[스크랩] 생명의 기원

생명의 기원과 진화
1. 생명의 기원  1) 자연발생설: 생물은 자연계에서 존재하는 무생물로부터 우연히 발생한다.   ① 아리스토텔레스   ② 헬몬트(1964): 땀에 젖은 더러운 셔츠와 밀이삭을 21일간 방치해 두었더니 셔츠에 배인 땀 속의 활                           력에 의해 쥐가 생겨났다고 주장   ③ 니담(1745): 닭고기즙과 야채즙을 가열하여 시험관에 넣고 코르크 마개를 막은 후 다시 가열해서 방                        치해 두었는데도 미생물이 발생   ④ 레벤후크  2) 생물속생설 : 생물은 이미 있던 생물로부터 발생한다.   ① 레디(1688): 생선 도막을 각각 두 개의 병에 넣고,                         한쪽은 뚜껑을 씌워서 파리가 들어가지 못하게 하고  → 구더기 생기지 않음                         다른 쪽은 뚜껑을 씌우지 않고 열어둠 → 구더기 생김   ② 스팔란차니(1765): 니담의 실험반복, 충분히 끓여 밀폐해 둔 고기 국물에서 미생물이 생기지 않음                                  조금 끓여 느슨하게 막은 곳에서만 미생물이 발생   ③ 파스퇴르: S자형 플라스크 이용                     → 플라스크 속에 미생물이 발생하는 것은 공기 중에 있는 미생물, 포자 때문
3) 원시대기와 생물의 출현   ① 원시대기: 수소(H2), 메탄(CH4), 암모니아(NH3), 수증기(H2O)                      이산화탄소, 산소 없음(선소-화학결합력이 강하여 유리상태의 산소로 존재하기 어려움)   ② 유기물의 생성
ㄱ. 밀러의 실험    ㄴ. 폭스의 실험        : 간단한 아미노산이 화산이나 용암 등에 의해 뜨거워진 원시 해양에서 단백질이 되는 경우 가상    ㄷ. ATP, 핵산의 형성: 암모니아, 시안화수소 ――가열―→ 아데닌, 구아닌                                    포름알데히드(HCHO) ―――――→ 리보오스   ③ 원시생명체의 탄생      : 유기물이 모인 액정의 코아세르베이트 → 무기호흡을 하는 종속 영양생물    ㄱ. 코아세르베이트: 생명은 없으나, 효소, 핵산이 존재할 경우 주변물질을 몸 속으로 받아들임                                  생장, 출아, 분열을 함                                  단백질, 핵산 첨가 → 원시 생명체
ㄴ. 무기호흡을 하는 종속 영양생물의 출현       : 코아세르베이트, 마이크로 스피어 → 무기호흡을 하는 종속 영양생물                            ∵) 원시 대기에는 산소(O2)가 없었다.                                 원시 해양에는 많은 유기물들이 촉적되어 있었다.                                 광합성과 같은 복잡한 대사를 수행할 수 있는 효소계를 갖추지 못했다.    ㄷ. 독립 영양생물의 출현      a. 출현원인: 무기호흡을 하는 종속 영양생물에 의해 유기물 감소.                         원시해양과 대기 중에 CO2 증가      b. 최초의 독립 영양생물: 홍색황세균, 녹색황세균                               12H2S + 6CO2 + 빛에너지 → C6H12O6 + 6H2O + 12S      c. 물로부터 수소 얻고, 산소 방출하는 광합성 생물- 남조류 출현                              12H2O + 6CO2 + 빛에너지 → C6H12O6 + 6H2O + 6O2    ㄹ. 유기호흡을 하는 종속 영양 생물의 출현      a. 출현원인: 광합성 생물의 출현으로 대기 중에 산소 축적      b. 산소 ―자외선→ O3 : 오존충 형성 ← 육상 생물이 출현하게 됨      c. 유기호흡을 하는 생물의 출현으로 대기 중의 CO2의 농도 증가 → 녹색식물 번성
④ 진핵생물의 출현 (진핵생물- 핵막과 막으로 구성된 세포 소기관을 갖는 생물)   ㄱ. 공생설: 미토콘드리아, 엽록체- 독자적인 DNA를 가짐                   → 호기성 세균과 남조류가 세포 속에 들어와 공생, 분업화함으로써 나타난 세포소기관   ㄴ. 막진화설: 대부분의 세포 기관이 막으로 구성되었다는 점에서 출발                       원형질이 막구조를 이루고, 이 막구조가 세포 기관으로 분화된다는 주장
2. 진화의 증거  1) 화석상의 증거   ① 연속적인 변화 -정형진화: 일정한 방향으로 진화            예) 말발굽수 앞(4), 뒤(3) → 1, 1   ② 중간형의 존재                  예) 시조새의 화석-파충류와 조류의 중간형                                                      소철고사리 화석- 양치식물, 겉씨식물의 중간형   ③ 표준화석: 생존 기간이 짧아 특정한 지층에서만 발견되어 그 지층의 연대를 알 수 있는 화석                      고생대 지층- 삼엽충, 중생대 지층- 암모나이트   ④ 시상화석: 화석이 묻혀 있던 지층의 환경조건을 알 수 있는 지층  2) 비교해부학상의 증거   ① 상동기관: 형태나 기능은 다르지만 발생기원이 같아 해부학적 구조가 비슷한 기관                      생물들이 공통의 조상으로부터 유래되어 각기 다른 환경에 적응해 왔음의 증거   ② 상사기관: 기능은 같으나 발생기원이 다른 기관                      같은 환경에서 오랫동안 생활하면 발생기원이 다르더라도 형태가 유사해짐                         예) 완두의 덩굴- 잎의 변태 / 포도의 덩굴- 줄기의 변태   ③ 흔적기관: 환경이나 생활양식이 달라지면서 점차 퇴화되어 그 흔적만 남아 있는 기관
3) 발생학상의 증거     : 초기 배가 유사하고, 유생이 서로 비슷한 동물도 있다.   ① 초기 배의 모양: 척추동물의 경우 발생초기의 모습 모두 유사- 꼬리와 아가미 구멍이 모두 존재                               조류, 포유류의 심장 발달: 1심방 1심실 → 2심방 1심실 → 2심방 2심실   ② 유생의 공통성: 조개, 갯지렁이-트로코포린 / 게, 새우 - 노플라우스   ③ 발생반복설: “개체 발생은 계통발생을 반복한다.”       각 동물의 개체 발생 과정에서 나타나는 형태적 변화는 각 동물이 진화해 온 계통 발생을 되풀이한다.       (그러나 고등동물의 발생과정이 하등동물의 성체 단계를 거치는 것이 아니므로 이 설은 완전히 부정 )  4) 지리학상의 증거 : 지리적으로 격리되어 각기 다른 방향으로 진화되었다.   ① 월러스 선: 발리섬과 롬보코선 사이를 경계로              동쪽- 오스트레일리아구: 태반이 발달하지 않는 포유류가 발달              서쪽- 동남아시아구: 태반이 발달한 포유류가 발달   ② 갈라파고스 군도의 핀치: 섬마다 부리의 모양 다르다.                                          ∵) 새들의 먹이가 되는 생물이 섬마다 달라서 그에 따라 각각 다르게 진화  5) 생화학적 증거     : 혈청 단백질, 헤모글로빈 분자의 아미노산 조성 등 생물체를 구성하는 물질의 생화학적 특성 비교   ① 혈청 단백질의 조성 : 동물들의 유연관계 가까울수록 단백질 성질도 비슷하여 침강 속도가 빨라짐   ② 헤모글로빈의 아미노산 배열 순서의 차이     ▷ 헤모글로빈(2개의 α사슬, 2개의 β사슬)의 β사슬의 아미노산 배열 분석       - 사람의 유연관계가 가까운 종은 그 차이가 적고, 사람과 유연관계가 멀수록 차이가 크다.     ▷ GC%와 진화(GC%: DNA 분자를 이루는 염기 중에서 구아닌(G)과 시토신(C)이 차지하는 비율)       - 생물은 종에 따라 GC%가 일정          오래전에 생긴 생물일수록 돌연변이가 많이 일어나서 GC%의 변이 넓다.          세균: 25~75%,   고등생물: 50%로 일정- 돌연변이에 의해 유전자 조성이 변화  6) 분류학상의 증거 : 서로 다른 두 동물의 특징을 모두 가지고 있는 중간형 생물 있음                                 오리너구리: 포유류, 조류 / 폐어: 어류, 양서류   3. 진화설  1) 다윈 이전의 진화설   ① 아리스토텔레스의 자연의 사다리   ② 큐비에의 천재 지변설   ③ 라마르크의 용불용설 : 획득형질의 유전        - 동물은 생활 환경이 변하면 습성이 변하고 그 결과 새로운 습성에 따라서 사용되는 기관은 더 발달          하고 사용하지 않게 된 기관은 퇴화한다.
2) 다윈의 진화설 : 자연 선택설   ① 자연선택설: 생존 경쟁에서 유리한 형질을 가진 종이 살아남고, 그들은 유리한 변이 형질을 자손에                        계속 전달함으로써 신종이 형성된다.   ② 진화과정    ㄱ. 과잉생상    ㄴ. 생존경쟁    ㄷ. 적자생존과 자연선택: 생존에 유리한 형질은 자연에 의해 선택된 것    ㄹ. 종의 다양화: 자연선택된 형질이 다음 대에 전달, 선택의 누적현상으로 새로운 종이 생겨 다양화  3) 다윈 이후의 진화설   ① 신다윈설(생식질 연속설)      : 체세포에 생기는 변이는 유전되지 않으며 오직 생식세포에서 일어나는 변이만 유전   ② 돌연변이설: 돌연변이에 의해 새로운 종이 형성되어 진화가 일어남                         돌연변이-진화의 원동력   ③ 정향진화설: 생물은 환경의 변화와 관계없이 내적인 요인에 의해서 일정한 방향으로 진화                         단점- 내적 요인이 무엇인가 설명하지 못함   ④ 격리설: 유전적인 변이가 있어도 격리가 일어나야 신종이 생길 수 있다.            지리적 격리            생리적 격리- 생식기관, 생식 시기 변화 때문에 교배 불가능   ⑤ 교잡설: 교잡에 의해 만들어진 잡종에 의해 새로운 종이 형성   ⑥ 현대의 진화이론      : 염색체와 유전자의 돌연변이에 자연선택, 격리 등의 과정이 첨가되어 새로운 종이 분화        진화- 개체를 중심으로 한 변화. 종을 구성하는 집단 전체의 변화에 의해 일어남   4. 집단유전과 진화  1) 유전자풀   ① 집단유전학: 집단 전체의 유전적 상태를 연구 대상으로 함       집단: 개체 간에 서로 교잡이 이뤄질 수 있는 개체의 모임       유전자풀: 한 개체군에서 집단 전체가 가지고 있는 유전자 전부   ② 진화: 유전자풀이 구성하는 대립유전자의 빈도에 변화가 일어난 것  2) 멘델집단   ① 확률의 법칙이 적용될 정도로 많은 개체로 구성   ② 개체 상호간에 교잡이 자유롭게 이루어질 수 있다.   ③ 돌연변이나 자연 선택과 같이 유전자에 변호를 가져오는 요인이 없다.   ④ 다른 집단과의 사이에 이입과 이출이 없어 일정한 법위에서 살고 있어야 한다.  3) 유전자 빈도      진화: 유전자풀을 구성하는 대립유전자의 빈도에 변화가 일어나는 것.      유전자 빈도: 집단 내에서 한 유전자의 대립유전자에 대한 상대적 빈도 우성호모(AA)의 개체수: D A의 유전자수: 2D + H A의 유전자 빈도 p = (2D + H)/(2N)   헤테로(Aa)의 개체수: H   a의 유전자수: 2R + H a의 유전자 빈도 q = (2R + H)/(2N)   열성호모(aa)의 개체수: R   총 개체수: N = D + H + R
4) 하디-바인베르크의 법칙     : 멘델집단에서는 대립유전자의 빈도나 유전자형의 분포가 여러 세대를 지나도 변하지 않고 평형상태를      유지한다.   ▷ 3종류의 유전자 빈도:  (p + q)2 = p2 +2pq + q2   ▷ A의 빈도                    p' = p2 + 1/2 ·2pq = p2 + pq = p(p + q) = p   ▷ a의 빈도                    q' = q2 + 1/2·2pq = q2 + pq = q(q + p) = q   ⇒ 부모 집단에서 나타나는 대립유전자 A의 빈도 p와 a의 빈도 q는 자손에서도 같다.
5) 유전자풀의 변화      진화: 유전자풀의 변화로부터 시작   ① 돌연변이      : 유전자 돌연변이 → 유전자 빈도에 변화 일으킴        돌연변이로 나타난 형질 환경이 변화될 경우 제거되지 않고 생존, 돌연변이체의 개체수가 증가하고,      그에 의해 유전자 풀이 변화   ② 자연선택      : 돌연변이 결과 새로운 개체가 생기고 이것이 선택되어 생존이 가능하게 되면 그 집단의 유전자풀이       변함. or 생존률, 번식률 낮다면 도태되어 유전자 빈도 낮아짐]        환경이 급변할 경우 효과 빨리 나타남   ③ 이주     : 유전자풀이 다른 이웃 집단으로부터 어떤 개체에 이주해 들어와 생식에 참여하면 새로운 유전자가      이입 → 대립유전자 빈도 변하게 됨   ④ 격리: 지리적 격리               생리적 격리- 생식 기관, 생식 시기 등이 달라져 서로 간에 교배할 기회 적어지는 경우   ⑤ 유전적 부동: 개체가 적은 소집단에서 갑자기 어떤 유전자의 빈도가 변화되는 현상                          희귀한 유전자를 가진 개체들이 소집단을 이루어 격리되는 경우                          소집단 내에서 희귀한 유전자들이 지닌 개체가 죽으면 유전자는 소멸   5. 인류의 출현과 진화  1) 드리오피테쿠스  2) 라마피테쿠스  3) 남아프리카 원인- 오스트랄로피테쿠스, 뇌용적 450~700ml.                                치아의 형태, 기능 현대인과 유사. 직립보행  4) 직립원인- 자바원, 북경원인: 호모에렉투스-뇌용적 700~1100ml. 석기사용. 불사용. 집단생활  5) 구인-네안데르탈인: 뇌용적 1300~1600ml(현대인과 비슷). 언어사용. 불사용. 수렵생활  6) 신인-크로마뇽인: 신체구조 현대인과 유사. 석기사용. 동물변화   Ⅳ.생명의 연속성 중단원 소단원  1. 세포분열  1. 체세포 분열  2. 감수분열  2. 생식과 발생  1. 식물의 생식세포 형성과 수정  2. 동물의 생식세포 형성과 수정  3. 발생과 분화  3. 유전의 법칙  1. 멘델의 유전법칙  2. 여러 가지 유전현상  3. 염색체와 유전자  4. 성과 유전  5. 돌연변이  4. 유전자와 형질발현  1. 유전자의 본질  2. DNA의 분자 구조와 복제  3. 유전정보의 전달과 단백질 합성  4. 유전자공학의 응용  5. 생명 기원과 진화  1. 생명의 기원  2. 진화의 증거  3. 진화설  4. 집단 유전과 진화     출처 : http://user.chollian.net/~dgran/bio2/bio-4.htm

출처 : sunrisesunset

글쓴이 : 가을여자 원글보기

메모 :