수능(생명과학II) 필기 기출문제복원 (2014-07-10)

수능(생명과학II)
(2014-07-10 기출문제)

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1. 그림은 식물 세포를 균질기에 넣어 부수고 세포벽을 제거한 후, 원심 분리기를 이용하여 세포 소기관 (가) ~ (라)를 분리하는 과정을 나타낸 것이다. (가) ~(라)는 각각 핵, 미토콘드리아, 엽록체, 리보솜 중 하나이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 원심 분리 속도는 Ⅰ>Ⅱ>Ⅲ이다.
  2. (가)는 엽록체이다.
  3. (나)는 (가)보다 무겁다.
  4. (다)는 크리스타 구조를 갖는다.
  5. (라)는 세포질에서 합성된다.
(정답률: 알수없음)
  • - 원심 분리 속도는 Ⅰ>Ⅱ>Ⅲ이다. : 원심 분리기는 회전력을 이용하여 물질을 분리하는데, 중력과 반대 방향으로 회전하면서 물질의 밀도에 따라 분리되기 때문에 밀도가 높은 물질일수록 원심 분리 속도가 빠르다. 따라서, Ⅰ이 가장 밀도가 높고, Ⅲ이 가장 밀도가 낮다는 것을 의미한다.
    - (가)는 엽록체이다. : 그림에서 (가)는 엽록체를 나타내고 있다.
    - (나)는 (가)보다 무겁다. : 그림에서 (나)는 미토콘드리아를 나타내고 있으며, 미토콘드리아는 엽록체보다 더 무겁다.
    - (다)는 크리스타 구조를 갖는다. : 그림에서 (다)는 미토콘드리아의 크리스타를 나타내고 있다. 미토콘드리아는 호흡과 에너지 생산에 관여하는 세포 소기관으로, 크리스타 구조를 갖고 있다.
    - (라)는 세포질에서 합성된다. : 그림에서 (라)는 리보솜을 나타내고 있으며, 리보솜은 단백질 합성에 관여하는 세포 소기관으로, 세포질에서 합성된다.
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2. 다음은 감자즙에 들어 있는 카탈레이스의 활성에 영향을 미치는 요인을 알아보기 위한 실험이다.

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

  1. ㄱ, ㄷ
  2. ㄴ, ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 보기에서 정답이 "ㄱ"인 이유는 감자즙의 pH가 카탈레이스의 활성에 영향을 미치기 때문이다. 카탈레이스는 산성 환경에서는 활성이 떨어지고, 알칼리성 환경에서는 활성이 높아진다. 따라서 pH를 조절하여 감자즙의 산성도를 바꾸어 카탈레이스의 활성을 측정하는 것이 이 실험의 목적이다.
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3. 그림은 세포 A~ C의 공통점과 차이점을 나타낸 것이다. A ~C는 각각 대장균, 동물의 간세포, 식물의 엽육 세포 중 하나이다.

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

  1. ㄱ, ㄷ
  2. ㄴ, ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 보기에서 정답은 "ㄱ, ㄴ, ㄷ"이다.

    - 공통점: A, B, C 모두 세포의 기본 구조를 가지고 있으며, 세포막, 세포질, 핵 등으로 구성되어 있다.
    - 차이점:
    - A는 대장균으로 원핵생물에 속하며, 핵막이 없고 원형의 염색체를 가지고 있다.
    - B는 동물의 간세포로 다핵세포에 속하며, 핵막과 핵소체를 가지고 있다.
    - C는 식물의 엽육 세포로 다세포 생물에 속하며, 엽록체와 큰 세포벽을 가지고 있다.
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4. 그림은 효모에서 일어나는 발효 과정의 일부를 나타낸 것이다. ㉠과 ㉡은 각각 아세트알데하이드와 에탄올 중 하나이다.

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

  1. ㄱ, ㄴ
  2. ㄴ, ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • - ㄴ: 그림에서 ㉠와 ㉡은 각각 아세트알데하이드와 에탄올 중 하나이다. 따라서, 발효 과정에서 생산되는 물질 중 하나인 에탄올을 나타내므로 옳다.
    - ㄷ: 그림에서 ㉠와 ㉡ 사이에 위치한 것은 이산화탄소(CO2)이다. 이산화탄소는 발효 과정에서 생산되는 물질 중 하나이며, 그림에서도 화살표로 표시되어 있으므로 옳다.
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5. 그림 (가)는 적혈구를 농도가 다른 소금물에 각각 넣고 일정 시간이 지난 후 적혈구의 상태 A와 B를, (나)는 어떤 식물 세포를 농도가 다른 소금물에 각각 넣고 일정 시간이 지난 후 식물 세포의 상태 C와 D를 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

  1. ㄱ, ㄴ
  2. ㄱ, ㄷ
  3. ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 보기에서 정답이 "ㄴ"인 이유는, 그림 (가)와 (나)에서 모두 농도가 다른 용액에 물질을 노출시켰을 때, 농도가 높은 쪽에서 낮은 쪽으로 물질이 이동하는 것을 보여주고 있다는 공통점이 있기 때문이다. 이러한 현상을 "이동" 또는 "확산"이라고 하며, 농도가 높은 쪽에서 낮은 쪽으로 물질이 이동하는 것은 "농도차"에 의해 일어난다. 따라서, 보기에서 정답이 "ㄴ"인 것은 이러한 공통점을 가지고 있기 때문이다.
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6. 그림은 동물 세포의 세포 소기관 A~C를 나타낸 것이다. A~C는 각각 거친면 소포체, 골지체, 리소좀 중 하나이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

  1. ㄱ, ㄷ
  2. ㄴ, ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • - A는 거친면 소포체이다. (ㄱ)
    - B는 골지체이다. (ㄴ)
    - C는 리소좀이다. (ㄷ)
    따라서 정답은 "ㄱ, ㄴ, ㄷ" 이다.
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7. 그림은 효소와 물질 ㉠~ ㉢의 작용을 나타낸 것이다. ㉠~ ㉢은 각각 기질, 저해제, 보조 인자 중 하나이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

  1. ㄱ, ㄴ
  2. ㄴ, ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 보기에서 "ㄱ"은 기질이라는 것을 나타내고, 그림에서 효소와 기질이 상호작용하여 반응이 일어나는 것을 보여주고 있기 때문에 정답이 됩니다. "ㄷ"는 저해제, "ㄱ, ㄴ"은 기질과 보조 인자, "ㄴ, ㄷ"는 저해제와 보조 인자, "ㄱ, ㄴ, ㄷ"는 모두 해당될 수 있지만, 그림에서는 기질과 효소의 상호작용이 중요하게 나타나므로 "ㄱ"이 정답입니다.
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8. 그림은 DNA를 구성하는 두 쌍의 뉴클레오타이드를, 표는 염기쌍의 수가 동일한 2중 가닥 DNA Ⅰ과 Ⅱ의 염기 조성 비율을 나타낸 것이다.

이 자료에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

  1. ㄱ, ㄴ
  2. ㄴ, ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 정답은 "ㄴ, ㄷ"입니다.

    - 보기 ㄱ: DNA의 염기 조성 비율은 Ⅰ과 Ⅱ에서 모두 동일하지 않으므로 틀립니다.
    - 보기 ㄷ: Ⅰ과 Ⅱ의 염기 조성 비율이 유사하므로, 두 DNA가 서로 유사하다는 것을 알 수 있습니다. 따라서, 보기 ㄷ는 옳습니다.
    - 보기 ㄴ: 그림에서는 A-T와 G-C가 각각 2개의 염기쌍으로 나타나 있습니다. 이를 토대로 계산해보면, Ⅰ과 Ⅱ의 A-T 비율은 각각 4/8, 3/6이고, G-C 비율은 각각 4/8, 3/6입니다. 즉, 두 DNA의 염기 조성 비율이 유사하므로 보기 ㄴ도 옳습니다.
    - 보기 ㄷ: 이미 위에서 설명했습니다.
    - 보기 ㄱ, ㄴ, ㄷ: 보기 ㄱ은 틀리고, 보기 ㄴ과 ㄷ는 이미 설명했습니다. 따라서, 보기 ㄱ, ㄴ, ㄷ 모두 포함되지 않으므로 틀립니다.
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9. 그림 (가)는 TCA 회로의 일부를, (나)는 미토콘드리아 내막에서 일어나는 반응의 일부를 나타낸 것이다. (나)의 X, Y, Z는 각각 전자 전달 효소 복합체이다.

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

  1. ㄱ, ㄴ
  2. ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 보기에서 정답은 "ㄴ"이다. TCA 회로에서 생성된 NADH와 FADH2는 호흡 전체 과정에서 전자를 전달하면서 ATP를 생성하는 과정인 산화적인 인산화 과정에 참여하게 된다. 이때 전자는 전달 효소 복합체 X, Y, Z를 거쳐 산소와 결합하여 물을 생성하고, 이 과정에서 에너지가 방출되어 ATP 합성에 이용된다. 따라서 TCA 회로에서 생성된 NADH와 FADH2는 호흡 과정에서 에너지를 생성하는 데 중요한 역할을 한다. 반면에 미토콘드리아 내막에서 일어나는 반응에서 X, Y, Z는 전자 전달 효소 복합체를 나타내며, 이들은 호흡 과정에서 전자를 전달하는 역할을 한다.
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10. 다음은 광합성에서 유기물이 생성되는 과정을 알아보기 위한 캘빈의 실험이다.

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

  1. ㄱ, ㄷ
  2. ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 보기에서 "ㄱ"은 광합성에서 생성된 산소가 나가고, "ㄷ"는 광합성에서 생성된 유기물이 나오는 과정을 나타내기 때문에 옳은 것이다. 즉, 광합성에서 탄소와 물에서 에너지를 이용하여 산소와 유기물이 생성되는 과정에서 산소는 나가고 유기물은 생성되는 것이다.
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11. 그림은 폐렴 쌍구균을 이용한 에이버리의 실험을 나타낸 것이다. (가)와 (나)는 각각 S형균과 R형균 중 하나이다.

이 자료에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

  1. ㄱ, ㄴ
  2. ㄴ, ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 보기에서 정답이 "ㄱ, ㄴ" 인 이유는 다음과 같다.

    - (가)와 (나) 중 S형균은 (가)이다. 이는 S형균이 폐렴을 유발하는 균주임을 나타낸다.
    - (가)와 (나) 중 R형균은 (나)이다. 이는 R형균이 폐렴을 유발하지 않는 균주임을 나타낸다.
    - 에이버리의 실험에서 S형균의 유전물질을 R형균에게 전달하면 R형균도 폐렴을 유발할 수 있다는 것을 보여주었다. 이는 유전물질이 균주의 특성을 결정한다는 것을 나타낸다.
    - 따라서, 보기에서 정답이 "ㄱ, ㄴ" 인 것은 S형균이 폐렴을 유발하는 균주이고, 유전물질이 균주의 특성을 결정한다는 것을 나타내기 때문이다.
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12. 다음은 밀러가 수행한 실험이다.

이 실험에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

  1. ㄱ, ㄷ
  2. ㄴ, ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 보기에서 정답이 "ㄱ, ㄴ, ㄷ" 인 이유는 밀러가 실험에서 빛을 쏘는 구멍을 늘리면서 측정한 결과, 구멍의 크기가 커질수록 빛의 강도가 약해지는 것을 발견했기 때문이다. 이는 빛의 파동성을 증명하는 실험이며, 구멍의 크기가 작을수록 빛의 파장이 크기 때문에 더 집중되어 강도가 강해지는 것이다. 따라서, 보기에서 "ㄱ, ㄴ, ㄷ" 가 모두 옳은 설명이다.
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13. 그림 (가)는 광합성이 활발히 일어나는 어떤 식물에서 광합성 과정의 일부를, (나)는 이 식물의 엽록체 구조를 나타낸 것이다. ⓐ와 ⓑ는 각각 틸라코이드 내부와 스트로마 중 하나이다.

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

  1. ㄱ, ㄴ
  2. ㄴ, ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • ① 그림 (가)는 광합성 과정 중 광자를 받아들이는 틸라코이드 내부를 보여주고, (나)는 이러한 틸라코이드들이 모여 엽록체를 형성하는 구조를 보여준다.
    ② 틸라코이드 내부는 광합성 과정에서 광자를 받아들여 ATP와 NADPH를 생성하는 곳이며, 스트로마는 이러한 생성물들을 이용하여 이산화탄소를 고정하여 포도당 등의 유기물을 합성하는 곳이다.
    따라서, 옳은 설명은 "ㄱ, ㄴ" 이다.
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14. 그림 (가)는 대장균의 젖당 오페론에서, (나)는 어떤 사람의 간세포에서 유전자 발현이 조절되는 과정을 나타낸 것이다. ㉠과 ㉡은 전사 인자 결합 부위이다.

이 자료에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 돌연변이는 고려하지 않는다.)

  1. ㄱ, ㄴ
  2. ㄴ, ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 보기에서 정답이 "ㄱ, ㄴ"인 이유는 다음과 같다.

    - 그림 (가)에서 대장균의 젖당 오페론은 전사 인자 결합 부위인 ㉠과 ㉡에 결합하는 레귤러터 단백질인 LacI에 의해 조절된다. LacI는 젖당이 없을 때는 ㉠와 ㉡에 결합하여 전사를 억제하고, 젖당이 있을 때는 LacI가 젖당과 결합하여 ㉠와 ㉡에서 떨어지고, 이에 따라 전사가 일어난다.
    - 그림 (나)에서는 어떤 사람의 간세포에서 유전자 발현이 조절되는 과정을 나타내고 있다. 이 과정에서도 전사 인자 결합 부위인 ㉠과 ㉡에 결합하는 레귤러터 단백질이 중요한 역할을 한다. 보기에서는 이 레귤러터 단백질이 "ㄱ"과 "ㄴ" 둘 다에 결합하여 유전자 발현을 억제하는 경우를 선택한 것이다.
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15. 그림은 3역 6계의 생물 분류 체계에 따른 남세균, 메테인 생성균, 버섯, 고사리의 계통수이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

  1. ㄱ, ㄴ
  2. ㄱ, ㄷ
  3. ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 정답은 "ㄷ"입니다. 이유는 남세균과 메테인 생성균은 공통적으로 원핵생물에 속하며, 버섯과 고사리는 진균류에 속하지만 서로 다른 분류군에 속하기 때문입니다. 따라서 남세균과 메테인 생성균, 그리고 버섯과 고사리를 묶어서 분류하면 안 되므로 "ㄷ"가 정답입니다.
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16. 다음은 특정 DNA를 중합 효소 연쇄 반응(PCR)으로 증폭시킬 때, 단계 (가) ~(다)의 반응 온도와 각 단계에서 일어나는 반응을 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, PCR을 통해 DNA의 가닥 전체가 증폭된다고 가정한다.) [3점]

  1. ㄱ, ㄷ
  2. ㄴ, ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 단계 (가)에서는 DNA의 이중 나선 구조를 풀어주는 역할을 하는 열기성 DNA 폴리머아제(heat-resistant DNA polymerase)가 활성화되기 위해 95℃의 고온이 필요하다. 단계 (나)에서는 DNA 폴리머아제가 DNA 가닥을 연장하기 위해 필요한 온도인 55℃에서 작용한다. 단계 (다)에서는 증폭된 DNA가 최종적으로 안정화되기 위해 72℃에서 DNA 폴리머아제가 작용한다. 따라서, 옳은 정답은 "ㄱ"이다.
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17. 그림 (가)는 어떤 식물 잎 세포에 있는 광계를, (나)는 이 잎의 색소를 종이 크로마토그래피로 분리한 결과를 나타낸 것이다. ㉠과 ㉡은 각각 엽록소 a와 엽록소 b 중 하나이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

  1. ㄱ, ㄴ
  2. ㄴ, ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • - ㄱ: 그림 가에서 보이는 광계는 엽록소 a와 관련된 것으로, 엽록소 a는 녹색색소이므로 이 잎은 녹색이다.
    - ㄴ: 종이 크로마토그래피 결과에서 엽록소 a와 엽록소 b가 분리되어 보이는데, 엽록소 a는 엽록소 b보다 더 이동 거리가 짧으므로 엽록소 a가 더 작은 분자량을 가진다. 따라서 엽록소 a는 엽록소 b보다 더 활성화된 형태이다.
    - ㄷ: 그림 가에서 보이는 광계는 엽록소 a와 관련된 것으로, 종이 크로마토그래피 결과에서도 엽록소 a가 더 활성화된 형태이므로 이 잎은 엽록소 a가 더 많이 포함된 녹색 잎이다.
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18. 그림은 세포 내에서 DNA가 복제되는 과정을 나타낸 것이다. (가) ~ (다)는 각각 DNA 중합 효소, DNA 풀림 효소(헬리케이스), DNA 연결 효소 중 하나이다.

이 자료에 대한 설명으로 옳은 것은? [3점]

  1. (가)는 염기 간 수소 결합의 형성을 촉매한다.
  2. (나)는 DNA 중합 효소이다.
  3. (다)에 의해 선도 가닥이 형성된다.
  4. ㉠의 합성에는 프라이머가 필요하지 않다.
  5. ㉡은 리보솜에서 합성된다.
(정답률: 알수없음)
  • 정답: (나)는 DNA 중합 효소이다.

    이유: DNA 중합 효소는 DNA 염기를 연결하여 새로운 DNA 분자를 합성하는 효소이다. 그림에서 (나)는 DNA 염기를 연결하는 작업을 수행하고 있으므로 DNA 중합 효소라고 할 수 있다.
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19. 그림은 폴리펩타이드 X를 암호화하는 DNA 주형 가닥의 염기서열과 이로부터 폴리펩타이드 X가 생성되는 과정을, 표는 코돈표의 일부를 나타낸 것이다. 1차 mRNA로부터 연속된 뉴클레오타이드(㉠)가 제거되어 종결 코돈을 갖는 성숙한 mRNA(㉡)가 생성되고, ㉡이 번역되어 3개의 아미노산으로 구성된 폴리펩타이드 X가 생성된다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, ㉠이 제거된 것 이외의 다른 핵산 구조 변화는 없다.) [3점]

  1. ㄱ, ㄴ
  2. ㄴ, ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • - ㄱ. 그림에서 보이는 것처럼, DNA 주형 가닥의 염기서열에 따라 1차 mRNA가 생성되고, 이것이 성숙한 mRNA로 가공되어 폴리펩타이드 X가 생성된다. 이는 중합효소 연쇄반응(PCR)과 같은 DNA 복제 과정에서의 역할과 유사하다.
    - ㄴ. 그림에서 보이는 것처럼, 코돈표의 일부를 나타낸 표에서는 각각의 코돈이 어떤 아미노산을 나타내는지를 보여준다. 이를 기반으로 1차 mRNA가 번역되어 폴리펩타이드 X가 생성되는 것이다.
    - ㄷ. 그림에서 보이는 것처럼, 1차 mRNA에서 연속된 뉴클레오타이드(㉠)가 제거되어 성숙한 mRNA(㉡)가 생성된다. 이는 전사 후 RNA 후처리 과정 중 하나이다.
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20. 표는 분류 단계에서 동물문 (가) ~(라)에 속하는 동물의 특징을 나타낸 것이다.

다음 중 (가) ~(라)에 속하는 동물로 옳은 것은? (순서대로 가, 나, 다, 라) [3점]

  1. 해파리, 히드라, 회충, 해면
  2. 해면, 해파리, 히드라, 창고기
  3. 해면, 말미잘, 플라나리아, 우렁쉥이
  4. 히드라, 플라나리아, 우렁쉥이, 창고기
  5. 해파리, 회충, 히드라, 우렁쉥이
(정답률: 알수없음)
  • (가) 해면은 식물성 동물이며, (나) 말미잘은 무척추동물, (다) 플라나리아는 저서생물, (라) 우렁쉥이는 어류에 속하는 동물이다. 이유는 각 동물의 특징을 보면 해면은 식물성 동물이며, 말미잘은 무척추동물, 플라나리아는 저서생물, 우렁쉥이는 어류에 속하는 동물이기 때문이다.
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