과학탐구 영역

(생물II)

과학탐구 영역

(생물II)

제 4 교시

1

성명

수험 번호

대전광역시교육청 주관

2010학년도 대학수학능력시험 10월 모의평가 문제지

과학탐구 영역(생물 II)

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그림 (가)는 대물렌즈와 접안렌즈의 배율이 각각 10배인 현미경에 대물마이크로미터와 접안마이크로미터를 끼우고 관찰했을 때의  모습을, (나)는 이 현미경의 대물렌즈 배율을 20배로 바꾼 후    세포를 관찰했을 때의 모습을 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?  [3점]

	<보 기>
ㄱ. A는 대물마이크로미터, B는 접안마이크로미터이다. ㄴ. (나)의 세포 크기는 12㎛이다. ㄷ. (나)의 상태에서 배율을 두 배로 증가시키면 한 개의 세포가 관찰된다.

① ㄱ     ② ㄴ     ③ ㄱ, ㄴ      ④ ㄴ, ㄷ      ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

표는 사람, 양서류, 파충류, 해수어류의 등장액 농도이고,   그림은 사람의 적혈구를 세 종류 동물의 등장액에 넣었을 때 변화를 나타낸 것이다.

구 분	(가)	(나)	(다)	(라)
NaCl 농도(%)	1.35	0.85	0.81	0.65

이에 대한 설명으로 옳은 것은?

① (가)는 해수어류의 등장액이다.

② 적혈구의 삼투압은 사람이 양서류보다 낮다.

③ 체액의 삼투압은 해수어류>파충류>양서류>사람 순이다.

④ 사람의 적혈구와 파충류 등장액 사이에는 물의 이동이 없다.

⑤ 해수어류의 적혈구를 파충류의 등장액에 넣으면 오므라든다.

그림은 어떤 효소에 촉진제, 저해제를 처리한 것과 아무 것도 처리하지 않은 것을 비교하여 기질 농도에 따른 활성도를 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

	<보 기>
ㄱ. (다)는 경쟁적 저해제를 처리한 것이다. ㄴ. 저해제를 처리하면 효소의 기질특이성이 없어진다. ㄷ. 기질 농도를 높이면 저해제의 저해 효과를 감소시킬 수 있다.

① ㄱ     ② ㄷ     ③ ㄱ, ㄴ      ④ ㄱ, ㄷ      ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

다음은 광합성의 암반응에서 유기물이 생성되는 과정을     알아보기 위한 실험이다.

[실험 과정]

(가) 클로렐라 배양액에 빛을 비추고 방사성을 띤 14CO2 를 계속 공급하였다.

(나) 일정 시간 간격으로 클로렐라를 채취하여 물질을 추출하였다.

(다) 추출한 물질을 크로마토그래피법으로 분리시킨 후 X선 필름에 감광시켰다.

[실험 결과]

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? [3점]

	<보 기>
ㄱ. RuBP이 PGAL보다 먼저 생성된다. ㄴ. PGA에는 14CO2 에서 유래된 탄소가 포함되어 있다. ㄷ. 1차 전개와 2차 전개에는 서로 같은 용매를 사용한다.

① ㄱ      ② ㄴ      ③ ㄷ      ④ ㄴ, ㄷ      ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

그림은 C3, C4, CAM형 식물의 대사과정을 나타낸 것이다.

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이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

	<보 기>
ㄱ. 건조한 환경에 가장 잘 적응된 식물은 C4형이다. ㄴ. C3, C4, CAM형은 캘빈회로를 통해 포도당을 합성한다. ㄷ. CAM형에서 CO2가 고정된 최초 산물은 사탄소화합물이다.

① ㄱ      ② ㄷ      ③ ㄱ, ㄴ      ④ ㄱ, ㄷ       ⑤ ㄴ, ㄷ

그림은 단식을 시작한 사람의 호흡률 변화를 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 탄수화물, 지방, 단백질의 호흡률은 각각 1.0, 0.7, 0.8이다.)

	<보 기>
ㄱ. 단식 2 ～ 5일에는 지방이 주 에너지원으로 사용된다. ㄴ. 단식 9일 이후에는 단백질이 주 에너지원으로 사용된다. ㄷ. 단식 시작 후 1일까지 지방과 단백질은 에너지원으로 사용되지 않는다.

① ㄱ     ② ㄴ     ③ ㄱ, ㄴ      ④ ㄱ, ㄷ      ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

개시코돈	종결코돈
AUG	UAA UAG UGA

그림은 DNA 염기 서열을, 표는 일부 코돈을 나타낸 것이다.

(가) 5′-CGGTCAGTCGTTAGGCATCGC-3′

(나) 3′-GCCAGTCAGCAATCCGTAGCG-5′

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? [3점]

	<보 기>
ㄱ. 이 DNA로부터 5개의 아미노산으로 구성된 폴리펩티드가 생성된다. ㄴ. mRNA의 전사에 주형으로 사용된 DNA 가닥은 (나)이다. ㄷ. 개시코돈을 지정하는 DNA 염기서열은 5'－CAT－3'이다.

① ㄱ       ② ㄴ       ③ ㄷ       ④ ㄱ, ㄷ       ⑤ ㄴ, ㄷ

표는 폐렴쌍구균 형질전환 물질의 본질이 무엇인지 알아보기 위한 실험 결과를 정리한 것이다.

* S형균 추출물 : 열로 살균된 S형균에서 얻어낸 물질

* R형균 침전혈청 : R형균을 침전시켜 R형균의 군체 형성을 막는 혈청

실험	배양 세균	배지 첨가 물질	군체 형성 여부
(가)	-	S형균 추출물	×
(나)	R형균	없음	○
(다)	R형균	S형균 추출물 + R형균 침전혈청	○
(라)	R형균	S형균 추출물 + R형균 침전혈청 + RNA분해효소	○
(마)	R형균	S형균 추출물 + R형균 침전혈청 + DNA분해효소	×
(바)	R형균	S형균 추출물 + R형균 침전혈청 + 단백질분해효소	○

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? [3점]

	<보 기>
ㄱ. 실험에서 생성된 군체는 모두 S형이다. ㄴ. 배지에 첨가된 각 효소는 R형균을 분해시킨다. ㄷ. 이 자료를 통해 탄수화물이 유전물질인지 검증할 수 없다.

① ㄱ	② ㄴ	③ ㄷ	④ ㄱ, ㄷ	⑤ ㄴ, ㄷ

다음은 1952년 영국의 캐틀웰이 후추나방을 이용하여 실험한 자료이다.

(가) 밝은 색과 검은색의 후추나방을 잡아 일정한 표지를 한 후, 오염된 숲과 오염되지 않은 숲에 각각 풀어   놓았다

(나) 숲에 살고 있는 후추나방의 포식자인 새들은 눈에 잘 띄는 후추나방을 잡아먹는다.

(다) 일주일 동안 재 포획하여 다음과 같은 결과를 얻었다.

구 분		밝은 색 나방	검은색 나방
오염된 숲	풀어 놓은 수	137	493
	재 포획한 수	18	136
오염되지 않은 숲	풀어 놓은 수	496	488
	재 포획한 수	62	34

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

	<보 기>
ㄱ. 나방의 색은 재 포획하는 과정에 영향을 주지 않는다. ㄴ. 오염되지 않은 숲에서는 밝은 색 나방의 생존율이 높다. ㄷ. 나방의 유전자 풀은 오염된 숲과 오염되지 않은 숲에서 같다.

① ㄱ      ② ㄴ      ③ ㄷ      ④ ㄱ, ㄴ      ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

그림은 5종의 생물을 분류한 것이다.

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분류 기준으로 옳은 것을 <보기>에서 고른 것은?

	<보 기>
ㄱ. (가)는 ‘꽃이 피는가’이다. ㄴ. (나)는 ‘잎, 줄기, 뿌리의 구분이 되는가’이다. ㄷ. (다)는 ‘씨방이 있는가’이다. ㄹ. (라)는 ‘엽록소가 있는가’이다.

① ㄱ, ㄴ    ② ㄱ, ㄷ     ③ ㄴ, ㄷ     ④ ㄴ, ㄹ     ⑤ ㄷ, ㄹ

그림은 근육에서 산소의 소비량과 젖산 생성량을 에너지 소모량에 따라 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? [3점]

	<보 기>
ㄱ. 에너지 소모량이 200(cal/kg․분) 일 때 무기호흡이 일어난다. ㄴ. 에너지 소모량이 300(cal/kg․분) 이상일 때 산소는 계속 소비된다. ㄷ. 산소 소비량이 최대에 도달하면 근육에 공급되는 에너지양은 더 이상 증가하지 않는다.

① ㄱ       ② ㄴ       ③ ㄷ       ④ ㄱ, ㄴ       ⑤ ㄱ, ㄷ

그림 (가)는 체세포의 염색체 구조를, (나)는 세포 주기를 나타낸 것이다.

(가)

(나)

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 돌연변이는 일어나지 않는다.)

	<보 기>
ㄱ. A는 DNA와 단백질로 구성되어 있다. ㄴ. B에서 ㉠과 ㉡은 상동염색체이다. ㄷ. B는 (나)의 S기에 관찰된다.

① ㄱ      ② ㄴ      ③ ㄷ      ④ ㄱ, ㄴ       ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

다음은 유전자의 연관 관계를 알아보기 위한 검정교배 실험 결과이다.

검정교배	교배 결과
AaBb × aabb	AaBb : Aabb : aaBb : aabb = 1 : 1 : 1 : 1
AaEe × aaee	AaEe : Aaee : aaEe : aaee = 7 : 1 : 1 : 7
BbEe × bbee	BbEe : Bbee : bbEe : bbee = 1 : 1 : 1 : 1
DdEe × ddee	DdEe : Ddee : ddEe : ddee = 4 : 1 : 1 : 4
AaDd × aadd	AaDd : Aadd : aaDd : aadd = 10 : 1 : 1 : 10

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? [3점]

	<보 기>
ㄱ. 유전자 D와 E의 교차율은 25%이다. ㄴ. 유전자 B는 A, D, E와 독립되어 있다. ㄷ. 유전자 A는 E보다 D와 가까이 위치한다.

① ㄴ     ② ㄷ     ③ ㄱ, ㄷ      ④ ㄴ, ㄷ      ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

그림은 동물의 계통수를 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것을 <보기>에서 고른 것은?

	<보 기>
ㄱ. A에 해당하는 동물에는 거미와 가재가 있다. ㄴ. (가)와 (나)를 나누는 기준은 배엽의 형성 여부이다. ㄷ. (다)와 (라)를 나누는 기준은 체강의 유무이다. ㄹ. (마)와 (바)를 나누는 기준은 입의 기원이다.

① ㄱ, ㄴ    ② ㄱ, ㄹ     ③ ㄴ, ㄷ     ④ ㄴ, ㄹ     ⑤ ㄷ, ㄹ

그림 (가)는 미토콘드리아를, (나)는 전자 전달 과정을 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? [3점]

	<보 기>
ㄱ. (나)는 A에서 일어난다. ㄴ. 전자친화도는 시토크롬 a가 시토크롬 b보다 크다. ㄷ. 산소가 없어도 전자 전달 과정은 정상적으로 진행된다.

① ㄱ     ② ㄴ     ③ ㄱ, ㄴ      ④ ㄴ, ㄷ      ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

그림은 알래스카 근해의 어느 섬에서 순록 몇 마리가 처음으로 이주된 후부터 개체수 변화를 나타낸 것이다.

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이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 이 섬에는 포식자, 전염병, 자연 재해, 전출․입, 사냥이 없었다.)

	<보 기>
ㄱ. 1932년부터 개체수가 급격히 증가한 주 원인은 순록의 평균 수명이 길어졌기 때문이다. ㄴ. 1938년부터 개체수가 급격히 감소한 주 원인은 먹이 부족 때문이다. ㄷ. 1950년 이후 500마리로 회복되는 데는 처음 이주 때보다 시간이 더 짧게 걸린다.

① ㄱ     ② ㄴ     ③ ㄷ     ④ ㄱ, ㄴ     ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

그림은 어떤 생태계의 구성을 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? [3점]

	<보 기>
ㄱ. 에너지 효율은 (가) < (나) < (다) <(라)이다. ㄴ. (가)의 에너지량은 (나), (다), (라), (마)의 합보다 많다. ㄷ. (가)에서 (라)로 갈수록 중금속에 대한 내성이 증가하여 생물농축의 피해가 작아진다.

① ㄱ      ② ㄴ      ③ ㄷ      ④ ㄱ, ㄴ       ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

그림은 자낭균류의 생활사를 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? [3점]

	<보 기>
ㄱ. 2차 균사는 이핵체이다. ㄴ. 분생포자로 유성생식을 한다. ㄷ. 접합으로 유전적 다양성이 증가된다.

① ㄱ       ② ㄴ       ③ ㄷ       ④ ㄱ, ㄴ       ⑤ ㄱ, ㄷ

그림은 겔 전기영동 과정을 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

	<보 기>
ㄱ. (가)는 제한효소로 DNA를 자르는 과정이다. ㄴ. 전기영동이 끝난 DNA 절편 길이는 A가 B보다 짧다. ㄷ. (나)와 같이 DNA 조각이 아래로 이동하는 것은 DNA가 양전하를 띠기 때문이다.

① ㄱ    ② ㄱ, ㄴ     ③ ㄱ, ㄷ     ④ ㄴ, ㄷ     ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

* 확인 사항

◦  답안지의 해당란에 필요한 내용을 정확히 기입(표기)했는지 확인하시오.

다음은 멘델 집단을 형성하고 있는 사슴생쥐 발의 형태에 관한 설명이다.

◦ 사슴생쥐의 Orb 유전자는 X 염색체에 있다.

◦ 대립 유전자 Orb＋와 Orb－의 빈도는 각각 0.2와 0.8이다.

◦ Orb＋는 오리발의 형태를 나타내게 하는 우성 대립유전자이다.

이 집단에서 암수의 비가 1 : 1로 유지된다고 가정할 때, 오리발을 갖는 개체의 비율은? [3점]

① 0.20      ② 0.24      ③ 0.28      ④ 0.40      ⑤ 0.56

생물 Ⅱ 정답

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

해 설

1. [출제의도] 현미경 마이크로미터를 이용한 세포 길이 측정 원리를 평가한다.

(가)그림(×100)에서 대물마이크로미터 4눈금과 접안마이크로미터 5눈금이 일치했기 때문에 접안마이크로미터 한 칸은 8㎛이다.

(나)그림(×200)에는 (가)에서 보다 배율이 두 배 커졌으므로 상의 크기가 두 배로 확대됨에 따라 접안마이크로미터 한 칸은 4㎛이다. 따라서 세포의 크기는 접안마이크로미터 3눈금에 해당하므로 ‘4㎛×3눈금=12㎛’이다.

세포를 관찰할 때도 계속 시야에 들어오는 것이 접안마이크로미터이고 대물마이크로미터는 특정 배율에서 접안마이크로미터의 한 눈금의 길이를 결정하는 데만 사용된다.

2. [출제의도] 사람과 동물의 등장액을 비교하여 평가한다.

(가) 해수어류의 등장액, (라) 양서류의 등장액, (나)와 (다)는 사람과 파충류의 등장액이다.

동물의 삼투압은 등장액의 농도와 비례한다.

사람의 적혈구와 파충류의 등장액 사이에도 물의 이동은 있다. 해수어류의 적혈구를 파충류의 등장액에 넣으면 부풀어 오른다.

3. [출제의도] 저해제와 촉진제에 따른 효소 활성 변화를 평가한다.

(가)는 촉진제, (다)는 저해제이다.

기질의 농도가 매우 높으면 경쟁적 저해제의 저해 효과는 사라지지만, 비경쟁적 저해제의 저해 효과는 사라지지 않는다. 즉 비경쟁적 저해제의 저해 효과는 기질 농도와 무관하다. 경쟁적 저해제를 처리해도 효소의 기질 특이성에는 변함이 없고, 비경쟁적 저해제를 처리하면 효소의 활성부위에 변형을 일으켜 기질이 효소에 결합하지 못한다.

4. [출제의도] 캘빈회로의 발견 과정을 평가한다.

실험 결과에 나타난 유기물은 모두 14CO2에서 유래한 탄소를 포함하고 있으며, 1차 전개와 2차 전개에서 서로 다른 용매를 사용해야 검출된다. 채취한 시기가 빠를 때 나타난 물질일수록 먼저 생성된 것이다.

5. [출제의도] 3가지 유형의 식물 대사과정 비교를 평가한다.

밤에 기공을 여는 CAM형이 건조한 환경에 가장 잘 적응한 것이다.

CO2의 최초 고정 형태는 C4형과 CAM형은 사탄소화합물이고 C3형은 삼탄소화합물이다.

6. [출제의도] 단식에 따른 호흡률 변화를 평가한다.

단식 시작 후 1일까지의 호흡률을 보면 0.7～1.0인데 이것은 호흡에 특정 영양소만 사용되는 것이 아니라는 것을 의미한다. 호흡율이 1.0 이면 탄수화물이, 0.7이면 지방이, 0.8이면 단백질이 주 에너지원으로 사용되었음을 알 수 있다.

7. [출제의도] 전사와 개시코돈 찾기를 평가한다.

주형가닥은 (가)이고 종결 코돈은 아미노산을 지정하지 않기 때문에 4개의 아미노산으로 이루어진 폴리펩티드가 생성된다.

8. [출제의도] 형질전환 유전 물질의 본질을 평가한다.

(나) 실험에서 형성된 군체는 R형균에 의해 생성된 것이고, 배지에 첨가된 각 효소는 S형균 추출물을 분해한다. 탄수화물 분해효소를 활용한 실험이 없기 때문에 탄수화물이 유전물질인지 확인할 수 없다.

9. [출제의도] 자연선택과 포획-재포획법을 평가한다.

나방을 재 포획할 때는 나방의 색이 영향을 주지 않아야 하고, 오염된 숲과 오염되지 않은 숲의 나방의 분포가 다르다는 것은 서로 유전자풀이 다르다는 것을 의미한다. 재포획율이 높을수록 생존율이 높다.

10. [출제의도] 식물의 분류 기준을 평가한다.

분류기준 ‘꽃이 피는가’는 (나), ‘잎, 줄기, 뿌리의 구분이 되는가’는 (가)이다.

11. [출제의도] 유기호흡과 무기호흡을 비교, 평가한다.

산소가 소비되는 것은 유기호흡이, 젖산이 생성되는 것은 무기호흡(젖산발효)이 일어나는 것을 의미한다.

에너지 소모량이 200(cal/㎏․분)일 때 젖산이 생성되지 않는 것으로 보아 무기호흡은 일어나지 않는다.

산소 소비량이 최대에 도달했다고 해도 무기호흡(젖산생성량)이 증가하여 근육에 에너지 공급을 늘리고 있다.

12. [출제의도] 세포 주기와 염색체를 평가한다.

A는 뉴클레오좀으로 DNA와 단백질로 구성되어 있다.

염색체(B)는 M기에 관찰되며, ㉠과 ㉡은 염색분체이다.

13. [출제의도] 교차율과 염색체 지도 작성을 평가한다.

유전자 D와 E의 교차율은 [eqn: {1+1} over {4+1+1+4}]×100으로 20%이다.

유전자 A와 D의 교차율은 [eqn: {1+1} over {10+1+1+10}]×100, 유전자 A와 E의 교차율은 [eqn: {1+1} over {7+1+1+7}]×100이다.

교차율이 클수록 유전자간의 거리는 더 멀다.

14. [출제의도] 동물의 계통수와 분류 기준을 평가한다.

(가)와 (나)의 분류기준은 배엽의 유형(3배엽과 2배엽), (다)와 (라)의 분류기준은 체강의 유형(진체강과 원체강)이다.

15. [출제의도] 전자전달계의 원리와 장소를 평가한다.

그림(나)의 전자전달계는 미토콘드리아의 내막(그림(가)의 A에 있다. 전자는 전자친화도가 높은 쪽으로 이동하므로 그림(나)의 아래에 위치한 물질일수록 전자친화도가 높으며, 전자전달계에 있는 특정 부분만 기능을 하지 못해도 전체가 정지된다. 전자전달계에서 전자 친화도가 가장 높은 물질은 산소이다.

16. [출제의도] 독립된 섬의 개체군 변동을 평가한다.

1932년경 개체수가 급격히 증가한 것은 먹이 양이 풍부했기 때문이고, 1938년경 개체수가 급격히 감소한 것은 먹이 양의 감소 때문이다. 생태계가 파괴되었기 때문에 개체수의 회복속도는 처음보다 느리다.

17. [출제의도] 생태계의 에너지 효율과 에너지량 비교를  평가한다.

에너지 효율은 상위 영양단계로 갈수록 높아진다. 상위 영양단계로 갈수록 호흡으로 에너지가 소비되기 때문에 (가)의 에너지량은 (나)+(다)+(라)+(마)보다 크다.

상위 영양단계로 갈수록 생물농축현상은 심해지고 따라서 피해도 크다.

18. [출제의도] 자낭균류의 생활사에서 핵상의 변화와 유전적 다양성을 평가한다.

그림에서 접합자, 2차 균사, 포자낭의 핵상은 2n이고 나머지는 n이다. 분생포자는 1차 균사의 무성생식에 의해 만들어지며 자낭균류는 접합으로 유전적 다양성을 확보한다.

19. [출제의도] 겔 전기영동 과정을 평가한다.

DNA가 음전하를 띠고 있기 때문에 양극 쪽으로 이동하며, 길이가 짧을수록 멀리 이동하다(전기영동이 끝난 DNA 절편 길이는 (A)가 (B)보다 길다).

20. [출제의도] 하디바인베르크의 법칙과 집단유전을  평가한다.

사슴생쥐 수컷이 오리발일 확률(p)

= 0.2

사슴생쥐 암컷이 오리발일 확률(p2+2pq)

=0.04+0.32

=0.36

사슴생쥐 전체가 오리발일 확률

= (암컷이 오리발일 확률×[eqn: {1} over {2}])+(수컷이 오리발일 확률×[eqn: {1} over {2}])

=0.1 + 0.18

=0.28