22년 1회차

메밀은 장주화와 단주화 사이의 수분(이형화 간 수분)에서 수정이 잘된다.

메밀은 암술이 길고 수술이 짧은 장주화와, 암술이 짧고 수술이 긴 단주화가 있는 이형예현상을 보이며, 같은 꽃형끼리는 수정률이 낮다.

• 수술이 긴 꽃을 장주화라 한 설명: 장주화는 암술이 긴 꽃으로, 수술은 짧다.
• 수술이 짧은 꽃을 단주화라 한 설명: 단주화는 암술이 짧은 꽃으로, 수술은 길다.
• 장주화×장주화 조합이 수정이 잘된다는 설명: 같은 꽃형끼리의 수분은 부적법 수분으로 결실이 불량하다.

근적외선은 에너지가 낮아 DNA에 돌연변이를 일으키지 못하므로 인위적 돌연변이 유발원이 아니다.

돌연변이 육종에는 전리방사선(감마선·X선·중성자 등)과 화학적 돌연변이원(아자이드화나트륨, EMS 등)이 쓰인다.

• 감마선: 대표적인 전리방사선으로 가장 널리 쓰이는 물리적 유발원이다.
• 중성자: 전리 작용이 강한 방사선으로 물리적 유발원에 속한다.
• 아자이드화나트륨($\mathrm{NaN_3}$): 염기 치환을 일으키는 화학적 돌연변이원이다.

벼 품종은 일반적으로 수량이 높을수록 품질이 낮아지는 경향이 있다.

다수성 품종은 이삭당 영화수가 많아 등숙이 불균일해지기 쉽고, 단백질 함량 등 식미 관련 형질이 불리해지는 경우가 많다.

• 내비성 품종이 다비조건에서 도복·병충해에 약하다는 설명: 내비성 품종은 질소를 많이 주어도 도복과 병충해에 강한 품종이다.
• 수수형이 수중형보다 이삭이 크고 이삭 수가 적다는 설명: 반대로, 수수형은 이삭이 작고 이삭 수가 많으며 수중형이 이삭이 크고 수가 적다.
• 조생종이 감광성이 크다는 설명: 조생종은 감광성이 작고 감온성이 큰 편이다.

벼를 도정하여 얻은 쌀은 정곡이라 한다.

벼의 상태에 따라 부르는 말이 다르며, 왕겨와 쌀겨를 벗겨 낸 것이 정곡(精穀)이다.

• 수도: 논에서 재배하는 벼(논벼)를 가리키는 말이다.
• 조곡: 도정하지 않은 겉곡 상태의 벼를 말한다.
• 정조: 탈곡 후 검불 등을 골라낸 껍질째의 벼를 말한다.

(가)는 잎몸, (나)는 잎혀, (다)는 잎귀, (라)는 잎집으로 연결한 조합이 옳다.

화본과인 보리의 잎은 줄기를 감싸는 잎집과 광합성을 하는 잎몸으로 나뉘고, 그 경계에 잎혀와 잎귀가 붙는다. 잎혀는 잎집 안쪽 끝의 얇은 막이고, 잎귀는 잎몸 밑부분 양쪽에서 줄기를 감싸듯 뻗은 갈고리 모양의 돌기이다.

• (나)와 (다)를 잎귀·잎혀로 바꾼 조합: 줄기를 감아 도는 갈고리 모양 돌기(다)가 잎귀이고, 그 위 경계부의 막질 부분(나)이 잎혀이므로 틀리다.
• (가)를 잎집, (라)를 잎몸으로 놓고 (나)를 잎혀, (다)를 잎귀로 둔 조합: 위로 펼쳐진 (가)가 잎몸, 줄기를 감싼 (라)가 잎집이므로 틀리다.
• (가)를 잎집, (라)를 잎몸으로 놓고 (나)를 잎귀, (다)를 잎혀로 둔 조합: 잎몸·잎집의 위치와 잎혀·잎귀의 위치가 모두 뒤바뀌어 틀리다.

강낭콩은 강낭콩속(Phaseolus)에 속하여 나머지 작물과 속이 다르다.

팥·녹두·동부는 모두 동부속(Vigna)에 속한다.

• 팥: Vigna angularis로 동부속이다.
• 녹두: Vigna radiata로 동부속이다.
• 동부: Vigna unguiculata로 동부속이다.

옥수수는 C4 식물로, 나머지 C3 식물과 탄소 고정 기작이 다르다.

C4 식물은 엽육세포에서 PEP carboxylase로 $\mathrm{CO_2}$를 먼저 4탄소 화합물로 고정한 뒤 유관속초세포의 캘빈회로로 넘기며, C3 식물은 Rubisco로 직접 고정한다.

• 벼: 캘빈회로로 직접 고정하는 C3 식물이다.
• 담배: C3 식물이다.
• 보리: C3 식물이다.

작물육종은 (가)→(라)→(나)→(마)→(다), 즉 변이창성 → 우량계통 육성 → 생산성 및 지역적응성 검정 → 신품종 결정 및 등록 → 종자증식 순으로 진행된다.

먼저 교배·돌연변이 등으로 유전변이를 만들고, 그 집단에서 선발해 우량계통을 고정한다. 이어 생산력과 지역적응성을 검정해 신품종으로 결정·등록한 뒤, 보급을 위해 종자를 증식한다.

• (가)→(나)→(다)→(라)→(마): 우량계통을 육성하기 전에 검정을 하고, 등록 전에 종자증식을 하는 순서여서 틀리다.
• (가)→(다)→(라)→(나)→(마): 종자증식이 계통 육성보다 앞에 놓여 틀리다. 종자증식은 신품종 등록 후 보급 단계이다.
• (가)→(마)→(나)→(라)→(다): 검정과 계통 육성 이전에 신품종을 결정·등록하는 순서여서 틀리다.

조식재배는 생육 기간이 길어지므로 시비량을 보통기 재배보다 늘려야 하며, 감소할 수 있다는 설명이 옳지 않다.

조식재배는 이앙을 앞당겨 영양생장기간을 연장함으로써 이삭 수와 수량을 늘리려는 다수확 재배양식이다.

• 다수확이 주된 목적이라는 설명: 수확기를 앞당기려는 조기재배와 달리 증수가 목적이므로 옳다.
• 영양생장기간 연장으로 이삭 수 확보가 유리하다는 설명: 분얼기간이 길어져 단위면적당 이삭 수 확보에 유리하므로 옳다.
• 출수기를 일사량이 많은 시기로 옮겨 등숙비율이 높아진다는 설명: 체내 탄수화물 축적이 많아져 등숙이 좋아지므로 옳다.

쌀보리는 성숙 후 껍질이 종실과 쉽게 분리되므로, 유착 물질 때문에 잘 분리되지 않는다는 설명이 옳지 않다.

껍질이 종실에 단단히 붙어 잘 떨어지지 않는 것은 유착 물질이 분비되는 겉보리의 특징이다.

• 바깥껍질과 안껍질에 싸인 영과를 형성한다는 설명: 보리 종실은 내·외영에 싸인 영과이므로 옳다.
• 등 쪽 기부에 배가 있고 배 쪽에 종구가 있다는 설명: 보리 종실의 외부 형태로 옳다.
• 종피 안쪽에 호분층·배·배유가 있다는 설명: 보리 종실의 내부 구조로 옳다.

잡종강세 발현이 크고 개체 간 균일도와 수량성이 우수한 옥수수 품종은 단교잡종이다.

단교잡종은 서로 다른 두 자식계통(근교계)을 교잡한 잡종 1세대이다. 양친이 각각 동형접합이라 잡종 1세대 개체들의 유전자형이 같아 균일도가 높고, 잡종강세가 최대로 나타나 수량이 많아 현재 옥수수 재배품종의 주류이다. 다만 채종량이 적어 종자 생산비가 높은 단점이 있다.

• 합성품종: 여러 자식계통을 방임수분시켜 만든 집단으로 세대가 진전돼도 잡종강세가 어느 정도 유지되지만, 유전적으로 이질적이라 균일도와 잡종강세 발현은 단교잡종에 못 미친다.
• 복교잡종: 두 단교잡종을 다시 교잡한 것으로 채종량은 많으나 균일도와 수량성이 단교잡종보다 떨어진다.
• 방임수분품종: 자연 수분으로 유지되는 집단이라 잡종강세를 계획적으로 이용하지 못하고 균일도도 낮다.

제시된 특성을 모두 갖춘 작물은 참깨이다.

참깨는 자가수정률이 높은 유료작물로, 종실에서 참기름을 짠다. 국내 소비는 늘지만 생산이 줄어 수입 의존도가 높아지고 있으며, 지온 확보와 잡초 억제를 위해 비닐 멀칭 재배가 일반적이다.

• 수수: 잡곡(식량·사료)으로 이용하는 화본과 작물이며 기름을 짜는 유료작물이 아니다.
• 보리: 식량·맥주 원료로 쓰는 맥류로 유료작물이 아니고, 비닐 멀칭 재배가 일반적이지도 않다.
• 옥수수: 웅수와 자수가 분리된 타가수정 작물이어서 자가수정률이 높다는 설명에 맞지 않는다.

버지니아형은 대립·만생종으로, 스패니시형보다 적산온도와 평균기온이 높은 곳에서 재배하기에 알맞다.

땅콩은 수정 후 자방병이 신장하여 씨방을 땅속으로 밀어 넣고 땅속에서 꼬투리가 비대하는 작물이다.

• 수정과 동시에 자방병이 급속히 신장한다는 설명: 자방병은 수정 후 며칠이 지나서 신장하기 시작한다.
• 개화기간이 짧다는 설명: 땅콩은 개화기간이 매우 긴 작물이며, 유효개화한계기 이후의 꽃은 결실하지 못한다.
• 햇빛이 결실과 자방병 신장을 촉진하고 습한 토양에서 빈 꼬투리가 많다는 설명: 햇빛은 오히려 억제하며, 빈 꼬투리는 토양이 건조할 때 많이 생긴다.

감자는 지하절의 포복경 끝이 비대하여 괴경(덩이줄기)을 형성하므로, 괴근을 형성한다는 설명이 옳지 않다.

뿌리가 비대한 괴근(덩이뿌리)은 고구마의 특징이며, 감자의 덩이는 줄기가 변형된 것이다.

• 서늘한 기후에 알맞다는 설명: 감자는 고온에서 괴경 비대가 불량한 저온성 작물이므로 옳다.
• 주성분이 전분이며 함량 변이가 심하다는 설명: 품종·환경에 따라 전분 함량이 크게 달라지므로 옳다.
• 가지과 일년생식물이라는 설명: 감자는 가지과(Solanum tuberosum)에 속하므로 옳다.

온실·하우스 식물이 웃자라기 쉬운 것은 자외선이 부족하기 때문이므로, 적외선 부근의 빛 부족 때문이라는 설명이 옳지 않다.

자외선은 줄기 신장을 억제하는데, 유리나 피복재가 자외선을 차단하면 시설 내 식물이 도장하기 쉽다.

• 과일 착색에 자외선·자색광이 효과적이라는 설명: 안토시아닌 생성이 이 파장대에서 촉진되므로 옳다.
• 굴광현상에 청색광이 가장 유효하다는 설명: 굴광성은 청색광 수용체가 관여하므로 옳다.
• 피토크롬이 적색광을 흡수하면 광발아성 종자의 발아를 촉진한다는 설명: 적색광에 의해 활성형으로 전환되어 발아가 촉진되므로 옳다.

질소질 비료의 용탈·유실은 건답직파에서 더 많으므로, 담수직파가 더 많다는 설명이 옳지 않다.

건답직파는 파종 후 상당 기간 밭 상태로 관리되어 질소가 산화·용탈되기 쉽고, 담수직파는 처음부터 담수 상태라 상대적으로 손실이 적다.

• 건답직파가 담수직파보다 잡초 발생이 많다는 설명: 담수에 의한 잡초 억제 효과가 없으므로 옳다.
• 줄기가 가늘고 뿌리가 표층에 분포해 도복이 증가한다는 설명: 직파재배의 대표적 단점으로 옳다.
• 담수직파 후 깊게 관개하면 입모율이 저하된다는 설명: 산소 부족으로 출아가 불량해지므로 옳다.

만식재배는 적기에 파종했으나 물 부족이나 앞그루 수확 지연으로 이앙이 늦어지는 재배형이다.

파종부터 늦게 하는 만기재배와 달리, 만식재배는 묘는 적기에 기르고 이앙만 늦어진다는 점이 핵심이다.

• 조기재배가 감광성 품종을 쓴다는 설명: 조기재배는 일찍 출수시키려고 감온성이 큰 조생종을 보온육묘하여 쓴다.
• 조식재배가 조생 품종을 쓰는 2모작지대 재배형이라는 설명: 조식재배는 생육기간이 긴 품종을 일찍 이앙하여 다수확을 노리는 재배형이다.
• 만기재배를 콩·옥수수의 뒷그루로 설명한 것: 콩·옥수수는 가을에 수확하는 여름작물이므로 그 뒷그루로 벼를 재배할 수 없다.

질소 시비량이 많아지면 1차근의 수는 늘지만 1차근장은 짧아지므로, 길어진다는 설명이 옳지 않다.

벼 뿌리의 생장은 질소 시비, 재식밀도, 물관리 등 환경 조건에 따라 뿌리 수·길이·분포가 달라진다.

• 재식밀도가 높아지면 깊게 뻗는 1차근 비율이 감소한다는 설명: 옳은 설명이다.
• 간단관수 토양에서 1차근수가 많다는 설명: 토양에 산소가 공급되어 뿌리 발생이 늘어나므로 옳다.
• 논 조건에서 더 곧게 자란다는 설명: 밭 상태보다 논 조건에서 뿌리가 곧게 뻗으므로 옳다.

고구마는 질소 비료가 과다하면 덩굴만 무성해지는 덩굴 번무(蔓茂) 현상이 생겨 괴근 수량이 감소한다.

고구마는 칼리 요구량이 많고, 질소는 적게 주어야 지상부와 지하부의 균형이 유지된다.

• 잎이 작아지고 농녹색으로 되며 광택이 나빠지는 증상: 칼리가 아니라 인산 결핍 증상이다.
• 인산이 품질과 무관하다는 설명: 인산은 괴근의 전분 함량·단맛 등 품질에도 영향을 준다.
• 미숙 퇴비 등을 이식 전에 주면 활착이 좋다는 설명: 미숙 유기물은 분해 과정에서 해를 주어 오히려 활착이 나빠진다.

귀리는 한 꽃에 암술과 수술이 함께 있는 양성화 작물이므로, 자웅동주이화식물이라는 설명이 옳지 않다.

수이삭이 암이삭보다 먼저 성숙(웅예선숙)하는 자웅동주이화식물은 옥수수의 특징이다.

• 2줄보리 설명: 3개의 작은 이삭 중 바깥쪽 2개가 퇴화하여 가운데 것만 결실하므로 옳다.
• 호밀 설명: 자가불임성이 높은 타가수정 작물이며 맥류 중 내동성이 가장 강하므로 옳다.
• 밀 설명: 보통밀은 6배체이며 단백질 함량에 따라 제빵·제면 등 가공적성이 달라지므로 옳다.