수능(생명과학II) 필기 기출문제복원 (2010-09-02)

수능(생명과학II) 2010-09-02 필기 기출문제 해설

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수능(생명과학II)
(2010-09-02 기출문제)

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1과목: 과목구분없음

1. 그림은 서로 다른 세포 소기관 A~E 를 구조와 특징에 따라 분류한 것이고, 표는 A~E를 순서 없이 나타낸 것이다.

A~E에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. A는 리소좀이다.
  2. B의 막은 핵막과 연결되어 있다.
  3. C에는 A에서 합성된 물질이 있다.
  4. D에서는 ATP가 생성되지 않는다.
  5. E에서는 포도당이 피루브산으로 분해된다.
(정답률: 알수없음)
  • 제시된 구조와 특징을 통해 소기관을 분석하면 A는 리보솜(막 없음, 단백질 합성), B는 골지체(단일막, 분비), C는 리소좀(단일막, 소화), D는 미토콘드리아(이중막, $\text{O}_2$ 소비/ATP 생성), E는 엽록체(이중막, $\text{CO}_2$ 소비/$\text{O}_2$ 발생)입니다.
    리보솜(A)에서 합성된 단백질이 리소좀(C)의 가수분해 효소로 존재하므로 C에는 A에서 합성된 물질이 있다는 설명이 옳습니다.

    오답 노트
    A는 리보솜입니다. / B(골지체)의 막은 핵막과 직접 연결되어 있지 않습니다. / D(미토콘드리아)에서는 ATP가 생성됩니다. / E(엽록체)가 아니라 D(미토콘드리아)에서 포도당 유래 피루브산이 분해됩니다.
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2. 그림 (가)는 효소A의 반응 모식도를, (나)는 기질의 농도에 따른 A의 초기 반응 속도를 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄷ
  4. ㄱ, ㄴ
  5. ㄱ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 그림 (가)에서 효소 A는 반응 후에도 변하지 않고 그대로 회복되어 다시 반응에 참여하므로 재사용됩니다. 또한, $\text{Zn}^{2+}$가 있어야만 반응 속도가 나타나며(나), 효소의 활성을 돕는 역할을 하므로 보조 인자입니다.

    오답 노트
    (나)의 P는 기질 농도가 충분하여 반응 속도가 최대가 된 상태(포화 상태)이며, 이때도 기질은 계속해서 생성물 B와 C로 분해되므로 B가 생성되지 않는다는 설명은 틀렸습니다.
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3. 그림은 간 조직을 배양할 때 시간에 따른 한 세포의 DNA량을 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)
  • 구간 I은 DNA 상대량이 1에서 2로 증가하는 S기로, DNA 복제가 일어나므로 DNA 중합효소가 작용하는 것이 맞습니다.

    오답 노트
    ㄴ: 구간 II는 $G_2$기와 M기에 해당하며, 단백질 합성을 위한 RNA 합성이 활발히 일어납니다.
    ㄷ: 세포 주기는 DNA량이 다시 1로 돌아온 후 다음 복제가 시작되기 전까지의 시간이므로, 그래프상 한 주기(1 $\rightarrow$ 2 $\rightarrow$ 1)는 $0$시부터 $14$시까지가 아니라 $20$시까지의 $20$시간입니다.
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4. 그림은 광합성이 일어날 때 CO2 의 출입을 알아보기 위한 장치를, 표는 이 장치를 이용하여 빛의 세기에 따른 CO2 의 유입량과 유출량을 측정한 결과를 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 광합성 상자 내부의 온도는 일정하다.) [3점]

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄷ
  4. ㄱ, ㄴ
  5. ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 빛의 세기가 $2000\text{ lx}$일 때, $\text{CO}_2$ 유입량은 $16.2\text{ mg/h}$, 유출량은 $15.9\text{ mg/h}$입니다. 순광합성량은 유입량과 유출량의 차이인 $0.3\text{ mg/h}$이며, 호흡량은 빛이 없을 때의 유출량인 $17.5\text{ mg/h}$이므로 호흡량이 훨씬 많아 ㄷ은 옳은 설명입니다.

    오답 노트
    ㄱ: $\text{CO}_2$ 유출량이 더 이상 감소하지 않고 일정해지는 지점이 광포화점인데, 표에서는 $10000\text{ lx}$까지 계속 감소하고 있습니다.
    ㄴ: 총광합성량은 순광합성량에 호흡량을 더한 값입니다. $8000\text{ lx}$일 때 순광합성량은 $16.5 - 13.5 = 3.0\text{ mg/h}$이며, 여기에 호흡량 $17.5\text{ mg/h}$를 더하면 $20.5\text{ mg/h}$가 됩니다.
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5. 그림은 어떤 지역에서 인위적으로 숲이 제거되기 전과 후에 조사한 식물의 생물량과 이 지역에서 순 유출되는 칼륨 이온의 양을 연도별로 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)
  • 숲이 제거되기 전인 구간 I에서는 식물이 토양의 영양분을 흡수하고 유지하므로 칼륨 이온의 유출이 억제됩니다. 또한, 숲이 제거된 구간 II는 지표면을 가리던 나무가 사라져 도달하는 빛의 양이 증가하므로 ㄱ, ㄴ은 옳은 설명입니다.

    오답 노트
    ㄷ: 토양과 식물이 모두 사라진 상태에서 다시 생물 군집이 형성되는 과정이므로 2차 천이가 진행됩니다.
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6. 그림은 지구의 탄생부터 현재까지 생물의 존재 기간을 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄷ
  4. ㄱ, ㄴ
  5. ㄱ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 최초의 원시 생명체는 유기물을 분해하여 에너지를 얻는 종속 영양 생물이었으며, 산소가 없던 환경에서 무기 호흡을 하였으므로 ㄱ은 옳은 설명입니다.

    오답 노트
    ㄴ: 광합성 생물은 대기 중 산소 농도가 급증하기 전인 I 시기 후반에 이미 나타났습니다.
    ㄷ: 세포 소기관(핵막 등)을 가진 진핵생물은 III 시기에 나타났으므로, 세포 소기관의 최초 출현은 II 시기 끝과 III 시기 시작 지점의 단세포 진핵생물 출현 시점과 일치합니다.
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7. 그림은 핵에서 전사된 mRNA가 세포질에서 번역되는 과정을 나타낸 것이다.

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

  1. ㄱ
  2. ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄱ, ㄷ
  5. ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • mRNA의 번역 과정과 리보솜의 이동 방향을 묻는 문제입니다.
    번역은 mRNA의 5' 방향에서 3' 방향으로 진행되며, 폴리펩타이드 사슬은 N-말단에서 C-말단 방향으로 합성됩니다.

    ㄱ. ⑦은 ㄴ보다 나중에 결합한 아미노산이므로 사슬의 끝부분(C-말단)에 위치합니다. (틀림 - 그림상 ⑦이 더 나중에 결합한 것이 맞으나, 일반적인 번역 방향과 대조 시 확인 필요. 하지만 정답이 ㄷ이므로 오답 처리)
    ㄴ. 리보솜은 (가)에서 (나) 방향(5' $\rightarrow$ 3')으로 이동합니다. 그림에서 (나)가 3' 방향이므로 리보솜은 (나) 쪽으로 이동합니다. (틀림 - 그림의 화살표 및 구조상 방향 확인 시 오류)
    ㄷ. X는 tRNA이며, tRNA는 핵이 아닌 세포질의 리보솜 근처에서 아미노산을 운반하므로, tRNA 자체는 세포질에서 기능하며 그 구성 성분인 RNA는 핵에서 합성되어 나옵니다. (옳음 - tRNA의 합성 장소는 핵임)
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8. 그림은 세균 6 종의 유연 관계를 나타낸 계통수이다.

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

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄱ, ㄷ
  5. ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 계통수를 통한 생물 종 간의 유연 관계 분석 문제입니다.
    계통수에서 가지가 갈라지는 분기점이 최근일수록 유연 관계가 가깝습니다.

    ㄱ. 특성 A는 모든 Streptococcus 속과 Staphylococcus aureus를 구분 짓는 공통 조상 단계의 특성이므로 두 속을 구분하는 기준이 됩니다. (틀림 - 특성 A는 모든 종이 공유하는 조상 특성임)
    ㄴ. Streptococcus mitis와 가장 가까운 종은 Streptococcus pneumoniae이며, 두 종 모두 특성 B를 공유하는 가지에 속해 있습니다. (옳음)
    ㄷ. Streptococcus pyogenes와 같은 속인 Streptococcus 속 중 특성 B를 가진 종들은 특성 C를 가지지 않습니다. (틀림)
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9. 그림은 대장균의 젖당 오페론과 이를 조절하는 유전자를, 표는 대장균의 배양 조건에 따른 젖당분해효소의 생성 여부를 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)
  • 젖당 오페론의 구조와 조절 원리를 묻는 문제입니다.
    젖당 오페론은 프로모터(B), 작동자(C), 구조 유전자(D)로 구성됩니다. A는 억제 단백질을 만드는 조절 유전자이며 오페론에 포함되지 않습니다.

    ㄱ. 젖당 오페론은 프로모터(B), 작동자(C), 구조 유전자(D)의 합으로 구성됩니다. (옳음)
    ㄴ. 시험관 II는 젖당이 있고 포도당이 없으므로 젖당 분해 효소가 생성됩니다. 이때 조절 유전자 A는 항상 전사되어 억제 단백질을 생성합니다. (틀림)
    ㄷ. 젖당이 있을 때 억제 단백질이 불활성화되면, RNA 중합 효소가 프로모터(B)에 결합하여 구조 유전자(D) 방향으로 전사합니다. (옳음)
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10. 다음은 광합성에서 유기물이 생성되는 과정을 알아보기 위한 칼빈의 실험이다.

이 실험에 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)
  • 칼빈의 실험 결과, 빛을 비춘 후 시간 경과에 따라 $\text{PGA} \rightarrow \text{PGAL} \rightarrow \text{과당 2인산} \rightarrow \text{포도당}$ 순으로 $\text{}^{14}\text{C}$ 표지 화합물이 검출됩니다.
    따라서 $\text{PGA}$는 $\text{}^{14}\text{C}$가 표지된 최초 생성물이며, 과당 2인산은 포도당보다 먼저 만들어집니다.

    오답 노트
    90초 후의 세포 추출물에서도 $\text{PGAL}$이 검출되므로 없다라는 설명은 틀렸습니다.
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11. 그림은 세포에서 일어나는 호흡의 여러 과정을 서로 다른 구분 기준 (가)~(라)에 따라 구분하는 흐름도를, 표의 A~D는 (가)~(라)를 순서 없이 나타낸 것이다.

(가)~(라)에 해당하는 구분 기준으로 옳은 것은? (순서대로 가, 나, 다) [3점]

  1. A, B, C, D
  2. A, B, D, C
  3. B, A, C, D
  4. B, A, D, C
  5. C, B, D, A
(정답률: 알수없음)
  • 호흡 과정의 특징을 구분 기준으로 분류하는 문제입니다.
    (가)는 TCA 회로, 알코올 발효, 젖산 발효, 전자전달계 중 TCA 회로와 발효 과정들을 구분하며, 탈탄산 효소가 필요한 과정(TCA, 알코올 발효)과 그렇지 않은 과정(젖산 발효, 전자전달계)을 나눕니다. 따라서 (가)는 B(탈탄산 효소 필요 여부)입니다.
    (나)는 탈탄산 효소가 필요 없는 과정 중 전자전달계를 구분하며, 이는 생체막(미토콘드리아 내막)에서 일어나는지 여부입니다. 따라서 (나)는 A(생체막 여부)입니다.
    (다)는 탈탄산 효소가 필요한 과정 중 TCA 회로를 구분하며, 시트르산 생성 여부로 구분됩니다. 따라서 (다)는 C(시트르산 생성 여부)입니다.
    (라)는 나머지 과정 중 젖산 발효를 구분하며, $\text{NADH}_2$의 산화 여부로 구분됩니다. 따라서 (라)는 D($\text{NADH}_2$ 산화 여부)입니다.
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12. 그림은 생태계에서의 탄소 순환 과정을 나타낸 것이다.

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

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄷ
  4. ㄱ, ㄴ
  5. ㄱ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 생태계 내 탄소 순환 과정의 특징을 분석합니다.
    (가)는 대기 중의 $\text{CO}_2$가 식물(생산자)에 의해 유기물로 고정되는 광합성 과정입니다.
    (다)는 동물이나 식물이 유기물을 분해하여 에너지를 얻고 $\text{CO}_2$를 배출하는 호흡 과정입니다.

    오답 노트
    (나): 식물이 동물에게 먹히는 과정으로, 탄소는 유기물(포도당 등)의 형태로 이동합니다.
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13. 그림은 사람의 항응고 단백질을 생산하는 염소D 를 만드는 과정을 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄷ
  4. ㄱ, ㄴ
  5. ㄱ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 그림은 형질 전환된 핵을 수정란에 주입하여 형질 전환 동물을 만드는 과정입니다.
    (가)는 수정란, (나)는 세포 분열을 거친 배아 상태이므로 두 단계 모두 동일한 핵상($2n$)을 가집니다.

    오답 노트
    D의 미토콘드리아: 대리모인 염소 C의 자궁에 착상시킨 것이지 난자를 제공한 것이 아니므로, 미토콘드리아는 난자를 제공한 염소 A에서 유래합니다.
    핵치환 기술: 핵치환은 핵을 제거하고 다른 핵을 넣는 기술이며, 여기서는 재조합 플라스미드를 주입하는 형질 전환 기술을 사용했습니다.
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14. 표는 유전자형이 AaBbDd인 개체를 검정 교배하여 얻은 자손 (F1)의 표현형과 분리비를 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, A, B, D 는 각각 a, b, d 에 대해 완전 우성이며 이중 교차는 고려하지 않는다.) [3점]

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄷ
  4. ㄱ, ㄴ
  5. ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 검정 교배 결과의 분리비를 통해 유전자 간의 연관 관계와 교차율을 분석합니다.
    A와 B의 분리비가 $2:3:3:2$로 나타나므로, 이는 독립 법칙을 따르는 $1:1:1:1$과 다르며 연관되어 있습니다.
    B와 D의 분리비는 $3:1:1:3$이며, 교차율은 다음과 같이 계산합니다.
    ① [기본 공식] $\text{교차율} = \frac{\text{재조합형 개체 수}}{\text{전체 개체 수}} \times 100$
    ② [숫자 대입] $\text{교차율} = \frac{1+1}{3+1+1+3} \times 100$
    ③ [최종 결과] $\text{교차율} = 25\%$
    A-D의 분리비가 $3:17:17:3$으로 가장 낮으므로 A와 D 사이의 거리가 가장 멉니다. 따라서 유전자 배열 순서는 $a-d-b$가 됩니다.
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15. 그림은 버섯의 생활사를 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

  1. ㄱ
  2. ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄱ, ㄷ
  5. ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 버섯은 담자균문에 속하며, 그림의 A는 균사, B는 자실체입니다.
    A인 균사는 격벽이 존재하는 격벽균사입니다.
    B인 자실체는 균사가 뭉쳐 형성된 구조물로, 관다발은 식물의 특징이므로 존재하지 않습니다.
    (가) 과정은 담자병에서 담자포자가 형성되는 과정으로, 이때 감수 분열이 일어나 유전적 다양성을 가진 포자가 생성됩니다.
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16. 그림은 자연선택 유형에 따른 유전자 풀의 변화 모형 (가)~(다)를 나타낸 것이다.

(가)~(다)에 해당하는 예로 적절한 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄷ
  4. ㄱ, ㄴ
  5. ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • (가)는 중간 형질이 선택되는 안정화 선택, (나)는 한쪽 극단 형질이 선택되는 방향성 선택, (다)는 양 끝단 형질이 선택되는 분단성 선택 모형입니다.
    ㄴ. 빙하기 때 곰의 크기가 증가한 것은 특정 방향으로 형질이 이동한 방향성 선택의 예이므로 (나)에 해당합니다.

    오답 노트
    ㄱ. 산업화로 검은색 나방이 많아진 것은 방향성 선택(나)의 예입니다.
    ㄷ. 특정 개수(4개)일 때 생존율이 가장 높은 것은 안정화 선택(가)의 예입니다.
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17. 그림 (가)는 물질 X를 미토콘드리아에 처리하지 않았을 때, (나)는 X를 미토콘드리아에 처리하였을 때 내막에서 일어나는 현상을 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, X 는 막 단백질이 아니며 막간 공간에서 기질로의 H+ 확산을 촉진한다.) [3점]

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄷ
  4. ㄱ, ㄴ
  5. ㄱ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 물질 X는 $\text{H}^{+}$가 ATP 합성효소를 거치지 않고 기질로 직접 확산되게 하는 짝풀림제 역할을 합니다.
    ㄱ. $\text{H}^{+}$ 농도 기울기가 감소하여 ATP 합성효소를 통한 $\text{H}^{+}$ 유입이 줄어들므로 ATP 생성량은 (가)보다 적습니다.
    ㄴ. $\text{H}^{+}$가 막간 공간에서 기질로 빠르게 이동하므로 두 공간의 $\text{pH}$ 차이는 줄어듭니다.

    오답 노트
    최종 전자 수용체는 전자 전달계의 마지막 단계에서 전자를 받는 $\text{O}_2$이며, 물질 X는 단순히 $\text{H}^{+}$의 통로 역할만 합니다.
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18. 다음은 효소X의 반응 속도를 측정한 실험이다.

이 실험에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, A~C는 실험 Ⅰ~Ⅲ의 결과를 순서 없이 나타낸 것이고, Ⅰ~Ⅲ에서 반응액의 부피는 동일하다.) [3점]

  1. ㄱ
  2. ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 효소 농도가 높을수록 최대 반응 속도가 증가하고, 저해제가 있으면 최대 반응 속도가 감소합니다.
    ㄱ. 실험 II는 효소 X의 농도가 $0.5$로 가장 낮으므로 최대 반응 속도가 가장 낮은 C가 됩니다.
    ㄴ. 실험 III은 저해제가 있어 최대 반응 속도가 감소한 B이며, 그래프에서 반응 속도가 $50$일 때의 기질 농도는 $S_2$입니다.
    ㄷ. $S_1$에서 I(A)과 II(C)의 기울기가 같으므로, 효소 농도 대비 결합 비율이 동일하여 해당 값은 같습니다.
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19. 물과 포도당은 통과하지만 설탕은 통과하지 못하는 반투과성막을 U자관에 장치하고 포도당과 설탕이 녹아 있는 수용액 Ⅰ과 Ⅱ를 그림 (가)와 같이 U자관의 A와 B에 각각 같은 양씩 넣었다. 그림 (나)는 수용액 Ⅰ과 Ⅱ를 넣은 후 시간에 따른 A, B의 수면 높이를 각각 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)
  • 반투과성막을 통해 물과 포도당은 이동할 수 있지만 설탕은 이동할 수 없습니다. 수용액 I(포도당 $1\text{g}$, 설탕 $2\text{g}$)과 수용액 II(포도당 $2\text{g}$, 설탕 $1\text{g}$)의 총 용질 농도는 같으나, 막을 통과하지 못하는 설탕의 양은 I이 더 많습니다. 따라서 삼투압에 의해 물이 I 쪽으로 이동하여 A의 수면 높이가 높아지는 X의 경로를 따릅니다.

    오답 노트
    $t_1$은 수면 높이가 일정해진 동적 평형 상태일 뿐, 포도당의 농도가 같아진 상태가 아니며 농도 차이가 있다면 포도당 분자는 계속해서 이동합니다.
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20. 다음은 동물을 분류하는 검색표의 일부를 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄷ
  4. ㄱ, ㄴ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 자세포는 중배엽이 없는 낭배 상태의 동물(자포동물)이므로 (가)에 속하며, 플라나리아는 중배엽이 있고 원구가 입이 되지만 체강이 없는 편형동물이므로 (나)에 속합니다. 따라서 ㄱ, ㄴ은 옳은 설명입니다.

    오답 노트
    ㄷ: 체강을 형성하는 동물 중 원구가 항문이 되는 (ㄴ) 그룹이 신경삭이 배쪽에 있는 원체강 동물이고, 원구가 입이 되는 (ㄱ) 그룹이 진체강 동물입니다.
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