개념 한 쪽
잡종강세(Heterosis)는 서로 다른 계통이나 품종을 교배했을 때 자손(F1)이 부모보다 우수한 형질을 보이는 현상으로, F1에서 가장 강하게 발현하며 F2 이후에는 유전자 분리로 감소한다는 점을 기억한다. 일대잡종품종은 F1의 균등성과 규격화를 통해 안정된 높은 생산력을 얻으며, F1 종자 생산에는 자가수정을 억제하는 웅성불임성 또는 자가불화합성이 효과적으로 사용된다는 점을 중심으로 이해한다. 조합능력은 일반조합능력(GCA)과 특정조합능력(SCA)으로 나뉘며, 이를 동시에 검정하려면 모든 계통 간 교배를 포함하는 이면교배 설계가 필요하다는 사실을 숙지한다.
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출제기준 단원 「잡종강세의 표현」의 공개 문제 3개를 묻는 꼴별로 나누면 이렇습니다.
| 묻는 꼴 | 문제 수 | 무엇을 묻나 |
|---|---|---|
| F1과 F2의 강세 비교 판단 | 1 | 세대별로 잡종강세 발현 양상을 가려내기 |
| 일대잡종품종의 특성 판단 | 1 | F1의 균일성·규격화와 생산 체계 특징 연결하기 |
| F1 채종을 위한 자가수정 방지 기술 | 1 | F1 종자 생산에 유용한 생물학적 현상 선택하기 |
잡종강세는 서로 다른 계통을 교배했을 때 F1 세대에서 생육, 수량, 저항성 등이 부모보다 우수하게 나타나는 현상이다. 이 현상은 이형접합성 증가와 유전자 간 상호작용, 과우성 등의 유전적 기작으로 설명한다. 잡종강세의 대표적 표현으로는 줄기와 잎의 생육 촉진, 병해충에 대한 저항성 강화, 개화 시기 변화 등이 있다.
잡종강세는 F1에서 가장 강하게 발현하며, F1끼리 교배하여 얻은 F2 세대에서는 멘델의 유전 분리에 따라 유전자들이 재조합되고 분리되므로 잡종강세 효과가 현저히 약해지거나 소실된다고 본다. 따라서 F1의 우수성을 유지하려면 F1 자체를 종자로 생산하거나, F1을 매년 다시 생산하는 일대잡종 시스템을 활용한다.
일대잡종품종(Hybrid)은 서로 다른 계통을 교배하여 얻은 F1을 품종으로 이용하는 형태로, F1의 유전적 동질성으로 인해 작황과 생산물 규격이 균일하게 유지된다. 이로 인해 농가는 안정적인 높은 생산력을 기대할 수 있으나, 매년 새 종자를 구입하여 재파종해야 하는 생산 체계적 특징을 가진다.
조합능력은 잡종강세 육종에서 계통 간 교배 성능을 평가하는 개념으로, 일반조합능력(GCA)은 특정 계통이 여러 계통과 교배했을 때 평균적으로 나타내는 능력을 의미하고, 특정조합능력(SCA)은 특정 두 계통 간의 비가산적 상호작용 효과를 의미한다. GCA와 SCA를 함께 추정하려면 모든 계통 간 교배 결과를 확보하는 이면교배 설계가 필요하다고 본다.
F1 종자 대량 생산에는 자가수정을 방지하는 기작이 중요하며, 웅성불임성(Male Sterility)과 자가불화합성(Self-incompatibility)을 이용하면 모본에 인위적 수작업을 최소화하면서 높은 교잡 순도를 확보할 수 있다. 양친 품종의 균일성과 영속성을 확보하는 것이 F1의 균일성과 영속성을 유지하는 근본적 방법이다.
문제에서 'F2에서 잡종강세가 가장 크게 발현된다'는 보기는 기본 원리와 충돌하므로 즉시 배제한다. F1의 우수성은 이형접합성과 상호작용에 기인하므로 F2에서 유전자 분리가 일어나면 강세가 감소한다고 판단한다. 또한 'F1'과 '규격화'라는 키워드가 함께 나오면 일대잡종품종을 연상하여 선택지를 좁힌다. F1 채종 관련 보기에서 웅성불임성이나 자가불화합성이 언급되면 교잡 효율을 극대화하는 정답으로 판단한다. 조합능력 문제에서는 '일반(평균적 능력) vs 특정(쌍별 상호작용)'으로 구분하여 GCA와 SCA를 구별하며, GCA와 SCA를 동시에 검정하려면 이면교배를 선택한다.
잡종강세가 크게 나타나는 F1 종자를 채종하기 위하여 이용할 수 있는 현상은?
정답 ③ · 문항은 잡종강세(F1)의 채종을 위해 이용할 수 있는 현상을 묻고 있다. F1 채종에서는 자가수정을 차단하여 교배의 순도를 높이는 것이 중요하므로 웅성불임성과 자가불화합성과 같이 자가수정을 방지하는 현상을 이용한다.
잡종강세 이용을 위한 F1 채종에는 자가수정 방지를 위한 웅성불임성과 자가불화합성이 필수적이다.
일대잡종 품종 종자생산에 효과적으로 사용하고 있는 것은?
정답 ③ · 문항은 일대잡종(F1) 종자생산에 효과적인 기술을 묻고 있다. F1 종자 생산에서는 자가수분을 차단해 교잡을 보장하는 것이 핵심이므로 자연적으로 화분을 만들지 못하는 웅성불임성을 이용하면 인공적인 수작업 없이도 타본의 화분으로만 수정이 일어나 종자생산이 효율화된다.
일대잡종(F1) 종자생산의 핵심은 교잡 효율을 극대화하는 웅성불임성을 활용하는 것이다.
잡종강세 현상의 별현에 관하여 적합치 않게 표현된 것은?
정답 ④ · 문항은 잡종강세의 현상 중 잘못 기술된 것을 찾는 문제이다. 잡종강세는 일반적으로 F1에서 가장 강하게 나타나 생육·저항성 등이 왕성해지고 때로는 개화·성숙이 촉진될 수 있다.
잡종강세는 F1에서 최대 발현되며 F2에서 유전자 분리로 효과가 급감하므로 F2가 가장 강하다는 설명은 명백한 오류이다.
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