염색체 관찰 및 체세포분열 (식물 근단 분열조직 관찰) 가천대학교 생명과학과 생물학 및 실험 1 2017-1학기 생물학 및 실험 1 염색체 관찰 및 체세포분열 (식물 근단 분열조직 관찰)

목적 본 실험은 식물의 근단 분열 조직을 관찰하여 세포분열의 각 과정을 관찰하고 생물체마다 고유한 염색체의 특징을 알아보는데 목적이 있다.

염색체(Chromosome) 서론 세포가 분열할 때 핵 속의 염색사가 응축되어 나타나는 막대 모양의 구조물 DNA와 히스톤 단백질로 이루어져 있다. 생물의 종류에 따라 고유한 염색체 수를 갖는다. 세포가 분열하지 않을 때는 염색체가 풀어져 가는 실 모양의 염색사 상태로 존재한다. 세포 분열 시 염색사가 염색체로 응축되는 이유 세포가 분열하는 동안 유전자가 손상되는 것을 막고, 딸세포에 유전 물질이 균등하게 나누어져 들어도록 하기 위해서이다. 하지만 평상시에도 응축된 염색체 상태로 존재한다면 DNA의 활동이 매우 어려울 것이므로, 세포가 분열하지 않는 시기에는 DNA의 활동이 쉽게 일어나도록 길게 풀어진 실 모양의 염색사 상태로 존재한다. 세포 분열 전기에 나타나는 염색체는 유전자 구성이 동일한 2개의 염색 분체로 이루어져 있으며, 이들 염색 분체는 동원체에 서로 연결되어 있다. ◇ 2개의 염색 분체 분열 전 간기에 DNA가 복제되어 2배로 된 후 각 DNA가 독자적으로 응축되어 각 염색 분체 가닥을 형성한다. → 2개의 염색 분체는 유전자 구성이 같다.

- 세포주기(cell cycle)의 필수적인 구성요소 이다. 서론 세포분열(cell division) - DNA를 두 딸세포로 분배하는 과정이다. - 세포주기(cell cycle)의 필수적인 구성요소 이다. 전체 세포분열은 DNA를 포함한 세포요소의 복제가 일어나는 성장기(간기, interphase)와 실제로 세포분열이 일어나는 분열기(mitotic phase)로 구성된다. 분열기 (mitotic phase) - 염색체의 이동이 일어나는 핵분열(mitosis)과 세포질분열(cytokinesis)로 구분된다.

세포주기 (Cell cycle) 간기 (interphase) : G1  S  G2 서론 분열기(mitotic phase) 전기 중기 후기 말기 세포질분열

체세포 분열 (Mitosis) – 한 개의 체세포가 둘로 나눠지는 세포분열 서론 체세포 분열 (Mitosis) – 한 개의 체세포가 둘로 나눠지는 세포분열 체세포 분열 시 만들어지는 세포가 완전한 유전자를 갖추려면 유전자 복제가 이루어져야 한다. 체세포 분열로 만들어지는 세포는 원래의 세포와 같다. 감수분열 분열 (Meiosis) – 정자나 난자와 같은 생식세포를 형성 시 일어나는 세포분열 정자와 난자는 생식세포 분열이라는 과정을 통해 만들어진다. 이 과정이 진행되는 동안에는 유전자의 양이 반으로 줄어든다. 세포분열 (Cell division) 개체가 성장하려면 세포를 끊임없이 분열하고 증식시켜야 하는데, 이렇게 세포가 분열할 때 유전자도 함께 복제된다. 이런 분열을 ‘체세포 분열’이라고 한다. 이와 달리 정자나 난자가 만들어질 때 분열하는 것을 ‘생식세포 분열’이라 한다. 생식세포 분열에서는 DNA의 절반만 남게 되며 유전자도 재배열된다.

간기 : 세포분열은 일어나지 않지만, DNA가 복제(양 2배 증가) 되고 서론 간기 : 세포분열은 일어나지 않지만, DNA가 복제(양 2배 증가) 되고 분열에 필요한 물질이 합성되는 시기 (세포분열준비기, 80~90%) G1 → S (합성•복제) → G2 →분열기 전기 : 분열기 중 가장 긴 시기. 염색사가 염색체로 응축되어 보이기 시작하면서 핵막과 인이 소실. 방추사가 형성되기 시작 함. 중기 : 분열기 중 가장 짧은 시기. 염색체가 세포중앙에 배열 되고 양극에서 나온 방추사가 염색체에 붙음. 염색체구조를 관찰하기에 가장 좋은 시기.

후기 : 염색체가 서로 분리되어 방추사에 의해 양극으로 이동하는 시기. 서론 후기 : 염색체가 서로 분리되어 방추사에 의해 양극으로 이동하는 시기. 말기 : 핵막과 인이 다시 생기고, 염색체가 풀어져서 염색사가 되고, 2개의 딸 세포가 형성 동물세포의 체세포분열 중 후기

식물세포 vs 동물세포 세포질 분열 핵분열에 이어 생기는 세포질의 분열. 서론 세포질 분열 핵분열에 이어 생기는 세포질의 분열. 세포질의 분열은 보통 딸핵이 완성되기 전의 핵분열 말기부터 이루어지는데 동물과 식물에서 그 양상이 다르다. 식물세포 vs 동물세포 동물세포는 세포판은 생기지 않고, 말기가 되면 적도면에서 세포질의 외측에서 내측을 향해 차츰 잘록해져서 구심적으로 함입. 세포질이 완전히 양분된다. 따라서 딸핵이 각기 1개씩 있는 2개의 세포가 된다. 세포질 만입 세포판 형성

2. 재료 및 방법(Material and Methods) 1) 실험재료 양파 근단(뿌리끝), 해부기 set(핀셋, 면도날), 면봉, 거름종이(filter paper), Cover glass, Slide glass, 광학현미경

실험 방법 ① 분열조직을 관찰하기 위하여 마늘 또는 양파의 뿌리를 5-7일정도 수경재배한다. ② 오전(7시~8시)에 노란색을 띠는 근단을 절취하여 Hydroxyquinoline (또는 colhichine)에 2-4시간 전고정시킨다. ③ 전고정된 근단을 증류수로 10분간 세척한다. ④ EtOH : acetic acid (3:1) 용액에 20분간 고정한다. ⑤ 염산을 이용하여 섭씨 60도 incubator에서 1시간 조직을 해리한다. ⑥ 증류수로 근단을 10분간 세척한다. ⑦ 2% Acetocarmine으로 12시간 염색한다.

실험 방법 ⑧ 염색이 골고루 잘 된 근단을 슬라이드 글라스에 올려놓고, 뿌리끝부분을 찾아서 작게 자른 후 염색용액을 떨어뜨린 후 커버글라스를 덮는다. ⑨ 슬라이드 글라스를 거름종이로 감싼 후 면봉을 이용하여 골고루 두드려 근단을 잘~~~펼친다. ⑩ 잘 펼쳐진 근단의 세포분열과정을 현미경으로 관찰한다. (X400) 뿌리끝부분을 작게 자른 후에 염색약을 추가로 조금 넣고 커버글라스를 덮는다. 면봉으로 근단을 두드려 펼 때, 면봉을 수직으로 세워서 근단이 밀리지 않도록 조심하여 두드린다.

3. 실험결과 (Result) 세포분열시기에 따른 염색체와 세포의 모양을 기록하고, 염색체의 개수를 확인한다. (illustration & naming) 옥수수 (Zea mays L.) 의 영구프레파라트 관찰 후 모든 세포분열을 관찰 하고 염색체와 세포의 모양을 기록. (illustration & naming)

실제관찰모습 중기 전기 간기 후기 말기

-양파뿌리관찰(X100,200)

4. 고찰 (Discussion)에 포함 시킬 내용 세포주기란 무엇인가? - 체세포분열과 생식세포분열을 비교하시오 체세포분열 생식세포분열 (감수분열) 분열 장소 분열 횟수 딸세포 수 염색체 수변화 분열 결과