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• 중3과학요약정리
• 1.생식과 발생 세포분열 세포 분열 (1) 1. 체세포 분열 (1) 생물체와 세포 : 모든 생물의 몸은 세포로 이루어져 있으며, 다세포 생물의 몸의 크기 는 세포 수에 의하여 결정된다. (2) 세포 분열 : 한 개의 세포가 둘로 나누어지는 것으로, 체세포에서 일어나는 체세포 분 열과 생식 세포를 만들 때 일어나는 감수 분열로 구분된다. (3) 체세포 분열의 과정 : 핵분열이 먼저 일어나고, 이어서 세포질 분열이 일어난다. ① 핵분열 : 염색체의 변화에 따라 전기, 중기, 후기, 말기로 구분한다. ㉠ 간기 : 분열과 분열 사이의 시기, 염색사의 양(DNA)이 2배로 증가한다. ㉡ 전기 : 핵분열 과정 중 가장 긴 시기이다. · 핵막과 인이 사라지며, 염색사는 굵고 짧아져 염색체로 된다. · 각 염색체는 세로로 갈라져 두 가닥(염색 분체)을 이룬다. · 양 극에서 가는 실 모양의 방추사가 형성된다. ㉢ 중기 : 핵분열 중 가장 짧은 시기, 염색체를 관찰하기에 가장 좋은 시기이다. · 염색체가 세포 중앙의 적도면에 배열되고, 방추사가 각각의 염색체에 한 개씩 연결 된다. ㉣ 후기 : 두 가닥의 염색체(염색 분체)가 방추사에 의해 분리되어 양극으로 이동한다. ㉤ 말기 : 핵막과 인이 다시 나타나 2개의 딸핵이 형성되고, 이어서 세포질 분열이 일어 난다. ② 세포질 분열 : 핵 분열 말기에 일어난다. ㉠ 식물 세포 : 세포판 형성 세포의 적도면에 세포판이 형성, 세포의 중앙에서 바깥쪽으로 세포벽이 만들어져서 세포 질이 둘로 나누어진다 ㉡ 동물 세포 : 세포질 만입(함입) 세포질이 밖에서 안으로 점점 오므라들어 세포질이 둘로 나누어진다. (4) 체세포 분열의 특징 ① 체세포 분열이 일어나는 장소 : 식물(생장점, 형성층), 동물(온몸) ② 체세포 분열의 결과 ㉠ 하나의 모세포로부터 2개의 딸세포가 형성된다. ㉡ 딸세포의 염색체 수는 모세포의 염색체 수와 같다. ③ 체세포 분열의 의의 : 단세포 생물(생식), 다세포 생물(생장) ㉠ 단세포 생물 : 개체수가 늘어나므로 분열이 곧 생식이 된다. ㉡ 다세포 생물 : 세포의 수가 늘어나므로 생장하게 된다. ④ 체세포 분열의 특징 : 한 개의 모세포로부터 2개의 딸세포가 형성되며, 딸세포의 염색 체 수는 모세포와 같다(2 →2 ). (5)체세포 분열과 생장 ① 식물의 생장 식물은 체세포 분열이 계속해서 일어나므로 일생 동안 자라게 되나,생장 부위는 정해져 있 다.줄기나 뿌리의 끝, 형성층 등에서 세포 분열이 왕성하게 일어나 길이가 길어지고 굵기가 굵어진다. 생장 정도는 온도나,수분, 빛 등의 환경 조건에 따라 다르게 나타난다. ㉠ 길이 생장 뿌리, 줄기 끝의 생장점(분열 조직)에서 체세포 분열에 의해 길이가 자라는 것으로 생장점 은 세포 분열이 왕성하게 일어나 세포 수가 급격하게 늘어나고 그 위쪽에는 분열된 세포가 길게 생장하는 부위가 있다. 줄기나 뿌리의 끝 부분이 잘려나가면 생장점이 제거되므로 식 물은 더 이상 자라지 못한다. ㉡ 부피 생장 줄기나 뿌리에 있는 형성층(분열 조직)에서 체세포 분열에 의해 부피가 굵게 자라는 것이 다. 형성층은 쌍떡잎식물에만 있어서 외떡잎식물은 부피 생장이 불가능하다.그래서 보리 나 옥수수는 줄기가 가늘다. 나이테는 식물이 환경 조건(기후, 수분, 온도)에 따라 생장 정도가 달라져서 나타나는 것 으로 형성층이 있는 쌍떡잎식물과 겉씨식물에서만 나타난다. 봄. 여름에는 기온이 높고 비도 자주 오므로 생장할 수 있는 환경 조건이 좋아 이 때 생기 는 세포는 크고 조직이 엉성하며 세포벽이 얇다. 나이테에서 밝은 부분이며 춘재라 한다. 반면에 가을에는 기온이 낮고 비가 적게 오므로, 환경 조건이 좋지 못해 더디게 자라서 세 포가 작고 조직이 치밀하며 세포벽이 두껍다 어두운 색을 띠며 추재라 한다. 겨울에는 잠 시 생장이 멈추었다가 봄에 다시 생장이 시작되면 가을의 치밀한 조직과 새봄의 엉성한 조 직이 또 다시 생긴다.이것이 1년을 단위로 계속해서 만들어져 구별되는데 이것이 나이테 이다. 계절 변화가 없는 지역에는 나이테가 나타나지 않는다. ② 동물의 생장 식물이 일생 동안 생장하는 반면에 동물은 일정 기간 생장하고 생장을 멈춘다. 어릴 때 생 장이 느리다가 어느 시기가 되면 생장 속도가 빠르고 어느 정도 자라면 생장이 중지된다. (▶S자형 생장 곡선) 또 식물이 생장 부위가 정해져 있는 반면 동물은 몸 전체에서 체세포 분열이 일어나므로 전체적으로 생장한다. 생장 속도와 시기는 몸의 부분에 따라 다르다. 생장 중 변태나 탈피하는 동물도 있다. ㉠ 생장 곡선 동물의 생장 과정을 그래프로 나타낸 것을 말한다. ◆S자형 생장 곡선 어릴 때 생장이 더디게 일어나다가 어느 시기가 되면 활발한 대사로 급속히 생장하고 안정 기에 도달하면 노폐물 축적, 세포 물질의 대사 능력 감퇴로 인해 생장이 중지된다. ◆계단형 생장 곡선 곤충류나 갑각류와 같이 생장 중 변태나 탈피를 하는 동물은 몸이 딱딱한 외골격으로 싸여 있어서 탈피를 하는 시기에만 한꺼번에 자란다. 이러한 과정이 반복적으로 일어난다. 그러 므로 생장 과정을 그래프로 나타내면 계단형이 된다. [동물의생장곡선] ㉡ 사람의 생장 사람은 사춘기 때 생장 속도가 빠르고 20세까지 성장하다가 20대 이후가 되면 쇠퇴하기 시작한다. 몸 전체에서 생장이 일어나지만 몸의 부분에 따라 생장 속도가 다르다. 이렇게 몸의 각 부분이 몸 전체에 대해 일정한 비율로 성장하는 것을 상대 생장이라 한다. 갓난 아기를 보면 몸에 비해 머리가 굉장히 크다. 태아 2개월 째는 머리가 몸의 1/2 정도나 된다. 계속 그런 비율로 있으면 모두가 큰바위 얼굴이 되겠지만 실제 25세가 되면 1/7 1/8 ( 8 등신) 정도가 된다. 자라는 동안 머리는 별로 자라지 않고 몸이 크게 생장하여 몸의 균 형을 이룬다. ③ 동물과 식물의 생장 특징 비교 비교점 식물 동물 생장부위 일정한 부위)생장점, 현성층)에서 생장 몸 전체(모든 체세포)에서생장 생장기간 일생 동안 자란다. 어느정도 자라면 생장이 멈춘다. 생장특징 모든 부위의 생장 속도가 일정 S자형 생장 곡선(또는 계단형), 상대생장2. 염색체 (1) 염색체의 특징 ① 염색체의 관찰 : 세포 분열 전기에 형성되며 중기에 가장 뚜렷하게 관찰할 수 있다. ② 염색체의 구조 · 염색체는 나선 모양의 염색사와 이를 둘러싸고 있는 기질로 되어 있으며, 염색사는 DNA(유전자의 본체)와 단백질로 되어 있다. · 염색체는 종류에 따라 각각 정해진 부분에 동원체가 있는데, 이 부분은 잘록하게 보이 며 세포 분열시 여기에 방추사가 붙는다. · 분열 중인 염색체는 두 가닥으로 갈라져 있고 동원체에서만 붙어 있는데, 이 각각의 가 닥을 염색 분체라고 한다. 염색 분체는 DNA가 복제되어 만들어졌기 때문에 똑같은 유 전 정보를 가지고 있다. · 2개의 염색 분체는 세포 분열 후기에 각각 나누어져 양극으로 이동한다. ③ 염색체의 모양과 수 · 같은 종에 속하는 생물의 염색체 수와 모양은 같다. · 체세포의 염색체 수는 , 생식 세포의 염색체 수는 으로 표시한다. (2) 염색체의 구분 ① 상동 염색체 : 체세포 속에 모양과 크기가 같은 염색체가 2개씩 짝을 이루고 있는 것 · 상동 염색체 중 하나는 아버지로부터, 다른 하나는 어머니로부터 받은 것이다. · 체세포의 염색체는 쌍의 상동 염색체로 되어 있으므로 체세포의 염색체 수는 으 로 나타낸다. 예) 사람 : 23쌍( = 46), 초파리 : = 8 ② 상염색체와 성염색체 · 상염색체(보통 염색체) : 성에 관계없이 암수 공통으로 가지고 있는 염색체 -모양과 크기가 같으며 사람의 경우 상염색체는 남녀 모두 44개이다. · 성염색체 : 암수에 따라 모양이 서로 다른 염색체 -암수의 성을 결정하는 데 관여한다. -사람의 경우 성염색체는 X염색체, Y염색체 두 가지가 있다. 예) 사람 : XY(남자) , XX(여자) ·사람의 염색체 표현 : = 44 + XY(남자), = 44 + XX(여자) 3. 세포 주기 세포 분열의 시작에서 다음 세포 분열의 시작까지를 세포 주기 라고 한다. 세포 주기는 크게 세포 분열이 일어나는 분열기와 세포 분열을 준비하는 간기로 구분한다. 간기는 세포 주기 중 가장 시간이 길며, 이 시기에 단백질과 세포질이 증가되고, 유전 물질인 DNA가 복제되어 핵물질의 양이 2배로 증가한다.세포 주기의 시간은 세포의 종류에 따라 다르며, 또 같은 세포라도 환경에 따라 다르다. 세포 분열 (2) 1. 감수 분열 과정 (1) 제 1분열(이형 분열) : 염색체 수가 반으로 줄어든다( → ). ① 전기 · 핵막과 인이 사라지고, 염색사가 응축하여 염색체로 된다. · 상동 염색체는 서로 접합하여 2가 염색체(4분 염색체)를 형성한다. ② 중기 · 2가 염색체가 적도면에 배열 · 양극에서 방추사가 나와 각 염색체의 동원체에 연결된다. ③ 후기 · 방추사에 의해 2가 염색체가 접합면에서 분리되어 양극으로 이동한다. · 염색체 수가 반으로 줄어든다( → ). ④ 말기 · 양극으로 끌려온 염색체가 해체되지 않은 채, 핵막이 생기고 세포질이 갈라져 2개의 딸 세포가 생기며, 곧이어 제 2분열이 일어난다. (2) 제 2분열(동형 분열) : 염색체 수에는 변화가 없다. ( → ) · 제 1분열을 마친 세포는 간기 없이 바로 제 2분열을 시작한다. · 제 2분열은 체세포 분열과 동일한 과정으로 진행된다. ① 전기 · 방추사가 형성되고 핵막이 다시 사라지며, 염색체는 2개의 염색 분체가 붙어 있는 상태 이다. · 일반적으로 전기가 생략된 채 바로 중기로 이어진다. ② 중기 · 염색체가 적도면에 배열하고, 방추사가 염색체의 동원체에 연결된다. ③ 후기 · 염색 분체가 분리되어 방추사에 의하여 양극으로 이동한다. ④ 말기 · 염색체가 염색사로 되면서 핵막과 인이 나타나 딸핵이 형성된다. · 세포질 분열이 일어나 4개의 딸세포가 만들어진다. 2. 감수 분열(생식 세포 분열)의 특징· 생식 기관에서 생식 세포가 만들어질 때, 염색체 수가 체세포의 반으로 줄어드는 세포 분열 (1) 감수 분열의 결과 : 생식 세포 형성(동물-정자, 난자/식물-화분, 난세포) ① 세포가 연속해서 2회 분열하여 4개의 딸세포가 만들어진다. ② 염색체 수가 반으로 줄어든다.(딸세포의 염색체 수는 체세포의 이 된다.) (2) 감수 분열의 장소 : 생식 기관 ① 동물 - 정소, 난소 ② 식물 - 꽃밥, 밑씨 (3) 감수 분열의 중요성(감수 분열의 의의) · 생물은 감수 분열에 의하여, 대를 거듭해도 염색체 수가 일정하게 유지된다.3. 체세포 분열과 감수 분열의 비교 구 분 체세포 분열 감수 분열 분열 장소 체세포식물-생장점, 형성층동물-온몸 생식 기관식물-꽃밥, 밑씨동물-정소, 난소 분열 시기 체세포 형성시 생식 세포 형성시 분열 횟수 1회 2회제1분열-이형 분열( → )제2분열-동형 분열( → ) 염색체 수 → → 딸세포 수 2개 4개 분열 결과 단세포 생물 - 생식다세포 생물 - 생장 생식 세포 생성식물-화분, 난세포동물-정자, 난자 염색체 1. 염색체의 모양염색체의 모양은 생물의 종류에 따라 다양하지만 동원체의 위치에 따라 L형, V형, J형, I형 등으로 구분한다. 2. 초파리의 염색체초파리는 모두 8개의 염색체를 가지고 있는데, 6개는 상염색체이고 2개는 성염색체이다. 초파리의 성염색체는 사람과 마찬가지로 암컷은 XX, 수컷은 XY이다. 무성 생식과 유성 생식 1. 생식 (1) 생식의 뜻 : 생물이 종족을 유지하기 위하여 자기와 닮은 자손을 남기는 것 (2) 생식의 종류 ① 무성 생식 : 암·수의 구별이 없거나, 있어도 암·수 생식 세포의 결합이 없이 일어나는 생식 방법 ㉠ 특징 : 어버이의 유전 형질이 자손에게 그대로 전해져 품종 보존이 가능하며, 번식 방법이 비교적 간단하고 시간이 짧게 걸린다. 일반적으로 성이 분화하지 않은 하등 생물의 번식 방법이며, 고등 식물이 뿌리, 줄기, 잎의 일부로 번식하는 것도 무성 생 식이다. ㉡ 종류 : 2분법, 출아법, 포자법, 영양 생식 등 ② 유성 생식 : 암·수 생식 세포의 결합에 의하여 일어나는 생식 방법으로, 고등 생물에서 볼 수 있다.2. 무성 생식 (1) 2분법 : 하나의 세포가 분열에 의하여 둘로 나누어지고, 2개의 세포가 각각 새로운 개체 로 되는 생식 방법 ① 특징 ㉠ 가장 간단하고 단순한 방법으로, 단세포 생물의 번식법이다. ㉡ 체세포 분열이 곧 생식이다. ㉢ 환경이 적당하면 짧은 시간에 많은 개체가 생긴다. ② 2분법으로 번식하는 생물 : 세균, 아메바, 짚신벌레, 돌말, 유글레나, 종벌레 등 (2) 출아법 : 몸의 일부분에서 혹 같은 돌기가 자라나고, 이것이 떨어져 새로운 개체로 되는 생식 방법 ① 특징 : 어미 개체는 남아 있으며, 새로운 개체는 어미보다 크기가 작다. ② 출아법으로 번식하는 생물 ㉠ 효모 : 균류의 일종으로 단세포 생물이다. 세포의 한 부분이 혹처럼 돋아나고 그 속 에 분열한 핵이 들어간 다음, 이것이 떨어져 새로운 개체로 된다. ㉡ 히드라, 말미잘 : 몸의 일부에서 혹 같은 돌기가 나와 자란 후 모체에서 떨어져 새로 운 개체로 된다. [히드라의 출아] ㉢ 산호 : 출아에 의해 생긴 개체가 떨어지지 않고 붙어 있어 군체를 형성한다. (3) 포자법 : 몸의 일부에서 포자를 만들고, 그 포자가 땅에 떨어져 싹이 터서 새로운 개체 로 자라는 생식 방법 ① 포자의 특징 ㉠ 건조에 강하며, 공기 중, 물속, 토양 속 등 자연계에 널리 퍼져 있다. ㉡ 온도, 양분, 수분 등 생활 조건이 적당하면 싹이 터서 새로운 개체로 자란다. ② 포자의 종류 ㉠ 포자에는 포자낭에서 생기는 것(고사리, 털곰팡이), 균사체 끝에 생기는 것(버섯), 자 낭기라는 주머니 속에서 생기는 것(곰팡이) 등이 있다. ㉡ 바다에 사는 미역, 다시마 등 일부 조류의 포자는 편모를 가지고 있어 물속을 헤엄쳐 다니는데, 이러한 포자를 유주자 라고 한다. 그러나 김과 같은 홍조류의 포자는 운동 성이 없는 부동 포자이다. ③ 포자법으로 번식하는 생물 : 대부분의 민꽃식물 ㉠ 균류 : 곰팡이류, 버섯류 ㉡ 선태식물 : 우산이끼, 솔이끼 등 ㉢ 양치식물 : 고사리, 고비, 쇠뜨기 등 ㉣ 조류 : 미역, 다시마, 파래, 청각, 김 등 (4) 영양 생식 : 식물이 생식 기관이 아닌 영양 기관(뿌리, 줄기, 잎)으로 번식하는 생식 방법 ① 특징 ㉠ 식물의 왕성한 재생 능력을 이용한 번식 방법으로, 재생력이 강한 식물에서만 가능 하다. ㉡ 모체의 특징이 자손에게 그대로 유전된다. ㉢ 종자로 번식하는 것보다 개화와 결실이 빠르다. ㉣ 농업이나 원예 분야에 많이 이용된다. ② 종류 ㉠ 자연 영양 생식 : 자연 상태에서 영양 기관의 일부에서 싹이 터서 새로운 개체가 생 기는 방법 ·땅속줄기로 번식하는 것 : 대나무, 연, 감자, 토란 등 ·기는줄기로 번식하는 것 : 양딸기, 잔디 등 ·비늘줄기로 번식하는 것 : 양파, 백합, 나리 등 ·뿌리로 번식하는 것 : 고구마, 달리아 등 ·살눈으로 번식하는 것 : 참나리, 마 등 ㉡ 인공 영양 생식 : 인위적인 방법으로 영양 생식을 시키는 것 ·꺾꽂이 : 잎이나 줄기를 잘라 땅에 꽂아 뿌리를 내리게 하여 번식시키는 방법 (예) 줄기꽂이(고구마, 개나리, 버드나무 등), 잎꽂이(베고니아, 아프리카제비꽃 등) ·휘묻이 : 원줄기에서 가지를 자르지 않고 땅에 휘게 묻어 뿌리를 내리게 한 다음, 잘라서 옮겨 심는 방법 (예) 뽕나무, 포도, 석류나무 등 ·포기나누기 : 뿌리가 여러 개 모여 덩어리로 뭉쳐 있는 것을 작은 포기로 나누어 번식시 키는 방법 (예) 국화, 작약, 붓꽃, 석류나무 등 ·접붙이기 : 대목에 원하는 품종의 접순을 붙여 번식시키는 방법 (예) 고욤나무와 감나무, 찔레나무와 장미, 탱자나무와 귤나무, 돌배나무와 배나무 등 3. 유성 생식 대부분의 동·식물은 암·수가 구분되어 있어서 생식 기관에서 만들어진 생식 세포의 수정에 의하여 번식하는 유성 생식을 한다. (1) 식물의 암·수 : 고등 식물의 생식 기관은 꽃이며, 암술과 수술에서 각각 생식 세포인 난 세포와 화분이 만들어진다. ① 양성화 : 암술과 수술이 한 꽃 안에 들어 있는 꽃 (예) 복숭아꽃, 민들레꽃, 백합꽃 등 대부분의 종자식물 ② 단성화 : 암술만 가진 암꽃과 수술만 가진 수꽃이 따로 있다. ㉠ 자웅 동주 : 암꽃과 수꽃이 한 그루에 핀다. (예) 소나무, 오이, 호박, 옥수수 등 [소나무의 암꽃] [소나무의 수꽃] ㉡ 자웅 이주 : 암꽃을 가진 암그루와 수꽃을 가진 수그루가 따로 있다. (예) 은행나무, 소철, 삼 등 (2) 동물의 암·수 : 고등 동물은 대부분 암·수가 구분되나, 하등 동물은 암·수의 생식 기관을 한 몸에 지니고 있는 경우가 많다. 동물의 생식 기관은 난소와 정소이며, 여기에서 생식 세포인 난자와 정자가 각각 만들어진다. ① 자웅 동체 : 난소와 정소가 한 몸 안에 있다. (예) 지렁이, 플라나리아, 조개 등 ② 자웅 이체 : 난소와 정소가 다른 몸에 있다. 즉, 암컷과 수컷이 구별된다. (예) 소, 말, 개 등 대부분의 동물 (3) 유성 생식과 무성 생식의 비교 : 유성 생식은 고등 생물의 생식 방법으로, 무성 생식에 비하여 널리 이용된다. ① 유성 생식은 감수 분열을 하여 생식 세포를 만들며, 이들이 결합하여 새로운 개체로 된다. ② 무성 생식은 자손의 모양이나 성질이 어버이와 똑같지만, 유성 생식은 암·수 생식 세 포가 결합하여 새로운 개체로 되므로 새로운 유전자의 조합이 생겨 다양한 자손이 생 길 수 있다. ③ 유성 생식은 무성 생식에 비하여 변화하는 환경에 잘 적응하는 자손을 남길 수 있어 생존에 유리하다. 식물의 수정 1. 생식 세포의 형성종자식물은 화분 속의 정핵과 밑씨 속의 난세포가 수정하여 종자가 만들어진다.(1) 화분 및 정핵의 형성 : 수술의 꽃밥 속에 있는 화분 모세포(2 )가 감수 분열을 하여화분( ) 4분자가 만들어진다. 화분이 성숙하면 화분의 핵이 핵분열을 하여 화분관핵( )과 생식핵( )으로 되며, 생식핵은 다시 한 번 핵분열을 하여 2개의 정핵으로 된다. (2) 배낭의 형성 : 암술 씨방의 밑씨 속에 있는 배낭 모세포(2 )가 감수 분열을 하여 1개의 배낭 세포( )와 3개의 극체를 만드는데, 배낭 세포의 핵은 3회 핵분열을 하여 8개의 핵을 가진 배낭이 되고, 극체는 모두 퇴화한다. 8개의 배낭 핵 중 1개는 난세포로 성숙하여 수정 시 정핵과 결합하며, 나머지는 조세포 2개, 극핵 2개, 반족 세포 3개로 된다. 2. 수분화분이 암술머리에 붙는 현상을 수분 이라고 하며, 화분은 동물이나 바람, 물 등에 의하여 운반되어 수분이 이루어진다.(1) 충매화 : 나비나 벌과 같은 곤충에 의하여 수분이 이루어진다. 꽃이 크고 아름다우며,꿀과 향기가 있다. (예) 복숭아나무, 민들레, 해바라기 등(2) 풍매화 : 바람에 의하여 수분이 이루어진다. 꽃이 작고 꽃잎이 없으며, 화분이 바람에잘 날리고 양이 많다. (예) 소나무, 벼, 보리, 은행나무 등(3) 조매화 : 새에 의하여 수분이 이루어진다. (예) 동백나무 등(4) 수매화 : 물에 의하여 수분이 이루어진다. (예) 연, 검정말, 물수세미 등3. 속씨식물의 수정 화분 속의 정핵과 밑씨 속의 난세포가 결합하는 것을 수정 이라고 한다.(1) 화분관의 발육과 정핵의 형성 : 화분이 암술머리에 수분되면 화분에서 싹이 터서 화분관이 생기고, 화분관은 암술대를 뚫고 밑씨 쪽으로 자라 내려간다. 화분관이 밑씨에 도달하면 화분관의 끝이 파열되어 화분관핵은 없어지고 2개의 정핵이 배낭 속으로 들어간다.(2) 속씨식물의 중복 수정 : 2개의 정핵( ) 중 하나는 난세포( )와 결합하여 수정란(2 )이 되고, 수정란은 세포 분열을 거듭하여 배(2 )가 되며, 다른 하나는 2개의 극핵( , )과 결합하여 배젖(3 )이 된다. 이와 같이 속씨식물은 정핵이 2개 있어 수정이 두 번 일어나므로 중복 수정 이라고 한다. ㆍ 정핵( ) + 난세포( ) → 배(2 )ㆍ 정핵( ) + 극핵( , ) → 배젖(3 ) 동물의 발생 1. 동물의 발생 과정한 개의 세포인 수정란이 구조와 기능이 완전한 하나의 개체로 되는 과정을 발생 이라고 한다. 발생 과정에서 수정란은 체세포 분열을 거듭하여 세포의 수가 늘어나고, 몸의 부분에 따라 모양과 기능이 달라짐으로써 여러 가지 기관들이 생기게 된다.(1) 난할 : 수정란의 세포 분열을 난할 이라 하며, 난할의 결과 생긴 각각의 세포를 할구라고 한다.① 난할의 특징 : 난할은 체세포 분열과 달리 분열 속도가 빠르고, 생장기(간기)가 없이계속 분열하므로 난할이 진행될수록 세포(할구)의 수는 증가하지만 그 크기는 점점 작 아진다. 또, 난할이 진행되어도 염색체 수에는 변화가 없다.② 난할의 과정 : 난할은 분열 순서와 방향이 정해져 있다.㉠ 제 1 회 분열(2세포기) : 제 1 회는 분열이 세로로 일어나서 하나의 수정란이 2개의세포(할구)로 된다.㉡ 제 2 회 분열(4세포기) : 세로로 분열하여 할구는 4개가 된다.㉢ 제 3 회 분열(8세포기) : 가로로 분열하여 할구는 8개가 된다.㉣ 세포 분열이 계속 진행되어 할구는 8→16→32→64→…로 점차 증가하게 된다.(2) 배엽 및 기관의 형성① 상실기 : 난할이 계속되면 할구의 크기가 매우 작아져서 뽕나무 열매와 같은 모양이되는데, 이 시기를 상실기 라고 한다.② 포배기 : 상실기의 할구가 표면으로 층을 형성하고, 속에는 난할강이라는 빈 곳이 생기는데, 이 시기를 포배기 라고 한다. 포배기 이후에는 난할을 하지 않고 체세포 분열을 한다.③ 낭배기 : 포배의 일부가 난할강 속으로 들어가면서 주머니 모양의 배를 형성하는데,이 시기를 낭배기 라고 한다. 낭배기의 세포는 2층으로 되어 있는데, 바깥쪽의 세포층을 외배엽, 안쪽의 세포층을 내배엽이라고 한다.④ 기관의 형성 : 낭배기 이후에 중배엽이 생기고, 각 배엽에서는 세포 분열이 계속되어조직과 기관이 형성된다. 2. 사람의 수정과 발생(1) 수정 : 난소에서 배란된 난자가 수란관을 통하여 자궁으로 내려가다가 정자를 만나면수정이 된다.(2) 착상 : 수정란은 자궁으로 내려가 자궁벽에 붙은 다음, 자궁벽 속으로 파고들어가 임신이 된다.(3) 발생 : 수정란은 세포 분열을 계속하여 수정 후 3개월 정도 지나면 대부분의 기관이 형성된다.(4) 태아의 발육 : 기관이 형성된 이후부터의 배를 태아라고 하며, 태아는 탯줄을 통하여 모체로부터 영양분과 산소를 공급받아 생장한다.(5) 출산 : 수정 후 266일 정도 지나면 태아는 질을 통하여 모체 밖으로 나온다. 3. 변태일부 동물이 알에서 깨어나 성체로 되기까지 몸의 형태와 기능이 크게 변하는 현상을 변태 라고 한다. 변태하는 동물에는 개구리, 곤충류, 갑각류, 연체동물, 환형동물 등이 있다.(1) 개구리의 변태① 개구리의 알은 난할을 계속하여 올챙이가 되는데, 올챙이는 물속에서 살면서 아가미호흡을 한다.② 자라면서 뒷다리가 먼저 나오고, 앞다리가 나온다.③ 아가미가 없어지면서 폐가 발달한다.④ 꼬리가 없어지고, 개구리가 되어 육지로 올라와 살면서 폐호흡과 피부 호흡을 한다.(2) 곤충의 변태① 완전 변태 : 알→유충→번데기→성충의 과정을 거친다. (예) 파리, 나비, 모기, 벌 등 ② 불완전 변태 : 번데기 시기를 거치지 않고, 알→유충→성충의 과정을 거친다.(예) 메뚜기, 매미, 잠자리 등 동물의 발생 1. 배엽과 기관(1) 외배엽성 기관 : 신경, 피부, 머리카락, 손톱, 감각 기관 등(2) 중배엽성 기관 : 뼈, 근육, 순환 기관, 배설 기관, 생식 기관 등(3) 내배엽성 기관 : 소화 기관, 호흡 기관 등2. 동물의 번식 방법(1) 난생 : 알(수정란)이 모체 밖에서 깨어 새끼가 된다. 체내 수정이나 체외 수정을 한다.(예) 곤충류, 어류, 양서류, 파충류, 조류 등(2) 태생 : 알(수정란)이 모체 안에서 영양분을 공급받으면서 발생한 후 새끼로 태어난다.체내 수정을 한다. (예) 포유류(3) 난태생 : 알(수정란)이 모체 안에서 깨어 새끼가 되어 나온다. 알 속의 영양분으로 발생하고, 체내 수정을 한다. (예) 살무사, 열대어, 달팽이 등 사람의 생식 기관 1. 남자의 생식 기관(1) 남자의 생식 기관 : 정소, 수정관, 저정낭, 음경 등으로 이루어져 있다.① 정소 : 정자가 만들어지는 곳으로, 음낭 속에 들어 있다. 정소에는 꼬불꼬불하고 가느다란 세정관이 많이 들어 있는데, 세정관의 벽을 구성하는 세포들이 분열하여 정자가만들어진다. 정소에서는 또한 남성 호르몬이 만들어진다.② 부정소 : 꼬불꼬불한 가는 관으로, 정자를 수정관으로 운반한다.③ 수정관 : 정자가 이동하는 통로로, 부정소와 저정낭에 연결되어 있다.④ 저정낭 : 수정관을 통해 운반되어 온 정자를 일시적으로 저장하는 곳으로, 정액의 일부를 만든다.⑤ 음경 : 해면질로 되어 있으며, 속에 있는 요도를 통하여 정액을 배출한다. 정자는 음경을 통하여 여성의 몸속으로 들어간다.⑥ 부속선 : 전립선, 쿠퍼선 등이 있으며, 여러 가지 영양 물질, 물, 점액 등을 분비하여 정액을 만든다. (2) 정자① 정자의 구조 : 정자는 머리, 중편, 꼬리로 되어 있으며, 길이는 30∼50μm 정도이다.㉠ 머리 : 대부분 핵으로 되어 있으며, 핵 속에는 유전 물질이 들어 있다. 머리의 앞부분에는 첨체가 있어 난자의 막을 녹이고 난자 속으로 들어간다.㉡ 중편 : 주축 필라멘트가 있으며, 미토콘드리아가 있어서 정자의 운동에 필요한 에너지를 공급한다.㉢ 꼬리 : 보통 하등 동물의 편모와 같은 구조이며, 이 꼬리를 움직여서 난자가 있는 곳까지 헤엄쳐 접근한다. ② 정자의 이동 경로 : 정소에서 만들어진 정자들은 수정관을 통해 저정낭으로 운반되어저장되어 있다가 부속선에서 만들어진 정액과 함께 요도를 통하여 몸 밖으로 배출된다. 정자는 1회에 3억∼5억 마리 정도가 나오지만, 난자와 수정되는 것은 1개뿐이다.2. 여자의 생식 기관(1) 여자의 생식 기관 : 난소, 수란관, 자궁, 질 등으로 이루어져 있다.① 난소 : 난자가 만들어지는 곳으로, 자궁의 양쪽에 1쌍이 있다. 난소 속에는 수천 개의미성숙한 난자가 들어 있으며, 사춘기에서 폐경기에 이르기까지 400∼500개의 난자가성숙하여 난소를 뚫고 나온다. 난소에서는 또한 여성 호르몬이 만들어진다.② 수란관 : 난소에서 배출된 난자가 자궁으로 운반되는 통로이다. 수란관의 입구는 난자를 잘 받아들이도록 나팔 모양으로 되어 있어 나팔관 이라고 한다.③ 자궁 : 두꺼운 근육으로 되어 있으며, 한쪽 끝은 수란관과 연결되어 있고, 다른 쪽 끝은질과 연결되어 있다. 자궁은 수정란이 착상하여 태아가 되어 출산할 때까지 자라는 곳이다. (2) 난자 : 난자는 발생에 필요한 영양분(난황)을 포함하고 있기 때문에 정자보다 훨씬 큰데, 사람의 난자는 지름이 130μm 정도나 된다. 난자의 겉은 투명대라는 막에 의하여 보호되며, 중앙에는 핵이 있다. 구분 크기 수 양분 운동성 생성 장소 난자 크다 적다 있다 없다 난소 정자 작다 많다 없다 있다 정소 사람의 수정과 임신 1. 배란과 월경 (1) 배란 : 난소에서 성숙한 난자가 난소 밖으로 방출되는 것으로, 평균 28일을 주기로 좌우난소에서 1개씩 교대로 배란된다.(2) 월경 : 배란된 난자가 수정이 되지 않아 자궁 내벽에 착상되지 않으면 두꺼워진 자궁벽이 파열되어 혈액이 질을 통하여 몸 밖으로 나오게 되는데, 이러한 현상을 월경 이라고한다.2. 수정과 임신(1) 수정 : 배란된 난자가 수란관의 상부에서 정자와 결합하는 것을 수정 이라고 하며, 수정된 난자를 수정란이라고 한다. 난자가 배란되어 24시간 이내에 수정되지 않으면 임신이 되지 않는다.(2) 착상 : 수정란이 두꺼워진 자궁벽에 파고들어 자리잡는 것으로, 수정에서 착상까지는5∼6일 정도가 걸린다. (3) 임신 : 수정란이 자궁벽에 착상되어 태아로 자라는 것을 임신 이라고 한다. 이 때, 태아는 태반을 통하여 모체로부터 산소와 영양분을 공급받으면서 자란다. 임신 기간은 약266일(마지막 월경 시작일로부터 280일)이다. (4) 출산(분만) : 임신 기간이 끝나 태아가 질을 통하여 어머니의 몸 밖으로 나오는 것을출산 이라고 한다. 출산은 옥시토신이라고 하는 호르몬에 의하여 이루어지며, 젖 분비자극 호르몬에 의하여 출산 후 젖이 분비된다. //--> 2.일과 에너지 일 평면에서 이동하는 물체의 일 1. 일의 의미 (1) 일상 생활에서의 일 : 일상 생활에서 말하는 일이란 육체적인 일뿐만 아니라 정신적으로 하는 일, 즉 창의적이고 생산적인 경우의 모든 활동까지 포함하여 말한다. ① 책을 읽거나 컴퓨터를 이용하여 공부를 한다. ② 농부가 밭을 갈거나 어부가 고기를 잡는다. (2) 과학에서의 일 : 과학에서의 일은 결과를 양적으로 비교할 수 있어야 한다. 따라서 일상 생활의 일을 과학에서는 모두 일이라고 하지 않는다. 과학에서는 물체에 힘을 가하여 물체가 힘의 방향으로 이동하였을 때에만 일을 하였다고 한다. ① 물체를 들어올린다. ② 기중기가 무거운 물체를 들어올린다. 2. 일의 양 (1) 일의 양과 힘의 크기 : 이동 거리가 같을 때 큰 힘이 작용할수록 더 많은 일을 한다. 즉, 그림 ㈎와 같이 이동 거리가 같을 때 일의 양은 힘의 크기에 비례한다.일 ∝ 힘의 크기 (2) 일의 양과 물체의 이동 거리 : 힘의 크기가 같을 때 물체의 이동 거리가 클수록 더 많은 일을 한다. 즉, 그림 ㈏와 같이 힘의 크기가 같을 때 일의 양은 이동 거리에 비례한다. 일 ∝ 이동 거리 3. 일의 정의 (1) 일 : 다음 그림과 같이 물체를 밀어서 이동시키거나 책상 위로 들어올릴 때, 물체에 힘이 작용하는 동안 물체가 힘의 방향으로 이동하였다면 일을 하였다고 한다. 이 때 한 일은 힘의 크기와 물체의 이동 거리에 비례하므로 일( )은 물체에 준 힘의 크기( )와 물체가 힘의 방향으로 이동한 거리( )의 곱으로 나타낸다. 일의 양 = 힘의 크기 × 힘의 방향으로 이동한 거리, (2) 일의 단위 : J(줄)을 사용한다. 1J은 1N의 힘으로 물체를 힘의 방향으로 1m 이동시킬때 한 일의 양이다.1J = 1N·m 4. 평면에서 물체를 이동시키는 일 수평면 위에 놓인 물체를 수평 방향으로 이동시키려면 마찰력과 반대 방향으로 힘을 주어야 하므로 마찰력에 대하여 일을 하게 된다. (1) 힘의 크기 : 수평면 위에 놓인 물체를 일정한 속력을 유지하면서 이동시키려면 마찰력과 같은 크기의 힘을 계속 주어야 한다. (2) 일의 양(W) : 수평면에서 물체를 이동시킬 때 마찰력에 대하여 힘이 하는 일은 물체의 마찰력(F)에 이동 거리(S)를 곱하여 구한다. (3) 힘과 이동 거리의 관계 : 일정한 힘으로 물체를 이동시킬 때 힘의 크기를 축, 이동한 거리를 축으로 하여 그래프를 그리면 축에 나란한 직선이 된다. 이 때 한 일은 (힘의 크기)×(이동 거리)이므로 그래프에서는 직선 아래 사각형의 넓이가 일의 양이 된다. 일 (2) 1. 도구의 사용 힘의 방향을 바꾸거나 작은 힘으로 큰 힘의 효과를 낼 수 있다. 2. 여러 가지 도구 (1) (1) 지레 ① 지레의 구조(=지레의 3요소) : 힘점, 받침점, 작용점 ② 지레의 원리 : w×b = F×a ···· 받침점과 작용점 사이의 거리(b)받침점과 힘점 사이의 거리(a)물체의 무게(w)지레에 가한 힘( F) ③ 지레를 사용할 때의 힘과 이동 거리 : ·· 지레 구조의 비례 a : b = s : h가 성립한다.a가 길고 b가 짧을수록 힘이 적게 든다. ④ 일의 양 :사람이 지레에 해준 일(F×s) = 지레가 물체를 들어올린 일W = F×s = =wh · 지레를 사용하면 힘은 적게 들지만 이동 거리가 길어져서 일에는 이득이 없다. ⑤ 지레의 원리를 이용한 도구 : 가위, 병따개, 디딜방아, 집게 등 (2) 도르래 ① 고정 도르래 : W=F×s(사람이 한 일)=w×h(도르래가 한 일) · 고정 도르래를 사용할 때의 힘(F) : F=w,힘의 방향만 전환힘의 크기는 물체의 무게와 같고 힘의 방향은 물체의 이동 방향과 반대이다. · 고정 도르래를 당기는 줄의 길이(s) : s=h물체가 올라가는 높이와 같다. · 고정 도르래를 사용하는 이유 : 힘과 일에는 이득이 없으나, 힘의 방향을 바꾸어 주므로일을 편하게 할 수 있다. ② 움직 도르래 : W= F×s = w×2h =w×h · 움직 도드래를 사용할 때의 힘(F) : F = w힘의 크기는 물체 무게의 이다. · 움직 도르래를 당기는 줄의 길이(s) : s =2h물체가 올라가는 높이의 2배이다. · 움직 도르래를 사용하는 이유 : 당기는 줄의 길이가 길어지지만 힘에 이득이 있어 작은 힘으로 물체를 들 수 있어 편리하다. ③ 복합 도르래 : W= F×s = w× h =w×h · 움직 도르래의 개수가 n인 경우 힘(F) : F = w힘의 크기는 물체 무게(w)와 의 곱이다. · 움직 도르래의 개수가 n인 경우 당기는 줄의 길이(s) : s = ×h물체를 들어올리는 데 당기는 줄의 길이는 물체를 들어올리는 높이(h)와 의 곱이다. 일률과 에너지 1. 일률 (1) 일률 : , (P : 일률, W : 일의 양, t : 시간, F : 힘, v : 속력) · 일의 능률, 일의 빠르기를 나타내는 양 · 단위 시간(1초) 동안에 하는 일의 양 (2) 일률의 단위 : W(와트)=J/s, Nm/s, kgfm/s, kw(킬로와트), HP(마력)등 ① 1W · 1초 동안에 1J의 일을 할 때의 일률이다. · 1W = 1J/s, 1kg중·m/s = 9.8J/s=9.8W, 1kW = 1000W ② 1HP · 말 한 마리가 1초 동안 질량 75kg인 물체를 1m 높이로 들어올리는 일을 할 때의 일률이다. (3) 일률의 비교 ① 한 일의 양이 같을 때 : 일을 한 시간이 짧을수록 능률적이다. ② 일을 한 시간이 같을 때 : 한 일의 양이 많을수록 능률적이다. (4) 일률의 그래프 · 일률(P )-시간(t )은 반비례 관계이다. · 일률(P )-일의 양(W )은 비례 관계이다. (5) 일률과 전력 ① 전력 · 1초 동안에 소비되는 전기 에너지 · 1W는 1초 동안에 1J의 전기 에너지를 소비했을 때의 전력이다. ② 전력과 일률 : 같은 물리량으로 같은 단위(W)를 사용한다. 2. 에너지 (1) 에너지 : 어떤 물체가 가지고 있는 일을 할 수 있는 능력 예) 높은 곳에 있는 물 - 물레방아를 돌릴 수 있는 능력흐르는 강물 - 뗏목을 나르거나 배를 움직일 수 있는 능력 (2) 에너지의 단위 : J(줄) · 일과 에너지는 같은 물리량이므로 일의 단위를 사용한다. (3) 에너지의 종류 에너지 정의 예 화학 에너지 · 화학 변화를 일으켜서 일을 할 수 있는 물질이 지닌 에너지· 물을 끓이거나, 자동차를 움직이게 함 석탄, 석유 열 에너지 · 열이 가지고 있는 에너지 연소열 전기 에너지 · 전기가 가지고 있는 에너지 전류 위치 에너지 · 높은 곳에 있는 물체가 낙하하며 일을 할 수 있는 능력, 물체가 놓인 위치 때문에 생겨난 에너지 댐에 고인 물 운동 에너지 · 운동하는 물체가 가지고 있는 에너지 투수가 던진 야구공, 바람 (4) 일과 에너지의 관계 ① 물체에 일을 하면 물체의 에너지가 증가한다. ② 에너지를 가진 물체는 일을 할 수 있다. ③ (가) : 일 → 에너지(물체가 받은 일의 양 = 물체의 증가한 에너지)지면에 놓인 물체를 들어올리는 일 → 위치 에너지 형태로 물체에 저장(나) : 에너지 → 일(물체가 한 일의 양 = 물체의 감소한 에너지) 지면에 대해 어떤 높이에 있는 물체가 가진 위치 에너지 → 중력에 의해 낙하하면서 다른 물체를 들어올리는 일 위치 에너지 1. 위치 에너지( ) · 기준면보다 높은 곳에 있는 물체는 낙하하면서 일을 할 수 있는 능력을 갖는다. 이와 같이 높은 곳에 있는 물체가 가지고 있는 에너지를 위치 에너지라고 한다. (1) 중력이 하는 일과 위치 에너지 · 높은 곳의 물체가 가진 에너지(위치 에너지) = 낙하하면서 하는 일(중력이 하는 일) (2) 위치 에너지의 이용 · 높은 곳의 물체가 가진 에너지(위치 에너지) = 낙하하면서 하는 일(중력이 하는 일) ① 댐에 저장된 물이 아래로 떨어지면서 발전소의 터빈을 돌린다. ② 무거운 추를 높이 들어올렸다가 떨어뜨려서 콘크리트 기둥이나 철 기둥을 땅 속에 박는다. ③ 널뛰기를 할 때 한 사람이 내려오면서 널판을 구르면 다른 사람이 높이 올라간다. 2. 위치 에너지의 측정 (1) 위치 에너지의 측정 · 추가 낙하하면서 나무 도막에 한 일의 양을 측정함으로써 간접적으로 측정 (2) 추의 질량과 높이에 따른 위치 에너지 관계 :추의 위치 에너지 ∝ 추의 질량 × 추의 높이 ① 추의 질량이 일정할 때 : 금속 막대의 이동 거리 ∝ 추의 높이 ② 추의 높이가 일정할 때 : 금속 막대의 이동 거리 ∝ 추의 질량 ③ 추가 한 일 = 금속 막대에 작용하는 마찰력 × 금속 막대의 이동 거리 ∴ 추가 한 일 ∝ 금속 막대의 이동 거리 (단, 금속 막대에 작용하는 마찰력은 일정) ④ 추의 위치 에너지=추가 한 일(∝금속 막대의 이동 거리) ∴ 추의 위치 에너지 ∝ 금속 막대의 이동 거리 ∴ 추의 위치 에너지 ∝ 추의 질량 × 추의 높이 3. 위치 에너지의 크기와 그래프 (1) 위치 에너지의 크기 : (2) 위치 에너지의 단위 : J(줄), kg중m, Nm (3) 위치 에너지의 그래프 ① 물체의 위치 에너지와 높이 : 위치 에너지는 높이에 비례 ② 물체의 위치 에너지와 질량 : 위치 에너지는 질량에 비례 ③ 물체의 위치 에너지 : 위치 에너지는 질량과 높이의 곱에 비례 4. 위치 에너지와 일과의 관계 · 물체의 위치 에너지( )는 물체를 그 높이까지 끌어올리는 데 해 준 일(W)과 같고, 같은 단위 J(줄)을 사용한다. (1) 물체를 끌어올릴 때 한 일 : 물체를 끌어올릴 때 한 일 = 증가한 위치 에너지물체를 끌어올리면서 한 일은 그 물체의 위치 에너지로 전환된다. (2) 물체가 낙하하면서 한 일 : 물체가 낙하하면서 한 일 = 감소한 위치 에너지 어떤 높이에 있는 물체가 낙하할 때 지면에 대하여 한 일은 그 높이에서 물체가 가지고 있는 위치 에너지와 같다. 5. 위치 에너지의 기준면 (1) 위치 에너지의 기준면 ① 보통 지면을 기준으로 한다. ② 기준면에서 위치 에너지는 0이다. ③ 같은 장소에 있는 물체라도 기준면에 따라 위치 에너지의 크기가 다르다. (예) 교탁을 기준면으로 할 때, 바닥을 기준면으로 할 때 6. 탄성력에 의한 위치 에너지 (1) 변형된 탄성체가 하는 일 : 고무줄이나 용수철과 같은 탄성체에 힘 을 주면 그 모양이 변하였다가 그 힘이 없어지면 다시 원래의 상태로 되돌아 가려는 탄성력의 작용으로 일을 할 수 있다. 즉, 변형된 탄성체는 에너지를 가지고 있다. (2) 탄성력에 의한 위치 에너지의 크기 ① 용수철에 작용하는 힘 : · 훅의 법칙 - 용수철을 당기는 힘은 용수철이 늘어난 길이에 비례한다. · 는 용수철에 따라 그 값이 결정되는 비례 상수로, 가 크면 늘이는 데 힘이 많이 든다. ② 탄성에 의한 위치 에너지 : (2) 탄성력에 의한 위치 에...

출처 : Daum 지식

글쓴이 : dezawa님 원글보기

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