2019 학년도대학수학능력시험 9 월모의평가 과학탐구영역생명과학 Ⅱ 정답및해설 01. 3 02. 4 03. 5 04. 1 05. 3 06. 5 07. 5 08. 2 09. 1 10. 4 11. 4 12. 2 13. 3 14. 4 15. 2 16. 5 17. 3 18. 1 19. 4 20. 5 1. 세포의연구방법 A는소포체이고, B는골지체이다. [ 정답맞히기 ] ㄱ. 단백질의합성과이동경로는 리보솜 거친면소포체 골지체 분비소낭 세포외부 이므로 A는소포체이다. ㄷ. 방사성동위원소를이용하여물질의이동경로를추적하거나물질대사의과정을추적하는데이용되는연구방법은자기방사법이다. 정답3 [ 오답피하기 ] ㄴ. B는골지체이므로단일막을갖는다. 2. 세균, 식물세포, 동물세포의구조비교 남세균, 사람의간세포, 시금치의공변세포의특징은표와같이정리된다. 구분 소포체 세포벽 엽록소 남세균 사람의간세포 시금치의공변세포 ( : 있음, : 없음 ) [ 정답맞히기 ] ㄴ. ( 나 ) 는진핵세포인시금치의공변세포이므로, ( 나 ) 에는핵막이있다. ㄷ. ( 다 ) 는남세균이므로엽록소 a 를가지며, 광합성을한다. [ 오답피하기 ] ㄱ. ᄀ은 이고ᄂ은 이다. 따라서 ( 가 ) 는사람의간세포이고, ( 나 ) 는시금치의공변세포이며, ( 다 ) 는남세균이다. 정답 4 3. 캘빈회로의발견, 2 차원크로마토그래피 시간의흐름은 C A B 이며, ᄂ은 3PG(PGA), ᄀ은 G3P, ᄃ은 RuBP 이다. 탄소수 [ 정답맞히기 ] ㄴ. 1분자당 는ᄀ (G3P) 이인산기수 이고ᄃ (RuBP) 이 이다. ㄷ. 3 분자의 CO 가고정될때, ᄂ (3PG) 이ᄀ (G3P) 로전환되는과정에서생성되는 NADP + 와소모되는 ATP 의분자수는각각 6, 6 으로같다. 정답 5 [ 오답피하기 ] ㄱ. ᄂ이가장먼저방사성을나타내므로, ᄂ은캘빈회로에서 CO 고 정결과처음생성되는 3PG(PGA) 이다. 4. 세포막을통한물질이동방법 [ 정답맞히기 ] ㄱ. ᄀ은세포안과밖의농도가같아질때까지이동하므로ᄀ의이동방식은촉진확산이다. 정답1 [ 오답피하기 ] ㄴ. 촉진확산이진행됨에따라세포안과밖의농도가같아지므로ᄀ의세포안과밖의농도차는 일때가 일때보다작다. 1
일때ᄀ의세포안과밖의농도차그러므로, 이다. 일때ᄀ의세포안과밖의농도차 ㄷ. 인슐린이세포밖으로이동하는방식은세포외배출작용이다. 따라서인슐린의 이동방식은ᄀ의이동방식인촉진확산과다르다. 5. 힐의실험과루벤의실험ᄀ은 O 이고, ᄂ은 O 이며, ᄃ은 O 이다. [ 정답맞히기 ] ㄱ, ᄀ ~ ᄃ은모두산소이다. ㄴ. ( 가 ) 에서물의광분해결과 O 가생성된다. 정답3 [ 오답피하기 ] ㄷ. 루벤의실험에서생성되는산소 ( ᄂ과ᄃ ) 은모두비순환적광인산화과정의산물이다. 순환적광인산화에서는 O 가생성되지않는다. 6. 효모의산소호흡과발효 ( 가 ) 는피루브산의산화, ( 나 ) 는알코올발효, Ⅰ 은탈탄산반응, Ⅱ 는탈수소반응이다. [ 정답맞히기 ] ㄱ. ( 나 ) 는탈탄산반응만일어나므로 a 는 3 이다. ㄴ. ( 가 ) 의반응 Ⅰ( 피루브산의산화의탈탄산반응 ) 은미토콘드리아기질에서일어난다. 수소수ㄷ. ᄀ은아세틸 CoA이고, ᄂ은아세트알데하이드이다. 1 분자당 는아세트탄소수 알데하이드 (CH 3 CHO) 는 이고, 피루브산 (C3 H 4 O 3 ) 은 이다. 정답 5 7. 원핵생물, 단세포진핵생물, 다세포진핵생물의비교 [ 정답맞히기 ] ㄴ. 단세포진핵생물중에세포성점균류처럼군체를형성하는것이있다. ㄷ. 미역은홍조류에속하는다세포진핵생물이다. 정답5 [ 오답피하기 ] ㄱ. 화학진화설에서코아세르베이트는유기물복합체에해당한다. 가장간단한원핵생물이라도 DNA와세포막, 그리고리보솜을가지며, 스스로물질대사가가능하다. 그러나, 코아세르베이트는세포구조를갖춘생물로간주하지않는다. 8. 리포솜을이용한화학삼투에의한인산화실험 a는단백질 Y, b는단백질 X, c는물질 Z이다. Ⅱ에서리포솜외부의 ph가증가한것은 H 이리포솜내부로능동수송되었기때문이다. [ 정답맞히기 ] ㄴ. Ⅱ에서는 b( 단백질 X) 에의해 H 이능동수송된결과가나타나며, Ⅳ에서는 b( 단백질 X) 에의해 H 이리포솜내부로능동수송되며 a( 단백질 Y) 와 Z 에의해리포솜내부에축적된 H 이리포솜외부로촉진확산되는결과가나타난다. 따라서 Ⅱ에서가 Ⅳ에서보다리포솜외부의 H 농도는낮고, ph는높다. 정답2 [ 오답피하기 ] ㄱ. a를삽입시킨리포솜이있는 Ⅰ에서리포솜외부의 ph 변화가없으므로 a는 X( 빛에반응하여 H 을수송하는단백질 ) 가아니라 Y(ATP 합성효소 ) 이다. ㄷ. ( 다 ) 의 Ⅲ에서 H 이 ATP 합성효소를통해리포솜내부에서외부로이동하므로, 미토콘드리아의산화적인산화과정과대응시키면, ATP는ᄃ외부에서합성된다. 2
9. 벼, 석송, 소나무, 솔이끼의분류 [ 정답맞히기 ] ㄱ. 벼는속씨식물이므로밑씨가씨방에싸여있다. 정답1 [ 오답피하기 ] ㄴ. 소나무는겉씨식물이므로관다발을가지고있지만, 솔이끼는선태식물이므로관다발을가지고있지않다. ㄷ. 소나무는겉씨식물로서종자식물이지만, 석송은양치식물로서종자식물이아니다. 10. DNA의반보존적복제과정 ( 가 ) 와 X 사이의염기간수소결합의총개수가 16( ) 이므로여기에는 GC 염기쌍이 4개, AT 염기쌍이 2개있다. ( 가 ) 와ᄅ사이의염기간수소결합의총개수가 30( ) 이므로여기에는 GC 염기쌍이 6개, AT 염기쌍이 6개있다. ᄀ, ᄃ, ᄆ, X는동일한염기서열을갖는다. X와ᄆ은동일한염기서열을가지며 X와ᄆ에서 A+T는 2라고하였는데프라이머인 X는 T를갖지않으므로, X에는 A이 2개있다. Z는 X와상보적이므로 Z에는 U이 2개있다. [ 정답맞히기 ] ㄴ. Ⅰ과 Ⅱ는지연가닥인데, 복제분기점의위치는지연가닥의프라이머가있는쪽이다. 복제분기점에서멀리있는 Ⅱ가 Ⅰ보다먼저합성되었다. ㄷ. X, ᄀ, ᄃ, ᄆ에서 G+C는각각 4이고, ᄂ은 Y와상보적이므로ᄂ과 Y에서 G+C 는각각 3이며, ᄅ에서 G+C는 6이다. 따라서, ( 나 ) 에서 G+C는 16+6+6=28이고, A+T 는 20이다. X에상보적인 Z에는 U이 2개있지만, ( 나 ) 에는 U이없다. A T 결국, ( 나 ) 에서 G C 이다. 정답 4 [ 오답피하기 ] ㄱ. X 의 6 염기중에서 G+C 가 4 이고, Y 의 6 염기중에서 G+C 가 3 이므로 X 와 Y 는서로상보적이지않다. 11. 식물의꽃형성과정과유전자발현의조절 ( 가 ) 에서는, ( 나 ) 에서는, ( 다 ) 에서는 가발현되지않고, ( 라 ) 에서는 만발현된다. [ 정답맞히기 ] ㄴ. ( 나 ) 에서는꽃받침과암술이형성되었으므로, 와 는결실되지않았고 가결실되었다. ㄷ. 한개체의모든체세포는유전자구성이동일하므로, 가모두있는야생형의꽃받침에는 가모두있지만, 가발현되고 와 는발현되지않는것이다. 답4 [ 오답피하기 ] ㄱ. ( 라 ) 는 와 만발현될때형성되는꽃잎이형성되지않으므로 가없고, 만발현될때형성되는암술이형성되지않으므로 가없다. 따라서 ( 라 ) 는 와 가결실된식물체이며, 수술이형성되지않는다. ᄀ은 이다. 12. 효소의활성도와 ph [ 정답맞히기 ] ㄴ. ( 나 ) 에서기포발생량이많을수록 O 생성량이많다. 따라서 ( 나 ) 에서카탈레이스의활성은 Ⅱ의 ph( 중성 ) 일때가 Ⅲ의 ph( 염기성 ) 일때보다크다. 정답2 [ 오답피하기 ] ㄱ. Ⅰ에는감자즙에있는카탈레이스가없다. 따라서 Ⅰ에서는효소-기 3
질복합체가형성되지않는다. Ⅰ에서는효소촉매없이 H O 가분해되기때문에기포발생량이적다. ㄷ. 카탈레이스는산화환원효소이다. 가수분해효소에의해촉매되는반응에서는물질의분해가일어나는과정에서물이이용된다. 13. 유전자풀의변화요인 유전적부동과자연선택 [ 정답맞히기 ] ㄱ. 병목효과와창시자효과는유전적부동의대표적인두가지현상이다. ㄷ. 유전자풀의변화요인에는돌연변이, 자연선택, 유전적부동, 유전자흐름 ( 이주 ) 등이있다. 정답3 [ 오답피하기 ] ㄴ. 자연선택은개체간의변이가존재할때나타나는현상이다. 개체간의변이를발생시키는원인에는돌연변이, 감수분열과정에서의상동염색체의무작위적인분리에따라생성되는생식세포의다양성, 다양한암수생식세포사이의무작위적수정에따른자손의다양성, 서로다른개체를둘러싼서로다른환경등이있다. 14. 생물의분류단계와계통수 A와 C는같은속이고, D, E, G는같은속이며, B, F, H는같은속이다. B와 F, ᄀ은계통수의같은가지에있으므로이들은모두갈매나무과이다. E는 D와같은 속므로 D, E, G는모두장미과이다. 따라서 A와 C는뽕나무과이다. [ 정답맞히기 ] ㄱ. A와같은뽕나무과인ᄂ은 C이다. ㄷ. B는 F, H( ᄀ ) 와함께갈매나무과이다. 정답4 [ 오답피하기 ] ㄴ. A( 뽕나무과 ) 와 G( 장미과 ) 는서로다른과이지만둘다장미목에속한다. 따라서목보다상위분류단계인강수준에서도같은강에속한다. 15. 동물세포의전사조절과전사인자 자료에제시된그림과표를참고하여, ᄀ, ᄂ, ᄃ, W 중서로다른 1 가지를넣어준 세포에서발현되는유전자는표와같다. W 를넣어준세포에서는 ( 가 ), ( 나 ), ( 라 ) 만발 현되지만, ᄀ을넣어준세포에서는 ( 가 ), ( 다 ), ( 라 ) 중하나에서발현되는유전자산물 인 W 에의해 ( 나 ) 도발현된다. 유전자 전사인자 ᄀ ᄂ ᄃ W ( 가 ) ( 나 ) ( 다 ) ( 라 ) [ 정답맞히기 ] ㄴ. 유전자 ( 가 ) 는ᄀ, ᄂ, W 를넣어준세포 ( 순서대로 Ⅱ, Ⅳ, Ⅲ) 에서발 현되지만ᄃ을넣어준세포 (Ⅴ) 에서는발현되지않는 이다. [ 오답피하기 ] ㄱ. a 는 이다. ( : 전사됨, : 전사안됨 ) 왼쪽의표와자료에제시된표를비 교하여분석할때, 는 ( 라 ), 는 ( 다 ), 는 ( 나 ), 는 ( 가 ) 이다. Ⅱ 는ᄀ 을, Ⅲ 은 W 를, Ⅳ 는ᄂ을, Ⅴ 는ᄃ을 넣어준세포이다. 정답 2 4
ㄷ. Ⅴ 는 Ⅰ 에ᄃ을넣어준세포이다. 16. 집단의대립유전자빈도와하디 - 바인베르크법칙 ( 가 ) 의표를 AA 의빈도, A 의빈도, a 의빈도를추가하여완성하면아래와같다. 유전자형 집단 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ Ⅵ AA 0.36 0.49 0.5 0.44 0.64 0.52 Aa 0.48 0.42 0.40 0.52 0.32 0.36 aa 0.16 0.09 0.10 0.04 0.04 0.12 A 0.6 0.7 0.7 0.7 0.8 0.7 a 0.4 0.3 0.3 0.3 0.2 0.3 P에서 AA인개체수가 aa인개체수보다 16배많으므로, P는하디-바인베르크평형이유지되는집단인 V이다. P에서검은색몸수컷 (DD, Dd) 중 d를갖는수컷 (Dd) 의비율은,,, 따라서 이다. 이므로, [ 정답맞히기 ] ㄱ. 하디 - 바인베르크평형이유지되면, AA, Aa, aa 의빈도는각각,, 이성립된다. 따라서 Ⅰ~Ⅵ 중 Ⅰ, Ⅱ, Ⅴ 가하디 - 바인베르크평형이유지된다. Ⅱ Ⅳ Ⅵ에서 A 빈도의합 ㄴ. Ⅰ Ⅲ Ⅴ에서 a 빈도의합 이다. ㄷ. P 에서 D 의빈도는, d 의빈도는 이다. 그러므로, 회색몸암컷 (dd) 이임의의수컷 (DD, Dd, dd) 과교배하여자손 (F ) 을낳을때, 이자손 F 이회색몸 (dd) 일확률은 1( 회색몸 암컷에서 d 를물려받을확률 ) ( 임의의수컷에서 d 를물려받을확률 ) = 이다. 정답 5 17. DNA의염기서열분석실험 1은 G, 2는 A, 3은 T, 4는 C이고, 제시된염기서열은주형가닥이며, ᄀ은 말단이다. a 부분을통해, 합성된가닥중긴가닥에염기서열 13123 4 1 1 2 이있음이파악된다. 1과 2는퓨린계열이므로, 진하게표시된 34112 에상보적인염기서열, 즉, 퓨린계열염기 2개에이어피리미딘계열염기 3개가연속된염기서열이주형가닥에존재하며, 피리미딘계열염기 2개에이어퓨린계열염기 3 개가연속된염기서열 (34112) 이주형가닥에상보적인가닥에존재한다. 자료에제시된염기서열에는퓨린계열염기 2개에이어피리미딘계열염기 3개가연속된염기서열 (AGCCT) 이존재하므로, 제시된가닥은주형가닥이다. 프라이머 X는 6개의염기로구성되며, X에서 G+C는 2이므로 X는 AGTCAA 부분에상보적인 TCAGTT 이다. [ 정답맞히기 ] ㄱ. ddntp에는 -OH가없다. 합성중인 DNA 가닥에 ddntp가결합하면다음순서의뉴클레오타이드가결합할수없으므로 DNA 합성이중단된다. 5
ㄷ. C 는 4 이므로 a 에서 C 의개수는 1 이고, X 는 TCAGTT 이므로 X 에서 T a에서 C의개수 의개수는 3이다. 따라서 X 에서 T의개수 이다. 정답 3 [ 오답피하기 ] ㄴ. 이실험에서합성되는 DNA 가닥은왼쪽에서오른쪽으로합성이진 행되므로, 합성되는 DNA 가닥의왼쪽말단은 말단이고, 제시된주형가닥의왼쪽 말단인ᄀ은 말단이다. 18. 동소적종분화와이소적종분화 [ 정답맞히기 ] ㄱ. 동소적종분화에의해ᄀ과ᄂ이구분된다음, 이소적종분화에의해ᄀ과ᄃ이구분되고, 이소적종분화에의해ᄀ과ᄅ이분리되었다. 정답1 [ 오답피하기 ] ㄴ. ᄀ과ᄃ은같은 Ⅰ인데, ᄀ은 A이고ᄂ은 B이므로 a가 과 이고 b 가 속 이다. 따라서ᄂ (Ⅱ) 과ᄃ (Ⅰ) 은다른과에속한다. ㄷ. 종분화가나중에일어난ᄀ과ᄅ의유연관계가ᄀ과ᄂ의유연관계보다가깝다. 19. 유전암호와돌연변이제시된가닥은전사주형가닥이다. 전사주형가닥의상보적인가닥이면 10개의유전암호가나타나기때문이다. 다음은 ~ 로부터전사되는 mrna의유전암호이다. : AUG/CGU/ACG/AUG/GAA/GGU/AGC/UAA/CAUAA : AUG/CGU/ACG/AUG/UGA/AGGUAGCUAACAUAA : AUG/CGU/ACG/AUG/GAA/GGU/AGC/UCA/ACA/UAA : AUG/CGU/ACG/AUG/GAA/GGU/AGC/UAU 또는 C/ACA/UAA 아미노산 4개로구성되는폴리펩타이드는류신과세린이모두없으므로 X이다. 류신을지정하는코돈의 1~2번염기는 UU 또는 CU인데, 종결코돈인 8번째코돈이전에피리미딘계열염기 (U 또는 C) 가삽입되면아미노산 9개로구성되는폴리펩타이드의 8번째아미노산이류신이된다. 따라서 Y와 Z는 의종결코돈에서피리미딘염기가삽입된것이다. [ 정답맞히기 ] ㄴ. Y와 Z의합성에사용된종결코돈은모드 UAA이다. ㄷ. X, Y, Z를구성하는아미노산은메싸이오닌, 아르지닌, 트레오닌, 글루탐산, 글라이신, 세린, 타이로신이며, 총 7가지이다. 정답4 [ 오답피하기 ] ㄱ. X는 4개의아미노산, Z는 9개의아미노산으로구성된다. 20. 에이버리의형질전환실험 [ 정답맞히기 ] ㄱ. a에는형질전환을일으키는물질 (DNA) 이있다. ㄴ. ᄀ처리를한실험의결과살아있는 S형균이관찰되므로ᄀ처리를해도형질전환이일어난다. 따라서ᄀ은 DNA를분해하지않는단백질분해효소이다. ㄷ. 살아있는 R형균인세균이므로세포벽의주성분인펩티도글리칸이있다. R형균이비병원성인이유는세포벽바깥쪽에피막 ( 협막 ) 이없기때문이다. 정답5 6