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세포분열 |
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생물체의 구성단위: 세포 체세포분열→발생, 생물의 생장 감수분열→생식세포 만듦 : 체세포들은 거듭되는 세포분열에도 동일한 크기, 형태, 염색체 수, 유전 물질 일정하게 유지 ∴) 세포는 분열하기 전에 유전물질, 단백질을 2배로 합성한 후에 분열 1) 세포 주기 : 분열을 끝낸 딸세포가 자라서 다시 분열을 마칠 때까지 | ||||
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세포의 종류와 환경 조건에 따라 크게 다르다. 신경세포, 근육세포: G1기 → S기로의 전환되지 않으므로 세포분열을 할 수 없다. 피부, 골수세포: 세포주기가 짧아 분열이 왕성 정상적인 세포에서 G1기에서 S 기로의 전환을 촉진시키는 단백질: G1 기에 만들어짐 - 이 단백질의 양이 조절됨으로써 세포 분열 속도 일정하게 유지 (but 암세포- 이런 조절기능에 이상이 생겨 세포 분열이 빠르게 지속) 2) 염색체 세포의 구조와 기능을 조절하는 유전 정보: 핵 속의 염색체에 존재 - 세포 분열시 염색체를 통해 모세포로부터 딸세포로 정확하게 전달 ① 염색체의 구성: 염색체- 단백질: 히스톤 단백질- 염색사 내의 DNA를 뭉치게 함 비히스톤 단백질- 유전자 활동을 조절 - 유전물질 DNA로 구성 간기: 염색사(가느다란 실 모양)로 존재 → 분열 시작: 응축되어 염색체로 됨 ② 핵상: 핵 속의 염색체 상태 (사람의 핵상 2n=46 / 생식세포-정자, 난자의 핵상 n=23) ③ 염색체의 구조 DNA 2중 나선 → DNA가 히스톤 단백질과 결합하여 뉴클레오솜 형성 → 뉴클레오솜이 코일 모양으로 감겨 30nm 폭의 염색사를 형성 → 염색사가 응축 → 굵은 염색체 가닥 | ||||
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3) 체세포 분열의 과정 ① 핵분열: 핵분열의 각 시기 연속적으로 일어남 ㄱ. 전기: 염색체가 나타남. 핵막, 인 사라짐. 방추사 나타남 염색체- 두개의 염색분체로 됨(각 염색분체에는 동일한 DNA들어 있다.) ㄴ. 중기: 염색체가 적도면에 배열. 방추사는 염색체의 동원체에 부착 ㄷ. 후기: 염색분체들이 분리. 방추사에 의해 양극으로 끌려감. ∴ 2n →2n ㄹ. 말기: 염색체 사라짐. 핵막, 인 다시 나타남. 두 개의 딸핵 형성 | ||||
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② 세포질 분열 동물세포: 적도 부근에서 세포막의 함입 식물세포: 세포 중앙에서 형성된 세포만이 바깥쪽으로 확장(세포판 → 세포벽) 4) 체세포 분열에서의 DNA량의 변화 체세포 분열의 가장 중요한 의의 : 분열 후 원래의 체세포와 똑같은 두 개의 새로운 체세포를 만들어 냄 (염색체 수, 염색체에 있는 DNA의 양과 같아야 함) | ||||
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생식세포 분열: 염색체의 수가 DNA량이 반으로 줄어드는 감수분열 감수분열: 제 1분열- 염색체의 수가 반으로 줄어듬(2n→n) 제 2분열- 체세포 분열과 같이 염색체 수가 변하지 않음(n→n) 1) 감수 분열의 특징 ① 생식 세포 형성시 일어남. ② 2회의 연속 분열. ③ 염색체의 수가 반으로 줄어듦. ④ 1개의 모세포에서 4개의 딸세포 형성. ⑤ 제1분열 전기 때 상동 염색체가 합체하여 2가 염색체 형성 | ||||
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2) 감수분열의 과정 ① 제 1 분열(이형분열) ㄱ. 간기: S 기에 DNA가 복제 ㄴ. 전기: 가늘고 긴 염색분체 2개가 동원체에 의해 붙어있고 상동염색체가 접합하여 2가염색체가 됨 (2가 염색체 = 4분염색체) 염색분체 사이에서 교차가 일어나 유전자의 교환 이루어짐 ㄷ. 중기: 2가 염색체가 적도면에 모이고, 방추사가 동원체에 연결 ㄹ. 후기: 상동염색체가 서로 분리 → 염색체의 수 반으로 줄어든다. : 2n → n (각 상동염색체의 염색분체는 아직 동원체에 붙어 있다.) ㅁ. 말기: 핵막이 생기고 세포질 분열이 일어나 2개의 딸세포 형성 ② 제 2분열(동형분열)(n → n) : 간기 없거나 있더라도 아주 짧음. DNA 복제 없이 (S기가 없으므로) 분열로 들어감 | ||||
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3) 감수분열에서의 DNA량의 변화 DNA 복제: 제 1분열 전의 간기에서만 일어남 | ||||
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4) 감수분열과 종의 다양성 생물체는 자손을 퍼뜨림으로써 자신의 유전정보를 후손에 전달한다. 환경변화에 따른 적응: 감수분열을 통해 다양한 유전자 조합을 갖는 방법으로 극복 ① 각기 다른 유전 정보를 갖는 상동 염색체의 쌍이 무작위로 생식세포에 분리되어 들어감 ② 교차로 새로운 유전자 조합 → 어버이와는 전혀 다른 새로운 유전자 조합을 갖는 생식세포 만들어짐 | ||||
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