감수분열의 관찰 실험

목차

1. 감수분열

2. 각 형성 단계의 세포 모양과 특징

3. 체세포 분열과 감수 분열의 비교

4. 정자의 형성과정

5. 난자의 형성과정에 대해 조사

본문내용

tm
일반생물학실험
09.05.14
2006270619
김동훈
실험 제목 : 감수 분열의 관찰
실험 목적
: 생식세포의 감수 분열을 관찰하여 각 시기를 구분하고 감수분열의 의미를 이해한다.
실험 이론
[----------이형분열----------][-----------동형분열-----------]
: 세포가 전기에 들어가면 염색질은 염색체를 형성하기 시작한고, 곧 짧고 굵어짐과 동시에 상동염색체끼리 접합하여 염색체 수는 반감되는 것으로 보인다. 이어서 접합염색체에 다시 길이로 분열이 일어나 상동염색체가 2개로 재분리 된다. 이 때 염색사 사이에는 교차(crossing-over)현상이 일어나 상동염색체 사이에 유전자가 상호교환이 이루어진다. 즉, 제1차 분열의 전기에 상동염색체의 접합과 재분리가 일어난다. 제1차 분열의 전기에 각 상동염색체(homologous chromosome)는 서로 접합하여 2가 염색체(bivalent chromosome)를 형성하고, 후기에는 각각 1개씩 양극으로 분리되어 염색체 수는 반감된 2개의 중간기 핵을 형성한다. 그리고 다음에 이어지는 제2차 분열에서 각 염색체는 종열하여 절반씩이 양극으로 이동한다. 감수분열은 제1분열과 제2분열의 연속된 핵분열이 일어나는 점이 특징이다.
연속적인 2회의 분열로 n개의 염색체를 가진 4개의 세포가 형성되는데, 이때 상동염색체는 제1차 분열에서는 접합면에서 분리하고, 제2차 분열에서는 종열면에서 분리한다. 이러한 양식을 전감수(prereduction)라고 부르며, 제1차 분열에서는 감수적(reductional)으로, 제2차 분열에서는 균등하게 분리된다. 그 반대현상을 후감수(postreduction)라 한다.
실험 방법
: 조직표본 과정에 소요되는 시간이 너무 오래 걸리므로 사전에 준비된 쥐의 testis와 ovary의 plate를 이용하여 현미경의 각 비율로 관찰한다.
실험 결과
: 위의 두 사진은 쥐의 testis를 비율 별로 관찰한 결과이고, 아래 두 사진은 쥐의 ovary를 비율 별로 관찰한 결과이다.
고찰
: 위의 testis와 ovary의 형태를 비교해보면 먼저 testis는 ovary와 달리 각각 다발 모양으로 이루어져 있음을 통해 둘을 구분할 수 있다. 그리고 예비보고서에서 조사한 바와 같이 각 관의 벽 내부에는 미분화된 세포인 spermatogonia(단수형: spermatogonium)가 벽에서 떨어져 내부로 향하게 되는 모습을 관찰할 수가 있었다. 내부로 분리되는 동안 세포들은 유사분열이 진행된다. 그 딸세포들인 제1 정모세포(spermatocytes)가 감수분열을 하고, 핵분열에 이어불완전한 세포질 분열이 일어나며, 발달하는 세포들은 cytoplasmic bridge로 서로 연결되어 있다고 하나 이는 실질적으로 관찰이 쉽지 않았다. 그리고 사진에서 보면 제2 정모세포가 1차 감수분열에 의해 형성되는 것을 어렴풋이 확인할 수 있다. 그래서 sperm의 형태와 유사하게 변해 감을 관찰할 수 있다. 이 과정에서 반수체 세포들의 염색체들은 복제형태로서 존재하며 각각 2개의 염색분체들을 가진다. 염색분체가 2차 감수분열시 서로 분열되고 나서딸세포가 형성된다. 딸세포가 반수체의 spermatid로서, 정자로 장차 발달한다. 각각의 성숙된 정자는 편모가 달린 세포로, 머리 부분과 중심에 미세소관으로 된 긴 꼬리로 구성된다.
ovary의 경우 원시세포를 난모세포라고도 하는데, 그것이 성숙난자가 되기까지는 여러 세포분열 단계를 거쳐야한다. 우리의 실험 결과에서는 비록 확연하게 구분이 잘 되지는 않았지만 그래도 작은 polyp 또는 cluster와 같은 형태를 한 난모세포가 간간히 보이는 것을 관찰 할 수 있었다. 성숙 난모 세포는 출생 시부터 이미 감수 제1분열의 전기에 머물러 있다가, 사춘기에 도달하면 호르몬의 영향을 받아 주기적으로 1개의 난자가 성숙된다. 일반적으로 28일을 주기로 양쪽의 난소에서 교대로 1개씩의 난자를 만들어 낸다. 1개의 제1난모 세포(2n)는 배란 36-48시간 전에 이형 분열의 결과 제2난모 세포(n)와 제1극체(n)를 만들고, 이들은 수정이 되면 동형분열을 거쳐 각각 난세포(n)와 제2극체(n)로 되는데, 난세포는 성숙하여 난자(n)로 된다. 결국 1개의 제1난모 세포에서는 1개의 난자와 3개의 극체가 만들어지며, 이 때 생긴 3개의 극체가 만들어지며, 이때 생긴 3개의 극체는 퇴화되어 없어진다. 이러한 과정 중 위의 사진은 성숙한 여포의 사진이다.

키워드

감수분열,   정자,   난자,   체세포분열