생명과학 ① 8-5. 생식과 발생

생명과학 ① 8-5. 생식과 발생

2. 생식 세포의 형성

① 정자의 형성

ⓐ 증식

태아시기에 생식원 세포(2n)는 체세포 분열로 그 수를 늘려가며 수많은 정원세포(2n)를 만든다. 이때는 염색체 수와 DNA량이 변하지 않는 체세포 분열이 일어난다.

ⓑ 성숙

사춘기가 되면 정원세포(2n)는 분열과 생장을 거듭하여 체세포 분열을 통해 계속 그 수를 늘려가는 한편, 일부는 DNA를 복제하고 감수 분열 과정에 들어가 제 1정모세포(2n)가 된다.

? 상동염색체와 염색분체

염색분체는 세포분열을 하기 위해 하나의 염색체가 DNA를 복제하여 두 줄이 되었을 때 각각의 줄을 염색분체라고 한다. 염색분체 각각은 서로 부착되어 있고 한 개의 염색체이다. 그리고 염색분체 사이에는 유전자의 정보가 일치한다. 반면 상동염색체는 모양과 크기가 같은 두 개의 염색체를 말한다. 상동염색체에 포함된 유전자의 종류별 서열이 일치하지만 염색분체와 같이 각각이 완벽하게 일치하지는 않는다. 이는 상동염색체의 한 쌍이 각각 어버이에게서 하나씩 온 것이기 때문이다.

제 1정모 세포(2n)는 감수 제 1분열을 하여 2개의 제 2정모 세포(n)가 된다.

이때 접합하여 2가 염색체를 이루고 있던 상동 염색체가 서로 다른 세포로 분리되어 이동하므로 세포의 염색체의 수가 반으로 줄어들게 된다.

ⓓ 감수 제 2분열

제 2정모 세포(n)는 감수 제 2분열을 하고 정세포(n) 4개를 형성한다. 이때 염색체를 이루고 있던 2개의 염색 분체가 분리되어 이동하므로 세포의 염색체 수는 변하지 않는다.

ⓔ 변태 및 분화

정세포는 세포질의 대부분이 없어지고 운동 기관인 편모를 가진 정자가 된다.

② 난자의 형성

ⓐ 증식

태아시기에 난소에서 생식원 세포(2n)가 증식하여 수많은 난원세포(2n)를 만든다.

ⓑ 감수 제 1분열

? 태아시기에 난원세포(2n)는 감수 분열을 시작하여 제 1난모 세포(2n)가 되어 제 1분열의 전기 상태에서 분열을 멈춘다. 따라서 여아가 출생할 때 난소 속에는 제 1난모 세포(2n) 상태로 존재하며, 제 1난모 세포는 한 층의 여포 세포에 싸여 있다.

? 사춘기에 이르면 호르몬의 조절을 받아 약 28일을 주기로 1개의 제 1난모 세포가 감수 제 1분열을 계속하여 1개의 제 2난모 세포(n)와 1개의 제 1극체(n)가 된다. 제 2난모 세포는 난소에서 방출되는데, 이것을 배란이라고 한다.

배란된 제 2난모 세포(n)가 나팔관을 통해 흡입되어 수란관으로 이동되고 수란관 상단부에서 정자와 만나면 감수 제 2분열이 완료된다. 제 2난모 세포와 제 1극체가 각각 분열하여 1개의 난세포(n)와 3개의 제 2극체(n)가 만들어진다.

ⓓ 분화

난세포(n)는 난자(n)로 성숙하고 제 2극체는 퇴화한다.

③ 정자 형성과 난자 형성 비교

구분		정자	난자
차이점	세포질 분열	균등하게 분열	불균등하게 분열
	딸세포 수	1개의 제 1정모세포→4개의 정자	1개의 제 1난모세포→1개의 난자
	생성 기간	사춘기 이후 많은 수의 정자가 계속 형성	사춘기부터 폐경기까지 28일을 주기로 1개씩 형성
공통점		감수분열을 통해 염색체 수가 체세포의 반(n=23)인 배우자를 형성