염색체
DNA가 히스톤 단백질에 감겨 응축된 구조로, 세포 분열 시 유전 정보를 전달하는 단위이다.
긴 DNA가 히스톤 단백질에 감기고 여러 겹으로 접혀 굵고 짧게 뭉친 구조로, 세포가 분열할 때 유전 정보를 옮기는 운반 단위입니다.
긴 실을 그냥 옮기면 엉킵니다. 실패에 감아 뭉치로 만들면 두 사람이 정확히 나눠 가질 수 있습니다. 염색체는 DNA를 옮기기 좋게 감아 놓은 뭉치입니다.
쉽게 말하면
염색체와 DNA에서 본 대로 유전 정보의 실체는 DNA입니다. 염색체는 그 DNA가 다른 물질로 바뀐 것이 아니라, 옮기기 좋게 포장된 상태입니다. DNA가 히스톤 단백질 덩어리에 감겨 뉴클레오솜이 되고, 이것이 실처럼 이어져 다시 접히고 꼬여 굵은 염색체가 됩니다.
왜 굳이 뭉칠까요? 세포 하나에 든 DNA를 다 이으면 사람의 경우 2미터가 넘습니다. 이 상태로 잡아당기면 엉키고 끊어집니다. 그래서 평소(간기)에는 풀어 두어 복제와 유전자 발현이 가능하게 하고, 분열할 때만 응축해 안전하게 나눕니다. 염색체가 분열기에만 보이는 이유입니다.
DNA 복제가 끝난 뒤의 염색체는 자매 염색분체 두 가닥이 동원체 한 곳에서 붙은 모습(X자)입니다. 두 가닥의 염기 서열은 똑같습니다. 아직 붙어 있는 동안은 통틀어 염색체 1개로 셉니다.
사람의 체세포에는 염색체가 46개 있습니다. 이 중 44개(22쌍)는 남녀 공통인 상염색체이고, 나머지 2개가 성을 결정하는 성염색체입니다. 염색체의 수와 모양을 크기순으로 정리한 것을 핵형이라 하고, 핵형을 보면 종을 알 수 있으며 염색체 수 이상도 확인할 수 있습니다.
이렇게 나타납니다
-
예시 1핵형 분석 — 중기 염색체를 찍어 정렬한다분열 중기의 세포를 터뜨려 염색체를 펼친 뒤, 모양과 크기가 같은 것끼리 짝지어 번호를 붙입니다. 중기 염색체를 쓰는 이유는 그때가 가장 짧고 굵게 응축되어 세기 쉽기 때문입니다.
-
예시 2염색체 수는 종마다 정해져 있다사람의 체세포는 46개, 초파리는 8개입니다. 염색체 수가 많다고 더 복잡하거나 고등한 생물인 것은 아닙니다. 유전 정보의 양은 염색체의 '개수'가 아니라 그 안에 든 DNA의 총량과 유전자 수로 정해집니다.
-
예시 3유전자는 염색체 위의 주소를 가진다유전자는 염색체와 별개의 물건이 아니라 염색체를 이루는 DNA의 특정 구간입니다. 그 구간이 놓인 자리를 유전자 자리라고 하고, 같은 자리에 올 수 있는 서로 다른 형태를 대립유전자라고 합니다.
상염색체와 성염색체 (사람 기준)
| 구분 | 상염색체 | 성염색체 |
|---|---|---|
| 개수 | 44개 (22쌍) | 2개 (1쌍) |
| 남녀 차이 | 남녀가 같음 | 여자 XX, 남자 XY |
| 하는 일 | 성 결정과 무관한 대부분의 형질 | 성 결정 + 그 염색체에 실린 유전자 |
| 표기 | 번호(1~22번)로 부름 | X, Y로 부름 |
자주 하는 오해
DNA, 염색체, 염색분체를 서로 다른 물질이라고 생각하기
이렇게 생각하기 쉬움DNA는 유전 물질이고, 염색체는 그것을 담는 다른 구조물이다
실제로는셋 다 같은 DNA입니다. 얼마나 풀려 있고 복제되었는지 상태가 다를 뿐입니다.
간기에는 풀린 DNA, 분열기에는 응축된 염색체, 복제 후에는 그 염색체를 이루는 두 가닥이 각각 염색분체입니다. '무엇으로 되어 있는가'가 아니라 '지금 어떤 모습인가'를 가리키는 말들입니다.
X자 모양이 염색체의 본래 모습이라고 생각하기
이렇게 생각하기 쉬움염색체는 원래 X자로 생겼다
실제로는X자는 복제가 끝난 뒤 응축된 짧은 순간의 모습입니다. 복제 전 염색체는 염색분체가 하나뿐이라 막대 하나 모양입니다.
교과서 그림이 대부분 중기 염색체라 X자만 눈에 익습니다. 그래서 '염색체 수를 세라'는 문제에서 X자 하나를 두 개로 세는 실수가 나옵니다. 동원체 하나에 붙어 있으면 염색체 하나입니다.
선수 개념 — 이걸 먼저 알아야 해요
이후 개념 — 이 개념을 배우면 이어집니다
같은 단원의 개념 — 생명의 연속성과 다양성
가계도 분석고2감수 분열고2개체군고2개체군 생장 곡선고2계통수고2교차고2군집고2다인자 유전고2먹이 그물고2멘델 유전고2물질 순환고2변이고2복대립 유전고2사람의 유전고2상동 염색체고2생물 다양성고2생존 곡선고2생태 피라미드고2생태계와 에너지 흐름고2생태적 지위고2성염색체와 반성 유전고2세포 주기고2우열 관계와 중간 유전고2유전병고2유전적 부동고2자연 선택고2종 분화고2질소 순환고2천이고2체세포 분열고2탄소 순환고2하디-바인베르크 법칙고2
자주 묻는 질문
Q1염색체 수가 같으면 같은 종인가요?
아닙니다. 염색체 수가 우연히 같은 서로 다른 종이 얼마든지 있습니다. 종을 가르는 것은 염색체 수가 아니라 그 안에 담긴 유전 정보이고, 실제 판단은 교배해서 생식 능력이 있는 자손을 낳을 수 있는지로 합니다.
Q2동원체는 무슨 일을 하나요?
자매 염색분체를 붙들어 두고, 분열할 때 방추사가 붙는 자리 역할을 합니다. 동원체에 방추사가 제대로 붙지 않으면 염색체가 양극으로 정확히 나뉘지 못합니다.
Q3간기에도 염색체는 있나요?
있습니다. 다만 풀려 있어 개별 염색체로 구분되지 않을 뿐입니다. 응축된 상태에서만 '보인다'는 것이지, 응축되지 않으면 '없다'는 뜻이 아닙니다.
교육과정 2022 개정 · 고2 생명과학 · 생명의 연속성과 다양성
수록 기본 (교육과정 단원)
염색체 46개는 사실 23쌍입니다. 짝을 이루는 두 염색체가 어떤 관계인지는 상동 염색체에서 이어집니다.
전체 연결 구조가 궁금하다면
초3~고3 과학 646개 개념의 연결을 한 화면에서 탐색할 수 있습니다.
염색체 지도에서 확인하기 →