수능(생명과학II) 필기 기출문제복원 (2014-11-13)

수능(생명과학II) 2014-11-13 필기 기출문제 해설

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수능(생명과학II)
(2014-11-13 기출문제)

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1과목: 과목구분없음

1. 그림은 동물 세포를, 표는 동물 세포 연구에 이용하는 실험 방법 (가)~(다)를 나타낸 것이다. 그림의 A~C는 서로 다른 세포 소기관이다.

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 소기관의 구조와 세포 생물학적 연구 방법을 묻는 문제입니다.
    ㄱ. A는 미토콘드리아이며, 투과 전자 현미경(가)을 통해 내막의 접힘 구조인 크리스탈를 관찰할 수 있습니다.
    ㄷ. B는 거친면 소포체, C는 골지체입니다. 방사성 동위 원소 표지법(다)을 이용하면 소포체(B)에서 합성된 단백질이 골지체(C)로 이동하는 경로를 추적할 수 있습니다.

    오답 노트
    (나)는 조직 배양법이다: 원심 분리기를 이용한 세포 분획법임
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1

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2. 다음은 감자 세포의 삼투 현상을 알아보기 위한 실험이다.

㉠의 세포에 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)
  • 감자 조각의 질량 변화가 없는 $0.3\text{M}$ 포도당 용액이 감자 세포의 내부 농도와 같은 등장액입니다. 따라서 감자 세포의 삼투압은 $0.3\text{M}$일 때의 용액 삼투압과 같습니다.
    삼투압은 용액의 몰 농도에 비례하므로, $1.0\text{M}$ 용액의 삼투압이 $0.1\text{M}$ 용액보다 높습니다.

    오답 노트
    증류수에서 팽압이 삼투압보다 높다: 증류수에서는 물이 유입되어 팽압이 증가하지만, 평형 상태에서는 팽압과 삼투압이 같아집니다.
    0.3M에서 흡수력은 0이다: 흡수력은 삼투압과 팽압의 차이입니다. 등장액에서는 물의 순이동이 없어 겉보기 흡수력은 0처럼 보이나, 세포 자체의 삼투압과 팽압은 여전히 존재합니다.
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1

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3. 그림은 진화설 (가)~(다)를 시대순으로 나타낸 것이다. (가)~(다)는 각각 다윈의 자연선택설, 라마르크의 용불용설, 현대 종합설(신종합설) 중 하나이다.

(가)~(다)에 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)
  • 시대순으로 (가)는 라마르크의 용불용설, (나)는 다윈의 자연선택설, (다)는 현대 종합설입니다.
    (가) 용불용설은 생물이 살아생전 획득한 형질이 자손에게 유전된다고 주장했습니다.
    (다) 현대 종합설은 돌연변이와 자연선택, 그리고 집단 내 유전자 풀의 변화를 통해 종의 분화를 설명합니다.

    오답 노트
    (나)에서 개체 변이의 원인은 돌연변이: 다윈의 자연선택설은 변이의 존재를 인정했지만, 그 원인이 돌연변이임을 밝혀낸 것은 이후의 현대 종합설입니다.
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4. 그림은 대장균, 아메바, 시금치의 공변세포를 특징에 따라 구분하는 과정을 나타낸 것이다.

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)
  • 핵막 유무와 엽록체 유무에 따라 세포를 구분하면 A는 공변세포, B는 아메바, C는 대장균입니다.
    A는 식물 세포이므로 세포벽의 주성분인 셀룰로스가 존재합니다.
    B는 단세포 진핵생물인 아메바이므로 단세포가 맞습니다.

    오답 노트
    C에 리보솜이 없다: 대장균은 원핵세포로, 단백질 합성을 위한 리보솜을 반드시 가지고 있습니다.
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5. 그림은 포도당이 과정 (가)~(다)를 거쳐 에탄올로 발효되는 것을 나타낸 것이다. ㉠과 ㉡은 각각 아세트알데하이드와 피루브산 중 하나이다.

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)
  • 포도당이 에탄올로 발효되는 과정은 [포도당 $\rightarrow$ 피루브산($\text{㉠}$) $\rightarrow$ 아세트알데하이드($\text{㉡}$) $\rightarrow$에탄올] 순으로 진행됩니다.
    ㄱ. (가) 과정은 해당 과정으로, 포도당이 산화되어 피루브산이 되며 기질 수준 인산화로 $\text{ATP}$가 생성됩니다.
    ㄴ. 해당 과정(가)에서 포도당 1분자당 $2\text{NADH}$가 생성되고, (다) 과정에서 아세트알데하이드($\text{㉡}$) 1분자당 $1\text{NADH}$가 소비됩니다. 따라서 $\text{㉡}$ 2분자가 에탄올로 변할 때 $2\text{NADH}$가 소비되므로 값은 1이 아니라 2가 되어야 하나, 문제의 식은 $\frac{2}{2} = 1$이 아닌 $\frac{2}{1} = 2$를 묻는 구조이므로 성립합니다.

    오답 노트
    ㄷ. $\text{㉠}$(피루브산, $\text{C}_3\text{H}_4\text{O}_3$)의 1탄소당 수소 수는 $4/3 \approx 1.33$이고, $\text{㉡}$(아세트알데하이드, $\text{C}_2\text{H}_4\text{O}$)의 1탄소당 수소 수는 $4/2 = 2$입니다. 따라서 $\text{㉡}$이 더 큽니다.
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6. 그림은 원시 지구에서의 유기물 합성을 알아본 밀러의 실험을 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄷ
  4. ㄱ, ㄴ
  5. ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 밀러의 실험은 원시 대기 성분($\text{CH}_4, \text{NH}_3, \text{H}_2, \text{H}_2\text{O}$)에 전기 방전을 가해 유기물이 합성됨을 증명한 실험입니다.
    ㄴ. 혼합 기체에는 원시 대기를 재현하기 위해 수소가 포함되어 있습니다.

    오답 노트
    ㄱ. 핵산은 DNA, RNA를 말하며, 실험 결과로는 아미노산과 같은 간단한 유기물이 합성됩니다.
    ㄷ. 암모니아는 반응물로 사용되어 유기물 합성 과정에서 소비되므로 전체 양은 감소합니다.
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7. 그림 (가)는 pH에 따른 사람의 소화 효소 A와 B의 반응 속도를, (나)는 pH7 인 녹말 용액에 B를 넣었을 때 녹말이 엿당으로 분해되는 반응의 에너지 변화를 나타낸 것이다. A와 B는 각각 아밀레이스와 펩신 중 하나이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 녹말은 B의 기질이고, 반응 온도는 37℃이다.) [3점]

  1. ㄱ
  2. ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 그래프 (가)에서 A는 pH 2 부근에서 최적 활성을 가지므로 위액에서 작용하는 펩신이고, B는 pH 7 부근에서 최적 활성을 가지며 녹말을 분해하므로 아밀레이스입니다.
    ㄱ. A는 pH 2에서 최적 활성을 보이므로 펩신이 맞습니다.
    ㄴ. 모든 효소 반응은 효소가 기질과 결합하여 효소-기질 복합체를 형성하며 진행됩니다.
    ㄷ. B(아밀레이스)는 pH 7에서 최적 활성을 가져 활성화 에너지를 크게 낮추지만, A(펩신)는 pH 7에서 변성되어 효소로 작용하지 못합니다. 따라서 효소 없이 반응이 일어나는 것과 같아 활성화 에너지가 (나)의 $\text{⑦}$보다 큽니다.
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1

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8. 그림 (가)는 야생형 대장균의 젖당 오페론과 조절 유전자를 나타낸 것이며, ㉠과 ㉡은 각각 조절 유전자와 프로모터 중 하나이다. 그림 (나)는 야생형 대장균과 돌연변이 대장균 A와 B를 포도당이 없는 젖당 배지에 동일한 양으로 넣고 배양한 결과를 나타낸 것이다. A와 B는 각각 ㉠과 ㉡ 중 하나만 결실된 대장균이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄷ
  4. ㄱ, ㄴ
  5. ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 그림 (가)에서 ㉠은 조절 유전자, ㉡은 프로모터입니다.
    돌연변이 B는 젖당 배지에서도 대장균 수가 증가하지 않는 것으로 보아, RNA 중합 효소가 결합하는 프로모터(㉡)가 결실되어 구조 유전자가 전사되지 못한 것입니다. 따라서 ㄴ은 옳습니다.

    오답 노트
    RNA 중합 효소: RNA 중합 효소는 프로모터(㉡)에 결합합니다.
    합성량: A는 조절 유전자(㉠)가 결실되어 억제 단백질이 없으므로, 야생형보다 젖당 분해 효소를 더 많이 합성합니다.
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9. 다음은 R형과 S형의 폐렴 쌍구균을 이용한 형질 전환 실험이다. A 와 B는 각각 R형균과 S형균 중 하나이고, 효소 ⓐ와 ⓑ는 각각 단백질 분해 효소와 DNA 분해 효소 중 하나이다.

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)
  • S형균의 추출물을 R형균에 넣었을 때 S형균이 나타나는 것은 DNA에 의한 형질 전환 때문입니다.
    시험관 II에서는 DNA 분해 효소(ⓑ)를 넣지 않았을 때 S형균이 나타났고, 시험관 I에서는 효소(ⓐ)를 넣었을 때 S형균이 나타나지 않았으므로 ⓐ가 DNA 분해 효소입니다. 따라서 ㄱ은 옳습니다.

    오답 노트
    피막: I의 R형균은 형질 전환이 일어나지 않았으므로 피막이 없는 R형균 그대로입니다.
    형질 전환: II의 S형균은 R형균이 S형균의 DNA를 받아들여 형질 전환된 것이지, S형균이 R형균으로 변한 것이 아닙니다.
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10. 그림은 대장균의 DNA X가 복제되는 과정의 일부를 모식적으로 나타낸 것이다. 그림에서 Y는 X가 50 % 복제되었을 때의 DNA이다. 표는 Y의 특성을 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 지연 가닥과 선도 가닥의 복제된 길이는 동일하다.)

  1. ㄴ
  2. ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄱ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • DNA 복제 원리와 염기 조성 계산 문제입니다.
    ㄱ. Y는 X가 50% 복제된 상태이며, 이때 총 뉴클레오타이드 수가 2400개이므로 원래 DNA X의 총 뉴클레오타이드 수는 $2400 \times \frac{2}{3} = 1600$개입니다. (복제된 부분 2가닥 + 복제 안 된 부분 1가닥 = 총 3가닥 분량의 뉴클레오타이드가 존재하기 때문)
    ㄴ. DNA 복제 시 뉴클레오타이드의 결합을 위해 dNTP가 분해되며 에너지가 사용됩니다.
    ㄷ. X의 전체 $G+C$ 함량을 구하면, 복제된 부분(1/2)의 35%와 복제되지 않은 부분(1/2)의 45%의 평균인 40%입니다. 따라서 $A+T$ 함량은 60%이며, 그 비율은 다음과 같습니다.
    $$\frac{A+T}{G+C} = \frac{60}{40} = 1.5$$
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11. 그림 (가)는 광합성이 일어나고 있는 식물에서 엽록소 a 와 b의 흡수 스펙트럼을, (나)는 이 식물의 엽록체 구조를 나타낸 것이다.

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

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄷ
  4. ㄱ, ㄴ
  5. ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 엽록소의 흡수 스펙트럼과 엽록체의 구조 및 기능을 묻는 문제입니다.
    ㄴ. A는 틸라코이드 막으로, 광계 II의 반응 중심 색소인 P680은 $680\text{nm}$의 빛을 흡수하여 고에너지 전자를 방출합니다.

    오답 노트
    (나)에서 단위 시간당 ATP 합성 효소를 통해 이동하는 $H^{+}$의 양은 $550\text{nm}$인 빛에서가 $450\text{nm}$인 빛에서보다 많다: $550\text{nm}$는 흡수율이 매우 낮아 전자 전달과 $H^{+}$ 농도 기울기 형성이 적게 일어남
    광합성에서 빛에 의한 물의 광분해는 B에서 일어난다: 물의 광분해는 틸라코이드 막(A)에서 일어남
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1

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12. 그림 (가)는 균류의 서로 다른 균사 A와 B를, (나)는 균류의 서로 다른 포자 형성 부위 C와 D를 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)
  • 균류의 균사 구조와 포자 형성 기관을 구분하는 문제입니다.
    ㄱ. A는 격벽이 없는 다핵 균사로, 검은빵곰팡이(접합균류)의 특징과 일치합니다.
    ㄴ. 푸른곰팡이는 C와 같은 분생 포자를 형성하며, D는 담자균류의 담자기입니다.
    ㄷ. 분생 포자(C)는 일반적으로 체세포 분열에 의해 생성되며, 담자 포자(D)는 감수 분열에 의해 생성되므로 모두 감수 분열이라는 설명은 틀렸습니다.

    오답 노트
    푸른곰팡이는 D의 포자를 형성한다: 분생 포자를 형성함
    C와 D의 포자는 모두 감수 분열에 의해 생성된다: 분생 포자는 체세포 분열로 생성됨
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13. 그림은 어떤 식물에서 빛과 CO2 조건을 달리했을 때의 시간에 따른 광합성 속도를 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)
  • 광합성의 명반응과 암반응의 상호작용을 분석하는 문제입니다.
    ㄱ. $t_{1}$은 빛이 없어 명반응이 중단된 상태이나, $t_{2}$는 빛이 없는 상태에서도 이전에 축적된 ATP와 NADPH를 사용하여 암반응이 일시적으로 진행되므로 스트로마의 NADPH 양은 $t_{2}$일 때가 $t_{1}$일 때보다 많습니다.
    ㄴ. 구간 I은 빛이 있어 명반응이 일어나므로 $O_{2}$가 생성되지만, 구간 II는 빛이 없어 명반응이 중단되므로 $O_{2}$가 생성되지 않습니다.
    ㄷ. $t_{3}$은 빛과 $CO_{2}$가 모두 충분하여 광합성이 활발한 상태이며, 캘빈 회로의 결과물인 G3P가 포도당 인산(6탄당 인산)으로 전환됩니다.
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14. 그림 (가)와 (나)는 각각 2 개의 과와 3 개의 속으로 이루어진 식물 종 A~F의 계통수와 형태의 일부를 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)
  • 계통수 (가)에서 A와 D는 가장 최근의 공통 조상을 공유하는 그룹에 속해 있어 같은 속에 속한다고 볼 수 있습니다. 또한 C와 A의 분기점보다 C와 D의 분기점이 더 최근에 형성되었으므로, C와 A의 유연관계가 C와 D보다 더 멉니다.

    오답 노트
    뿌리의 모양은 A, B, C, D, E는 일반적인 뿌리 형태이나 F만 다른 형태를 띠고 있어, 2개의 과로 나누는 기준(형질)이 될 수 없습니다.
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15. 그림은 식물 세포에서의 인산화 과정 일부를 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)
  • 그림에서 전자 전달계를 통해 $H^{+}$가 II에서 I로 이동하여 농도 기울기를 형성하고, 이 기울기를 이용해 ATP 합성 효소가 ATP를 생성하는 화학 삼투 과정입니다. 엽록체에서 $H^{+}$는 스트로마(II)에서 틸라코이드 내부(I)로 능동 수송됩니다.

    오답 노트
    엽록체에서 I은 틸라코이드 내부 공간이며, 내막과 외막 사이 공간은 미토콘드리아의 구조입니다.
    미토콘드리아에서 전자 전달계를 억제하면 막 사이 공간(I)으로 $H^{+}$가 이동하지 못해 $H^{+}$ 농도가 감소하고, pH는 증가하게 됩니다.
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16. 그림 (가)는 진핵 세포에서 유전자가 발현되는 과정을, (나)는 이 과정에서 RNA 중합 효소와 전사 인자가 프로모터와 전사 조절 부위에 결합한 전사 개시 복합체를 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)
  • 전사 개시 복합체는 DNA의 프로모터 부위에 RNA 중합 효소와 전사 인자가 결합하여 형성되며, 이는 DNA로부터 RNA가 합성되는 전사 과정인 ⑦에서 일어납니다.

    오답 노트
    ⓐ는 처음 만들어진 RNA(pre-mRNA)에서 인트론이 제거되고 엑손이 연결되는 RNA 가공 과정이므로, DNA로부터 전사된 것이 아닙니다.
    과정 ⓑ는 성숙한 mRNA가 핵공을 통해 세포질로 나가 리보솜에서 단백질로 번역되는 과정이 포함되지만, RNA 가공 자체는 핵 안에서 일어납니다.
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17. 그림 (가)는 종 A가 종 분화 과정 ⓐ와 ⓑ를 통해 종 B와 C로 분화하는 과정을, (나)는 A~C 의 계통수를 나타낸 것이다. (나)의 ㉠~㉢은 A~C를 순서 없이 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, A, B, C의 분화 과정에서 지리적 격리는 1회 일어났고, 이입과 이출은 없다.)

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄱ, ㄷ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 그림 (가)에서 과정 ⓐ는 지리적 격리 없이 한 지역 내에서 종 분화가 일어난 것이므로 이소적 종 분화가 아닌 동소적 종 분화입니다. 과정 ⓑ는 소수 개체가 격리되어 새로운 종으로 분화하는 과정으로 창시자 효과가 나타날 수 있으나, 문제에서 지리적 격리는 1회만 일어났다고 했으며 ⓐ가 아닌 ⓑ에서 격리가 일어난 것이므로 ⓑ는 이소적 종 분화에 해당합니다. 계통수 (나)에서 가장 먼저 분화되어 나간 ㉠은 종 B에 해당합니다.

    오답 노트
    과정 ⓐ는 지리적 격리가 없는 상태에서 분화되었으므로 동소적 종 분화입니다.
    과정 ⓑ는 지리적 격리에 의한 이소적 종 분화 과정이며, 창시자 효과는 분화의 원인이 될 수 있으나 ⓑ 과정 자체를 창시자 효과라고 단정할 수 없습니다.
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18. 그림 (가)는 유전자 재조합 기술을 이용하여 대장균 Ⅰ로부터 유전자 X 의 단백질과 유전자 Y 의 단백질을 모두 생산하는 대장균 Ⅳ를 얻는 과정을, (나)는 (가)의 대장균 Ⅰ~Ⅳ를 섞어 3종류의 항생제 중 하나를 첨가한 각각의 배지에서 배양한 결과를 나타낸 것이다. 유전자 A~C는 각각 앰피실린 저항성 유전자, 카나마이신 저항성 유전자, 테트라사이클린 저항성 유전자 중 하나이다. 동일한 대장균은 각 배지에서 동일한 위치에 존재한다.

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)
  • 배지 배양 결과에서 대장균 I은 앰피실린 배지에서만 생존하므로 유전자 A는 앰피실린 저항성 유전자입니다. 대장균 II는 앰피실린과 테트라사이클린 배지에서 생존하므로 유전자 X가 삽입된 유전자 C는 테트라사이클린 저항성 유전자입니다. 대장균 III은 앰피실린과 카나마이신 배지에서 생존하므로 유전자 Y가 삽입된 유전자 B는 카나마이신 저항성 유전자입니다.

    오답 노트
    Y가 삽입된 위치는 카나마이신 저항성 유전자 B이지만, 유전자 B 자체가 카나마이신 저항성 유전자인 것이지 Y가 그 유전자인 것은 아니므로 틀린 설명입니다.
    ⑦은 대장균 II에 해당하며, 유전자 X가 삽입되어 있으므로 X의 단백질을 생산합니다.
    A는 대장균 I이 가진 유일한 저항성 유전자이며, 앰피실린 배지에서만 생존하므로 앰피실린 저항성 유전자입니다.
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1

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19. 다음은 정상 유전자 X와 돌연변이 유전자 X*의 발현에 대한 자료이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 결실과 삽입은 서로 다른 위치에서 각각 1 회씩 일어났다.) [3점]

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄱ, ㄷ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 정상 DNA 서열을 코돈 단위로 분석하여 아미노산 서열과 대조하고, $X^*$의 서열 변화를 추적합니다.
    정상 서열에서 2개의 뉴클레오타이드가 결실되고 1개가 삽입되어 프레임시프트가 일어났습니다. 아미노산 서열의 변화를 통해 결실된 위치를 찾으면 $5\text{-AA-3'}$ 서열이 사라졌음을 알 수 있습니다.
    또한, 변화된 서열에서 ⑦ 위치의 코돈을 분석하면 글라이신을 지정하는 코돈이 생성됨을 확인할 수 있습니다.

    오답 노트
    삽입된 뉴클레오타이드가 T이다: 서열 분석 결과 삽입된 염기는 T가 아님을 알 수 있습니다.
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20. 사람의 유전병 A는 성염색체에 존재하는 대립 유전자 T와 T*에 의해 결정된다. T*는 T의 일부분이 결실된 대립 유전자이다. 그림은 사람 ㉠~㉤의 T와 T*를 PCR 방법으로 증폭한 후 전기 영동하였을 때의 DNA 지문을, 표는 이 DNA 지문에 따른 A의 유무를 나타낸 것이다. DNA 지문에서의 띠 두께는 유전자량에 비례한다.

10000 명으로 구성된 하디-바인베르크 법칙을 만족하는 집단 P에서, 유전병 A를 가진 사람은 모두 2800 명이고 영희는 ㉣의 딸이며 A가 없다. 영희가 이 집단의 임의의 남성과 결혼하여 아이를 낳을 때, 이 아이가 A를 가질 확률은? (단, P에서 남녀의 수는 동일하고, DNA 지문의 두께는 두꺼운 띠가 얇은 띠의 2 배이다.) [3점]

  1. 0.15
  2. 0.20
  3. 0.25
  4. 0.30
  5. 0.35
(정답률: 알수없음)
  • 유전병 A는 성염색체(X) 연관 유전이며, $T^*$가 결실된 유전자이므로 전기 영동 시 더 멀리 이동합니다. ㉣은 띠가 하나뿐이고 유전병이 없으므로 $X^T X^T$이며, 딸 영희는 $X^T X^T$입니다.
    집단 P에서 유전병 A를 가진 사람의 비율은 $0.28$입니다. 남성은 $X^T Y$ 또는 $X^{T^*} Y$이며, 여성은 $X^T X^T, X^T X^{T^*}, X^{T^*} X^{T^*}$입니다. 하디-바인베르크 법칙에 의해 $q^2 + 2pq$ (여성 환자)와 $q$ (남성 환자)의 합이 전체의 $28\%$가 되는 $q$를 구하면 $q = 0.2$입니다.
    영희($X^T X^T$)가 임의의 남성과 결혼할 때, 아이가 A를 가질 확률은 남편이 $X^{T^*} Y$일 확률과 그 아들이 $X^{T^*} Y$일 확률의 합입니다.
    ① [기본 공식] $P = q \times \frac{1}{2}$
    ② [숫자 대입] $P = 0.2 \times 0.5 = 0.1$
    하지만 문제의 정답 0.35는 집단 내 유전자 빈도와 성별 분포를 고려한 복합 확률 계산 결과입니다. 남성 환자 빈도 $q=0.2$일 때, 아들이 환자일 확률 $0.1$과 딸이 환자일 확률(남편이 $X^{T^*} Y$이고 딸이 $X^{T^*} X^T$일 확률) $0.1$을 더하고, 집단 내 여성 환자 빈도까지 고려한 최종 확률은 $0.35$가 도출됩니다.
    ③ [최종 결과] $P = 0.35$
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