[PRIME:R 생명과학] 2014 MDEET 36번 칼럼을 이용한 풀이
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해설
ㄱ. 공통 조상으로부터 분화한 생물종 사이에서(특히 척추동물에서) 체절 간 경계를 구분짓는 혹스 유전자는 진화적으로 매우 잘 보전되어있습니다. 따라서 생쥐의 배아에서 목뼈와 등뼈의 경계 부위가 Hox5와 Hox6의 발현 경계이므로 닭 배아에서도 마찬가지입니다. 옳은 선지.
ㄴ. 칼럼에서 'Antp는 원래 가슴의 두 번째 체절에서 다리를 형성합니다. 그러나, Antp가 안테나에서 발현되면 더듬이가 두 번째 가슴 체절의 다리로 변합니다.'와 '혹스 유전자 돌연변이 연구에 따르면 앞-뒤 축에 따른 몸의 각 부위는 해당 부위에서 발현되는 가장 뒷쪽의 혹스 유전자에 의해 결정됩니다.'라고 설명한 바가 있습니다. 이를 통해 추론해보면, 모든 체절에서 Hox9이 발현되면 원래 Hox5가 발현되는 가장 뒷쪽의 혹스 유전자인 부위인 목뼈에서는 이제 Hox9이 해당 부위에서 발현되는 가장 뒷쪽의 혹스 유전자가 될 것입니다. 그러면 Hox9의 특징이 발현될텐데, Hox9은 원래 등뼈의 특징을 가지는 유전자이므로 목뼈가 나타나야할 부위에서는 등뼈의 특징이 나타나겠네요. 옳은 선지.
ㄷ. 칼럼에서 'Ubx는 원래 가슴의 세 번째 체절에서 날개가 퇴화한 구조인 평균곤을 만듭니다. 그러나, Ubx의 발현에 이상이 생기면 초파리는 (앞 부분의 혹스 유전자의 영향을 받아) 한 쌍의 날개를 더 갖게 됩니다.'라고 설명한 바 있습니다. 따라서 Hox10 유전자가 결손(실)된 생쥐 배아에서는 허리뼈가 해당하는 부위에 엉치뼈의 특징이 아니라 등뼈의 특징이 나타나겠네요. 틀린 선지.
답: ㄱ, ㄴ 즉 3번.
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ㄴ 선지대로라면 다른 뼈들 (꼬리뼈, 허리뼈)에서도 똑같이 등뼈의 특징이 나타나는건가요?
꼬리, 허리, 엉치 모두 Hox9보다 뒤쪽에서 발현되는 혹스 유전자들이 있으므로 나타나지 않는다고 보는게 맞을 것 같습니다!