이배체

핵에 존재하는 유전체에서 염색체가 1쌍씩 존재하여 상동 염색체를 구성하는 생물을 이배체라고 한다. 식물은 거의 모든 세포가 상동 염색체 즉 유사한 염색체의 복사본을 가지고 있으며, 많은 종들이 이배체 종으로 알려져 있다. 식물의 생활사에서 대부분은 이배체로 존재하며, 정세포와 알세포와 같은 생식세포계는 반수체로 단일 염색체 집합을 포함하며, 수정이 되면 이배체의 접합자가 형성된다.

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이배체 세포의 염색체는 상동성을 가지며, 집합 내의 각 염색체는 감수분열 중에 쌍을 이룰 수 있는 다른 집합의 대응 물질을 포함한다. 이 과정에서 염색체는 대응 물질과 일치하고 유전 물질을 교환한다. 염색체가 다시 분리되면, 딸의 염색체는 부모와 다르게 된다. 같은 성의 자식이 생김새가 다른 것이 대표적인 예이다.

반수체와 이배체를 나타내는 모식도. (출처: 한국식물학회)

이배체 세포는 유사분열 과정에 의해 만들어진다. 유사분열에서 한 세포는 DNA 자체가 복제되어 두 개의 딸 세포 간에 균등하게 분배될 수 있도록 동일한 복제본을 만든다. 체세포는 유사분열 세포주기를 거치며 배우자 세포는 감수분열에 의해 만들어 진다.

대부분의 식물 및 동물 조직은 이배체 세포로 구성된다. 다세포 동물에서 생물체는 일반적으로 전체 수명 주기 동안 이배체로 존재한다. 속씨식물(꽃식물)과 같은 다세포 식물은 이배체 단계와 반수체 단계의 기간 사이에 생겨나는 생애주기를 가지고 있다.¹⁾ 세대교번로 알려진 이러한 유형의 생명주기는 비관속식물과 관다발식물 모두에서 나타난다. 우산이끼류(liverworts)와 이끼류(mosses)에서, 이배체 단계는 생명주기의 기본 단계이다. 속씨식물과 침엽수에서는 이배체 단계가 기본단계이며 반수체 단계는 생존을 위한 이배체 생성에 전적으로 의존한다.²⁾

1. Hicks, Marie L. (2012) Guide to the Liverworts of North Carolina. Duke University Press Books, 10
2. Fosket, Donald E. (1994) Plant Growth and Development: A Molecular Approach. Academic Press, 27