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자연과학추론Ⅰ

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2007학년도 의․치의학교육입문검사
제 2 교시		자연과학추론Ⅰ					1
	성명:				수험 번호:

그림은 미각 수용기세포에서 짠맛의 신호전달경로(가 → 나 → 다)를 나타낸 것이다. 이 경로에는 여러 종류의 이온 통로가 관여한다.

그림에 표시된 이온 통로의 작용 방식을 바르게 짝지은 것은?

		(가)	(나)	(다)
①		리간드의존성	전압의존성	전압의존성
②		리간드의존성	자극의존성	전압의존성
③		전압의존성	리간드의존성	자극의존성
④		자극의존성	전압의존성	리간드의존성
⑤		자극의존성	전압의존성	자극의존성

외형상 유사하게 보이는 네 집단 A, B, C, D가 있는데, A와 D는 23쌍, B와 C는 22쌍의 염색체를 가진다. (가)는 네 집단의 염색체 중 차이가 나는 염색체를 비교한 것이고, (나)는 네 집단에서 유사하게 보이는 한 염색체를 비교한 것이다. 비교된 염색체를 제외한 나머지 염색체는 네 집단에서 모두 같다. (다)는 A, B, C, D에서 발현되는 단백질 X의 아미노산 서열을 비교한 것이다.

(가)		(나)

(다)  단백질 X의 아미노산 서열 비교
(--- : 같은 아미노산 서열로 생략된 부분)

A : ---Val-Val-Leu-Thr-Pro-Glu-Phe-Gln-Ala-Cys---

B : ---Val-Val-Leu-Ala-Pro-Glu-Gly-Gln-Ala-Cys---

C : ---Val-Val-Leu-Ala-Pro-Glu-Phe-Gln-Ala-Cys---

D : ---Val-Val-Leu-Thr-Pro-Glu-Phe-Gln-Ala-Cys---

(가)～(다)의 정보를 이용하여 진화 계통도를 그린 것으로 타당한 것은?

①		②
③		④
⑤

다발성경화증(multiple sclerosis)은 중추신경계의 수초(myelin sheath)가 파괴되어 발생하는 자가면역질환이다. 그림 1은 B 지점의 수초가 파괴된 다발성경화증 환자의 신경세포를 나타낸 것이다. (가) 지점에 전기 자극을 준 후, (나) 지점의 막전위를 측정한 결과는 그림 2와 같다.

그림 1. 다발성경화증 환자의 신경세포

그림 2. (나)의 활동전위

이 때 A, B, C 각 지점에 나타날 수 있는 축색 막전위를 표현한 것으로 옳은 것은?

	A 지점	B 지점	C 지점
막전위(mV)
①
②
③
④
⑤
시간(msec)

그림은 동물세포의 세포소기관을 나타낸 모식도이다.

위 모식도에 관련된 설명으로 옳지 않은 것은?

①  리보솜 소단위체의 조립은 (가)에서 일어난다.

②  근육세포의 경우 칼슘 이온의 저장은 (나)에서 일어난다.

③  분비성 단백질의 번역 후 변형(post-translational modification)은 (다)에서 일어난다.

④  단백질의 추가적인 변형과 분류는 (라)에서 일어난다.

⑤  (마)에 존재하는 단백질을 암호화하는 유전자는 (가)보다 (마)에 더 많다.

사람의 소화기관에 관한 설명으로 옳은 것을 <보기>에서 모두 고르면?

	<보 기>
ㄱ. 십이지장으로 유입된 담즙은 대부분 소장 및 대장에서 재흡수되어 간으로 이동한다. ㄴ. 췌장에서 분비되는 중탄산나트륨(NaHCO3)은 위에서 유입된 위산을 중화시켜 소장 내 효소들이 작용할 수 있는 환경을 만들어 준다. ㄷ. 대장에 서식하는 세균은 비타민 K, 바이오틴, 엽산을 합성하여 몸에 공급한다.

① ㄱ	② ㄴ	③ ㄱ, ㄷ

④ ㄴ, ㄷ	⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

그림의 A, B, C는 초파리 초기 낭배의 세 영역을 나타내며, 표는 각 영역에서 세포를 떼어낸 후 같은 영역 또는 다른 영역으로 세포를 이식(transplantation)한 결과이다. A와 B 영역에서 세포를 분리하여 각각 배양접시에서 키우면 A로부터 온 세포의 95% 정도가 상피세포로, B로부터 온 세포의 95% 정도가 신경세포로 분화된다.

이식 후 분화된 세포의 형태 영역간 이식의 형태	신경세포 (%)	상피세포 (%)	기타 세포 (%)
A 영역에서 A 영역	0	77	23
B 영역에서 B 영역	51	46	3
A 영역에서 B 영역	31	69	0
B 영역에서 A 영역	40	60	0
B 영역에서 C 영역	93	0	7

위 실험 결과로 추론할 수 있는 것으로 옳은 것을 <보기>에서 모두 고르면?

	<보 기>
ㄱ. A 영역에서 B 영역으로 이식된 일부 세포는 B 영역에 적응하여 신경세포로 분화된다. ㄴ. A 영역에 있는 세포가 상피세포로 분화하려는 경향은 같은 영역에 있는 주변 세포에 의해 영향을 받지 않는다. ㄷ. B 영역의 세포는 C 영역에서보다 A 영역에서 신경세포로의 분화가 더 강하게 억제된다.

① ㄱ	② ㄴ	③ ㄱ, ㄷ

④ ㄴ, ㄷ	⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

양의 상염색체에 존재하는 유전자(h+)는 뿔의 형성을 유도하는 데 수컷에서는 우성, 암컷에서는 열성으로 작용한다. 뿔이 없는 수컷과 뿔이 있는 암컷을 교배하여 F1을 얻었고, 이들을 무작위로 교배시켜 F2를 얻었다. 이 F2 개체 중 뿔이 있는 수컷과 뿔이 없는 암컷이 나타날 확률은 각각 얼마인가?〔단, 암수는 동일한 비율로 태어난다고 가정한다.〕

		뿔이 있는 수컷		뿔이 없는 암컷
①		3/16		1/16
②		3/16		1/8
③		3/16		3/8
④		3/8		3/16
⑤		3/8		3/8

그림은 HAN과 BOK 단백질을 암호화하고 있는 유전자와 이들에서 특정 부위가 제거된 유전자의 구조를 나타낸 것이며, 표는 유전자를 발현시켰을 때, 세포 내에서 단백질의 분포를 나타낸 것이다.〔단, HAN과 BOK 단백질은 세포 내에서 서로 직접 결합한다.〕

단백질 분포 발현시킨 유전자 종류	HAN, ΔA-HAN 또는 ΔB-HAN 단백질	BOK 또는 ΔC-BOK 단백질
HAN	세포막	－
ΔA-HAN	세포질	－
ΔB-HAN	세포막	－
BOK	－	핵
ΔC-BOK	－	핵
HAN ＋ BOK	핵	핵
ΔA-HAN ＋ BOK	핵	핵
ΔB-HAN ＋ BOK	세포막	핵
ΔA-HAN ＋ ΔC-BOK	세포질	핵

－ : 발현시키지 않음

위 실험 결과로 추론할 수 있는 것으로 옳은 것을 <보기>에서 모두 고르면?

	<보 기>
ㄱ. HAN 단백질의 영역 B는 BOK 단백질과의 결합에 필요하다. ㄴ. BOK 단백질의 영역 C는 HAN 단백질과의 결합에 필요하다. ㄷ. BOK 단백질의 영역 C는 BOK 단백질의 세포 내 위치 결정에 필요하다.

① ㄴ	② ㄷ	③ ㄱ, ㄴ	④ ㄱ, ㄷ	⑤ ㄴ, ㄷ

어떤 섬에 각각 1,000 마리로 이루어진 사슴의 두 개체군 (가)와 (나)가 있다. 표는 사슴 개체군의 크기 변화를 파악하기 위해 일년 동안 조사한 결과이다. 두 개체군 사이에는 이입 및 이출이 일어난다.

	개체군 (가)	개체군 (나)
서식지 면적(km2)	90	135
초기 개체 수	1,000	1,000
출생 수	30	50
사망 수	50	30
이입 수	20	10
이출 수	10	20

두 개체군의 개체당 증가율(r)과 환경수용능(K)에 근거한 개체군의 크기 변화에 대한 예측으로 옳은 것은?〔단, 각 개체군의 환경수용능(K)은 일정하며 1개체당 필요면적 0.09 km2 에 의해 결정된다.〕

① (가)는 r>1 이므로 개체 수가 K에 도달할 것이다.

② (가)는 r>0 이므로 개체 수가 지속적으로 증가할 것이다.

③ (나)는 밀도의존적 요인에 의해 K에 도달할 것이다.

④ (나)는 r>0 이므로 개체군의 증가 속도는 점점 더 커진다.

⑤ (나)의 개체 수가 1,200이 되면 개체 수는 변동이 없을 것이다.

그림은 기공의 개폐에 영향을 주는 요인을 알아보기 위해 완두 잎의 공변세포에서 K＋, 설탕 농도와 기공 크기의 변화를 조사한 실험 결과이다.

이 결과에 대한 설명이나 추론으로 옳은 것을 <보기>에서 모두 고르면?

	<보 기>
ㄱ. 공변세포 내 K＋ 농도의 증가로 수분포텐셜이 감소하여 기공이 열린다. ㄴ. 광합성에 의한 공변세포 내 CO2 농도의 감소로 K＋ 농도가 감소한다. ㄷ. 광합성으로 생성된 설탕이 H＋ 펌프를 활성화시켜 K＋ 농도가 감소된다.

① ㄱ	② ㄴ	③ ㄷ	④ ㄱ, ㄴ	⑤ ㄴ, ㄷ

다음은 세균의 그람염색 실험 과정과 그 결과이다.

<실험 과정>

(가) 슬라이드글라스에 세균 콜로니를 얇게 편다.

(나) 공기 중에서 건조시킨다.

(다) 알코올 램프로 2～3회 열처리한다.

(라) 크리스탈 바이올렛을 처리하고 물로 세척한다.

(마) 요오드 용액을 처리한 후 물로 세척한다.

(바) 에탄올을 처리한 후 물로 세척한다.

(사) 사프라닌을 처리한 후 물로 세척한다.

(아) 물기를 제거한 후 현미경으로 관찰한다.

<실험 결과>

실험 과정 세균 종류	(라)	(마)	(바)	(사)
그람양성세균 그람음성세균	보라색 보라색	보라색 보라색	보라색 무색	보라색 붉은색

실험 과정 (다)～(사)와 관련된 설명으로 옳지 않은 것은?

①  (다)는 살아 있는 세균을 죽이고, 염색약의 흡수율을 높이기 위한 과정이다.

②  (라)의 크리스탈 바이올렛은 산성 염색약으로 양전하를 띤 세포벽을 염색한다.

③  (마)의 요오드 용액은 세포벽과 염색약의 결합을 매개하여 염색이 잘 되게 한다.

④  (바)의 에탄올 처리에 의해 그람음성세균이 탈색된다.

⑤  (사)의 사프라닌은 탈색된 세균을 다시 염색한다.

그림은 동물세포와 식물세포의 세포소기관에서 H＋의 수송을 나타낸 모식도이다.

위 모식도에 대한 설명이나 추론으로 옳은 것을 <보기>에서 모두 고르면?

	<보 기>
ㄱ. (가)의 막에 존재하는 H＋ 펌프에 의해 이 세포소기관 내부가 산성으로 유지된다. ㄴ. (나)에서 H＋의 전기화학적 구배는 ATP 합성뿐만 아니라 대사산물의 수송에도 사용된다. ㄷ. (다)에 축적된 H＋는 NADPH 생성에 이용된다. ㄹ. (라)에서는 H＋가 농도에 따라 수동수송되면서 ATP가 합성된다.

① ㄱ, ㄴ	② ㄴ, ㄷ	③ ㄷ, ㄹ

④ ㄱ, ㄴ, ㄹ	⑤ ㄱ, ㄷ, ㄹ

SDS-폴리아크릴아미드 겔 전기영동(SDS-PAGE)은 단백질을 분리하고 분자량을 추정하는 데 이용된다. 다음은 SDS-PAGE의 실험 과정을 요약한 것이다.

<실험 과정>

(가)  분리용(running) 겔 용액을 미리 조립한 유리판 사이에 부어 겔을 굳힌다.

(나)  스태킹(stacking) 겔 용액을 유리판 사이의 공간에 붓고 콤(comb)을 설치한다.

(다)  스태킹 겔이 굳는 동안 SDS 겔-로딩 완충용액에 들어 있는 시료를 100℃에서 수 분간 가열한다.

(라)  스태킹 겔이 굳으면 콤을 제거한 후 전기영동 장치에 장착하고 장치의 위와 아래 완충용액통에 완충용액을 붓는다.

(마)  겔 홈에 시료를 넣은 다음 전기영동을 수행한다.

위 실험 과정에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

① SDS는 단백질에 결합하여 원래의 전하에 관계없이 음전하를 띠게 한다.

② 스태킹 겔은 모든 단백질 시료가 같은 지점에서 출발할 수 있도록 한다.

③ 시료를 100℃에서 수 분간 가열하는 것은 단백질을 변성시키기 위한 것이다.

④ 분리하고자 하는 단백질의 크기가 클수록 분리용 겔의 아크릴아미드 농도를 높여 준다.

⑤ SDS 겔-로딩 완충용액에 들어 있는 환원제인 머캅토에탄올은 단백질들 간의 이황화결합을 절단한다.

태평양의 한 환초 주변에는 그림과 같이 네 영양단계로 이루어진 생태계가 있다. 이 바다에서는 연간 총 16.5 톤/km2의 어류(1차 소비자, 2차 소비자, 3차 소비자 각각 10, 5, 1.5 톤/km2)를 포획하고 있다.

이 포획량을 얻기 위해 필요한 생산자의 최소한의 순1차생산력(C/km2/년)으로 옳은 것은?〔단, 생태적 효율(한 영양단계에서 다음 영양단계로 전환된 생물량의 비율)은 각각 10 %이고, 소비자 생물량 10 g은 탄소(C) 1 g에 해당된다고 가정한다.〕

① 16.5 톤 C/km2/년	② 151.5 톤 C/km2/년

③ 165 톤 C/km2/년	④ 210 톤 C/km2/년

⑤ 2,100 톤 C/km2/년

표는 첫아기를 정상적으로 출산한 산모의 분만 전후 혈액과 아기의 혈액을 여러 항체로 응집 반응시킨 결과이다.

혈액 시료 항체	산 모		아 기
	분만 전	분만 후
항-A 항체	＋	＋	－
항-B 항체	－	－	＋
항-Rh 항체	－	＋	＋

＋ : 혈액 응집 있음    － : 혈액 응집 없음

분만 후 산모의 혈액에 항-Rh 항체가 형성되었다고 가정할 때, 위 결과에 대한 해석이나 추론으로 옳은 것을 <보기>에서 모두 고르면?

	<보 기>
ㄱ. 임신 중 산모의 항-B 항체는 IgM 형이므로 태반을 통과하지 못하여 태아의 적혈구에 있는 B 항원과 응집 반응을 할 수 없다. ㄴ. 이 여성이 Rh 항원을 가진 두 번째 아기를 임신할 경우 모체에서 생산된 IgG 형의 항-Rh 항체가 태반을 통과한 후 태아의 혈액으로 유입되어 용혈성(hemolytic) 질환을 발생시킬 수 있다. ㄷ. 이 여성이 두 번째 임신을 계획할 경우 첫아기의 분만 전후 Rh 항원에 대한 항체 주사를 맞으면 용혈성 질환을 예방할 수 있다.

① ㄱ	② ㄷ	③ ㄱ, ㄴ

④ ㄴ, ㄷ	⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

다음은 RNA  중합효소의 전사 메커니즘을 조사한 실험이다. 소단위체 A(core polymerase), B(시그마 인자)가 1 : 1로 구성된 이 RNA 중합효소는 프로모터를 인식하여 완전한 크기의 전사체(full- length transcript)를 생성하지만, A 또는 B 단독으로는 이와 같은 전사체를 생성하지 못한다.〔단, DNA 1과 DNA 2는 이 효소가 인식하는 프로모터를 지닌 같은 크기의 서로 다른 유전자 조각이며, 같은 양의 몰수로 사용되었다.〕

<실험 과정> (가) 시험관 a, b, c에 일정량의 반응물(소단위체 A, 소단위체 B, DNA 1, NTPs)을 넣고 전사 반응시켰다.〔단, 소단위체 A와 B의 몰수는 같다.〕 (나) 반응 10분 후에 시험관 a, b, c를 아래 그림처럼 처리한 후 전사 반응을 연장시켰다.
(다) 시험관 a, b에서는 DNA 1 전사체량을 측정하였고(결과 1), 시험관 c에서는 DNA 1과 DNA 2의 전사체량을 측정하였다(결과 2).
<결과 1>	<결과 2>

위 실험 결과에 대한 설명이나 추론으로 옳은 것을 <보기>에서 모두 고르면?

	<보 기>
ㄱ. 이 효소에 대한 프로모터의 세기는 DNA 2가 DNA 1 보다 강하다. ㄴ. 소단위체 A와 B가 전사 과정에서 DNA로부터 분리되는 시기는 다르다. ㄷ. (나)의 시험관 a에 소단위체 B를 첨가하면 시험관 b와 동일한 결과가 나타난다.

① ㄱ	② ㄴ	③ ㄷ	④ ㄱ, ㄴ	⑤ ㄴ, ㄷ

c-myc 유전자가 면역글로불린 유전자 좌위에 삽입된 형질전환 생쥐를 얻었다. (가)～(라)는 이 생쥐를 야생형과 교배하여 얻은 자손에서 삽입된 c-myc 유전자의 메틸화를 보여주는 가계도이다. 메틸화된 c-myc 유전자는 발현되지 않는다.

(가)	(나)
(다)	(라)
wt : 야생형 * : 형질전환체 : 삽입된 c-myc 유전자가 메틸화되지 않은 수컷 : 삽입된 c-myc 유전자가 메틸화되지 않은 암컷 : 삽입된 c-myc 유전자가 메틸화된 수컷 : 삽입된 c-myc 유전자가 메틸화된 암컷

위 실험 결과에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

①  삽입된 c-myc 유전자가 암컷 부모로부터 올 때에는 자손의 성별에 관계없이 메틸화된다.

②  (가)-II의 암컷을 형질전환 수컷과 교배하여 낳은 모든 자손에서는 삽입된 c-myc 유전자가 발현되지 않는다.

③  (나)-II 수컷의 메틸화된 c-myc 유전자는 정자를 형성할 때 탈메틸화된다.

④  (다)-II의 암컷에서는 삽입된 c-myc 유전자가 발현된다.

⑤  (라)-II의 암컷이 야생형 수컷과 교배하여 낳은 모든 자손에서는 삽입된 c-myc 유전자가 발현되지 않는다.

그림 (가)는 간세포에서 추출한 미토콘드리아 현탁액에 피루브산을 넣은 후 ADP 농도에 따른 산소 소비량을 측정한 결과이고, (나)는 간세포에서 추출한 미토콘드리아 현탁액에 화학물질 A를 첨가한 후 (가)와 동일한 실험을 한 결과이다.

(가)

(나)

위 실험 결과로부터 추론한 것으로 옳은 것을 <보기>에서 모두 고르면?

	<보 기>
ㄱ. (가)에서 산소 소비량은 ATP 합성량과 비례한다. ㄴ. (나)에서 미토콘드리아의 전자전달 과정은 정상적으로 작동한다. ㄷ. (나)에서 H＋의 화학적 삼투현상에 의한 ATP 합성이 활성화 된다. ㄹ. (가)의 미토콘드리아 내막에서 H＋의 통과를 자유롭게 하면 (나)와 같은 결과가 나타난다.

① ㄱ, ㄷ	② ㄴ, ㄹ	③ ㄱ, ㄴ, ㄷ

④ ㄱ, ㄴ, ㄹ	⑤ ㄴ, ㄷ, ㄹ

그림은 rRNA 유전자의 분자생물학적 분석을 통해 작성한 생물의 3 영역(domain) 분류체계를 나타내는 계통수이다.

A, B, C 영역에 속하는 생물군의 일반적인 특성으로 옳은 것을 <보기>에서 모두 고르면?〔단, 세포소기관은 고려하지 않는다.〕

	<보 기>
ㄱ. 영역 A와 B에 속하는 생물군에는 오페론이 있다. ㄴ. 영역 A와 B에 속하는 생물군에는 DNA와 결합하는 히스톤 (histone)이 있다. ㄷ. 영역 A와 C에 속하는 생물군에는 80 S 리보솜이 있다. ㄹ. 영역 B와 C에 속하는 생물군에는 여러 종류의 RNA 중합효소가 있다.

① ㄱ, ㄴ	② ㄱ, ㄹ	③ ㄴ, ㄷ	④ ㄴ, ㄹ	⑤ ㄷ, ㄹ

그림은 닭의 배아와 배외막(extraembryonic membrane)의 발생 과정을 나타낸 모식도이다.

배외막에 관한 특성과 기원에 대한 설명으로 옳은 것을 <보기>에서 모두 고르면?

<보 기>

	배외막	배외막에 대한 설명	배외막의 기원
ㄱ.	A	대사 노폐물의 저장	중배엽 ＋ 외배엽
ㄴ.	B	물리적 충격으로부터 배아의 보호	중배엽 ＋ 외배엽
ㄷ.	C	사람의 경우, 초기 혈구 형성	중배엽 ＋ 외배엽
ㄹ.	D	사람의 경우에는 형성되지 않음	내배엽 ＋ 중배엽

① ㄱ	② ㄴ	③ ㄷ	④ ㄱ, ㄹ	⑤ ㄴ, ㄷ

다음은 품종  A, B, C  생쥐를 이용하여 피부이식 실험을 수행한 결과이다.

실험  (가)  :  C의 피부를 20마리의 A에 이식함.

실험  (나)  :  실험 (가)를 마친 A를 두 그룹으로 나누어 10마리에는 C 피부를, 다른 10마리에는 B 피부를 이식함.

실험  (다)  :  A를 네 그룹으로 나누어 대조군 항체, 항-CD4 항체, 항-CD8 항체, 항-CD4 항체 ＋ 항-CD8 항체를 각각 주사한 후 C 피부를 이식함(항-CD4 또는 항-CD8 항체를 주사하면 각각 CD4 또는 CD8 분자를 갖는 세포가 제거됨).

위 실험 결과에 대한 설명이나 추론으로 옳은 것을 아래 <보기>에서 모두 고르면?

	<보 기>
ㄱ. 실험 (가)에서 흉선이 없는 품종 A 생쥐를 사용하면 품종 C에 대한 피부이식 거부반응이 지연된다. ㄴ. 실험 (나)에서 품종 C에 대한 피부이식 거부반응은 기억 T세포에 의한 2차 면역반응이 일어난 결과이다. ㄷ. 피부이식 거부반응에는 조력 T세포(TH-cell)보다 세포독성 T세포(TC-cell)의 역할이 더 중요하다. ㄹ. 피부이식 거부반응은 수여자(recipient)의 MHC 분자를 공여자(donor)의 T세포가 인지하여 발생한다.

① ㄱ, ㄴ	② ㄱ, ㄹ	③ ㄴ, ㄷ	④ ㄴ, ㄹ	⑤ ㄷ, ㄹ

성게의 수정된 알은 여러 이온의 유출입으로 활성화된다. 그림은 수정 직후 이온들의 유출입과 알의 활성화를 나타낸 모식도이다.

위와 관련한 설명으로 옳은 것을 <보기>에서 모두 고르면?

	<보 기>
ㄱ. Na＋ 유입은 세포막 전위를 탈분극시켜 새로운 정자의 침입을 막는다. ㄴ. Ca2＋의 증가는 세포막의 전압의존성 Ca2＋ 이온통로가 개방되어 나타난다. ㄷ. 다수정 방지 과정에서 ‘느린 차단(slow block)’은 Ca2＋의 증가에 따라 수정막을 형성하는 과정이다. ㄹ. H＋의 유출은 수정란 내 pH를 증가시켜 첫 번째 난할에 필요한 유전자의 전사를 활성화시킨다.

① ㄱ, ㄷ	② ㄱ, ㄹ	③ ㄴ, ㄷ	④ ㄴ, ㄹ	⑤ ㄷ, ㄹ

숙신산탈수소효소는 숙신산이 푸마르산으로 바뀌는 반응을 촉진시킨다. 그림 (가)는 저해제 A가 이 효소 반응에 미치는 영향을 나타낸 것이고, 그림 (나)의 실선은 숙신산에 이 효소를 처리했을 때 나타나는 숙신산의 농도 변화를 나타낸 것이다.

(가)	(나)

위 결과에 대한 해석이나 추론으로 옳은 것을 <보기>에서 모두 고르면?

	<보 기>
ㄱ. 저해제 A를 첨가하면 그림 (나)의 그래프는 ⓐ처럼 바뀔 것이다. ㄴ. 저해제 A의 화학적 구조는 숙신산보다 푸마르산과 비슷할 것이다. ㄷ. 저해제 A는 숙신산탈수소효소의 활성 부위(active site)에 결합할 것이다.

① ㄱ	② ㄴ	③ ㄷ	④ ㄱ, ㄷ	⑤ ㄴ, ㄷ

다음은 근육세포 내의 물질대사에 관한 실험이다.

<실험 과정>

(가)  유산소 조건에서 근육세포를 배양하면서 세포 내의 과당- 1,6-이인산(fructose-1,6-bisphosphate)과 포도당-6-인산(glucose-6-phosphate)의 농도 변화를 관찰하였다.

(나)  무산소 조건으로 바꾼 후 1분 동안 이 근육세포 내의 과당- 1,6-이인산과 포도당-6-인산의 농도 변화를 관찰하였다.

<실험 결과>

위 실험 중 무산소 조건에서 일어나는 현상에 대한 추론으로 옳은 것을 <보기>에서 모두 고르면?

	<보 기>
ㄱ. 세포 내 젖산의 농도가 증가할 것이다. ㄴ. 지방산을 첨가하면 과당-1,6-이인산 농도가 ⓐ처럼 유지될 것이다. ㄷ. 과당-1,6-이인산의 농도가 증가한 이유는 해당과정이 촉진되었기 때문이다. ㄹ. 포도당-6-인산의 농도가 감소한 이유는 당신생과정(gluco- neogenesis) 때문이다.

① ㄱ, ㄴ	② ㄱ, ㄷ	③ ㄴ, ㄹ

④ ㄱ, ㄴ, ㄷ	⑤ ㄴ, ㄷ, ㄹ

연골조직에서 황산염 흡수율은 뼈의 성장을 측정하는 지표로 이용된다. 표는 성장호르몬의 작용 메커니즘을 밝히기 위하여, 쥐 뼈의 성장판에 있는 연골조직을 떼어 내어 쥐의 혈장을 배지로 하여 24시간 동안 배양한 후 황산염의 흡수율을 측정한 결과이다.

구 분	배양액 성분	황산염 흡수율 (%)
(가)	뇌하수체를 제거하지 않은 쥐의 혈장	78
(나)	뇌하수체를 제거한 쥐의 혈장	19
(다)	(나)에 성장호르몬 첨가	21
(라)	(나)에 IGF-I(insulin-like growth factor-I) 첨가	80
(마)	뇌하수체를 제거한 쥐에 성장호르몬을 투여하고 12시간 후 채취한 혈장	81

위 실험 결과와 성장호르몬의 특성을 바탕으로 한 추론이나 설명으로 옳은 것을 <보기>에서 모두 고르면?〔단, 성장호르몬과 IGF-I을 제외한 다른 요소는 고려하지 않는다.〕

	<보 기>
ㄱ. (가)에 비해 (나)와 (다) 모두에서 황산염 흡수율이 낮은 이유는 이 혈장에 IGF-I의 양이 적기 때문이다. ㄴ. (라)에서 IGF-I은 성장호르몬과 관계없이 황산염 흡수율을 증가시킬 수 있다. ㄷ. (마)에서 황산염 흡수율이 (가)와 유사하게 나타난 이유는 성장호르몬 투여로 인한 혈액 내 IGF-I의 증가 때문이다. ㄹ. 연골세포에서 IGF-I은 핵 내의 수용체 단백질과 결합하여 작용한다.

① ㄱ, ㄴ	② ㄱ, ㄹ	③ ㄷ, ㄹ

④ ㄱ, ㄴ, ㄷ	⑤ ㄴ, ㄷ, ㄹ

Canale-Smith Syndrome(CSS) 환자에서는 임파선, 비장이 비정상적으로 커지고, 혈액의 T, B, NK 세포수가 정상인의 5～20배이다. 유전자 분석 결과 CSS 환자는 Fas 유전자에 돌연변이가 일어난 fas＋/－ 유전자형임이 밝혀졌다. (가)는 정상인과 CSS 환자 혈액에서 T세포의 세포형을 분석한 결과이다. (나)는 정상인과 이 환자의 T세포를 배양하면서 Fas의 리간드인 FasL 단백질을 처리하여 세포사멸(apoptosis)을 유도한 실험 결과이다.

(가) 혈액 T세포형의 분석 결과

구 분 세포형	정상인(%)	CSS 환자(%)
CD4－CD8－	4	43
CD4＋CD8－	75	32
CD4－CD8＋	20	24
CD4＋CD8＋	1	1

(나) FasL에 의한 T세포 사멸

위 실험 결과를 바탕으로 CSS 환자에 대한 설명이나 추론으로 옳지 않은 것은?

①  정상인에 비해 암 발생 비율이 높다.

②  정상인에 비해 미성숙 T세포 비율이 높다.

③  DNA 합성 저해제를 투여하면 면역세포수가 감소한다.

④  T세포에서는 Fas 단백질을 통한 세포사멸 신호가 전달되지 않는다.

⑤  항원 자극에 의한 T세포의 클론 선택과 증식이 일어나지 않는다.

경쟁, 교란(불이나 벌채처럼 자원의 양을 변화시키는 사건) 및 스트레스(가뭄이나 저온처럼 생장을 저해하는 조건)는 생물체의 서식지와 생육형을 비롯한 생활사에 영향을 미치는 주요 요인이다. 그림은 경쟁, 교란, 스트레스의 정도(백분율)에 따른 서식지를 나타낸 것이다. 예를 들어 A 서식지에는 다년생 초본류가, B 서식지에는 이년생 초본류가 주로 서식한다.

위의 (가), (나), (다)의 서식지에서 주로 발견되는 생물체의 종류로 옳은 것은?

		(가)	(나)	(다)
①		목본류	지의류	일년생 초본류
②		목본류	일년생 초본류	지의류
③		일년생 초본류	지의류	목본류
④		지의류	목본류	일년생 초본류
⑤		지의류	일년생 초본류	목본류

다음은 효모에서 분리한 유전자 X의 성질을 조사한 실험이다.

<실험 과정 및 결과> (가) 클로닝된 유전자 X의 열린번역틀(open reading frame) 앞부분에 있는 EcoRⅠ자리에 프로모터를 지닌 효모의 류신 합성 유전자 LEU2를 삽입하여 x::LEU2 구조를 제작하였다 (그림 1). (나) 반수체 효모 균주 A와 B를 x::LEU2 DNA 조각으로 형질 전환시켜 최소배지(포도당과 무기염류만 포함한 배지)에서 A의 형질전환체 C를, B의 형질전환체 D를 선별하였다.〔단, 상동재조합만 고려한다.〕 (다) 균주 A, B, C, D에서 분리한 유전체 DNA를 BamHⅠ으로 절단한 후 서던 블롯 분석을 하였다. 이 때 유전자 X의 EcoRⅠ-HindⅢ 조각을 탐침(probe)으로 사용하였다 (그림 2). (라) 노던 블롯 분석 결과 균주 D에서는 X의 전사체가 검출되지 않았다.
그림 1. x::LEU2 구조	그림 2. 서던 블롯 분석 결과

위 실험에 대한 추론으로 옳은 것을 <보기>에서 모두 고르면?

	<보 기>
ㄱ. 균주 A에는 유전자 X가 적어도 두 사본(copy)이 존재한다. ㄴ. 균주 C는 류신 영양요구주이다. ㄷ. 유전자 X는 효모 생존에 필수적이다.

① ㄱ	② ㄴ	③ ㄷ

④ ㄱ, ㄴ	⑤ ㄴ, ㄷ

다음은 광주기가 식물의 생육에 주는 영향을 조사한 실험이다. 그림 1은 전나무의 한 종류를 온실에서 3년 동안 생육시켜 얻은 결과이며, 그 중 (가)는 휴면하여 자라지 않았다. 그림 2는 그림 1에 대한 광주기 조건이며, 그 중 (나)는 밤 중에 1시간 동안 백색광을 비추어 주었다. 그 밖의 생육조건은 같다.

그림 1.

그림 2.

이 결과에 대한 설명이나 추론으로 옳은 것은?

① (가)는 (나), (다)에 비해 Pfr/Ptotal 비율이 높다.

② (가)는 (나), (다)에 비해 에틸렌 생성률이 높다.

③ (나)는 (가)에 비해 앱시스산(ABA) 축적률이 높다.

④ (나)는 밤에 백색광 대신 적색광을 비추어 준다면 휴면한다.

⑤ (다)의 경우 낮 시간 중 ‘D’ 만큼 빛을 차단하여도 휴면하지 않는다.

근육세포에서 남성 호르몬에 의해 새롭게 발현이 유도되는 유전자가 있다. cDNA 칩 기술을 이용하여 이 유전자를 밝혀내고자 한다.〔단, 대조구 A와 처리구 B의 RNA 중 하나만 선택하여 cDNA library 제작에 사용한다.〕

<실험 과정>

RNA 추출 → cDNA library 제작 (가) → 염기서열 분석 (나) →PCR 증폭 → DNA 칩 제작(DNA spotting) → 혼성화 반응 (다) → 칩 결과 분석

<칩 분석 방법>

근육세포 과정	A (대조구)	B (처리구)
호르몬 처리	없음	남성 호르몬 (1 × 10－8 M, 12시간)
역전사효소를 사용한 탐침(probe) 제조	Cy3-dCTP (녹색 형광)	Cy5-dCTP (붉은 색 형광)
혼성화 방법	Cy3로 표지된 탐침과 Cy5로 표지된 탐침을 같은 양 섞어서 하나의 칩에 혼성화 반응
혼성화 결과 및 판독	레이저 형광 스캐너를 이용한 분석

위 실험에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

①  (가)에서는 다양한 종류의 유전자가 포함되도록 제작하는 것이 좋다.

② (가)에서는 B에서 추출한 RNA보다 A에서 추출한 RNA를 이용하는 것이 유리하다.

③ (나)에서는 (가)에서 이용된 벡터에 상보적인 공통 프라이머(universal primer)로 분석하는 것이 효율적이다.

④ (다)에서 탐침 DNA를 만들 때 사용되는 A와 B의 RNA는 같은 양이어야 한다.

⑤ (다)에서 각각 Cy3와 Cy5로 표지된 같은 유전자에 대한 두 탐침은 칩의 동일한 지점(spot)에 있는 DNA와 혼성화된다.

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