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염색체

대한민국 교육부 2015. 7. 29. 10:49


염색체



■ 유전 정보를 담고 있는 염색체

'엄마 닮았니, 아빠 닮았니?', '눈은 엄마 닮았네!', '넌 아빠랑 판박이구나~' 이런 이야기 주변에서 자주 들어 보았죠? 그 이유는 바로 엄마, 아빠에게서 어떠한 정보를 받았기 때문입니다. 이것을 ‘유전된다’고 하고, 유전된 어떠한 정보를 ‘유전 정보’라고 합니다. 이러한 유전 정보는 모든 생물이 갖고 있으며, 개인마다 다른 내용을 담고 있습니다. 부모님에게서 받은 유전 정보는 특정한 형태로 우리에게 전달되는데, 이것이 바로 ‘염색체’입니다.

 

염색체는 세포 속에 들어 있으며 각 세포들은 염색체가 담고 있는 유전 정보에 의해 활동이 조절됩니다. 사람의 염색체를 현미경으로 확인해 보면 X자 형태를 보이며, 염색체는 가운데에 있는 동원체(centromere)와 양 끝에 있는 텔로미어(telomere)를 가집니다. 두 개의 염색체가 하나의 세트를 이루고 있는데 사람 세포에는 23세트의 염색체가 있으니 총 46개의 염색체를 가지게 됩니다. 이 때, 한 세트에 있는 두 개의 염색체는 서로 상동이며, 이 둘을 상동 염색체라고 합니다. 상동 염색체는 구조와 크기가 같으며 같은 유전적인 특징을 가진 유전 정보를 동일한 위치에 담고 있습니다. 예를 들면 머리 색깔을 결정하는 유전자는 상동 염색체의 같은 위치에 존재하는 것이지요. 이렇게 상동 염색체의 동일한 위치에서 같은 특징을 결정해 주는 유전자를 ‘대립 유전자(allele)’라고 합니다. 이런 대립 유전자는 꼭 같은 특징을 나타내는 것은 아닙니다. 눈의 쌍커풀을 결정해 주는 두 대립 유전자가 하나는 쌍커풀, 하나는 외꺼풀이 되도록 하는 정보를 각각 가질 수 있습니다.


▲염색체의 구조(출처: 에듀넷)



■ 사람의 염색체

사람의 체세포는 모두 46개의 염색체를 가지고 있습니다. 체세포에서 핵을 추출해 염색체의 형태를 살펴보면 염색체의 크기나 동원체의 위치 등이 서로 달라 구분이 가능합니다. 크기와 모양 등이 같은 염색체를 구분한 후 상동 염색체 별로 나누어 염색체를 나열한 것을 핵형이라고 합니다. 염색체의 개수 이상이나 염색체의 모양이 이상한 것들이 핵형 분석으로 나타날 수 있기 때문에 선천적인 유전 이상을 가려 낼 수 있습니다.

 

남성의 핵형을 보면 46개의 염색체 중 44개는 서로 동일하게 생긴 상동 염색체끼리 쌍을 이루고 나머지 두 염색체는 다르게 생겼음을 확인할 수 있습니다. 이것은 남성임을 결정해 주는 성염색체가 서로 다르게 생겼기 때문입니다. 여성의 경우 서로 같은 두 개의 X염색체 XX를 갖지만 남성은 성염색체로 X염색체 하나와 Y염색체 하나인 XY를 가집니다. 이 둘을 구분하기 위해서 여성의 경우 염색체 수가 44+XX, 남성의 경우 44+XY로 나타내기도 합니다.


▲사람의 염색체(출처: 에듀넷)


염색체를 조금 더 자세히 살펴보면 실처럼 마구 꼬여 있는 모양을 띠고 있습니다. 이때의 실을 ‘염색사’라고 합니다. 염색사는 마치 긴 용수철이 꼬여 있는 모습을 하고 있으며 염색사를 더 풀어 보면 DNA와 히스톤 단백질로 구성되어 있음을 알 수 있습니다. 이때의 DNA가 바로 우리의 유전 정보를 담당하고 있는, 유전 정보의 본체입니다. 어떤 염색체를 일자로 쭉 펼쳐본다면 약 몇 센티미터는 된다고 합니다. 우리 눈에 보이지 않을 정도로 작은 세포의 크기를 생각해 본다면 세포 안에 들어 있는 유전 정보의 길이가 어마어마하게 큰 것이지요.


▲염색사의 모습(출처: 에듀넷)



[자료출처: 에듀넷]













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