생물Ⅰ 정답

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

해설

1. [출제의도] 생명의 특성 이해하기

펭귄의 몸집과 날개의 크기가 서식하는 지역의 온도에 따라 다른 것은 생명 현상의 특성 중 적응에 해당한다. ①은 자극과 반응, ②는 발생과 생장, ③은 물질 대사, ④는 적응, ⑤는 유전에 해당한다.

2. [출제의도] ABO식 혈액형 이해하기

ABO식 혈액형에서 응집원 A와 응집소 [eqn: alpha], 응집원 B와 응집소 [eqn: beta]간에 응집이 일어난다. A형인 아버지의 혈액을 철수의 혈액과 섞었을 때 철수의 적혈구와 응집소 [eqn: beta]가 응집하였으므로 철수는 응집원 B를 갖는 B형 또는 AB형이다. 또한 아버지의 혈액을 여동생의 혈액과 섞었을 때 여동생의 적혈구는 응집소 [eqn: alpha], [eqn: beta]와 모두 응집하지 않았으므로 여동생은 O형이다. 가족 모두의 혈액형이 서로 다르므로 어머니는 B형, 철수는 AB형이다.

구분	아버지 (A형)	어머니 (B형)	철수 (AB형)	여동생 (O형)
응집원 (적혈구)	A	B	A, B	없음
응집소 (혈장)	[eqn: beta]	[eqn: alpha]	없음	[eqn: alpha], [eqn: beta]

여동생의 혈장(응집소 [eqn: alpha]와 [eqn: beta])과 철수의 혈구(응집원 A와 B)를 섞으면 응집 반응이 일어난다.

3. [출제의도] 영양소의 기능 이해하기

에너지원으로 쓰이지만 생리 기능 조절을 하지 않는 A는 탄수화물, 에너지원으로 쓰이며 생리 기능을 조절하는 B는 단백질, 에너지원으로 사용되지 않고 생리 기능을 조절하는 C는 무기염류이다. 탄수화물, 단백질, 지방은 에너지원으로 사용되는 주영양소이고, 효소와 항체의 주성분은 단백질이다. 무기염류는 수용성으로 소장 융털의 모세 혈관으로 흡수된다. A, B, C의 체구성 비율은 B > C > A이다.

4. [출제의도] 호르몬 분비의 피드백 조절 과정 이해하기

티록신이 과다 분비되면 시상하부에서 TSH방출호르몬의 분비와 뇌하수체 전엽에서 TSH의 분비가 억제된다. 이는 음성 피드백 조절 과정이다. 물질 X를 주사하면 TSH가 과다 분비되므로 갑상선에서 티록신의 분비가 증가하여 물질 대사가 촉진된다. 물질 Y를 주사하면 티록신의 생성이 억제되므로 피드백 조절에 의해 TSH 분비가 촉진된다.

5. [출제의도] 체온 조절 과정 이해하기

체온이 일정하게 유지되려면 저온에서는 열 발생량이 증가해야 하고 고온에서는 열 방출량이 증가해야 한다. 따라서 A는 열 발생량, B는 열 방출량이다. 체온 조절 중추인 시상하부의 온도가 낮을 때(T1)가 높을 때(T2)보다 교감 신경의 흥분 발생 빈도가 크다. 교감 신경의 흥분에 의해 피부 모세 혈관과 입모근이 수축되어 피부의 열 방출량이 감소한다. 따라서 피부 모세 혈관을 흐르는 혈액의 양은 T2 > T1이다.

6. [출제의도] 녹말의 소화와 영양소 검출 반응 이해하기

녹말은 아밀라아제에 의해 엿당(이당류)으로 분해되고, 엿당은 말타아제에 의해 포도당으로 분해된다. 엿당과 포도당은 베네딕트 반응에 의해 검출된다. B에서는 베네딕트 반응이 일어나지 않았으므로 A에서 생성된 엿당이 셀로판 막을 통해 B로 이동하지 못했음을 알 수 있다. C와 D에서는 베네딕트 반응이 일어나지 않았으므로 말타아제에 의해 녹말이 이당류나 단당류로 분해(화학적 소화)되지 않았다. E와 F에서 베네딕트 반응이 일어났으므로 E에서 아밀라아제와 말타아제에 의해 녹말이 포도당으로 분해되었고, 포도당이 F로 이동한 것이다. 수용성인 포도당은 소장에서 융털의 모세 혈관으로 흡수된다.

7. [출제의도] 혈구 관찰 실험과 핵형 분석 이해하기

(가)에서 사용된 시트르산나트륨은 혈장에 있는 Ca2+을 제거하여 혈액 응고를 방지한다. 핵형 분석이 가능한 혈구는 핵이 있는 백혈구이며, 백혈구는 조직액 및 림프관에서도 발견된다. 핵형 분석 결과 X 염색체가 하나이므로 이 사람은 터너 증후군이다.

8. [출제의도] 신경계의 구조와 기능 이해하기

감각기(피부 수용기)의 자극을 대뇌로 전달하는 A와 대뇌의 흥분을 반응기(골격근)로 전달하는 C는 체성 신경이다. 자극의 전달은 감각뉴런(A) → 연합뉴런(B) → 운동뉴런(C) 방향으로만 일어나므로 B의 흥분은 A로 전달되지 못한다. 절전 뉴런이 절후 뉴런보다 긴 신경은 부교감 신경이며 절전 뉴런(D)의 말단에서는 아세틸콜린이 분비된다.

9. [출제의도] 난할 과정 이해하기

수정란의 세포 분열(난할)은 DNA 복제는 일어나지만 세포가 생장하지 않는 체세포 분열이다. 따라서 난할이 진행되는 동안 세포 하나의 크기는 작아지고, 배 전체의 DNA 총량은 증가하며, 세포 하나당 염색체 수는 일정하다. 따라서 (가)는 Ⅰ, (나)는 Ⅲ, (다)는 Ⅱ이다.

10. [출제의도] 노폐물의 생성과 혈액 투석 과정 이해하기

단백질이 소화 과정을 거쳐 소장에서 흡수가 되려면 아미노산(A)으로 분해되어야 한다. 아미노산이 세포 호흡을 통해 분해되면 질소성 노폐물인 암모니아가 형성되고 암모니아는 간에서 독성이 적은 요소(B)로 전환된다. 인공 신장기를 통해 혈액의 요소가 투석액으로 빠져 나오므로 요소의 농도는 Ⅱ > Ⅰ이다. 인공 신장기의 투석막을 통해 포도당이 통과할 수 있으므로 투석액 Ⅰ에 혈액과 같은 농도로 포도당을 넣어주어야 한다. 따라서 투석액 Ⅰ과 Ⅱ에는 포도당이 들어 있다.

11. [출제의도] 눈의 명암 조절 과정 이해하기

동공의 크기를 조절하는 중추는 중뇌이다. 구간 Ⅰ에서 빛의 세기가 강해짐에 따라 종주근이 길어져 동공의 크기는 작아진다. 로돕신은 빛을 받으면 옵신과 레티넨으로 분해되므로 t2 의 로돕신 양은 t1보다 적다.

12. [출제의도] 심장 박동 이해하기

t1일 때 ㉡에서 좌심실의 혈액이 대동맥으로 빠져 나가므로 반월판은 열려있고 이첨판은 닫혀있다. t1일 때 ㉠의 경우 좌심실이 이완하면서 부피가 증가하고 ㉡의 경우 좌심실이 수축하면서 부피가 감소하므로 좌심실의 압력은 ㉡ ＞ ㉠이다. 1회 심장 박동 시 좌심실에서 빠져나가는 혈액의 양은 70mL(135mL-65mL)이다.

13. [출제의도] 여성의 생식 세포 형성 과정 이해하기

제1난모 세포(㉠)는 난소 내에서 감수 제1분열(2[eqn: n] → [eqn: n])을 완료하여 DNA양이 절반인 제2난모 세포(㉡)가 된다. 황체(A)에서 분비되는 프로게스테론은 FSH의 분비를 억제한다.

14. [출제의도] 호흡 운동 이해하기

(가)에서 A와 B 시기는 대기압보다 폐포 내압이 높으므로 호기, C와 D 시기는 대기압보다 폐포 내압이 낮으므로 흡기이다. 호기 시에 횡격막은 이완하여 올라간다. (나)에서 폐포 내 분압이 높은 ㉠은 O2이다. 호기 시 폐포 내 O2 분압은 낮아지고 CO2 분압은 높아지므로 구간 Ⅰ에 해당하는 시기는 (가)의 B이다.

15. [출제의도] 연관 유전과 독립 유전 이해하기

A와 a는 대립 유전자이며 대립 유전자는 생식세포 형성 시 분리되어 서로 다른 생식 세포로 들어간다. (가)를 자가 교배하였을 때 F1에서 표현형의 분리비가 A_B_ : A_bb : aaB_ : aabb = 3 : 0 : 0 : 1로 나타났으므로 유전자 A와 B는 연관되어 있고, A_D_ : A_dd : aaD_ : aadd = 9 : 3 : 3 : 1로 나타났으므로 유전자 A와 D는 독립되어 있다. 따라서 (가)에서 형성되는 생식 세포의 유전자형은 ABD : ABd : abD : abd = 1 : 1 : 1 : 1이다. (가)를 aabbdd인 개체와 교배하여 나온 자손의 표현형은 A_B_D_ : A_B_dd : aabbD_ : aabbdd = 1 : 1 : 1 : 1이므로 A_B_D_인 자손을 얻을 확률은 25%이다.

16. [출제의도] 오줌 형성 과정 이해하기

요소의 재흡수율은 물의 재흡수율보다 낮으므로 혈장(A, B)과 원뇨(C)의 요소 농도보다 오줌(D)의 요소 농도가 더 높다. 따라서 ㉠은 요소이다. 요소는 재흡수되므로 배설량보다 여과량이 많다. 혈장과 원뇨에서 ㉡의 농도에 비해 오줌에서 ㉡의 농도가 더 낮으므로, ㉡은 포도당이다. 포도당을 구성하는 원소는 C, H, O이다. 단백질(㉢)은 여과되지 않아 A와 B에서 단백질의 양은 같지만, 물이 여과되므로 단백질의 농도 비교(X)는 B > A > C = D이다.

17. [출제의도] 사람의 유전 이해하기

(가)에서 ㉠과 ㉡은 성별이 다른 이란성 쌍생아이므로 ㉠과 ㉡의 발생 과정은 (나)의 Ⅱ이다. 정상인 부모로부터 유전병인 딸이 태어났으므로 유전병 유전자는 정상 유전자에 대해 열성이며, 상염색체에 존재한다. ㉢과 ㉣이 모두 유전병이므로 ㉠과 ㉡의 유전병 유전자형은 이형 접합이다. 따라서 ㉢의 동생이 유전병일 확률은 [eqn: {1} over {2}], ㉣의 동생이 유전병일 확률은 [eqn: {1} over {4}]이므로 ㉢과 ㉣의 동생이 모두 유전병일 확률은 [eqn: {1} over {8}](12.5%)이다.

18. [출제의도] 산소 해리 곡선 이해하기

폐정맥에는 CO2 분압이 낮은 동맥혈이, 폐동맥에는 CO2 분압이 높은 정맥혈이 흐르므로 혈액의 HCO3－ 농도는 폐동맥 > 폐정맥이다. 조직과 기체교환이 일어난 후 흐르는 정맥혈의 산소 분압이 40mmHg이므로 조직의 산소 분압은 40mmHg 이하이다. 동맥혈에서의 헤모글로빈 산소 포화도는 100%, 정맥혈에서는 75%이므로 폐의 모세 혈관에서 조직의 모세 혈관으로 운반된 O2의 25%가 산소헤모글로빈으로부터 해리된 것이다.

19. [출제의도] 염색체 돌연변이 이해하기

정상인 아버지와 형의 유전병 발현에 관여하는 유전자의 DNA 상대량이 정상인 누나의 절반이므로 유전자(A, A*)는 X 염색체에 존재한다. AA*인 누나가 정상이므로 유전병 유전자 A*는 정상 유전자 A에 대해 열성이다. 형과 철수는 X 염색체를 어머니로부터 물려받으며 형은 정상(A), 철수는 유전병(A*A*)이므로 어머니의 유전병 유전자형은 이형 접합(AA*)이다. 철수는 염색체 수가 47개이고 유전병(A*A*)이므로 클라인펠터 증후군(2[eqn: n]= 44+XXY)이다. 철수는 X 염색체를 모두 어머니로부터 물려받으므로 어머니의 생식 세포 형성 과정 중 감수 제2분열에서 염색체가 비분리된 난자(A*A*)가 정상 정자와 수정되어 철수가 태어났다.

20. [출제의도] 유전자 재조합 이해하기

(가)와 (나)는 제한효소를 이용하여 DNA를 절단하는 과정이고, (다)는 리가아제를 이용하여 DNA를 연결하는 과정이다. (가)～(다)에 이용된 생명 공학 기술은 유전자 재조합 기술이다.