중학교 3학년 교육과정에 나오는 양파뿌리 체세포 분열은 눈으로 염색체를 볼 수 있는 조금 흥미로운 실험입니다. 고등학교 생명과학1 교육과정에서도 다루고 있으므로 학교에서의 생명과학 실험으로서는 의미 있는 실험입니다. 비교적 시간이 오래 걸리지 않고 현미경을 통해 염색체 분열 과정을 볼 수 있지만 교과서 그림처럼 명확한 실험 결과를 얻기는 쉽지 않습니다.
탐구실험은 학생들이 직접 실험에 참여하는 활동형 수업으로 매력적인 수업 형태라고 생각합니다. 조금 오래됐지만 참고자료로 공유할게요. Ⅰ. 탐구 목표
양파 뿌리에서 일어나는 체세포 분열 과정을 관찰함으로써 세포 분열 주기를 알아본다.
인기글
양파 뿌리에서 일어나는 체세포 분열 과정을 관찰함으로써 세포 분열 주기를 알아본다.
2. 실험준비물
기구:현미경,해부침,받침유리,덮개,면도기,증류수,어항,마이크로튜브(E-tube)용액 및 재료:양파(또는 숙주,마늘)뿌리.에탄올.아세트산.얇은염산.아세트올세인 ※체세포 분열을 관찰할 때 양파 뿌리나 숙주 뿌리를 사용하는데 뿌리가 적당히 굵게 관찰하기 쉽기 때문이다.
양파(숙주) 뿌리를 1cm 정도 잘라 고정액에 12시간 담가 고정시킨다(미리 준비해 둔다)※고정액:세포나 조직의 상태를 가능한 살아있는 상태로 고정하기 위한 용액으로 에탄올과 아세트산을 3:1 비율로 혼합한 용액을 주로 사용한다.
2. 고정시킨 뿌리 끝을 증류수로 씻은 다음 10% 묽은 염산(HCl)에 포함된 E튜브에 넣고 55~60℃의 항온 수조에 6~8분 정도 담그고 해리시킨다.※해리 과정:세포 벽을 제거하고 조직을 희석해서 세포가 쉽게 분리할 수 있도록 하는 과정이다.10% 묽은 염산을 이용한다.
※ 항온수조가 없으면 위의 2번 그림과 같이 비커에 60℃ 정도 온도를 맞추어 침지한다.3. 해리시킨 뿌리 끝을 2mm 정도 자른 후 받침유리 위에 올려놓고 아세트올세인 용액을 한 방울 떨어뜨린 후 2개의 해부침으로 잘게 부순다.
※ 아세트산카인(아세트올세인)에 염색되는 물질은 DNA다. DNA는 인산을 갖고 있어 산성을 띠지만 염기성을 띠는 아세트올세인 용액에 염색이 잘 된다.4. 약 5분 경과 후 기포가 생기지 않도록 조심스럽게 뚜껑유리를 덮는다.
5. 연필에 묻은 고무 등을 이용해 가볍게 두드린 뒤 덮듯이 유리 위에 필터를 올려 엄지손가락으로 살짝 누른다.
6. 만들어진 표본을 저배율에서 고배율로 관찰한다.
Ⅳ. 탐구결과
세포주기별 관찰 결과를 사진으로 찍어보죠. (관찰되지 않은 세포 단계는 관찰되고 있는 다른 조의 것을 보고 공유합니다)전기 중장비후기 말기2. 세포주기 중 관찰되는 수가 가장 적은 단계는 무엇이며 그 이유를 적어보겠습니다.중기 분열기 중 가장 짧기 때문에 관찰되는 세포 수가 적은 3. 뿌리를 사용하는 이유는 적어보겠습니다.뿌리에 체세포 분열을 하는 생장점이 있고 세포 분열이 왕성하게 일어나기 때문에 관찰하기 쉽다. 4. 고정과 해리를 하는 이유를 적어볼까요?고정은 세포분열을 정지시키기 위해서이고 해리는 세포벽을 얇게 만들기 위해서다.2. 세포주기 중 관찰되는 수가 가장 적은 단계는 무엇이며 그 이유를 적어보겠습니다.중기 분열기 중 가장 짧기 때문에 관찰되는 세포 수가 적은 3. 뿌리를 사용하는 이유는 적어보겠습니다.뿌리에 체세포 분열을 하는 생장점이 있고 세포 분열이 왕성하게 일어나기 때문에 관찰하기 쉽다. 4. 고정과 해리를 하는 이유를 적어볼까요?고정은 세포분열을 정지시키기 위해서이고 해리는 세포벽을 얇게 만들기 위해서다.V. 배경지식[양파 키우기] 물이 든 비커에 양파 아랫부분만 담가 일주일 정도 두면 뿌리가 3~5㎝ 정도 자란다.[체세포 분열] 한 세포가 두 세포로 분열돼 세포 개수가 늘어나는 생명현상을 말한다. 분열하는 세포를 ‘모세포(parents cell)’라고 하고, 새로 생긴 세포를 ‘딸세포(daughter cell)’라고 한다. 딸세포는 모세포와 유전적으로 동일하고 염색체 수도 같다.실제 관찰에서 분열 단계를 찾기는 쉽지 않다. 그림을 참고해서 단계를 확인해주세요. 사진 출처 : Quizlet (체세포 분열 (양파, 마늘 뿌리 관찰)체세포분열. 그림출처 : sciencefacts.com간이기:세포 주기 가운데 가장 길다.핵막과 링이 존재.G1, S, G2로 나뉜다.핵 분열-전기:아염색사가 응축된 염색체가 나타난다.핵막과 링이 사라진다.방추사가 보인다.-중기:세포 주기 중 가장 짧다.염색체가 중앙으로 배열하다.염색체의 크기와 형태 관찰이 가장 좋은 시기다.-후기:염색 분체가 양극으로 이동한다.방추사가 짧아지다.-말기:염색체가 염색체로 풀리다.핵막과 링이 나타나며 2개 낭핵이 만들어진다.세포질 분열:세포 중앙에 세포판이 만들어지고 반열 중에 세포 벽이 되어 2개의 딸세포가 만들어진다.양파 뿌리의 체세포 분열 관찰 동영상마늘뿌리 체세포 분열 관찰 동영상마늘뿌리 체세포 분열 관찰 동영상참고자료 생명과학실험 / 서울시교육청 체세포분열과 감수분열 / 다니엘생명과학이야기 Mitosis / sciencetact.net Mitosis / Scitable by nature education 세포분열탐구실험 / 비상교육 양파뿌리, 마늘뿌리체세포분열 관찰 동영상.참고자료 생명과학실험 / 서울시교육청 체세포분열과 감수분열 / 다니엘생명과학이야기 Mitosis / sciencetact.net Mitosis / Scitable by nature education 세포분열탐구실험 / 비상교육 양파뿌리, 마늘뿌리체세포분열 관찰 동영상.