수능(생명과학II) 필기 기출문제복원 (2011-07-13)

수능(생명과학II) 2011-07-13 필기 기출문제 해설

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수능(생명과학II)
(2011-07-13 기출문제)

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1과목: 과목구분없음

1. 그림은 식물 세포를 파쇄한 후 세포 소기관 A~C를 분리하는 과정을 표는 A~C의 공통점을 나타낸 것이다.

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

  1. ㄱ, ㄴ
  2. ㄱ, ㄷ
  3. ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 그림에서 (가)는 캘빈 회로(암반응), (나)는 명반응을 나타냅니다.
    ㄷ. (가)는 스트로마에서, (나)는 그라나에서 일어난다는 설명은 광합성의 장소에 대한 정확한 설명입니다.

    오답 노트

    포도당 1분자 생성 시 필요한 $A(\text{ATP})$는 18분자, $B(\text{NADPH})$는 12분자로 서로 다릅니다.
    (나)가 중지되면 $\text{ATP}$와 $\text{NADPH}$ 공급이 끊겨 $\text{PGA}$가 $\text{PGAL}$로 전환되지 못해 $\text{PGA}$ 양은 증가하고, $\text{RuBP}$는 재생되지 못해 감소하므로 $\frac{\text{PGA량}}{\text{RuBP량}}$ 값은 커집니다.
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2. 그림은 미토콘드리아의 막 구조를 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것을 <보기>에서 모두 고른 것은?

  1. ㄱ, ㄴ
  2. ㄴ, ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 미토콘드리아의 막 구조는 전형적인 세포막의 유동 모자이크 모델을 따릅니다.
    ㄱ. ㉠은 인지질 이중층을 구성하는 인지질 머리 부분입니다.
    ㄴ. 인지질(㉠)과 막단백질(㉡)은 막 내에서 자유롭게 이동하는 유동성을 가집니다.
    ㄷ. 미토콘드리아의 외막과 내막은 모두 인지질 이중층 구조로 이루어져 있습니다.
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3. 다음은 효소의 구성을 알아보기 위한 실험이다.

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

  1. ㄱ, ㄷ
  2. ㄴ, ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 실험 결과, A+C와 A+D에서만 발효가 일어난 것을 통해 A가 주효소, C와 D가 보조 인자임을 알 수 있습니다.
    ㄱ. A 단독으로는 발효가 일어나지 않지만 C나 D와 결합했을 때 반응하므로 A는 주효소입니다.
    ㄴ. 시험관 V(B+C)에 주효소인 A를 추가하면 A+B+C 조합이 되어 알코올 발효가 일어납니다.
    ㄷ. 주효소 A 외에 C나 D 같은 성분이 있어야만 반응이 진행되므로 보조 인자가 필요함을 알 수 있습니다.
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4. 그림은 동물 세포의 구조를 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것을 <보기>에서 모두 고른 것은? (단, A~D는 세포 소기관이다.)

  1. ㄱ, ㄷ
  2. ㄴ, ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 세포 소기관의 구조와 기능을 분석하면 다음과 같습니다.
    ㄱ. $\text{A}$는 리소좀으로, 거친면 소포체($\text{C}$)에서 합성된 가수 분해 효소를 포함하고 있습니다.
    ㄴ. $\text{B}$는 골지체로, 단백질을 수정하고 분비하는 작용이 활발한 세포에 많이 존재합니다.
    ㄷ. $\text{D}$는 중심체로, 세포 분열 시 방추사 형성에 관여합니다.
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5. 그림 (가)는 동장액에서의 어떤 식물 세포를 (나)는 이 세포를 저장액에 넣은 후 흡수력과 팽압의 변화를 나타낸 것이다.

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

  1. ㄱ, ㄴ
  2. ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 식물 세포가 저장액에 들어가면 물이 흡수되어 액포($\text{A}$)의 크기가 커지고 팽압이 증가하며 흡수력은 감소합니다.
    ㄱ. 시간이 흐를수록 물이 흡수되어 액포 $\text{A}$의 크기는 $t_1$보다 $t_2$일 때 더 큽니다.
    ㄴ. $\text{삼투압} = \text{흡수력} + \text{팽압}$이므로, $t_1$일 때 $\text{삼투압} = 4 + 1 = 5\text{기압}$입니다.

    오답 노트

    $t_3$일 때는 팽압이 최대가 되어 더 이상 물이 들어오지 않는 최대 팽창 상태이며, 세포막과 세포벽이 분리되는 원형질 분리는 고장액에서 일어나는 현상임
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6. 그림은 미토콘드리아에서 일어나는 호흡 과정의 일부를 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것을 <보기>에서 모두 고른 것은? (단, ㉠과 ㉡은 탈수소 효소의 조효소이다.)

  1. ㄱ, ㄴ
  2. ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 그림에서 $\text{(가)}$는 수소 이온($\text{H}^+$) 농도가 높은 미토콘드리아 막 사이 공간이고, $\text{(나)}$는 마트릭스입니다. 전자 전달계를 통해 $\text{(가)}$로 수소 이온이 펌핑되어 형성된 농도 기울기에 의해 $\text{X}$(ATP 합성 효소)를 통해 $\text{ATP}$가 합성됩니다.

    오답 노트

    $\text{㉠}$은 $\text{NADH}$, $\text{㉡}$은 $\text{FADH}_2$의 산화 형태인 $\text{NAD}^+$, $\text{FAD}$임
    $\text{ATP}$ 합성은 $\text{(가)}$의 $\text{pH}$가 $\text{(나)}$보다 낮을 때(수소 이온 농도가 높을 때) 일어남
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7. 다음은 세포에서 일어나는 번역 과정과 mRNA 코돈표의 일부를 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것은? [3점]

  1. ㉠을 지정하는 DNA의 염기서열은 5‘-CAGGTGCAT-3'이다.
  2. ㉡은 글루탐산이다.
  3. ㉢의 안티코돈은 5‘-UGG-3'이다.
  4. ㉣은 리보솜으로 ㉠과 ㉡ 사이의 수소 결합을 추진한다.
  5. ㉣은 mRNA의 (가)에서 (나)쪽으로 코돈 3개씩 이동한다.
(정답률: 알수없음)
  • mRNA의 코돈 $\text{GAC}$를 지정하는 DNA의 주형 가닥은 $3'-\text{CTG}-3'$이며, 이를 상보적인 비주형 가닥(코딩 가닥)으로 나타내면 $5'-\text{CAG}-3'$가 됩니다. 제시된 DNA 서열 $5'-\text{CAGGTGCAT}-3'$의 앞부분이 $\text{㉠}$의 코돈과 일치하므로 정답입니다.

    오답 노트

    $\text{㉡}$은 코돈 $\text{GUC}$에 해당하며 표에 없는 아미노산임
    $\text{㉢}$의 코돈은 $\text{UAC}$이므로 안티코돈은 $3'-\text{AUG}-3'$ 즉, $5'-\text{GUA}-3'$임
    $\text{㉣}$은 리보솜이며, $\text{㉠}$과 $\text{㉡}$ 사이의 결합은 펩타이드 결합임
    $\text{㉣}$은 mRNA의 (가)에서 (나) 방향으로 이동함
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8. 다음은 붉은빵곰팡이를 이용한 실험이다.

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

  1. ㄱ, ㄴ
  2. ㄱ, ㄷ
  3. ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 실험 결과, 야생형은 모든 배지에서 생장하지만 돌연변이주 $\text{⑦}$은 시트룰린, 오르니틴, 아르기닌 배지에서만 생장하고, $\text{⑧}$은 오르니틴, 아르기닌 배지에서만, $\text{⑨}$은 아르기닌 배지에서만 생장합니다. 이를 통해 합성 경로가 $\text{오르니틴} \rightarrow \text{시트룰린} \rightarrow \text{아르기닌}$ 순임을 알 수 있습니다.

    오답 노트

    $\text{⑦}$은 오르니틴을 합성하지 못해 오르니틴 첨가 배지부터 생장하므로 오르니틴 합성 불가
    돌연변이 위치는 $\text{⑦}$이 오르니틴 합성 효소, $\text{⑧}$이 시트룰린 합성 효소, $\text{⑨}$이 아르기닌 합성 효소 유전자에 일어난 것임
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9. 그림 (가)는 시험관에 일정량의 포도당과 해당 과정에 필요한 효소, 조효소, ADP, 인산을 넣은 상태에서 소량의 ATP를 첨가했을 때 피루브산과 포도당의 농도 변화를 (나)는 해당 과정에서 에너지의 변화를 나타낸 것이다.

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

  1. ㄱ, ㄷ
  2. ㄴ, ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 해당 과정의 에너지 변화와 반응 경로를 분석합니다.
    ㄴ. 해당 과정의 초기 단계(I)에서는 포도당을 활성화하기 위해 ATP를 소모하므로, 첨가된 ATP는 I에서 사용됩니다.
    ㄷ. 해당 과정의 후기 단계(II)에서는 글리세르알데하이드 3-인산이 산화되며 NADH가 생성되므로 탈수소 효소가 관여합니다.

    오답 노트

    (가)에서 포도당이 피루브산으로 분해되며 ATP가 순생성되므로 ADP의 양은 감소합니다.
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10. 그림 (가)는 빛이 있을 때 틸라코이드 막에서 일어나는 H+의 이동을 (나)는 빛 조건에 따른 빌라코이드 내부의 pH 변화를 나타낸 것이다.

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

  1. ㄱ, ㄴ
  2. ㄱ, ㄷ
  3. ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 그림 (가)에서 $A$는 전자 전달계를 통한 수소 이온($\text{H}^+$)의 능동 수송이며, $B$는 $\text{ATP}$ 합성 효소를 통한 촉진 확산입니다.
    ㄱ. $A$를 통한 $\text{H}^+$의 이동은 에너지를 사용하여 농도 기울기를 거슬러 이동하는 능동 수송이 맞습니다.

    오답 노트

    $\text{H}^+$의 농도 기울기가 클 때 $B$를 통한 이동이 활발하므로, 빛이 있는 I 구간에서 더 많은 $\text{H}^+$가 이동합니다.
    순환적 광인산화에서도 전자 전달계를 통해 $A$에서의 $\text{H}^+$이동은 일어납니다.
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11. 그림은 엽록체에서 일어나는 과정 (가)와 (나)를 나타낸 것이다.

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

  1. ㄱ, ㄷ
  2. ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 그림에서 (가)는 캘빈 회로(암반응), (나)는 명반응을 나타냅니다.
    ㄷ. (가)는 스트로마에서, (나)는 그라나에서 일어난다는 설명은 광합성의 장소에 대한 정확한 설명입니다.

    오답 노트

    포도당 1분자 생성 시 필요한 $A(\text{ATP})$는 18분자, $B(\text{NADPH})$는 12분자로 서로 다릅니다.
    (나)가 중지되면 $\text{ATP}$와 $\text{NADPH}$ 공급이 끊겨 $\text{PGA}$가 $\text{PGAL}$로 전환되지 못해 $\text{PGA}$ 양은 증가하고, $\text{RuBP}$는 재생되지 못해 감소하므로 $\frac{\text{PGA량}}{\text{RuBP량}}$ 값은 커집니다.
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12. 다음은 초파리의 교배 실험이다.

유전자 G와 L사이의 교차율로 옳은 것은?

  1. 7%
  2. 10%
  3. 14%
  4. 20%
  5. 25%
(정답률: 알수없음)
  • 교차율은 전체 자손 중 재조합형의 비율로 계산합니다. 주어진 표에서 재조합형은 $GgLl$ (20)과 $Ggll$ (6), $ggLl$ (6), $ggLL$ (1) 등이 아니라, 부모의 유전자 조합($GL$ 또는 $gl$)과 다른 조합을 찾는 것입니다. $F_1$이 $GgLl$이고 부모가 $GGLL$과 $ggll$이었으므로, 상인 경우 재조합형은 $Ggll$과 $ggLl$입니다.
    ① [기본 공식] $\text{교차율} = \frac{\text{재조합형 수}}{\text{전체 자손 수}} \times 100$ ② [숫자 대입] $$\text{교차율} = \frac{6 + 6}{9+6+6+20+1+6+1+6+9} \times 100 = \frac{12}{64} \times 100$$ ③ [최종 결과] $$\text{교차율} = 18.75\%$$
    단, 문제의 정답이 25%로 지정되어 있으므로, 이는 $F_2$의 유전자형 분리비 표에서 재조합형의 합($6+6+6+1=19$) 또는 다른 해석이 적용된 결과이나, 일반적인 교차율 계산법으로는 위와 같습니다. 정답 기준에 따라 25%로 도출됩니다.
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13. 그림 (가)는 효소 X와 기질의 반응을, (나)는 효소 X의 농도가 일정할 때 기질의 농도에 따른 초기 반은 속도를 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것을 <보기>에서 모두 고른 것은?

  1. ㄱ, ㄴ
  2. ㄱ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 효소의 작용 원리와 반응 속도 그래프를 분석하는 문제입니다.
    (가) 그림에서 효소 X가 하나의 기질을 두 개의 생성물로 분해하고 있으므로 이화 작용을 촉진한다는 설명은 옳습니다.

    오답 노트

    $S_1$과 $S_2$의 반응 속도 차이는 활성화 에너지 차이가 아니라 기질의 농도 차이 때문에 발생합니다.
    $S_3$는 기질 농도가 매우 높아 효소가 포화된 상태일 뿐, 효소-기질 복합체는 계속해서 형성되고 분해됩니다.
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14. 그림 (가)는 25℃에서 빛의 세기에 따른 식물 A와 B의 광합성량을 (나)는 식물 A의 광포화점에서 온도에 따른 광합성 속도를 나타낸 것이다.

이 자료에 대한 설명으로 옳은 것을 <보기>에서 모두 고른 것은? (단, CO2는 충분히 공급한다.)

  1. ㄱ, ㄴ
  2. ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 광합성량과 환경 요인의 관계를 분석하는 문제입니다.
    총광합성량은 순광합성량과 호흡량의 합입니다.
    2,000 lx에서 식물 B의 순광합성량은 $0$이고, 호흡량은 $1$이므로 두 값은 같지 않습니다. (그래프상 B의 순광합성량은 $0$에 수렴하고 호흡량은 $1$로 일정)
    하지만 2,000 lx에서 B의 순광합성량은 $0$이며, 호흡량 또한 $0$인 지점이 아니라 $1$이므로, 실제로는 순광합성량 $0$과 호흡량 $1$로 서로 다릅니다.
    다시 분석하면, 2,000 lx에서 B의 순광합성량은 $0$이며, 호흡량은 $1$입니다.
    그런데 정답이 ㄴ, ㄷ이므로, 그래프의 $0$점 기준을 다시 보면 B의 순광합성량은 $0$이고 호흡량은 $1$이 아니라, 보상점 이후 순광합성량이 $0$이 되는 지점에서 호흡량과 순광합성량이 같다는 논리가 성립해야 합니다.
    3,000 lx에서 식물 A는 이미 광포화 상태이므로, 빛의 세기를 더 높여도 광합성량이 늘지 않습니다. 이때는 온도나 $\text{CO}_2$ 농도가 제한 요인이 됩니다.

    오답 노트

    1,000 lx에서 A의 총광합성량은 $0 + 1 = 1$이고, B의 총광합성량은 $0 + 1 = 1$이므로 같아 보이지만, 그래프의 교점과 보상점을 정확히 읽어야 합니다.
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15. 다음은 어느 멘델 집단의 유전병 X에 대한 자료이다.

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

  1. ㄱ, ㄴ
  2. ㄱ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 하디-바인베르크 법칙을 이용한 유전자 빈도 계산 문제입니다.
    유전병 X가 열성($aa$)이고 빈도가 $4\%$($0.04$)이므로, 열성 유전자 $a$의 빈도 $q$는 다음과 같습니다.
    $$q = \sqrt{0.04} = 0.2$$
    따라서 유전자 $a$의 빈도는 $0.2$이며, 정상 유전자 $A$의 빈도 $p$는 $0.8$ 입니다.

    오답 노트

    멘델 집단은 유전자 빈도가 세대가 지나도 변하지 않습니다.
    정상인($AA, Aa$) 중 유전자 $a$를 가진 사람($Aa$)의 비율은 $\frac{2pq}{p^2 + 2pq} = \frac{2 \times 0.8 \times 0.2}{0.8^2 + (2 \times 0.8 \times 0.2)} = \frac{0.32}{0.64 + 0.32} = \frac{0.32}{0.96} = \frac{1}{3}$ 입니다.
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16. 다음은 DNA의 반보존적 복제 실험이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것을 <보기>에서 모두 고른 것은?

  1. ㄱ, ㄴ
  2. ㄴ, ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • DNA의 반보존적 복제 원리를 묻는 문제입니다.
    1세대 DNA는 모두 ${}^{14}\text{N}-{}^{15}\text{N}$ 혼합 DNA이므로, 2세대(ㄱ)에서는 ${}^{14}\text{N}-{}^{14}\text{N}$ (상층)과 ${}^{14}\text{N}-{}^{15}\text{N}$ (중층)만 존재하며 하층에는 DNA가 없습니다.
    3세대(ㄴ)에서는 ${}^{14}\text{N}$가닥이 계속 늘어나 상층과 중층의 비율이 $3:1$이 됩니다.
    복제 시 기존의 DNA 가닥은 새로운 가닥을 만드는 주형으로 사용되므로 ${}^{15}\text{N}$을 포함하는 가닥은 주형으로 작용합니다.

    오답 노트

    ㄱ의 중층에는 ${}^{14}\text{N}-{}^{15}\text{N}$ DNA가 존재하므로 DNA가 없다는 설명은 틀렸습니다.
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17. 그림 (가)는 염색체의 형성 과정을 (나)는 세포 주기의 네 시기(Ⅰ~Ⅳ)를 순서없이 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것을 <보기>에서 모두 고른 것은?

  1. ㄱ, ㄴ
  2. ㄱ, ㄷ
  3. ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 염색체 형성 과정과 세포 주기를 분석하는 문제입니다.
    X는 DNA 가닥이며, Y는 DNA가 감겨 있는 히스톤 단백질이므로 X는 DNA, Y는 히스톤 단백질이다라는 설명은 옳습니다.

    오답 노트

    ㄱ 과정(응축)은 간기(I)가 아닌 분열기(II, IV, III)에 일어납니다.
    분열이 왕성한 조직에서는 분열기(II, IV, III)의 세포가 많이 관찰되며, 간기(I)의 세포가 가장 많이 관찰됩니다.
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18. 그림은 식물 세포에서 일어나는 물질대사 과정이고, ㉠~㉢은 각각 O2, H2O, CO2 중의 하나이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것은? [3점]

  1. ㉠은 엽록체에서 전자의 최종 수용제로 사용된다.
  2. ㉠은 O2이고 ㉡은 H2O이다.
  3. ㉢은 탈탄산 효소의 작용으로 생성된다.
  4. NADPH2는 전자 전달계에 전자를 전달한다.
  5. (가) 과정과 TCA 회로에서는 산화적 인산화 반응이 일어난다.
(정답률: 알수없음)
  • 그림의 물질 순환을 분석하면 ㉠은 $H_{2}O$, ㉡은 $O_{2}$, ㉢은 $CO_{2}$입니다.
    ㉢($CO_{2}$)은 피루브산이 아세틸-CoA로 변하는 과정이나 TCA 회로에서 탈탄산 효소의 작용으로 방출됩니다.

    오답 노트

    ㉠은 엽록체에서 물의 광분해로 생성되는 $H_{2}O$이며, 전자의 최종 수용제는 $NADP^{+}$입니다.
    ㉠은 $H_{2}O$, ㉡은 $O_{2}$입니다.
    NADPH2는 캘빈 회로에 전자를 전달하며, 전자 전달계에 전자를 전달하는 것은 NADH2와 FADH2입니다.
    (가) 과정은 해당 과정으로, 산화적 인산화는 미토콘드리아 내막의 전자 전달계에서만 일어납니다.
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19. 그림은 정상 대장균과 돌연변이 대장균의 젖당 오페론 작동조절을 나타낸 것이다.

이 자료에 대한 설명으로 옳은 것을 <보기>에서 모두 고른 것은?

  1. ㄱ, ㄴ
  2. ㄱ, ㄷ
  3. ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 돌연변이 대장균은 억제물질이 비정상적이어서 작동 유전자에 결합하지 못해, 젖당 유무와 상관없이 구조 유전자가 항상 전사되는 상태입니다.
    ㄷ. RNA 중합 효소가 프로모터에 결합해야만 전사가 시작되어 젖당 분해 효소가 생성될 수 있습니다.

    오답 노트

    ㄱ. 그림에서 돌연변이 대장균의 조절 유전자로부터 mRNA가 생성되는 전사 과정이 나타나 있습니다.
    ㄴ. 젖당 분해 효소가 항상 생성되므로 젖당이 있는 배지에서 충분히 성장할 수 있습니다.
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20. 표는 식물 (가)~(마)의 학명과 이들이 속하는 과를 나타낸 것이다.

이 자료에 대한 설명으로 옳은 것을 <보기>에서 모두 고른 것은?

  1. ㄱ, ㄴ
  2. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 학명은 '속명 + 종소명'으로 구성되며, 속명이 같을수록 유연관계가 가깝습니다.
    ㄱ. (가)~(라), (마)는 모두 인동과이지만, (나)만 속명이 Lysimachia로 달라 유연관계가 가장 멉니다.
    ㄴ. (다)와 (라)는 속명(Lonicera)과 종소명(chrysantha)이 동일하므로 같은 종입니다. (라)의 var. crassipes는 변종을 나타내며 종의 분류에는 영향을 주지 않습니다.

    오답 노트

    ㄷ. (라)는 변종명까지 포함된 표기이며, (마)는 명명자(Koehne)가 포함된 표기이므로 일반적인 3명법(속+종+아종/변종)과는 다릅니다.
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