체세포 분열#

체세포 분열은 하나의 체세포가 둘로 나누어져 유전적으로 같은 두 개의 딸세포를 만드는 과정이다.

체세포 분열은 생물의 발생과 성장, 조직 재생, 무성생식 등에 관여한다.

체세포분열

체세포 분열의 특징#

  • 하나의 세포가 두 개의 딸세포로 나누어진다.
  • 딸세포의 염색체 수는 모세포와 같다.
  • 딸세포의 유전 정보는 모세포와 같다.
  • 발생, 성장, 조직 재생, 무성생식에 관여한다.

체세포 분열 과정#

체세포 분열은 간기 이후 전기, 중기, 후기, 말기, 세포질 분열의 순서로 진행된다.

간기#

간기는 세포가 분열을 준비하는 시기이다.

  • G1기, S기, G2기로 나뉜다.
  • 세포가 성장한다.
  • S기에 DNA가 복제된다.
  • 염색체는 실 모양의 염색사 상태로 존재한다.

전기#

전기는 핵분열이 시작되는 시기이다.

  • 핵막이 사라진다.
  • 염색사가 응축되어 염색체가 된다.
  • 방추사가 형성된다.

중기#

중기에는 염색체가 세포 중앙에 배열된다.

  • 염색체가 세포 중앙의 적도면에 배열된다.
  • 염색체가 가장 뚜렷하게 관찰된다.
  • 핵형 분석은 주로 중기의 염색체를 이용한다.

후기#

후기에는 염색분체가 분리된다.

  • 방추사의 길이가 짧아진다.
  • 염색분체가 서로 분리된다.
  • 분리된 염색체가 세포의 양극으로 이동한다.

말기#

말기에는 두 개의 딸핵이 형성된다.

  • 핵막이 다시 형성된다.
  • 염색체가 풀려 염색사 상태가 된다.
  • 방추사가 사라진다.
  • 두 개의 딸핵이 만들어진다.

세포질 분열#

세포질 분열은 세포질이 나누어지는 과정이다.

  • 동물 세포에서는 세포막이 안쪽으로 잘록하게 들어가며 나누어진다.
  • 식물 세포에서는 세포판이 형성되어 두 딸세포로 나누어진다.
  • 세포질 분열이 끝나면 두 개의 딸세포가 만들어진다.

감수 분열#

감수 분열은 생식세포를 형성할 때 일어나는 세포 분열이다.

감수 분열에서는 염색체 수가 반으로 줄어들어 2n인 세포에서 n인 생식세포가 만들어진다.

감수 분열의 특징#

  • 생식세포를 형성한다.
  • 염색체 수가 2n에서 n으로 줄어든다.
  • DNA는 1회 복제된다.
  • 핵분열은 2회 연속으로 일어난다.
  • 감수 1분열과 감수 2분열로 이루어진다.
  • 하나의 모세포에서 4개의 딸세포가 만들어진다.
  • 딸세포는 모세포와 유전적으로 서로 다를 수 있다.

감수 1분열#

감수 1분열은 상동염색체가 분리되어 염색체 수가 반으로 줄어드는 과정이다.

감수1분열

감수 1분열의 특징#

  • 상동염색체가 접합하여 2가 염색체를 형성한다.
  • 상동염색체가 서로 분리된다.
  • 염색체 수가 2n에서 n으로 줄어든다.
  • 핵상이 변한다.

감수 1분열 전기#

감수 1분열 전기에는 상동염색체가 서로 접합한다.

  • 핵막이 사라진다.
  • 염색사가 응축되어 염색체가 된다.
  • 방추사가 형성된다.
  • 상동염색체끼리 접합하여 2가 염색체를 이룬다.

감수 1분열 중기#

감수 1분열 중기에는 2가 염색체가 세포 중앙에 배열된다.

  • 상동염색체 쌍이 함께 세포 중앙에 배열된다.
  • 각 상동염색체는 서로 반대쪽 방추사와 연결된다.

감수 1분열 후기#

감수 1분열 후기에는 상동염색체가 분리된다.

  • 방추사의 길이가 짧아진다.
  • 상동염색체가 서로 분리된다.
  • 분리된 상동염색체가 세포의 양극으로 이동한다.
  • 이때 염색분체는 아직 분리되지 않는다.

감수 1분열 말기와 세포질 분열#

감수 1분열 말기에는 두 개의 딸핵이 만들어지고, 세포질 분열이 일어난다.

  • 핵막이 다시 형성될 수 있다.
  • 세포질이 나누어진다.
  • 염색체 수가 반으로 줄어든 두 개의 세포가 만들어진다.

감수 2분열#

감수 2분열은 감수 1분열로 만들어진 세포에서 염색분체가 분리되는 과정이다.

감수 2분열 전에는 DNA 복제가 다시 일어나지 않는다.

감수2분열

감수 2분열의 특징#

  • DNA 복제 없이 진행된다.
  • 염색분체가 분리된다.
  • 핵상은 n으로 유지된다.
  • 염색체 수는 변하지 않는다.
  • 감수 2분열이 끝나면 4개의 생식세포가 만들어진다.

감수 2분열 전기#

감수 2분열 전기에는 방추사가 형성되고 염색체가 분열을 준비한다.

  • 핵막이 사라진다.
  • 방추사가 형성된다.
  • 염색체가 세포 중앙으로 이동할 준비를 한다.

감수 2분열 중기#

감수 2분열 중기에는 염색체가 세포 중앙에 배열된다.

  • n 상태의 염색체가 세포 중앙에 배열된다.
  • 각 염색체의 염색분체가 서로 반대쪽 방추사와 연결된다.

감수 2분열 후기#

감수 2분열 후기에는 염색분체가 분리된다.

  • 방추사의 길이가 짧아진다.
  • 염색분체가 서로 분리된다.
  • 분리된 염색체가 세포의 양극으로 이동한다.

감수 2분열 말기와 세포질 분열#

감수 2분열 말기에는 딸핵이 만들어지고 세포질 분열이 일어난다.

  • 핵막이 다시 형성된다.
  • 염색체가 염색사 상태로 풀어진다.
  • 세포질이 나누어진다.
  • 최종적으로 4개의 생식세포가 만들어진다.

체세포 분열과 감수 분열에서의 DNA 상대량 변화#

체세포분열과감수분열에서의핵1개당DNA상대량변화

세포 분열 과정에서는 DNA 복제와 염색체 분리에 따라 핵 1개당 DNA 상대량이 변한다.

체세포 분열에서의 DNA 상대량 변화#

  • G1기에는 DNA 상대량이 일정하다.
  • S기에는 DNA가 복제되어 DNA 상대량이 증가한다.
  • G2기와 분열기 대부분에서는 복제된 DNA 상대량이 유지된다.
  • 세포질 분열이 끝나면 딸세포의 핵 1개당 DNA 상대량은 다시 처음 수준으로 돌아간다.

감수 분열에서의 DNA 상대량 변화#

  • 감수 분열 전 S기에 DNA가 1회 복제된다.
  • 감수 1분열이 끝나면 핵 1개당 DNA 상대량이 줄어든다.
  • 감수 2분열 전에는 DNA 복제가 일어나지 않는다.
  • 감수 2분열이 끝나면 핵 1개당 DNA 상대량이 다시 줄어든다.

체세포 분열과 감수 분열 비교#

구분 체세포 분열 감수 분열
일어나는 곳 체세포 생식 기관
목적 발생, 성장, 조직 재생, 무성생식 생식세포 형성
DNA 복제 1회 1회
핵분열 횟수 1회 2회
상동염색체 접합 일어나지 않음 일어남
분리되는 염색체 염색분체 감수 1분열: 상동염색체, 감수 2분열: 염색분체
딸세포 수 2개 4개
딸세포의 핵상 2n n
딸세포의 유전 정보 모세포와 같음 모세포와 다름

생식세포 형성의 중요성#

생식세포 형성은 세대를 이어 가는 과정에서 염색체 수를 일정하게 유지하고, 자손의 유전적 다양성을 높이는 데 중요하다.

자손의유전적다양성획득예시

염색체 수와 DNA 양 유지#

생식세포는 감수 분열을 통해 염색체 수가 반으로 줄어든 n 상태가 된다.

수정이 일어나면 정자와 난자의 핵이 합쳐져 다시 2n 상태가 된다.

따라서 감수 분열과 수정은 각 세대에서 염색체 수를 일정하게 유지하는 데 필요하다.

자손의 유전적 다양성 획득#

감수 분열 과정에서 상동염색체가 무작위로 분리되면 다양한 조합의 생식세포가 만들어질 수 있다.

또 서로 다른 생식세포가 수정 과정에서 무작위로 만나면 자손은 부모와 다른 유전적 조합을 가질 수 있다.

따라서 감수 분열과 수정은 자손의 유전적 다양성을 높이는 데 기여한다.

정리#

체세포 분열은 하나의 체세포가 둘로 나누어져 유전적으로 같은 두 개의 딸세포를 만드는 과정이다.

체세포 분열은 발생, 성장, 조직 재생, 무성생식에 관여한다.

감수 분열은 생식세포를 형성하는 과정이며, DNA 복제는 1회 일어나고 핵분열은 2회 연속으로 일어난다.

감수 1분열에서는 상동염색체가 분리되어 염색체 수가 반으로 줄어든다.

감수 2분열에서는 염색분체가 분리되며, 최종적으로 4개의 생식세포가 만들어진다.

체세포 분열의 딸세포는 모세포와 같은 2n 상태이고, 감수 분열의 딸세포는 n 상태이다.

생식세포 형성은 세대가 바뀌어도 염색체 수를 유지하고, 자손의 유전적 다양성을 높이는 데 중요하다.