생물 Ⅱ 정답

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

해 설

1. [출제의도] 식물세포의 구조, 기능을  연결시켜 이해하는지를 평가한다.

A는 조면소포체, B는 액포, C는 미토콘드리아, D는 엽록체이다. 지질합성에 관여하는 것은 활면소포체이고, 핵막, 엽록체막, 미토콘드리아막은 2중막이다.

2. [출제의도] 물질 이동 방식을 비교, 판단할 수 있는가를 평가한다.

A 물질은 인지질 이중층을 통한 확산으로, B 물질은 통로 단백질(운반 단백질)을 통한 촉진확산으로, C 물질은 능동수송으로 운반된다. 지용성 물질은 확산에 의해 세포막의 인지질 이중층을 직접 통과할 수 있으며, 촉진확산과 능동수송은 선택적 투과가 가능하다. 대사 저해제는 세포호흡의 에너지 대사를 저해하므로 Na+ -K+펌프와 같은 능동수송을 불가능하게 한다. 대사 저해제 첨가 이후 C 물질의 세포내 농도가 감소한 것은 그림에 제시된 C 물질의 능동수송 통로가 아닌 다른 경로를 통해 이동했기 때문이지 C 물질의 능동수송 방향이 반대로 됐기 때문이 아니다.

3. [출제의도] 효소와 활성화 에너지 관계를 평가한다.

E1는 효소가 작용하기 전의 활성화 에너지, E2는 효소가 작용할 경우의 활성화 에너지이다. 활성화 에너지는 반응을 일으킬 수 있는 최소 운동에너지이다. 효소가 작용하면 (나)의 활성화 에너지는 E1에서 E2로 낮아지게 되고, 반응에 참여할 수 있는 분자 수는 A에서 B로 증가하므로 반응속도도 증가한다. 활성화 에너지의 변화는 반응물과 생성물의 양에 영향을 미치지 않는다.

4. [출제의도] 광인산화과정과 전자전달과정을 평가한다.

잎에서 안테나색소가 모은 빛에너지는 유도공명 현상에 의해 중심색소(P680)에 전달되고, 중심색소는 물의 광분해로 발생한 전자에 의해 환원되며 본격적인 명반응이 시작된다. (가)의 엽록소는 잎에 들어 있는 게 아니라 분리된 상태이므로 받은 빛에너지를 전달해 줄 전자수용체가 없다. 따라서 빛에너지를 형광, 열의 형태로 방출하게 된다. 광계 Ⅰ, Ⅱ에 수용된 빛에너지는 궁극적으로 ATP, NADPH2를 생성한다.

5. [출제의도] 효소와 반응속도 변화를 평가한다.

㉠은 생성물, ㉡은 효소-기질 복합체, ㉢은 효소의 농도 변화를 나타낸 것이다. 효소의 농도는 효소가 기질과 반응하여 효소-기질 복합체를 형성하면서 점차 감소하게 된다. 단위 시간당 농도의 변화를 반응속도라 하며, t1 이후 ㉠ 곡선의 기울기가 계속 감소하는 것으로 보아 반응속도는 점점 감소한다. t2에서 기질을 첨가하면 ㉠, ㉡은 증가하나 ㉢은 감소한다.

6. [출제의도] DNA 복제 과정을 평가한다.

(가), (라)는 주형가닥이며, (나)는 지연가닥, (다)는 선도가닥이다. 복제 후 (가)와 (다), (나)와 (라)의 염기서열은 같게 된다. (다) 가닥의 3말단 부분의 구조물은 오카자키 절편이 아니라 뉴클레오티드들이다.

7. [출제의도] 교차율 계산과정을 평가한다.

암수 모두 상반연관 상태이다. 교차율이 10% 이므로 정자와 난자에서 생식세포의 유전자가 AB로 형성될 확률은 각각 [eqn: {1} over {20}]이고, 이들이 만나 유전자형이 AABB로 될 확률은 [eqn: {1} over {20}]×[eqn: {1} over {20}]=[eqn: {1} over {400}] 이다.

8. [출제의도] 광합성과 호흡의 관련성을 평가한다.

칼빈회로에서는 기질 수준 인산화가 진행되지 못하며, 오히려 ATP를 소모한다.

9. [출제의도] 호흡 기질의 호흡율 계산을 평가한다.

호흡 기질의 호흡률은 A가 1.0, B가 0.7([eqn: {18} over {26}]), C가 0.8 ([eqn: {12} over {15}]) 이다. 수소가 차지하는 비율은 (A : (12/24) = 50%, B : (36/56)=64%, C : (13/22)=59%) 이다.

기질	기질 분자 내 H의 비율	호흡률
A 탄수화물(포도당)	50	1.0
B 지방(스테아르산)	64	0.7
C 단백질(류신)	59	0.8

H의 비율이 높을수록 호흡률은 낮아진다. 따라서 호흡 기질의 산화에 필요한 산소양은 높아진다. 탄소의 비율은 호흡률 판단의 기준으로 모호하다. 호흡기질에 C의 수가 많을수록 이산화탄소의 발생량도 증가하나 산화에 필요한 산소량도 증가하므로 호흡률에 미치는 영향은 수소보다 작다. 단백질이 산화되면 암모니아가 생성되는데, 이 때 질소와 수소가 결합되므로 H2O의 생성에 사용되는 수소의 양이 감소하고 이에 따라 산화에 필요한 산소의 양도 감소한다. 따라서 단백질의 호흡률이 지방보다 높아지게 된다.

10. [출제의도] 젖당 오페론의 작동 과정을 평가한다.

A는 조절유전자, B는 촉진부위(프로모터), C는 작동유전자, D는 구조유전자이다. A 유전자에서 억제 단백질을 만들기 위해서는 mRNA가 전사되어야 한다. 유도물질인 젖당이 있으면 젖당이 억제 단백질과 결합하므로 억제 단백질이 작동유전자 C에 결합할 수 없게 된다.

11. [출제의도] 세포주기에 따른 DNA량 변화를 평가한다.

분화가 끝난 신경세포는 G0기 상태이므로 DNA양이 2인 지점에 존재한다. b 구간에는 G2기의 세포와 M기 세포 모두 존재한다.

12. [출제의도] 혈청학적인 유연관계 실험을 평가한다.

토끼의 몸에 들어간 사람의 혈청(혈청 단백질)은 항원으로 작용하여 토끼로 하여금 항체를 만들도록 유도한다. 이렇게 얻어진 항체는 사람의 혈액(항원)과 100% 항원-항체 반응을 나타낸다. 사람의 혈청 단백질과 유사한 동물의 혈청 단백질(항원)일수록 토끼의 항체와 결합이 잘 일어나 침전량이 증가한다.

13. [출제의도] 산불이 난 이후의 천이과정을 평가한다.

산불이 나도 토양과 그 속의 유기물은 남아 있어, 개척자는 지의류가 아닌 초본류이다.

14. [출제의도] 전자전달을 저해하는 저해제의 작용을 평가한다.

미토콘드리아 전자전달계의 전자는 막간공간으로 양성자를 옮겨주는 양성자 펌프에 필요한 에너지를 제공한다. 일산화탄소(A)는 전자의 이동을 차단하므로 양성자 펌프에 필요한 에너지를 제공할 수 없게 되고, 양성자 펌프가 막간공간으로 양성자를 옮겨주지 못한다. 독극물 DNP(C)는 막간공간에 축적된 양성자를 기질 쪽으로 이동시키므로 막간공간의 양성자 농도를 감소시킨다. 올리고마이신(B)은 ATP합성효소내 양성자의 확산을 방해하므로 ATP합성효소를 저해하는 것이다. 따라서 A, B, C 모두 ATP 합성을 방해한다.

15. [출제의도] 샤가프의 법칙 계산을 평가한다.

표에서, 가닥 Ⅱ의 A가 25, mRNA의 U가 25이므로 가닥 Ⅱ에서 mRNA가 전사되었음을 알 수 있다. mRNA의 A가 30이므로 가닥 Ⅱ의 T(㉡)는 30이 된다. 가닥 Ⅱ의 T(㉡)가 30이므로 ‘(다)+(라)=(가)+(나)=45’가 성립된다. 가닥 Ⅱ의 A가 25이므로 가닥 Ⅰ의 T(㉠)도 25가 된다. mRNA에서 ㉢+㉣=45이므로, ‘㉠+㉡+㉢+㉣=100’이 된다. ‘(가)+(나)=(나)+(라)=(가)+(다)’는 다음과 같은 예시로 설명된다.

G

C

C

G

가닥Ⅰ

가닥Ⅱ

30%

30%

15%

15%

또는

G

C

C

G

가닥Ⅰ

가닥Ⅱ

40%

40%

5%

5%

16. [출제의도] 식물의 분류와 계통수를 평가한다.

(가)는 선태식물, (나)는 양치식물, (다)는 겉씨식물, (라)는 속씨식물이다.

17. [출제의도] 학명을 통한 분류를 평가한다.

표에 제시된 학명은 속명 + 종명 + 명명자로 구성된 2명법이다. 3명법은 속명 + 종명 + [아종/변종/품종명] + 명명자이다. 예를 들어, 한국호랑이(아종)은 Felis tigris coreanssis Brass로 표기한다. 생식능력이 있는 자손을 얻으려면 같은 종끼리 교배되어야 한다.

18. [출제의도] 핵이식에 의한 동물 복제를 평가한다.

DNA 지문분석에 사용되는 제한효소는 특정 염기서열만을 인식하여 절단하므로, 염기서열이 다르면 제한효소로 잘려 만들어지는 절편의 길이가 달라진다. 제한효소 처리 후 수행하는 전기영동은 절편의 길이가 길수록 위쪽에 띠가 나타난다. 따라서 띠의 위치와 굵기가 같다는 것은 염기서열이 같다는 것을 의미한다. 그러므로 DNA 지문분석에 사용되는 핵 속 DNA 염기서열이 같은 B가 체세포 제공 소가 된다. 세포질에 존재하는 미토콘드리아는 난자 제공 소로부터만 올 수 있다. 따라서 복제 소의 미토콘드리아 염기서열과 일치하는 C가 난자 제공 소가 된다. A는 대리모 소로서 세포질의 미토콘드리아와 핵 속의 DNA 모두 복제 소에 전달되지 않는다.

19. [출제의도] 순광합성량 측정 방법을 평가한다.

a는 유입되는 공기 1L당 CO2의 양, b는 유출되는 공기 1L당 CO2의 양이다. 잎에서 광합성과 호흡이 동시에 일어나므로 (a-b)가 ‘+’인 경우에만 보상점 이상의 빛의 세기가 된다. 따라서 광포화점에서는 a가 b보다 크다. 보상점 이상에서 ‘a-b = 외관상 CO2 흡수량 = 순광합성량’ 이다.

20. [출제의도] 유전자재조합 결과 확인 방법을 평가한다.

항생제 B 저항성 유전자에 위치한 ⓑ 부위를 제한효소로 잘라 인슐린 유전자를 삽입하면 항생제 B 저항성 유전자는 파괴된다. 따라서 인슐린 유전자가 정상적으로 삽입된 재조합 플라스미드를 포함하는 대장균은 항생제B를 첨가한 배지에서 생존할 수 없다. 항생제를 처리하지 않은 배지에서 생존한 대장균 ㉠, ㉡, ㉢ 중에서 항생제 A 저항성 유전자를 갖는 대장균 ㉠, ㉡은 살아 남는다. 대장균 ㉡은 항생제 A를 처리한 배지에서는 생존할 수 있지만 항생제 B를 처리한 배지에서는 생존할 수 없으므로 인슐린 유전자가 정상적으로 재조합된 플라스미드를 갖고 있다. 대장균 ㉢은 항생제 A 또는 항생제 B를 처리한 배지에서 모두 생존할 수 없으므로 항생제 A와 항생제 B에 대한 저항성이 없는 것이다. 즉 대장균 ㉢은 플라스미드가 대장균 속으로 들어가지 못한 것이다.