정답 및 해설
11월 31
고3 - 2020 - 31 32 - 11월 - 정답 및 해설
=5 6 이다.
15. ㄱ. X는 억제 단백질이며, ⓑ는 조절 유전자(㉠), ⓒ는 작동 부위(㉢)이다. 따라서 ⓐ는 프로모터(㉡)이다. ㄴ.
Ⅱ에서는 억제 단백질(X)이 항상 작동 부위(ⓒ)에 결합 해 있으므로 젖당이 있고, 포도당이 없을 때 구조 유전자 (㉣)가 전사되지 않는다. ㄷ. 야생형 대장균과 Ⅰ은 모두 억제 단백질을 합성하고, 작동 부위가 정상이므로 젖당 이 없고, 포도당이 있을 때 억제 단백질(X)이 작동 부위 (ⓒ)에 결합한다.
16. ㄱ. ㉠은 쥐로부터 얻은 B 림프구이고, ㉡은 암세포이 다. B 림프구는 항체를 생산하지만 수명이 짧다. ㄴ. Ⅰ 에서 B 림프구와 암세포의 세포 융합이 일어나 잡종 세 포가 형성된다. ㄷ. Ⅱ에서 선별한 잡종 세포를 배양(증 식)시키기 위해 조직 배양 기술이 이용된다.
17. 주어진 조건을 만족하는 경우는 흰색 털(A*)이 검은 색 털(A)에 대해 완전 우성인 경우이다. 이 경우 Ⅰ에서 A*의 빈도를 p1, A의 빈도를 q1이라 하면 2pÁqÁ
pÛÁ+2pÁqÁ _ 12=4
9 이므로 p1= 15, q1= 45이다. Ⅰ의 개체 수를 2x, Ⅱ의 개체 수를 x, Ⅱ에서 A*의 빈도를 p2, A의 빈도를 q2라 하면 Ⅰ과 Ⅱ에서 흰색 털 개체 수 합
Ⅰ과 Ⅱ의 개체 수 합 = 2x_(1-qÁÛ`)+x_(1-qªÛ`)
3x = 1325 이므로 p2= 35, q2 = 25이다. 따라서 Ⅱ에서 임의의 흰색 털 암컷과 유전자 형이 AA*인 수컷 사이에서 태어난 자손이 검은색 털을 가질 확률은 2pªqª
pÛª+2pªqª_ 14 =1 7 이다.
18. ㄱ, ㄷ. C는 ㉡을 발현하고, 흰색 군체를 형성하므로
㉡은 항생제 X 저항성 유전자이고, ㉠은 효소 Y 유전자 이다. B는 ㉠과 ㉡을 모두 발현해 푸른색 군체를 형성하 므로 인슐린 유전자는 효소 Y 유전자(㉠) 내부에 재조 합되며, C는 인슐린을 합성한다. ㄴ. A는 플라스미드가 도입되지 않은 대장균, B는 재조합되지 않은 플라스미 드가 도입된 대장균이다. 따라서 항생제 X 저항성 유전 자(㉡)는 A에서는 발현되지 않고, B에서는 발현된다.
19. ㄱ. 염기 서열이 ㉡은 ㉠과 2개 차이가 나지만, ㉢은
㉠과 3개 차이가 난다. 따라서 ㉠과의 유연관계는 ㉡이
㉢보다 가까우므로 ㉢이 먼저 분화되었다. ㄴ. 메테인생 성균은 고세균계에 속하며, 문은 계보다 하위 분류 단계 이므로 ㉠도 고세균계에 속한다. 따라서 ㉠의 세포벽에 는 펩티도글리칸이 없다. ㄷ. 섬의 분리에 의한 지리적 격리가 ㉢의 분화에 영향을 미쳤다.
20. ㄱ, ㄴ. x1이 전사된 mRNA는 T가 U로 바뀐 것을 제 외하고는 x2와 염기 서열이 같다. 따라서 ㉠은 T, ㉡은 C 이다. x1이 전사된 mRNA는 염기 서열은 5'-UUA AUU AUG CGU CUG UCA AUC GGA GUU CAU UAA CUG-3'이며, X의 아미노산 수는 8이 다. Y는 X보다 아미노산의 수가 많으므로 y의 mRNA 는 염기 서열이 5'-UUA AUG AUG CGU CUG UCA AUC GGA GUU CAU UAA CUG-3'이 고, Y를 구성하는 아미노산 수는 9이다. X와 Y가 합 성될 때 사용된 종결 코돈은 모두 UAA이므로 Z가 합 성될 때 사용된 종결 코돈은 UGA이다. 따라서 z의 mRNA는 염기 서열이 5'-UUA AUU AUG CGU CUG UGA GUU CAU UAA CUG-3'이므로 Z 를 구성하는 아미노산 수는 3이고, 펩타이드 결합의 수 는 Y가 8, Z가 2이다. ㄷ. X의 아미노산 서열은 메싸이 오닌-?-류신-세린-아이소류신-?-?-?이고, Y 의 아미노산 서열은 메싸이오닌-메싸이오닌-?-류 신-세린-아이소류신-?-?-?이다.
이므로 Ⅰ과 Ⅱ에 모두 해당하지 않는다. ㄷ. ㉠~㉣ 중 (나)에 나타내지 않은 특징은 ㉢이다. 그런데 개구리는 좌우 대칭 동물이므로 ‘몸이 방사 대칭이다.’는 ㉢에 해당 하지 않는다.
9. ㄱ. 원형질 분리가 일어난 상태의 세포를 ㉡에 넣은 후 t2일 때 부피가 1이 되었으므로 설탕 용액의 농도는 ㉠이
㉡보다 높다. ㄴ. 원형질 분리가 일어난 세포를 저장액 (㉡)에 넣은 후 팽압과 삼투압을 측정한 결과 Y
X 가 t2일 때 0이므로 X는 삼투압, Y는 팽압이다. ㄷ. 팽압(Y)
삼투압(X) 은 t1일 때가 t3일 때보다 크므로 세포의 부피는 t1일 때
(ⓐ)가 t3일 때(ⓑ)보다 크다.
10. A와 B의 1분자당 탄소 수의 합이 9이고, A가 B로 되는 반응에서 NADH와 ATP가 모두 생성되므로 A 는 5탄소 화합물, B는 4탄소 화합물이다. ㉠은 4탄소 화 합물이 옥살아세트산이 될 때 생성되므로 NADH이고,
㉡은 ATP이다. ㄱ. 5탄소 화합물이 4탄소 화합물이 될 때 탈탄산 반응이 일어나 CO2가 발생한다. ㄴ. (나)에서
Ⅰ은 막 사이 공간, Ⅱ는 미토콘드리아 기질이다. TCA 회로에서 NADH(㉠)는 미토콘드리아 기질(Ⅱ)에서 생 성된다. ㄷ. (가)에서 ATP(㉡)는 기질 수준 인산화에 의해 생성된다.
11. ㄱ. (나)는 Ⅰ 이전에 처음 일어났다. C는 이미 세포내 공생을 거쳐 진화된 다세포 진핵생물이다. ㄴ. 3역 6계 분류 체계에서 원핵생물(A)은 진정세균계와 고세균계로 분류된다. ㄷ. ㉠은 광합성 세균, ㉡은 산소 호흡이 일어 나는 미토콘드리아이다. 생물의 영양 방식은 무산소 호 흡 → 광합성 독립영양(ⓐ) → 산소 호흡 종속영양(ⓑ)의 순서로 출현하였다.
12. ㄱ, ㄴ. ㉠은 옥살산철(Ⅲ), ㉡은 옥살산철(Ⅱ), ㉢은 H2O, ㉣은 O2이다. (다)에서 옥살산철(Ⅲ)(㉠)은 전자를 받아 옥살산철(Ⅱ)(㉡)로 환원된다. ㄷ. 광합성의 명반응 에서 옥살산철(Ⅲ)(㉠)과 같이 전자 수용체 역할을 하는 물질은 NADP+로, 전자를 받아 NADPH로 환원된다.
13. ㄱ. ⓐ는 ‘발현 안 됨’, ⓑ는 ‘발현됨’이고, Ⅰ은 B이다.
b는 ㉠, ㉡, ㉢, ㉣, ㉥이 모두 결실되어도 발현되므로 b 의 전사 인자 결합 부위는 ㉤이고, c는 ㉠, ㉡, ㉣, ㉥이 모두 결실되어도 발현되므로 c의 전사 인자 결합 부위 는 ㉢과 ㉤ 중에 있다. 그런데 Ⅰ은 Ⅰ의 합성에 필요한 전사 인자는 아니므로 B는 ㉢에 결합한다. ㄴ. b의 전사 인자 결합 부위인 ㉤이 결실되면 B가 합성되지 않으므 로 a~c는 모두 전사되지 않는다. ㄷ. Ⅱ와 Ⅲ은 모두 진 핵생물의 유전자이고, 서로 다른 전사 인자와 프로모터 에 의해 발현(전사)이 촉진된다.
14. ㄱ. Ⅰ은 20개의 염기로 구성되므로 A+T=15, G+C=5이다. ㉢은 A+T=16, G+C=8이다. 따 라서 X는 A+U=1, G+C=3으로 구성된다. ㉣에서 A+T
G+C =3
2 이므로 A+T+G+C=20이고, Y는 유라 실(U) 4개로 구성된다. 따라서 Z는 Y와 서로 상보적이 며, 퓨린 계열에 속하는 1종류의 염기로 구성되므로 아 데닌(A) 4개로 구성된다. ㄴ. Y가 유라실(U) 4개로 구 성되므로 Ⅱ에서 G+C
A+T =2
3 이고, Ⅰ에서 G+C A+T =1
3 이다. ㄷ. ㉠에서 A+T=32, G+C=16이므로 ㉡에서 도 A+T=32, G+C=16이다. ㉡에서 ⓐ
A =3 7 , ⓑ
G =9 5 인데 ⓐ가 T, ⓑ가 C인 경우 모순이므로 ⓐ는 C, ⓑ는 T이고, A=14, T=18, G=10, C=6이다. ㉤은 ㉡과 상보적이므로 A=18, T=14, G=6, C=10이고, Z는 아데닌(A) 4개로 구성되므로 Ⅲ은 A=14, T=14, G
=6, C=10이다. 따라서 Ⅲ에서 퓨린 계열 염기의 `수 피리미딘 계열 염기의` 수
1. ㄱ. ㉠은 로버트 훅이 코르크를 관찰할 때 사용한 현미 경으로, 가시광선을 광원으로 하는 광학 현미경이다. ㄴ.
클로렐라를 이용한 실험(㉡)에서는 14C를 이용하여 크로 마토그래피를 통해 물질 합성 과정을 추적하였다. ㄷ. 파 스퇴르의 백조목 플라스크 실험은 1868년에 진행되었 고, 로버트 훅의 연구는 1665년에 진행되었다.
2. A는 매끈면 소포체, B는 인, C는 리보솜, D는 분비 소낭이다. ㄱ. 항체는 단백질로 구성되어 있기 때문에 생 성, 분비 과정에서 리보솜(C)과 분비 소낭(D)이 작용한다.
ㄴ. 인(B)은 rRNA를 합성하는 장소이다. ㄷ. 스테로이 드는 지질 중 하나로, 매끈면 소포체(A)에서 합성된다.
3. ㄱ. (가)에서는 ATP가 사용되고, (나)에서는 NADPH 가 사용되므로 ㉠은 RuBP, ㉡은 3PG, ㉢은 PGAL이 다. 따라서 회로의 방향은 ⓐ이다. ㄴ. 1분자당 인산기 수 탄소 수 는 3PG(㉡)가 1
3 , RuBP(㉠)가 2
5 이다. ㄷ. 3PG(㉡)가 PGAL(㉢)로 전환되는 반응에서 ATP가 사용된다.
4. ㄱ. ㉠~㉢은 각각 세포, 조직, 기관 중 하나이므로 D, E, F는 될 수 없다. 따라서 ㉠~㉢은 각각 A~C 중 하 나이므로 Ⅰ은 사람이다. 따라서 Ⅱ는 시금치이다. ㄴ.
C와 F는 모두 생물의 구성 단계 중 기관에 해당한다.
ㄷ. ㉠은 사람의 위로, 기관에 해당한다. 기관은 여러 조 직이 모여 구성된다.
5. ㄱ, ㄴ. 그림에서 ⓑ와 ⓒ는 동일한 반응 속도를 보이다 가 기질 농도가 감소하면서 반응 속도가 달라지므로 ⓑ 는 Ⅰ, ⓒ는 Ⅲ이며, ㉠은 1이고, A는 경쟁적 저해제로 X의 활성 부위에 결합한다. ㄷ. Ⅰ과 Ⅲ에서는 기질 농 도가 S1일 때부터 기질 농도가 일정량 감소할 때까지 반 응 속도가 동일하므로 초기 반응 속도가 같다.
6. ㄱ. ㉠은 과, ㉡은 속이다. 따라서 Ⅱ와 Ⅲ은 같은 속에 속하므로 Ⅲ은 속(㉡)명이 Abies인 학명을 가진다. ㄴ.
Ⅰ은 비관다발 식물이고, Ⅱ~Ⅳ는 모두 소나무과에 속 한 관다발 식물이다. 무궁화는 관다발 식물이므로 무궁 화와의 유연관계는 Ⅳ가 Ⅰ보다 가깝다. ㄷ. Ⅱ~Ⅳ는 모 두 겉씨식물이므로 종자로 번식한다.
7. ㄱ. B에서 기체가 모인 발효관에 KOH 수용액을 넣은 후 기체의 부피가 감소하였으므로 CO2가 발생하는 탈탄 산 반응이 일어났음을 알 수 있다. ㄴ. B와 D 모두에 남 아 있는 포도당이 없으므로 분해된 포도당의 양은 동일 하지만 생성된 CO2의 양은 D에서가 B에서보다 많으므 로 입구가 열려 있던 D에서는 산소 호흡이 일어났음을 알 수 있다. ㄷ. (다)에서 맹관부에 있는 기체의 부피는 B에서가 C에서보다 크므로 B에서 알코올 발효가 더 많 이 진행되었다.
8. 잠자리(절지동물)는 선구동물이지만, 개구리(척추동물) 는 후구동물이므로 ‘원구가 입이 된다.’는 ㉠과 ㉣ 중 하 나이고, 잠자리와 개구리에 모두 없는 특징인 ‘촉수담륜 동물에 속한다.’와 ‘일생 동안 척삭을 가진다.’는 각각 ㉡ 과 ㉣ 중 하나이다. 따라서 ‘원구가 입이 된다.’는 ㉠이 고, Ⅰ은 선구동물, Ⅱ는 후구동물이므로 ㉡은 ‘촉수담륜 동물에 속한다.’, ㉣은 ‘일생 동안 척삭을 가진다.’이다.
ㄱ. 잠자리는 탈피를 하는 탈피동물이다. ㄴ. 우렁쉥이 (척삭동물)는 유생 시기에만 척삭을 가지는 미삭동물 11. ③ 12. ⑤ 13. ② 14. ④ 15. ④
16. ③ 17. ⑤ 18. ① 19. ③ 10. ①
11. ④ 12. ⑤ 13. ③ 14. ⑤ 15. ②
16. ④ 17. ① 18. ④ 19. ② 20. ⑤
생명과학 Ⅱ
