접합자(Aa)가 교배하면, 그 자손 중 일부는 aa형이 되어 열성 형질이 표현됩니다. 이 과정은 지속적으로 열성 형질을 나타내는 개체를 만들어내어 유전자 풀에서 사라지지 않게 합니다. 더 나아가, 열성 형질이 반드시 불리한 것만은 아닙니다. 환경에 따라 특정 열성 형질이 생존에 유리할 수도 있습니다. 예를 들어, 특정 질병에 대한 저항력이 열성 형질과 관련이 있을 경우, 그 형질을 가진 개체들은 환경 변화에 따라 더 유리하게 생존할 수 있습니다. 결국, 유전자 다양성은 생물 종의 생존과 적응을 위한 중요한 요소입니다. 다양한 유전자형을 가지고 있으면, 다양한 환경 조건에서 더 잘 생존할 수 있는 기회를 가지게 됩니다. 이는 열성 형질이 계속해서 유전자 풀에 남아 있을 수 있는 중요한 이유 중 하나입니다.
우선 우성과 열성은 대립유전자에서 발현순위가 우성 인자에 밀릴 뿐 생존에 있어서 열성인자가 딱히 불리한 것은 아닙니다.
잡종 Aa 의 자가수분으로 AA : Aa : aa 가 1:2:1 의 비율로 나오며
우셩형질 띠는개체: 열성형질 띠는개체 =3:1이 맞지만,
이것이 열성형질 유전자가 감소했다는 뜻은 아닙니다. 3:1의 비율은 표현형만이며
AA : Aa : aa 가 1:2:1 의 비율을 개체수에서 정확히 지킨다고 했을 때
비율을 지킬수 있는 최저의 개체 수 는 4마리 이므로
4마리의 유전자 형은 AA 1개, Aa 2개, aa 1개 이므로
우성인자 A와 열성인자 a의 갯수비율은 A:a=1:1 입니다.
우성의 표현형을 가지는 3마리 중에 2마리는 잡종이므로 a유전자는 사라진 것이 아니라 보존되어 있습니다.
짝짓기가 무작위적으로 일어나고 개체수가 많을수록 이런 유전자 풀은 보존됩니다.
(교배 무작위, 충분히 큰 개체군, 돌연변이 없음, 다른 유전자가 유입되지 않음, 자연선택없음 일 때)
이런 현상은 하디-바인베르크 법칙으로 잘 설명되어 있습니다.
어떤 개체의 멸종은 유전자의 우성 열성 여부가 아니라 유전자의 표현형의 기능이 주어진 환경에 적응하기에 적합한가에 따라 달라집니다.
예를 들면 우성발현되는 유전병은 우성 형질이지만 생존에 불리하여 사라질 가능성이 높습니다.
우성형질(A)을 가진 개체(AA)와 열성형질(a)을 가진 개체(aa) 사이에서 태어난 잡종(Aa)을 자가수분하면, 멘델의 유전 법칙에 따라 AA:Aa:aa의 비율이 1:2:1이 되고, 우성형질을 띠는 개체(AA와 Aa)와 열성형질을 띠는 개체(aa)의 비율이 3:1이 됩니다.
하지만 이러한 비율은 한 세대에만 적용되는 것이며, 이해를 위해 매우 단순화한 것입니다. 또한 시간이 지나면서 여러 세대에 걸쳐 유전적 다양성과 환경적 요인이 작용하여 실제 개체군에서는 다른 비율이 나타날 수 있습니다. 그래서 열성형질을 가진 개체가 반드시 멸종되는 것은 아닙니다. 사실 열성형질이 생존에 불리하지 않고, 다른 유전적 요인이나 환경적 조건이 열성형질의 개체를 유지시키는 경우에는 계속해서 개체군 내에 존재할 수 있습니다.
예를 들어, 열성형질이 특정 환경에서 생존이나 번식에 유리할 수 있거나, 우성형질이 불리한 상황이 발생할 수도 있습니다. 또한, 유전적 드리프트나 교배 선택 등의 다른 유전적 과정들도 개체군 내의 유전자 빈도에 영향을 줄 수 있습니다. 따라서, 열성형질을 가진 개체가 멸종되지 않고 계속 존재할 수 있는 다양한 생물학적 및 환경적 요인들이 있는 것이죠.
우성과 열성의 표현형의 비율이 3:1이더라도 열성 형질을 나타내는 개체가 사라지지는 않습니다. 3:1이라는 비율은 말그대로 표현형적으로 우성과 열성의 비율인 것이지, 이 3에 해당하는 우성에는 AA, Aa, Aa라는 유전형이 존재하기 때문에 열성 대립유전자 풀이 줄어들지 않고 유지됩니다.