유전현상(유전의 원리)에 대해 설명하시오.

목차

[멘델의 유전법칙]

[유전자]

[샤가프(Chargaff) 법칙]

[모계 유전의 역할자 미토콘드리아 DNA ]

[유전자의 정보처리 ]

[연관과 교차 ]

[변이 ]

[DNA란? ]

본문내용

유전적 변이를 나타내는 일이 있다. 환경 요인중 온도·진동·방사능·영양물질·화학약품 등에 의하여 가끔 변이를 일으킨다.
(2) 유전 물질의 변이
유전물질에 기인되는 변이는 유전적 변이인데, 이것은 육종학상의 주요 대상이 된다. 생물은 자연계에서 스스로 유전물질에 변화를 일으켜 자연 돌연변이(natural mutation)를 나타내는 성질을 가지고 있다. 자연 돌연변이가 생기는 원인은 아직 불명하지만 돌연변이가 진화의 소인이 된다는 것은 이미 설명한 바와 같다. 자연 돌연변이의 출현빈도는 극히 낮아서 1개의 유전자가 1세대에 약 10-5~10-6 정도의 변이를 일으키는데 불과하다.
교잡에 의한 변이의 형성은 주로 잡종의 감수분열 때에 염색체의 교차에 의하여 형질에 변화가 생기거나 또는 유전자의 상호작용에 변화가 생겨서 일어나는 것이 보통이다. 종·속간 잡종에서는 대개의 경우 양친간에 지놈(genome)을 달리하고 불임 등으로 되어 변이가 더욱 복잡하게 된다.
[DNA란? ]
다른 고등동물에 있어서와 마찬가지로 인간에 있어서 DNA 분자는 당(sugar)과 인산(phosphate)분자로 구성된 두 개의 가닥이 4개의 염기(base)에 의해 연결되어 꼬여진 사다리 모양을 하고 있다. 각각의 가닥은 당, 인산 및 질소염기로 구성된 뉴클레오타이드(nucleotides)라는 동일한 단위들이 반복되어 선상배열을 하고 있는데, DNA에는 아데닌(adenine; A), 구아닌(guanine; G), 시토신(cytosine; C) 및 티민(thymine; T)이라는 4개의 서로 다른 염기들이 존재한다. 이러한 질소염기들중 2개는 이중 고리구조를 가지고 있는 퓨린(purine)염기이며, 다른 2개는 단일 고리구조를 가지고 있는 피리미딘(pyrimidine)염기로 아데닌과 구아닌은 퓨린염기이고, 시토신과 티민은 피리미딘 염기이다. 염기가 디옥시리보스(deoxyribose)에 공유결합하여 뉴클레오사이드(nucleoside)를 만들고, 핵산에서 인산염(phosphate)군은 뉴클레오사이드의 당과 결합하여 뉴클레오타이드를 만든다.
당과 인산의 골격을 따라 배열된 염기들의 특별한 순서를 DNA서열(DNA sequence)이라고 하는데, 이러한 DNA의 서열이 특정 생명체의 고유한 형질이 나타나도록 만드는 정확한 유전명령을 내리게 된다. 지놈(genome)의 크기는 이러한 염기쌍들의 수에 의하여 결정되는데 인간지놈은 대략 30억 염기쌍으로 이루어져 있다.
세포는 분열할 때마다 두 개의 딸세포로 나누어지고, 지놈은 2배가 되는데 인간이나 고등생물에 있어서 이 과정은 핵내에서 일어난다. 세포분열중 DNA분자는 두 개의 가닥이 풀리고, 염기쌍들간의 약한 결합이 끊어져 두 개의 가닥이 분리되고, 각각의 가닥은 상보적인 새로운 가닥을 합성한다. 이 과정에서 아데닌은 티민과 쌍을 이루며(A-T쌍), 시토신은 구아닌과 쌍을 이룬다(C-G). 각각의 딸세포는 1개의 기존 DNA와 1개의 새로운 DNA 가닥을 받는다. 이러한 현상이 생명체나 그 자손에게 큰 영향을 미치는 돌연변이와 같은 오류를 최소화한다.
2. DNA의 복제
DNA는 유전정보를 담고 있는 중요한 것으로 분열하여 만들어지는 모든 세포에 그대로 계승되며 특히 자손에게는 실수 없이 잘 이어져야만 한다. 그러기 위해서는 DNA가 완벽하게 복제되어 세포에 이어지지 않으면 안 된다.
복제의 구조는 전사구조를 알면 간단히 이해할 수 있다. 우선, 복제가 시작되는 장소에서 두 가닥의 DNA사슬이 풀린다. 그리고 각각의 DNA사슬의 염기 배열에 상보적인 염기를 가진 뉴클레오타이드가 연속해서 결합한다. 그 결과 원래 두 가닥 사슬 DNA와 똑 같은 두 가닥 사슬 DNA가 2개 만들어진다.
세포가 분열할 때에는 이렇게 복제된 DNA가 새로운 두 개의 세포인 딸세포에 전해진다. 그래서 세포가 분열되더라도 완전히 똑 같은 DNA가 계승되는 것이다. 이 때 새롭게 만들어진 두 가닥 DNA 사슬은 각각 원래의 DNA 사슬 한쪽과 새롭게 만들어진 한 가닥 DNA 사슬로 이루어져 있다는 것을 알 수 있다. 이러한 복제 방법을 '반보존적 복제'라고 한다.
3.유전자의 본체인 DNA
사람의 세포 핵내에 있는 염색체를 자세히 관찰해 보면 가느다란 섬유상태의 염색질로 되어 있고, 그 섬유를 더 늘여보면 매우 가늘게 꼬여진 두 가닥의 실로 되어 있는데, 그것이 바로 DNA이다. 이 DNA에 약 10만개의 유전자가 실려 있으며, DNA가 바로 유전자의 본체이다.
세포의 핵에서 DNA를 꺼내면 흰 섬유상태의 덩어리로 되어 있는데, 이 DNA 분자는 당(sugar)과 인산(phosphate)분자로 구성된 두 개의 가닥이 4개의 염기에 의해 연결되어 꼬여진 사다리 모양을 하고 있다. DNA에는 아데닌(A), 구아닌(G), 시토신(C) 및 티민(T)이라는 4개의 서로 다른 염기들이 존재한다. 이러한 염기들은 서로 연결되려는 성질이 있다. 특히 연결되는 상대가 결정되어 있다. A는 T(RNA는 U), G는 C가 그 상대이다. 싫어하는 것끼리는 절대로 연결되지 않는다. 이러한 성질을 상보성이라고 하는데 상보성은 대단히 중요하며, 이 성질을 이용하여 유전자를 검사할 수 있다. 당과 인산의 골격을 따라 배열된 염기들의 특별한 순서를 DNA 서열이라고 하는데, 이러한 DNA 서열이 특정 생명체의 고유한 형질이 나타나도록 하는 유전명령을 내리게 된다.
자식은 아버지와 어머니 각각으로부터 전해져온 23개씩의 염색체를 물려받으므로 부모의 염색체내에 있던 유전정보를 그대로 이어 받게 되는데, 사람의 몸을 구성하는 약 60조 개의 세포는 수정란의 46개의 염색체내에 들어 있는 DNA를 그대로 복제하여 간직하고 있다. 따라서 우리 몸을 구성하는 모든 세포는 모두 동일한 DNA를 가지고 있으며, 이러한 DNA는 머리카락이나 체액(혈액, 타액, 정액)에서도 동일하게 나타난다.
그러나 동일한 부모에게서 태어난 자녀들간에도 생김새나 성격 및 행동양식 등이 서로 조금씩 다른 것은 유전자, 즉 DNA에서 미세한 차이가 나타나기 때문인데, 이러한 점을 친자 확인이나 개인식별 검사에 응용할 수 있다

키워드

유전현상,   유전원리