개념 한 쪽
꽃의 수분과 수정 과정은 씨와 과실이 만들어지는 출발점이다. 수정 결과로 배와 배유가 형성되며, 씨방과 배주는 각각 과실과 종자로 발달한다. 감에서 관찰되는 메타크세니아 등의 교배 현상과 화분 형성의 기본 수적 관계가 시험에서 자주 출제된다.
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출제기준 단원 「수분」의 공개 문제 3개를 묻는 꼴별로 나누면 이렇습니다.
| 묻는 꼴 | 문제 수 | 무엇을 묻나 |
|---|---|---|
| 수정 후 구조 발달 대응 | 1 | 씨와 과실의 기원인 배주·자방 대응을 묻는다 |
| 감수분열 수적 계산 | 1 | 화분모세포 수로 생성되는 소포자 수를 계산한다 |
| 화분 형성과정의 단계적 이해 | 1 | 화분모세포의 감수분열과 소포자의 성격을 설명한다 |
수분과 수정 이후의 발달 관계를 이해하면 씨와 과실의 기원을 정확히 구분할 수 있다. 수정 후 씨방은 과실(열매)로 발달하고 배주는 종자(씨)가 된다. 따라서 씨가 되는 구조는 배주이고, 자방 전체는 과실로 발달한다고 정리한다.
피자식물(꽃을 피우는 식물)의 수정은 중복수정이 일어나 배와 배유를 동시에 형성한다. 한 개의 정핵이 난핵과 결합하여 배(2n)를 만들고, 다른 정핵이 극핵과 결합하여 배유(3n)를 형성한다. 이때 배는 2n, 배유는 3n이라는 배수성 차이가 핵심 포인트이다.
나자식물은 중복수정을 하지 않으며 배유는 수정 전에 형성된 암배우체로 단배체(n) 상태이다. 따라서 나자식물의 배유에 2n을 적용하는 서술은 틀리다. 이 차이를 통해 피자식물과 나자식물을 구별할 수 있다.
꽃가루의 형성과정에서는 화분모세포(2n)가 감수분열을 통해 4개의 소포자(n)를 만든다. 각각의 소포자는 생식 기능을 가지며 이후 성숙하여 화분립을 형성한다. 감수분열 결과물의 수적 관계(모세포 1개 → 소포자 4개)는 계산형 문제의 기초가 된다.
교잡과정에서 메타크세니아 현상은 교배 결과 과실이나 종자의 형질이 예상과 달리 나타나는 사례로 감나무에서 뚜렷하게 관찰된다는 사실을 기억한다. 이 현상은 특정 작물에서 나타나는 교배 반응의 특이성 문제로 출제될 수 있다.
문제: 화분모세포 열 개가 제대로 감수분열을 마치면 만들어지는 화분(소포자)의 수는 얼마인가? 풀이: 화분모세포 1개는 감수분열을 통해 4개의 소포자(n)를 생성하므로, 10개는 10 × 4 = 40개가 된다. 감수분열의 기본 배수 관계인 '모세포 수 × 4'를 적용하면 정답을 빠르게 구할 수 있다.
문제: 피자식물의 배와 배유의 염색체 수를 구분하라. 풀이: 피자식물에서는 중복수정으로 배는 난핵(n)과 정핵(n)의 결합으로 2n이 되고, 배유는 극핵(2n)과 정핵(n)의 결합으로 3n이 된다. 이 배수성 차이를 이용해 보기들을 판별한다.
화기(꽃)의 명칭과 수분 ㆍ 수정 후 과실 및 종자로 발달하는 관계가 잘못 표시된 것은?
정답 ③ · 꽃의 각 부위가 수정 후 발달하는 과정을 살펴보면 씨방은 과실로, 배주는 종자로 발달합니다. 수정 과정 중 난핵과 화분관핵이 결합하여 배(2n)가 형성되고, 극핵 2개와 생식핵 1개가 결합하여 배유(3n)가 만들어집니다.
난핵과 화분관핵의 결합은 배(2n)를 형성하며, 배유는 극핵과 생식핵의 결합으로 만들어진다.
다음 중 종피는 무엇이 발달하여 되는 것인가?
정답 ② · 종자의 구조 중 종피는 백합과 등 단각자엽식물에서는 주피(주심의 일부분)가 발달하여 형성되며, 쌍자엽식물 등에서는 주피와 내주피가 함께 발달하여 외종피와 내종피를 형성합니다. 자방벽은 과피로, 배낭은 배와 배유 등 종자의 내용물을 형성하므로 정답은 주피가 발달한 것입니다.
종피는 주피(주심의 외피)가 발달하여 형성되며, 자방벽은 과피로 발달한다.
꽃가루 형성과정의 설명 중 옳은 것은?
정답 ② · 꽃가루 형성과정을 살펴보면, 1개의 화분모세포는 2회의 감수분열을 거쳐 4개의 소포자(tetrad)를 형성하며, 이들은 모두 정상적인 생식기능을 가진 화분립으로 발달합니다. 보기 1번 화분모세포는 2n입니다.
화분모세포(2n)는 감수분열을 거쳐 4개의 소포자(n)를 만들며, 이들은 모두 생식 기능을 가진다.
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