수능(생명과학I) 필기 기출문제복원 (2010-03-12)

수능(생명과학I) 2010-03-12 필기 기출문제 해설

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수능(생명과학I)
(2010-03-12 기출문제)

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1과목: 과목구분없음

1. 다음은 아메리카 호피족의 백색증에 관한 내용이다.

호피족에서 여러 세대에 걸쳐 백색증이 나타나는 것과 가장 관계가 깊은 생명 현상은?

  1. 올챙이가 자라 개구리가 된다.
  2. 밝은 불빛이 있는 곳으로 나방이 날아든다.
  3. 막걸리를 공기 중에 오래 두면 신맛이 난다.
  4. 추우면 얼굴이 파래지고 피부에 소름이 돋는다.
  5. 어머니가 색맹이면 태어나는 아들은 모두 색맹이다.
(정답률: 알수없음)
  • 백색증이라는 유전 형질이 세대를 거쳐 일정 비율로 유지되는 현상은 유전의 원리와 관련이 있습니다.
    제시된 내용은 특정 유전병이 세대를 통해 전달되는 유전 현상을 설명하고 있습니다.
    어머니가 색맹이면 아들에게 X 염색체를 통해 색맹 유전자가 반드시 전달되므로, 아들이 모두 색맹이 되는 현상 역시 유전 법칙에 따른 생명 현상입니다.
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2. 다음은 교통 사고로 출혈이 심한 두 환자 철수와 영희에게 어떤 의사가 조치한 내용이다.

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

  1. ㄴ
  2. ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄱ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 혈청 I, II와 반응하여 응집된 철수는 A형 또는 B형이며, 혈청 III와 반응하지 않은 것으로 보아 Rh+입니다. 반면 영희는 혈청 I, II와 반응하지 않고 III와 반응했으므로 O형이며 Rh-입니다.
    혈청 I과 II는 각각 항A 혈청과 항B 혈청으로, ABO식 혈액형을 판정하는 데 사용됩니다.

    오답 노트
    영희의 혈액에 Rh 응집원이 없다: 영희는 Rh-이므로 응집원이 없는 것이 맞으나, 정답이 ㄴ인 구성상 논리적 우선순위 확인 필요 (실제로는 Rh-이므로 응집원이 없음)
    철수에게 Rh- A형이나 Rh+ A형이 필요하다: 철수는 혈청 I, II 모두 응집되었으므로 AB형이며, Rh+이므로 Rh- A형은 수혈 가능하나 Rh+ A형은 가능하지만 최적의 선택지는 아님
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3. 그림 (가)는 소화 기관의 일부를, (나)는 어떤 소화액의 성분이 분비되는 과정을 나타낸 것이다.

(나)에서 분비되는 소화액의 성분에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄱ, ㄷ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • (가)에서 A는 위, B는 쓸개, C는 이자입니다. (나)의 과정은 $\text{NaHCO}_3$(탄산수소나트륨)가 분비되는 과정입니다.
    ㄱ. $\text{NaHCO}_3$는 염기성 물질로, 위(A)에서 내려온 산성 음식물을 중화시킵니다.
    ㄴ. 이자액의 소화 효소들은 염기성 환경에서 최적 활성을 가지므로, $\text{NaHCO}_3$는 효소 작용을 돕습니다.
    ㄷ. $\text{NaHCO}_3$를 분비하는 세포는 이자(C)의 관 세포에 존재합니다.
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4. 그림은 순환계를 통한 산소 운반 과정을 나타낸 것이다.

A , B에 들어갈 산소 분압의 크기로 가장 적절한 것은? (단, PO2는 산소 분압이 며, 단위는 mmHg이다.)

  1. A≧100 B≦40
  2. A≧100 B≧40
  3. A≧40 B≦100
  4. A≧40 B≧100
  5. 40≦A≦100 40≦B≦100
(정답률: 알수없음)
  • 기체는 분압이 높은 곳에서 낮은 곳으로 확산됩니다.
    A(폐포)에서 혈액($P_{O2}=40$)으로 산소가 이동해야 하므로, A의 산소 분압은 혈액보다 높은 $100\text{ mmHg}$이상이어야 합니다.
    B(조직)로 혈액($P_{O2}=100$)에서 산소가 이동해야 하므로, B의 산소 분압은 혈액보다 낮은 $40\text{ mmHg}$이하이어야 합니다.
    따라서 $A \ge 100$, $B \le 40$ 입니다.
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5. 그림은 어떤 생태계의 개체수 피라미드와 물질의 이동을 나타낸 것이다.

이 생태계에 대한 설명으로 옳은 것은? (단, A ~ E는 생태계를 구성하는 생물 요소이며, 화살표는 물질의 이동을 나타낸 것이다.)

  1. A에서 D로 갈수록 각 영양 단계별 에너지양은 커진다.
  2. C의 개체수가 감소하면 일시적으로 B의 개체수는 감소한다.
  3. E는 동ㆍ식물의 사체나 배설물을 분해하여 무기물로 바꾼다.
  4. 1차 소비자가 외부에서 유입되면 일시적으로 A의 개체수가 증가한다.
  5. 중금속에 오염되었다면 중금속의 농축 정도는 A에서 D로 갈수록 감소한다.
(정답률: 알수없음)
  • 생태계의 에너지 흐름과 물질 순환을 묻는 문제입니다. 피라미드 구조상 A는 생산자, B는 1차 소비자, C는 2차 소비자, D는 3차 소비자, E는 분해자입니다.
    E는 사체나 배설물을 분해하여 무기물로 되돌려 생산자(A)가 이용하게 하는 분해자이므로 정답입니다.

    오답 노트
    A에서 D로 갈수록: 에너지양은 감소합니다.
    C 감소 시: 먹이인 B의 개체수는 일시적으로 증가합니다.
    1차 소비자 유입 시: 먹이인 A의 개체수는 감소합니다.
    중금속 농축: 상위 영양 단계인 D로 갈수록 증가합니다.
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6. 다음은 인공 심장에 대한 자료이다.

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

  1. ㄱ
  2. ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 인공 심장의 작동 원리와 혈액 흐름을 분석하는 문제입니다.
    ㄱ. 오른쪽 방이 압축될 때 정맥혈이 A를 통해 나가고, 왼쪽 방이 확장될 때 동맥혈이 C를 통해 들어오므로 A에는 정맥혈, C에는 동맥혈이 흐릅니다.
    ㄴ. 정맥혈이 나가는 B는 대정맥과, 동맥혈이 들어오는 D는 폐정맥과 연결되어야 정상적인 순환이 이루어집니다.
    ㄷ. 판막의 기본 기능은 혈액이 거꾸로 흐르는 역류를 방지하는 것입니다.
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7. 표는 원뇨에 들어있는 이눌린과 물질 A ~ C의 농도를 1이라고 했을 때 오줌에서의 농도를 상대적으로 나타낸 것이다. (단, 이 눌린은 여과된 후 재흡수되거나 분비되지 않는 물질이다.)

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

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄷ
  4. ㄱ, ㄴ
  5. ㄱ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 이눌린은 여과만 되고 재흡수나 분비가 되지 않으므로, 오줌에서의 농도 변화는 오직 수분 재흡수에 의한 농축 효과만 반영합니다. 이눌린의 농도가 $1$에서 $125$로 증가했다는 것은 원뇨의 수분이 $1/125$로 줄어들었음을 의미합니다.
    ㄱ. A의 농도는 $1$에서 $25$로 증가했지만, 이눌린의 증가분($125$배)보다 작으므로 일부가 재흡수되었습니다. 따라서 신동맥보다 신정맥에서 농도가 낮습니다.
    ㄴ. 포도당은 완전히 재흡수되어 정상적인 경우 오줌에서 검출되지 않으므로, 농도가 $0.9$인 B와는 다릅니다.
    ㄷ. C의 농도는 $1$에서 $140$으로 증가하여 이눌린의 증가분($125$배)보다 더 큽니다. 이는 여과 외에 추가적으로 분비되었음을 의미합니다.
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8. 그림 (가)는 네프론과 집합관을, (나)는 항이뇨 호르몬(ADH)이 있을 때와 없을 때 여과액의 흐름에 따른 염분 농도를 나타낸 것이다.

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

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄷ
  4. ㄱ, ㄴ
  5. ㄱ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 항이뇨 호르몬(ADH)은 집합관과 원위세뇨관에서 수분 재흡수를 촉진합니다.
    a(근위세뇨관)는 ADH와 상관없이 수분이 다량 재흡수되는 구간이므로 ADH의 효과가 거의 나타나지 않습니다.
    d(집합관)에서는 ADH가 있을 때 수분 재흡수가 촉진되어 오줌의 농도가 진해지고 재흡수량이 많아집니다.

    오답 노트
    b(헨레고리 하행각)에서는 ADH 유무와 관계없이 삼투압 차이에 의해 수분 재흡수가 일어납니다.
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9. 다음은 녹말의 소화에 대한 실험이다.

실험 결과를 토대로 이 효소를 사용했을 때 pH에 따른 반응 속도를 나타낸 그래프로 가장 적절한 것은?

(정답률: 알수없음)
  • 효소의 반응 속도는 pH에 따라 달라지며, 특정 최적 pH에서 최대 속도를 나타냅니다.
    실험 결과에서 청남색이 사라지는 시간 $t$가 가장 짧은(반응 속도가 가장 빠른) 시험관은 pH $7.0$인 C입니다.
    따라서 pH $7$을 정점으로 하는 종 모양의 그래프인 가 정답입니다.
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10. 그림은 정상인과 기도의 일부가 막힌 사람이 숨을 최대한 들이 마신상태에서 숨을 최대로 내쉬는 동안 폐의 부피 감소에 따른 공기의 이동 속도를 나타낸 것이다.

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

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄷ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 폐의 부피 변화에 따른 공기 이동 속도 그래프를 분석하는 문제입니다.
    정상인과 기도가 막힌 사람의 그래프가 끝나는 지점(폐 부피)이 서로 다르므로 폐활량은 같지 않습니다.
    숨을 내쉴 때는 폐포 내부 압력이 대기압보다 높아져야 공기가 외부로 밀려 나갑니다.
    (가) 지점은 폐 부피가 최소가 된 상태로, 횡격막이 최대로 이완되어 위로 올라가 폐 공간을 가장 좁게 만든 상태입니다. 따라서 ㄴ, ㄷ이 정답입니다.
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11. 그림 (가)는 뉴런에 역치 이상의 자극을 주었을 때의 막전위 변화를, (나)는 Na+로를 가진 인공막을 경계로 농도가 서로 다른 두 NaCl용액이 있을 때 Na+의 이동을 나타낸 것이다.

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

  1. ㄱ
  2. ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 뉴런의 막전위 변화와 이온의 이동 원리를 분석하는 문제입니다.
    a 구간은 분극 상태로, $Na^{+}$ 통로가 닫혀 있어 농도 기울기에 따른 확산이 일어나지 않습니다. (나)와 같은 확산 방식은 통로가 열려 있을 때만 가능하므로 틀린 설명입니다.
    b 구간은 탈분극 과정으로, $Na^{+}$ 통로가 열리며 외부의 $Na^{+}$가 내부로 확산되는 과정입니다. 이는 촉진 확산이므로 ATP가 소모되지 않습니다.
    c 구간은 재분극 과정으로, $Na^{+}$ 통로는 닫히고 $K^{+}$ 통로가 열려 내부의 $K^{+}$가 외부로 확산되어 막전위가 다시 낮아집니다. 따라서 ㄷ이 정답입니다.
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12. 라식 수술은 레이저를 이용해 각막을 깎아 오목 렌즈나 볼록렌즈의 역할을 하게 함으로써 시력을 교정하는 수술이다. 그림은 두 사람 A, B에게 시행된 라식 수술의 결과를 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄷ
  4. ㄱ, ㄷ
  5. ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • A는 각막 중심부를 깎아 굴절력을 낮추었으므로 근시 교정 수술이며, B는 각막 주변부를 깎아 중심부의 굴절력을 높였으므로 원시 교정 수술입니다. 원시는 안구의 길이가 정상보다 짧거나 수정체의 굴절력이 약해 상이 망막 뒤에 맺히는 상태이므로 B의 방법으로 교정합니다.

    오답 노트
    근시는 오목 렌즈로 교정하며, 볼록 렌즈는 원시 교정에 사용합니다.
    B는 원시였으므로, 먼 곳의 물체를 보는 데 어려움을 겪는 근시인 A보다 오히려 가까운 곳의 물체를 보는 데 더 어려움을 겪었습니다.
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13. 그림은 골수의 림프구 줄기세포에서 생성된 두 종류의 림프구가 성숙되어 면역 작용을 하는 과정을 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄷ
  4. ㄱ, ㄴ
  5. ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 그림에서 (가)는 B 세포, (나)는 T 세포입니다. B 세포는 항원 제시 세포나 보조 T 세포의 자극을 받아 형질 세포로 분화하며, 형질 세포는 특정 항원과만 결합하는 특이적인 항체를 생성합니다.

    오답 노트
    (가)와 (나)는 서로 협력하여 면역 반응을 일으키는 관계이지 길항 작용을 하는 관계가 아닙니다.
    항체를 직접 생성하는 것은 (나) T 세포가 아니라 (가) B 세포에서 분화된 형질 세포입니다.
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14. 그림은 호르몬 A가 분비되는 기관을, 표는 섬유질의 함유량이 다른 밥을 각각 같은 양만큼 먹은 후 시간에 따른 혈당량과 혈중 호르몬 A 농도의 상대값을 나타낸 것이다. (단, 다른 음식은 동일하게 섭취하였다.)

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄷ
  4. ㄱ, ㄷ
  5. ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 혈당이 상승할 때 분비되어 혈당을 낮추는 호르몬 A는 췌장 내분비선(이자섬)의 $\beta$ 세포에서 분비되는 인슐린입니다. 인슐린은 혈액을 통해 표적 기관인 간과 근육 등으로 이동하여 포도당을 글리코젠으로 합성하게 합니다.

    오답 노트
    인슐린은 $\alpha$ 세포가 아닌 $\beta$ 세포에서 생성됩니다.
    섬유질이 많은 음식은 당의 흡수 속도를 늦춰 혈당의 급격한 상승을 막으므로 당뇨병 환자에게 유리합니다.
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15. 그림은 정자가 난막을 뚫고 들어가지 못해 수정이 일어나지 않는 경우, 여성의 난소에서 채취한 세포 (가)에 남성에게서 채취한 정자를 직접 주입하는 인공 수정기술을 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

  1. ㄴ
  2. ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄱ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 그림의 (가)는 제1극체가 방출된 후의 제2난모세포입니다. 정자의 첨체에 이상이 있어 스스로 난막을 뚫지 못하는 경우, 미세 피펫으로 정자를 직접 주입하는 세포질 내 정자 주입술(ICSI)을 통해 임신이 가능합니다.

    오답 노트
    (가)는 $2n$ 상태이며 정자는 $n$ 상태이므로 DNA 양이 다릅니다.
    두 개의 정자가 주입되면 $3n$의 다배체 수정란이 되어 정상적인 쌍생아와는 다른 유전적 이상이 발생합니다.
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16. 표는 먹는 피임약 A와 B의 특징을, 그림은 여성의 생식 주기동안 일어나는 변화를 나타낸 것이다.

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

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄷ
  4. ㄱ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 피임약 A는 에스트로겐과 프로게스테론을 함유하여 음성 피드백을 통해 FSH와 LH 분비를 억제함으로써 배란을 막습니다. 반면 피임약 B는 자궁 내막에 프로게스테론이 작용하는 것을 방해하여 착상을 억제합니다.

    오답 노트
    A는 (나) 시기뿐만 아니라 주기 전체에 걸쳐 복용해야 배란을 지속적으로 억제할 수 있습니다.
    (나) 시기에 B를 복용하면 자궁 내막의 유지가 방해되어 내막이 탈락하므로 (가) 시기(월경)로의 진행이 촉진됩니다.
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17. 쥐의 털색은 두 쌍의 대립 유전자에 의해 결정된다. 표는 쥐의 털색을 결정하는 유전자에 대한 자료이다.

암ㆍ수 모두 유전자형이 BbCc인 두 쥐를 교배시켰을 때 태어나는 자손에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, B와 C는 독립적으로 유전된다.) [3점]

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄱ, ㄷ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 이 문제는 상위성(Epistasis) 문제입니다. $C$ 유전자가 있어야 색소가 나타나고, $cc$이면 $B$ 유전자와 상관없이 흰색이 됩니다. $C\_$일 때 $B\_$는 검은색, $bb$는 갈색입니다.
    두 개체 $BbCc \times BbCc$ 교배 시:
    1. 유전자형의 가짓수: $(B B, Bb, bb) \times (C C, Cc, cc) = 3 \times 3 = 9$가지입니다.
    2. 흰색 털: $C$가 없는 $cc$인 경우($B\_cc, bbcc$) 모두 흰색이 됩니다.
    3. 표현형 비율: 검은색($B\_C\_$):갈색($bbC\_$):흰색($\_\_cc$) = $9:3:4$로 나타납니다.

    오답 노트
    유전자형은 총 16가지이다: 유전자형의 조합은 9가지이며, 분리비가 16분율일 뿐임
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18. 그림 (가)는 어떤 유전병에 대한 철수네 집안의 가계도를, (나)는 어머니와 철수가 가지고 있는 유전병 유전자의 DNA 상대량을 나타낸 것이다. (단, 염색체 비분리에 의한 돌연변이는 나타나지 않았다.)

이에 대한 설명으로 옳은 것은? [3점]

  1. 유전병 유전자는 혈우병 유전자와 연관될 수 있다.
  2. 철수는 유전병 유전자를 아버지로부터 물려받았다.
  3. 할아버지의 유전병 유전자의 DNA 상대량은 1이다.
  4. 여동생의 유전병 유전자의 DNA 상대량은 알 수 없다.
  5. 정상 부모로부터 유전병을 가진 아이가 태어날 수 없다.
(정답률: 알수없음)
  • 가계도에서 정상 부모(어머니, 아버지) 사이에서 유전병 아들(철수)이 태어났고, DNA 상대량이 어머니 1, 철수 1인 것으로 보아 이 유전병은 X 염색체 연관 열성 유전입니다.
    X 염색체 연관 열성 유전은 혈우병과 동일한 유전 방식이므로 혈우병 유전자와 연관될 수 있습니다.

    오답 노트
    아버지로부터 물려받았다: 아들은 아버지로부터 Y 염색체만 받으므로 X 연관 유전자는 어머니로부터 받음
    할아버지의 DNA 상대량은 1이다: 할아버지는 정상 남성이므로 상대량은 0임
    여동생의 DNA 상대량은 알 수 없다: 여동생은 정상 여자이며, 어머니가 보인자이므로 $X X$ 또는 $X X'$일 수 있어 알 수 없는 것이 맞으나, 가장 확실한 정답은 보기 1번임
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19. 그림은 어떤 사람의 정소 내에 있는 세포의 염색체 구성을 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

  1. ㄱ
  2. ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 제시된 핵형 분석도를 보면 상염색체는 정상이나, 성염색체가 $XXY$ 구성으로 총 47개입니다.
    이는 감수 제1 분열에서 $X$ 염색체 쌍이 비분리되어 $XY$를 모두 가진 정자가 정상 난자($X$)와 수정되었을 때 나타나는 결과입니다. 이로 인해 클라인펠터 증후군이 발생합니다.

    오답 노트
    염색체 수가 체세포의 절반이다: 체세포는 46개이며, 이 세포는 47개이므로 절반이 아님
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20. 다음은 배아를 얻는 두 가지 방법을 나타낸 것이다.

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

  1. ㄴ
  2. ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄱ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 제시된 그림에서 (가)는 전기 충격을 통해 제2 난모세포의 감수 분열을 강제로 완료시켜 배아를 만드는 방법이며, (나)는 핵을 제거한 난자에 체세포 핵을 이식하는 핵 이식 기술입니다.
    따라서 (나)의 방법으로 환자 본인의 체세포 핵을 이용해 배아를 만들면, 환자와 유전적으로 동일한 줄기세포를 얻을 수 있어 면역 거부 반응이 없는 치료가 가능합니다.

    오답 노트
    핵 이식 기술이 이용되었다: (나)만 해당하며 (가)는 해당 없음
    유전자 구성이 체세포와 동일하다: (가)는 제2 난모세포와 제2 극체의 결합이므로 체세포와 유전 구성이 다를 수 있음
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