개념 한 쪽
작물의 개량은 작물이 처음 재배되기 시작한 기원지와 인간의 선택에 의해 나타난 재배화 특성을 이해하는 영역이다. 주요 작물의 기원지는 지역별 대표 작물을 기준으로 구분하고, 기원지를 규명하는 방법은 식물지리학적 분포, 고고학적 증거, 유전자 분석 등을 활용하는 것으로 정리된다. 재배화 과정에서는 휴면성 감소, 탈립성 약화, 수확·이용을 위한 형질 변화가 발생한다.
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출제기준 단원 「작물의 개량」의 공개 문제 3개를 묻는 꼴별로 나누면 이렇습니다.
| 묻는 꼴 | 문제 수 | 무엇을 묻나 |
|---|---|---|
| 기원지 판별 | 1 | 특정 작물이 어느 지역을 기원지로 하는지 가리기 |
| 기원지 규명 방법 구별 | 1 | 기원지 규명에 적절한 연구 방법을 고르기 |
| 세계 3대 작물·중복수정 상식 | 1 | 세계 주요 식량작물과 중복수정의 염색체 결과 판별 |
작물의 기원지는 그 작물이 처음 발견되고 재배되기 시작한 지역을 의미한다. 주요 작물의 기원지는 지역별로 구분할 수 있으며, 예컨대 배추·복숭아·팥·황마 등은 중국을 중심으로 한 동아시아가 기원지로 분류된다. 반대로 옥수수·토마토·담배 등은 아메리카가 기원지이고, 수박과 일부 작물은 아프리카 또는 중앙아시아가 기원지인 경우가 있다.
기원지를 알아내는 방법으로는 식물지리학적 방법(야생종 분포 조사), 고고학적 방법(유적에서 발굴된 씨앗·화석 분석), 유전자 분석(유전적 다양성 및 계통 관계 분석)이 사용된다. 반면 계통분리법은 생물의 분류 체계와 진화적 관계를 규명하는 도구로, 지리적 기원지를 직접적으로 찾는 방법과는 성격이 다르다.
재배화 과정에서 재배종은 야생종과 달리 인간의 선택 압력으로 몇 가지 공통적 특성을 보인다. 재배종은 휴면성이 약해져 발아가 용이해지고, 탈립성은 낮아져 수확 시 종자가 쉽게 떨어지지 않게 된다. 또한 재배 목적에 따라 저장영양성분이나 단백질 함량 등의 형질이 변화하는 경향이 나타난다.
작물의 분류상 상식으로 세계 3대 식량작물은 밀·벼·옥수수로 정리된다. 이 세 작물은 재배 면적과 생산량, 인류의 에너지원 기여 측면에서 핵심 작물로 간주된다.
중복수정은 피자식물의 수정 특성으로, 정핵(정자) 두 개가 관을 통해 난세포 및 극핵과 각각 결합하는 과정을 말한다. 하나의 정핵이 난세포(n)와 결합하여 배(2n)를 형성하고, 다른 하나의 정핵이 두 극핵(n+n)과 결합하여 배유(3n)를 형성한다. 따라서 배는 2n, 배유는 3n의 염색체 조성을 갖는다는 점을 반드시 이해해야 한다.
기원지 문제에서는 지역별 대표 작물을 묶어 소거법으로 푸는 방식이 자주 유효하다. 예로 동아시아 기원 작물로는 배추·복숭아·팥·황마 등을 염두에 두고, 아메리카 기원 작물은 옥수수·토마토·담배로 구별하면 정답을 빠르게 찾을 수 있다. 기원지 규명 방법을 묻는 문항에서는 식물지리·고고학·유전자 분석을 기원지 추적 방법으로 판단하고, 계통분리법은 분류 목적임을 근거로 정답에서 제외해야 한다. 중복수정 관련 문제는 배가 2n, 배유가 3n임을 묻는 암기형이므로 '배 2n, 배유 3n'을 확실히 외우는 방식이 효과적이다.
피자식물이 가지는 중복수정에서 염색체의 조성은?
정답 ③ · 피자식물의 중복수정은 하나의 정핵이 난세포(n)와 수정하여 배(2n)를 만들고, 다른 하나의 정핵이 두 개의 극핵(각 n)과 수정하여 배유(3n)를 만드는 과정입니다. 따라서 배는 이배체(2n), 배유는 삼배체(3n)가 됩니다.
피자식물의 중복수정에서 정핵 1개와 난세포(n)가 수정해 배(2n)를, 정핵 1개와 극핵 2개(n+n)가 수정해 배유(3n)를 형성한다.
작물의 기원지를 알아내는 방법으로 거리가 먼 것은?
정답 ② · 작물의 기원지를 밝히기 위해서는 여러 연구 방법이 동원됩니다. 대표적으로 식물이 야생에서 처음 발견되고 다양화된 지역을 찾는 식물지리학적 방법, 고대 유적에서 발굴된 씨앗 등의 유물을 분석하는 고고학적 방법, 그리고 최근 유전자(DNA) 분석을 통해 유연관계를 확인하는 유전자 분석법 등이 활용됩니다.
계통분리법은 생물의 진화적 분류 체계를 규명하는 방법이지 지리적 기원지를 찾는 직접적 방법이 아니다.
세계의 3대 식량작물(곡류)에 해당되는 것은?
정답 ① · 농약 희석 배합 문제입니다. 유효성분의 양은 변하지 않으므로, (원제 중량 × 원제 농도) = (만들려는 제품 중량 × 만들려는 제품 농도) 공식을 사용합니다.
세계 3대 식량작물은 인구 부양력이 가장 높은 밀, 벼, 옥수수로 구성된다.
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