생명과학1을 시작하기 전부터 유전 문제가 어려워서 시작도 못 하겠다는 학생들이 종종 있다. 물론 유전 문제가 어렵긴 하지만 모든 유전 문제가 어려운 것은 아니다. 문제 유형은 세포 주기, 핵형 분석, 감수 분열 세포 매칭, 유전 교배, 가계도, 돌연변이 문제로 나눌 수 있다. 이 중 세포 주기 문제는 비킬러 문제, 핵형 분석은 준킬러문제이고, 유전 교배, 가계도, 돌연변이가 킬러 문제이다. 

이번 시간에는 유전 문제의 거부감을 없앨 수 있는 핵형 분석 문제를 쉽게 풀 수 있는 ‘GT 핵형 분석 MANUAL’에 대해 소개한다.

◇ 핵형이란?

핵형은 핵 속의 염색체 형태를 의미하는 것으로, 염색체의 수와 모양, 크기 등과 같이 관찰할 수 있는 염색체의 형태적인 특징이다. 핵형 분석은 체세포 분열 중기 세포의 염색체 사진을 분석하는 것으로 염색체 수, 성별, 염색체 수 이상, 염색체 구조 이상을 확인할 수 있다.

◇ GT 핵형 분석 MANUAL

‘GT 핵형 분석 MANUAL’은 핵형 분석 문제를 스르르 풀 수 있도록 하는 문제 풀이의 설명서이다. 핵형 분석 MANUAL의 순서대로 풀면서 제시된 세포 그림 밑에 세포의 핵상, 종, 성, 개체를 적으면서 문제를 푼다.

◇ GT SKILL의 적용

[그림❶] 에 제시된 조건을 정리한다. 이 문제에서는 서로 다른 종인 동물 A~C의 세포 (가)~(라)를 제시하였으므로 3개의 종, 3개의 개체, 4개의 세포를 제시했다. 

[그림❷] 이제 세포 그림 밑에 핵상, 종, 성, 개체를 정리한다. 상동 염색체 쌍이 있으면 핵상이 2n이고, 없으면 핵상이 n이다. (가)와 (다)는 상동 염색체 쌍이 있으므로, 핵상이 2n이라는 것을 알 수 있다. (가)는 모든 상동 염색체 쌍이 같으므로 암컷의 세포이고, (다)는 하나의 상동 염색체 쌍이 다르므로, 수컷의 세포이다.

세포에 있는 염색체의 수와 모양을 비교해서 이 세포가 어떤 종의 세포인지 따진다. 문제에서 제시된 종이 3개의 종이므로 ⓐ, ⓑ, ⓒ 종으로 매칭한다. 종 매칭의 시작은 핵상이 2n인 세포를 기준으로 하는데 문제에서 (가)와 (다)를 기준으로 한다. (가)를 ⓐ 종의 세포라고 했을 때 (다)는 ⓑ 종의 세포, (나)와 (다)는 ⓒ 종의 세포가 된다.

이제 핵상인 n인 세포는 같은 종의 세포끼리 비교해서 Y염색체를 찾는다. (나)와 (다)를 비교해 보면 (라)에 Y염색체가 있으므로 (라)는 수컷의 세포이다. 마지막으로 문제에서 제시된 조건을 확인해서 개체를 따지면 핵형 분석은 끝난다. 문제를 풀 때에는 [그림❷]와 같이 제시된 세포 그림 밑에 핵상, 종, 성, 개체를 쓰면서 문제를 풀면 실수하지 않을 것이다.

최근에는 핵형 분석 문제 난도가 높아져서 일부 염색체를 제외한 핵형 분석 문제가 출제되고 있다. 관련하여 최신 핵형 분석 문제를 푸는 방법은 이투스 GT 심화 SKILL 강좌를 참고하기를 바란다.