수능(생명과학II) 필기 기출문제복원 (2010-07-08)

수능(생명과학II) 2010-07-08 필기 기출문제 해설

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수능(생명과학II)
(2010-07-08 기출문제)

목록

1과목: 과목구분없음

1. 다음은 현미경을 이용한 세포의 크기 측정 과정이다.

대물 렌즈를 바꾸어 400배의 배율에서 관찰한 상과 원생동물의 실제 길이를 옳게 나타낸 것은? [3점]

(정답률: 알수없음)
  • 현미경의 배율이 변해도 접안 마이크로미터의 한 눈금 길이는 변하지 않지만, 대물 마이크로미터의 한 눈금 길이는 일정합니다. 먼저 200배에서의 접안 마이크로미터 1눈금 길이를 구한 뒤, 400배에서의 실제 길이를 계산합니다.
    ① [기본 공식] $\text{접안 마이크로미터 1눈금 길이} = \frac{\text{대물 마이크로미터 눈금 수} \times 10\mu\text{m}}{\text{접안 마이크로미터 눈금 수}}$
    ② [숫자 대입] $\text{접안 1눈금(200배)} = \frac{1 \times 10\mu\text{m}}{4} = 2.5\mu\text{m}$
    ③ [최종 결과] 배율이 200배에서 400배로 2배 증가하면, 접안 마이크로미터 1눈금이 나타내는 실제 길이는 $\frac{1}{2}$로 감소하므로 $2.5\mu\text{m} \times \frac{1}{2} = 1.25\mu\text{m}$가 됩니다.
    그림에서 원생동물의 길이는 접안 마이크로미터 10눈금을 차지하므로, 실제 길이는 $1.25\mu\text{m} \times 10 = 12.5\mu\text{m}$입니다. 따라서 정답은 입니다.
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1

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2. 그림 (가)는 식물 세포를 (나)는 효소에 의해 ATP가 합성되는 과정을 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것을 <보기>에서 모두 고른 것은? [3점]

  1. ㄱ, ㄹ
  2. ㄱ, ㄴ, ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ, ㄹ
  4. ㄴ, ㄷ, ㄹ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ, ㄹ
(정답률: 알수없음)
  • 세포 소기관의 구조와 기능, 그리고 ATP 합성 방식에 대한 문제입니다.
    ㄱ. A(골지체)는 단백질을 변형하고 분비하는 곳으로 분비 작용이 활발한 세포에 많습니다.
    ㄴ. C(미토콘드리아)는 자체 DNA를 가지고 있어 독립적인 복제가 가능합니다.
    ㄷ. D(핵)는 유전 정보를 가지고 있으며, B(핵막/소포체)를 구성하는 RNA 합성을 조절합니다.
    ㄹ. E(미토콘드리아)와 F(엽록체)는 모두 화학 삼투를 통한 ATP 합성 효소(나의 과정)를 사용하여 ATP를 생성합니다.
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1

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3. 회로 (마)에 대한 설명으로 옳은 것을 <보기>에서 모두 고른 것은? [3점](3번 공통지문 문제)

  1. ㄱ
  2. ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • TCA 회로의 물질 변화와 효소 작용에 대한 문제입니다.
    ㄱ. 아세틸-CoA가 옥살아세트산과 결합하여 처음 생성되는 물질 X는 시트르산입니다.
    ㄴ. 시트르산이 $\alpha$-케토글루타르산이 되고, $\alpha$-케토글루타르산이 숙시닐-CoA가 되는 과정(I, II)에서는 $\text{CO}_2$가 방출되는 탈탄산 효소가 관여합니다.

    오답 노트
    ㄷ. I, II 과정에서는 $\text{NAD}^+$가 이용되어 $\text{NADH}$가 생성되며, $\text{FAD}$는 숙신산이 푸마르산으로 변하는 과정에서 이용됩니다.
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4. 그림은 허시와 체이스가 수행한 실험이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것을 <보기>에서 모두 고른 것은?

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄱ, ㄷ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 허시와 체이스의 실험은 방사성 동위원소를 이용해 DNA가 유전 물질임을 증명한 실험입니다.
    ㄴ. $^{32}P$는 DNA에만 표지되므로, 새로 생성된 파지 D에서 방사능이 검출되면 DNA가 유전 물질임을 알 수 있습니다.
    ㄷ. 교반기는 대장균 표면에 부착된 파지의 껍질(단백질)을 물리적으로 분리하기 위해 사용합니다.

    오답 노트
    ㄱ. $^{35}S$는 단백질 껍질에 표지되며, 껍질은 대장균 외부(A)에 남고 내부로 들어가지 않으므로 새로 생성된 파지 B에는 포함되지 않습니다.
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5. 그림은 식물 세포를 고장액에 두었을 때의 상태를 그래프는 이 세포를 저장액으로 옮긴 후 시간에 따른 세포질 내 엽록체의 밀도와 (가)의 부피를 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것을 <보기>에서 모두 고른 것은? (단, 엽록체 수는 일정하며 엽록체의 밀도는 이다.) [3점]

  1. ㄱ
  2. ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 세포를 저장액으로 옮기면 물이 유입되어 세포질 부피가 증가하고 엽록체 밀도는 감소합니다.
    ㄷ. $t_3$에서 엽록체 밀도와 (가)의 부피가 일정해진 것은 물의 유입량과 유출량이 같은 평형 상태에 도달했음을 의미하므로 정답입니다.

    오답 노트
    ㄱ. $t_1$에서는 물이 계속 유입되는 중이므로 삼투압이 팽압보다 큽니다.
    ㄴ. $t_2$에서 (가)의 부피가 최대가 된 시점은 팽압과 삼투압이 같아져 흡수력이 0이 되는 시점입니다. (단, 그래프의 (가)가 액포를 의미한다면 $t_2$에서 평형에 도달한 것으로 해석됩니다.)
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6. 그림은 식물의 잎에서 CO2출입량 변화를 측정하기 위한 장치를 그래프는 이 장치를 이용한 실험 결과를 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것을 <보기>에서 모두 고른 것은? (단, 온도는 일정하다.) [3점]

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄷ
  4. ㄱ, ㄷ
  5. ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 구간 I에서는 $\text{CO}_2$ 흡수량이 $2\text{mg/h}$이며 3시간 동안 지속되었으므로 총 흡수량은 $2 \times 3 = 6\text{mg}$입니다.
    구간 III에서는 광합성이 중단되고 호흡만 일어나므로, 공기 A와 B의 $\text{CO}_2$ 농도 차이를 통해 호흡량을 구할 수 있습니다.

    오답 노트
    구간 II에서는 빛이 차단되어 광합성률이 급격히 감소하므로 산소 발생량은 감소합니다.
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7. 그림은 세포 호흡에서 효소 X의 작용을 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것을 <보기>에서 모두 고른 것은? (단, Y는 비타민으로 구성된 물질이다.)

  1. ㄱ
  2. ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄱ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 그림에서 효소 X는 기질로부터 $\text{CO}_2$를 떼어내는 작용을 하므로 탈탄산 효소입니다. 또한 비타민 유도체인 Y와 금속 이온인 $\text{Mg}^{2+}$가 결합해야 활성화되므로 이들은 보조 인자입니다.
    효소 X는 단백질이므로 열에 약하지만, 보조 인자인 Y는 상대적으로 열에 강합니다.
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8. 다음은 물질 X가 세포 주기에 미치는 영향을 알아보기 위한 실험이다.

이 실험에 대한 설명으로 옳은 것을 <보기>에서 모두 고른 것은?

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄷ
  4. ㄱ, ㄴ
  5. ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 집단 A의 DNA 상대량을 보면 0시간($1$) $\rightarrow$ 4시간(중간) $\rightarrow$ 8시간($2$) $\rightarrow$ 12시간($1$)으로 변화하므로, 4시간일 때 DNA 복제가 일어나는 $\text{S}$기 상태임을 알 수 있습니다.

    오답 노트
    집단 A의 세포 주기는 0시간에서 12시간까지 한 사이클이 완료되므로 12시간입니다. / 집단 B는 8시간 이후에도 DNA 상대량이 $2$인 상태로 유지되므로, $\text{G}_2$기에서 $\text{M}$기로 넘어가는 과정이 억제된 것입니다.
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9. 그림은 광인산화 과정을, 표는 물질 X와 Y가 광인산화 과정에서 작용하는 원리를 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것을 <보기>에서 모두 고른 것은? [3점]

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄷ
  4. ㄱ, ㄴ
  5. ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 그림에서 경로 A는 광계 II $\rightarrow$ 전자전달효소 $\rightarrow$ 광계 I $\rightarrow$ 최종 수용체로 이어지는 비순환적 광인산화이며, 경로 B는 광계 I $\rightarrow$ 전자전달효소 $\rightarrow$ 광계 I으로 돌아오는 순환적 광인산화입니다.
    ㄱ. 경로 A는 비순환적 광인산화, B는 순환적 광인산화 과정이 맞습니다.
    ㄴ. 물질 X가 전자전달효소 단계에서 전자 전달을 차단하면, 경로 A의 전자 흐름이 끊겨 ATP가 생성되지 않습니다.

    오답 노트
    ㄷ. 물질 Y가 전자전달효소에서 전자를 소모시켜도, 광계 II에서 전자를 보충하기 위한 물의 광분해는 계속해서 일어납니다.
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10. 그림 (가)는 어떤 반응에서 효소 유무에 따른 반응물의 농도 변화를 (나)는 이 반응에서 에너지 변화를 나타낸 것이다.

이 자료에 대한 설명으로 옳은 것을 <보기>에서 모두 고른 것은?

  1. ㄱ
  2. ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 그림 (가)에서 B는 A보다 반응물의 농도가 더 빠르게 감소하므로 반응 속도가 더 빠릅니다. 그림 (나)에서 B의 활성화 에너지가 A보다 낮기 때문에 반응 속도가 더 빠른 것입니다.
    ㄱ. (가)에서 1시간 후 A와 B 모두 반응물이 모두 소모되어 0이 되었으므로, 생성물의 농도는 동일합니다.

    오답 노트
    ㄴ. 활성화 에너지는 반응물과 전이 상태의 에너지 차이입니다. 그래프상에서 A의 활성화 에너지가 B의 2배라고 단정할 수 없습니다.
    ㄷ. 효소는 활성화 에너지를 낮추어 정반응과 역반응 속도를 모두 촉진하므로, 이화 작용만 촉진한다는 설명은 틀렸습니다.
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11. 다음은 어떤 식물의 꽃 색깔을 결정하는 유전자의 형질 발현 과정과 유전자형이 AaBb인 식물의 검정 교배 결과를 나타낸 것이다.

유전자형이 AaBb인 식물을 자가 교배하여 얻은 자손이 흰 색일 확률은? [3점]

  1. 7/64
  2. 9/64
  3. 1/4
  4. 1/3
  5. 41/64
(정답률: 알수없음)
  • 제시된 경로를 보면 흰색 색소가 효소 I에 의해 붉은색 색소로, 붉은색 색소가 효소 II에 의해 녹색 색소로 변합니다. 즉, 효소 I(유전자 A)과 효소 II(유전자 B)가 모두 없거나(aabb), 효소 I만 없는 경우(aaBb, aaBB)에는 흰색 색소가 그대로 남아 흰색 꽃이 됩니다.
    유전자형이 $AaBb$인 식물을 자가 교배했을 때, 자손의 유전자형 중 $aa$가 나타날 확률은 $1/4$입니다. $aa$인 경우 유전자 B의 유무와 상관없이 효소 I이 생성되지 않아 붉은색이나 녹색으로 변하지 못하고 흰색이 됩니다.
    따라서 흰색일 확률은 $aa$가 나올 확률인 $1/4$입니다.
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1

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12. 그림은 사람 세포막과 쥐 세포막을 융합했을 때 막의 변화를 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것을 <보기>에서 모두 고른 것은?

  1. ㄱ
  2. ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 세포막의 유동 모자이크 모델에 대한 문제입니다.
    A는 막단백질로, 세포막의 소수성 내부와 친수성 외부로 노출되어야 하므로 친수성 부위와 소수성 부위를 모두 가진 양친매성 구조입니다.
    두 세포막이 융합된 후 단백질들이 섞이는 것은 세포막의 인지질과 단백질이 측면으로 이동할 수 있는 유동성을 가지고 있음을 증명합니다.

    오답 노트
    위와 같은 막 구조는 인과 리보솜에서 볼 수 있다: 인과 리보솜은 세포막(인지질 이중층 구조)이 없는 비막성 세포 소기관입니다.
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13. 그림은 어떤 생물의 모집단에서 다양한 크기의 소집단이 만들어질 때 대립 유전자의 빈도 변화를 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것을 <보기>에서 모두 고른 것은? (단, 유전적 부동 이외의 진화 요인은 고려하지 않는다.)

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄷ
  4. ㄱ, ㄴ
  5. ㄱ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 유전적 부동은 소집단에서 대립 유전자의 빈도가 우연히 변하는 현상입니다.
    집단 (가)는 모집단과 유전자 빈도가 동일하게 유지되고 있으며, 집단 (나)는 대립 유전자 a만 남게 되어 유전적 다양성이 완전히 상실되었습니다. 따라서 (가)가 (나)보다 유전적 다양성이 큽니다.

    오답 노트
    모집단에서 집단 (나)가 형성될 때 하디-바인베르크 법칙이 적용된다: 하디-바인베르크 법칙은 대집단에서 유전자 빈도가 변하지 않을 때 적용되며, (나)와 같은 극소집단의 유전적 부동 상황에는 적용되지 않습니다.
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14. 그림 (가)는 엽록체에서 (나)는 미토콘드리아에서 일어나는 전자 전달 과정을 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것을 <보기>에서 모두 고른 것은? (단, X와 Y는 전자의 최종 수용체이다.) [3점]

  1. ㄴ
  2. ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄱ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 엽록체와 미토콘드리아의 전자 전달계를 비교하는 문제입니다.
    ㄴ. (가)는 엽록체의 명반응으로 전자의 최종 수용체 X는 $NADP^+$이며, (나)는 미토콘드리아의 전자 전달계로 전자의 최종 수용체 Y는 산소($O_2$)입니다.

    오답 노트
    ㄱ. (가)에서 $H^+$가 쌓이는 A는 틸라코이드 내부이고, (나)에서 $H^+$가 쌓이는 B는 막 사이 공간입니다.
    ㄷ. 전자 전달 효소에 의한 $H^+$의 이동은 전자의 이동 에너지(자유 에너지)를 이용하는 능동 수송이며, ATP를 사용하는 과정이 아니라 오히려 ATP 합성을 위한 농도 기울기를 만드는 과정입니다.
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15. 그림은 염색체의 구조와 한 쌍의 상동 염색체 Ⅰ과 Ⅱ를 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것을 <보기>에서 모두 고른 것은?

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄷ
  4. ㄱ, ㄴ
  5. ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 염색체 구조와 상동 염색체의 특징을 묻는 문제입니다.
    ㄱ. A는 뉴클레오솜 구조를 나타내며, 이는 DNA가 히스톤 단백질을 감고 있는 형태입니다.
    ㄴ. ㄱ과 ㄴ은 자매 염색분체 사이의 동원체 결합 부위입니다. 감수 분열 제1분열에서는 상동 염색체가 분리되고, 제2분열에서 자매 염색분체가 분리되므로 제2분열에서 분리되는 것이 맞습니다.

    오답 노트
    ㄷ. I과 II는 상동 염색체로, 같은 형질을 결정하는 유전자를 가지고 있지만 대립 유전자의 구성(염기 서열)은 서로 다를 수 있습니다.
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16. 표는 식육목에 속하는 동물들의 학명과 분류 단계를 나타낸 것이다.

이 동물들에 대한 설명으로 옳은 것을 <보기>에서 모두 고른 것은?

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄱ, ㄷ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 생물 분류 단계와 학명을 분석하는 문제입니다.
    ㄱ. 제시된 네 동물 모두 식육목에 속하며, 상위 분류 단계인 강(포유강)까지 모두 동일하므로 같은 강에 속합니다.
    ㄷ. 코요테($Canis \ latrans$)와 늑대($Canis \ lupus$)는 속명($Canis$)이 동일하므로, 다른 동물들보다 더 최근에 공통 조상으로부터 분화된 가까운 관계입니다.

    오답 노트
    ㄴ. 늑대와 유연관계가 가장 먼 동물은 속명이 다른 여우($Vulpes$)나 고양이($Felis$) 중에서도 과 수준에서 더 멀리 떨어진 고양이입니다.
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1

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17. 그림 (가)는 칼빈이 수행한 광합성 실험의 일부를 (나)는 (가)의 결과를 분석하여 완성된 반응 회로를 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것을 <보기>에서 모두 고른 것은?

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄷ
  4. ㄱ, ㄴ
  5. ㄱ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 칼빈 회로를 통한 탄소 고정 실험 분석 문제입니다.
    ㄱ. $^{14}C$로 표지된 $CO_2$가 처음으로 고정되어 생성되는 가장 첫 번째 안정한 물질은 PGA이므로 물질 X는 PGA가 맞습니다.
    ㄷ. 칼빈 회로를 통해 $CO_2$의 탄소가 고정되어 최종적으로 포도당이 합성되므로, 포도당을 구성하는 탄소는 $CO_2$로부터 유래한 것이 맞습니다.

    오답 노트
    ㄴ. 5분 후에는 PGA가 PGAL을 거쳐 포도당이나 RuBP 등으로 전환되지만, 여전히 회로 내의 물질들(물질 X 포함)에서 $^{14}C$가 검출됩니다.
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18. 그림은 동일한 DNA에서 복제가 일어날 때와 전사가 일어날 때의 과정을 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것을 <보기>에서 모두 고른 것은? [3점]

  1. ㄱ
  2. ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄱ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • DNA 복제와 전사 과정을 분석하는 문제입니다.
    ㄱ. (가) 부위에서 가닥 A는 복제 시 합성되는 새로운 가닥이고, 가닥 B는 전사 시 합성되는 mRNA입니다. 두 가닥 모두 동일한 주형 가닥을 바탕으로 합성되므로, 서로 상보적인 서열을 가지게 됩니다.

    오답 노트
    ㄴ. 복제 효소(ㄱ)와 RNA 중합 효소(ㄴ)는 모두 주형 가닥의 $3' \to 5'$ 방향으로 이동하며 새로운 가닥을 $5' \to 3'$ 방향으로 합성합니다. (제시된 그림의 화살표 방향 확인 필요)
    ㄷ. 복제에는 DNA 뉴클레오타이드(A, T, G, C)가 사용되고, 전사에는 RNA 뉴클레오타이드(A, U, G, C)가 사용되므로 종류가 다릅니다.
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19. 그림은 세포 내에서 일어나는 번역 과정을 표는 mRNA 코돈표의 일부를 나타낸 것이다. (단, 그림에서 1~5는 폴리펩티드의 아미노산 순서를 나타낸 것이다.)

이에 대한 설명으로 옳은 것을 <보기>에서 모두 고른 것은? [3점]

  1. ㄱ
  2. ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • mRNA 코돈과 tRNA 안티코돈의 상보적 결합 및 번역 과정을 분석하는 문제입니다.
    ㄱ. 리보솜의 P자리에 있는 코돈이 $\text{UAC}$라면, 이에 결합하는 tRNA의 안티코돈은 $5'-\text{GUA}-3'$이며, mRNA 서열 $\text{GUCUACAAG}$는 주어진 아미노산 서열과 일치하는 코돈들을 포함하므로 가능합니다.
    ㄴ. 아미노산 X가 결합할 코돈은 $\text{UAU}$ 또는 $\text{UAC}$이며, 코돈표에서 이는 티로신에 해당합니다. 또한 $\text{UAU}$ 코돈에 결합하는 tRNA의 안티코돈은 $5'-\text{GUA}-3'$입니다.

    오답 노트
    ㄷ. 사용되는 tRNA의 수는 mRNA의 코돈 종류와 개수에 따라 결정되며, 중복 코돈이나 종결 코돈(tRNA 없음)을 고려할 때 단순히 9개라고 단정할 수 없습니다.
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