식물 생식기관 및 세포분열 관찰

소개글

식물 생식기관 및 세포분열 관찰에 대한 보고서 자료입니다.

목차

Ⅰ. Purpose
Ⅱ. Introduction
Ⅲ. Materials
Ⅳ. Methods
Ⅴ. Results
Ⅵ. Discussion
Ⅶ. References

본문내용

고, 상동염색체 한 쌍이 접합하여 2가염색체를 형성한다.
중기 : 2가염색체가 적도면에 배열되고, 양극에서 방추사가 나와 2가염색체에 붙는다.
후기 : 2가염색체가 갈라져 양극으로 이동한다. 염색체수가 반으로 줄어든다.
말기 : 핵막이 형성되고 세포질이 분열하여 2개의 딸세포가 생긴다. 이때 양극으로 끌려온 염색체는 풀어지지 않고 곧이어 제2분열이 시작된다.
제2분열 (동형분열): 염색체 수의 변화가 없다.(n→n) DNA가 복제되어 유전물질이 2배가 되는 간기가 없다. 그러므로 분열 후에 유전물질의 양이 원래 모세포의 반으로 줄어든다.
제1분열의 말기가 곧 제2분열의 전기에 해당된다. 중기에 염색체가 적도면에 배열되고 후기에는 염색체가 분리되어 양극으로 이동한다. 말기에 4개의 딸세포(염색체 수 n)가 형성된다.
체세포분열과의 비교
체세포분열은 생장을 위한 분열로 1개의 모세포가 염색체 수의 변화 없이 1회 분열하여 2개의 딸세포를 형성한다. 감수분열은 생식세포를 형성하는 분열로 1개의 모세포가 2회 연속 분열하여 4개의 딸세포를 형성한다. 이때 염색체 수가 반으로 줄어 딸세포의 염색체 수는 n이 되고, 두 개의 생식세포가 만나 수정하면 염색체 수가 2n이 된다. 따라서 대가 거듭되어도 염색체 수는 일정하다. 핵막·인·염색체·방추체의 변화 등 세포학적 변화과정은 기본적으로 체세포분열과 같다.
Figure. 7. 감수분열의 진행과정
2) 속씨식물이 중복수정을 하는 이유를 알아본다.
꽃은 속씨식물의 유성생식기관이다. 꽃은 속씨식물의 생식을 주관하는 지상부 기관으로 형태가 매우 다양할 뿐만 아니라 , 잎이 변형된4종류의 꽃기관, 즉 꽃받침, 꽃잎, 수술, 심피로 구성되어 있다. 꽃봉오리를 감싸서 보호하는 꽃받침은 녹색으로 다른 꽃 기관에 비해 잎과 형태적으로 유사하다. 꽃잎은 색상이 화려하고 향기가 있어서 꽃가루 매개자를 유인하는 역할을 한다. 수술과 심피에는 생식기관으로, 그 안에는 각각 정자와 난자가 들어있다.
수술은 꽃 밥이 달려있는 줄기로서, 꽃 밥 안에는 주머니가 들어있는데, 이 안에서 감수분열이 일어나 꽃가루가 생성된다. 화분에는 정자로 성숙할 세포가 들어있다.
심피는 꽃가루를 붙잡을 수 있도록 끝부분이 끈적거리는 암술머리가 달려 있는가늘고 긴 형태를 하고 있다. 심피의 맨 아래쪽에는 씨방이 있고, 각 씨방마다 안에 밑씨가 들어있다. 밑씨에는 성숙하는 난자와 이를 지지하는 세포가 들어있다. 1개의 심피 혹은 2개 이상의 심피가 융합된 복합체를 암술이라 부른다.
꽃의 밑씨에서 수정이 일어나면 씨방이 열매로 발달하고 밑씨에는 배와 저장분을 가진 씨로 발달한다. 열매는 씨앗을 보호하며 씨가 널리 퍼질 수 있도록 해준다. 생활사가 끝나면 적당한 서식처에서 씨앗이 발아한다. 배는 어린 식물로 분화하고, 어린 식물이 자라서 성숙한 식물이 된다.
위는 속씨식물의 구조적 형태를 보여준다. 이러한 형태에서 속씨식물의 수정은 어떻게 일어나는지 알아보고 그에 따른 중복수정도 함께 알아보자.
식물의 생활사는 반수체(n) 세대와 2배체(2n) 세대가 번갈아 가며 나타나는 세대교번이라는 특징이 있다. 2배체로 존재하는 식물의 몸체를 포자체라 한다. 포자체는 꽃밥과 밑씨라는 특별한 구조를 만드는데, 그 안의 세포가 감수분열을 하여 포자라는 반수체 세포가 생성된다. 각 포자는 체세포분열을 통해 다세포 형태의 배우체가 되는데 이것이 바로 식물의 반수체 세대이다. 배우체는 세포분열을 하여 배우자르 형성한다. 수정이 일어날 때 수컷과 암배우체에서 각각 만들어진 배우자가 결합하여 2배체인 접합자를 형성하게 된다. 접합자가 분열하여 새로운 포자체가 형성되면 식물의 생활사가 완결된다. 속씨식물에서는 포자체가 더 우세한 단계이다. 포자체는 배우체보다 훨씬 크고 뚜렷하게 보이며 더 오래 살아있다.
꽃가루로 성숙할 세포는 꽃의 꽃밥 안에 들어있다. 먼저 감수분열을 통해 4개의 반수체세포인 포자를 형성한다. 포자는 다시 유사분열을 하여 2개의 반수체 세포, 즉 꽃가루관 세포 와 생식세포를 형성한다. 이 2개의 세포가 합쳐지고 주위의 두꺼운 세포벽이 만들어 지면, 이제 꽃가루가 꽃밥으로 떨어져 나갈 수 있다.
밑씨에는 중심세포와 이를 둘러싸서 보호하는 작은 세포층이 들어있다. 중심세포가 커지면서 감수분열하여 4개의 반수체 세포를 형성하는데 그중 3개의 세포는 퇴화하고 살아남은 1개의 세포만이 커지면서 체세포 분열을 통해 세포가 분열하여 다세포구조인 배낭을 형성한다. 포자체식물이 만드는 몇 겹의 보호세포층으로 둘러싸고 있는 배낭이 바로 식물의 암배우체 인 것이다. 배낭 안에는 2개의 반수체 핵을 가진 커다란 중심세포가 들어있으며, 또 다른 반수체세포인 난자가 있다.
수정의 첫 단계는 꽃가루가 암술머리에 닿아 꽃가루 받이 이다. 꽃가루받이가 끝나면 꽃가루는 암술머리에서 발아하고, 꽃가루관세포는 꽃가루관을 만들어 아래로 신장하여 씨방에 도달한다. 그동안 생식세포는 체세포분열하여 정자를 형성한다. 꽃가루관이 신장하여 밑씨의 아래쪽에 다다르면 밑씨안으로 들어가서 배낭 근처에 2개의 정자를 내려놓는다. 정자 1개는 난세포와 수정하여 2배체의 접합자를 형성하고 다른 1개의 정자는 배낭 안으로 들어 있는 2배체의 커다란 중심세포와 결합하여 3배체(3n) 핵을 가진 세포가 된다. 이 세포는 배젖으로 발달하여 양분을 공급하는 여갈을 한다.
이처럼 두 정자가 배낭 안에 들어있는 서로 다른 2개의 핵과 결합하는 것을 중복수정이라 하며, 그 결과 형성되는 배젖은 속씨식물에서만 특이하게 나타나는 구조이다. 배젖은 수정된 난자가 들어있는 밑씨에서만 발달하게 되므로 속씨식물이 영양분을 헛되이 하지 않도록 해준다.
Ⅶ. References
1)김명원 외 10인, 생명과학9판, 라이프사이언스, 2018/3/1, pp 638~639
2) 네이버 백과 유사분열
http://terms.naver.com/entry.nhn?docId=438559&cid=42411&categoryId=42411
3) 네이버 백과 - 감수분열
terms.naver.com/entry.nhn?docId=1056568&cid=40942&categoryId=32314

키워드

생명공학,   식물,   실험