핵심 해설
이 문제는 세포주기(Cell Cycle)의 각 단계별 주요 기능을 이해하고 있는지 묻는 기초의학(해부생리학) 영역의 문제예요.
세포주기(Cell Cycle)는 세포의 성장과 분열을 조절하는 일련의 과정으로, 크게 간기(Interphase)와 분열기(M기)로 나뉩니다. DNA 복제는 간기 중
핵심! S기(Synthesis Phase)에서 정확히 한 번 일어나며, 이는 세포가 정확하게 유전 정보를 딸세포에 전달하기 위한 필수 과정입니다.
1. 정답 근거 (Answer Rationale)
정답은 1번
S기(Synthesis Phase)입니다. S기는 DNA 합성(Synthesis)이 일어나는 시기로, 이 기간 동안 세포는 유전 물질인 DNA를 완전히 복제하여 염색체 수가 2배(4n)가 됩니다. 복제된 DNA는 이후 분열기(M기)에서 두 개의 딸세포로 정확히 분배됩니다.
2. 오답 분석 (Distractor Analysis)
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혼동 주의! ③번
G1기(Gap 1 Phase): 세포 성장과 단백질 합성, 세포 소기관 복제가 일어나는 시기입니다. G1기 말에 DNA 복제 준비를 위한 '제한 지점(Restriction Point)'이 존재하지만, 실제 DNA 복제 자체는 일어나지 않습니다. G1기와 S기를 혼동하지 않도록 주의하세요.
- ②번
G2기(Gap 2 Phase): S기 직후로, 세포 분열을 위한 추가적인 단백질 합성(예: 미세소관 단백질)과 세포 크기 성장이 일어나는 시기입니다. DNA 복제는 이미 완료된 상태입니다.
- ④번
G0기(Gap 0 Phase / Quiescent Phase): 세포가 분열을 멈추고 휴면 상태에 들어간 시기입니다. 예를 들어 성인의 신경세포나 심근세포는 G0기에 머무릅니다. DNA 복제와 직접 관련이 없습니다.
- ⑤번
M기(Mitosis Phase / 분열기): 복제된 염색체를 두 개의 딸세포로 분리하는 유사분열(핵분열)과 세포질분열이 일어나는 시기입니다. DNA 복제가 아닌 DNA 분배가 주요 사건입니다.
3. 연관 개념 정리 (Related Concepts)
세포주기와 관련된 핵심 포인트를 한눈에 비교해 볼게요.
| 세포주기 단계 | 주요 사건 | DNA 상태 |
|---|
| G1기 | 세포 성장, 단백질 합성, 소기관 복제 | 2n (복제 전) |
| S기 | DNA 복제 (Replication) | 2n → 4n (복제 중) |
| G2기 | 분열 준비, 추가 성장 | 4n (복제 완료) |
| M기 | 유사분열 (염색체 분리), 세포질분열 | 4n → 2n (분배) |
| G0기 | 휴면 상태 (분열 중단) | 2n (복제 전, 정지) |
개념 정리
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DNA 복제 시점:
S기(Synthesis Phase) (유일)
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세포 분열 시점:
M기(Mitosis Phase)
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세포 성장 시점:
G1기 및
G2기
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휴면 상태:
G0기
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항암 치료 표적: 많은 항암제(예: 세포주기 특이적 약물)가 빠르게 분열하는 암세포의 S기 또는 M기를 표적으로 합니다. 예를 들어, 메토트렉세이트(Methotrexate)는 S기 DNA 합성을 억제합니다.
한눈에 비교!
G1기 vs G0기:
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G1기는 활발히 성장하며 분열 주기에 있는 세포. 제한 지점(R point)을 통과하면 S기로 진행.
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G0기는 분열 주기에서 이탈한 세포. 특정 자극(예: 성장인자)이 주어지면 다시 G1기로 돌아와 분열을 재개할 수 있습니다(예: 간세포 재생).
국시 빈출 포인트
- "다음 중 DNA 복제가 일어나는 시기는?"이라는 직접적인 단순 암기 문제로 출제되거나, "항암제가 세포주기의 어느 시기에 작용하는지" 연결지어 출제될 수 있습니다.
- 특히, 각 시기의
주요 사건(Event)과
염색체 수(2n, 4n) 변화를 함께 묻는 경우가 많으므로, 표로 정리하여 암기하는 것이 좋습니다.