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12.19:

검정교배

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생물학
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Test Cross

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– [내레이터] 검정 교배는 완두 식물에서보라색 꽃 색깔과 같은 지배적인 특성을 표현하는유기체의 유전자형을 결정하는데사용할 수 있는 기법입니다왜냐하면 유전자의 우성 버전 즉 대립 형질은항상 열성 대립 형질을 통해 표현될 것이기 때문에두 개의 우성 대립 형질은한 개의 우성 대립형질즉 이질 유전형을 가진 유기체들과똑같이 보일 것입니다알 수 없는 유전자형의 보라색 꽃이 피는 완두콩 식물은열성 표현형 하얀 꽃을 가진완두콩 식물로 건너갈 수 있습니다따라서 동종접합 열성의 유전자형이있는 것으로 알려져 있는데요, 소문자 p, 소문자 p이죠한 시나리오에서, 검정 교배의 모든 자손이지배적인 표현형을 표시하는 경우알 수 없는 모체는 보라색 꽃의동종접합 우성이어야 합니다모든 자손은 열성 부모로부터 한 개의 열성 대립형질을 받고다른 부모로부터 한 개의 우세한대립형질을 받는 이형접합체입니다하지만, 자손이 우성 표현형을 나타내는균의 수와 열성 표현형을 보이는유기체를 포함한다면알려지지 않은 모체는 이형접합자여야 합니다모든 자손은 열성 부모로부터열성 대립형질을 받습니다자손의 절반이 이형접합체 부모로부터우성 대립형질을 받고우성 표현형을 보이는 반면나머지 절반은 이형접합체 부모로부터열성 대립형질을 받아열성 표현형을 보여줍니다

12.19:

검정교배

대립유전자(allele)는 같은 유전자(gene)의 다른 형태입니다. 인간과 다른 이배체(diploid) 유기체들은 모든 유전자당 대립유전자 두 개, 즉 각 부모에게서 한 개씩 물려받습니다.

대립유전자는 자신의 효과가 같은 유전자 위치에 있는 다른 대립유전자에게 가려지면 잠성(recessive)입니다 (주: dominant를 우성이라 부르고 recessive를 열성이라 부르는 경우가 아직 많지만, 과학적으로 현성/잠성이란 단어가 현상을 더 정확하게 정의하는 단어입니다. 게다가 우성/열성이란 단어는 차별로 이어질 수 있기 때문에 현성/잠성이란 표현으로 개선해야 합니다). 예를 들어 완두는 보라색 또는 흰색 꽃을 가질 수 있습니다. 이 경우, 보라색 꽃에 대한 대립유전자 사본 1개만 있으면 흰색 꽃에 대한 대립유전자가 있더라도 식물은 보라색 꽃을 피우기 때문에 흰색 꽃은 잠성입니다.

만약 유기체가 알려진 잠성 형질(trait)을 보인다면, 유기체의 유전자형(genotype), 즉 유전된 대립유전자 쌍을 결정하는 것은 간단합니다. 오직 유전자형 pp(잠성 대립유전자 2개)만이 흰색 꽃을 생산합니다.

보라색 꽃을 가진 완두와 같은 현성(dominant) 형질을 가진 유기체의 유전자형을 결정하는 것은 그렇게 간단하지 않습니다. 두 유전자형 PPPp가 보라색 꽃을 생산합니다.

과학자들은 단순한 현성 형질을 보이는 유기체의 유전자형을 결정하기 위해 검정교배(test cross)를 사용합니다. 검정교배는 해당 유기체를 그 유기체가 가진 현성 형질의 잠성 대상과 교배하는 것을 뜻합니다.

보라색 꽃을 가진 완두를 위한 검정교배에선 보라색 꽃 완두가 흰색 꽃을 가진 완두(pp)와 함께 교배됩니다. 여기서 얻은 자손의 꽃 색깔은 보라색 꽃을 가진 부모가 동형접합적(homozygous; PP)인지 또는 이형접합적(heterozygous; Pp)인지를 나타냅니다.

만약 보라색 꽃을 가진 완두가 동형접합적이면, 모든 자손은 해당 완두의 현성 대립유전자 P 중 하나와 다른 부모의 잠성 대립유전자 p 중 하나를 물려받을 것입니다. 현성 대립유전자는 잠성 대립유전자를 가리기 때문에, 모든 자손은 현성 형질인 보라색 꽃을 가질 것입니다.

그러나 만약 보라색 꽃을 가진 완두가 이형접합적이라면, 약 50%의 자손이 해당 완두에게서 잠성 대립유전자 p를, 다른 부모에게서 또 잠성 대립유전자 p를 물려받을 것입니다. 따라서 이 교배에서 나온 약 절반의 자손은 흰색 꽃을 가질 것입니다. 검정교배는 이러한 방식으로 알려지지 않은 부모 유전자형을 밝힐 수 있습니다.

Suggested Reading

Miko, Ilona. 2008. “Test Crosses.” Nature Education 1 (1): 136. [Source]

Reid, James B., and John J. Ross. 2011. “Mendel’s Genes: Toward a Full Molecular Characterization” Genetics 189 (1): 3–10. [Source]