중3과학 5단원 생식과 유전 - 체세포 분열

생물에서 세포는 크게 2가지로 나눌 수 있습니다. 하나는 몸을 이루는 체세포, 다른 하나는 생식을 담당하는 생식세포이죠. 둘 다 세포이지만, 분열하는 방법을 조금 달라요. 체세포분열과 생식세포분열 또는 감수분열이라고 하죠. 
 
이번에는 체세포 분열에 대해서 보고 다음 편에는 생식세포 분열(감수분열)에 대해서 보도록 하겠습니다.
 

체세포 분열

 

 
 
 

 
 

- 체세포 분열 -

체세포는 몸을 구성하는 세포이죠. 체세포가 분열을 하면 세포의 수가 늘어나죠. 그러면서 세포의 수가 늘어나서 몸의 생장이 일어나는 결과를 가져옵니다. 
 

- 체세포 분열 과정 -

세포가 분열하는 방법에는 분열을 준비하는 간기와 핵분열기, 그리고 세포질 분열로 나누게 됩니다. 

1. 간기

☞ 간기는 세포분열을 준비하는 기간입니다. 세포분열 전체 시간에 약 90%을 차지하는 가장 긴 시긴이죠. 

• 핵이 관찰되는데, 핵 안에 염색체는 염색사로 풀린 상태로 관찰을 할 수 없어요.
• 유전물질이 복제가 되고, 세포의 크기가 커지는 상태입니다.

세포 분열 시기

간기는 세포분열을 준비하는 시기로, 세포가 생장하면서, 유전물질을 복제하고, 세포 분열을 준비합니다.
 

2. 핵분열기 

☞ 핵분열기는 세포분열이 직접 일어나는 시기로, 전기, 중기, 후기, 말기로 나눌 수 있습니다.
 
1) 전기

• 전기에서는 염색사가 뭉치면서 염색체가 됨.
• 핵막(핵을 둘러싸인 막)이 사라지고, 방추사와 염색체가 나타남.

 

2) 중기

• 염색체가 가운데로 모이는 시기.
• 염색체가 관찰되지 가장 좋은 시기.
• 핵분열기 중 가장 짧은 시기.

 

3) 후기

• 가운데 모인 염색체가 염색분체로 나눠지면서 방추사에 의하여 양극으로 이동함.

 

4) 말기

• 사라졌던 핵막이 다시 나타남.
• 염색체가 염색사로 풀림.
• 세포질 분열이 일어나면서 두 개의 딸세포가 형성됨.

 

체세포 분열과정 - 네이버 지식백과 참조

 
 

- 용어 설명 -

1. 염색사 : 세포가 분열하지 않을 때 염색체는 핵 속에 가는 실처럼 풀어져 있는데 이를 '염색사'라고 해요.
2. 염색분체: 세포가 분열을 시작할 때 염색체는 두 가닥의 염색분체로 이루어지는데요, 이는 분열하기 전에 DNA가 복제되었기 때문이죠. 두 가닥의 염색분체에는 동일한 유전 정보를 가지며, 세포가 분열할 때 각각 분리되어 두 개의 세포로 나눠어 들어가죠.
3. 상동염색체 : 상동염색체는 크기와 모양이 같은 한 쌍의 염색체를 말하죠. 하나는 아버지로부터, 다른 하나는 어머니로부터 물려받는 것이죠.
4. 방추사 : 세포 분열 전기에 나타나는 가는 실 모양의 구조물, 염색체를 세포의 양 극으로 이동시키는 역할을 하죠.
5. 염색체의 수 표시 : 체세포에는 부모로부터 하나씩 물려받아 쌍을 이룬 상동염색체가 존재하므로, 염색체의 수를 2n으로 표시합니다. 사람의 체세포 염색체 수는 2n = 46으로 표시하죠.

상동염색체의 구조

 

3. 세포질 분열

세포질 분열을 세포 하나에는 핵이 하나만 존재해야 합니다. 세포분열을 하면 세포 안에 딸핵이 두 개 생성되므로, 세포 하나가 분열하면서 두 개의 딸세포를 만드는 분열이죠. 동물세포와 식물세포의 세포질 분열 방법이 조금 다른데요, 그 이유는 세포벽의 유무 때문입니다.
 
- 식물세포 -
식물세포에는 세포벽이라는 단단한 벽이 있습니다. 이 벽 때문에 식물세포는 세포 안에서 세포판이 형성되면서 나눠지게 되죠. 

 

식물세포는 세포벽이 있어서 세포판 형성하여 세포질분열 함.

 
- 동물세포 -
동물세포는 세포벽이 없죠. 그래서 세포막이 밖에서 안으로 만입이 되면서 세포질 분열이 일어납니다.

 

동물세포는 세포벽이 없어서 세포막이 밖에서 안쪽으로 들어감.

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- 체세포 분열 결과 -

체세포가 일어나면 모세포와 유전정보가 같은 두 개의 딸세포가 만들어지죠. 결국, 체세포의 수가 점점 많아지게 됩니다. 따라서 체세포 분열의 결과는 다세포 생물과 단세포 생물에서 달라요~

• 다세포 생물인 경우는 생장과 재생
• 단세포 생물인 경우는 생식(무성생식)

- 체세포 분열 실험 -

양파의 뿌리를 이용하여 체세포 분열을 관찰할 수 있는데요, 실험 방법은 다음과 같아요^^

 

체세포 분열 실험 과정

 

1. 양파 뿌리끝에서 1mm정도 위쪽을 잘라주세요.

2. 자른 양파를 에탄올과 아세트산을 3 :1로 섞은 용액에 담가둡니다. (고정)

☞ 고정: 세포의 생명활동을 멈추고, 세포가 살아있는 상태의 모습을 유지하지 위해서

3. 담가둔 용액에서 양파를 60℃ 묽은염산에 넣고 물중탕으로 5분간 가열후 꺼내서 증류수로 씻어줍니다. (해리)

☞ 해리: 뿌리 조직을 연하게 하기 위해서

4. 자른 뿌리 조각에 아세트산카민 (또는 아세트올세인)용액을 떨어뜨립니다.(염색)

☞ 염색: 핵과 염색체를 염색하기 위해서

5. 뿌리 조각을 해부침을 잘게 찢고 덮개 유리로 덮은 다음, 그 위를 고무달린 연필로 여러 번 두드린 후 덮개 유리위로 거름종이를 놓고 손가락으로 지그시 누릅니다.(분리 및 압착)

☞ 분리 및 압착: 세포들이 여러겹 붙어 있는 것을 한겹으로 얇게 펴는 과정

6. 현미경으로 저배율로 관찰 후 고배율로 높이면서 관찰합니다. 

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이상 체세포 분열에 대해서 알아봤습니다. 다음에는 생식세포 분열에 대해서 알아보겠습니다.
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