생물Ⅱ 정답

1	④	2	③	3	④	4	④	5	①
6	①	7	③	8	②	9	⑤	10	④
11	⑤	12	①	13	①	14	②	15	④
16	③	17	③	18	②	19	⑤	20	⑤

해설

1. [출제의도] 세포의 크기 측정 방법 이해하기

(가)에서 대물 마이크로미터 5눈금과 접안 마이크로미터 10눈금의 길이가 같으므로 접안 마이크로미터 1눈금의 길이는 5㎛이다. 현미경의 배율이 100배인 (나)보다 200배인 (다)에서 원생동물 A는 크게 보인다. (다)는 배율이 (가)의 2배이므로 접안 마이크로미터 1눈금의 길이는 (가)의 [eqn: {1} over {2}]인 2.5㎛이다. 따라서 원생동물 A의 실제 길이는 2.5㎛×20눈금=50㎛이다.

2. [출제의도]  광합성의 환경 요인 이해하기

그래프에서 순광합성량은 CO2 흡수량으로, 호흡량은 빛의 세기가 0일 때 CO2 방출량으로 알 수 있다. 총광합성량=순광합성량+호흡량이다. 1000 lx에서 A와 B의 순광합성량은 0.5로 같고, 3000 lx에서 A의 호흡량과 B의 총광합성량은 각각 1로 같다. B의 보상점에서도 A는 광합성을 하기 때문에 포도당이 합성된다.

3. [출제의도] 세포 소기관의 특징 이해하기

A는 핵, B는 미토콘드리아, C는 리보솜이다. ‘이중막 구조이다.’는 핵과 미토콘드리아의 공통점이고,  ‘RNA가 있다.’는 핵, 미토콘드리아, 리보솜의 공통점(㉡)이다. ‘세포 호흡을 통해 ATP를 합성한다.’는 미토콘드리아에 해당하는 특징(㉢)이다.

4. [출제의도] 세포 호흡 이해하기

(가)는 해당 과정, (나)는 피루브산이 활성아세트산으로 전환되는 과정, (다)는 알코올 발효 과정의 일부이다. (가)와 (다)는 세포질에서, (나)는 미토콘드리아 기질에서 일어난다. ATP는 (가)에서만 생성되고, (다)에서 생성된 NAD는 해당 과정에 이용된다.

5. [출제의도] 효소의 특성 이해하기

효소 X는 H2O이 첨가된 후 기질을 분해하므로 에너지가 방출되는 이화 작용을 촉진하는 가수 분해 효소이다. 효소는 반응 이후에 재사용이 가능하다.

6. [출제의도] 식물 세포의 삼투 현상 이해하기

(나)의 세포는 원형질 분리 상태이므로 용액 A는 (가)의 세포 내 농도보다 고장액이다. 식물 세포는 세포벽이 있으므로 용혈 현상이 일어나지 않는다. 고장액에서 물은 삼투 현상에 의해 세포 밖으로 빠져나오므로 세포 내부의 농도는 높아진다. 따라서 (나)의 세포 내 농도가 (가)보다 높고 삼투압은 농도에 비례하므로 세포의 삼투압은 (나) > (가)이다.

7. [출제의도] 효소와 저해제 이해하기

저해제 A는 효소의 활성 부위에 기질과 경쟁적으로 결합하므로 경쟁적 저해제이다. (나)에서 ㉡이 ㉠보다 반응이 느리게 일어났으므로, ㉡이 저해제 A가 있을 때이다. (나)에서 반응이 끝난 후 기질이 모두 분해되었으므로 ㉠과 ㉡의 생성물의 양은 같다.

8. [출제의도] 세포 분열 이해하기

A는 체세포 분열, B와 C는 감수 분열 과정의 일부이다. 2가 염색체는 감수 제1분열 과정에서 관찰된다. B는 감수 제2분열 과정이므로 세포의 핵상은 [eqn: n]이다. (나)는 핵상이 [eqn: n]이며 염색 분체가 분리되기 전이므로 B에서 관찰된다.

9. [출제의도] 광합성의 암반응 이해하기

14CO2 공급 후 암반응에서 최초로 합성되는 물질은 PGA이다. 따라서 가장 먼저 방사능이 검출되는 ㉠이 PGA, 그 다음으로 검출되는 ㉢이 PGAL, 나머지 ㉡이 RuBP이다. CO2는 RuBP와 결합한다. PGAL의 탄소 수는 3개, RuBP는 5개이다. 빛을 차단하여 명반응이 중단되면 암반응에 ATP와 NADPH2가 공급되지 않아, 일시적으로 PGA는 축적되고 RuBP는 CO2와 반응하여 감소하므로 [eqn: rm {PGA`양} over {RuBP`양}]의 값은 증가한다.

10. [출제의도] 유기 호흡 과정 이해하기

A는 미토콘드리아의 막간 공간, B는 내막, C는 기질이다. A의 pH가 C보다 낮을 때 내막의 ATP 합성효소를 통해 H＋이 이동하면서 ATP가 합성된다. TCA 회로에서 생성된 NADH2는 내막의 전자 전달계로 전자를 공급하고 NAD로 산화된다. (나)는 TCA 회로의 일부 과정으로 미토콘드리아 기질에서 일어난다.

11. [출제의도] DNA 복제 과정 이해하기

그림에서 Ⅰ과 Ⅲ을 주형으로 하여 각각 Ⅱ와 Ⅳ가 합성되고 있다. 반보존적 복제에 의해 Ⅰ과 Ⅱ, Ⅲ과 Ⅳ가 각각 상보적 관계이므로 Ⅰ과 Ⅳ의 염기 서열은 같다. DNA 복제 시 새로운 가닥은 DNA 중합효소에 의해 항상 5´에서 3´ 방향으로 합성된다. Ⅰ과 Ⅲ의 염기 서열은 상보적이므로 Ⅲ에서 A의 비율은 28%, G는 24%이므로 A+G은 52%이다.

12. [출제의도] 광합성 과정 이해하기

엽록체의 그라나에서는 명반응, 스트로마에서는 암반응이 일어난다. 그라나가 들어있는 A와 C에서는 물이 광분해되어 O2가 발생하고 이때 방출된 전자에 의해 물질 X가 환원되어 청색에서 무색으로 변한다. 시험관 B는 그라나가 없어 명반응의 산물인 ATP와 NADPH2가 합성되지 않으므로, 스트로마에서 암반응이 일어나지 않아 포도당이 합성되지 않는다. 그라나에서 물의 광분해로 발생한 전자를 최종적으로 수용하는 물질은 NADP이다.

13. [출제의도] 형질 전환 실험 이해하기

(가)에서 죽은 S형균의 어떤 물질이 살아 있는 R형균을 S형균으로 형질 전환시켰다는 것은 확인하였으나 이 물질이 무엇인지는 알 수 없었다. (나)에서 분해 효소 ㉠을 넣은 경우 형질 전환이 일어나지 않았으므로  ㉠은 유전 물질인 DNA를 분해하는 효소이다. 분해 효소를 넣지 않는 경우에도 형질 전환이 이루어졌으므로 효소 ㉡은 형질 전환에 필수적이지 않다.

14. [출제의도] 젖당 오페론 조절 이해하기

돌연변이 대장균 Ⅰ은 젖당의 유무와 관계없이 구조 유전자가 발현되지 않으므로 프로모터에 변이가 일어나 RNA 중합효소가 프로모터에 결합하지 못하는 대장균이다. 돌연변이 대장균 Ⅱ는 젖당의 유무와 관계없이 구조 유전자가 발현되므로 조절 유전자에 변이가 일어나 억제 물질이 작동 유전자에 결합하지 못하는 대장균이다. 따라서 Ⅱ는 프로모터에 RNA 중합효소가 결합하여 구조 유전자가 항상 발현되므로 젖당 분해 효소가 생성되어 젖당을 에너지원으로 사용할 수 있다.

15. [출제의도] 유전 정보의 번역 과정 이해하기

(가)는 DNA, (나)는 mRNA, (다)는 폴리펩티드, (라)는 리보솜, (마)는 tRNA이다. (가)의 뉴클레오티드를 구성하는 당은 디옥시리보오스, (나)의 뉴클레오티드를 구성하는 당은 리보오스이다. (나)에는 개시 코돈(AUG)에서 종결 코돈(UAG)까지 6개의 코돈이 있고 종결 코돈은 아미노산을 지정하지 않기 때문에 (나)로부터 번역되어 합성된 폴리펩티드는 5개의 아미노산으로 구성되어 있고 4개의 펩티드 결합으로 연결되어 있다. (다)를 지정하는 mRNA의 염기 서열은 5´-AUGCUCUAC-3´이므로 (다)의 아미노산 배열은 ‘메티오닌-류신-티로신’이다. (마)의 안티 코돈은 3´-ACC-5´이므로 mRNA의 코돈은 5´-UGG-3´, DNA의 트리플렛 코드는 3´-ACC-5´이다.

16. [출제의도] 물질 대사 이해하기

(가)는 명반응, (나)는 암반응, (다)는 TCA 회로, (라)는 세포 호흡의 전자 전달계이다. X는 명반응에서 H2O이 광분해되어 생성된 O2이다. 명반응이 일어나는 엽록체 틸라코이드 막과 세포 호흡이 일어나는 미토콘드리아 내막에서 전자 전달 반응이 일어난다. 암반응에서는 CO2가 고정되고, TCA 회로에서는 CO2가 방출되므로 (다)에서만 탈탄산 반응이 일어난다.

17. [출제의도] 핵형 분석과 염색체 구조 이해하기

A와 B는 상동 염색체이므로 부모로부터 하나씩 물려받은 것이다. C와 D는 성염색체로 감수 제1분열에서 서로 분리된다. ㉠과 ㉡은 세포 분열 간기에 DNA가 복제되어 형성된 염색 분체이므로 이들의 유전자 구성은 같다. (가)는 뉴클레오솜으로 DNA와 히스톤 단백질로 구성된다.

18. [출제의도] 하디-바인베르크 법칙 이해하기

정상 유전자 빈도를 [eqn: p], 유전병 (가) 유전자 빈도를 [eqn: q]라고 할 때, 유전자형이 우성 동형 접합인 사람의 빈도는 [eqn: p ^{2}], 이형 접합인 사람의 빈도는 2[eqn: pq], 열성 동형 접합인 사람의 빈도는 [eqn: q ^{2}]이다. 유전병 (가)가 열성 형질이고 유전병 (가) 유전자를 가진 사람이 360명(2[eqn: pq]+[eqn: q ^{2}]=[eqn: {360} over {1000}])이므로, 유전병 (가) 유전자를 갖지 않는 사람은 640명([eqn: p ^{2}]=[eqn: {640} over {1000}])이다. 따라서 [eqn: p]는 0.8, [eqn: q]는 0.2이다([eqn: p]+[eqn: q]=1). 유전자형이 동형 접합인 사람의 수는 ([eqn: p ^{2}]+[eqn: q ^{2}])×1000=680명이다. 멘델 집단에서는 세대가 거듭되더라도 유전자 빈도가 변하지 않으므로 유전병 (가)인 사람의 비율은 일정하다.

19. [출제의도] 분류 단계와 계통수 이해하기

별목련은 목련과, 나머지 식물들은 미나리아재비과이므로 별목련이 나머지 식물들과 유연 관계가 가장 멀다. 따라서 계통수에서 D가 별목련이다. 2명법은 속명과 종명을 필수적으로 쓰고, 명명자를 쓸 수도 있다. 너도바람꽃, 별목련, 꿩의바람꽃은 속명+종명+명명자를 쓴 것이고, 세바람꽃은 속명+종명을 쓴 것으로 모두 2명법을 사용하였다. 너도바람꽃과 세바람꽃은 같은 과에 속하므로 과보다 상위 분류 단계인 목도 같다.

20. [출제의도] 연관과 교차 이해하기

(가)의 유전자형은 Aabb이고, (나)의 유전자형은 AaBb이다. 따라서 (가)는 유전자 A가 있고, 유전자 B는 없으므로 털 색깔이 노란색이고, (나)는 유전자 A와 유전자 B가 모두 있으므로 털 색깔이 흰색이다. (가)에서 A와 b, a와 b가 연관되어 있으므로 생성되는 생식 세포는 Ab : ab = 1 : 1이다. (나)에서 A와 b, a와 B가 연관되어 있고 교차율이 20%이므로 생성되는 생식 세포는 AB : Ab : aB : ab = 1 : 4 : 4 : 1이다. (가)와 (나)를 교배한 결과는 표와 같다.

생식세포	AB	4 Ab	4 aB	ab
Ab	AABb	4 AAbb	4 AaBb	Aabb
ab	AaBb	4 Aabb	4 aaBb	aabb

교배 결과 노란색 털을 가진 자손(4 AAbb, 5 Aabb)이 나올 확률은 [eqn: {9} over {20}]이다.