생명과학 유전 관련 문제 김지호 박사님이 이어서 답변 해주시면 감사드리겠습니다

Question

안녕하세요 아까 유전 질문 올린 학생입니다

이 상황에서

1. 자매염색분체 관계 맞죠?

2.오른쪽 세포가 감수2분열 이후 분열 되었을때 교차된부분( 아래기준 빨강색) 이 윗 세포 or 아랫 세포로 찢어지는 2가지 경우의 수가 있고, 또 다른 유전자의 교차된 부분의 경우의 수를 다 따지면

감수2분열 교차가 의미 없다 라는 말이 이해가 되지 않습니다

항상 친절하게 답변 해주셔서 정말 감사합니다

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Answer 1

안녕하세요.

감수분열과정 중 발생하는 염색체 교차는 유전적 다양성의 핵심 요소로 자매 염색분체들 간의 정밀한 교환을 통해 개체간 유전적 변이를 증가시키는 중요한 생물학적 기능을 수행합니다. 이 과정에서 자매 염색체분체는 각각의 염색체가 두 개의 복제된 염색체로 구성되어 있으며, 이들은 중심체를 중심으로 연결되어 있습니다. 이런 구조적 특성은 감수분열 중에 교차가 일어날 때 각 자매 염색분체의 유전 정보 일부가 서로 교환될 수 있는 기반을 제공합니다.
오른쪽에 표시된 세포에서 감수 II 분열 후의 교차된 부분이 상단 또는 하단 세포로 분리될 수 있는 두 가지 경우는 유전적 조합의 다양성을 보여주는 사례입니다. 이러한 교차는 유전자의 다른 부분에서도 발생할 수 있으며, 이는 수많은 유전적 조합을 가능하게 합니다. 감수분열 동안 발생하는 이러한 교차는 유전자의 재조합을 촉진하며, 이는 생물 종의 진화와 적응에 결정적인 역할을 합니다. 따라서, 감수분열 중의 교차가 "의미 없다"라고 평가하는 것은 이 과정의 생물학적 중요성을 과소평가하는 것일 수 있습니다.
교차는 유전적 다양성을 크게 증진시키는 기제로서, 종의 생존과 진화에 중요한 기여를 합니다. 교차를 통해 생성된 유전적 변이는 자연 선택의 원동력이 되며, 이는 종이 다양한 환경 변화에 효과적으로 적응하게 하는 데 필수적입니다. 이 과정은 생명의 복잡성과 다양성을 증가시키는 중추적 역할을 하며, 생명과학에서 이를 이해하는 것은 종의 유전적 메커니즘을 깊이 파악하는데 중요합니다.

Answer 2

안녕하세요. 우선 그림에서 표현하신 것은 자매염색분체가 맞습니다. 자매염색분체는 세포분열의 간기(S기)에 복제된 염색체 가닥을 말하며 동원체로 엮여 있습니다. 예를 들어서 한 염색체에 위치하는 유전자가 (A,a) / (B, b) / (C, c) / (D, d)라고 가정해볼 때, A와 a는 동일한 유전자 좌위에 위치할 수 있는 대립유전자 관계입니다. 하나의 염색체에서의 유전자가 A, B, c, D라고 한다면, S기에 복제되어 자매염색체의 유전자 조합도 A, B, c, D일 것입니다. 반대로 이 염색체와 상동염색체의 유전자는 A, b, c, d라고 해봅시다. 감수 1분열에서 C와 D 유전자 사이에서 교차가 일어났고 감수 1분열이 완료되었을 때에는 [A, B, c, D / A, B, c, d] 와 [A, b, c, D / A, b, c, d]인 상황입니다. 이때 [A, B, c, D / A, B, c, d]에서 자매염색분체간의 교차가 B와 C 사이에서 일어난다고 한다면 [A, B, c, d / A, B, c, D]가 됩니다. [A, B, c, D / A, B, c, d]와 교차가 일어난 [A, B, c, d / A, B, c, D]에서 감수 2분열이 진행되어 자매염색분체가 분리된다고 하더라도 결과적으로 [A, B, c, D]와 [A, B, c, D]가 만들어지기 때문에 감수 2분열에서의 교차는 의미가 없는 것입니다.