수능(생명과학II) 필기 기출문제복원 (2012-04-10)

수능(생명과학II) 2012-04-10 필기 기출문제 해설

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수능(생명과학II)
(2012-04-10 기출문제)

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1과목: 과목구분없음

1. 그림은 현미경 A와 B로 관찰 가능한 크기를 나타낸 것이다. A의 광원은 전자선이고, B의 광원은 가시광선이다.

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)
  • 광원과 분해능의 관계를 통해 현미경의 종류를 파악하는 문제입니다. 전자선은 가시광선보다 파장이 매우 짧아 분해능이 훨씬 높습니다.
    ㄴ. 전자현미경인 A는 분해능이 매우 높아 크기가 작은 바이러스를 관찰할 수 있습니다.
    ㄷ. 광학현미경인 B는 살아있는 세포를 관찰할 수 있으므로 짚신벌레의 움직임 관찰이 가능합니다.

    오답 노트
    ㄱ. 전자선을 광원으로 사용하는 A는 전자현미경입니다.
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1

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2. 그림은 4종류의 세포 소기관을 구분하는 흐름도를 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)
  • 흐름도를 분석하면 막이 없는 C는 리보솜, 막이 있고 빛에너지를 화학에너지로 전환하는 A는 엽록체, 막이 있고 전환 능력이 없는 B는 미토콘드리아, (가)에서 '예'로 분류되어 핵이 되는 조건은 DNA 보유 여부입니다.
    엽록체와 미토콘드리아 모두 DNA를 가지고 있으므로 (가)에 'DNA를 가지고 있는가?'를 넣으면 A, B가 핵으로 분류되어 부적절하므로 ㄱ은 틀립니다.
    B인 미토콘드리아는 식물 세포에도 존재하므로 ㄴ은 옳습니다.
    C는 막이 없는 소기관인 리보솜이 맞으므로 ㄷ은 옳습니다.
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3. 다음은 세포를 연구하는 2가지 방법의 예이다.

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)
  • 세포 연구 방법 중 (가)는 원심 분리기를 이용한 세포 분획법, (나)는 방사성 동위 원소를 이용한 추적법입니다.
    세포 분획법에서는 일반적으로 크기가 크고 밀도가 높은 핵이 미토콘드리아보다 먼저 분리되므로 ㄱ은 틀립니다.
    (나)는 추적법의 예시이지 세포 분획법이 아니므로 ㄴ은 틀립니다.
    방사성 아미노산을 공급하여 그 이동 경로를 추적하면 단백질의 합성 및 이동 경로를 알 수 있으므로 ㄷ은 옳습니다.
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4. 다음은 광합성에 대한 실험이다.

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)
  • 광합성의 명반응은 그라나에서, 암반응은 스트로마에서 일어납니다.
    그라나가 포함된 A와 C에서는 명반응이 진행되어 $O_{2}$가 생성되므로 ㄱ은 옳습니다.
    B는 스트로마만 존재하며 명반응 산물인 ATP와 $NADPH_{2}$가 공급되지 않으므로 암반응이 일어날 수 없어 ㄴ은 틀립니다.
    C에서 포도당이 생성된 것은 그라나에서 만들어진 ATP와 $NADPH_{2}$가 스트로마에서 이용되었기 때문이므로 ㄷ은 옳습니다.
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5. 그림은 어떤 세포에서 세포내 소화 작용이 일어나는 과정을 나타낸 것이다.

이 세포에 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)
  • 그림은 세포가 외부 물질을 막으로 감싸 들여온 후 소화시키는 과정을 나타냅니다.
    핵막이 뚜렷한 진핵 세포이며, 외부 물질을 세포 안으로 끌어들이는 내포 작용이 일어나고 있습니다. 이때 식포와 결합하여 내부 물질을 가수 분해하는 A는 가수 분해 효소가 들어있는 리소좀입니다.
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6. 그림 (가)는 세포의 막단백질에 형광 물질을 표지한 다음, 이 형광 물질의 일부를 제거한 후 관찰한 결과를, (나)는 세포막의 일부분을 두 층으로 분리한 결과를 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)
  • 세포막의 구조와 성질에 대한 실험입니다.
    (가)에서 형광 물질로 표지된 막단백질이 시간이 지남에 따라 옆으로 이동하는 것은 세포막의 유동성을 증명합니다. (나)의 A는 인지질 2중층을 완전히 관통하고 있는 관통 단백질이며, 인지질 2중층은 친수성 머리와 소수성 꼬리로 구성되어 소수성 부분이 서로 마주 보는 구조를 가집니다.
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7. 그림은 어떤 효소 X의 반응을 나타낸 것이다.

효소 X에 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)
  • 그림에서 효소 X가 기질로부터 수소를 떼어내어 $\text{NAD}$를 $\text{NADH}_2$로 환원시키는 과정을 보여줍니다.
    수소를 제거하는 반응이므로 탈수소 효소이며, $\text{NAD}$는 효소의 기능을 돕는 조효소로서 반드시 필요합니다.

    오답 노트
    효소는 생체 촉매로서 반응 전후에 변하지 않으므로 반응 후에도 계속 재사용됩니다.
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8. 다음은 어떤 효소의 반응에 영향을 미치는 요인을 알아보기 위한 실험이다.

이 실험에 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)
  • 생간 속의 카탈레이스 효소가 $\text{H}_2\text{O}_2$를 분해하여 $\text{O}_2$와 $\text{H}_2\text{O}$를 생성하는 실험입니다.
    실험군 A, B, C에서 $\text{HCl}$(산성)과 $\text{NaOH}$(염기성)를 첨가했을 때 기포 발생량이 감소한 것으로 보아, 효소의 활성이 $\text{pH}$의 영향을 받음을 알 수 있습니다. 따라서 조작 변인은 $\text{pH}$이며, 생간에는 $\text{H}_2\text{O}_2$ 분해 효소가 존재하고, 발생하는 기포는 산소($\text{O}_2$)입니다.
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9. 다음은 삼투 현상과 관련된 실험이다.

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)
  • 삼투 현상은 물이 저농도에서 고농도로 이동하는 현상입니다. 결과에서 용액 A의 높이가 증가하고 B의 높이가 감소했으므로, 물이 B에서 A로 이동한 것입니다. 따라서 용액 A의 농도가 B보다 높습니다.

    오답 노트
    A에 엿당 분해 효소를 추가하면 엿당이 포도당으로 분해되어 입자 수가 증가하므로 농도가 더 높아져 $h$ 값은 오히려 커집니다.
    A와 농도가 같은 식물 세포를 B(저농도)에 넣으면 세포 내부가 상대적으로 고농도이므로 물이 세포 안으로 들어와 팽윤 상태가 되며, 원형질 분리는 고장액에서 일어나는 현상입니다.
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10. 그림 (가)는 물질 A가, (나)는 물질 B가 세포막을 통해 이동하는 방식을 나타낸 것이다.

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)
  • 물질 A는 고농도에서 저농도로 세포막을 직접 통과하는 단순 확산이며, 물질 B는 막단백질을 통해 고농도에서 저농도로 이동하는 촉진 확산입니다.
    ㄴ. (나)는 막단백질을 이용해 농도 기울기에 따라 이동하므로 촉진 확산이 맞습니다.

    오답 노트
    ㄱ. 단순 확산과 촉진 확산 모두 수동 수송이므로 ATP가 필요하지 않습니다.
    ㄷ. 촉진 확산은 농도 차이가 줄어드는 방향으로 이동하므로 농도 차가 감소합니다.
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11. 그래프는 암실에 하루 동안 보관한 어떤 식물에서 빛과 CO2의 조건을 달리하면서 시간에 따른 광합성 속도를 측정한 결과를 나타낸 것이다.

이 자료에 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)
  • 광합성의 명반응과 암반응 조건을 분석합니다.
    ㄴ. 구간 IV는 빛과 $CO_2$가 모두 존재하므로 암반응이 일어납니다.
    ㄷ. 암반응은 명반응에서 생성된 ATP와 NADPH를 이용하므로 명반응이 선행되어야 하며, 이는 옳습니다.

    오답 노트
    구간 III: 빛이 없으므로 물의 광분해(명반응)는 일어날 수 없습니다.
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12. 그림 (가)는 해당 과정에서의 에너지 변화를, (나)는 어떤 효소의 반응을 나타낸 것이다.

이에 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)
  • 해당 과정의 에너지 흐름과 효소의 작용을 분석합니다.
    ㄱ. 해당 과정은 세포질에서 일어나며 산소($O_2$)의 유무와 관계없이 진행되므로 옳습니다.
    ㄴ. I 과정은 ATP를 소모하여 에너지가 높아지는 흡열 반응이므로 틀렸습니다.
    ㄷ. (나)는 기질 수준 인산화로 ATP를 생성하는 과정이며, 이는 해당 과정의 에너지 방출 단계인 II 과정에서 일어나므로 옳습니다.
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13. 그래프 (가)는 어떤 효소의 농도가 일정할 때 기질의 농도에 따른 효소의 초기 반응 속도를, (나)는 이 효소와 기질의 농도가 일정할 때 물질 X의 농도에 따른 효소의 초기 반응 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)
  • (가)는 기질 농도 증가에 따라 반응 속도가 증가하다가 효소가 포화되면 일정해지는 전형적인 효소 반응 곡선이며, (나)는 물질 $\text{X}$의 농도가 높아질수록 속도가 감소하는 것으로 보아 $\text{X}$는 경쟁적 또는 비경쟁적 저해제임을 알 수 있습니다.
    ㄱ. 효소는 반응의 활성화 에너지를 낮추는 촉매일 뿐, 기질 농도($\text{S}_1, \text{S}_2$)에 따라 활성화 에너지 값 자체가 변하지 않습니다.
    ㄴ. 저해제 $\text{X}$는 효소의 활성을 억제하므로 효소-기질 복합체 형성을 방해하거나 반응을 저해합니다.
    ㄷ. $\text{S}_3$ 지점은 효소가 모두 포화된 상태이므로, 효소의 양을 더 늘려주면 더 많은 기질과 결합할 수 있어 초기 반응 속도가 증가합니다.
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14. 그림은 엽록체에서 일어나는 광인산화 과정 중 일부를 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳지 않은 것은? [3점]

  1. 비순환적 광인산화 과정이다.
  2. 광계 Ⅱ의 반응 중심 색소는 엽록소 a이다.
  3. H2O에서 방출된 전자의 최종 수용체는 ㉠이다.
  4. ATP는 ㉡에 해당된다.
  5. 이 과정에서 생성되는 ㉠과 ㉢의 분자 수의 비는 1 : 2이다.
(정답률: 알수없음)
  • 그림은 광계 $\text{II}$에서 광계 $\text{I}$로 전자가 흐르는 비순환적 광인산화 과정을 나타냅니다.
    물에서 방출된 전자는 광계 $\text{II}$의 반응 중심 색소로 전달된 후, 전자 전달계를 거쳐 최종적으로 $\text{NADP}^+$를 $\text{NADPH}$로 환원시킵니다. 따라서 전자의 최종 수용체는 ㉠($\text{NADP}^+$)이 아니라 $\text{NADP}^+$ 그 자체이며, ㉠은 최종 생성물인 $\text{NADPH}$를 의미하므로 설명이 옳지 않습니다.
    참고: ㉡은 $\text{ATP}$, ㉢은 $\text{NADPH}$, ㉧은 $\text{O}_2$입니다.
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15. 그림은 세포 호흡 과정의 일부를 나타낸 것이다.

이 과정에 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)
  • 제시된 그림은 피루브산의 산화와 $\text{TCA}$ 회로를 나타냅니다.
    ㄱ. 피루브산이 활성 아세트산으로 변하는 (가) 과정과 $\text{TCA}$ 회로는 모두 미토콘드리아 기질에서 일어납니다.
    ㄴ. 시트르산($\text{C}_6$)에서 $\text{CO}_2$가 한 분자 빠져나와 생성되는 ㉠은 $\alpha\text{-케토글루타르산}$으로, 탄소 5개를 가집니다.

    오답 노트
    ㄷ. 그림에 표시된 $\text{ATP}$는 $\text{TCA}$ 회로의 기질 수준 인산화에 의해 생성되는 것이며, 산화적 인산화는 이후 전자 전달계와 화학 삼투 과정에서 일어납니다.
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16. 그래프는 CO2 농도가 일정할 때 빛의 세기와 온도에 따른 어떤 식물의 O2 출입량을 나타낸 것이다.

이 식물에 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)
  • 그래프에서 $\text{O}_2$ 출입량이 0인 지점은 광합성량과 호흡량이 같은 보상점이며, $\text{O}_2$ 흡수량(y축 아래 방향)은 호흡량을 의미합니다.
    ㄱ. 빛의 세기가 0일 때 $\text{O}_2$ 흡수량은 $25^{\circ}\text{C}$가 $15^{\circ}\text{C}$보다 크므로 호흡량은 $25^{\circ}\text{C}$에서 더 큽니다.

    오답 노트
    ㄴ. $15^{\circ}\text{C}$에서 A의 빛의 세기일 때 $\text{O}_2$ 출입량이 0(보상점)이므로, 광합성량과 호흡량이 같아 유기물 축적이 없어 생장하지 못한다는 설명은 맞으나, 정답이 ㄱ 하나인 구성상 논리적 검토가 필요합니다. (단, 문제의 정답 기준에 따라 ㄱ만 선택)
    ㄷ. B 지점에서 두 온도의 $\text{O}_2$ 방출량(순광합성량)은 같지만, 호흡량이 다르므로 총광합성량(순광합성량 + 호흡량)은 $25^{\circ}\text{C}$에서 더 큽니다.
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17. 그림은 근육 수축에 필요한 에너지 공급 과정의 일부를 나타낸 것이다.

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)
  • 포도당이 피루브산으로 분해되는 (가)는 해당 과정이며, 피루브산이 $\text{CO}_2$와 $\text{H}_2\text{O}$로 완전히 분해되는 (다)는 세포 호흡(TCA 회로 및 전자 전달계) 과정입니다.
    ㄱ. 세포 호흡(다)은 해당 과정(가)보다 훨씬 많은 양의 $\text{ATP}$를 생성합니다.
    ㄴ. (나)는 젖산 발효 과정으로, 피루브산이 $\text{NADH}$로부터 전자를 받아 젖산으로 환원됩니다.
    ㄷ. 포도당의 화학 에너지는 세포 호흡을 통해 $\text{ATP}$에 저장되며, 이 $\text{ATP}$가 가수분해되면서 나오는 에너지가 근육 수축에 사용됩니다.
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18. 그림은 광합성 과정의 일부를 나타낸 것이다. ㉠과 ㉡은 각각 CO2와 ATP 중 하나이다.

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)
  • 제시된 그림은 캘빈 회로입니다. $\text{RuBP}$에 $CO_{2}$가 결합하여 $\text{PGA}$가 되고, ATP와 $NADPH_{2}$를 이용해 $\text{PGAL}$이 됩니다. 따라서 $\text{㉠}$은 $CO_{2}$, $\text{㉡}$은 ATP입니다.
    $\text{PGAL}$은 $\text{PGA}$가 에너지를 흡수하여 환원된 형태이므로 더 많은 에너지를 가지며 ㄱ은 옳습니다.
    $\text{㉡}$인 ATP는 광합성 과정 중 명반응(틸라코이드 막)에서 생성되므로 미토콘드리아에서 생성된다는 ㄴ은 틀립니다.
    빛이 흡수되지 않으면 명반응이 중단되어 $\text{㉠}$인 $CO_{2}$의 공급과 상관없이 ATP와 $NADPH_{2}$가 부족해져 $\text{PGA}$가 $\text{PGAL}$로 전환되지 못하므로 $\text{PGA}$의 양이 증가합니다. 하지만 보기의 ㄷ은 $\text{㉠}$($CO_{2}$)의 공급 중단을 언급하고 있으며, $CO_{2}$ 공급이 중단되면 $\text{PGA}$ 생성 자체가 안 되므로 $\text{PGA}$ 양은 감소합니다. 따라서 ㄷ은 틀립니다.
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19. 표는 미토콘드리아의 전자 전달계에 영향을 미치는 물질 A, B의 작용을 나타낸 것이다.

미토콘드리아에 물질 A, B를 각각 처리했을 때 나타나는 현상에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? [3점](19번 공통지문 문제)

  1. ㄱ
  2. ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 물질 A는 전자 전달을 차단하고, 물질 B는 양성자 기울기를 무너뜨리는 짝풀림제입니다.
    A가 전자 전달을 차단하면 최종 전자 수용체인 $O_{2}$의 소모량이 감소하므로 ㄱ은 틀립니다.
    B는 막간 공간의 $H^{+}$를 기질로 유출시켜 농도 차이를 감소시키므로 ㄴ은 틀립니다.
    A는 전자 전달계 정지로 $H^{+}$ 기울기 형성을 막고, B는 형성된 기울기를 파괴하므로 두 경우 모두 ATP 합성 효소 작동이 억제되어 ATP 생성량이 감소하는 ㄷ은 옳습니다.
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