생식과 유전

우리 몸은 세포 하나에서 시작했습니다. 그 세포가 둘로, 넷으로 나뉘어 지금의 몸이 되었습니다. 이때 일어나는 것이 체세포 분열입니다. 체세포 분열에서는 먼저 DNA를 정확히 복제한 뒤 한 번 나누므로, 만들어진 두 딸세포는 원래 세포와 염색체 수도 유전 정보도 똑같습니다. 몸이 자라고 상처가 아무는 것이 모두 이 분열 덕분입니다.

그런데 자손을 만들 때 이 방식을 그대로 쓰면 문제가 생깁니다. 염색체 46개짜리 정자와 46개짜리 난자가 만나면 자손은 92개가 되고, 그 다음 세대는 184개가 되어 버립니다. 그래서 생식세포를 만들 때는 특별한 분열을 합니다. 감수 분열은 DNA를 한 번만 복제한 뒤 연속해서 두 번 나눕니다. 그 결과 세포 하나에서 딸세포 네 개가 만들어지고, 각각의 염색체 수는 원래의 절반이 됩니다. 절반 + 절반이 만나 원래 수로 돌아오는 것, 이것이 세대를 거듭해도 염색체 수가 일정하게 유지되는 이유입니다.

부모가 절반씩 내놓기 때문에, 자손은 같은 형질에 대해 아버지에게서 온 유전자와 어머니에게서 온 유전자를 한 쌍씩 갖습니다. 이 쌍이 서로 다를 때 겉으로 드러나는 쪽을 우성, 가려지는 쪽을 열성이라고 합니다(우열의 원리). 그리고 생식세포가 만들어질 때 이 한 쌍은 반드시 갈라져 서로 다른 생식세포로 들어갑니다(분리의 법칙) — 멘델이 완두를 기르며 찾아낸 이 규칙이, 나중에 감수 분열에서 상동 염색체가 갈라지는 모습으로 눈에 보이게 확인되었습니다. 서로 다른 형질을 결정하는 유전자들이 각각 따로 갈라져 자유롭게 조합되는 것이 독립의 법칙입니다. 유전자는 어디에 있을까요? 염색체 위에 있고, 염색체를 이루는 DNA의 한 부분입니다.