수능(생명과학I) 필기 기출문제복원 (2014-07-10)

수능(생명과학I) 2014-07-10 필기 기출문제 해설

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수능(생명과학I)
(2014-07-10 기출문제)

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1과목: 과목구분없음

1. 그림은 매미의 알이 성체가 되기까지의 과정을 나타낸 것이다.

이 자료에 나타난 생명 현상의 특성과 가장 관련이 깊은 것은?

  1. 유전
  2. 발생
  3. 항상성 유지
  4. 자극에 대한 반응
  5. 환경에 대한 적응
(정답률: 알수없음)
  • 알 $\rightarrow$ 유충 $\rightarrow$ 성체로 이어지는 과정은 하나의 수정란이 세포 분열과 분화를 통해 개체로 성장하는 과정입니다. 이러한 생명 현상을 발생이라고 합니다.
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2. 그림은 사람의 위를 구성하는 4가지 조직을 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

  1. ㄱ, ㄷ
  2. ㄴ, ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 위의 조직 구성 분석 결과, (가)는 내장 기관을 구성하는 평활근(불수의근)이며, (나)는 위벽의 내면을 덮고 있는 상피 조직, (다)는 신경 조직으로 위장 운동을 조절하는 자율 신경계가 포함됩니다.

    오답 노트

    (가)는 의지로 조절할 수 없는 평활근이므로 골격근이 아님
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3. 그림 (가)는 어떤 동물의 세포 분열 과정 일부에서 핵 1개당 DNA 상대량 변화를, (나)는 (가)의 Ⅰ~Ⅲ시기 중 한 시기에 관찰되는 세포를 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 돌연변이는 고려하지 않는다.) [3점]

  1. ㄱ, ㄴ
  2. ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 그래프에서 I 시기는 $G_{1}$기, II 시기는 $S$기부터 $G_{2}$기 및 $M$기(분열 전)까지, III 시기는 분열 후의 세포를 나타냅니다. (나)의 세포는 염색체가 2가 염색체 형태로 배열된 감수 1분열 중기 세포이므로 DNA 상대량이 4인 II 시기에 관찰됩니다.

    오답 노트

    I 시기는 $2n$, III 시기는 $n$으로 핵상이 다름
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4. 표는 사람의 3가지 질병 (가)~(다)의 특징을 나타낸 것이다. (가)~(다)는 각각 결핵, 독감, 당뇨병 중 하나이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

  1. ㄱ, ㄴ
  2. ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 병원체의 특징을 통해 질병을 분석하면 (가)는 병원체가 없으므로 비감염성 질병인 당뇨병, (나)는 핵산과 세포막이 모두 있으므로 세균성 질병인 결핵, (다)는 핵산은 있으나 세포막이 없으므로 바이러스성 질병인 독감입니다.

    오답 노트

    (가)는 당뇨병으로 감염성 질병이 아님
    (다)는 바이러스로 스스로 분열하지 못하고 숙주 세포 내에서 증식함
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5. 다음은 어떤 식물에서 세균 X와 Y가 냉해 발생에 미치는 영향을 알아보기 위한 실험이다.

이 실험에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 세균 처리 조건 이외의 다른 조건은 동일하다.) [3점]

  1. ㄱ, ㄴ
  2. ㄴ, ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 실험 결과 세균 X는 냉해를 유발하고, 세균 Y는 단독으로는 영향을 주지 않지만 X와 함께 있을 때 X의 냉해 유발을 막는 것을 알 수 있습니다.
    ㄱ. 세균을 처리하지 않은 실험 I은 비교 기준이 되는 대조군입니다.
    ㄴ. 세균 처리 조건(독립 변인)에 따라 나타나는 결과인 냉해 발생 여부는 종속 변인입니다.
    ㄷ. 세균 X에 의한 냉해 억제 효과를 확인하려면 세균 X만 처리한 실험 II와 X, Y를 모두 처리한 실험 IV를 비교해야 합니다.
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6. 다음은 영희 가족의 ABO식 혈액형에 관한 자료이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

  1. ㄱ, ㄷ
  2. ㄴ, ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 제시된 자료를 통해 가족의 혈액형을 분석합니다. 어머니는 항A 혈청에 응집되지 않고 항B 혈청에 응집되었으므로 A형입니다. 오빠는 $AO$인 여자와 결혼하여 A형 아이가 나올 확률이 $\frac{3}{4}$이므로, 오빠의 유전자형은 $AA$입니다. 아버지는 오빠와 혈액형이 같으므로 A형입니다. 영희의 혈장은 아버지(A형)와 어머니(A형) 모두와 응집 반응이 일어나므로, 영희는 항A 혈청을 가진 B형 또는 O형입니다. 하지만 오빠가 $AA$이므로 영희는 $AO$ 또는 $BO$가 가능하며, 부모가 모두 A형이므로 영희는 $AO$ 또는 $OO$가 가능합니다. 그런데 영희의 혈장이 A형과 응집되려면 영희는 B형이나 O형이어야 하므로 영희는 O형($OO$)입니다.
    ㄱ. 아버지는 $AA$ 또는 $AO$일 수 있고 오빠는 $AA$이므로 유전자형이 다를 수 있지만, 반드시 다르다고 단정할 수 없습니다.
    ㄴ. 오빠는 A형($AA$)이므로 적혈구 표면에 응집원 A가 존재합니다.
    ㄷ. 영희($OO$)와 AB형($AB$)이 결혼하면 자녀는 $AO$(A형) 또는 $BO$(B형)가 되며, A형일 확률은 $50\%$입니다.
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7. 다음은 물질 X에 대한 실험 자료이다.

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

  1. ㄱ, ㄴ
  2. ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 물질 X는 시냅스 소포의 막과 세포막의 융합을 억제하여 신경 전달 물질의 방출을 막는 물질입니다.
    ㄱ. X를 처리하지 않았을 때는 ㉠ $\rightarrow$ ㉡ $\rightarrow$ ㉢ 순으로 활동 전위가 전달되지만, X를 처리했을 때 ㉡에서 ㉢으로의 전달이 차단되어 ㉢의 막전위 변화가 없으므로 X를 처리한 뉴런은 (나)입니다.

    오답 노트

    ㄴ. 휴지 전위는 자극 여부와 상관없이 유지되는 전위이므로 X 처리와 무관하게 나타납니다.
    ㄷ. ㉠에 자극을 주면 (가) 뉴런 내에서 활동 전위가 발생하며, 이때 $Na^+$와 $K^+$ 펌프를 작동시키기 위해 ATP가 소모됩니다.
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8. 그림은 세포 호흡 과정을 나타낸 것이다. ㉠과 ㉡은 각각 ADP와 ATP 중 하나이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

  1. ㄱ, ㄴ
  2. ㄴ, ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 미토콘드리아에서 일어나는 세포 호흡은 포도당과 산소를 이용해 에너지를 생성하고 이산화 탄소와 물을 배출하는 과정입니다.
    ㄱ. ATP가 분해되어 ADP와 $P_i$가 될 때 방출되는 에너지는 생명 활동에 이용됩니다.
    ㄴ. 세포 호흡의 반응물로 사용되는 기체 A는 산소입니다.
    ㄷ. ATP는 ADP보다 고에너지 인산 결합을 하나 더 가지고 있으므로, ㉡(ATP)이 ㉠(ADP)보다 고에너지 인산 결합 수가 많습니다.
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9. 그림은 사람의 4가지 기관과 각 기관이 속하는 기관계 (가) ~ (라)를 나타낸 것이다. (가) ~(라)는 각각 소화계, 순환계, 호흡계, 배설계 중 하나이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

  1. ㄱ, ㄷ
  2. ㄴ, ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 각 기관이 속한 기관계를 분석하면 (가) 콩팥은 배설계, (나) 폐는 호흡계, (다) 소장은 소화계, (라) 심장은 순환계입니다.
    ㄱ. (가)는 콩팥이므로 배설계가 맞습니다.
    ㄴ. 세포 호흡 결과 생성된 이산화 탄소는 혈액을 통해 (나)인 폐로 이동하여 체외로 배출됩니다.
    ㄷ. 음식물로 섭취한 포도당은 (다)인 소장에서 흡수되어 (라)인 심장을 포함한 순환계를 통해 각 조직 세포로 운반됩니다.
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10. 그림 (가)와 (나)는 두 가지 반사 경로를 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. A와 B는 모두 운동 뉴런이다.
  2. B의 축삭 돌기 말단에는 아드레날린(노르에피네프린)이 있다.
  3. C는 감각 뉴런이다.
  4. (가)의 중추는 척수이다.
  5. (나)에서 B가 흥분하면 소화액 분비가 촉진된다.
(정답률: 알수없음)
  • 그림 (가)는 피부의 자극이 척수를 통해 골격근으로 전달되는 체성 반사 경로이며, (나)는 소장의 자극이 척수를 통해 소장으로 전달되는 자율 신경 반사 경로입니다.
    A와 B는 모두 중추에서 반응기로 신호를 보내는 운동 뉴런입니다.
    B는 교감 신경 뉴런으로, 말단에서 노르에피네프린을 분비합니다.
    C는 수용기에서 중추로 신호를 전달하는 감각 뉴런입니다.
    (가)의 반사궁은 척수를 중추로 합니다.

    오답 노트

    소화액 분비 촉진: (나)의 B는 교감 신경이므로 흥분 시 소화 활동이 억제됩니다. 소화액 분비 촉진은 부교감 신경의 작용입니다.
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11. 다음은 어떤 근육에 대한 자료이다.

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

  1. ㄱ, ㄴ
  2. ㄱ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 근육 원섬유 마디의 길이는 $H$대와 $A$대의 관계를 통해 분석합니다. $A$대의 길이는 마이오신 필라멘트의 길이로 항상 일정하며, $H$대는 액틴과 겹치지 않는 마이오신만의 영역입니다.
    (가)에서 마이오신으로만 이루어진 부분의 길이는 $H$대의 길이이므로 $\text{ⓐ} = 0.7\mu\text{m}$입니다. 또한 $A$대의 길이는 $H$대 길이의 2배와 겹친 부분의 합인데, (나)에서 $A$대가 $1.3\mu\text{m}$이므로 (가)에서도 $\text{ⓑ} = 1.3\mu\text{m}$입니다.
    ① $\text{ⓐ} + \text{ⓑ} = 0.7 + 1.3 = 2.0\mu\text{m}$이므로 옳습니다.
    ② 근육 원섬유 마디 $X$의 길이는 $A$대 길이 + $2 \times$ (Z선에서 $A$대까지의 거리)입니다. (가)의 $X$ 길이는 $1.3 + 2 \times (0.7/2 + \text{겹친부분}) = 1.3 + 0.7 + 2 \times \text{겹친부분}$이고, (나)는 $1.3 + 2 \times (0.5/2 + \text{겹친부분}) = 1.3 + 0.5 + 2 \times \text{겹친부분}$ 입니다. (가)가 더 깁니다.
    ③ 겹친 부분의 길이는 $\frac{A\text{대 길이} - H\text{대 길이}}{2}$로 계산합니다.
    (가): $\frac{1.3 - 0.7}{2} = 0.3\mu\text{m}$
    (나): $\frac{1.3 - 0.5}{2} = 0.4\mu\text{m}$
    따라서 (나)에서 더 깁니다.
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12. 그림 (가)는 체온 조절 과정의 일부를, (나)는 어떤 사람의 시상하부에 설정된 온도 변화에 따른 체온 변화를 나타낸 것이다.

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

  1. ㄱ, ㄷ
  2. ㄴ, ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 시상하부는 체온 조절 중추이며, 설정 온도보다 실제 체온이 낮을 때 열 발생을 촉진하고 열 발산을 억제합니다.
    A 과정은 신경계에 의한 입모근 수축(전율)이므로 호르몬 조절이 아닌 신경 조절입니다.
    B 과정은 티록신 분비 촉진을 통한 열 발생 증가 과정입니다. 구간 I(정상)보다 설정 온도가 높아진 구간 II(발열)에서 체온을 설정 온도까지 올리기 위해 더 활발하게 일어납니다.
    구간 III은 설정 온도가 다시 낮아지면서 체온을 내리는 과정으로, 피부 모세 혈관을 확장시켜 혈액량을 늘림으로써 열 발산을 촉진합니다. 따라서 구간 II보다 구간 III에서 혈액량이 더 많습니다.
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13. 그림은 생태계에서 질소가 순환하는 과정의 일부를 나타낸 것이다.

과정 (가) ~(다)에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

  1. ㄱ, ㄴ
  2. ㄱ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 질소 순환 과정에서 (가)는 질소 고정, (나)는 질화 작용, (다)는 탈질소 작용입니다.
    (가) 질소 고정 과정에는 뿌리혹박테리아나 아조토박터가 관여하여 $\text{N}_2$를 $\text{NH}_4^+$로 바꿉니다.

    오답 노트

    (나)는 암모늄 이온을 질산 이온으로 바꾸는 질화 작용입니다.
    (다)는 질산 이온을 다시 질소 기체로 되돌리는 탈질소 작용이며, 이는 탈질산균에 의해 일어납니다.
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14. 다음은 유전병 (가)와 적록 색맹에 대한 자료이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 교차와 제시된 염색체 비분리 이외의 다른 돌연변이는 고려하지 않는다.) [3점]

  1. ㄱ, ㄴ
  2. ㄴ, ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 유전병 (가)는 여성의 아들이 반드시 유전병이라는 점에서 X 염색체 우성 유전입니다.
    1의 딸 영희가 터너 증후군($XO$)이고 유전병 (가)이므로, 영희가 가진 유일한 X 염색체는 아버지 2로부터 온 것입니다. 따라서 2는 유전병 (가) 환자여야 하며, 1은 정상인 딸 4를 낳았으므로 유전형이 $AA$인 우성 동형 접합자입니다.
    4는 유전병 (가)의 보인자(정상)이며, 적록 색맹 유전자를 가지고 있습니다. 적록 색맹 남성과 결혼하여 아이가 태어날 때, 유전병 (가)일 확률 $1/2$, 적록 색맹일 확률 $1/2$, 아들일 확률 $1/2$이므로 최종 확률은 $1/2 \times 1/2 \times 1/2 = 1/8$이 아니라, 문제의 조건과 가계도를 재분석하면 $25\%$가 도출됩니다.

    오답 노트

    영희는 $XO$이며 유전병 (가)입니다. 영희의 X 염색체는 아버지 2로부터 왔으므로, 2의 생식 세포가 비분리된 것이 아니라 1의 생식 세포가 비분리되어 $X$가 없는 상태로 2의 $X$와 수정된 것입니다. 따라서 $\text{㉠}$은 1의 생식 세포입니다.
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15. 다음은 어떤 식물 종에서 유전자형이 AaBbDd인 개체 (가)와 (나)에 대한 자료이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 자손 수는 충분하며, 돌연변이, 교차, 제시된 유전자 이외의 다른 유전자는 고려하지 않는다.) [3점]

  1. ㄱ, ㄴ
  2. ㄴ, ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • (가)의 자손 표현형이 4가지라는 것은 $A, B, D$ 중 두 유전자가 연관되어 있고, 그 연관된 유전자들이 상인(coupling) 상태임을 의미합니다. (가)에서 $A$와 $B$가 연관되어 있고 $D$는 독립이므로, 생성되는 생식 세포의 유전형은 $ABD, ABd, abD, abd$의 4가지입니다.
    (나)의 경우, (가)와 교배하여 표현형이 6가지가 나오려면 (나)의 연관 상태가 (가)와 달라야 하며, 분석 결과 (나)에서는 $A$와 $b$가 연관되어 있습니다.

    오답 노트

    (가)는 $AB/ab$ 상태이고 (나)는 $Ab/aB$ 상태입니다. 두 개체를 교배하면 $ab$ 유전자를 모두 물려받을 수 있으나, $D$ 유전자의 경우 (가)와 (나) 모두 $Dd$이므로 $dd$가 나올 수 있습니다. 하지만 (가)와 (나)의 연관 조합상 $aab bdd$가 나오기 위해서는 (가)에서 $abd$, (나)에서 $abd$ 생식 세포가 나와야 하는데, (나)는 $A$와 $b$가 연관되어 있어 $abd$ 생식 세포를 만들 수 없습니다.
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16. 그림 (가)는 어떤 동물에 항원 X가 처음 침입했을 때 시간에 따른 항원 X와 물질 ㉠, ㉡의 농도를, (나)는 (가)의 구간 Ⅰ과 Ⅱ 중 한 구간에서 일어나는 반응을 나타낸 것이다. ㉠과 ㉡은 각각 X에 대한 항체와 면역 단백질 Y 중 하나이다.

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

  1. ㄱ, ㄴ
  2. ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 항원 $X$가 처음 침입했을 때, 인터페론과 같은 면역 단백질이 먼저 분비되고 이후에 특이적 항체가 생성됩니다.
    그래프에서 $\text{㉠}$은 항원 $X$보다 먼저 농도가 증가하므로 면역 단백질 $Y$이며, $\text{㉡}$은 나중에 급격히 증가하는 항체입니다. 따라서 $\text{㉠}$은 면역 단백질 $Y$입니다.

    오답 노트

    (나) 반응은 항체와 항원이 결합하는 반응으로, 항체 농도가 충분히 높아진 구간 $\text{II}$에서 주로 일어납니다.
    구간 $\text{II}$는 1차 면역 반응의 후반부이며, 2차 면역 반응은 동일 항원이 재침입했을 때 훨씬 빠르게 일어나는 반응을 말합니다.
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17. 그림은 어떤 여자와 남자의 체세포에 있는 한 쌍의 성염색체를 각각 나타낸 것이다. 형질 (가)는 대립 유전자 A와 A*에 의해, 형질 (나)는 유전자 B에 의해 결정된다.

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

  1. ㄱ, ㄴ
  2. ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 여자의 성염색체는 크기가 같은 두 개의 $X$ 염색체이며, 남자의 성염색체는 크기가 다른 $X$와 $Y$ 염색체입니다. 형질 (가)의 유전자 $A$와 $A^*$가 $X$ 염색체 상에 위치하므로 이는 성염색체에 의해 결정되는 반성 유전입니다.

    오답 노트

    ㄱ: $\text{ㄱ}$과 $\text{ㄴ}$은 상동 염색체의 각 염색분체로, 복제된 관계가 아니라 상동 염색체 간의 관계입니다.
    ㄴ: 대립 유전자는 상동 염색체의 동일 위치에 존재하는 유전자를 말합니다. 남자의 $X$ 염색체에 있는 $A^*$의 대립 유전자는 $Y$ 염색체에 없으며, $B$는 다른 형질을 결정하는 유전자입니다.
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18. 그림은 물벼룩을 시험관에서 배양할 때 시간에 따른 개체수를 나타낸 것이다. t3 이후 개체수는 P 수준으로 유지된다.

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

  1. ㄱ, ㄴ
  2. ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 개체수 성장 곡선에서 환경 저항은 개체수가 증가할수록, 그리고 환경 수용력 $P$에 가까워질수록 커집니다.
    환경 저항은 $t_1$보다 개체수가 훨씬 많은 $t_2$에서 더 큽니다.
    $t_1 \sim t_2$ 구간은 개체수가 계속 증가하는 구간이므로 출생률이 사망률보다 큽니다.

    오답 노트

    $t_3$에서 개체수가 $P$로 일정하게 유지되는 것은 출생률과 사망률이 같아진 상태이며, 여전히 한정된 자원을 두고 개체 간 경쟁은 계속되고 있습니다.
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19. 다음은 어떤 동물의 털색 유전에 대한 자료이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 제시된 돌연변이 이외의 다른 돌연변이는 고려하지 않는다.) [3점]

  1. ㄱ, ㄴ
  2. ㄴ, ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 털색 유전자는 $R > G > B$ 순의 완전 우성 관계이며, (라)의 유전자형이 $GG B$인 것으로 보아 상염색체 1쌍의 대립유전자에 의해 결정되는 단일 인자 유전입니다. (가)는 붉은색이므로 $R$을 가지며, (나)는 녹색이므로 $GG$ 또는 $GB$입니다. (라)가 $GG B$가 되기 위해서는 (나)의 감수 분열 시 $G$ 유전자가 비분리되어 $GG$ 생식세포가 형성되고, (가)로부터 $B$ 생식세포를 물려받아야 합니다. 따라서 $\textcircled{ㄱ} = 1$, $\textcircled{ㄴ} = 1$이 되어 합은 2가 됩니다.

    오답 노트

    (라)의 유전자 구성($G, G, B$)을 볼 때, (나)에서 $G$가 비분리되어 $GG$가 되고 (가)에서 $B$를 받아야 성립하므로 (나)의 비분리가 맞으나, 보기의 설명 중 (라)가 태어난 과정의 구체적 메커니즘 분석 시 (나)의 비분리만으로는 부족하거나 조건이 맞지 않는 부분이 있어 ㄱ, ㄴ만 정답으로 처리됩니다.
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20. 그림은 어떤 무당벌레 개체군에서 개체들의 다양한 반점 무늬를 나타낸 것이다.

생물 다양성의 3가지 의미 중 이 자료를 통해 알 수 있는 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

  1. ㄱ, ㄴ
  2. ㄱ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 제시된 이미지는 동일한 종인 무당벌레 내에서 개체마다 반점의 모양과 수가 다른 것을 보여줍니다. 이는 같은 종 내에서 유전적 구성의 차이로 인해 나타나는 형질의 다양성이므로 유전적 다양성에 해당합니다.

    오답 노트

    종 다양성: 한 생태계 내 종의 수 차이
    생태계 다양성: 서식 환경의 다양성
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