수벌들은 수정되지 않은 알에서 발생한다.

A) 아메바는 세포를 둘로 나누는 무성생식을 한다(이분법) A) 아메바는 세포를 둘로 나누는 무성생식을 한다(이분법). (B) 이 새끼 고양이들은 서로 다른 모습을 하고 있는데 그 이유는 유성생식을 통해 부모의 유전자를 서로 다른 조 합으로 물려받았기 때문이다. 그림 6.1 무성생식과 유성생식. A) 아메바는 세포를 둘로 나누는 무성생식을 한다(이분법). (B) 이 새끼 고양이들은 서로 다른 모습을 하고 있는데 그 이유는 유성생식을 통해 부모의 유전자를 서로 다른 조 합으로 물려받았기 때문이다.

식물(A)과 동물(B)의 생식주기는 반수체와 이배체가 교대로 나타나게 된다 그림 6.2 유성생식. 식물(A)과 동물(B)의 생식주기는 반수체와 이배체가 교대로 나타나게 된다. 식물과 동물의 생식주기 차이로는 식물은 반수체시기에 다세포세대인 반면, 동물은 이런 시기가 없다.

대장균(E. coli )은 이분법으로 증식한다. 그러나 대장균은 DNA를 다른 세포에 주입하기 위한 돌기 모양의 성선모(sex pilus)를 이용하여 다른 세포에 유전물질 을 전달한다. 세균 간의 DNA 이동을 접합이라 하고 이는 유전자의 새로운 조합 을 형성한다는 점에서 유성생식과 비슷하기 때문이다. 하지만 이는 새로운 개체 를 생성하지 않으므로 생식이라고 할 수 없다. 그림 6.3 접합. 대장균(E. coli )은 이분법으로 증식한다. 그러나 대장균은 DNA를 다른 세포에 주입하기 위한 돌기 모양의 성선모(sex pilus)를 이용하여 다른 세포에 유전물질 을 전달한다. 세균 간의 DNA 이동을 접합이라 하고 이는 유전자의 새로운 조합 을 형성한다는 점에서 유성생식과 비슷하기 때문이다. 하지만 이는 새로운 개체 를 생성하지 않으므로 생식이라고 할 수 없다.

그림 6.4 녹조류 클라미도모나스(Chlamydomonas)의 생식. 세포는 합쳐져서 이배체의 세포를 만들고, 감수분열에 의해 형질을 나누게 되면 4개의 반수체를 생성한다. (B) 클라미도모나스 세포. 그림 6.4 녹조류 클라미도모나스(Chlamydomonas)의 생식. (A) 단세포 녹조류인 클라미도모나스는 두 가지 방식으로 생식하는데, 각각의 반수체는 떨어져 있으면 무성생식을 하고 같이 붙어 있는 경우에는 유성생식을 한다. 어떤 환경에서 세포는 합쳐져서 이배체의 세포를 만들고, 감수분열에 의해 형질을 나누게 되면 4개의 반수체를 생성한다. (B) 클라미도모나스 세포.

남성 체세포의 23쌍 염색체를 크기순으로 보여주고 있는데, 이를 핵형(karyotype) 이라고 한다. X 염색체와 Y 염색체는 성염색체이다. 이 염색체들은 감수분 열 시 상동염색체끼리 쌍을 이룬다. 여성의 체세포에는 1~22의 염색체쌍에 더하 여 2개의 X 염색체가 있다. 그림 6.5 인간의 염색체. 남성 체세포의 23쌍 염색체를 크기순으로 보여주고 있는데, 이를 핵형(karyotype) 이라고 한다. X 염색체와 Y 염색체는 성염색체이다. 이 염색체들은 감수분 열 시 상동염색체끼리 쌍을 이룬다. 여성의 체세포에는 1~22의 염색체쌍에 더하 여 2개의 X 염색체가 있다.

감수분열은 반수체세포 형성 시 일어나는 세포분열이다 감수분열은 반수체세포 형성 시 일어나는 세포분열이다. 사람의 감수분열은 제1감수분열에서 각각 복제된 상태의 염색체 수가 23개로 반감된다. 제2감수분열은 체세포분열과 같 은 형태이다. 두 번의 분열을 통해 반수체세포 4개가 만들어진다. 같은 크기의 염색체는 상동염색체쌍을 나타내고, 색깔은 그 염색체의 기원을 나타낸다. 그림 6.6 감수분열의 개요. 감수분열은 반수체세포 형성 시 일어나는 세포분열이다. 사람의 감수분열은 제1감수분열에서 각각 복제된 상태의 염색체 수가 23개로 반감된다. 제2감수분열은 체세포분열과 같 은 형태이다. 두 번의 분열을 통해 반수체세포 4개가 만들어진다. 같은 크기의 염색체는 상동염색체쌍을 나타내고, 색깔은 그 염색체의 기원을 나타낸다.

그림 6.7 감수분열의 개괄.

에서는 상동염색체 사이에서 교차가 일어나는 것을 볼 수 있다. 그림 6.8 교차는 유전자를 재조합한다. 교차는 양친의 유전형질을 혼합하여 유전적인 다양성을 유지하게 한다. (A) 대문자와 소문자로 표시된 유전자는 염색체상 동일 위치에 있는 상동염색체를 의미한다. (B) 키아즈마 에서는 상동염색체 사이에서 교차가 일어나는 것을 볼 수 있다. 교차는 양친의 유전형질을 혼합하여 유전적인 다양성을 유지하게 한다. (A) 대문자와 소문자로 표시된 유전자는 염색체상 동일 위치에 있는 상동염색체를 의미한다. (B) 키아즈마 에서는 상동염색체 사이에서 교차가 일어나는 것을 볼 수 있다.

세포를 생성하게 된다. 유전적인 다양성은 사람에서 23쌍의 염색체에서 일어나는 교차에 의해 확보된다. 제1감수분열 중기 I에서 상동염색체가 배열되는 양상은 딸세포로 재조합된 염색체가 전달되는 과정이다. 2쌍의 염색체가 각기 다른 2개의 세포에 전달되면서 4종의 서로 다른 딸 세포를 생성하게 된다. 유전적인 다양성은 사람에서 23쌍의 염색체에서 일어나는 교차에 의해 확보된다. 그림 6.9 독립의 법칙. 제1감수분열 중기 I에서 상동염색체가 배열되는 양상은 딸세포로 재조합된 염색체가 전달되는 과정이다. 2쌍의 염색체가 각기 다른 2개의 세포에 전달되면서 4종의 서로 다른 딸 세포를 생성하게 된다. 유전적인 다양성은 사람에서 23쌍의 염색체에서 일어나는 교차에 의해 확보된다.

그림 6.10 체세포분열과 감수분열의 차이.

그림 6.10 체세포분열과 감수분열의 차이.

그림 6.11 사람의 난자에 접근하는 정자.

A) 정자는 난자로 DNA의 운반을 도와주는 부 분이 있다. (B) 사람의 정자. (C) 현미경으로 처음 정자를 관찰했을 때, 사람들은 이를 해로운 미생 물로 여겼다. 1694년 네덜란드의 조직학자인 하 트쉬커(Niklass Hartsoeker)가 정자의 역할에 대 한 유명한 가설을 세웠는데 이는 정자가 예비된 사람(homunculus)의 형태를 지녔다는 것이다. 그림 6.12 사람의 정자. A) 정자는 난자로 DNA의 운반을 도와주는 부분이 있다. (B) 사람의 정자. (C) 현미경으로 처음 정자를 관찰했을 때, 사람들은 이를 해로운 미생물로 여겼다. 1694년 네덜란드의 조직학자인 하트쉬커(Niklass Hartsoeker)가 정자의 역할에 대한 유명한 가설을 세웠는데 이는 정자가 예비된 사람(homunculus)의 형태를 지녔다는 것이다.

사람의 제1정모세포는 이배체인 23쌍의 염색체를 가진다. XY 염색체는 성염색체이고 나머지 염색체쌍은 상염색체이다. 그림 6.13 정자형성. 사람의 제1정모세포는 이배체인 23쌍의 염색체를 가진다. XY 염색체는 성염색체이고 나머지 염색체쌍은 상염색체이다.

세정관 내에서 이배체세포들은 체세포분열을 한다. 이 중 어떤 딸세포는 감수분열을 하고 반수체의 정원세포를 형성한다. 그림 6.14 감수분열에 의한 정자생성. 세정관 내에서 이배체세포들은 체세포분열을 한다. 이 중 어떤 딸세포는 감수분열을 하고 반수체의 정원세포를 형성한다.

사람에서 제1난모세포는 23쌍의 정상적인 사람의 염색체를 보유하고 있으며, 여성의 감수분열은 불균등해서 대부분의 세포질이 한쪽으로 이동된다(난자). 극체라고 하는 다른 3개의 세포는 소멸된다. 그림 6.15 난자 형성과정. 사람에서 제1난모세포는 23쌍의 정상적인 사람의 염색체를 보유하고 있으며, 여성의 감수분열은 불균등해서 대부분의 세포질이 한쪽으로 이동된다(난자). 극체라고 하는 다른 3개의 세포는 소멸된다.

난자는 난소 안에서 여포에 둘러싸여 생성된 다. 난소는 여러 단계의 여러 개 난자를 지니고 있으며, 출생 시에는 전기 I 에 머물러 있지만 초경이 지난 후에 난소로부터 성숙된 난자가 약 1달에 1개씩 배출된다(배란). 그림 6.16 난자의 생성. 난자는 난소 안에서 여포에 둘러싸여 생성된다. 난소는 여러 단계의 여러 개 난자를 지니고 있으며, 출생 시에는 전기 I 에 머물러 있지만 초경이 지난 후에 난소로부터 성숙된 난자가 약 1달에 1개씩 배출된다(배란).

정자와 난자의 형성과정은 단계적으로는 유사하고, 각각 반수체의 생식세포를 형성하게 된다 정자와 난자의 형성과정은 단계적으로는 유사하고, 각각 반수체의 생식세포를 형성하게 된다. 그러나 각각 생식세포의 모양은 많이 다르다. 그림 6.17 사람의 정자형성과 난자형성의 비교. 정자와 난자의 형성과정은 단계적으로는 유사하고, 각각 반수체의 생식세포를 형성하게 된다. 그러나 각각 생식세포의 모양은 많이 다르다.

세포내 정자주입법(intracytoplasmic sperm injection, ICSI)은 생식능력이 없거 나 척수에 손상이 있거나 다른 병으로 아버지가 될 수 없는 남자에게 이용될 수 있다. 1개의 정자세포가 난자의 세포질에 주입되었다. 그림 6.A 난자의 수정. 세포내 정자주입법(intracytoplasmic sperm injection, ICSI)은 생식능력이 없거 나 척수에 손상이 있거나 다른 병으로 아버지가 될 수 없는 남자에게 이용될 수 있다. 1개의 정자세포가 난자의 세포질에 주입되었다.