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Life & Food SciencesLife & Food Sciences

2부 생명의 연속성

1. 생식과 종족보존

- 생식(reproduction) : 종족보존과 개체 수 증식 (모든 종에서…)

-> 유성생식(sexual reproduction) : 감수분열(meiosis) + 수정(fertilization)

-> 무성생식(asexual reproduction) : binary fission (이분법)에 의한 자손 개체 생성

-> 단위생식(parthenogenesis, 처녀생식) : 수정되지 않은 난모세포의 체세포분열


2부 생명의 연속성2. 유성생식과 감수분열

1) 유성생식( sexual reproduction) :

- 서로 다른 개체로부터 새로운 조합의 유전자 생성

- 배우자(gamete) : 후손 생성을 위해 결합되는 반수체(haploid, 1n) 세포 -> 정자, 난자

- 수정세포 : 배우자의 수정으로 이배체(diploid, 2n)의 염색체를 가진 세포

2) 감수분열(meiosis) : 한번의 유전물질 복제와 두 번의 세포분열

- 제1 감수분열(reduction division) -> 첫 번째 분열, 염색체수 반감

- 제2 감수분열(equational division, 동형분열) -> 두 번째 분열,

- DNA 복제는 감수분열 전 간기의 S phase에서 완성



☞ 상동염색체(homologous chromosome)

- 같은 위치에 같은 종류의 유전형질 유전자를 가진 두 염색체

- 상동염색체의 각각은 모계와 부계로부터 유래 -> 감수분열 시 각각 딸 세포로 분리

- 인간 : 23쌍의 상동염색체 -> 22쌍 상염색체(autosome) + 1쌍 성염색체(sex chromosome)

- 감수분열 시 상동염색체의 DNA는 복제되어 두 개의 염색분체 형성 -> 동원체로 연결

one chromatid

its sister chromatid

centromere

one chromatid in the duplicated state



상동염색체와 감수분열상동염색체와 감수분열

each homologue in the cell pairs with its partner

then the partners separate


인간의 염색체인간의 염색체



☞ 상동염색체의 교차(crossing over)

- chiasma 에서 상동염색체간의 유전물질 교환

- 모계유전자와 부계유전자의 새로운 조합 형성

- 대립유전자(allele) :

-> 같은 성질을 결정하는 다른 유전자


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animation


감수분열주기감수분열주기


plasma membrane

newly forming microtubules in the cytoplasm

spindle equator (midway between the two poles)

one pair of homologous chromosomes

PROPHASE I METAPHASE I ANAPHASE I TELOPHASE I

MEIOSIS I


PROPHASE II METAPHASE II ANAPHASE II TELOPHASE II

there is no DNA replication between the two divisions

MEIOSIS II


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animation


2부 생명의 연속성3. 배우자 형성

1) 정자의 형성 (spermatogenesis)- 정원세포(spermatogenium, diploid)의 생성으로 시작

- 정원세포(2n) -> 제1정모세포(2n) -> 제2정모세포(1n) -> 정세포(spermatid) -> 정자

- 정세포 형성 시 까지 서로 부착된 상태로 분열

- 정세포 단계에서 세포들이 떨어지며 정자(spermatozoa) 형성



☞ 정자 (spermatozoa)

- haploid의 핵, 운동기관, 난자를 투과하기 위한 효소 포함

- 머리, 꼬리, 중편으로 구분

- 머리 끝부분 첨체(acrosome) 내에 효소 포함



정자형성과정정자형성과정


2부 생명의 연속성2) 난자의 형성 (oogenesis)

- 난원세포 (oogenium, diploid)에서 시작

- 난원세포(2n) -> 제1난모세포(2n) -> 제2난모세포(1n) -> 난자

- 난모세포는 여포세포와 함께 난소(ovary)에서 발달

- 각 세포는 떨어져 있으며 여포세포로 둘러싸임

- 감수분열 중 1 개의 난자 와 3개의 극체(polar body) 형성



난자의 생성난자의 생성


난자형성과 정자형성의 비교난자형성과 정자형성의 비교

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