03 세포는 어떻게 같은 유전 정보를 가진 두 세포로 나뉠까? · 체세포 분열

과학생식과 유전중327쪽중3 과학 · 생식과 유전

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이 자료는

중3 과학 「Ⅴ 생식과 유전」 가운데 체세포 분열을 다루는 학습지입니다. '둘로 나눌 것인데 왜 먼저 DNA를 복제할까?', '간기에는 분열하지 않으니 세포가 쉬고 있는 걸까?', 'DNA가 두 배가 되었는데 딸세포의 염색체 수는 왜 그대로일까?', '체세포 분열을 볼 때 왜 양파 뿌리 끝을 사용할까?'처럼 학생들이 실제로 헷갈려 하는 질문 9개를 세 묶음으로 나누어 하나씩 답합니다.

질문마다 '한줄답'을 먼저 보이고 용어 표, 비교·과정 표, 그림, '주의', '쉽게 생각하면'으로 풀어 줍니다. 분열 준비 → 유전 정보의 분배 → 관찰의 근거 순서로 이어지며, 간기와 분열기가 이어지는 세포 주기, 간기부터 말기까지의 단계 그림, 염색체 수를 세는 모형, 세포 한 개를 기준으로 한 DNA 양 그래프, 동물 세포와 식물 세포의 세포질 분열, 양파 뿌리 끝의 생장점, 표본 제작의 순서와 목적, 한 시야 속 서로 다른 세포를 나타낸 그림 10개가 들어 있습니다. 끝에는 헷갈리는 것을 구별 기준과 함께 모은 '한눈정리' 표가 있습니다.

묶음마다 확인 문제가 있어 모두 24문항이며(1~5번, 6~16번, 17~24번), 연결하기·O/X·순서 쓰기·빈칸 채우기·〈보기〉 고르기 등 여러 유형으로 되어 있습니다. 뒤쪽에 정답과 해설이 있고, 문항마다 풀이와 '오답인 이유'가 함께 적혀 있습니다.

미리보기

실제 학습지의 일부입니다. 누르면 크게 볼 수 있습니다.

간기와 분열기가 이어지는 세포 주기 — 세포 주기 고리 그림과 용어 표 · 4쪽

세포질을 나누는 두 방식 — 동물 세포와 식물 세포의 세포질 분열 그림과 비교 표 · 13쪽

뿌리 전체가 아니라 분열이 활발한 부위를 고른다 — 양파 뿌리 끝의 생장점 그림 · 17쪽

핵심 정리 · 체세포 분열

학습지의 질문 9개 가운데 핵심을 짧게 정리했습니다. 그림·표와 확인 문제는 PDF에 있습니다.

체세포 분열은 무엇이고, 몸에서 어떤 일을 하나요?

체세포 분열은 몸을 이루는 세포가 나뉘어 같은 염색체 수와 유전 정보를 가진 두 세포를 만드는 분열입니다. 새로운 세포를 만들어 몸이 자라게 하고, 손상되거나 수명을 다한 세포를 보충합니다. 한 세포가 한 개체인 아메바에서는 세포 수의 증가가 개체 수의 증가로 이어지므로 생식이 됩니다.

세포가 분열하기 전에 왜 먼저 DNA를 복제하나요?

새로 생길 두 세포에 필요한 유전 정보를 각각 빠짐없이 주기 위해서입니다. 유전 정보를 먼저 같은 내용으로 복사한 다음 양쪽에 나누어 주면, 두 딸세포가 각각 모세포와 같은 정보를 받습니다. 정보를 반쪽씩 주는 것이 아니라 같은 정보를 두 벌 준비해 한 벌씩 주는 것입니다.

간기에는 세포가 쉬고 있나요?

아닙니다. 간기에는 세포가 자라고 생명 활동을 하며 다음 분열을 준비하고, DNA 복제도 간기에 일어납니다. 다만 간기 내내 DNA를 복제하는 것은 아니고 간기의 일부 기간에 복제합니다. 복제 전 한 세포의 DNA 양을 1이라고 하면 복제를 마친 뒤에는 2가 됩니다.

간기에는 염색체가 잘 보이지 않는데 DNA가 없는 건가요?

아닙니다. 간기에는 DNA가 들어 있는 구조가 가늘게 풀려 있어 개별 염색체를 구별하기 어려울 뿐입니다. 유전 물질이 사라진 것은 아닙니다.

체세포 분열의 전기·중기·후기·말기에는 각각 어떤 일이 일어나나요?

전기에는 염색체가 응축되어 뚜렷해지고 핵막이 사라지며 방추사가 형성됩니다. 중기에는 염색체가 세포 가운데에 배열되고, 후기에는 각 염색체의 두 염색 분체가 분리되어 세포의 양쪽 끝으로 이동합니다. 말기에는 양쪽 유전 물질 주위에 핵막이 다시 생기고 염색체가 풀어지며 방추사가 사라집니다. 간기는 핵분열의 네 단계에 넣지 않습니다.

염색체의 수와 모양을 관찰하기 가장 좋은 시기는 언제인가요?

중기입니다. 중기에는 염색체가 세포 가운데에 배열되고 가장 뚜렷합니다. X자 염색체가 보인다는 것만으로는 중기라고 정할 수 없고, X자 염색체들이 세포 가운데에 배열되어 있는 것이 중기를 판단할 근거가 됩니다.

체세포 분열에서 어머니 유래 염색체와 아버지 유래 염색체가 서로 다른 딸세포로 가나요?

아닙니다. 체세포 분열에서는 각 염색체의 두 분체가 나뉩니다. 그래서 두 딸세포는 각각 어머니 유래와 아버지 유래의 염색체를 모두 받습니다.

DNA가 두 배가 되었는데 딸세포의 염색체 수는 왜 그대로인가요?

복제해도 붙어 있는 두 분체는 염색체 하나로 세고, 분열할 때 두 분체를 양쪽에 하나씩 나누어 주기 때문입니다. 복제는 DNA 양을 늘리고, 분리는 염색체를 양쪽에 나눕니다. 사람도 같은 원리로, 복제 전 모세포의 염색체 46개가 분열 완료 뒤 각 딸세포의 염색체 46개로 이어집니다.

딸세포의 DNA 양이 줄었다는 것은 DNA가 절반 사라졌다는 뜻인가요?

아닙니다. 분열을 마치기 전 한 세포 전체의 DNA 양이 2이고 분열을 마친 딸세포 한 개의 DNA 양이 1인 것은, 복제한 DNA를 두 세포가 나누어 받았기 때문입니다. 두 딸세포를 합치면 1+1=2로, 나누어졌을 뿐 사라진 것이 아닙니다. 수를 셀 때에는 한 세포 전체인지, 한쪽인지, 딸세포 한 개인지부터 구별해야 합니다.

동물 세포와 식물 세포는 세포질 분열이 어떻게 다른가요?

동물 세포는 세포막이 안쪽으로 들어와 잘록해지면서 나뉩니다. 단단한 세포벽이 있는 식물 세포는 두 핵 사이에 세포판이 생겨 바깥쪽으로 자라며 나뉩니다. 방향으로 보면 동물 세포는 바깥에서 안쪽으로, 식물 세포는 가운데에서 바깥쪽으로 진행합니다.

체세포 분열을 관찰할 때 왜 양파 뿌리 끝을 사용하나요?

뿌리 끝 가까이에 세포 분열이 활발한 부위인 생장점이 있어 분열 중인 세포를 찾기 쉽기 때문입니다. 그렇다고 뿌리 끝에서 관찰한 세포가 모두 분열기인 것은 아닙니다. 분열이 활발한 부위에도 간기인 세포와 분열 중인 세포가 함께 있습니다.

양파 뿌리 끝 표본은 어떤 순서로 만들고, 현미경으로 보면 왜 간기 세포가 많은가요?

고정 → 해리 → 염색 → 분리 → 압착의 순서로 만듭니다. 차례로 모습을 보존하고, 조직을 연하게 하고, 핵과 염색체를 물들이고, 세포를 떼어 놓고, 얇게 펴기 위한 과정입니다. 한 시야에서는 세포마다 분열을 시작한 때가 달라 서로 다른 단계가 함께 보이며, 간기에 머무는 시간이 길어 간기 세포가 많이 관찰됩니다.

핵심 용어

체세포 분열: 몸을 이루는 세포가 나뉘어, 같은 염색체 수와 유전 정보를 가진 두 세포를 만드는 분열
모세포·딸세포: 분열하기 전의 세포가 모세포, 분열 결과 생긴 세포가 딸세포
염색 분체: DNA 복제로 생긴 두 부분. 두 분체가 붙어 있을 때에는 염색체 하나로 센다
상동 염색체: 부모에게서 하나씩 받아 짝을 이룬 두 염색체
세포 주기: 한 세포가 분열을 마친 뒤 자라서 다시 분열을 마치기까지의 과정
간기: 분열과 다음 분열 사이에 세포가 자라고 분열을 준비하는 시기
분열기: 핵과 세포질이 나뉘어 두 딸세포가 만들어지는 시기
핵분열: 유전 물질을 양쪽으로 나누어 두 핵을 만드는 과정
핵막: 핵을 둘러싸는 막
방추사: 분열할 때 염색체에 붙어, 염색체를 이동시키는 데 관여하는 실 모양 구조
세포질 분열: 세포질이 나뉘어 두 세포가 되는 과정
세포판: 식물 세포가 분열할 때 두 핵 사이에 생겨, 두 세포를 나누는 경계가 되는 구조
생장점: 뿌리 끝이나 줄기 끝 가까이에서 세포 분열이 활발하게 일어나는 부위
표본: 현미경으로 관찰할 수 있도록 준비한 재료

다 풀고 나면

세포 분열이 성장, 재생·보충, 생식에서 하는 일을 구별하고, 분열하기 전에 DNA를 복제하는 까닭을 설명할 수 있다.
세포 주기를 간기와 분열기로 나누고, 간기에 일어나는 일과 DNA 양의 변화를 말할 수 있다.
전기·중기·후기·말기를 염색체가 하는 일과 관찰 단서로 구별할 수 있다.
세는 범위를 구별하여 체세포 분열 과정의 염색체 수와 DNA 양의 변화를 설명할 수 있다.
동물 세포와 식물 세포의 세포질 분열 방식을 비교할 수 있다.
양파 뿌리 끝 표본을 만드는 순서와 각 과정의 목적을 설명하고, 한 시야에서 관찰한 결과를 해석할 수 있다.

이렇게 풀면 됩니다

1쪽의 '질문 지도'로 세 묶음의 흐름을 보고, '먼저 꺼내 올 것' 표에서 염색체와 DNA, 염색 분체, 상동 염색체, 복제와 응축을 먼저 떠올립니다.
질문을 읽고 내 답을 한 번 말해 본 뒤 '한줄답'과 표·그림을 읽습니다. '주의' 상자에서는 틀린 문장과 바로잡은 문장을 견주어 봅니다.
묶음이 끝날 때마다 확인 문제(6쪽 1~5번, 14~16쪽 6~16번, 22~23쪽 17~24번)를 풀고, 25~27쪽 정답과 해설의 '오답인 이유'까지 읽은 뒤 틀린 문제는 해당 질문으로 돌아갑니다.
끝으로 24쪽 '한눈정리' 표의 오른쪽 '구별 기준'을 가리고, 왼쪽 '헷갈리는 것'만 보며 기준을 스스로 말해 봅니다.

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