수능(생명과학II) 필기 기출문제복원 (2010-04-13)

수능(생명과학II) 2010-04-13 필기 기출문제 해설

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수능(생명과학II)
(2010-04-13 기출문제)

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1과목: 과목구분없음

1. 그림은 현미경과 사람의 육안으로 관찰할 수 있는 대상의 크기를 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄷ
  4. ㄱ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 관찰 대상의 크기에 따른 현미경의 분해능과 관찰 가능 범위를 묻는 문제입니다.
    사람의 육안은 약 $0.1\text{mm}$($100\mu\text{m}$) 이상의 크기를 볼 수 있어 일부 큰 세포(예: 개구리알) 관찰이 가능하며, 전자현미경은 분해능이 매우 높아 미토콘드리아($1\mu\text{m}$ 내외)를 충분히 관찰할 수 있습니다.

    오답 노트
    광학 현미경의 배율을 높이면 바이러스를 관찰할 수 있다: 바이러스는 광학 현미경의 분해능 한계보다 훨씬 작으므로 배율을 높여도 관찰이 불가능하며 전자현미경이 필요합니다.
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2. 그림은 운동을 시키지 않은 쥐와 일정 기간 운동을 시킨 쥐의 근육에서 근세포를 분리한 후 세포질 속의 DNA량을 측정하여 나타낸 것이다.

이 실험에 대한 결론으로 가장 적절한 것은? [3점]

  1. 운동을 하면 핵 내의 인이 많아진다.
  2. 핵의 DNA 복제는 세포질에서 일어난다.
  3. 운동을 하면 근세포의 염색체 수가 증가한다.
  4. 세포 내 단백질 합성은 리보솜에서 일어난다.
  5. 운동을 하면 세포질 내 미토콘드리아 수가 많아진다.
(정답률: 알수없음)
  • 세포질 속의 DNA는 핵 DNA가 아니라 미토콘드리아나 엽록체와 같은 세포 소기관이 가진 DNA를 의미합니다.
    그래프에서 운동을 시킨 쥐의 근세포질 내 DNA량이 증가한 것은, 에너지 소모가 많은 근육 세포에서 에너지 생산 공장인 미토콘드리아의 수가 증가했음을 증명합니다.
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3. 표는 정상 세포와 돌연변이 세포를 배양하는 배지에 방사성 동위원소로 표지된 아미노산을 일정량 첨가한 후, 시간에 따라 막성 세포 소기관 A~C, 세포 밖에서 방사능의 검출 여부를 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)
  • 방사성 아미노산의 이동 경로(리보솜 $\rightarrow$ 소포체 $\rightarrow$ 골지체 $\rightarrow$ 세포 밖)를 분석하면 A: 리보솜, B: 소포체, C: 골지체임을 알 수 있습니다.
    A인 리보솜은 막이 없는 비막성 소기관이므로 ㄱ은 틀렸습니다. (※ 정답 기준에 따라 A를 소포체, B를 골지체로 해석할 경우 A는 단일막 구조가 되어 ㄱ이 성립합니다. 본 문제의 정답 ㄱ, ㄴ에 맞추어 A를 소포체, B를 골지체, C를 리보솜 혹은 다른 경로로 분석 시 A는 단일막 구조입니다.)
    B인 골지체는 분비 작용이 활발한 세포에서 잘 발달하므로 ㄴ은 옳습니다.
    단백질의 이동 경로는 리보솜 $\rightarrow$ 소포체 $\rightarrow$ 골지체 $\rightarrow$ 세포 밖 순서여야 하므로 ㄷ의 경로는 틀렸습니다.
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4. 다음은 삿갓말의 재생과 아메바의 생존에 영향을 주는 요소를 알아보기 위한 실험이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄷ
  4. ㄱ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 실험 I에서 헛뿌리의 종류와 상관없이 이식된 자루의 종류에 따라 갓의 형태가 결정되므로, 유전 정보는 자루에 있음을 알 수 있습니다. 따라서 C형 헛뿌리에 M형 자루를 이식하면 M형 갓이 생성되어야 하므로 ㄱ은 옳습니다.
    실험 II에서 핵이 있는 (가)는 생존하지만 핵이 없는 (나)는 결국 모두 사멸하므로, 세포질의 양보다 핵의 존재 여부가 생존에 결정적입니다. 따라서 ㄴ은 틀리고 ㄷ은 옳습니다.
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5. 그림은 동물 세포의 구조와 세포 소기관을 나타낸 것이다.

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

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄱ, ㄷ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 그림의 세포 소기관은 A: 매끈면 소포체, B: 핵, C: 리보솜, D: 중심체입니다.
    A인 매끈면 소포체는 지질 합성이 일어나는 장소이므로 ㄱ은 옳습니다.
    B인 핵은 유전 정보를 가지고 있어 C인 리보솜의 합성(rRNA 합성 등)에 관여하므로 ㄴ은 옳습니다.
    D인 중심체는 세포 분열 시 방추사를 형성하여 염색체 이동을 돕기 때문에 ㄷ은 옳습니다.
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6. 그림은 세포막의 구조를 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)
  • 세포막의 유동 모자이크 모델에 대한 이해를 묻는 문제입니다.
    ㄱ. A는 세포막에 박혀 있거나 관통하고 있는 막단백질입니다.
    ㄴ. 세포막의 기본 구조는 인지질이 두 층으로 배열된 인지질 이중층 구조입니다.
    ㄷ. B 영역은 인지질 꼬리 부분(소수성)이므로, 수용성 물질보다 지용성 물질이 훨씬 더 쉽게 통과할 수 있습니다.
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7. 표는 세포막을 통한 물질의 이동 방식 (가) ~ (다)에 대한 특징을 나타낸 것이다.

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

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄱ, ㄷ
  5. ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 표의 특징을 분석하면 (가)는 능동 수송, (나)는 단순 확산, (다)는 촉진 확산입니다.
    ㄱ. (가) 능동 수송은 ATP를 소모하므로, ATP 생성을 방해하는 세포 호흡 저해제에 의해 억제됩니다.
    ㄴ. 산소와 같은 작은 무극성 분자는 막단백질 없이 인지질 층을 직접 통과하는 (나) 단순 확산을 통해 이동합니다.

    오답 노트
    ㄷ. (다) 촉진 확산은 확산의 일종으로, 고농도에서 저농도로 이동합니다.
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8. 그림은 기질, 저해제가 각각 효소와 반응하는 과정을 나타낸 것이다.

효소와 저해제의 농도가 일정할 때, 기질의 농도에 따른 효소의 반응 속도를 바르게 나타낸 그래프는? [3점]

(정답률: 알수없음)
  • 그림에서 저해제가 효소의 활성 부위에 기질과 경쟁적으로 결합하는 경쟁적 저해제임을 알 수 있습니다.
    경쟁적 저해제는 기질의 농도를 매우 높이면 저해제를 밀어내고 활성 부위를 차지할 수 있으므로, 최대 반응 속도($V_{max}$)는 결국 동일하게 도달하지만, 그 속도에 도달하기까지 더 많은 기질이 필요하여 그래프의 기울기가 완만해집니다.
    따라서 가 정답입니다.
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9. 다음은 효소의 구성 성분을 알아보기 위한 실험이다.

이에 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)
  • 효소는 단백질 성분(주효소)과 비단백질 성분(조효소)으로 구성됩니다.
    ㄱ. 시험관 IV에서 가열한 A를 넣었을 때 알코올이 생성되지 않은 것은, 단백질 성분인 A가 열에 의해 변성되어 기능을 잃었기 때문입니다.
    ㄴ. B는 반투막을 통과하여 투석 외액으로 분리되었으므로, 크기가 작은 비단백질 성분인 조효소입니다.
    ㄷ. 시험관 I과 V에서만 알코올이 생성된 것을 통해, 효소 활성을 위해서는 주효소 A와 조효소 B가 모두 필요함을 알 수 있습니다.
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10. 그림은 엽록체의 구조를 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)
  • 엽록체의 구조와 각 부위의 기능을 묻는 문제입니다.
    $NADPH_{2}$의 산화 반응은 암반응 과정의 일부로, 엽록체의 액체 성분인 스트로마에서 일어납니다.

    오답 노트
    엽록체의 유전 물질은 A에 있다: 유전 물질(DNA)은 스트로마에 존재하며, A는 그라나(틸라코이드 집합체)입니다.
    A처럼 막이 중첩되어 있는 구조를 틸라코이드라고 한다: A는 틸라코이드가 쌓여 있는 그라나를 지칭합니다.
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11. 그래프는 빛의 파장에 따른 엽록소 a, b의 빛 흡수율과 광합성 속도를 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)
  • 빛의 파장에 따른 흡수 스펙트럼과 작용 스펙트럼의 관계를 분석하는 문제입니다.
    광합성 속도(작용 스펙트럼)는 엽록소 a, b의 흡수 피크가 나타나는 청색광과 적색광 영역에서 가장 활발하게 일어납니다.

    오답 노트
    잎에서 발생하는 산소는 $650\text{nm}$보다 $550\text{nm}$인 빛에서 많다: 그래프상 광합성 속도는 $650\text{nm}$ 부근이 $550\text{nm}$보다 높으므로 산소 발생량도 더 많습니다.
    빛의 파장에 따라 엽록체의 반응 중심 색소가 달라진다: 반응 중심 색소는 정해져 있으며, 파장에 따라 흡수 효율이 달라지는 것입니다.
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12. 그림은 광합성의 암반응 과정을 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)
  • 광합성 암반응(캘빈 회로)의 특징과 물질 변화를 분석하는 문제입니다.
    암반응은 효소 반응이므로 온도에 민감하며, (가) 과정에서 $ATP$와 $NADPH_{2}$의 에너지를 이용해 $PGA$가 $PGAL$로 환원됩니다.

    오답 노트
    $CO_{2}$가 감소할 때, 빛의 세기를 증가시키면 $PGA$가 증가한다: $CO_{2}$가 감소하면 $RuBP$와 결합할 대상이 적어 $PGA$ 생성량이 감소합니다.
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13. 그림은 광합성의 명반응 과정을 나타낸 것이다.

(가)와 (나) 사이의 수소 이온 농도 차이를 크게 하는 현상만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? [3점]

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄷ
  4. ㄱ, ㄴ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 광합성 명반응에서 틸라코이드 내부(나)의 $H^{+}$ 농도가 높아져 농도 기울기가 형성되는 원리를 묻는 문제입니다.
    물의 광분해가 증가하면 틸라코이드 내부에서 $H^{+}$가 직접 생성되며, 전자전달계를 통한 전자의 이동은 에너지를 이용해 스트로마(가)에서 틸라코이드 내부(나)로 $H^{+}$를 능동 수송하므로 농도 차이를 크게 만듭니다.

    오답 노트
    ATP 합성 속도가 증가한다: $H^{+}$ 농도 기울기를 이용하여 ATP를 합성하므로, 오히려 농도 차이를 감소시키는 요인입니다.
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14. 다음은 조건에 따른 광합성 속도 변화를 알아보기 위한 실험 과정이다.

(나)의 결과를 나타낸 그래프로 적절한 것은? [3점]

(정답률: 알수없음)
  • 광합성 속도에 영향을 주는 요인(빛, $CO_{2}$)에 대한 실험입니다.
    I 단계: 빛은 있으나 $CO_{2}$가 없으므로 광합성이 일어나지 않아 속도는 $0$입니다.
    II 단계: 빛은 없고 $CO_{2}$만 있으므로 광합성이 일어나지 않습니다. 다만, 이전에 축적된 물질로 인해 일시적인 반응이 있을 수 있으나 기본적으로 속도는 $0$으로 수렴합니다.
    III 단계: 빛과 $CO_{2}$가 모두 존재하므로 광합성이 활발하게 일어나 속도가 급격히 증가하여 일정 수준에 도달합니다.
    따라서 I(0) $\rightarrow$ II(0) $\rightarrow$ III(증가)의 패턴을 보이는 가 정답입니다.
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15. 그림은 크로마토그래피를 이용하여 시금치 잎의 색소를 분리한 결과를 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 전개율은 원점에서 용매전선까지의 거리에 대한 원점에서 각 색소까지 거리의 비이다.)

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄷ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 크로마토그래피를 이용한 색소 분리 문제입니다.
    전개율 계산 공식은 다음과 같습니다.
    $$\text{전개율} = \frac{\text{원점에서 색소까지의 거리}}{\text{원점에서 용매전선까지의 거리}}$$
    $$\text{전개율} = \frac{18\text{cm}}{20\text{cm}}$$
    $$\text{전개율} = 0.9$$
    따라서 색소 (가)의 전개율은 $0.9$이므로 틀린 설명입니다.
    (나)는 시금치 잎의 색소 분리 결과에서 엽록소 a에 해당하는 위치이므로 옳은 설명입니다.
    전개액으로 톨루엔(유기 용매)을 사용하였으므로, 광합성 색소는 지용성 물질입니다. 수용성이라는 설명은 틀렸습니다.

    오답 노트
    색소 (가)의 전개율은 0.1이다: 계산 결과 0.9임
    시금치 잎의 광합성 색소는 수용성 물질이다: 지용성 물질임
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16. 다음은 효모를 이용한 발효 실험 과정이다.

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)
  • 효모의 알코올 발효 실험에 대한 문제입니다.
    효모의 무기호흡(알코올 발효) 결과 $CO_{2}$ 기체가 발생하여 맹관부의 수면을 밀어 올리므로 수면 높이가 낮아지는 것이 아니라 높아져야 합니다. (단, 문제의 그림과 정답 기준으로는 기체 발생으로 인한 변화를 묻는 것이며, 실제로는 수면이 올라가지만 보기의 맥락상 기체 발생 여부를 확인하는 것입니다. 하지만 정답이 ㄱ, ㄴ이므로 기체 발생으로 인한 수면 변화를 긍정하는 논리로 풀이됩니다.)
    온도가 $30^{\circ}C$로 증가하면 효소 활성이 증가하여 발효 속도가 빨라지므로, 수면 높이가 $h$만큼 변하는 데 걸리는 시간이 짧아져 옳은 설명입니다.
    KOH 수용액은 $CO_{2}$를 흡수하므로, 이를 넣으면 맹관부 내부 압력이 낮아져 수면 높이가 올라가게 됩니다. 따라서 낮아진다는 설명은 틀렸습니다.

    오답 노트
    (다) 과정 후 KOH 수용액을 넣으면 수면 높이가 낮아진다: $CO_{2}$ 흡수로 인해 수면이 올라감
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17. 그림은 근수축이 일어날 때의 에너지 공급 과정을 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)
  • 근수축 시 ATP 공급 경로에 대한 문제입니다.
    크레아틴인산은 빠르게 분해되어 ADP에 인산기를 제공함으로써 ATP를 빠르게 보충할 수 있으므로 옳은 설명입니다.
    유산소 운동 시에는 (다) 과정인 세포 호흡이 활발해지며, (나) 과정인 젖산 발효는 무산소 운동 시 활발해지므로 틀린 설명입니다.
    포도당에 저장된 에너지는 ATP 형태로 전환되어 근수축에 이용되는 것이지, 직접 이용되는 것이 아니므로 틀린 설명입니다.

    오답 노트
    유산소 운동을 할 때는 (나) 과정이 활발해진다: 무산소 운동 시 활발
    (다)에서 포도당에 저장된 에너지는 근수축에 직접 이용된다: ATP로 전환 후 이용
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18. 그림은 미토콘드리아 내막의 전자전달계를 나타낸 것이다.

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

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄱ, ㄷ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 미토콘드리아 내막의 전자전달계와 화학 삼투 원리를 묻는 문제입니다.
    TCA 회로는 미토콘드리아 기질인 (나)에서 일어나므로 틀린 설명입니다.
    ATP 합성 효소를 통해 (나)의 $H^{+}$가 (가)로 확산될 때 ATP가 합성되므로, (나)의 $H^{+}$ 농도가 (가)보다 높아야 합니다. 즉, (나)의 pH가 (가)보다 낮을 때 ATP가 합성되므로 틀린 설명입니다.
    전자전달계의 마지막 단계에서 전자는 최종 수용체인 산소($O_{2}$)와 결합하여 물($H_{2}O$)을 형성하므로 옳은 설명입니다.

    오답 노트
    TCA 회로는 (가)에서 일어난다: 기질(나)에서 발생
    (나)의 pH가 (가)보다 높을 때 ATP가 합성된다: pH가 낮아야(수소 이온 농도가 높아야) 함
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19. 포도당을 이용하여 유기호흡을 하고 있는 세포에 산소 공급을 차단했을 때 감소하는 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?(19번 공통지문 문제)

  1. ㄱ
  2. ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 산소 공급이 차단되면 유기 호흡의 후반 단계인 TCA 회로와 전자 전달계가 작동하지 않습니다.
    ㄱ. (가)인 해당 과정은 산소 없이도 일어나며 포도당 1분자당 2 ATP를 생성하므로 양이 감소하지 않습니다.
    ㄴ. (나)인 TCA 회로는 산소가 없으면 정지되어 $\text{CO}_2$ 발생량이 감소합니다.
    ㄷ. (다)인 전자 전달계는 최종 전자 수용체인 산소가 없으면 $\text{NADH}_2$를 산화시킬 수 없으므로 산화되는 양이 감소합니다.
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