세포 주기와 감수분열: 학습 가이드

핵심 개념

세포는 자라고, DNA를 복제하고, 조절된 주기로 분열한다. 체세포 분열은 성장과 수선을 위해 똑같은 이배체 세포 둘을, 감수 분열은 유성 생식을 위해 서로 다른 일배체 세포 넷을 만든다.

• 간기는 G₁기, S기(DNA 복제), G₂기이다. 체세포 분열은 전기, 중기, 후기, 말기의 네 단계로 이어지고 그 뒤에 세포질이 나뉜다.
• 체세포 분열은 염색체 수를 유지한다(2n → 2n). 감수 분열은 두 번 분열하며 염색체 수를 절반으로 줄이고(2n → n), 교차와 독립적 분리가 변이를 만든다.
• DNA는 S기에 두 배가 되지만 염색체 수는 염색 분체 의미에서만 두 배가 된다. 염색체 수는 감수 분열 I에서 절반이 된다.
• 염색체 쌍이 n개이면 독립적 분리만으로 2ⁿ가지의 서로 다른 배우자가 생긴다.

핵심 식

• mitotic index = cells in mitosis ÷ total cells × 100
• time in phase = (cells in phase ÷ total) × cycle time
• gamete combinations = 2ⁿ

풀이 예제

센 세포 200개 중 30개가 분열 중이면 체세포 분열 지수는 30 ÷ 200 = 15 %이다. 세포 주기가 24시간이면 분열기는 0.15 × 24 = 3.6시간이다. 사람(2n = 46)의 G₂기 세포는 염색체 46개와 염색 분체 92개를 가지며 독립적 분리만으로 2²³ ≈ 840만 가지 배우자가 가능하다.

자주 하는 실수

• S기에 염색체 수가 두 배가 된다고 말하는 것. 두 배가 되는 것은 DNA 양이며 각 염색체가 염색 분체 둘을 가지게 된다.
• 단계를 혼동하는 것. 자매 염색 분체는 체세포 분열 후기와 감수 분열 II 후기에, 상동 염색체는 감수 분열 I 후기에 갈라진다.
• 감수 분열의 산물이 유전적으로 같다고 하는 것. 교차와 독립적 분리가 서로 다르게 만든다.

연습

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