2013학년도 수시모집 특기자전형(자연계) 2교시
감독위원 확인란
<선택> 사고력평가 문제지 (생물)
모집단위 계열․학과 수험
번호 성명
< 유 의 사 항 >
가. 답안작성 시간은 50분이며, 문항순서별로 답안지 지정영역 내에 작성해야 합니다.
나. 소문항이 있는 문제는 각각의 문제번호를 쓰고 순서대로 답안을 써야 합니다.
다. [문제 1]부터 [문제 4]까지 답안 작성시 풀이과정과 답을 정확하게 작성해야 합니다.
라. 흑색이나 청색 필기구를 사용하여야 합니다.(연필 사용가능) ※ 답안작성 중 필기구 색상변경 불가 마. 답안과 관계없는 인적사항 관련 내용은 일절 작성·표기할 수 없습니다.
[문제 1] [8점] 추출한 엽록체를 pH 8.0인 염기성 용액에서 배양하여 틸라코이드(thylakoid) 내부 공간과 스 트로마(stroma) 모두를 pH 8.0으로 만든 뒤 이 엽록체를 pH 4.0인 산성 용액으로 옮겼다. 이러한 상황에서 틸라코이드 내부 공간은 pH 8.0인 염기성 상태를 유지하면서 스트로마가 pH 4.0인 산성 상태로 변환이 일어 나는 상황이 잠시 일어난다.
(1-1) [2점] 이러한 상황에서 ATP 합성이 엽록체에서 일어나는가? 만일 일어난다면 엽록체의 어느 부위에서 어떠한 메카니즘으로 일어나는지 그 이유를 설명하고, 일어나지 않는다면 그 이유를 설명하시오.
(1-2) [2점] 만일 위의 실험 순서를 바꾸어 엽록체를 먼저 pH 4.0인 산성 용액에서 배양한 뒤 pH 8.0인 염 기성 용액으로 옮기면 엽록체의 ATP 합성에 어떤 결과가 예상되는가?
(1-3) [4점] 만일 위의 (1-1) 혹은 (1-2)번의 상황에서 ATP가 합성된다면 이는 해당과정(glycolysis) 중에 일어나는 ATP의 합성과 비교할 때 합성 메카니즘이 근본적으로 어떻게 다른가?
[문제 2] [4점] 신경세포의 활동전위는 Na+ 이온의 세포 내부로의 유입에 이은 K+ 이온의 세포 외부로의 유 출에 의해 일어난다.
(2-1) [2점] 전갈의 독으로부터 추출된 단백질이 신경세포로부터 유출이 일어나는 K+ 통로를 막는 것으로 밝혀졌다. 신경세포를 이 단백질로 처리한 뒤 바로 활동전위를 유도하는 자극을 주면 활동전위가 어떻게 변화 되나? 정상적인 활동전위 그림을 그리고 단백질을 처리하였을 때 나타나리라 예상되는 변형된 그림을 그리시 오. 그리고 그 이유를 설명하시오.
(2-2) [2점] 복어의 난자에서 추출된 테트로도톡신(tetrodotoxin; TTX)은 신경세포의 Na+ 통로를 막는 것으 로 알려졌다. 신경세포를 테트로도톡신으로 처리한 뒤 바로 활동전위를 유도하는 자극을 주면 활동전위 형성 에 어떠한 변화가 예상되는가? 그 이유를 설명하시오.
(1 / 3)
2013학년도 수시모집 특기자전형(자연계) 2교시
<선택> 사고력평가 문제지 (생물)
[문제 3] [10점] 인간의 세포는 분열할 때 핵속에 존재하는 DNA가 정확히 두배로 복제된다. 그러므로 복 제가 끝난 뒤에는 세포내 각 염색체에 해당하는 DNA 분자가 2개씩 존재하게 된다. 인간의 세포 분열시 염 색체의 길이는 조금씩 짧아져 일정 길이 이하로 짧아지면 노화나 세포사멸이 유도된다. 배아세포, 암세포나 줄기세포는 세포 분열을 활발히 하더라도 텔로머라제(telomerase)라는 효소의 작용에 의하여 염색체의 길이 가 짧아지지 않아 무한정 세포 분열을 할 수 있다. 배아세포, 암세포나 줄기세포와 같이 세포 분열이 활발한 세포는 많은 양의 텔로머라제를 발현시킨다. 하지만 인간의 정상적인 체세포는 세포주기의 DNA 합성기인 S 기로 들어갈 때만 아주 적은 양의 텔로머라제가 발현된다.
(3-1) [2점] 세포 분열이 일어날 때 염색체의 길이가 조금씩 짧아지는 이유를 설명하시오.
(3-2) [2점] 프리마아제(primase)가 DNA 의존적 DNA 중합효소(DNA-dependent DNA polymerase)라면 세포 분열 후 인간 세포의 염색체 길이에는 어떤 변화가 예상되며 그 이유는 무엇인지를 설명하시오.
(3-3) [2점] 정상쥐와 텔로머라제가 제거된 쥐에 암유발물질(carcinogen)을 처리했을 때, 텔로머라제가 제거된 쥐는 정상쥐에 비해 암 발병률이 낮게 나타났다. 이와 같은 실험 결과가 나타나는 이유를 설명하시오.
(3-4) [4점] 텔로머라제는 단백질과 주형으로 사용되는 RNA로 구성되어 있다. 아래는 정상적 텔로머라제가 DNA 가닥 위의 텔로미어 끝부분에 위치하고 있는 그림이다. 3’-CAAUCCCAAUC-5’는 텔로머라제 안에 위치하는 RNA 주형의 일부 염기서열이다. 밑줄을 그은 GTTAG는 가장 나중에 만들어진 텔로미어 염기서열이다. 어떤 암세포에서 돌연변이에 의하여 3’-CAAUCCCAAUC-5’가
3’-CAAUCCCAAAAUC-5’로 바뀐 RNA 주형을 포함하는 텔로머라제를 발현한다면, 돌연변이 이후에 DNA 말단에 새로 첨가되는 반복 염기서열은 무엇인가?
(2 / 3)
2013학년도 수시모집 특기자전형(자연계) 2교시
<선택> 사고력평가 문제지 (생물)
[문제 4] [8점] 인간은 X와 Y염색체에 의하여 성이 결정된다. 남성은 성염색체 X와 Y를 가지며 여성은 두 개의 X염색체를 가진다. 여성의 경우 두 개의 X염색체 중 하나는 난자에서 유래되고, 다른 하나는 정자에서 유래된 것이다. 발생 단계에서 여성은 두개의 X염색체 중 하나가 불활성화되어 활성화된 X염색체를 세포당 하나씩 가지게 된다. 일단 세포에서 X염색체의 불활성화가 일어나면 이 세포로부터 유래된 모든 딸세포들 역시 같은 X염색체가 불활성화된다. 고양이의 경우도 X와 Y염색체에 의하여 성이 결정된다. 고양이들 중 노 란색과 검은색 얼룩인 갑골무늬(tortoiseshell)를 가지는 고양이가 있다. 갑골무늬 고양이들은 X염색체에 존 재하는 노란색과 검은색 대립유전자에 대해 이형접합자(heterozygote)인 암컷들이다.
(4-1) [2점] 일반적으로 갑골무늬 고양이는 암컷이지만 드물게 수컷 갑골무늬 고양이도 태어난다. 이 경우 수컷 갑골무늬 고양이의 성염색체형은 무엇이고, 그와 같은 성염색체를 가지는 메카니즘은 무엇인지 설명하시오.
(4-2) [2점] 여성 환자의 종양(tumor)으로부터 얻은 세포들의 성염색체를 분석한 결과, 종양세포들은 하나의 세포에서 유래되었다는 것을 알 수 있는데, 그 이유를 위의 내용을 이용하여 설명하시오.
(4-3) [4점] 암컷 갑골무늬 고양이에서 하나의 체세포를 추출한 후, 이의 핵을 이용하여 복제 고양이를 만들었다. 이때 털 색깔을 기준으로 가능한 복제 고양이의 종류를 모두 기술하고, 이 현상을 설명할 수 있는 메카니즘에 대하여 서술하시오.
(3 / 3)
