농업직, 농촌지도사, 공무원, 농학과 대비 식용작물학 요약정리 4. 작물개량과 첨단기술의 응용

제 4 장 작물개량과 첨단기술의 응용

□ 학습목표
1. 생명공학의 개념을 파악할 수 있다.
2. 밭작물에 적용되는 생명공학 사례를 설명할 수 있다.
3. 유전자를 이동하는 방법에는 어떤 것이 있는지 파악할 수 있다.
4. 작물개량 측면에서 생명공학의 활용사례를 확인할 수 있다.
5. 유전자변형농작물에 대한 우려는 무엇인지 파악할 수 있다.

□ 학습내용

1. 작물개량기술의 변화

1) 초기의 작물개량기술
작물개량은 육종이라고도 하며 현재 재배 및 유통되고 있는 작물의 품종보다 특성이
향상된 새로운 품종, 혹은 소비자가 원하는 특성을 지닌 품종을 개발하는 것을 말한다.
멘델의 유전법칙이 재발견되면서 유전학은 체계를 갖추었고 이를 바탕으로 과학적
작물개량이 본격적으로 시작되었다. 재래종 집단은 여러 가지 계통들이 섞여 있어
집단의 순수성이 유지되기 어렵고 이들 사이에 자연교잡도 흔히 일어난다. 수차례 개체
선발을 통하여 순수한 집단이 만들어지고 그 특성이 매우 우수하다고 평가되면 이를
품종으로 등록할 수가 있다. 이러한 개량 방법을 ‘분리육종’이라 한다.
기존 품종의 단점이나 결함을 보완하거나 개량해야 할 경우에는 먼저 그러한 특성을
지니고 있는 품종이나 계통을 찾아야 한다. 단점은 있으나 원하는 특성을 가진 자원이
발굴되면 우수한 기존의 품종과 한 차례 혹은 여러 차례 인공교잡을 실시한다. 교잡
후대 잡종들은 분리가 다양하게 일어나는데 후대 잡종 개체들 중에서 우리가 기대했던
특성을 지닌 개체를 선발하며 이들이 유전적으로 분리가 일어나지 않을 때까지 매년
우수한 개체를 지속적으로 선발하게 된다. 이러한 방법을 교잡육종이라 하는데
교잡육종에도 계통육종, 여교잡육종 등 여러 가지 방법이 있으며 아직도 품종 개발이나
작물개량의 근간이 되는 방법으로 이용되고 있다.

2) 작물개량 기술의 발달
전통적인 작물개량기술은 그 동안 많은 작물에서 신품종 개발을 통하여 내재해성
증가, 품질 향상, 외관과 맛 향상, 저장성 증대, 생산량 증대 등에 크게 기여하였다.
또한 이러한 전통적인 작물개량방법은 아직도 가장 보편적인 방법으로 흔히 이용되고
있으며 많은 성과를 내고 있다. 전통적인 개량 방법은 시간, 노력과 예산이 많이
소요되는 단점이 있고 또 목적으로 하는 유전자나 형질 외에도 원하지 않는 유전자와특성이 혼합되어 나타나 선발의 효율이 많이 떨어지는 문제점이 있었다.

전통적인 육종	분자 육종
수정과정으로 많은 유전자의 재조합 목표형질 무관한 유전자도 대량 도입 여러 유전자의 복합적 작용 결과 표현	단일·소수유전자의 재조합 목표유전자의 상세한 정보 분석 후 도입 삽입유전자의 특성이 첨가 발현
환경의 영향으로 선발 오류 가능성 유전자 도입 확인 다소 부정확, 불안정	환경 무관하며 정밀 선발 가능 유전자 확인으로 정확, 안정적
유전자원의 한계 육종 효율 낮고 노력과 많은 시간 소요	유전자원 무한 (다른 종까지 확대) 육종효율 증진 및 노력 절감

<표 4-1> 전통적인 육종과 분자육종의 특징 비교

생명공학작물의 개발역사는 1983년 항생제 카나마이신 저항성 담배 및 페튜니아를
육성하면서 시작되었다. 1986년 벨기에에 이어 미국과 프랑스에서 제초제 저항성
담배의 포장시험이 공식적으로 이루어졌고, 목화(1986), 콩과 벼(1987), 옥수수(1990),
밀(1992) 등에서 차례로 형질전환 작물이 개발되었다. 이렇게 시작된 형질전환기술의
발달로 쉽게 무르지 않는 연화지연 토마토인 플라브르-사브르(Flavr-Savr)가 1994년 미국
칼진사에 의해 처음으로 개발, 상품화되었다. 이를 기점으로 1995년 몬산토의 제초제
저항성 라운드업 레디 콩, 내충성 옥수수 일드가드 플러스, 내충성 목화 볼가드가
본격적으로 상품화되어 1996년부터 대규모 상업적 재배가 실시되었다. 2000년에는
포트리쿠스 교수팀에 의해 비타민 A가 강화된 황금쌀이 개발된 이후 2003년에는
비타민이 더 강화된 쌀이 나왔고 국내에서도 고추 색소유전자 형질전환에 의해
비타민이 강화된 쌀 품종이 개발되었다.

작물	형질전환 특성	미국 내 재배 비율(%)
콩	제초제 저항성	89
옥수수	제초제 저항성, 해충 저항성, 비타민 강화	60
목화	해충 저항성	83
파파야	바이러스 저항성	50이상
토마토	연화(물러짐) 지연	-
감자	아밀로우tm 없는 전분	계약농가 한정
유채(카놀라)	제초제 저항성, 지방산 조성 변화	75
사탕수수	해충 저항성, 높은 당 함량	미확인
사탕무	제초제 저항성	미확인

<표 4-2> 주요 형질전환 작물들의 전환 특성과 미국 내 재배 현황

2. 조직배양기술의 응용
1) 조직배양의 원리
조직배양은 식물체의 일부분을 떼어내어 이를 무균조건의 배지에서 키워 새로운
개체를 만들어가는 과정이다. 이 작업은 실험실에서 이루어지며 세포, 조직 및
식물체들은 유리기구나 인공용기 속에서 자라는데, 이러한 상태를 기내(시험관 내, in
vitro)라고 한다. 조직배양은 살아 있는 모든 세포가 그 세포로부터 하나의 새로운
개체로 분화될 수 있는 전형성능을 지니고 있다는 전제하에 가능하다.
2) 조직배양 기술의 활용
(1) 유전자원의 보존
고구마의 경우 유전자원을 보존·관리하기 위해서 매년 많은 양의 씨고구마를 온상에
묻고 싹을 기른 뒤 싹을 심는다. 또한 수확한 고구마는 부피가 매우 크고 저장과정에서
썩거나 활력이 떨어질 수 있으므로 충분한 양을 안전하게 보관하기 위해서는 대규모
저장시설이 필요하고 노력과 경비가 많이 든다. 고구마의 유전자원들을 효율적으로
보관·관리하기 위해서는 시험관내에서 조직배양을 하여 얻은 어린 개체를 다루는 것이
여러 가지로 유리하다.
(2) 무병 식물체 대량생산
건전한 식물체를 골라 조직배양이 잘되는 생장점 부위를 때어내어 증식하면 병이 없는
개체를 대량 생산할 수가 있다. 그러나 병에 걸린 개체로부터도 병 없는 식물을 배양할
수가 있다. 일반적으로 병이 진전되는 동안 식물체도 계속 자라는데 병균의 확산
속도와 식물체의 생장 속도가 차이 나는 경우가 많다.
(3) 배배양과 배주배양
배(胚)배양은 수정된 어린 종자의 배를 떼어내어 배양하는 기술로, 수정 후 초기
발생과정을 관찰하거나 종자의 형성과정을 연구하는 데 유용하다. 배주(胚珠)배양은
종간 또는 속간교잡 후 수정은 되었으나 종자 발달 초기에 배주(밑씨)조직이
붕괴되면서 배가 퇴화되어⃅잡종종자를 얻기 어려운 경우에 이용한다.
(4) 꽃밥 및 꽃가루의 배양
정상적인 식물체의 염색체 수에 비해 생식세포(꽃가루나 배낭 세포)처럼 구성하고 있는
세포들의 염색체 수가 절반인 개체를 반수체라 한다. 다양한 잡종의 어린 꽃가루,
꽃밥을 배양하고 그 중에서 우수한 유전자를 가진 개체를 선발하는 기술을 ‘약(葯,
anther)배양’이라 한다. 약 배양 기술을 이용하면 새로운 품종을 개발하는 데 걸리는
시간을 크게 줄일 수 있다. 다양한 유전자를 가진 꽃가루를 이용하므로 만약
성공적으로 많은 식물개체를 얻을 수만 있다면 육종학적으로 이용하기에 매우
바람직한 방법이라고 할 수 있다.

3. 분자표지에 의한 작물 개량
1) 선발 방법의 변화
우수한 품종을 개발하기 위해서는 우수한 특성을 지닌 개체가 포함된 재래집단,
인공교잡 집단 혹은 돌연변이 집단으로부터 우수한 개체를 선발해야 한다. 우수한
개체를 선발하는 가장 흔한 방법은 육안 관찰과 판단에 의한 것인데 형태, 색깔, 크기,
길이, 불량환경에 대한 저항성, 병이나 해충에 대한 저항성 등이 여기에 속한다. 또한
기계를 이용하여 향기나 성분 함량 등을 분석하면 상대적인 비교가 가능하여 우수한
개체를 선발할 수 있다.보다 정확하게 원하는 우수 개체를 선발하기 위해서는 그 목표 형질 즉 유전자를 지닌
개체를 선발해야 한다. 그러기 위해서는 그 유전자를 지녔다는 확신을 할 수 있는 표지,
다른 개체와 구별되는 특징을 찾아야 하는데 이러한 기준이 되는 특징을 ‘표지’ 혹은
‘마커(marker)’라 한다. 표지의 종류에는 형태적 표지, 생화학적 표지, 세포학적 표지,
생물학적 표지, 그리고 DNA 표지 혹은 분자 표지가 있다.
2) 분자표지 이용
기존의 형태적 표지의 한계와 비효율성을 극복하기 위하여 개발된 것이 DNA 조각을
이용하는 "분자표지 혹은 DNA marker"이다. 염색체를 이루고 있는 DNA에 효소 처리를
하면 특정한 부위에서 잘라져 작은 조각으로 만들 수가 있는데 이렇게 DNA를 자르는
효소를 제한효소라고 한다. 분자표지는 단일 염기쌍의 아주 짧은 SNP로부터 RFLP,
AFLP, RAPD, SSR 등 종류도 다양하다.

4. 형질전환
1) 형질전환의 필요성과 원리
자연 상태에서도 교잡과 수정과정에서 동일한 식물의 종 내에서 개체 사이에 유전자가
교환되는 현상이 일어난다. 형질전환은 작물의 종에 따라 기술 개발 정도도 다르며
유전자의 삽입이나 조직배양이 잘되지 않아 실패한 작물들도 많다.
성공적인 형질전환을 하기 위해서는 (1) 효과적인 DNA 삽입 기술이 개발되어야 하며

(2) 유전자가 성공적으로 들어갔는지를 확인하기 위한 방법이 확실하고 효율적이어야
하며 (3) 유전자가 들어간 세포나 조직이 정상적인 식물로 발달해야 한다.
유전자전환 혹은 형질전환은 여러 단계 과정을 정교하게 거치면서 진행되는 기술이다.
먼저 다른 생물체(식물, 동물, 미생물)로부터 원하는 관련 유전자 여부를 확인하여
선택하고, 여러 가지 방법으로 염색체상의 유용유전자 위치를 찾아 시험관 내에서 잘라
낸 극히 작은 그 유전자(DNA)를 분리한 뒤 그것을 식물체에 넣을 운반체 DNA
조각(vector, plasmid)에 연결한다. 유전자가 잘 들어갔는지 확인하기 위해서는 확인할 수
있는 방법이 있어야 하는데 일반적으로 꼬리표 같은 것을 붙여 확인하는데 이를
선발표지 유전자라고 한다. 유전자 도입에는 아그로박테리움이라는 세균을 이용하는
방법과 입자총 방법이 주로 이용된다.
형질전환을 처음으로 성공한 사례는 1928년 Frederick Griffith에 의해 독성이 없는 세균
Streptococcus pneumoniae 균계를 독성이 있는 균계로 변환시킨 것이다. Oswald Avery
등이 1944년에 이러한 형질전환 현상을 유전적으로 설명하였으며 이러한 세균에 의한
DNA 도입과 발현 현상을 ‘형질전환(Transformation)’이라 불렸다.

2) 형질전환 방법
식물세포에 DNA 조각을 넣는 방법은 여러 가지가 있다. 그 중 가장 보편적으로 많이
쓰이는 방법은 세균을 이용하는 것이며 또한 유전자총이라고도 불리는 기계를
이용하기도 한다. 새로운 유전자를 식물세포에 도입하기 위해 이용하는 세균은
아그로박테리움 튜머페이선스(Agrobacterium tumefaciens)이다.
유전자총을 이용하여 새로운 유전자가 들어있는 DNA 조각을 물리적으로 세포 속으로
집어넣는 방법도 많이 쓴다. 유전자총은 Particle bombardment 혹은 gene gun이라고
하는데 넣고자 하는 DNA 조각들을 아주 미세한 텅스텐이나 금가루 표면에 바른 뒤
진공상태에서 조직이나 세포를 바닥에 깔고 위에서 이 가루들을 총 쏘듯 강하게
뿌리게 된다. 그 외 전기영동법에 의해 삽입할 수가 있다. 세포막에 전기충격으로
구멍을 뚫고 세균이 잘 들어가도록 하는 방법도 있으며 바이러스를 이용하는 방법도
이용 가능하다.

3) 형질전환기술의 활용
실제로 식물세포에 새로운 유전자를 삽입시키는 과정은 시험관에서 식물조직의 일부와유전자가 조작된 아그로박테리움을 공동 배양한 후 이 식물조직으로부터 완전한
식물체를 재생시키는 방식을 많이 이용해 왔으며, 연화억제 토마토, 내충성 담배와
목화, 바이러스병에 강한 감자 등이 이 방법에 의해 만들어졌다.
(1) 제초제 저항성 작물 육성
제초제 중에서는 대부분의 식물을 무차별로 죽이는 비선택성 제초제인 라운드업이
있다. 이 약을 뿌리면 대부분의 식물은 죽으며 심은 작물도 물론 죽는다. 그러나 만약
이 약을 뿌려도 죽지 않는 유전자가 있어 이를 작물에 넣어 품종을 만들게 되면
잡초가 나더라도 한 번의 제초제 살포로 모든 잡초를 제거할 수가 있을 것이다. 이런
생각을 바탕으로 개발된 가장 대표적인 유전공학 작물의 성과가 바로 라운드업 저항성
콩이다.
(2) 해충 저항성 작물 육성
해충에 저항성을 가진 품종을 육성하기 위해서는 저항성 유전자를 찾아 이를 이용해야
한다. 저항성을 가진 재래종이나 기존의 품종이 있다면 이를 이용할 수 있으나 종
내에서 유전자가 없으면 다른 생물체로부터 얻어야 한다. 박테리아의 한 종인 토양세균
Bacillus thuringiensis(Bt)는 곤충들을 죽일 수 있는 독소 단백질을 생산하여 오래 전부터
생물농약으로 이용되었는데 지금까지 세계적으로 34개의 계통이 알려져 있다.
(3) 영양성분 개량 작물 육성
감자의 경우 대장균에서 분리한 효소유전자를 감자에 이식하여 전분 함량이 크게
증가된 감자를 개발하였다. 유채 종자는 카놀라 기름의 공급원인데 식품과 세제 생산에
사용되는 포화지방산인 라우르산 함량을 증가시킨 품종과 불포화지방산 함량을
증가시킨 생명공학 유채가 계속하여 개발되고 있다.

5. 생명공학작물의 재배현황과 안전성
1) 생명공학작물 재배 현황
토마토로부터 시작된 상업적 생명공학작물의 개발과 생산은 2000년대에 와서는
급진적으로 증가하고 있다. 생명공학작물을 재배하는 나라도 1994년도 미국에서
출발하여 2008년에는 25개국으로 늘어났다. 물론 미국이 전체 생명공학작물 재배면적의
50%를 차지하고 있으며 아르헨티나 16.8%, 브라질 12.6% 등 3개국의 비중이
절대적이나 인도와 캐나다가 6.1%이며 중국도 3%로 매우 빠른 속도로 증가하고 있는
추세이다.

<표 4-3> 국가별 유전자변형 농작물 재배현황 (‘08, ISAAA)국가	재배면적 (백만 ha)	비율 (%)	재배 생명공학작물
미 국	62.5	50.0	콩, 옥수수, 목화, 유채, 호박, 파슬리, 파파야, 알팔파, 사탕무
아르헨티나	21.0	16.8	콩, 옥수수, 목화
브라질	15.8	12.6	콩, 옥수수, 목화
인도	7.6	6.1	목화
캐나다	7.6	6.1	유채, 옥수수, 콩, 사탕무
중 국	3.8	3.0	목화, 토마토, 포플라, 페튜니아, 파파야, 파프리카
파라과이	2.7	2.2	콩

세계의 주요 생명공학작물들의 재배면적 추세를 보면 콩의 비중이 가장 크며 옥수수,
목화, 유채의 순이다. 세계의 생명공학작물 경작면적 1억2천5백만ha 중 콩이
6천5백만8천ha로서 53%를 차지하며 옥수수가 3천7백만3천ha로서 30%, 목화가
1천5백만5천ha로서 12%, 유채가 5백만9천 ha로서 5%를 차지하고 있다.
생명공학 작물은 제초제저항성 유전자가 전환된 것이 가장 많다. 제초제 저항성을
전환한 작물의 재배면적이 가장 크며 또한 빠른 속도로 증가되고 있다. 그 뒤를 이어
해충 저항성 작물의 비중이 컸는데 2008년에는 해충저항성 작물의 재배면적이 줄어든
반면 제초제저항성과 해충 저항성을 동시에 가진 생명공학 작물의 재배가 더 많았다.
2) 유전자변형농작물의 안전성
(1) 안전성 검정
형질전환에 의한 생명공학작물들은 개발하는 과정은 실제로 매우 복잡하며
까다롭다. 수없이 반복적인 실험을 통하여 얻어진 많은 형질전환 개체들을 대상으로
유전자 삽입 여부를 확인하고 특성이 우수한 개체를 선발하게 된다. 그러나
일반적으로 조직배양이 잘되는 품종에 유전자를 넣게 되므로 여기서 얻어진 개체들의
다른 특성은 문제가 있을 수 있으므로 우수한 특성을 지닌 품종과 인공교배를 통한
전통적인 육종을 다시 추가적으로 하는 경우가 많다. 즉 형질전환은 새로운
유전자를 넣는 과정이며 개체를 얻은 다음에 다시 교배육종을 하게 되는 것이다.
이러한 노력을 줄이기 위하여 바이러스를 이용한 형질전환 등 조직배양을 하지
않아도 되는 방법들이 제시되고 있다.
(2) 우려와 과학적 근거
생명공학기술이 환경 및 인체에 미칠지도 모르는 부정적인 영향을 우려하는 목소리가
생겨나고 있다. 과학기술은 위험성과 편리함의 양면이 있다. 생명공학작물도 이와 같은
맥락인데 실은 과학적 배경이나 실험을 근거로 비판되기 보다는 다소 정서적이며
막연하면서도 지나친 우려감이 더 큰 경우가 많다. 생명공학 작물에 대한 우려는 ①
도입한 유전자가 다른 종으로 퍼져 나갈 가능성, ② 다른 종을 억제하거나 독차지할
가능성, ③ 곤충, 병균, 새, 물고기 등 다른 생명체에 미칠 영향, ④ 알레르기나
장기복용 부작용 등이 제기되어 왔다.
생명공학식품 혹은 유전자변형생물(GMO)의 범위를 좀 더 넓힌 생명변형생물인 LMO에
대한 우려나 규제는 나라에 따라 다르다.

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<학습평가문제>
1. 조직배양의 목적과 관계가 가장 먼 것은?
① 형질전환 조직으로부터 식물체 획득
② 무병 식물체의 생산
③ 퇴화되는 배나 배주의 배양
④ 염색체 크기 조작
(해설) 식물에서 조직배양을 하는 목적과 그 응용분야는 매우 다양하다. 대표적인 것을 열거하면
① 번식이 어려운 식물의 번식, ② 상업적 목적의 식물체 및 유용물질 대량생산, ③ 무병 식물체
및 인공종자의 생산, ④ 퇴화되는 배나 배주의 배양 및 종속간 종 배양, ⑤ 반수체 식물의 생산,
⑥ 형질전환 식물체 분화, ⑦ 기내배양 변이체 선발, ⑧ 유전자원의 보존 등이 있다.

2. 다음 중 배주배양 기술을 이용할 수 있는 사례는?
① 감자의 무병개체 생산
② 팥과 녹두의 속간교잡종 획득
③ 보리의 대량번식
④ 고구마의 접목 효율 증진
(해설) 배주배양은 종간 또는 속간교잡후 수정은 되었으나 종자발달초기에 배주조직이
붕괴되면서 배가 퇴화되어 잡종종자를 얻기 어려운 경우에 이용된다.

3. 세계적으로 가장 많이 재배되는 생명공학 콩을 가장 바르게 설명한 것은?
① 콩에 세균의 독성 물질 생산 유전자를 주입한 것
② 수확량은 많으나 미확인 유전자를 주입한 콩
③ 콩에 제초제 저항성 유전자를 도입한 것
④ 외형은 콩이나 대부분의 유전자를 다른 DNA로 교체한 것
(해설) 제초제 중에는 모든 식물을 다 죽이는 비선택성제초제가 있다. 그 대표적인 것이
글리포세이트라는 제초제로서 흔히 roundup이라는 이름으로 불린다. 이 제초제를 뿌리면 거의
모든 식물은 잎과 줄기는 물론 뿌리까지 이동이 되어 완전히 죽는다. 그런데 이 농약의
유효성분은 땅에 떨어진 후 곧바로 분해되므로 잔류성은 전혀 문제가 되지 않는다.
제초제저항성 콩은 이 비선택성 제초제에 강한 유전자, 즉 제초제를 쳐도 죽지 않는 유전자를
가진 생명공학 작물이다. 미국의 경우 이 제초제저항성 콩 재배면적이 점차 늘어나 2008년에는
전체 콩 재배면적의 거의 90%를 차지하였다.

4. 2008년 세계 생명공학 농작물의 재배면적 순서로 올바른 것은?
① 콩-옥수수-목화-유채 ② 옥수수-콩 -벼-목화
③ 콩-옥수수-벼-목화 ④ 옥수수-콩-목화-유채
(해설) 세계의 생명공학작물의 재배면적은 콩이 53%, 옥수수 30%, 목화 12%, 유채 5% 순이다.

5. 세계적으로 가장 많이 재배되고 있는 생명공학 농작물에 해당되는 것은?
① 제초제 저항성 작물 ② 과숙억제 과일
③ 병에 강한 유전자 전환 작물 ④ 비타민 보강 쌀
(해설) 생명공학 농작물 중 제초제저항성 유전자가 전환된 것이 가장 많다.

6. 형질전환과정에서 가장 흔히 쓰는 유전자도입 방법으로 짜여진 것은?
① 전기충격 방법, 입자총 방법
② 입자총 방법, 아그로박테리움 방법
③ 미세주사 방법, 전기충격 방법
④ 아그로박테리움 방법, 미세주사 방법
(해설) 형질전환 방법은 아그로박테리움이라는 세균을 이용하는 방법과 입자총을 이용하는
방법이 주로 이용된다.

7. 조직배양의 목적과 거리가 먼 것은?
①번식이 어려운 식물의 기내 영양번식
②퇴화하는 배나 배주의 배양
③유전자원의 보존
④종자로 번식되는 작물들의 번식
(해설) 조직배양기술이 필요 없는 경우 : 종자로 번식하는 작물들의 번식은 시간이나 비용
면에서 불필요하다.

8. 조직배양기술의 응용분야가 아닌 것은?
①무병주 식물체 생산
②꽃밥 및 꽃가루 배양
③내병성 유전자 도입
④어린 배 배양
(해설) 형질전환기술 이용 : 내충성 유전자 도입, 내병성 유전자 도입 등이다.
조직배양의 응용분야는 다음과 같다.
?번식이 어려운 식물의 기내 영양번식
?상업적 목적의 기내 대량생산
?무병식물체의 생산
?퇴화되는 배나 배주의 배양
?반수체 식물의 생산
?유전자조작 식물체 분화
?기내 배양 변이체 선발
?유전자원의 보존

9. 유전자조작 콩이란 무엇인가?
①콩 제초제 저항성 유전자를 도입한 것
②콩 유전자를 다른 유전자로 대체한 것
③콩의 유전자에 다른 유전자를 주입한 것
④콩에 유해한 물질을 제거시킨 것
(해설) 아그로박테리움에서 제초제 저항성 유전자를 분리하여 콩에 제초제 저항성 유전자를
도입한 것이다.

10. 유전자조작 작물인 라운드업 저항성 콩의 특징은?
①제초제 저항성 유전자이식 작물
②해충 저항성 유전자이식 작물
③영양성분이 다른 유전자이식 작물
④지방산 조성이 변화된 콩
(해설) 제초제 가운데 라운드업은 비선택성 제초제로서, 이 제초제를 사용하면 모든 식물이 다
죽게 된다. 그런데 이 제초제에 대하여 저항성을 가진 유전자를 발견, 이 제초제에 저항성을
가진 유전자 도입 식물체를 실험적으로 얻었다.

11. Bt 옥수수는 몇 세대 형질전환 작물인가?
① 제1세대 GMO ② 제2세대 GMO
③ 제3세대 GMO ④ 제4세대 GMO
(해설) 제 1세대 GMO 작물은 생산성을 향상시키는 기능을 부여한 작물로서 제초제 저항성, 병해충
저항성을 들 수 있다. 제 2세대 GMO 작물은 가공 특성을 향상시키는 기능을 부여하였고, 제 3세대 GMO
작물은 작물의 부가가치를 향상시키는 기능을 부여하였다. Bt 옥수수는 제1세대 GMO에 해당된다.

12. 박테리아 Bt 유전자의 일부를 형질 전환하여 개발된 작물의 특성은?
① 내동성 품종 ② 내충성 품종
③ 바이러스 저항성 품종 ④ 제초제 저항성 품종
(해설) 박테리아의 한 종인 토양세균 Bacillus thuringiensis(Bt)는 곤충들을 죽일 수 있는
독소단백질을 생산하여 생물농약으로 이용되어 왔다.

13. 형질전환의 응용이 아닌 것은?
① 내충성 유전자 도입 ② 내병성 유전자 도입
③ 환경스트레스 저항성 유전자 도입 ④ 소형씨감자 대량생산
(해설) 조직배양기술을 응용한 기술로서 소형씨감자 대량생산, 꽃밥 및 꽃가루배양, 고구마유전자원의 보존과 배배양과 배주배양 등을 들 수 있다.

<정답>

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