Ⅳ. 유전 02. 생식세포의 형성과 유전적 다양성 생명과학Ⅰ 고등학교 학습 목표 단원 열기 교과 내용 이해하기 개념 정리

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1 Ⅳ. 유전 02. 생식세포의 형성과 유전적 다양성 생명과학Ⅰ 고등학교 학습 목표 단원 열기 교과 내용 이해하기 개념 정리
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2 생식세포 분열을 체세포 분열과 비교하여 설명할 수 있다.
02. 생식세포의 형성과 유전적 다양성 생식세포 분열을 체세포 분열과 비교하여 설명할 수 있다. 1 생식세포의 형성 과정에서 일어나는 염색체 조합으로 자손이 유전적 다양성을 획득하는 원리를 설명할 수 있다. 2 2

3 같은 부모에게서 어떻게 다양한 형질을 지닌 자손이 생기는 것일까?
02. 생식세포의 형성과 유전적 다양성 같은 부모에게서 어떻게 다양한 형질을 지닌 자손이 생기는 것일까? 3

4 생식 방법 ① 무성 생식: 암수 생식세포의 결합 없이 새로운 개체가 만들어진다. → 자손은 모체와 유전 정보가 같다.
02. 생식세포의 형성과 유전적 다양성 생식 방법 ① 무성 생식: 암수 생식세포의 결합 없이 새로운 개체가 만들어진다. → 자손은 모체와 유전 정보가 같다. ② 유성 생식: 암수 개체에서 형성된 생식세포가 결합하여 자손이 만들어진다. → 유전적으로 다양한 자손이 생긴다.

5 생식세포 분열 1 • 사람은 생식세포인 정자와 난자가 수정하여 자손을 만든다.
02. 생식세포의 형성과 유전적 다양성 생식세포 분열 1 • 사람은 생식세포인 정자와 난자가 수정하여 자손을 만든다. • 정자와 난자는 생식 기관에서 생식세포 분열로 만들어진다.

6 그림은 체세포 분열 과정과 생식세포 분열 과정을 비교하여 나타낸 것이다.
02. 생식세포의 형성과 유전적 다양성 체세포 분열과 생식세포 분열 비교 그림은 체세포 분열 과정과 생식세포 분열 과정을 비교하여 나타낸 것이다. 6

7 체세포 분열과 생식세포 분열 비교 체세포 분열과 생식세포 분열을 비교해 보자. 구분 체세포 분열 생식세포 분열
02. 생식세포의 형성과 유전적 다양성 체세포 분열과 생식세포 분열 비교 체세포 분열과 생식세포 분열을 비교해 보자. 구분 체세포 분열 생식세포 분열 DNA 복제 횟수 1회 세포 분열 횟수 2회 모세포 1개에서 형성된 딸세포 수 2개 4개 핵상의 변화 (모세포 → 딸세포) 2n → 2n 2n → n 7

8 사람에서 세대가 바뀌어도 염색체 수가 일정하게 유지되는 원리를 설명해 보자.
02. 생식세포의 형성과 유전적 다양성 체세포 분열과 생식세포 분열 비교 사람에서 세대가 바뀌어도 염색체 수가 일정하게 유지되는 원리를 설명해 보자. 부모에게서 생식세포 분열이 일어나 염색체 수가 반으로 감소한 정자와 난자가 형성된 후 이들이 수정하여 자손이 만들어지므로 자손의 염색체 수는 부모와 같게 유지된다. 8

9 ① 세포 주기: 세포가 생장하고 분열하여 딸세포를 얻는 과정을 주기적으로 반복하는 것으로, 간기와 분열기로 구분한다.
02. 생식세포의 형성과 유전적 다양성 ① 세포 주기: 세포가 생장하고 분열하여 딸세포를 얻는 과정을 주기적으로 반복하는 것으로, 간기와 분열기로 구분한다.

10 • 간기: 유전 물질의 복제와 세포 생장이 일어나는 시기 - G1기: 세포가 빠르게 생장하는 시기
02. 생식세포의 형성과 유전적 다양성 • 간기: 유전 물질의 복제와 세포 생장이 일어나는 시기 - G1기: 세포가 빠르게 생장하는 시기 - S기: DNA를 복제하는 시기 - G2기: 세포 분열을 준비하는 시기 • 분열기: 핵분열과 세포질 분열이 일어나 딸세포를 형성한다.

11 02. 생식세포의 형성과 유전적 다양성 세포 주기와 유전 물질의 변화

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14 X축의 값은 세포 주기 중 어떤 시기에 해당 하는지 알 수 있음
Y축의 ‘세포 수'는 세포 주기의 각 시기에 소요되는 시간에 비례

15 • 핵분열 : 염색체의 모양과 행동에 따라 전기, 중기. 후기
• 핵분열 : 염색체의 모양과 행동에 따라 전기, 중기. 후기. 말기로 구분 • 세포질 분열 : 세포질이 나누어지는 과정 - 세포질 함입 : 세포의 중앙 부근에서 세포질 안쪽으로 함입되어 세포질이 나누어진다. - 세포판 형성 : 세포의 중앙에 세포판이 형성되어 바깥쪽으로 성장하면서 세포질이 나누어진다.

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18 ② 체세포 분열: 간기의 S기에 DNA가 복제되어 염색 분체 2개를 형성하고, 염색 분체가 분리되어 각각 딸세포로 들어간다.
02. 생식세포의 형성과 유전적 다양성 ② 체세포 분열: 간기의 S기에 DNA가 복제되어 염색 분체 2개를 형성하고, 염색 분체가 분리되어 각각 딸세포로 들어간다. → 염색체 수와 유전 물질 양이 모세포와 같은 딸세포 2개가 만들어진다.

19 02. 생식세포의 형성과 유전적 다양성 체세포 분열 과정

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22 그림 7.6 유사분열의 단계(1) 그림 7.6 유사분열의 단계. 유사분열은 유전적으로 서로 동일한 2개의 핵을 만들고, 이는 모세포의 핵과도 동일하다. 사진에서 미세소관(즉, 방추사)은 초록색으로 염색하였고, 염색체는 청색으로 염색하였다. 모식도에서 염색체는 개별 염색분체의 운명에 중점을 두고 표현하였다.

23 그림 7.6 유사분열의 단계(2)

24 → 염색체 수와 유전 물질 양이 모세포의 반인 딸세포 4개가 만들어진다.
02. 생식세포의 형성과 유전적 다양성 ③ 생식세포 분열: 간기의 S기에 DNA가 복제되고, 감수 1분열에서 상동 염색체가, 감수 2분열에서 염색 분체가 분리되어 각각 딸세포로 들어간다. → 염색체 수와 유전 물질 양이 모세포의 반인 딸세포 4개가 만들어진다.

25 02. 생식세포의 형성과 유전적 다양성 생식세포 분열 과정

26 • 생식세포 분열 결과 염색체 수와 DNA양이 반으로 감소한 생식세포를 형성한다.
02. 생식세포의 형성과 유전적 다양성 ④ 생식세포 분열의 의의 • 생식세포 분열 결과 염색체 수와 DNA양이 반으로 감소한 생식세포를 형성한다. → 정자와 난자가 결합하여 형성된 수정란의 염색체 수와 DNA 양은 체세포와 같다. → 세대를 거듭하더라도 자손의 염색체 수와 유전 물질 양이 부모와 같게 유지된다.

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28 그림 감수분열

29 02. 생식세포의 형성과 유전적 다양성

30 02. 생식세포의 형성과 유전적 다양성 생식세포 분열과 DNA양의 변화 그림은 사람의 생식세포 분열 과정에서 핵 1개에 들어 있는 DNA양의 변화를 나타낸 것이다.(단, DNA 복제가 일어나기 전의 핵 1개에 들어 있는 DNA 상대량은 1이다.) 30

31 02. 생식세포의 형성과 유전적 다양성 생식세포 분열과 DNA양의 변화 생식 세포 분열과 DNA양의 변화 31

32 생식세포 분열 과정에서 핵 1개에 들어 있는 DNA양이 어떻게 변화되는지 이야기해 보자.
02. 생식세포의 형성과 유전적 다양성 생식세포 분열과 DNA양의 변화 생식세포 분열 과정에서 핵 1개에 들어 있는 DNA양이 어떻게 변화되는지 이야기해 보자. 간기에 DNA양이 2배로 되었다가 감수 1분열과 감수 2분열에서 각각 반씩 줄어든다. 32

33 생식세포인 정자와 난자가 결합하여 형성된 수정란의 DNA 상대량은 얼마이겠는가?
02. 생식세포의 형성과 유전적 다양성 생식세포 분열과 DNA양의 변화 생식세포인 정자와 난자가 결합하여 형성된 수정란의 DNA 상대량은 얼마이겠는가? 정자와 난자의 DNA 상대량은 각각 0.5이므로 이들이 결합하여 형성된 수정란의 DNA 상대량은 1이다. 수정란이 배아를 형성하고 태아로 발생하는 과정에서는 체세포 분열이 일어나므로 몸을 구성하는 세포의 DNA 상대량은 1로 유지된다. 33

34 사람에서 세대가 바뀌어도 핵 1개에 들어 있는 DNA양이 일정하게 유지되는 원리를 설명해 보자.
02. 생식세포의 형성과 유전적 다양성 생식세포 분열과 DNA양의 변화 사람에서 세대가 바뀌어도 핵 1개에 들어 있는 DNA양이 일정하게 유지되는 원리를 설명해 보자. 생식세포 분열 과정에서 DNA양이 체세포의 반인 정자와 난자가 만들어지고, 이들의 수정으로 자손이 형성되므로 세대가 바뀌어도 체세포의 DNA양은 일정하게 유지된다. 34

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36 02. 생식세포의 형성과 유전적 다양성 생생 개념 영상

37 02. 생식세포의 형성과 유전적 다양성 생식세포와 유전적 다양성 2 ① 감수 1분열에서 상동 염색체가 무작위로 배열하고 분리되어 염색체 조합이 다양한 생식세포가 형성된다. ② 암수 생식세포가 무작위로 수정한다. → 유전적으로 다양한 자손이 만들어져 집단 내 개체들이 유전적으로 다양해진다.

38 02. 생식세포의 형성과 유전적 다양성 ▲ 생식세포의 유전적 다양성 획득 원리

39 02. 생식세포의 형성과 유전적 다양성 생식세포 형성 시 유전적 다양성 획득 과정을 염색체 모형으로 모의 활동하기 문제 인식 체세포 분열로 만들어진 딸세포의 염색체 조합은 모두 같다. 그렇다면 생식세포 분열로 만들어진 생식세포의 염색체 조합은 어떻게 나타날까? 39

40 02. 생식세포의 형성과 유전적 다양성 생식세포 형성 시 유전적 다양성 획득 과정을 염색체 모형으로 모의 활동하기 탐구 과정 1. 그림은 생식세포 분열 과정에서 일어날 수 있는 염색체 배열과 생식세포의 염색체 구성을 나타낸 것이다. 가능성 1과 다른 염색체 배열 가능성 2를 생각해 보고, 그에 따라 나타날 수 있는 염색체 배열과 생식세포의 염색체 구성을 빈칸에 그려 보자. 27

41 생식세포 형성 시 유전적 다양성 획득 과정을 염색체 모형으로 모의 활동하기
02. 생식세포의 형성과 유전적 다양성 생식세포 형성 시 유전적 다양성 획득 과정을 염색체 모형으로 모의 활동하기 28

42 02. 생식세포의 형성과 유전적 다양성 생식세포 형성 시 유전적 다양성 획득 과정을 염색체 모형으로 모의 활동하기 2. 모둠별로 적절한 재료를 선택하여 체세포의 염색체 수가 2n=6인 생물의 염색체 모형을 만들고, 이로부터 형성될 수 있는 생식세포의 염색체 조합을 모두 만들어 보자. 29

43 생식세포 형성 시 유전적 다양성 획득 과정을 염색체 모형으로 모의 활동하기
02. 생식세포의 형성과 유전적 다양성 생식세포 형성 시 유전적 다양성 획득 과정을 염색체 모형으로 모의 활동하기 30

44 1. 체세포의 염색체 수가 2n=4인 생물과 2n=6인 생물에서 만들어질 수 있는 생식세포의 염색체 조합은 각각 몇 가지인가?
02. 생식세포의 형성과 유전적 다양성 생식세포 형성 시 유전적 다양성 획득 과정을 염색체 모형으로 모의 활동하기 정리 1. 체세포의 염색체 수가 2n=4인 생물과 2n=6인 생물에서 만들어질 수 있는 생식세포의 염색체 조합은 각각 몇 가지인가? 체세포의 염색체 수가 2n=4인 생물에서 만들어질 수 있는 생식세포의 염색체 조합은 4가지, 2n=6인 생물에서 만들어질 수 있는 염색체 조합은 8가지가 가능하다. 31

45 2. 생식세포 분열 과정에서 염색체 조합이 다양한 생식세포가 만들어지는 원리를 모둠원에게 설명해 보자.
02. 생식세포의 형성과 유전적 다양성 생식세포 형성 시 유전적 다양성 획득 과정을 염색체 모형으로 모의 활동하기 2. 생식세포 분열 과정에서 염색체 조합이 다양한 생식세포가 만들어지는 원리를 모둠원에게 설명해 보자. 감수 1분열에서 상동 염색체의 좌우 위치는 무작위적이며, 상동 염색체 쌍마다 독립적이다. 따라서 상동 염색체가 어떻게 배열되었는지에 따라 양극으로 이동하는 염색체의 조합이 달라지므로 다양한 생식세포가 만들어진다. 32

46 02. 생식세포의 형성과 유전적 다양성 생식세포 형성 시 유전적 다양성 획득 과정을 염색체 모형으로 모의 활동하기 3. 사람은 체세포의 염색체 수가 2n=46이다. 사람의 정자가 만들어질 때 부계에게서 물려받은 염색체만을 지닌 정자가 만들어질 확률은 이론적으로 얼마인가? (단, 염색체의 배열과 분리에 따른 확률만 계산한다.) 33

47 02. 생식세포의 형성과 유전적 다양성 생식세포 형성 시 유전적 다양성 획득 과정을 염색체 모형으로 모의 활동하기 35 생식세포를 형성할 때 상동 염색체 쌍마다 독립적으로 행동하여 각 생식세포에 들어가는 염색체의 조합이 달라지므로 형성될 수 있는 생식세포의 염색체 조합의 수는 2n이다. 사람의 상동 염색체는 23쌍이므로 어떤 사람에서 부계에게서 물려받은 염색체만을 지닌 정자가 만들어질 확률은 이론적으로 이다.

48 실험 영상 생식세포 형성 시 유전적 다양성 획득 과정을 염색체 모형으로 모의 활동하기 02. 생식세포의 형성과 유전적 다양성
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49 체세포 분열과 생식세포 분열 비교 4개 n 구분 체세포 분열 생식세포 분열 세포 분열 횟수 1회 2회 딸세포 수 2개 ( )
02. 생식세포의 형성과 유전적 다양성 체세포 분열과 생식세포 분열 비교 구분 체세포 분열 생식세포 분열 세포 분열 횟수 1회 2회 딸세포 수 2개 ( ) 핵상 변화 2n → 2n 2n → ( ) 4개 n 49

50 생식세포 분열 • 감수 1분열에서는 ( )가 분리되어 염색체 수가 감소하고, 감수 2분열에서는 ( )가 분리된다. 상동 염색체
02. 생식세포의 형성과 유전적 다양성 생식세포 분열 • 감수 1분열에서는 ( )가 분리되어 염색체 수가 감소하고, 감수 2분열에서는 ( )가 분리된다. • 염색체 수가 반감된 생식세포가 형성되므로 자손의 염색체 수는 부모와 같다. 상동 염색체 염색 분체 50

51 02. 생식세포의 형성과 유전적 다양성 생식세포와 유전적 다양성 • 생식세포 분열 시 ( )의 무작위 배열과 분리로 유전적으로 다양한 생식세포가 만들어지고, 생식세포의 무작위 수정으로 자손이 유전적으로 다양해진다. 상동 염색체 51

52 생식세포 분열 과정에서 세포의 염색체 수가 반으로 줄어드는 시기는 언제인가?
02. 생식세포의 형성과 유전적 다양성 생식세포 분열 과정에서 세포의 염색체 수가 반으로 줄어드는 시기는 언제인가? 1 감수 1분열 사람 체세포의 염색체 수는 46개이다. 정자와 난자의 염색체 수는 각각 몇 개인가? 2 정자 23개, 난자 23개 52

53 유성 생식을 하는 생물에서 자손의 유전적 다양성이 증가하는 요인을 두 가지 쓰시오.
02. 생식세포의 형성과 유전적 다양성 유성 생식을 하는 생물에서 자손의 유전적 다양성이 증가하는 요인을 두 가지 쓰시오. 3 생식세포 분열 과정에서의 상동 염색체의 무작위 배열과 분리, 생식세포의 무작위 수정 53

54 다음 시간에 배울 내용을 알아봅시다. Ⅳ. 유전 03. 사람의 유전 첫 화면으로 돌아가기


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