개념 한 쪽
식물의 생식세포는 특정 구조에서 형성되고, 일부는 수정 없이 종자를 만들기도 한다. 육종과 종자생산에서는 이러한 분열과 번식 특성을 이해해 적절한 채종·교잡 방법을 적용한다.
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출제기준 단원 「생식세포의 분열」의 공개 문제 3개를 묻는 꼴별로 나누면 이렇습니다.
| 묻는 꼴 | 문제 수 | 무엇을 묻나 |
|---|---|---|
| 품종 내 이형주 판단 | 1 | 품종 고유 형질을 잃은 개체의 명칭을 묻기 |
| 자가불화합성의 목적 파악 | 1 | 자가불화합성을 이용한 육종 목적을 고르기 |
| F1 종자 대량생산 방법 | 1 | F1 품종 생산에 적합한 기술 선택하기 |
꽃가루(화분)는 수술의 소포자실(꽃가루주머니) 내부에서 형성된다. 소포자실 안의 소포자모세포가 감수분열을 거쳐 화분을 만들어내므로, 화분의 발생 장소를 묻는 문제에서는 소포자실을 떠올려야 한다.
단위생식(apomixis)은 수정과정 없이 종자를 형성하는 현상이다. 이로 인해 생성된 종자는 모체와 유전적으로 동일하여 '위잡종'이라 부르며, 잡종의 우수 형질을 고정하여 증식할 때 유용하게 이용할 수 있다.
같은 품종 내에서 품종 고유의 형질을 잃고 다른 형질이 나타나는 개체를 이형주라 한다. 이형주는 교잡이나 돌연변이로 생기며 품종의 순도를 떨어뜨리는 요인이므로 종자생산 시 제거 대상이 된다.
자가불화합성은 자신의 꽃가루로는 수정이 이루어지지 않는 생리적 성질이다. 이를 이용하면 서로 다른 계통만이 교배되어 F1 잡종의 잡종강세와 형질 균일성을 얻을 수 있다. 반대로 자가불화합성 작물의 원종 유지를 위해서는 뇌수분처럼 인위적 수분 방법을 활용한다.
F1 종자 대량생산에는 웅성불임성(꽃가루를 생성하지 못하는 성질)을 이용하면 유리하다. 웅성불임성 모본을 이용하면 인공교배 없이 자연교배로 순수한 F1 종자를 상대적으로 적은 노동력으로 확보할 수 있다.
박과 채소와 같은 자성화 작물은 암꽃과 수꽃이 분리되어 피므로 봉지 씌우기와 인공가루받이로 채종하는 것이 일반적이다. 이들 작물의 표준 채종 절차는 봉지를 이용한 보호와 적절한 시기의 인공수분을 포함한다.
문항에서 화분이 만들어지는 구조를 묻는다면 '소포자실'을 선택해야 한다. 단위생식과 관련된 선지는 '수정 없이 모체와 동일한 종자'라는 설명을 찾아 '위잡종'을 고른다. 자가불화합성 관련 문제는 '수정 불가'가 핵심이므로 생리적 억제와 물리적 과다(예: 꽃가루 과다로 주두에 들어가지 못함)를 구분해야 한다. F1 대량생산 관련 선지는 '웅성불임성으로 인공교배를 줄인다'는 연결고리를 확인하면 정답을 유추할 수 있다.
동일 품종내에서 유전적 형질이 그 품종 고유의 특성을 갖지 아니한 개체를 무엇이라 하는가?
정답 ① · 동일 품종 내에서 그 품종 고유의 형질을 갖지 못한 개체의 명칭을 묻는 문제이다. 품종 집단 안에서 고유 특성과 다른 형질을 나타내는 개체를 이형주라고 하며, 이형주는 교잡이나 돌연변이로 발생하여 품종순도를 떨어뜨리는 요인이 된다.
동일 품종 내에서 고유의 형질을 잃고 다른 형질이 나타난 개체는 이형주(이종주)라 하여 품종순도를 해치는 요인이 된다.
배추과(십자화과) 채소에서 자가불화합성을 이용하여 일대 잡종(F1)종자를 채종하는 가장 큰 목적은?
정답 ① · 십자화과 채소에서 자가불화합성을 이용해 F1 종자를 생산하는 목적을 묻는 문제이다. 자가불화합성은 같은 개체의 화분으로는 수정이 일어나지 않는 성질로, 자가수정을 차단하여 타교배에 의한 일대잡종을 대량으로 확보할 수 있게 한다.
F1 품종의 종자생산을 위해 가장 유용하게 이용할 수 있는 방법은?
정답 ② · 이 문제는 F1 품종 종자생산에 가장 유용한 방법을 묻는다. 웅성불임성을 이용하면 웅성불임 모본에 아버지 품종의 화분만 자연수분으로 공급하면 되므로, 노력이 많이 드는 인공 교배나 제웅 작업 없이 대량으로 순도 높은 F1 종자를 생산할 수 있다.
F1 품종 종자 생산은 수꽃 기능을 잃은 웅성불임성을 이용하면 인공 교배 없이 대량 생산이 가능하다.
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