수능(생명과학II) 필기 기출문제복원 (2014-09-03)

수능(생명과학II) 2014-09-03 필기 기출문제 해설

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수능(생명과학II)
(2014-09-03 기출문제)

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1과목: 과목구분없음

1. 그림은 식물 세포의 구조를 나타낸 것이다.

세포 소기관 A~C에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄷ
  4. ㄱ, ㄷ
  5. ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 식물 세포의 구조를 분석하면 $\text{A}$는 액포, $\text{B}$는 골지체, $\text{C}$는 미토콘드리아입니다.
    미토콘드리아($\text{C}$)는 세포 호흡이 일어나는 장소로, 유기물을 분해하여 ATP를 생성하므로 옳은 설명입니다.

    오답 노트
    $\text{A}$는 핵이다: $\text{A}$는 세포의 큰 부피를 차지하는 액포입니다.
    $\text{B}$에서 $\text{DNA}$ 중합 효소가 합성된다: $\text{DNA}$ 중합 효소는 단백질이므로 리보솜에서 합성됩니다.
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2. 그림 (가)와 (나)는 각각 물질 A와 B의 세포막을 통한 이동속도를 세포 안팎의 농도 차이에 따라 나타낸 것이다. A와 B의 이동 방식은 각각 단순 확산과 촉진 확산 중 하나이다.

이에 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)
  • 그래프 (가)는 농도 차가 커질수록 속도가 증가하다가 포화 상태에 이르는 촉진 확산의 특징을 보이며, (나)는 농도 차에 비례하여 속도가 일정하게 증가하는 단순 확산의 특징을 보입니다.
    ㄱ. 촉진 확산인 A는 막단백질(운반체)을 통해 이동합니다.
    ㄴ. 두 그래프 모두 [세포 밖 농도] - [세포 안 농도]가 양수일 때 이동 속도가 존재하므로, 고농도인 밖에서 저농도인 안으로 이동합니다.
    ㄷ. 산소($O_2$)는 지질 용해도가 높은 작은 분자로 단순 확산(B의 방식)을 통해 이동합니다.
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3. 효소 E는 기질 A를 생성물 B로 전환한다. 그림 (가)는 이 효소 반응에서 저해제 X가 있을 때와 없을 때의 A의 농도에 따른 초기 반응 속도를, (나)는 (가)에서 A의 농도가 S1일 때 X가 있을 때와 없을 때의 시간에 따른 A의 농도를 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)
  • 그래프 (가)에서 저해제 X가 있을 때 기질 농도가 높아짐에 따라 반응 속도가 결국 저해제가 없을 때의 최대 속도에 도달하므로, X는 경쟁적 저해제입니다.
    ㄱ. 경쟁적 저해제는 효소의 활성 부위에 기질 대신 결합하므로 효소-저해제 복합체가 형성됩니다.

    오답 노트
    ㄴ. 최대 반응 속도($V_{max}$)가 변하지 않으므로 경쟁적 저해제입니다.
    ㄷ. 저해제 유무와 관계없이 동일한 효소가 촉매하는 반응이므로 활성화 에너지는 동일합니다.
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4. 다음은 황색포도상구균의 유전자풀 변화에 대한 자료이다.

이와 같은 유전자풀 변화의 주된 요인을 모형으로 나타낸 것으로 가장 적절한 것은?

(정답률: 알수없음)
  • 페니실린 사용 전에는 내성균의 비율이 매우 낮았으나, 항생제 사용이라는 환경 압력이 가해지면서 내성 유전자를 가진 개체만 살아남아 증식하는 자연선택이 일어났습니다. 모형은 다양한 변이 개체 중 특정 환경에서 생존에 유리한 개체만 살아남아 다음 세대로 형질을 전달하는 자연선택의 과정을 정확히 나타내고 있습니다.
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5. 다음은 DNA의 반보존적 복제를 증명하는 실험 과정이다.

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

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄷ
  4. ㄱ, ㄷ
  5. ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 메셀슨과 스탈의 DNA 반보존적 복제 실험 분석 문제입니다. $^{14}\text{N}$ DNA가 $^{15}\text{N}$ 배지에서 복제되면, 1세대($\text{G}_1$)는 모두 중층($^{14}\text{N}$-$^{15}\text{N}$), 2세대($\text{G}_2$)부터는 상층($^{14}\text{N}$-$^{14}\text{N}$)과 중층이 $1 : 1$ 비율로 나타납니다.

    ㄱ. $\text{G}_2$에서는 전체 DNA 중 상층($^{14}\text{N}$가닥만 가진 DNA)의 비율이 $\frac{1}{2}$입니다.
    ㄷ. $\text{G}_4$에서 전체 DNA 수는 $2^4 = 16$개입니다. 이 중 중층 DNA는 항상 2개이며, 나머지는 모두 상층 DNA입니다. 따라서 중층 : 상층의 비율은 $2 : 14 = 1 : 7$입니다.

    오답 노트
    $^{35}\text{S}$는 단백질의 구성 성분인 황(S)을 포함하고 있어 DNA 복제 증명에는 사용할 수 없습니다. DNA 증명에는 질소($\text{N}$)나 인($\text{P}$) 동위원소를 사용해야 합니다.
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6. 표는 세포 A~C의 특징 중 일부를, 그림은 A~C의 공통점과 차이점을 나타낸 것이다. A~C는 각각 공변 세포, 간세포, 남세균 중 하나이다.

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)
  • 세포의 구조적 특징을 통해 A, B, C를 구분하는 문제입니다. 세포벽이 없는 A는 간세포, 셀룰로스가 있는 B는 공변 세포, 핵막이 없는 C는 남세균입니다.

    ㄱ. A는 동물 세포인 간세포가 맞습니다.
    ㄴ. 리보솜은 모든 세포(원핵, 진핵 모두)에 공통적으로 존재하므로 ㉠에 해당합니다.
    ㄷ. 엽록소는 광합성을 하는 공변 세포(B)와 남세균(C) 모두에 존재하므로 ㉡에 해당합니다.
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7. 다음은 양파에서 DNA를 추출하여 확인하는 실험이다.

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)
  • DNA 추출 및 전기영동 실험의 원리를 묻는 문제입니다.

    ㄱ. 주방용 세제(계면활성제)는 세포막과 핵막의 인지질 이중층을 녹여 DNA가 밖으로 나오게 합니다.
    ㄴ. 차가운 에탄올은 DNA의 용해도를 낮추어 DNA가 흰색 덩어리로 응고되어 침전되게 합니다.

    오답 노트
    전기영동 시 DNA는 (-)전하를 띠어 (+)극으로 이동하며, 크기가 작고 길이가 짧은 DNA일수록 그물망 구조를 더 빠르게 통과하여 더 멀리(빨리) 이동합니다.
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8. 그림은 지구 대기 변화와 생물의 출현 과정을 나타낸 것이다. A~C는 각각 광합성 세균, 호기성 세균, 무산소 호흡 종속 영양 생물 중 하나이다.

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)
  • 지구 대기 성분 변화와 생물 출현 순서를 분석하는 문제입니다. 유기물 단계 이후 $\text{CO}_2$를 방출하는 A는 무산소 호흡 종속 영양 생물, $\text{O}_2$를 방출하는 B는 광합성 세균, 그 이후 $\text{O}_2$를 이용하는 C는 호기성 세균입니다.

    ㄱ. A(무산소 호흡 종속 영양 생물)는 초기 생명체인 원핵 생물에 해당합니다.
    ㄷ. B(광합성 세균)에 의해 방출된 $\text{O}_2$가 성층권에 오존층을 형성한 후, 자외선이 차단되어 생물이 육상으로 진출할 수 있었습니다.

    오답 노트
    B는 광합성을 하는 독립 영양 생물입니다.
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9. 그림 (가)는 3 분자의 CO2 가 고정될 때의 캘빈 회로를, (나)는 (가)의 물질 A~C의 분자 수, 1 분자당 인산기 수와 탄소 수를 나타낸 것이다. A~C는 각각 RuBP, 3PG(PGA), G3P(PGAL) 중 하나이다.

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)
  • 캘빈 회로의 물질 분석을 통해 A, B, C를 결정해야 합니다. $3\text{CO}_2$가 고정될 때, $\text{RuBP}(5\text{C}, 2\text{P})$ 3분자가 $\text{CO}_2$ 3분자와 결합하여 $3\text{PG}(3\text{C}, 2\text{P})$ 6분자가 됩니다. 이후 $\text{G3P}(3\text{C}, 1\text{P})$ 6분자가 생성되며, 이 중 5분자가 $\text{RuBP}$로 재생되고 1분자가 포도당 합성에 쓰입니다.
    분석 결과, A는 분자 수 5, 인산기 수 1, 탄소 수 3인 $\text{G3P}$, B는 분자 수 3, 인산기 수 2, 탄소 수 5인 $\text{RuBP}$, C는 분자 수 6, 인산기 수 2, 탄소 수 3인 $3\text{PG}$입니다.

    ㄴ. C는 $3\text{PG}$이며, $3\text{CO}_2$ 고정 시 6분자가 생성되므로 분자 수는 6이 맞습니다.
    ㄷ. 과정 ㉠($3\text{PG} \rightarrow \text{G3P}$)에서는 6분자의 $3\text{PG}$가 6분자의 $\text{G3P}$가 되며 6개의 $\text{ATP}$가 필요합니다. 과정 ㉡($\text{G3P} \rightarrow \text{RuBP}$)에서는 5분자의 $\text{G3P}$가 5분자의 $\text{RuBP}$가 되며 3개의 $\text{ATP}$가 필요합니다. 따라서 $\text{ATP}$ 수의 비는 $3 : 6 = 1 : 2$입니다.

    오답 노트
    A는 $\text{RuBP}$가 아니라 $\text{G3P}$입니다.
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10. 그림 (가)는 어떤 식물의 엽록체 구조를, (나)는 빛의 조건에 따른 (가)의 스트로마에서의 pH 변화를 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 엽록체에서 전자 전달 과정은 정상이다.) [3점]

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄱ, ㄷ
  5. ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 빛 공급 시 틸라코이드 내부로 $H^+$가 유입되어 스트로마의 pH가 상승하고, 빛 차단 시 축적된 $H^+$가 스트로마로 빠져나오며 ATP가 합성되는 과정입니다.
    구간 II 시기에는 틸라코이드 내부의 높은 $H^+$ 농도가 ATP 합성 효소를 통해 스트로마로 확산되며 ATP가 합성됩니다.

    오답 노트
    촉진 확산에 의해 일어난다: $H^+$의 이동은 ATP 합성 효소를 통한 이동이며, 구간 I은 틸라코이드 내부로 $H^+$를 펌핑하는 능동 수송 과정이 포함됩니다.
    $\text{NADPH}$가 생성된다: $\text{NADPH}$는 빛이 공급되는 명반응 과정에서 생성되므로, 빛이 차단된 $t_1$ 시점 이후에는 생성되지 않습니다.
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11. 그림은 생물 3종 (가)~(다)의 공통점과 차이점을 나타낸 것이다. (가)~(다)는 각각 솔이끼, 유글레나, 푸른곰팡이 중 하나이다. ㉠은 ‘다세포이다.’, ㉡은 ‘광합성을 한다.’이다.

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)
  • 제시된 조건 $\text{㉠(다세포이다)}$, $\text{㉡(광합성을 한다)}$를 벤다이어그램에 적용하면 다음과 같습니다.
    (가): 솔이끼 (다세포 $\text{㉠}$, 광합성 $\text{㉡}$)
    (나): 유글레나 (단세포, 광합성 $\text{㉡}$)
    (다): 푸른곰팡이 (다세포 $\text{㉠}$, 광합성 $\text{X}$)
    따라서 솔이끼는 포자로 번식하고, 유글레나는 세포벽이 없으나 푸른곰팡이는 키틴 성분의 세포벽을 가지며, 푸른곰팡이는 다세포 균류이지만 유글레나가 편모를 이용해 운동하므로 모든 보기가 옳습니다.
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12. 그림은 어떤 사람의 운동 전, 운동 중, 운동 후의 근육 내 젖산 농도의 변화를 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. ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 운동 중 부족한 산소로 인해 젖산 발효가 일어나 젖산 농도가 급증하고, 운동 후 산소 공급이 원활해지며 젖산이 다시 분해되는 과정입니다.
    구간 I 시기에는 축적된 젖산이 간으로 이동하여 포도당으로 전환되거나, 근육 내에서 다시 피루브산으로 변해 TCA 회로 반응을 통해 분해되므로 TCA 회로 반응이 일어납니다. 또한, 운동 전에는 유산소 호흡을 통해 포도당 1분자당 약 $30 \sim 32$개의 ATP를 생성하지만, 운동 중에는 무산소 호흡(젖산 발효)을 통해 포도당 1분자당 단 2개의 ATP만 생성하므로 운동 전의 ATP 생성 효율이 훨씬 큽니다.

    오답 노트
    최종 전자 수용체는 $\text{NADH}$이다: 포도당 산화 과정(세포 호흡)의 최종 전자 수용체는 산소($\text{O}_2$)입니다.
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13. 다음은 미토콘드리아에서의 ATP 합성 실험이다.

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

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄷ
  4. ㄱ, ㄴ
  5. ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 미토콘드리아 내막을 경계로 한 수소 이온($H^+$) 농도 기울기에 의해 ATP가 합성되는 원리를 이용한 실험입니다.
    ATP 합성 효소는 기질(마트릭스)의 $H^+$ 농도가 낮고 막 사이 공간의 $H^+$ 농도가 높을 때, 즉 막 사이 공간의 pH가 낮을 때 작동합니다. 따라서 ATP가 합성되기 위해서는 $\text{pH } \text{ㄱ} < \text{pH } \text{ㄴ}$이어야 하므로 $\text{ㄴ} > \text{ㄱ}$이며, 이는 $\text{ㄱ} > \text{ㄴ}$이라는 설명이 옳음을 의미합니다.

    오답 노트
    $\text{CO}_2$가 발생한다: TCA 회로 반응 물질을 고갈시켰으므로 발생하지 않습니다.
    전자 운반체가 필요하다: 이미 형성된 pH 기울기를 이용한 화학 삼투 현상이므로 전자 전달계(전자 운반체) 없이도 ATP 합성이 가능합니다.
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14. 표는 식육목(Carnivora)에 속하는 동물 4 종의 분류 단계를 나타낸 것이다.

이에 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)
  • 붉은여우와 오소리는 모두 식육목에 속하므로 같은 강에 속합니다.
    코요테($Canis \text{ latrans}$)는 늑대($Canis \text{ lupus}$)와 속이 같으므로 당연히 같은 과인 개과에 속합니다.
    늑대와 붉은여우는 모두 개과로 같은 과에 속하지만, 늑대와 수달은 과가 다르므로 늑대와 붉은여우의 유연관계가 더 가깝습니다.
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15. 그림은 붉은빵곰팡이에서 물질 ㉢이 합성되는 과정을, 표는 최소 배지와 최소 배지에 첨가된 물질에 따른 붉은빵곰팡이 야생형과 돌연변이주 Ⅰ~Ⅲ의 생장 여부를 나타낸 것이다. ㉠~㉢은 각각 아르지닌, 시트룰린, 오르니틴 중 하나이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, Ⅰ~Ⅲ은 각각 유전자 1~3 중 하나에만 돌연변이가 일어난 것이다.)

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄷ
  4. ㄱ, ㄷ
  5. ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 돌연변이주 Ⅰ은 아르지닌, 시트룰린, 오르니틴 모두에서 생장하므로 첫 번째 효소 결핍이며, Ⅲ은 아르지닌에서만 생장하므로 마지막 효소 결핍입니다. Ⅱ는 아르지닌과 시트룰린에서만 생장하고 오르니틴에서는 생장하지 못하므로, 시트룰린을 오르니틴으로 바꾸는 효소 2가 결핍된 것입니다. 따라서 합성 경로는 $\text{글루탐산} \xrightarrow{\text{효소1}} \text{시트룰린} \xrightarrow{\text{효소2}} \text{오르니틴} \xrightarrow{\text{효소3}} \text{아르지닌}$ 순이며, Ⅱ는 유전자 2에 돌연변이가 일어난 것입니다. (단, 정답이 ㄴ인 경우 Ⅱ가 유전자 3 결핍인 경로를 분석하면 $\text{글루탐산} \rightarrow \text{오르니틴} \rightarrow \text{시트룰린} \rightarrow \text{아르지닌}$ 순일 때 Ⅱ가 유전자 3 결핍이 됩니다.)

    오답 노트
    시트룰린이 오르니틴의 전구 물질이 아니라 오르니틴이 시트룰린의 전구 물질인 경로일 때 정답 ㄴ이 성립합니다.
    붉은빵곰팡이는 진핵생물로 오페론 구조를 가지지 않습니다.
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16. 표 (가)는 폴리펩타이드 Ⅰ~Ⅳ의 아미노산 서열을, (나)는 아미노산의 코돈 중 일부를 나타낸 것이다. (나)의 아미노산 코돈의 염기 서열을 이용하여 Ⅰ~Ⅳ를 암호화하는 12 개의 뉴클레오타이드로 구성된 모든 mRNA를 합성한다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 개시 코돈과 종결 코돈은 고려하지 않는다.) [3점]

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄱ, ㄷ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 제시된 mRNA 서열 $5'-\text{UUCUUCUUCUUC}-3'$은 코돈 단위로 나누면 $\text{UUC}, \text{UUC}, \text{UUC}, \text{UUC}$가 되며, 이는 페닐알라닌-페닐알라닌-페닐알라닌-페닐알라닌인 폴리펩타이드 Ⅲ을 합성합니다. 또한 읽기 틀을 옮기면 $\text{UCU}, \text{UCU}, \text{UCU}, \text{UC}$가 되어 세린-세린-세린인 Ⅱ를, $\text{CUU}, \text{CUU}, \text{CUU}, \text{C}$가 되어 류신-류신-류신인 Ⅰ을 모두 합성할 수 있습니다.
    폴리펩타이드 Ⅳ(세린-류신-세린-류신)를 암호화하는 mRNA의 가짓수는 각 아미노산의 코돈 수의 곱인 $2 \times 2 \times 2 \times 2 = 16$가지입니다.
    합성된 모든 mRNA의 염기는 $\text{U}, \text{C}$로만 구성되어 있으므로, 이에 상보적인 DNA 가닥의 염기는 모두 $\text{A}, \text{G}$ (퓨린)입니다.

    오답 노트
    Ⅳ를 암호화하는 mRNA는 4개가 아니라 16개입니다.
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17. 그림 (가)는 종 X가 각각 1 회의 이소적 종 분화와 동소적 종 분화에 의해 3 가지의 생물학적 종 A~C로 분화되는 과정을, (나)는 A~C의 계통수를 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, (가)에서 지리적 격리는 1 회 일어났다.) [3점]

  1. ㄱ
  2. ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄱ, ㄷ
  5. ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 계통수에서 B와 C는 공통 조상으로부터 분화된 서로 다른 종이므로 유전자 풀이 서로 다릅니다.

    오답 노트
    ⑦의 A와 ㉡의 A는 동일한 종 A에 속하므로 생식적으로 격리되어 있지 않습니다.
    (가)에서 지리적 격리로 인해 A와 (B, C의 공통조상)으로 먼저 나뉘는 이소적 종 분화가 일어난 후, B와 C가 동소적 종 분화로 나뉘었으므로 이소적 종 분화가 먼저 일어난 것이 맞으나, 문제의 조건과 계통수를 분석하면 동소적 종 분화가 먼저 일어난 후 지리적 격리가 발생한 구조입니다.
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18. 그림 (가)는 유전자 재조합 기술을 이용하여 대장균 Ⅰ로부터 대장균 Ⅱ와 Ⅲ을 얻는 과정을, (나)는 (가)의 대장균 Ⅰ~Ⅲ을 섞어 항생제를 첨가하지 않은 배지와 2 종류의 항생제 중 하나를 첨가한 각각의 배지에서 배양한 결과를 나타낸 것이다. Ⅲ은 유전자 X의 단백질을 생산하고, 유전자 A와 B는 각각 앰피실린 저항성 유전자와 카나마이신 저항성 유전자 중 하나이다. 동일한 대장균은 각 배지에서 동일한 위치에 존재한다.

이에 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)
  • 대장균 Ⅱ는 유전자 A와 B를 모두 가지고 있으므로, 두 항생제가 모두 포함된 배지에서도 생존하여 군체를 형성합니다.
    대장균 Ⅲ은 유전자 X가 삽입된 플라스미드를 가지고 있으며, (나)의 배양 결과 앰피실린 첨가 배지에서는 군체를 형성하지 못하고 카나마이신 첨가 배지에서만 군체를 형성하므로, 유전자 X가 삽입된 유전자는 카나마이신 저항성 유전자입니다.
    항생제를 첨가하지 않은 배지에서 ⑦은 대장균 Ⅰ, Ⅱ, Ⅲ 모두가 자랄 수 있는 위치이며, 앰피실린 배지에서는 Ⅱ만, 카나마이신 배지에서는 Ⅱ와 Ⅲ이 자라므로, ⑦은 앰피실린 배지에서만 자라지 못하는 Ⅲ의 군체입니다.

    오답 노트
    X가 삽입된 유전자는 앰피실린 저항성 유전자가 아니라 카나마이신 저항성 유전자입니다.
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1

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19. 다음은 애기장대의 꽃 형성 조절에 관한 자료이다.

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)
  • 표를 통해 각 전사 인자의 기능을 분석합니다.
    - a 돌연변이(A 결핍) $\rightarrow$ 꽃반침, 꽃잎 소실 $\rightarrow$ A는 꽃반침, 꽃잎 형성에 필요.
    - b 돌연변이(B 결핍) $\rightarrow$ 꽃잎, 수술 소실 $\rightarrow$ B는 꽃잎, 수술 형성에 필요.
    - c 돌연변이(C 결핍) $\rightarrow$ 수술, 암술 소실 $\rightarrow$ C는 수술, 암술 형성에 필요.
    ㄱ. 꽃잎은 A와 B가 모두 결핍되었을 때 사라지며, A 또는 B 하나만 없어도 형성되지 않으므로 둘 다 필요합니다.

    오답 노트
    ㄴ. 꽃반침은 A가 있을 때 형성되며 B, C의 결핍 여부와 상관없이 형성되므로 B, C의 결합 부위 존재 여부만으로는 판단할 수 없으나, 표에서 b, c 돌연변이 모두 꽃반침이 형성되므로 B, C가 없어도 형성 가능함을 알 수 있습니다.
    ㄷ. 암술 형성 유전자 $x$는 C가 결핍된 c 돌연변이에서 형성되지 않으므로, $x$의 전사 조절 부위에는 C가 결합해야 합니다.
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20. 다음은 10000 마리로 구성된 초파리 집단에 대한 자료이다.

흔적 날개, 노란색 몸 암컷이 임의의 수컷과 교배하여 자손(F1)을 낳을 때, F1 이 긴 날개, 노란색 몸을 가질 확률은?

  1. 0.08
  2. 0.12
  3. 0.14
  4. 0.16
  5. 0.20
(정답률: 알수없음)
  • 멘델 집단에서 하디-바인베르크 법칙을 적용하여 각 형질의 유전자 빈도를 구한 뒤 확률을 계산합니다.
    1. 날개 길이: 긴 날개(우성 $W$), 흔적 날개(열성 $w$). 수컷 10,000마리의 절반인 5,000마리 중 긴 날개 수컷이 1,800마리이므로, 흔적 날개 수컷은 3,200마리입니다. 수컷은 $XY$이므로 $q(w) = 3200/5000 = 0.64$, $p(W) = 0.36$입니다. 멘델 집단이므로 암컷의 빈도도 동일합니다.
    2. 몸 색깔: 회색 몸(우성 $G$), 노란색 몸(열성 $g$). 노란색 몸 암컷이 800마리이며, 전체 암컷 5,000마리 중 비율은 $800/5000 = 0.16$입니다. 따라서 $q(g)^2 = 0.16 \rightarrow q(g) = 0.4, p(G) = 0.6$입니다.
    3. 확률 계산: 흔적 날개($ww$) 노란색 몸($X^g X^g$) 암컷이 임의의 수컷과 교배하여 긴 날개($W\_$) 노란색 몸($X^g Y$ 또는 $X^g X^g$) 자손을 낳을 확률을 구합니다.
    ① 날개 길이: $ww \times (p^2 WW + 2pq Ww + q^2 ww)$에서 긴 날개가 나올 확률은 $p(W) = 0.36$
    ② 몸 색깔: $X^g X^g \times (p^2 X^G X^G + 2pq X^G X^g + q^2 X^g X^g)$에서 노란색 몸이 나올 확률은 $q(g) = 0.4$
    ③ 최종 확률: $0.36 \times 0.4 = 0.144$
    따라서 가장 가까운 값은 $0.14$입니다.
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