개념 한 쪽
종자의 발아는 외부 환경과 내부 조건이 함께 작용하여 정해진 순서로 진행되는 일련의 과정이다. 물 흡수로 시작하여 효소 활성화를 통해 저장양분이 분해되고 씨눈이 자라며 종피가 파열되어 유묘가 출아하기까지의 흐름을 이해해야 문제를 정확히 풀 수 있다.
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출제기준 단원 「종자의 발아과정」의 공개 문제 3개를 묻는 꼴별로 나누면 이렇습니다.
| 묻는 꼴 | 문제 수 | 무엇을 묻나 |
|---|---|---|
| 발아 순서 판별 | 1 | 발아의 시간적·인과적 순서를 바르게 고르기 |
| 발아 조건 구분 | 1 | 외적 조건과 내적 조건을 구분하여 비해당 항목 찾기 |
| 발아 촉진제 농도 | 1 | 질산칼륨의 적정 농도 범위를 선택하기 |
종자의 발아는 먼저 물을 흡수하는 단계인 흡수로 시작한다. 흡수 단계에서 종자는 팽윤되어 내부 대사가 재개되고 효소들이 활성화되어 저장양분을 분해하기 위한 준비를 한다.
효소의 활성화는 저장양분을 단순한 형태로 분해하는 과정을 촉발한다. 전분, 지방, 단백질 등 복합 저장물질은 효소의 가수분해 작용을 통해 포도당이나 아미노산 등으로 전환되어 성장에 필요한 에너지원과 구성성분으로 이용된다.
이후 씨눈이 생장을 개시하며 내부적으로 발생한 생장 신호에 따라 씨눈이 팽창하고 늘어나기 시작한다. 씨눈의 성장 과정에서 종피(과피)가 파열되어 물리적으로 유묘가 밖으로 나올 수 있는 통로가 형성된다.
마지막으로 유묘의 출아가 일어나 토양 위로 어린 싹이 나오게 된다. 이 전체 과정은 흡수 → 효소 활성 → 씨눈 생장 개시 → 과피의 파열 → 유묘의 출아 순으로 시간적 인과 관계를 갖고 진행된다.
발아에 영향을 주는 요인으로는 외적 조건과 내적 조건이 구분된다. 외적 조건에는 수분, 온도, 광 등이 포함되며, 내적 조건에는 유전성 및 호르몬 균형이 포함된다. 특히 ABA는 휴면을 유지하고 발아를 억제하는 역할을 하여 발아의 장해 요인이 된다.
광발아 종자의 경우 적색광을 받아 피토크롬이 반응하면 발아가 촉진된다. 또한 발아 촉진 물질로 질산칼륨이 사용되며, 권장 농도 범위가 존재한다.
문제에서 종자의 발아 순서를 고르게 할 때에는 '물 흡수로 대사 재개 → 효소 활성으로 저장양분 분해 → 씨눈 생장 개시 → 종피 파열 → 유묘 출아'의 흐름을 기준으로 정답을 찾는다. 저장양분이 형태 변화 없이 바로 이용된다고 한 선택지는 효소에 의한 분해 과정을 무시하므로 오답이다.
발아 조건을 묻는 문항에서는 외적 조건과 내적 조건을 구분해야 한다. 예컨대 유전성은 종자 내부의 특성으로 외적 조건에 속하지 않으므로 이를 근거로 답을 골라야 한다.
질산칼륨의 발아 촉진 농도를 묻는 문제는 권장 범위를 기억해야 한다는 점이 핵심이다.
종자가 발아하는 주요 순서를 올바르게 나타낸 것은?
정답 ④ · 종자 발아의 주요 순서를 맞게 배열한 것을 고르는 문제이다. 발아는 종자가 물을 흡수하면서 시작되고, 수분 흡수로 저장 양분을 분해하는 효소가 활성화되며, 이어서 씨눈의 생장이 개시된다.
종자 발아 순서는 흡수→효소활성→씨눈생장→종피파열→유묘출아 순서로 진행된다.
종자발아에 관여하는 외적조건에 속하지 않는 것은?
정답 ④ · 이 문제는 종자 발아의 외적 조건에 속하지 않는 것을 고르는 문제이다. 종자 발아의 외적 조건은 수분, 온도, 광, 산소 등 종자 외부의 환경 요인이다.
종자발아 외적 조건은 광, 수분, 온도 등 환경 요인이며 유전성은 내적 조건이다.
질산칼륨(KNO3)은 종자 발아를 촉진시키는데 널리 이용되고 있다. 미국의 공인종자검사자협회(AOSA)와 국제종자사협회(ISTA)에서도 추천하고 있는 이것의 적합한 농도는?
정답 ② · 종자 발아 촉진용 질산칼륨의 AOSA와 ISTA 권장 농도를 묻는 문제이다. AOSA와 ISTA는 발아 촉진을 위한 질산칼륨 처리 농도를 0.1~1.0%로 규정하고 있다.
종자 발아 촉진용 질산칼륨의 권장 농도는 0.1~1.0% 범위이다.
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