이 실험에서 알아볼 내용

DNA를 복제해도 염색체 수가 바로 늘지 않는 이유를 찾고, 상동 염색체의 분리와 생식세포의 다양성을 연결하세요.

교과와 단원

2022 개정 생명과학 · 생명의 연속성과 다양성. 염색체와 DNA의 관계를 구별하고, 생식세포 형성을 체세포분열과 비교하는 모형 탐구입니다.

연계 성취기준: 12생과03-01 · 12생과03-02

탐구 질문과 해설

1. DNA가 복제되어 X자 모양이 되면 염색체가 두 개가 된 것일까요?

아닙니다. 연결된 두 자매 염색 분체를 가진 염색체 한 개입니다. DNA 양은 2배가 되지만 염색체 수는 그대로입니다. 여기서는 분열이 끝난 단계의 세포 한 개를 기준으로 셉니다.

2. 상동 염색체가 3쌍이면 한 번의 감수분열에서 8종류의 세포가 만들어질까요?

아닙니다. 한 번의 감수분열은 네 세포를 만듭니다. 교차를 생략한 이 모형에서는 서로 보완적인 두 조합의 세포가 각각 두 개 생깁니다. 여러 차례의 분열에서 배열이 달라지면 가능한 염색체 조합이 2³=8종류입니다.

모형의 가정과 실제 현상과의 차이

상동 염색체가 2–4쌍인 가상 이배체 세포의 단계 모형입니다. 색은 두 부모로부터 온 염색체의 기원을 구별하며 우열을 뜻하지 않습니다. 한 번의 DNA 복제 뒤 감수분열은 두 차례, 체세포분열은 한 차례 진행합니다. 감수 1분열은 상동 염색체, 감수 2분열은 자매 염색 분체를 분리합니다. 표시한 수는 복제 전·복제 후·각 분열이 끝난 단계의 세포 한 개 기준이며 분열 후기의 일시적인 계수는 다루지 않습니다. 1C는 복제되지 않은 반수체 한 벌의 DNA 양입니다. 감수분열에서 세포당 DNA 양은 2C→4C→2C→1C이고 염색체 수는 2n→2n→n→n입니다. 교차와 비분리를 생략하여 독립적인 배열의 효과만 비교합니다. 여러 번의 감수분열에서 가능한 조합 수는 2ⁿ이고, 한 번에는 두 조합이 각각 두 세포로 나타납니다. 모든 단계의 막대·X 모양은 염색체를 세기 위한 모식도로 실제 간기의 응축 상태를 뜻하지 않습니다. 일반 선택 생명과학의 염색체·분열 개념에 초점을 두며 가계도나 유전 확률 계산은 다루지 않습니다.

참고 자료

• 교육부 · 2022 개정 교육과정 고시 ↗
• 비상교육 · 생명과학 단원 구성 ↗
• OpenStax · 감수분열과 독립적인 배열 ↗