9급 지방직 공무원 서울시 생물 필기 기출문제복원 (2016-06-25)

9급 지방직 공무원 서울시 생물
(2016-06-25 기출문제)

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1. 생체 고분자 물질인 단백질은 아미노산으로 이루어진 중합체이다. 다음의 아미노산 중에서 벤젠(benzene)고리를 가지고 있는 방향족(aromatic) 아미노산이 아닌 것은?

  1. 히스티딘(Histidine)
  2. 페닐알라닌(Phenylalanine)
  3. 트립토판(Tryptophan)
  4. 타이로신(Tyrosine)
(정답률: 85%)
  • 히스티딘은 벤젠 고리를 가지고 있지 않기 때문에 방향족 아미노산이 아니다.
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2. 세포의 구성성분 중 탄수화물에 대한 설명이다. 옳은 것을 모두 고르면?

  1. ㉠, ㉡
  2. ㉡, ㉢
  3. ㉢, ㉣
  4. ㉡, ㉢, ㉣
(정답률: 54%)
  • - ㉠ : 지방은 세포막의 구성성분 중 하나이지만, 이 보기에서는 탄수화물에 대한 설명이므로 옳지 않다.
    - ㉡ : 단백질은 세포막의 구성성분 중 하나이지만, 이 보기에서는 탄수화물에 대한 설명이므로 옳지 않다.
    - ㉢ : 글루코스는 탄수화물 중 하나로, 세포 내 에너지원으로 사용된다. 그리고 글리코겐은 글루코스의 저장형태로, 필요할 때 글루코스로 분해되어 사용된다. 따라서 ㉢는 옳다.
    - ㉣ : 셀룰로오스는 식물 세포벽의 구성성분 중 하나로, 인간이 소화하지 못하는 섬유질이다. 하지만 여기서는 "세포의 구성성분"에 대한 설명이므로, 셀룰로오스도 세포의 구성성분 중 하나이다. 따라서 ㉣도 옳다.

    따라서 정답은 "㉢, ㉣"이다.
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3. 단백질과 핵산 같은 생체 고분자 물질은 비공유결합을 통해 그 입체적 구조를 유지한다. 다음 중 수용액에 녹아 있는 DNA의 이중나선구조에서 볼 수 있는 비공유결합에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 반데르발스 인력 - 염기와 디옥시리보오스 간의 결합
  2. 소수성 상호작용 - 인산과 물 분자와의 결합
  3. 수소결합 - 염기쌍을 이루는 두 염기 사이의 결합
  4. 이온결합 - 이중나선구조 내부에 쌓인 염기쌍들 사이의 결합
(정답률: 100%)
  • 수소결합은 DNA 이중나선구조에서 염기쌍을 이루는 두 염기 사이에 형성되는 결합으로, 수소 원자가 한 쪽 염기의 질소 원자와 결합하고 다른 쪽 염기의 산소 원자와 결합하여 이중나선을 유지하는 역할을 합니다. 따라서 수용액에 녹아 있는 DNA의 이중나선구조에서 볼 수 있는 비공유결합은 수소결합입니다.
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4. 대장균의 젖당오페론(lactose operon)이 활성화될 경우, 전사과정을 통해 RNA가 생성된다. 이 RNA로부터 3종류의 단백질이 만들어지고, 이들 단백질은 젖당을 이용하여 물질대사를 수행한다. 다음 중 위의 3종류 단백질을 암호화 하는 유전자에 해당하지 않는 것은?

  1. LacZ
  2. LacY
  3. LacI
  4. LacA
(정답률: 74%)
  • LacI는 젖당오페론의 억제자인데, 이는 단백질이 아니라 DNA 서열에 해당하는 유전자이기 때문에 위의 3종류 단백질을 암호화하는 유전자에 해당하지 않는다.
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5. 세포 내에서 단백질 합성은 리보솜에 의해 이루어진다. 리보솜은 소포체와 결합되어 있는 형태 또는 세포질 내에 홀로 떨어져 있는 형태로 존재한다. 다음 중 소포체와 결합되어 있는 형태의 리보솜에서 만들어지는 단백질의 종류를 가장 잘 나타낸 것은?

  1. 핵으로 이동하여 DNA에 결합하는 단백질
  2. 세포 밖으로 배출되는 단백질
  3. 리보솜 자체의 생성에 직접적으로 관련된 단백질
  4. 리보솜과 직접 또는 간접적으로 결합하는 단백질
(정답률: 54%)
  • 소포체와 결합되어 있는 형태의 리보솜에서 만들어지는 단백질은 세포 밖으로 배출되는 단백질입니다. 이는 소포체가 세포막으로부터 분비되어 세포 밖으로 배출되는 단백질을 합성하는데 관여하기 때문입니다. 따라서 이러한 단백질은 세포 외부에서 기능을 수행하게 됩니다.
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6. 다양한 종류의 수용체들이 세포 내외 신호전달에 관여하고 있다. 다음의 수용체 중 리간드와의 결합을 통해 전사조절 인자로 직접 기능할 수 있는 것은 무엇인가?

  1. 핵수용체
  2. G 단백질 결합 수용체
  3. 타이로신 인산화효소 수용체
  4. 이온통로 수용체
(정답률: 91%)
  • 핵수용체는 세포 내부에 위치하며, 리간드와 결합하여 핵 내의 DNA에 직접적으로 작용하여 전사조절 인자로 기능할 수 있습니다. 따라서 핵수용체는 리간드와의 결합을 통해 전사조절 인자로 직접 기능할 수 있는 유일한 수용체입니다.
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7. 진핵생물의 세포주기는 사이클린 의존성 인산화효소(cyclindependent kinase, CDK)에 의해 조절된다. 다음 중 사이클린 E가 합성되기 시작하는 세포주기는?

  1. G1기
  2. S기
  3. G2기
  4. M기
(정답률: 64%)
  • 사이클린 E는 G1/S 체크포인트에서 합성되기 시작한다. G1기는 세포주기의 첫 단계로, 세포가 새로운 DNA 합성을 시작하기 전에 필요한 준비과정을 거치는 단계이다. 따라서 사이클린 E가 합성되기 시작하는 시점은 G1기이다.
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8. 다음 중 효소에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 효소는 기질과 결합하여 반응물질의 자유에너지를 낮춘다.
  2. 효소의 특이성은 단백질의 2차 구조에 의해 결정된다.
  3. 효소의 비경쟁적 억제제는 활성부위에 결합하여 효소의 구조변화를 유도한다.
  4. 효소에 의해 촉매되는 반응의 속도는 효소억제제에 의하여 줄어들게 된다.
(정답률: 79%)
  • 효소는 반응물질의 활성화 에너지를 낮춰 반응속도를 높이는 촉매 역할을 한다. 따라서, 효소에 의해 촉매되는 반응의 속도는 효소억제제에 의해 결합이 일어나면 효소의 활성화 에너지가 높아져 반응속도가 줄어들게 된다.
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9. 포도당이 산화되는 에너지 대사과정 중 미토콘드리아 기질에서 진행되는 시트르산 회로와 관련이 없는 것은?

  1. 포스포글리세르산
  2. α-케토글루타르산
  3. 숙신산
  4. 옥살아세트산
(정답률: 92%)
  • 포스포글리세르산은 시트르산 회로와는 관련이 없습니다. 포스포글리세르산은 글리코제네시스 과정에서 중간체로 사용되며, 시트르산 회로에서는 사용되지 않습니다.
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10. 엽록체의 틸라코이드 막에서 일어나는 비순환적 전자 전달과정의 순서로 옳은 것은?

  1. ㉠ → ㉡ → ㉢ → ㉣
  2. ㉡ → ㉢ → ㉠ → ㉣
  3. ㉢ → ㉣ → ㉡ → ㉠
  4. ㉣ → ㉢ → ㉠ → ㉡
(정답률: 93%)
  • 엽록체의 틸라코이드 막에서 일어나는 비순환적 전자 전달과정은 광합성에서 일어나는 빛에너지를 전자에게 공급하여 NADPH와 ATP를 생성하는 과정입니다. 이 과정에서는 광화학적 반응이 일어나며, 광화학적 반응에서는 빛에너지를 이용하여 전자가 흐르는데, 이때 전자는 틸라코이드 막에서 일어나는 비순환적 전자 전달과정을 통해 전달됩니다.

    따라서, 틸라코이드 막에서 일어나는 비순환적 전자 전달과정의 순서는 다음과 같습니다.

    ㉣ → ㉢ → ㉠ → ㉡

    이유는 다음과 같습니다.

    1. 빛에너지가 광화학적 반응을 일으키면서, 광화학적 반응에서 생성된 전자는 틸라코이드 막의 PSII(광합성 시스템 II)에서 받아들입니다. 따라서, 전자의 이동 경로는 ㉣입니다.

    2. 전자는 PSII에서 받아들인 후, 틸라코이드 막을 통해 이동하면서, PQ(플라스토퀴논)에 전달됩니다. 따라서, 전자의 이동 경로는 ㉢입니다.

    3. PQ에서 받은 전자는 틸라코이드 막을 통해 이동하면서, Cyt b6f(사이토크롬 b6f)에 전달됩니다. 따라서, 전자의 이동 경로는 ㉠입니다.

    4. Cyt b6f에서 받은 전자는 틸라코이드 막을 통해 이동하면서, PSI(광합성 시스템 I)에 전달됩니다. 따라서, 전자의 이동 경로는 ㉡입니다.

    따라서, 틸라코이드 막에서 일어나는 비순환적 전자 전달과정의 순서는 ㉣ → ㉢ → ㉠ → ㉡입니다.
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11. 다음 중 후성유전(epigenetic inheritance)의 예를 가장 잘 설명한 것은?

  1. 특정 DNA 결합단백질은 프로모터로부터 멀리 떨어진 부위의 염기서열을 인식하여 RNA 중합효소를 안정화시켜 전사를 조절한다.
  2. 특정 단백질이 DNA의 메틸화를 유도하여 유전자 발현을 억제시킨다.
  3. 특정 단백질 복합체는 핵에서 만들어진 pre-mRNA에서 인트론 부위를 제거하고 엑손을 연결시킨다.
  4. 자외선 조사에 의해 생성된 잘못된 염기쌍은 특정 단백질효소에 의해 인식되어 수선된다.
(정답률: 50%)
  • 정답은 "특정 단백질이 DNA의 메틸화를 유도하여 유전자 발현을 억제시킨다."입니다.

    메틸화는 DNA 염기서열에 메틸기(-CH3)가 결합하는 과정으로, 이는 유전자 발현을 조절하는 중요한 메커니즘 중 하나입니다. 특정 단백질이 DNA의 메틸화를 유도하면, 해당 DNA 영역의 유전자 발현이 억제됩니다. 이는 후성유전적으로 해당 DNA 영역이 메틸화된 채로 자손세포로 전달되어, 유전자 발현이 계속해서 억제될 수 있습니다.
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12. 사람이 공기를 흡입할 때 횡격막에 일어나는 변화로 옳은 것은?

  1. 수축하고 위로 상승한다.
  2. 수축하고 편평해진다.
  3. 이완하고 위로 상승한다.
  4. 이완하고 편평해진다.
(정답률: 84%)
  • 사람이 공기를 흡입할 때 횡격막은 수축하여 편평해진다. 이는 횡격막이 호흡 근육이기 때문으로, 수축하면 위로 상승하는 것이 아니라 편평해지는 것이다.
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13. 다음은 혈중 Ca2+ 수준을 일정하게 유지하는 기작을 모식화한 그림이다. (㉠~㉣)로 옳은 것은?

  1. ①
  2. ②
  3. ③
  4. ④
(정답률: 75%)
  • 혈중 Ca2+ 수준을 일정하게 유지하는 기작은 부갑상선 호르몬(PTH)과 칼슘 감응성 단백질(CaSR)의 상호작용에 의해 조절된다.

    - ㉠: PTH는 부갑상선에서 분비되어 혈액순환에 의해 골 및 신장에서 Ca2+를 방출시키고, 신장에서는 Ca2+ 재흡수를 억제한다. 따라서 혈중 Ca2+ 수준을 증가시킨다.
    - ㉢: 골에서는 PTH에 의해 Ca2+ 방출이 촉진되고, 비록 CaSR이 존재하지만 PTH의 영향으로 Ca2+ 방출이 우세하게 작용한다.
    - ㉣: 신장에서는 PTH에 의해 Ca2+ 재흡수가 억제되고, CaSR에 의해 혈중 Ca2+ 수준이 높아지면 재흡수가 촉진된다. 따라서 혈중 Ca2+ 수준을 감소시킨다.
    - ㉡: 칼슘 섭취량이 증가하면, CaSR에 의해 부갑상선에서 PTH 분비가 억제된다. 따라서 혈중 Ca2+ 수준을 감소시키지 않고 일정하게 유지할 수 있다.

    따라서, 정답은 ②이다.
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14. 다음 그래프는 항원 A와 B가 인체에 침입했을 때 생성되는 항체 농도 변화를 나타낸 것이다. 다음 설명 중 옳은 것을 모두 고르면?

  1. ㉠, ㉡, ㉢
  2. ㉠, ㉡, ㉢, ㉣
  3. ㉠, ㉡, ㉢, ㉤
  4. ㉠, ㉡, ㉣, ㉤
(정답률: 73%)
  • - 항체 A는 항원 A에 대한 반응성이 높고, 항체 B는 항원 B에 대한 반응성이 높다. 따라서 항원 A가 침입하면 항체 A의 농도가 높아지고, 항원 B가 침입하면 항체 B의 농도가 높아진다. (㉠, ㉡)
    - 항원 A와 B가 동시에 침입하면, 항체 A와 B가 모두 생성되어 농도가 높아진다. (㉢)
    따라서 정답은 "㉠, ㉡, ㉢" 이다.
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15. 다음은 신경계에 대한 설명이다. 옳은 것을 모두 고르면?

  1. ㉠, ㉡, ㉢
  2. ㉠, ㉡, ㉣
  3. ㉡, ㉢
  4. ㉡, ㉢, ㉣
(정답률: 100%)
  • 이미지를 보면 신경계는 중추신경계와 말초신경계로 나뉘는데, 중추신경계는 뇌와 척수를 포함하고 말초신경계는 중추신경계를 제외한 신경을 모두 포함한다. 따라서 ㉡은 중추신경계, ㉢는 말초신경계에 해당하므로 정답은 "㉡, ㉢"이다.
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16. 멘델식 유전양상을 보이는 형질에 대해 다음의 교배 결과 동형접합체와 이형접합체 자손 수의 비가 1 : 1로 나올 수 있는 경우를 모두 고르면? (단, R과 r은 동일한 형질에 대한 대립유전자이다.)

  1. ㉠, ㉡
  2. ㉠, ㉢
  3. ㉡, ㉢
  4. ㉠, ㉡, ㉢
(정답률: 70%)
  • 멘델식 유전양상에서 동형접합체와 이형접합체 자손 수의 비가 1 : 1로 나올 수 있는 경우는 다음과 같습니다.

    1. RR × rr
    - 이 경우에는 모두 다른 형질을 가진 부모가 교배하므로 모든 자손이 이형접합체가 됩니다. 따라서 동형접합체와 이형접합체 자손 수의 비가 0 : 4가 되어 1 : 1로 나오지 않습니다.

    2. Rr × Rr
    - 이 경우에는 부모가 모두 이형접합체이므로 자손은 동형접합체와 이형접합체가 모두 나올 수 있습니다. 따라서 동형접합체와 이형접합체 자손 수의 비가 2 : 2가 되어 1 : 1로 나옵니다.

    3. RR × Rr
    - 이 경우에는 한 부모가 동형접합체이므로 자손은 모두 이형접합체가 됩니다. 따라서 동형접합체와 이형접합체 자손 수의 비가 0 : 4가 되어 1 : 1로 나오지 않습니다.

    4. Rr × rr
    - 이 경우에는 부모가 모두 다른 형질을 가진 것이므로 모든 자손이 이형접합체가 됩니다. 따라서 동형접합체와 이형접합체 자손 수의 비가 0 : 4가 되어 1 : 1로 나오지 않습니다.

    따라서 정답은 "㉠, ㉡, ㉢" 입니다.
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17. 알츠하이머 병을 앓다가 사망한 사람의 뇌조직에서 질환의 원인이 되는 유전자를 탐색(screening)하고자 한다. 다음 중 어떤 연구방법을 이용하는 것이 가장 적절한가?

  1. DNA 지문감식(DNA fingerprinting)
  2. DNA 유전자 미세배열(DNA microarray)
  3. 중합효소 연쇄반응(polymerase chain reaction, PCR)
  4. 단백질체학(proteomics)을 이용한 구조의 분석
(정답률: 60%)
  • 알츠하이머 병은 유전적인 요인이 매우 큰 역할을 한다는 것이 알려져 있기 때문에, 유전자를 탐색하는 것이 중요하다. 이 중에서도 DNA 유전자 미세배열(DNA microarray)은 한 번에 수천 개 이상의 유전자를 동시에 탐색할 수 있기 때문에 가장 적절한 방법이다. 이 방법은 뇌조직에서 추출한 RNA을 이용하여 DNA의 발현을 측정하는데, 이를 통해 알츠하이머 병과 관련된 유전자를 식별할 수 있다.
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18. 피토크롬(phytochrome)은 빛의 파장을 감지하여 특정 유전자의 전사를 자극한다. 피토크롬에 의한 전사 자극의 설명으로 옳은 것을 모두 고르면?

  1. ㉠, ㉡
  2. ㉠, ㉢
  3. ㉡, ㉢
  4. ㉠, ㉡, ㉢
(정답률: 80%)
  • - ㉡: 피토크롬이 빛을 감지하면 활성화되어 Pfr 형태로 변하고, 이는 특정 유전자의 전사를 자극한다.
    - ㉢: 피토크롬이 빛을 감지하지 못하면 비활성화되어 Pr 형태로 남아있고, 이는 특정 유전자의 전사를 억제한다.

    따라서, 피토크롬에 의한 전사 자극은 빛의 존재 유무에 따라 결정되며, 이는 피토크롬의 활성화 상태에 따라 조절된다. 따라서 "㉡, ㉢"가 정답이다.
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19. 지구상의 생명체는 세균(진정세균), 고세균 및 진핵생물의 세 영역(domain)으로 이루어져 있다. 다음 세 영역에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 세균(진정세균)의 막지질은 에테르(ether) 결합이다.
  2. 고세균의 리보솜(ribosome)은 80S이다.
  3. 진핵생물의 개시 tRNA는 포르밀메티오닌(formyl methionine)이다.
  4. 고세균에는 오페론(operon)이 있다.
(정답률: 79%)
  • 고세균은 유전자가 연속적으로 배열되어 있는 오페론(operon) 구조를 가지고 있습니다. 이는 하나의 프로모터(promoter)와 여러 개의 유전자가 함께 조절되어 발현되는 구조로, 세포 내에서 효율적인 유전자 발현을 가능하게 합니다.
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20. 대기 중의 질소와 생명체의 질소화합물 사이에는 순환이 일어나는데, 다음 중 생태계 구성원에 의한 질소순환에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 식물은 대기 중의 질소를 이용하여 질산염이온을 합성한다.
  2. 질소고정세균은 대기 중 질소를 암모늄이온으로 만든다.
  3. 질화세균은 질산염이온을 암모늄이온으로 전환시킨다.
  4. 식물은 질산염이온을 공기 중의 질소로 전환한다.
(정답률: 71%)
  • 정답은 "질소고정세균은 대기 중 질소를 암모늄이온으로 만든다."입니다.

    질소고정세균은 대기 중의 질소를 고정하여 암모늄이온으로 만들어줍니다. 이 암모늄이온은 식물이나 다른 생명체들이 질소를 필요로 할 때 이용됩니다. 이러한 과정을 통해 생태계 구성원들은 서로 협력하여 질소순환을 일으키고 있습니다.
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