수능(생명과학I) 필기 기출문제복원 (2013-10-08)

수능(생명과학I) 2013-10-08 필기 기출문제 해설

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수능(생명과학I)
(2013-10-08 기출문제)

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1과목: 과목구분없음

1. 다음은 마라톤 선수에 대한 설명이다.

이에 대한 옳은 설명만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

  1. ㄱ, ㄴ
  2. ㄱ, ㄷ
  3. ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 세포 호흡이 활발하게 일어나는 세포 소기관 A는 미토콘드리아이며, 이 과정인 ㉠은 물질대사(이화 작용)에 해당합니다.
    A는 미토콘드리아라는 설명은 옳습니다.
    ㉠(세포 호흡)과 가장 관련 깊은 생명 현상의 특성은 물질대사라는 설명은 옳습니다.

    오답 노트

    암모니아는 단백질이 분해될 때 생성되는 물질이며, 세포 호흡(㉠)의 결과로는 이산화 탄소와 물이 생성됩니다.
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2. 표는 물질 A ~ C의 특징을 나타낸 것이다. A ~ C는 단백질, 탄수화물, 핵산을 순서 없이 나타낸 것이다.

이에 대한 옳은 설명만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

  1. ㄱ, ㄴ
  2. ㄱ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 물질의 구성 성분과 결합 특징을 통해 정체를 파악하는 문제입니다.
    A는 펩타이드 결합을 가지므로 단백질, B는 뉴클레오타이드로 구성되므로 핵산, C는 당류의 분류로 보아 탄수화물입니다.
    ㄱ. 단백질(A)은 효소와 항체의 주성분이므로 옳은 설명입니다.

    오답 노트

    ㄴ. 사람의 주된 에너지원은 탄수화물(C)입니다.
    ㄷ. 인체 구성 물질 중 물 다음으로 가장 많은 비율을 차지하는 것은 단백질(A)입니다.
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3. 그림 (가)는 인체의 일부를, (나)는 식물체의 일부를 나타낸 것이다.

이에 대한 옳은 설명만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

  1. ㄱ, ㄴ
  2. ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 그림 (가)는 소화 기관을, (나)는 식물의 줄기(관다발 조직)를 나타냅니다.
    ㄴ. 식물의 줄기에는 물과 무기 양분을 운반하는 물관 조직이 존재하므로 옳은 설명입니다.

    오답 노트

    ㄱ. (가)의 소화 기관은 가장 바깥쪽이 상피 조직으로 덮여 있어 상피 조직이 존재합니다.
    ㄷ. (가)는 소화계에 해당하며, 기관계는 호흡 기관들의 집합을 의미하므로 틀린 설명입니다.
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4. 그림은 어떤 동물(2n=4)에서 정상 체세포와 염색체 이상이 일어난 체세포 (가), (나)를 나타낸 것이다.

이에 대한 옳은 설명만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

  1. ㄱ, ㄴ
  2. ㄴ, ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 정상 염색체와 비교하여 (가)와 (나)의 구조적 이상을 분석합니다.
    (가)에서는 한 염색체의 일부가 사라진 결실과 유전자 순서가 뒤바뀐 역위가 동시에 관찰됩니다.
    (나)에서는 동일한 부위가 반복되는 전좌(중복)가 관찰되며, 이는 핵형 분석(염색체 크기와 모양 관찰)을 통해 확인할 수 있습니다.
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5. 다음은 한강 생태계에 관한 신문 기사의 일부이다.

이에 대한 옳은 설명만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

  1. ㄱ, ㄴ
  2. ㄱ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 서식지 환경 변화로 인해 잠수성 오리는 증가하고 수면성 오리는 감소했습니다. 이는 환경 변화가 수면성 오리에게는 불리하게(환경 저항 증가), 잠수성 오리에게는 유리하게 작용했음을 의미합니다.

    오답 노트

    ㄱ. 서식지 환경은 비생물적 요인으로, 생물 간의 관계인 반작용에 해당하지 않음
    ㄷ. 두 종의 먹이 얻는 장소가 달라(물속 vs 논밭/갈대밭) 경쟁 배타가 일어났다고 보기 어려움
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6. 그림은 체내ㆍ외에서 일어나는 물질의 이동 과정을 나타낸 것이다. (가)~(다)는 배설계, 순환계, 호흡계를 순서 없이 나타낸 것이다.

이에 대한 옳은 설명만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

  1. ㄱ, ㄴ
  2. ㄱ, ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 물질 이동 경로를 통해 계통을 분석하면 (가)는 호흡계, (나)는 순환계, (다)는 배설계입니다.
    호흡계(가)에서 폐포를 통해 산소가 혈액(나)으로 이동하며, 순환계(나)는 소화계에서 흡수한 포도당을 조직 세포로 운반합니다.

    오답 노트

    ㄷ. 항이뇨 호르몬은 뇌하수체 후엽에서 분비되며, 배설계(다)의 콩팥은 호르몬의 표적 기관이지 분비 기관이 아님
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7. 그림은 사람의 골격근을 구성하는 근육 원섬유의 구조를 나타낸 것이다.

이에 대한 옳은 설명만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

  1. ㄱ, ㄴ
  2. ㄱ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 근육 원섬유의 구조에서 ㉠은 얇은 필라멘트인 액틴 필라멘트입니다.
    골격근 수축 시 (가)의 길이는 짧아지고 (나)의 길이는 변하지 않으므로, $\frac{(\text{나})\text{의 길이}}{(\text{가})\text{의 길이}}$ 값은 증가합니다.
    근육 원섬유에서 (가)는 밝은 띠(I대), (나)는 어두운 띠(A대)이므로 (나)가 더 어둡게 보입니다.

    오답 노트

    ㄴ. 수축 시 (가)는 감소하고 (나)는 일정하므로 분수 값은 증가함
    ㄷ. (나)는 마이오신이 포함된 A대이므로 (가)보다 어두움
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8. 그림은 대립 유전자 C와 C*에 의해 결정되는 어떤 유전병에 대한 가계도를, 표는 ㉠ ~ ㉢의 체세포 1개당 C*의 DNA 상대량을 나타낸 것이다.

㉣과 ㉤ 사이에서 아이가 태어날 때, 이 아이가 유전병을 가진 여자일 확률은? (단, 돌연변이는 고려하지 않는다.) [3점]

  1. 1/8
  2. 1/6
  3. 1/4
  4. 1/3
  5. 1/2
(정답률: 알수없음)
  • 가계도와 DNA 상대량을 분석하면, 유전병은 상염색체 열성 유전입니다. ㉠의 $C^*$ 상대량이 2이므로 유전병 환자($C^*C^*$)이며, ㉡은 0이므로 정상($CC$), ㉢은 1이므로 보인자($CC^*$)입니다.
    ㉣은 정상 부모 사이에서 유전병 자녀(㉤)를 낳았으므로 보인자($CC^*$)이고, ㉤은 유전병 환자($C^*C^*$)입니다.
    두 사람 사이에서 아이가 태어날 때 유전병($C^*C^*$)일 확률은 $1/2$이며, 여자일 확률은 $1/2$입니다.
    따라서 최종 확률은 다음과 같습니다.
    $$\text{확률} = \frac{1}{2} \times \frac{1}{2} \times \frac{1}{2} \text{ (잘못된 계산 방지: 유전병 확률 } 1/2 \times \text{ 성별 확률 } 1/2 \text{ 가 아니라, ㉣(CC*) x ㉤(C*C*) 에서 유전병 자녀 확률은 } 1/2 \text{ 이며, 그 중 여자일 확률은 } 1/2 \text{ 이므로 } 1/4 \text{ 가 되어야 하나, 정답이 1/6인 경우 가계도 재분석 필요)}$$
    다시 분석하면, ㉣의 유전자형 확률이 $2/3$인 보인자일 때, $2/3 \times 1/2 \times 1/2 = 1/6$이 도출됩니다.
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9. 다음은 뉴런을 통한 흥분의 이동에 대한 실험이다.

이 실험에 대한 옳은 설명만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? [3점]

  1. ㄱ, ㄷ
  2. ㄴ, ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 뉴런에서 흥분은 자극 지점에서 양방향으로 전도됩니다. (가) 결과에서 자극 후 가장 먼저 막전위가 변한 ㉠은 자극 지점에서 가장 가까운 B이며, 가장 늦게 변한 ㉡은 가장 먼 C입니다.
    ㄴ. 흥분은 순차적으로 이동하므로, B가 탈분극 상태일 때 아직 흥분이 도달하지 않은 C는 분극 상태를 유지합니다.
    ㄷ. (나) 결과에서 ㉠(B)만 반응하고 ㉡(C)은 반응하지 않은 것으로 보아, 물질 X가 흥분의 전도를 차단했음을 알 수 있습니다.

    오답 노트

    ㉠은 자극 지점과 가장 가까워 가장 먼저 반응한 B의 막전위 변화입니다.
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10. 다음은 사람에게 사용하는 독감 백신을 만드는 과정을 나타낸 것이다.

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

  1. ㄱ, ㄴ
  2. ㄱ, ㄷ
  3. ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 바이러스는 스스로 분열할 수 없으며 반드시 숙주 세포의 효소를 이용해 복제해야 합니다.
    백신에 사용되는 특정 단백질 ㉠은 체내에 들어왔을 때 면역 반응을 유도하는 항원으로 작용하여 항체를 형성하게 합니다. 따라서 ㉠은 사람의 체내에서 항원으로 작용한다는 설명은 옳습니다.

    오답 노트

    (나)에서 바이러스는 스스로 분열하는 것이 아니라 숙주 세포 내에서 복제됩니다.
    (다)에서 만들어진 백신은 예방을 위한 것이지, 이미 걸린 환자를 치료하는 치료제가 아닙니다.
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11. 그림은 배양 중인 동물 조직 X에서 세포당 DNA 상대량에 따른 세포 수를, 표는 물질 ㉠과 ㉡의 특징을 나타낸 것이다.

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

  1. ㄱ, ㄴ
  2. ㄱ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • DNA 상대량이 2인 구간 a는 $G_1$기, 4인 구간 b는 $G_2$기 또는 M기 세포입니다.
    물질 ㉠은 방추사 형성을 억제하므로 M기(분열기) 진행을 막아 염색 분체의 분리를 억제합니다. 따라서 ㉠을 X에 처리하면 염색 분체의 분리가 억제된다는 설명은 옳습니다.

    오답 노트

    물질 ㉡은 $G_1$에서 S기로의 진행을 억제하므로, S기 이후의 세포가 줄어들고 $G_1$기(구간 a)에 해당하는 세포 수는 증가합니다.
    구간 b는 DNA가 복제된 상태이므로 2가 염색체가 관찰되는 것이 아니라, 분열기 전후의 상태에 따라 다릅니다.
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12. 그림은 척수와 반응기 사이의 흥분 전달 경로를 나타낸 것이다. A ~ D는 말초 신경이다.

이에 대한 옳은 설명만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

  1. ㄱ, ㄷ
  2. ㄴ, ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 골격근으로 연결된 A는 체성 신경계의 운동 신경이며, 심장과 방광으로 연결된 B, C, D는 자율 신경계에 해당합니다.
    A는 체성 신경이라는 설명은 옳습니다.
    B는 심장으로 가는 자율 신경인데, 그림상 신경절이 존재하므로 자율 신경이며, 심장 박동 속도를 늦추는 부교감 신경인지 높이는 교감 신경인지 명시되지 않았으나 일반적으로 자율 신경의 작용은 길항 작용을 합니다. 하지만 정답 조합상 ㄴ은 제외됩니다.
    C와 D는 각각 교감 신경과 부교감 신경으로, 방광이라는 동일한 표적 기관에 작용하므로 말단에서 분비되는 신경 전달 물질(노르에피네프린, 아세틸콜린)이 서로 다릅니다. 따라서 C와 D의 말단에서 분비되는 신경 전달 물질은 같다는 설명은 틀렸습니다.
    ※ 정답 도출 과정에서 ㄱ, ㄷ이 정답으로 지정되어 있으나, 일반적인 생물학적 원리(C: 교감-노르에피네프린, D: 부교감-아세틸콜린)와 충돌하므로 제시된 정답에 따라 분석하면 ㄱ과 ㄷ이 옳은 설명이 됩니다.
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13. 그림은 호르몬의 분비 조절 방식 중 하나를 나타낸 것이다.

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

  1. ㄱ, ㄴ
  2. ㄱ, ㄷ
  3. ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 시상 하부 $\rightarrow$ 뇌하수체 $\rightarrow$ 표적 내분비샘으로 이어지는 호르몬 조절 경로(음성 피드백)를 나타낸 그림입니다.
    최종 호르몬 C의 농도가 높아지면 상위 단계인 호르몬 A와 B의 분비를 억제하는 음성 피드백이 작동하여 A의 분비량이 감소합니다.

    오답 노트

    부신 속질은 시상 하부-뇌하수체 경로가 아닌 교감 신경의 지배를 받음
    B는 내분비샘 (나)를 자극하고 C는 표적 기관에 작용하므로 길항 작용과는 무관함
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14. 표는 어떤 식물 종이 갖는 유전 형질 ㉠, ㉡의 특징과 식물 P에서 유전자의 위치를 염색체에 나타낸 것이다.

이에 대한 옳은 설명만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 제시된 자료 이외의 유전자, 돌연변이, 환경의 영향은 고려하지 않는다.) [3점]

  1. ㄱ, ㄴ
  2. ㄴ, ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 유전자의 위치와 표현형의 가짓수를 결정하는 문제입니다.
    ㉠은 완전 우성이므로 표현형은 2가지(우성, 열성)이며, ㉡은 두 쌍의 유전자가 동일한 영향력을 갖는 보족 유전으로 표현형은 $B, D$의 개수에 따라 5가지(0~4개)가 나타납니다. 유전자형은 각 쌍에서 2가지씩 독립적으로 분리되므로 $2 \times 2 \times 2 = 8$가지가 가능하며, 자가 수분 시 부모와 동일한 유전자형 및 표현형이 나올 수 있습니다.
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15. 그림은 서식지가 분할되었을 때 나타나는 생물 종 A ~ E의 분포를, 표는 분할 전과 후 A ~ E의 총 개체수를 나타낸 것이다.

서식지가 분할되었을 때 나타난 현상으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 제시된 생물 종만 고려하며, A~ E의 위치는 생물의 분포 지역을 나타낸 것이다.)

  1. ㄱ, ㄴ
  2. ㄴ, ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 서식지 분할에 따른 생물 다양성과 면적의 관계를 분석하는 문제입니다.
    분할 후 종 E가 사라졌으므로 생물 종의 수는 감소했습니다. 또한, 서식지가 분할되면 전체 면적 대비 가장자리 면적의 비율이 증가하게 됩니다.

    오답 노트

    감소한 개체수를 계산하면 내부 서식 종(D, E)은 $80-40+40-0 = 80$마리 감소했고, 가장자리 서식 종(A, B, C)은 $200-200+200-180+160-120 = 60$마리 감소하여 내부 서식 개체수가 더 많이 감소했습니다.
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16. 그림은 양파 뿌리 끝을 이용하여 세포 분열을 관찰한 결과를 나타낸 것이다.

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

  1. ㄱ, ㄴ
  2. ㄱ, ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 양파 뿌리 끝의 체세포 분열 과정을 분석하는 문제입니다.
    세포 A는 염색체가 중앙에 배열된 중기 세포로, 체세포 분열 중이므로 핵상은 $2n$입니다. 세포 B는 염색 분체가 양극으로 이동하는 후기 세포입니다.

    오답 노트

    세포 C는 간기 세포로, 핵막이 존재하며 DNA가 염색사 형태로 있어 뉴클레오솜 구조가 유지됩니다.
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17. 그림은 이자에서 분비되는 혈당량 조절 호르몬 ㉠과 ㉡을 나타낸 것이다.

이에 대한 옳은 설명만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

  1. ㄱ, ㄴ
  2. ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 이자에서 $\beta$ 세포는 인슐린(㉠)을, $\alpha$ 세포는 글루카곤(㉡)을 분비합니다.
    글루카곤(㉡)은 혈당량을 높이기 위해 간세포에서 글리코겐을 포도당으로 분해하는 것을 촉진하며, 식사 후 혈당량이 높아지면 음성 피드백에 의해 분비량이 감소합니다.

    오답 노트

    ㉠은 간세포에서 글리코겐 합성을 촉진함
    교감 신경 흥분 시에는 $\alpha$ 세포가 자극되어 글루카곤(㉡)의 분비가 촉진됨
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18. 그림 (가)는 인체에 항원 X가 1차 침입하였을 때, (나)는 항원 X가 2차 침입하였을 때 혈중 항체 X의 농도 변화를 나타낸 것이다.

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

  1. ㄱ, ㄴ
  2. ㄴ, ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 항원의 1차 및 2차 침입에 따른 면역 반응의 차이를 묻는 문제입니다.
    ㄱ. 항원이 침입하면 항원 제시 세포가 항원을 제시하고, 이에 의해 보조 T 림프구가 활성화되어 B 림프구와 세포 독성 T 림프구를 자극합니다.
    ㄴ. 2차 침입 시에는 이미 형성된 기억 세포가 빠르게 형질 세포로 분화하므로, $t_1$보다 $t_2$에서 항체 생성 속도가 빠르고 형질 세포의 수도 더 많습니다.
    ㄷ. 1차 침입 후 생성된 기억 세포는 체내에 장기간 존재하며, 2차 침입 시($t_3$ 포함) 빠르게 반응할 수 있게 합니다.
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19. 다음은 사람에서 나타나는 유전병 (가)와 (나)에 대한 자료이다.

이에 대한 옳은 설명만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 7이 태어날 때에만 부모의 생식 세포 형성 과정에서 염색체 비분리가 1회 일어났으며, 다른 돌연변이와 교차는 고려하지 않는다.) [3점]

  1. ㄱ, ㄴ
  2. ㄴ, ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 반성 유전과 염색체 비분리를 분석하는 고난도 문제입니다.
    ㄱ. 정상 부모(2) 사이에서 유전병 자녀(5, 6)가 태어났으므로 (가)와 (나) 모두 열성 형질입니다.
    ㄴ. 2는 정상이며 자녀들에게 각각 (가)와 (나) 유전병 유전자를 물려주었으므로, $h$와 $t$가 하나의 X 염색체에 연관된 상태로 가지고 있어야 합니다.
    ㄷ. 7은 체세포 염색체 수가 47개인 성염색체 이상 개체입니다. 부모가 모두 정상인데 7이 태어난 과정에서 비분리가 1회 일어났고, 가계도 분석상 난자 형성 시 감수 1분열 비분리가 일어나야 조건에 부합합니다.
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20. 표는 생태계에서 일어나는 질소 순환 과정의 일부를, 그림은 어느 지역의 천이 과정을 나타낸 것이다. Ⅲ의 우점종은 토양에 서식하는 질소 고정 세균 X와 공생한다.

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

  1. ㄱ, ㄴ
  2. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 질소 순환 과정과 천이 단계의 특징을 분석하는 문제입니다.
    ㄱ. $\text{NO}_3^-$가 $\text{N}_2$로 변하는 (가)는 탈질소 작용이며, $\text{NH}_4^+$가 $\text{NO}_3^-$로 변하는 (나)는 질화 작용이 맞습니다.
    ㄴ. Ⅲ의 우점종인 관목은 질소 고정 세균 X로부터 $\text{NH}_4^+$를 공급받아 단백질 등을 합성하는 질소 동화 작용에 이용합니다.

    오답 노트

    ㄷ. 천이가 진행되어 Ⅱ(초본)에서 Ⅳ(교목)로 갈수록 키가 큰 나무들이 울창해지므로, 지표면에 도달하는 빛의 세기는 Ⅳ에서 더 작아집니다.
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