개념 한 쪽
종자가 발아하려면 저장양분을 쓸 수 있는 형태로 쪼개야 한다. 이 분해를 맡는 효소가 어디서 만들어져 어디로 분비되는지를 이해하면 발아 과정 문제가 풀린다.
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출제기준 단원 「저장양분 분해효소의 생성과 활성」의 공개 문제 3개를 묻는 꼴별로 나누면 이렇습니다.
| 묻는 꼴 | 문제 수 | 무엇을 묻나 |
|---|---|---|
| 효소 분비 장소 고르기 | 1 | 단자엽 종자에서 가수분해효소가 나오는 조직을 가리기 |
| 발아 과정과 거리 먼 것 | 1 | 발아에 방해가 되는 효소 불활성화 상태를 골라내기 |
| 발아 과정 순서 배열 | 1 | 수분 흡수부터 과피 파열까지 인과 순서를 맞추기 |
종자는 발아에 필요한 에너지를 저장양분으로 품고 있다. 전분 같은 저장양분은 그대로는 배가 쓸 수 없으므로 작은 분자로 분해되어야 한다. 이 분해를 촉매하는 것이 가수분해효소이며, 대표적으로 아밀라아제가 있다.
단자엽식물 종자에서 이 효소가 만들어져 분비되는 곳은 호분층이다. 호분층은 배유 바로 바깥쪽에 붙어 있는 세포층으로, 여기서 합성된 아밀라아제가 배유 쪽으로 이동해 전분을 분해한다. 배유는 영양분을 저장하는 조직이고 배는 분해된 양분을 흡수해 자라는 쪽이므로, 효소 분비의 주체가 아니다.
발아가 진행되면 효소는 활성화되어야 한다. 저장양분 분해효소가 불활성화되면 양분 공급이 끊겨 배가 자랄 수 없다. 따라서 효소의 활성화는 발아 과정에 반드시 필요한 단계이고, 불활성화는 발아와 가장 거리가 먼 상태가 된다.
발아 과정은 수분 흡수에서 시작한다. 물이 들어오면 효소가 활성화되어 저장양분을 분해하고, 그 에너지로 배의 생장이 시작되며, 마지막에 과피가 파열된다. 수분 흡수 → 저장양분 분해 → 배의 생장 개시 → 과피 파열의 순서가 인과관계에 맞는다.
효소 문제는 분비 장소와 저장 장소를 뒤바꾼다. 아밀라아제가 배유에서 분비된다고 하거나 배가 효소를 내보낸다고 하면 틀린다. 분비는 호분층, 저장은 배유로 구분한다. 발아 과정 문제에서는 효소의 불활성화를 정상 단계로 넣어 두는 선지가 함정이 되므로, 활성화가 필수라는 점을 기준으로 소거한다. 과정 순서 문제에서는 저장양분 분해가 배 생장보다 뒤에 오도록 섞어 놓은 배열을 경계한다.
발아검사에서 사용하는 종자는?
정답 ① · 문제는 발아검사에 사용할 적절한 시료 종류를 묻고 있다. 발아검사는 종자의 순수한 발아능을 평가하므로 먼저 순도분석을 통해 불순물을 제거한 뒤 남은 정립된 순수종자를 대상으로 해야 검사 결과가 대표적이고 정확하다.
발아검사는 종자의 순수한 발아 능력을 평가하므로, 순도분석 후 남은 순수종자를 사용해야 한다.
100립 4반복으로 실시한 발아검사에서의 평균 발아율이 89% 일 때 반복간 최대 허용범위를 12% 로 규정하고 있다. 100립씩 4반복간의 발아율이 보기항과 같을 때 발아검사를 다시 실시해야 되는 경우는？
정답 ④ · 문제는 4반복 발아검사에서 반복간 최대 허용범위(최대값-최소값)가 12%일 때 재검사 여부를 판단하는 것이다. 주어진 각 보기별로 최대값과 최소값 차이를 계산하면, 보기 1은 94-83=11%, 보기 2는 92-85=7%, 보기 3은 94-84=10%, 보기 4는 95-82=13%가 된다.
4반복 발아검사 시 반복 간 발아율 차이가 허용범위(12%)를 초과하면 검사를 재시행해야 한다.
발아시험용 종자가 갖추어야 할 조건이 아닌 것은?
정답 ④ · 문항은 발아시험용 종자가 갖추어야 할 조건을 묻는데, 시험용 종자는 순도 확보와 휴면의 해제 등 발아를 정확히 측정할 수 있는 상태여야 한다. 협잡물과 잡초종자의 혼입은 순도를 저해하므로 배제해야 하고, 휴면이 타파된 상태는 발아시험 전제 조건이다.
F1 종자의 발아능은 자손인 자종의 특성이지, 양친종자의 발아능을 갖추어야 할 조건으로 보지 않는다.
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