[ZUM 학습백과] 생물 - 염색체, 체세포분열, 세호주기과정

1. 염색체
세포가 분열할 때 핵 속의 염색사가 응축되어 나타나는 막대 모양의 구조물 DNA와 히스톤 단백질로 이루어져 있다.
생물의 종류에 따라 고유한 염색체 수를 갖는다.
세포가 분열하지 않을 때는 염색체가 풀어져 가는 실 모양의 염색사 상태로 존재한다.

2.염색체의 구조
DNA는 두 가닥의 폴리뉴클레오타이드 사슬이 서로 마주 보고 나선 모양으로 꼬여 이중 나선 구조를 이루며, 히스톤 단백질을 휘감아 뉴클레오솜을 형성한다.

뉴클레오솜은 DNA에 의해 연결되어 있는데, 수백만 개의 뉴클레오솜이 연결되어 염색사를 형성하며, 세포 분열 시 염색사가 꼬이고 응축되어 염색체가 된다.

3.염색체와 염색 분체
세포 분열 전기에 나타나는 염색체는 유전자 구성이 동일한 2개의 염색 분체로 이루어져 있으며, 이들 염색 분체는 동원체에 서로 연결되어 있다.

• 2개의 염색 분체
분열 전 간기에 DNA가 복제되어 2배로 된 후 각 DNA가 독자적으로 응축되어 각 염색 분체 가닥을 형성한다. → 2개의 염색 분체는 유전자 구성이 같다.

• 동원체
세포 분열 시 방추사가 연결되는 염색체 부위를 말한다. 염색체는 두 개의 염색 분체로 구성되어 있지만 동원체는 하나이므로 염색체의 수는 동원체의 수와 같다.

4. 상동 염색체
• 상동 염색체 :체세포에서 크기와 모양이 같아 쌍을 이루는 염색체로, 부모로부터 하나씩 물려받은 것이다.
• 상동 염색체는 생식 세포 형성 시 분리되어 각 생식 세포로 하나씩 들어간다.

• 대립 유전자
하나의 형질 발현에 관여하는 유전자 쌍으로, 상동 염색체의 같은 위치에 존재
대립 유전자 쌍은 유전자 구성이 같을 수도 있고 다를 수도 있음.

• 핵형
- 세포에 들어 있는 염색체의 수, 모양, 크기 염색체의 특성
- 핵형은 생물의 종에 따라 다르며, 같은 종의 생물은 성별이 같으면 같은 핵형을 갖는다.

• 핵상
하나의 세포 속에 들어 있는 염색체의 상대적인 수
체세포：상동 염색체가 쌍을 이루고 있으므로 2n으로 표시
생식 세포：상동 염색체 중 한 조만 들어 있으므로 n 표시

5. 사람의 염색체
사람의 체세포에는 46개(23쌍)의 염색체가 있다.

• 상염색체
남녀가 공통으로 가지는 성 결정과 관련없는 염색체로, 44개(22쌍)가 있다.

• 성염색체
성을 결정하는 데 관여하는 염색체
남자는 XY, 여자는 XX를 갖는다.

• 성 결정
정자의 염색체 구성은 22 + X, 22 + Y 의 두 종류
난자의 염색체 구성은 22 + X 의 한 종류
따라서 정자의 성염색체에 따라 성별이 결정된다.

6. 체세포 분열
모세포와 유전적으로 동일한 2개의 딸세포를 형성하는 과정으로, 생물의 생장과 조직의 재생 과정에서 일어난다.
동물은 몸의 여러 조직에서 체세포 분열이 일어난다.
식물은 생장점이나 형성층과 같은 분열 조직에서만 체세포 분열이 일어난다.
단세포 생물의 경우 체세포 분열 결과 생식이 이루어진다.

• 체세포 분열의 의의
- 세포 수를 늘려 생장한다.
- 상처 부위나 손실된 부위를 재생한다.
- 각 기관의 기능을 유지하기 위해 새로운 세포를 만들어 낸다.

• 체세포 분열 과정
1. 체세포 분열 과정
핵분열과 세포질 분열로 이루어진다.

2. 핵분열
간기 이후에 염색체가 둘로 나누어져 2개의 딸핵이 형성되는 과정으로, 전기, 중기, 후기, 말기로 구분된다.

3.세포질 분열
말기가 끝나갈 무렵 세포질 분열이 일어나 유전적으로 동일한 2개의 딸세포가 형성된다.

세포질 분열 과정

7.체세포 분열 시 염색체 수와 DNA양의 변화

간기의 S기에 DNA가 복제되고 분열기에 각각 응축되어 두 가닥의 염색 분체를 형성한 다음, 각 염색 분체가 분리되어 딸세포로 나뉘어 들어가므로, 모세포와 딸세포의 염색체 수와 DNA양은 같다.
➞ 체세포 분열 결과 염색체 수와 DNA양이 모세포와 동일한 2개의 딸세포가 만들어진다. (2n → 2n)

◇ 체세포 분열 과정에서 염색체 수와 DNA 양의 변화
염색체는 간기의 S기에 복제되고 분열기에 두 가닥의 염색 분체를 형성한 다음, 각 염색 분체가 나누어져 각각의 딸세포로 들어가기 때문에 딸세포는 모세포와 똑같은 염색체 수와 DNA양을 갖는다. 즉, 체세포 분열을 통해 염색체 수와 DNA양이 모세포와 동일한 딸세포가 만들어진다.

세포 주기의 과정

1. 간기

세포 분열로 생긴 딸세포가 생장하고 유전 물질(DNA)이 복제되는 시기
G1기, S기, G2기의 순서로 진행된다.

2. 분열기(M기)

세포 분열을 통해 새로운 세포가 만들어지는 시기로,S기에 복제된 DNA가 딸세포에 고르게 분배된다.분열기는 간기에 비해 걸리는 시간이 매우 짧다.
핵분열이 일어난 후 세포질 분열이 일어나는데, 핵분열은 염색체의 모양과 행동에 따라 전기, 중기, 후기, 말기의 순서로 구분된다.
복제된 DNA는 핵분열 과정에서 2개의 딸핵에 각각 나뉘어 들어가며, 이어서 세포질 분열이 일어나 2개의 딸세포가 형성된다.