II. 연구 재료 ■ 생식세포의 수정 ■ 생식세포의 수정 1. 대부분의 세포는 세포막을 가지고 있고 세포막 안에 세포질이 있다. 2. 세균과 같은 박테리아를 제외한 대부분의 세포의 핵은 핵막으로 둘러 쌓여져 있으며 그 안에는 유전물질인 DNA 와 염색체가 있다. 3. 식물세포는 동물세포와는 달리 세포벽과 엽록체와 같은 독특한 기관을 가지고 있고 엽록체에 의해서 대부분 녹색을 띄게 된다. 4. 식물세포의 잎은 잎맥을 통해 물질의 이동이 이루어지고 표피세포가 변형된 공변세포를 통해서 수분 조절과 호흡과정을 거치게 된다. 5. 식물세포의 경우 부드러운 세포는 보통 사각형의 구조, 단단한 지지 구조를 가지는 세포는 6 각형이나 8 각형의 구조를 이루고 있다. 6. 동물세포는 세포벽이 존재하지 않고 특정한 모양을 하고 있진 않지만 대부분 둥근 모양을 하고 있다. 7. 동물세포 중 정자는 꼬리 부분에 편모를 가지고 있어서 세포 중 유일하게 단독으로 움직일 수 있는 세포이다. 8. 생식세포 중 난자는 직경이 약 0.2mm 로 생물체의 단일 세포 중 가장 큰 크기를 하고 있다. 9. 정자와 난자가 만나 수정된 수정란은 매 24 시간마다 세포가 두 배로 늘어나는 매우 활발한 세포분열 과정을 거친다. 10. 두 개 이상의 정자가 들어와 이루어지는 수정란의 경우 쌍둥이로 진행되는 것이 아니라 염색체 쌍이 불균형을 이루고 있어서 발생 과정이 진행 되더라도 결국 세포가 죽게 된다. 11. 배아가 분열과정을 계속 거치게 되면 태아가 될 세포와 태반이 될 세포 두 종류로 나뉘게 된다. 12. 분열되는 배아는 마지막 부화 과정을 거쳐 보호막을 뚫고 나올 때 비로서 자궁에 착상해서 새로운 생명체로 탄생하게 된다. 1. 대부분의 세포는 세포막을 가지고 있고 세포막 안에 세포질이 있다. 2. 세균과 같은 박테리아를 제외한 대부분의 세포의 핵은 핵막으로 둘러 쌓여져 있으며 그 안에는 유전물질인 DNA 와 염색체가 있다. 3. 식물세포는 동물세포와는 달리 세포벽과 엽록체와 같은 독특한 기관을 가지고 있고 엽록체에 의해서 대부분 녹색을 띄게 된다. 4. 식물세포의 잎은 잎맥을 통해 물질의 이동이 이루어지고 표피세포가 변형된 공변세포를 통해서 수분 조절과 호흡과정을 거치게 된다. 5. 식물세포의 경우 부드러운 세포는 보통 사각형의 구조, 단단한 지지 구조를 가지는 세포는 6 각형이나 8 각형의 구조를 이루고 있다. 6. 동물세포는 세포벽이 존재하지 않고 특정한 모양을 하고 있진 않지만 대부분 둥근 모양을 하고 있다. 7. 동물세포 중 정자는 꼬리 부분에 편모를 가지고 있어서 세포 중 유일하게 단독으로 움직일 수 있는 세포이다. 8. 생식세포 중 난자는 직경이 약 0.2mm 로 생물체의 단일 세포 중 가장 큰 크기를 하고 있다. 9. 정자와 난자가 만나 수정된 수정란은 매 24 시간마다 세포가 두 배로 늘어나는 매우 활발한 세포분열 과정을 거친다. 10. 두 개 이상의 정자가 들어와 이루어지는 수정란의 경우 쌍둥이로 진행되는 것이 아니라 염색체 쌍이 불균형을 이루고 있어서 발생 과정이 진행 되더라도 결국 세포가 죽게 된다. 11. 배아가 분열과정을 계속 거치게 되면 태아가 될 세포와 태반이 될 세포 두 종류로 나뉘게 된다. 12. 분열되는 배아는 마지막 부화 과정을 거쳐 보호막을 뚫고 나올 때 비로서 자궁에 착상해서 새로운 생명체로 탄생하게 된다. V. 연구 결과 A: 정자 세척과정 후 정상적인 활동성을 가진 정자 세포들만 분리 (100 배 ) B: 정상 활동성을 가진 정자 세포의 모식도 C: 수정이 이루어지는 순간의 전자 현미경 사진, 정자 앞부분에 존재하는 효소에 의해 난자막을 뚫고 들어가 수정이 이루어 지는 과정 A: 정자 세척과정 후 정상적인 활동성을 가진 정자 세포들만 분리 (100 배 ) B: 정상 활동성을 가진 정자 세포의 모식도 C: 수정이 이루어지는 순간의 전자 현미경 사진, 정자 앞부분에 존재하는 효소에 의해 난자막을 뚫고 들어가 수정이 이루어 지는 과정 ■ 수정란과 배아의 발달과정 ■ 동물세포의 관찰 A: 메틸렌블루 용액으로 염색한 구강 상피세포 (100 배 ) B: 메틸렌블루 용액에 의해 세포질과 핵이 보라색으로 염색 (200 배 ) C: 세포벽이 없어서 불규칙적으로 배열되거나 세포가 겹쳐져 있음 (400 배 ) A: 메틸렌블루 용액으로 염색한 구강 상피세포 (100 배 ) B: 메틸렌블루 용액에 의해 세포질과 핵이 보라색으로 염색 (200 배 ) C: 세포벽이 없어서 불규칙적으로 배열되거나 세포가 겹쳐져 있음 (400 배 ) ■ 생식세포의 관찰 A: 염색 후 살아있는 정자와 죽은 정자의 구별 (1000 배 ) ① 살아있는 정자는 염색 용액이 세포막을 통과하지 못해 염색이 안됨 ② 죽은 정자의 경우 용액이 세포 전체를 염색 B: 2 단계 염색을 거친 후 정상 정자의 모습 (1000 배 ) ① 유전자인 염색체가 있는 부분 ② 수정이 이루어질 때 난자막을 뚫고 들어가는 효소가 있는 부분 C: 비정상 정자의 모습들 (1000 배 ) ① 유전자인 염색체와 효고 모두 없는 정자 ② 염색체만 존재하고 효소가 없는 정자 A: 염색 후 살아있는 정자와 죽은 정자의 구별 (1000 배 ) ① 살아있는 정자는 염색 용액이 세포막을 통과하지 못해 염색이 안됨 ② 죽은 정자의 경우 용액이 세포 전체를 염색 B: 2 단계 염색을 거친 후 정상 정자의 모습 (1000 배 ) ① 유전자인 염색체가 있는 부분 ② 수정이 이루어질 때 난자막을 뚫고 들어가는 효소가 있는 부분 C: 비정상 정자의 모습들 (1000 배 ) ① 유전자인 염색체와 효고 모두 없는 정자 ② 염색체만 존재하고 효소가 없는 정자 A: 정자의 숫자나 활동성이 떨어지는 경우 난자 내부로 정자 ( 화살표 ) 를 직접 주입시켜 수정을 시키는 방법 (200 배 ) B: 미세 피펫을 이용해 정자를 난자 내부로 주입시키기 직전의 모습 C: 난자 내부로 주입된 정자 세포의 모습 정자의 크기는 7~8 마이크로 미터 ( ㎛ ) 이며 난자는 200 ㎛ 이상으로 난자의 크기가 상대적으로 매우 큰 구조를 가지고 있음 A: 정자의 숫자나 활동성이 떨어지는 경우 난자 내부로 정자 ( 화살표 ) 를 직접 주입시켜 수정을 시키는 방법 (200 배 ) B: 미세 피펫을 이용해 정자를 난자 내부로 주입시키기 직전의 모습 C: 난자 내부로 주입된 정자 세포의 모습 정자의 크기는 7~8 마이크로 미터 ( ㎛ ) 이며 난자는 200 ㎛ 이상으로 난자의 크기가 상대적으로 매우 큰 구조를 가지고 있음 A: 정자와 난자를 수정 시킨 후 18~20 시간이 경과한 후의 모습 (200 배 ) 정자와 난자로부터 한 개씩의 핵이 형성된 정상 수정의 모습 B,C: 난자 내부로 2 개 이상의 정자가 들어와 수정이 이루어진 모습 비정상 염색체 쌍을 형성하고 발생도 비정상적으로 진행 됨 A: 정자와 난자를 수정 시킨 후 18~20 시간이 경과한 후의 모습 (200 배 ) 정자와 난자로부터 한 개씩의 핵이 형성된 정상 수정의 모습 B,C: 난자 내부로 2 개 이상의 정자가 들어와 수정이 이루어진 모습 비정상 염색체 쌍을 형성하고 발생도 비정상적으로 진행 됨 A: 2 세포기, 수정 후 32 시간 경과 B: 4 세포기, 수정 후 48 시간 경과 C: 6 세포기, 수정 후 60 시간 경과 D: 8 세포기, 수정 후 72 시간 경과 E: 상실배, 수정 후 90 시간 경과 F: 배반포기, 수정 후 120 시간 경과 A: 2 세포기, 수정 후 32 시간 경과 B: 4 세포기, 수정 후 48 시간 경과 C: 6 세포기, 수정 후 60 시간 경과 D: 8 세포기, 수정 후 72 시간 경과 E: 상실배, 수정 후 90 시간 경과 F: 배반포기, 수정 후 120 시간 경과 A: 배아의 후기 발달 과정 중 배반포 시기 (200 배 ) B: 후기 배반포 시기, 난자 때부터 존재한 보호막을 뚫고 부화가 진행 C: 말기 배반포 시기, 부화가 완전히 끝난 배아이며 자궁 안에 착상이 이루어지면 새로운 생명체가 탄생하게 됨 A: 배아의 후기 발달 과정 중 배반포 시기 (200 배 ) B: 후기 배반포 시기, 난자 때부터 존재한 보호막을 뚫고 부화가 진행 C: 말기 배반포 시기, 부화가 완전히 끝난 배아이며 자궁 안에 착상이 이루어지면 새로운 생명체가 탄생하게 됨