개념 한 쪽
자가불화합성은 동일 개체에서 자가수정이 일어나지 않도록 하는 생리적 기작이다. 배우체형 자가불화합성은 꽃가루(배우체)가 가진 유전자형과 암술대(화주) 세포의 유전자형 간 상호작용으로 결정된다.
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출제기준 단원 「배우체형 자가불화합성」의 공개 문제 3개를 묻는 꼴별로 나누면 이렇습니다.
| 묻는 꼴 | 문제 수 | 무엇을 묻나 |
|---|---|---|
| 배우체형 정의 판단 | 1 | 배우체형의 기작이 화분과 화주 유전자 상호작용인지 구별하기 |
| 유전자형 교배 계산 | 1 | 불화합성 화분 배제를 반영하여 자손 유전자형을 도출하기 |
| 배우체형 vs 체세포형 구분 | 1 | 배우체형과 체세포형(또는 포자체형)의 발현 주체를 구분하기 |
자가불화합성은 자신의 꽃가루가 자신의 암술대에서 발아하거나 관을 신장하지 못해 자가수정이 억제되는 현상이다. 이 현상은 근친교배를 피하고 유전적 다양성을 유지하는 기작으로 작용한다.
배우체형 자가불화합성은 화분 자체의 유전자형(배우체)과 암술대 세포의 유전자형(화주 또는 체세포)이 서로 상호작용하여 불화합성이 발현되는 유형이다. 즉, 화분의 유전적 정보와 암술대 세포의 유전적 정보가 맞물려 반응하면 수정이 억제된다. 배우체형은 불화합성이 화주 내부에서 일어나는 것이 핵심 특징이다.
포자체형과 대비하면 위치적 차이가 분명하다. 배우체형은 화주 내부에서 발현되어 꽃가루관 신장 단계에서 작용하는 반면, 포자체형은 주두 표면에서 발현되어 꽃가루의 부착이나 발아 자체를 억제하는 방식이다. 특정 작물에서는 어느 형태가 발현되는지에 따라 종자 생산 방법이 달라진다.
유전적 관점에서 배우체형은 화분의 유전자형이 직접적으로 작용하므로, 교배 결과 예측 시 암술과 동일한 유전자를 가진 화분은 수정에서 제외해야 한다. 문제 풀이에서는 '배우체형 = 화분 유전자 × 화주 유전자 상호작용' 공식을 기억하면 식별이 용이하다.
문제 유형 1: 배우체형의 정의를 묻는 문항에서는 화분 유전자와 암술대 세포 유전자 간 상호작용을 설명해야 정답이다. 형태적 차이나 세포질 유전자만 강조한 설명은 오답이다.
문제 유형 2(유전자형 조합 예): 배우체형(또는 동질이형) 상황에서 S1S3(암술) × S2S3(화분)의 교배를 고려하면 암술의 S3과 동일한 S3 화분은 불화합성으로 배제된다. 따라서 수정에 관여하는 화분은 S2뿐이며, 가능한 자손 유전자형은 S1S2와 S2S3가 된다.
문제 유형 3(형태 대비): 배추는 포자체형 자가불화합성을 보이므로 '배추 = 배우체형'이라는 설명은 틀린 진술이다. 포자체형에서는 주두 표면에서 화분 발아가 억제되므로 배우체형과 구별해야 한다.
배우체형 자가불화합성을 옳게 설명한 것은?
정답 ② · 문항은 배우체형 자가불화합성의 기작을 묻고 있다. 배우체형 자가불화합성은 화분(배우체)의 유전자형과 암술대(화주) 세포의 유전자형 사이의 상호작용으로 인해 자가수정을 방지하는 유전적 불화합성 기작이다.
배우체형 자가불화합성은 화분 유전자와 암술대 세포 유전자형의 상호작용으로 발생한다.
Personanten형 자가불화합성 유전조성을 가진 S1S3 X S2S3 교잡에서 다음 대의 유전자형은?
정답 ④ · 자가불화합성 유전 양식 중 하나인 Personantype(동질이형 유전)의 교배 결과를 묻는 문제입니다. 자가불화합성에서 암술의 유전자 중 하나와 일치하는 화분은 발아하지 못하거나 화분관이 신장하지 못합니다.
자가불화합성에서 암술 S3와 같은 S3 화분은 수정 불가하므로 S2 화분만 수정되어 S1S2, S2S3가 된다.
배우체형 자가불화합성에 대한 설명으로 옳은 것은?
정답 ② · 문항은 배우체형 자가불화합성의 발생기작을 묻고 있다. 배우체형 SI는 화분(배우체)의 유전자형과 암술대(체세포)의 유전자형 간의 상호작용에 의해 결정되는 것으로, 화분의 유전자형이 직접적으로 작용한다는 점이 핵심이다.
배우체형 자가불화합성은 화분의 유전자형(배우체)과 암술대의 유전자형(체세포) 간 상호작용으로 결정된다.
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