핵상·상동 염색체·핵형

핵심 정리

핵상은 세포 한 개가 가진 염색체 세트의 수를 가리킨다. 염색체 세트 하나를 n으로 놓으면 두 세트를 가진 세포는 2n이다. 체세포의 핵상은 2n이고 생식세포의 핵상은 n이다. 체세포는 상동 염색체를 쌍으로 가지고, 생식세포는 각 쌍에서 하나씩만 가진다. 사람의 체세포에는 상염색체가 22쌍 44개 있다.

상동 염색체는 모양과 크기가 같은 한 쌍의 염색체다. 두 상동 염색체의 같은 위치에는 같은 형질에 관한 유전자가 있다. 같은 위치에 있는 이 유전자들을 대립 유전자라 한다. 염색체가 한 세트인 n 세포에는 상동 염색체가 없다. 한 세트에는 염색체가 하나씩만 있으므로 짝을 이룰 상대가 없다.

핵형은 세포 핵 안에 있는 염색체의 수와 현미경에서 보이는 형태를 나타낸다. 핵형 분석용 염색체는 분열 중기에 가장 뚜렷하게 관찰된다. 서로 다른 종은 염색체의 수나 모양이 달라 핵형이 다르다.

상염색체는 성염색체를 제외한 나머지 염색체다. 문제에서 암컷과 수컷의 성염색체 구성이 XX 또는 XY로 주어지면, 그림에서 성염색체 쌍을 먼저 찾고 나머지를 상염색체로 세면 된다.

자세히

핵상을 정할 때 세는 것은 DNA 의 총량이 아니라 염색체 세트의 수다. 같은 핵상이라도 세포가 DNA 를 복제했는지에 따라 DNA 양이 달라진다. 그러므로 두 세포의 DNA 상대량이 같다는 것만으로 같은 핵상이라고 결론 내리면 안 된다. 핵상은 염색체가 몇 벌 있는지를 나타낸다. DNA 양은 그 염색체의 DNA가 얼마나 복제되었는지에 따라 달라진다. 핵상과 DNA 양을 구분하는 것이 자료 해석의 출발점이다.

체세포와 생식세포의 차이는 다음 표와 같다.

생식세포는 감수 분열로 만들어진다. 감수 1분열 전기에 상동 염색체끼리 접합하여 2가 염색체를 형성하고, 이어서 상동 염색체가 서로 떨어져 다른 딸세포로 간다. 그 결과 감수 1분열이 끝난 세포는 한 벌의 염색체만 가지며, 이것이 n 핵상이다. 사람의 정자 한 개에 들어 있는 염색체 수는 23이며, 체세포 염색체 수의 절반이다. 정자의 염색체 수를 판단할 때는 감수 분열로 체세포의 절반이 된다는 점을 확인한다.

상염색체와 성염색체를 나누는 방법은 간단하다. 성염색체 이외의 염색체가 모두 상염색체다. 문제에서 암컷과 수컷의 성염색체 구성이 XX 또는 XY로 주어지면, 그림에서 성염색체 쌍을 먼저 찾고 나머지를 상염색체로 세면 된다. 상염색체와 X 염색체의 수를 더해 세포마다 비교하는 자료도 있으므로, 두 종류의 수를 따로 세고 나서 합치는 순서를 지킨다.

핵형을 분석할 때는 분열 중기의 염색체를 촬영한다. 크기와 모양, 동원체의 위치가 비슷한 염색체끼리 짝을 지어 배열한다. 동원체는 세포 분열 때 방추사가 붙는 염색체 부위다. 동원체의 위치는 염색체마다 달라서 핵형을 비교할 때 기준이 된다. 상동 염색체는 핵형에서 같은 모양의 쌍으로 나타난다.