생명과학 Ⅰ
Ⅰ. 생명과학의이해 1 ⑴ 생물의구조적 기능적기본단위는세포이다. 세포가모여체계적이고유기적으로조직화되어개체가된다. ⑵ 물질대사는생명체내에서생명현상을유지하기위해일어나 는화학반응이다. ⑸ 생물이자손을남겨종족을보존하는현상은생식이고, 유전 은생식을통해어버이의형질이자손에게전해지는현상이다. ⑹ 진화는생물이오랜세월에걸쳐환경에적응하는과정에서 유전자에변화가일어나새로운종으로분화하는현상이다. 2 ⑵ 동화작용은간단한물질을복잡한물질로합성하는과정으로, 반응과정에서에너지가흡수된다. 이화작용은복잡한 물질을간단한물질로분해하는과정으로, 반응과정에서에너지 가방출된다. 4 ⑴ 바이러스는단백질과유전물질로구성되어있는데, 단백질은세포막이아니라유전물질을둘러싸는껍질이다. ⑵ 바이러스는유전물질로 DNA 또는 RNA 를가진다. 1 생물은세포수가증가하여생장또는발생을한다. 2 생물은외부환경의변화를자극으로받아들이고, 그자극에 대해반응한다. 3 생물은환경에적응하고, 오랜세월에걸쳐유전자가변화되 면서진화한다. 4 생물은물질대사로살아가는데필요한물질을만들고에너지 를얻는다. 1 생물의 1 단계본문 9 쪽 1 ⑴ ⑵ ⑶ ⑷ ⑸ ⑹ 2 ⑴ ᄀ단세포 ᄂ다세포 ⑵ ᄀ동화작용ᄂ이화작용 ⑶ 항상성 3 ⑴ ( 마 ) ⑵ ( 라 ) ⑶ ( 나 ) ⑷ ( 바 ) ⑸ ( 다 ) ⑹ ( 가 ) 4 ⑴ ⑵ ⑶ 2 단계 5 지속적인움직임은생물의특성이라고할수없다. 4 뿌리혹박테리아가질소고정세균을이용하여공기중의 질소를질소화합물로합성하는것은물질대사에서동화작용에 해당한다. 식물이빛에너지를흡수하여포도당을합성하는것도 동화작용이다. 특성 5 4 2 4 5 06 5 07 4 08 3 09 3 본문 10~11 쪽 1 올챙이가자라서개구리가되는것은세포분열을통 해세포수가증가하고세포의구조와기능이다양해지면서하나 의완전한개체가되는발생이다. 2 음식을짜게먹으면물을많이마시는것은체내삼투압이높 아져이를일정하게유지하려는항상성때문이다. 3 효모가포도당을분해하여에너지를얻는것은물질대사중 이화작용에해당한다. 5 암수사자의난자와정자의수정으로새끼가태어나는것은 생식이다. 2 선인장은잎이가시로변해건조한날씨에물의손실 을최소화하게적응하였다. 4 바다코끼리가피하지방을발달시켜차가운바닷물에서 체온을일정하게유지하는것과사람이물을많이마시면체내 수분양이증가하여오줌양이늘어나는것은모두체내상태를일 정하게유지하려는항상성이다. ㄴ. 발생은세포분열을하여세포수를늘리면서이루어진다. ㄷ. 발생에필요한물질과에너지는물질대사를통해공급된다. 06 ㄱ. ( 가 ) 와 ( 나 ) 는모두발생과정에해당한다. 5 새의발모양이나슈퍼박테리아의등장은환경에적응 함에따라진화한것이다. 1 매미의유충이탈피를하면성체가된다. 발생 2 짚신벌레는분열법으로개체수가증가한다. 생식 3 박쥐는빛자극에반응하여빛을피해어두운동굴속으로이 동한다. 자극에대한반응 4 식후에증가한혈당량은시간이지나면정상으로돌아온다. 항상성 07 ㄱ, ㄴ, ㄷ. 강아지로봇은호흡을하지않고먹이를섭취하 지않으며, 생장하지않고자손을낳지못하므로생물이아니다. 즉, 물질대사, 생식과유전, 발생과생장과같은생물의특성이 나타나지않는다. 을한다. 08 잎을건드리기전 ㄹ. 강아지로봇은움직이고, 사람의행동에대해반응 족유지특성에해당한다. 잎이접혔다. 잎을건드린후 잎을건드리면잎이접히는것은접촉자극에대한반응이다. 3 생물의특성중생식과유전, 적응과진화는종 정답과해설
09 ❺ A 가 B 의막을터뜨리면서방출된다. 박테리오파지 대장균 ( 숙주세포 ) ❹ 복제된 A 의유전물질로부터단백질이합성된후, A 의유전물질을둘러싸고 A 의구조가완성된다. A B ❶ A 의꼬리섬유가숙주세포에부착한다. ❷ A 가유전물질을 B 안으로주입한다. ❸ B 내에서 A 의유전물질이복제된다. 바이러스는유전물질인핵산 (DNA 또는 RNA) 을가지고, 살아있는숙주세포내에서물질대사및증식이가능하며, 이과 정에서유전현상과돌연변이가일어난다. 따라서바이러스는살 아있는세포내에서만생물적특성을나타내므로지구상에나타 난최초의생명체로볼수없다. 유전물질을가진다. 숙주세포내에서증식한다. 채점기준배점 (%) 유전물질을가진다와숙주세포내에서증식한다는내용을모두옳게서술한경우 두가지중한가지만옳게서술한경우 50 100 1, 2 박테리오파지 (A) 는세포구조를갖추지못하였고, 생명체밖에서는단백질결정체로존재한다. 4 박테리오파지 (A) 는유전물질인핵산을가지고있고, 대장균 (B) 또한유전물질을가지고있어증식과정에서유전현상과돌연변이가일어날수있다. 5 박테리오파지 (A) 는독자적인효소가없어숙주세포인대장균 (B) 밖에서는스스로물질대사를하지못한다. 3 박테리오파지 (A) 는생명체밖에서는단백질결정체로존재하며, 대장균 (B) 을숙주로하여기생생활을한다. 2 생명과학의특성과탐구방법 3 단계 본문 11 쪽 ㄱ. ( 가 ) 는광합성 ( 동화작용 ) 을, ( 나 ) 는세포호흡 ( 이화작용 ) 을하는생명체의존재여부를알아보기위한것이므로, 이실험 은 모든생물은물질대사를한다. 를전제로한다. ㄴ. ( 가 ) 에광합성을하는생명체가존재한다면 14C 를포 함한유기물을합성할것이고, 가열을통해 14C 를포함한방사성 물질을검출할수있다. ㄷ. ( 나 ) 는세포호흡, 즉이화작용을하는생명체의존재를확 인하는장치로, 방사능계측기가설치되어있으므로생명체가존 재한다면이화작용결과발생하는방사성기체 (14CO2) 를확인할 수있다. 1 해설참조 해설참조 생물의생장은세포분열로세포수가증가하지만, 비생물 이자라는것은외부로부터물질이첨가되어물질의양이증가하 면서크기가커지는것이다. 죽순은세포분열로세포수가증가하면서크기가커지 고, 석순은외부에서물질 ( 탄산칼슘 ) 이첨가되어크기가커지는 것이기때문에석순을생물이라고하지않는다. 채점기준배점 (%) 죽순의생장을세포분열을언급하고, 석순의크기증가를외부물질첨가를언급하여옳게서술한경우 세포분열과외부물질첨가중한가지만언급하여옳게서술한경우 50 100 1 ⑴ ⑵ ⑶ 2 ( 다 ) ( 나 ) ( 가 ) ( 마 ) ( 바 ) ( 라 ) 3 ⑴ 가설 ⑵ 대조군 ⑶ ᄀ조작변인ᄂ종속변인 4 대조군 : 배양접시 B, 실험군 : 배양접시 A 5 4 1 ⑴ 생명과학의연구대상은미생물, 식물, 동물뿐만아니라인간을포함하며, 오늘날에는생명윤리와도덕까지도포함한다. 5 4 가설을설정하고이를검증하는실험단계는연역적탐구방법과정에서만볼수있다. 1 단계본문 13 쪽 2 단계 5 가설설정 2 ( 나 ) ( 라 ) ( 다 ) ( 가 ) 3 06 3 07 5 08 4 1, 2 생명과학은살아있는생명체를연구대상으로하여 연역적탐구방법과귀납적탐구방법으로생명현상을연구하는 과학의한분야이다. 3 오늘날의생명과학의연구는시대적요청에따라생명윤리 와도덕까지도포함한다. 본문 14~15 쪽 정답과해설
4 생물학각분야의지식을종합하여생명의본질을이해하려는노력으로생물학에서생명과학으로확장하게되었고, 연구성과를인류복지에종합적으로사용하게되었다. 5 생명과학은다른학문분야와영향을주고받으며발달해왔고, 생명과학의성과가다른학문분야에영향을미쳐다양한학문분야가발달하고있다. ㄷ. ( 나 ) 는연역적탐구방법이며, 가설을검증하기위해입구를천으로막은것은실험군이고, 입구를천으로막지않은것은대조군이다. ㄱ. ( 가 ) 는침팬지의생활을관찰하여얻은자료를분석하여결론을도출하는귀납적탐구이므로가설이없다. 가설은연역적탐구과정에서볼수있다. 생명과학의탐구에서연역적탐구방법은관찰및문제인 식 ( 가 ) 가설설정 ( 나 ) 탐구설계및수행 자료해석 결 론도출의과정으로이루어진다. ㄱ. ( 가 ) 는가설설정단계로, 가설은문제에대한잠정적인 답으로관찰된사실을설명할수있어야하며, 경험을바탕으로 한추정이므로옳을수도있고틀릴수도있다. ㄴ. ( 나 ) 는탐구설계및수행단계로, 탐구를설계할때대조군을설정하여실험군과비교하는대조실험을함으로써실험결과의타당성을높인다. ㄷ. 자료해석단계에서탐구수행결과얻은자료를분석하고해석하여가설의옳고그름을판단한다. ( 가 ) 는결론도출, ( 나 ) 는가설설정, ( 다 ) 는자료해석, ( 라 ) 는탐구설계및수행단계이다. 따라서이탐구는 ( 나 ) ( 라 ) ( 다 ) ( 가 ) 순으로이루어진다. ㄷ. 변인통제는조작변인외에종속변인에영향을줄수 있는다른독립변인들을실험군과대조군에서일정하게유지하 는것이다. 조작변인이외의요인을일정하게유지하여야실험결과가어떤요인으로나타난것인지를정확하게알수있다. ㄱ. 종속변인은조작변인에따라변화되는변인으로, 실험결과에해당한다. 따라서실험하는동안조작변인이변함에따라달라질수있다. ㄴ. 실험군은실험조건을의도적으로변화시킨집단이고, 대조군은실험군과비교하기위해실험조건을변화시키지않은집단이다. 06 3 구리가식물의생장에미치는효과를알아보는실험이므 로, 구리용액을넣지않은대조군이필요하다. 이를통해구리 용액을넣었을때와넣지않았을때를비교하여실험결과의타당성을높인다. 07 ㄱ. 20 개의대장균배양접시중물질 X 를넣지않은배양 접시 10 개가대조군이다. ㄴ, ㄷ. 이실험의가설은 물질 X는대장균의증식을억제할것이다. 이므로, 조작변인은물질 X의첨가여부이고, 종속변인은이에따른대장균의증식여부이다. 08 ㄴ. ( 가 ) 는귀납적탐구방법으로, 구체적인관찰을통해얻 어진자료를종합하고분석하여일반적인원리나법칙을도출 한다. 1 조작변인은배즙의유무이므로, 대조군에는배즙성분이없 는증류수와달걀흰자만넣어주어야하고, 온도는통제변인이 므로실험군과같이 27 *C 로해주어야한다. ⑴ 닭을두집단으로나누고한집단에는백미사료를주고, 다른집단에는현미사료를주어사육하였으므로사료의종류가 조작변인이고, 각기병발병여부가종속변인이다. 따라서조작 변인이외에실험결과에영향을줄수있는닭의건강상태, 사 육조건등은통제해야할통제변인이다. 조작변인 : 사료의종류, 통제변인 :A, B 집단모두 건강한닭으로실험한다. 사육환경을동일하게해준다. 등 ⑵ 실험결과백미사료를준대조군과달리현미사료를준실험 군에서각기병이나타나지않았으므로현미에는각기병을예방 하는물질이들어있다는결론을내릴수있다. ⑴ 3 단계 1 해설참조 [ 가설설정 ] 배즙에는단백질을분해하는물질이들어있다. 현미에는각기병을예방하는물질이들어있다. 채점기준배점 (%) 조작변인과통제변인을모두옳게서술한경우 50 조작변인이나통제변인중한가지만옳게서술한경우 30 ⑵ 결론을옳게서술한경우 50 본문 15 쪽 배즙에는단백질을분해하는물질이들어있을것이라는잠정적인결론이다. [ 탐구설계및수행 ] 표와같이실험을수행하고, 일정시간이지난 후아미노산검출반응을실시하였다. 시험관넣은물질온도 A 실험군배즙, 달걀흰자 27 *C B 대조군 ( 가 ) ( 나 ) 달걀흰자와배즙대신배즙의양만큼증류수를넣어준다. 배즙에들어있는물질에의한단백질의변화를알아보는것이므로온도는통제변인으로일정하게해준다. 정답과해설
Ⅱ. 사람의물질대사 3 생명 활동과에너지 ㄱ. 세포호흡은포도당과같이크고복잡한물질을이산화 1 단계본문 19 쪽 1 ⑴ ⑵ ⑶ ⑷ 2 ᄀ동화ᄂ이화ᄃ에너지 3 ⑴ 효소 ⑵ ᄀ세포호흡ᄂ미토콘드리아 4 ⑴ ( 가 ) ATP ( 나 ) ADP ⑵ ᄀ 5 ᄀ광합성ᄂ세포호흡ᄃ ATP 6 ⑴ ⑵ ⑶ 1 ⑷ 동화작용은흡열반응이므로생성물의에너지양이반응물의에너지양보다많다. 3 ⑴ 효소는촉매역할을하여체온정도의낮은온도와대기압정도의낮은압력에서도물질대사가빠르게일어날수있다. 6 ⑶ 체온유지에는세포호흡에서발생하는열에너지가이용된다. 탄소, 물과같이작고간단한물질로분해하는이화작용이다. ㄴ. 세포호흡에서는탄소화합물이산화되므로이산화 탄소가생성되지만, 녹말을포도당으로분해할때는이산화탄소 가생성되지않는다. 따라서이화작용에서반드시이산화탄소 가생성되는것은아니다. ㄷ. 이화작용에서는에너지가방출된다. ( 가 ) 는아미노산이단백질로합성되는반응이고, ( 나 ) 는설 탕이포도당과과당으로분해되는반응이다. ㄱ. ( 가 ) 는동화작용이고, ( 나 ) 는이화작용이다. ㄷ. 동화작용과이화작용모두효소가관여한다. 출된다. 06 ㄴ. ( 나 ) 와같은이화작용이진행될때에는에너지가방 반응물 생성물 열이방출된다. 발열반응 1 물질대사가체온정도의낮은온도에서도일어나는것은 효소의촉매작용때문이다. 2 물질대사란생명체에서일어나는화학반응을말한다. 3 물질대사는작고간단한물질을크고복잡한물질로합성하는 동화작용과크고복잡한물질을작고간단한물질로분해하는 이화작용으로구분된다. 4 동화작용을통해단백질과같이세포에필요한물질을합성 하고, 이화작용을통해생명활동에필요한에너지를얻는다. 5 물질대사에는반드시에너지출입이따른다. 과정 ( 가 ) 는에너지가흡수되는동화작용, ( 나 ) 는에너지가 방출되는이화작용이다. ㄱ. 작고간단한물질을크고복잡한물질로합성하는과정은동 화작용이다. ㄴ. 동화작용에서는에너지가흡수되고, 이화작용에서는에너 지가방출된다. 어난다. 2 단계 본문 20~22 쪽 5 2 5 1 3 06 2 07 3 08 X: 산소, Y: 이산화탄소 09 2 10 5 11 5 12 1 13 3 14 5 15 1 16 ᄀ알코올발효ᄂ이산화탄소 17 2 ㄷ. 동화작용, 이화작용모두효소의촉매작용으로일 ㄴ. 근육에서포도당을분해하는것은이화작용이다. ㄷ. 이화작용은크고복잡한물질을작고간단한물질로분해하 는과정이다. ㄱ. 반응물의에너지가생성물의에너지보다더크므로 에너지를방출하는이화작용이다. ㄴ. 단백질합성은동화작용으로생성물의에너지가반응물의 에너지보다큰흡열반응이다. 07 반응물의에너지가생성물의에너지보다크므로반응이진행되는과 정에서열이방출된다. 발열반응 물질대사중발열반응인것 은이화작용이다. ㄱ. 세포호흡은미토콘드리아를중심으로일어난다. ㄴ. 세포호흡과정에서포도당의산화로방출되는에너지로부터 생명활동에필요한 ATP 가합성된다. ㄷ. 포도당이분해될때방출되는에너지의일부 ( 약 34 %) 는 ATP 합성에사용되고, 나머지는열에너지로방출된다. [08~09] 산소 기체 X O 기체 Y 이산화탄소 포도당 세포호흡 물 반응경로 에너지 세포호흡에서는포도당이산소와반응하여이산화탄소와물로분 해되며, 이과정에서나온에너지를이용하여 ATP 가합성된다. 열 ADP P i 포도당의에너지중일부는열에너지로방출된다. ATP ᄀ 정답과해설
08 09 기체 X 는산소, 기체 Y 는이산화탄소이다. ㄱ. 세포호흡은여러반응으로구성된다. ㄴ. ᄀ은 ATP 이며다양한생명활동에에너지원으로사용된다. ㄷ. 세포호흡에서방출되는포도당의에너지중일부는 ATP 에저장되고, 나머지는열에너지로방출된다. 10 ㄱ. ( 가 ) 는광합성과정에서합성된포도당으로, 세포호흡 의에너지원으로사용된다. ㄴ. ( 나 ) 는 ATP 로, 포도당의화학에너지는세포호흡을통해 ATP 의화학에너지로전환된다. ㄷ. 동 식물모두 ATP 에저장된에너지를이용하여생명활동 을한다. 11 1 리보스 1 분자와아데닌 1 분자가결합한것을아데노신이 라고하며, ATP 는아데노신 1 분자에인산 3 개가결합한물질 이다. 2 ATP 는세포의에너지저장물질이다. 3 ATP 가에너지원으로사용되면 ADP 와무기인산으로분해 되고, ADP 와무기인산에에너지가공급되면 ATP 가합성된다. 4 ATP 는주로세포호흡에서생성된다. 5 ATP 의인산과인산사이의결합 ( 고에너지인산결 합 ) 이끊어질때많은에너지가방출되어생명활동에사용된다. 12 ( 가 ) 는 ATP 가 ADP 와무기인산으로분해되는이화작용 이고, ( 나 ) 는 ADP 와무기인산으로부터 ATP 가합성되는동화 작용이다. 5 근육운동을할때필요한에너지는 ATP 의분해로공급된다. 1 ATP 에저장된에너지가 ADP 에저장된에너지보 다더많다. 13 ㄱ. 세포호흡의반응물은포도당과산소이며, 생성물은물 과이산화탄소이다. ㄷ. 포도당의에너지중일부는 ATP 합성에사용된다. ㄴ. 세포호흡은미토콘드리아를중심으로일어나므로 ATP 합성도미토콘드리아에서주로이루어진다. 14 5 폐포에서일어나는가스교환의원리는확산으 로, 확산에는 ATP 가이용되지않는다. 15 ㄱ. 광합성은빛에너지를이용하여포도당을합성하는과정 이므로빛에너지가포도당의화학에너지로전환된다. ㄴ. 세포호흡에서는포도당의화학에너지가 ATP 의 화학에너지로전환된다. ㄷ. 근육운동시에는 ATP 를이용하여근육수축이일어나므로 ATP 의화학에너지가기계적에너지로전환된다. 16 효모는산소가있을때는포도당을물과이산화탄소로분 해하고, 산소가없을때는알코올발효를하여포도당을에탄올 과이산화탄소로분해하여에너지를얻는다. 17 ㄱ. A 는증류수를넣은대조군으로, 다른발효관에서의변 화와비교하기위해실시한다. ㄴ. 기체 ( 이산화탄소 ) 가많이발생할수록효모의물질대사 ( 알코 올발효 ) 가많이이루어진것으로에너지생성량도많다. ㄷ. KOH 은이산화탄소를흡수하기위해넣으므로이 산화탄소가발생하지않은 A 에서는기체부피변화가없다. 5 2 3 해설참조 해설참조 ㄴ. ᄀ은동화작용이므로흡열반응인 Ⅰ 에해당한다. ㄷ. 우리몸에필요한에너지는세포호흡 ( 이화작용 ) 을통해얻 으며, 세포호흡은발열반응인 Ⅱ 에해당한다. ㄱ. 우리몸에서는광합성이일어나지않는다. ㄱ. 세포호흡과정에서포도당은산소와반응하여이산화 탄소와물로분해된다. 물은가수분해등다른물질대사에이용 될수있다. ㄴ. 세포의생명활동에는반드시에너지가필요하므로 ATP 의 분해반응은인체의모든세포에서일어난다. ㄷ. 세포호흡으로포도당에서방출되는에너지의일부 는 ATP 합성에쓰이고나머지는열로방출되는데, 사람과같은 포유류는이열을체온유지에이용한다. 3 단계 생성물의에너지가반응물의에너지보다 크다. 흡열반응 CO2 H 2O ᄀ포도당 반응 광합성 반응 CO2 ᄂ H 포도당 2O O 반응경로세포호흡 ( 가 ) ( 나 ) 생성물의에너지가반응물의에너지보다 작다. 발열반응 ᄀ은 ATP, ᄂ은 ADP 이며, ( 가 ) 에서는에너지가방출되 고, ( 나 ) 에서는에너지가흡수된다. ㄱ. 고에너지인산결합의수는 ATP 가 2 개, ADP 가 1 개이다. ㄷ. ( 나 ) 는포도당이글리코젠으로합성되는동화작용으로, ATP 의분해로방출되는에너지를흡수하여일어난다. ㄴ. ( 가 ) 에서나온에너지의일부는 ATP 의화학에너 지로전환되고, 나머지는열로방출된다. 본문 23 쪽 ( 가 ) ᄀ은이산화탄소와물로부터포도당을합성하는광합성 ( 동화 작용 ) 이고, ᄂ은포도당을이산화탄소와물로분해하는세포호 흡 ( 이화작용 ) 이다. ( 나 ) 반응 Ⅰ 은흡열반응, 반응 Ⅱ 는발열반응이다. 06 정답과해설
⑴ 세포호흡 : 포도당의화학에너지 ATP 의화학에너지와열에너지 연소 : 포도당의화학에너지 빛에너지와열에너지 ⑵ 세포호흡은효소의촉매작용에의해반응이이루 어지므로저온에서도일어날수있다. ⑴ ⑵ 채점기준배점 (%) 세포호흡과연소에서일어나는에너지전환을옳게서술한경우 50 세포호흡과연소에서일어나는에너지전환중한가지만옳게서술한경우 효소의촉매작용을언급하여서술한경우 50 효소나촉매작용중하나만언급하여서술한경우 25 ⑴ ᄀ은 ATP 합성, ᄂ은 ATP 분해반응이다. ATP 는 미토콘드리아를중심으로일어나는세포호흡과정에서주로생 성되며, 세포의다양한생명활동에직접적으로사용된다. ⑵ 미토콘드리아 ATP 가분해되면서방출된에너지는물질합성, 근 육운동, 생장, 발성등의생명활동에쓰인다. 25 채점기준배점 (%) ⑴ 미토콘드리아라고답한경우 40 ⑵ 생명활동의예를세가지이상들어서술한경우 60 생명활동의예를두가지만들어서술한경우 40 생명활동의예를한가지만들어서술한경우 20 4 에너지를 1 단계본문 25 쪽 1 ⑴ ⑵ ⑶ ⑷ ⑸ 2 ⑴ ᄀ포도당ᄂ아미노산ᄃ지방산ᄅ모노글리세리드 ⑵ 융털 ⑶ 확산 3 ( 가 ) 포 도당, 아미노산, 무기염류, 수용성비타민중한가지 ( 나 ) 지방산, 모노글리세리드, 지용성비타민중한가지 4 ⑴ A: 산소, B: 이산화탄소 ⑵ >, > 5 ⑴ 체순환 폐순환 ⑵ 호흡계 순환계 1 ⑶ 지용성영양소는소장융털의암죽관으로흡수된다. ⑸ 산소는적혈구의헤모글로빈과결합하여운반되고, 영양소는 혈장에녹아운반된다. 얻기위한통합적작용 3 수용성영양소는소장융털의모세혈관으로, 지용성영양소는소장융털의암죽관으로흡수된다. 1 ⑴ ⑵ ⑶ ⑷ ⑸ 2 ⑴ ᄀ이산화탄소 ᄂ물ᄃ암모니아 ⑵ ᄀ암모니아ᄂ간 3 ⑴ ( 가 ) 소화계 ( 나 ) 호흡계 ( 다 ) 순환계 ( 라 ) 배설계 ⑵ ᄀ영양소ᄂ노폐물 4 대사성질환 5 ⑴ 영양부족 영양과잉 ⑵ 단백질 1 ⑵ 노폐물중이산화탄소와물의일부는폐를통해몸밖으로배출된다. ⑶ 오줌은콩팥의네프론에서만들어지며, 방광은오줌을저장 하는곳이다. ⑸ 1 일대사량의 60 70 % 는기초대사량이다. ㄴ. ᄀ은포도당, ᄂ은아미노산, ᄃ은지방산과모노글리 세리드이다. ㄷ. 지방은라이페이스의작용으로지방산과모노글리세리드로 분해된다. ㄱ. 침에녹말을분해하는아밀레이스가들어있으므로, 녹말의소화는입에서시작된다. [~] ㄴ. B 는위이며, 단백질분해효소인펩신을분비한다. ㄷ. C 는이자이며, 단백질분해효소인트립신, 지방분해효소 인라이페이스, 탄수화물분해효소인아밀레이스를분비한다. ㄱ. A 는간이며, 소화효소를생성하지않는다. 간에서 분비되는쓸개즙에는소화효소가들어있지않다. 지방 1 단계본문 27 쪽 2 단계 4 5 3 4 1 06 3 07 4 08 ᄀ폐순환ᄂ체순환 09 5 10 A: 이산화탄소, B: 물, C: 요소 11 1 12 5 13 2 14 2 15 1 16 2 17 3 간 A 이자 C 모세혈관으로는수용성영양소가흡수된다. B 위 D 소장 ( 가 ) 소장의융털 ( 나 ) 2 소화된영양소는소장의융털로흡수된다. 본문 28~30 쪽 소장내벽에는많은주름과융털이있어영양소와접촉하는면적이 넓으므로영양소를효율적으로흡수할수있다. 모세혈관 암죽관 암죽관으로는지용성영양소가흡수된다. 정답과해설 07
4 단백질의소화산물인아미노산은융털모세혈관으로흡수된다. 3 융털의암죽관은지용성영양소를흡수하며, 소장의 림프관과연결된다. 1, 2 사람의호흡계는폐, 기관, 기관지등으로구성되며, 폐는근육이없어횡격막과갈비뼈의운동으로공기가드나든다. 3, 5 코로들어온공기는기관, 기관지를거쳐폐포로들어가 며, 폐포와폐포를둘러싼모세혈관사이에서산소와이산화탄 소가교환된다. 4 폐에서산소와이산화탄소가교환되는원리는분압 차에따른확산이다. ㄱ. 폐포의모세혈관을지나는동안혈액의산소분압은 40 mmhg 에서 100 mmhg 로높아졌으므로, 산소는폐포에서 모세혈관으로이동하였다, ㄴ. 폐포에서의가스교환은분압차에따른확산으로 이루어지므로에너지가필요하지않다. ㄷ. 폐포에서가스교환이일어나므로폐로들어가는폐동맥에는 정맥혈이, 폐에서나오는폐정맥에는동맥혈이흐른다. 06 1, 2 ( 가 ) 는외호흡, ( 나 ) 는내호흡, A 는이산화탄소, B 는산소를나타낸다. 4, 5 조직세포에서는세포호흡이일어나산소를소모하고, 이산화탄소를생성한다. 따라서산소분압은조직세포 < 혈액 < 폐포, 이산화탄소분압은조직세포 > 혈액 > 폐포순이다. 3 산소는혈액의적혈구에의해, 이산화탄소는혈장과 적혈구에의해운반된다. 07 ㄴ. C 는간문맥이며소장에서흡수된포도당, 아미노산등 의수용성영양소는간문맥을통해간으로운반된다. ㄷ. D 는콩팥동맥, E 는콩팥정맥이므로, 요소의농도는 D 가 E 보다높다. B 보다낮다. [08~09] 동맥혈 정맥혈 ㄱ. A 는폐동맥, B 는폐정맥이므로 A 의산소농도가 폐정맥 좌심방좌심실대동맥 폐 ᄀ ᄂ 폐순환 체순환 폐동맥우심실우심방대정맥 ᄀ폐순환 : 심장의우심실에서나온혈액이폐동맥을통해폐로갔 다가폐정맥을통해좌심방으로돌아오는순환으로, 폐에서가스 교환을통해산소를얻고이산화탄소를배출한다. 이과정에서 산소가적은정맥혈이산소가풍부한동맥혈로된다. ᄂ체순환 : 좌심실에서대동맥을통해나온혈액이온몸의조직세 포를순환하고대정맥을통해심장의우심방으로돌아오는순환 으로, 조직세포에산소와영양소를공급한다. 이과정에서산소 가풍부한동맥혈이산소가적은정맥혈로된다. 조직세포 08 있다. 09 사람의혈액순환경로는폐순환과체순환으로구분할수 ㄱ. ᄀ은폐순환으로, 폐에서가스교환을통해산소를얻고 이산화탄소를배출한다. ㄴ, ㄷ. ᄂ은체순환으로, 조직세포에산소와영양소를공급하고, 이산화탄소와노폐물을받아온다. 이과정에서산소가풍부한동맥혈이산소가적은정맥혈로된다. 10 A 와 B 는세영양소가분해될때공통적으로생성되는물질 이다. A 는날숨으로배출되므로이산화탄소이고, B 는날숨과 오줌으로배출되므로물이다. C는암모니아가간에서전환되어생성된요소이다. 11 ㄴ. 암모니아는주로간에서요소로전환된다. ㄷ. 물과이산화탄소는탄수화물, 지방, 단백질이분해될때공 통적으로생성된다. 12 1, 2 오줌은콩팥에서여과, 재흡수, 분비의과정을거쳐 생성된다. 4 사구체에서여과된물질중에서포도당과아미노산은세뇨관에서 100 % 재흡수되므로, 건강한사람의경우오줌에서포도당과아미노산이검출되지않는다. 5 콩팥동맥의혈액이사구체를지날때혈압차에따라크기가작은물질이보먼주머니로빠져나오는여과가일어난다. 13 호흡계 ( 가 ) 호흡계를통해들어와순환계에의해세포에공급되는산소이다. ( 나 ) 세포호흡으로생성되어순환계에의해호흡계로운반되는이산화탄소이다. ( 다 ) 소화계에서흡수되어순환계에의해세포에에너지원으로공급되는영양소이다. ㄱ. ( 가 ) 는산소, ( 나 ) 는이산화탄소이며, 이들은순환계에의해운반된다. ㄴ. 소화계에서흡수되어세포호흡에사용되는에너지원은포도당, 아미노산, 지방등의영양소이다. ㄷ. 세포호흡으로생성된물은대부분콩팥에서오줌으로배출되지만, 수증기의형태로폐를통해배출되거나땀으로배출되기도한다. 14 ㄷ. 운동을하면세포호흡이증가하여산소소비량과이산 화탄소발생량이많아지므로혈액에의한산소와이산화탄소의 이동량이증가한다. 산소영양소세포 ( 가 ) ( 다 ) 세포호흡 ( 나 ) 물이산화탄소 ATP 열소화계 08 정답과해설
ㄱ. 단백질의분해로생성된질소노폐물인암모니아는독성이강하므로간에서요소로전환된후배설계로운반되어배출된다. ㄴ. 소화되지않은영양소는소화계를통해대변의형태로배출된다. 15 ㄱ. 활동대사량은기초대사량외에일상적인신체활동에 필요한에너지양을말한다. ㄴ. 기초대사량은심장박동, 혈액순환, 호흡운동, 체온유지등생명을유지하는데필요한최소한의에너지양으로, 골격근운동에필요한에너지양은포함되지않는다. ㄷ. 나이가들수록신체의대사활동이줄어들어기초대사량이감소한다. 16 ㄴ. 빨래에는 3.4 kcal/kg h, 청소에는 3.0 kcal/kg h 의 에너지가소비된다. 따라서같은시간동안빨래를했을때가청 소를했을때보다더많은에너지가소비된다. ㄱ. 기초대사량은안정된상태에서생명을유지하는데필요한최소한의에너지양이다. ㄷ. 체중이 60 kg인남자가 2시간동안달리기를하면소비되는에너지양은 60 8 2=960 (kcal) 이다. 17 ㄱ. 에너지섭취량이소비량보다많으므로남은에너지는 체내에지방의형태로축적된다. ㄷ. 영양과잉이나운동부족등으로에너지불균형이오랜기간지속되면여러가지대사성질환이나타날수있다. ㄴ. 에너지섭취량보다소비량이많은경우에영양실조나성장장애등이나타날수있다. ㄱ. ᄀ보다ᄂ의산소분압이더높으므로 A 는폐동맥, B 는폐 정맥이다. ㄴ. ᄀ에서ᄂ으로갈수록가스교환이더많이일어났 으므로이산화탄소분압은ᄀ보다ᄂ에서더낮다. ㄷ. ᄀ에서ᄂ으로갈수록산소분압이증가하다일정해지므로 폐포와모세혈관의산소분압이점점같아지고있음을알수있다. ㄱ. 영수는 (300 4)+(50 4)+(50 9)=1850(kcal) 의 열량을섭취하므로이런상태가지속되면영양부족으로체중이 감소하고성장장애가나타날수있다. ㄴ. 길동은 (300 4)+(250 4)+(50 9)=2650(kcal) 의열량 을섭취하므로 1 일영양권장량인 2700 kcal 에가장근접하다. ㄷ. 철수는 (450 4)+(250 4)+(50 9)=3250 (kcal) 의열량을섭취하므로 1 일평균영양소섭취량을줄여야한다. A 폐동맥ᄀ 100 O 2 분압 mmhg ( ) 80 60 40 폐포와모세혈관사이에서는기체의분압차에따른확산 으로기체가이동한다. 폐포 모세혈관 ᄀ에서ᄂ으로갈수록산소분압이증가하고있으므로혈액은 A 에 서 B 로흐른다. 따라서 A 는폐동맥, B 는폐정맥이다. 산소 : 폐포내부의산소분압이모세혈관보다높으 므로폐포에서모세혈관으로산소가확산된다. 이산화탄소 : 폐포내부의이산화탄소분압이모세혈관보다 낮으므로모세혈관에서폐포로이산화탄소가확산된다. ᄂ 산소분압이증가한다. B 폐정맥 채점기준배점 (%) 3 단계본문 31쪽 3 1 3 해설참조 해설참조 ( 가 ) 는단백질, ( 나 ) 는녹말, ( 다 ) 는지방이고, A 는펩신, B 는펩티데이스, C 는아밀레이스, D 는말테이스, E 는라이페이 스이다. 3 간에서생성된쓸개즙은지방을유화시켜라이페이스의작용을돕는다. 1 ( 가 ) 는단백질, ( 나 ) 는녹말, ( 다 ) 는지방이다. 2 B( 펩티데이스 ), D( 말테이스 ) 는소장에서, E( 라이페이스 ) 는이자에서생성된다. 4 아미노산과포도당은융털의모세혈관으로흡수되어간으로이동하나, 지방산과모노글리세리드는융털의암죽관으로흡수되어간을거치지않고심장으로이동한다. 5 단백질, 탄수화물, 지방모두에너지원으로쓰인다. 산소와이산화탄소의교환을모두옳게서술한경우 100 가스교환의원리를언급하지않고서술한경우 50 ⑴ 음식물속의녹말은소화계에서포도당으로분 해된후소장융털의모세혈관으로흡수된다. 포도당은순환계 에의해조직세포로운반되어세포호흡의에너지원으로사용된다. ⑵ 조직세포에서세포호흡으로생성된암모니아는순 환계에의해간으로운반되어독성이약한요소로전환되며, 요 소는순환계에의해배설계로운반되어오줌으로배설된다. ⑴ ⑵ 채점기준배점 (%) 녹말의분해와포도당의이동을기관계와연관지어옳게서술한경우 녹말의분해, 포도당의이동, 소화계, 순환계중한두가지를누락하고서술한경우 요소로의전환과이동및배설과정을기관계와연관지어옳게서술한경우 간, 요소, 순환계, 배설계중한두가지를누락하고서술한경우 25 50 25 50 정답과해설 09
Ⅲ. 항상성과몸의조절 5 자극의 전달 ( 가 ) 는신경세포체가크고축삭돌기가긴원심성뉴런이고, ( 나 ) 는원심성뉴런과구심성뉴런을연결하는연합뉴런이다. ( 다 ) 는신경세포체가축삭돌기중간에있는구심성뉴런이다. 1 ⑵ 뉴런에서축삭돌기는다른뉴런이나반응기로신호를전달한다. 다른뉴런이나세포에서오는신호를받는것은가지 돌기이다. ⑶ 구심성뉴런은감각기에서받아들인자극을중추신경에전달 하는뉴런이다. 중추신경의반응명령을반응기로전달하는뉴 런은원심성뉴런이다. 2 활동전위가나타나기전인 ( 가 ) 는분극상태이고, 역치이상의자극으로전위가높아져활동전위가나타나는 ( 나 ) 는탈분 극상태이며, 다시전위가낮아지는 ( 다 ) 는재분극상태이다. 4 신경전달물질이들어있는시냅스소포가 ( 가 ) 의축삭돌기말단에있기때문에흥분은 ( 가 ) 에서 ( 나 ) 쪽으로전달된다. 6 ⑵, ⑶ 근수축이일어날때액틴필라멘트와마이오신필라멘트자체의길이는변하지않고, 액틴필라멘트가마이오신필 라멘트사이로미끄러져들어가겹쳐짐으로써근육원섬유마디 의길이가짧아진다. 1 단계본문 35 쪽 1 ⑴ ⑵ ⑶ 2 ( 가 ) 분극 ( 나 ) 탈분극 ( 다 ) 재분극 3 ⑴ ᄀ음ᄂ양 ⑵ Na+ ⑶ 바깥 4 ( 가 ) ( 나 ) 5 ⑴ ㄴ ⑵ ㄱ ⑶ ㄷ 6 ⑴ ⑵ ⑶ 2 단계 2 A 는자극을받아들이는가지돌기이고, E 는자극을다 음뉴런으로전달하는축삭돌기이다. 3 B 는신경세포체로, 핵과세포질로구성되어있으며뉴런의 물질대사를조절한다. 4 말이집 (C) 은슈반세포의막이길게늘어나축삭을여러번 감싸서형성된것으로, 절연체역할을한다. 5 랑비에결절 (D) 은축삭이말이집으로싸여있는뉴런에서축 삭돌기곳곳에말이집이없어축삭이드러나있는부분이다. 이집신경이다. 본문 36 ~ 38 쪽 1 ( 가 ) 원심성뉴런 ( 나 ) 연합뉴런 ( 다 ) 구심성뉴런 2 3 3 06 4 07 1 08 3 09 3 10 B, C, D, E, F 11 1 12 2 13 ( 가 ) 마이오신필라멘트 ( 나 ) 액틴필라멘트 14 3 15 5 1 이뉴런은축삭돌기가말이집 (C) 으로싸여있는말 ㄱ. 원심성뉴런 ( 가 ) 은축삭돌기가말이집으로싸여있는 말이집신경으로, 말이집이절연체역할을하여랑비에결절에서 만흥분이발생하는도약전도가일어난다. ㄴ. ( 나 ) 는뇌와척수같은중추신경계를구성하는연합뉴런이 며, 정보를통합하고명령을내리는역할을한다. ㄷ. 감각기에서받아들인자극은구심성뉴런 ( 다 ) 연 합뉴런 ( 나 ) 원심성뉴런 ( 가 ) 을거쳐반응기로전달된다. 3 구간 C 에서는 K+ 통로를통해 K+ 이세포밖으로확산 되어나가재분극된다. 1 구간 A 에서는 Na+ K+ 펌프의작용으로 Na+ 을 세포밖으로내보내고, K+ 을세포안으로이동시킨다. 또세포 안의 K+ 은세포밖으로일부확산되지만, 세포밖의 Na+ 은세 포안으로들어오지못한다. 그결과세포막안은상대적으로음 (-) 전하를띠고, 세포막바깥쪽은양 (+) 전하를띤다. 2 구간 B 에서는 Na+ 통로를통해 Na+ 이세포안으로확산되 어들어오면서탈분극이일어나고활동전위가발생한다. 4 과분극은 K+ 통로가서서히닫혀나타나는현상이다. 5 구간 D 는신호를전달하지않는휴지상태로, 이때뉴런의막 전위를휴지전위라고한다. ㄱ. A 는 Na+ K+ 펌프의작용으로막전위가유지되는데, Na+ K+ 펌프는 ATP 를사용하여 Na+ 과 K+ 을각각농도 기울기에역행하여농도가낮은쪽에서높은쪽으로이동시킨다. ㄴ. B 에서는 Na+ 통로를통해 Na+ 이세포막안쪽으로확산되 어세포안이양 (+) 전하를띠는탈분극이되었다. ㄷ. C 에서다시세포안이음 (-) 전하를띠는것은 K+ 통로를통해 K+ 이세포막밖으로확산되었기때문이다. 06 탈분극 막전위 mv ( ) +35 0 A 자극후 Na+ 의막투과도가크게증가하는것은세포막안쪽으로 Na+ 이다량유입되는것을의미한다. 재분극 B 막투과도 -70 0 3 6 9 0 3 6 9 자극 시간 (ms) 자극 시간 (ms) 활동전위발생 재분극이일어나는동안 K+ 의막 투과도가높다. K+ 이세포막바 깥쪽으로유출된다. ㄱ. 역치이상의자극을주었을때 Na+ 의막투과도가먼저높아 져탈분극이일어나고, 이후 K+ 의막투과도가높아져재분극이 일어난다. 따라서ᄀ은 Na+ 이고, ᄂ은 K+ 이다. ᄀ Na+ ᄂ K+ 10 정답과해설
ㄴ. 구간 A는역치이상의자극에의해탈분극이일어나활동전위가발생한다. 막투과도가증가하여 Na+ 통로를통해 Na+ 이세포막안쪽으로확산된다. ㄷ. 재분극이일어나는구간 B에서는대부분의 Na+ 통로가닫혀 Na+ 이세포막안쪽으로들어오지못하고, K+ 통로가열려 K+ 이세포막바깥쪽으로확산되어나간다. 07 ㄱ. ( 가 ) 와 ( 나 ) 에서활동전위가발생하였으므로역치이상 의자극이주어졌다. ㄹ. ( 가 ) 와 ( 나 ) 는시간에따른차이가있을뿐모두활동전위가발생하였다. ㄴ. 활동전위의크기 (A) 는자극의세기와관계없이일정하다. ㄷ. 이뉴런은민말이집신경이므로도약전도가일어나지않는다. 08 뉴런내에서흥분의이동 ( 전도 ) 은시냅스에서흥분의이 동 ( 전달 ) 보다빠르다. A, B, C>D 말이집신경은도약전도가일어나므로민말이집신경보다흥분의이동속도가빠르다. C>A, B 역치이상의자극을받으면자극의세기와관계없이흥분의이동속도는일정하다. A=B 3 흥분의이동속도는 C>A=B>D 순이다. 09 ㄱ. 신경전달물질은시냅스이전뉴런의축삭돌기말단에 있으므로흥분은시냅스이전뉴런 (A) 에서시냅스이후뉴런 (B) 으로만전달된다. ㄷ. 신경전달물질은시냅스이후뉴런의탈분극을유도하므로, Na+ 의막투과도를높여 Na+ 이세포막안쪽으로확산되게한다. ㄴ. 신경전달물질은시냅스틈으로확산되므로 ATP 를사용하지않는다. 10 신경전달물질이들어있는시냅스소포는축삭돌기말단 에만있으므로흥분은시냅스이전뉴런의축삭돌기말단에서 시냅스이후뉴런의가지돌기나신경세포체쪽으로만전달된다. 한뉴런내에서흥분의전도는양방향으로일어난다. 가지돌기에서축삭돌기로는흥분이전달되지않으므로 A로는흥분이전달되지않는다. 11 ㄷ. 축삭돌기말단 (C) 에서분비되는신경전달물질은시냅 스이후뉴런의세포막을탈분극시킨다. ㄱ. 말이집신경은도약전도를하므로 B( 랑비에결절 ) 와 C( 축삭돌기말단 ) 에서활동전위가발생한다. ㄴ. 말이집 (A) 에는역치이상의자극을주어도이온이이동하지않으므로활동전위가발생하지않는다. 12 ㄴ. 약물 B 는신경전달물질과시냅스이후뉴런의수용체 의결합을차단하므로신경전달물질이분비되어도수용체와결 합할수없어시냅스이후뉴런이탈분극되지않는다. ㄱ. 약물 A 는축삭돌기말단에서분비되는신경전달 물질의분비를차단하므로약물 A 의농도가증가하면시냅스틈 으로방출되는신경전달물질이줄어들어흥분전달이억제 된다. ㄷ. 약물 C 는축삭돌기말단에서분비되는신경전달물질을촉 진하므로약물 C 의농도가증가하면시냅스틈으로방출되는신 경전달물질이많아진다. 이로인해시냅스이후뉴런의세포막 에서 Na+ 의막투과도가증가하여탈분극이촉진된다. 13 근육원섬유마디는근수축의기본단위로, 굵은마이오신 필라멘트와가는액틴필라멘트가일부겹쳐배열되어있다. 14 3 근수축시액틴필라멘트와마이오신필라멘트자체의길 이는변하지않고, 마이오신필라멘트가액틴필라멘트를잡아 당겨겹쳐져근육원섬유마디의길이는짧아진다. 즉, H 대 ( ᄀ ) 와 I 대 ( ᄂ ) 의길이는짧아지지만, A 대 ( ᄃ ) 의길이는변화없다. 15 5 근수축시마이오신필라멘트가 ATP 를소모하여액틴 필라멘트를끌어당긴다. 1 근육ᄀ은이두박근으로, 팔을구부리면수축한다. 2 근육ᄀ의길이는팔을구부리면짧아진다. 3 a(a 대 ) 는굵은마이오신필라멘트와가는액틴필라멘트가 일부겹쳐져있다. 4 팔을펴면근육원섬유마디의길이가늘어나면서근육원섬 유의길이가늘어나는데, I 대 (b) 의길이도늘어난다. 1 3 5 해설참조 해설 참조 3 단계 밖 안 X 06 해설참조 b c d 축 돌기 1 d 는활동전위형성후분극상태로돌아온것이고, c 는활동 전위형성후재분극이일어난것이다. b 는탈분극이일어나활 동전위가형성되었고, a 는탈분극이일어나기전의분극상태이 다. 따라서흥분의전도는 Y 에서 X 로진행된다. 본문 39 쪽 흥분의전도는분극 ( 휴지전위형성 ) 탈분극 ( 활동전위형성 ) 재분극으로일어난다. a Y 지점 막전위 (mv) a -70 휴지전위 b +30 활동전위발생 c -80 재분극 ( 과분극 ) d -70 휴지전위 정답과해설 11
2 a 지점은분극상태로, 축삭돌기막을경계로 Na+ 의농도가바깥쪽이안쪽보다높다. 3 b 지점은탈분극상태로, 역치이상의자극으로 Na+ 통로를 통해 Na+ 이축삭돌기안쪽으로확산된다. 4 c 지점은막전위가 -80 mv 로휴지전위아래로내려가는 과분극상태이다. 5 d 지점은활동전위후분극상태로, 이온의재배치가이루어 졌다. 따라서축삭돌기바깥쪽은양 (+) 전하를, 안쪽은음 (-) 전 하를띤다. ㄱ. ᄀ은신경세포체가축삭돌기중간에있으므로구심성뉴런 이다. ㄷ. 자극을받은 X 지점에서 Na+ 이세포안쪽으로유입되면축 삭돌기를따라확산되면서인접한부위를연속해서탈분극시켜 흥분이전도된다. ㄴ. 흥분의전도는양방향으로이루어지므로 A 와 B 에 서는활동전위 (a) 가발생하지만, 시냅스에서흥분전달은축삭 돌기말단에서분비되는신경전달물질에의해이루어지므로 C 에서는활동전위가발생하지않는다.(b) ( 가 ) 막 +35 전 0 ( 나 ) 위 mv -70 ( ) 원심성뉴런, 민말이집신경 ( 가 ) ( 나 ) A X B 자극 5 자극 시간 ( 상 ) 막 +35 전 0 위 mv -70 1, 2 A 는가는액틴필라멘트만보이므로명대인ᄃ, B 는굵은 마이오신필라멘트만보이므로암대중ᄂ, C 는액틴필라멘트 와마이오신필라멘트가모두보이므로액틴필라멘트와마이오 ( ) 활동전위발생 신필라멘트가겹쳐진ᄀ의횡단면이다. ᄀ 자극 5 가는점만보인다. 굵은점만보인다. A B C A B C 액틴필라멘트 굵은마이오신필라멘트와가는액틴필라멘트가겹쳐있다. C 구심성뉴런, 말이집신경 C 랑비에결절 마이오신필라멘트 ᄀᄂᄃ 굵은마이오신필라멘트만있다. B 시간 ( 상 ) 활동전위 발생하지않음 가는점과굵은점이같이보인다. 가는액틴필라멘트만있다. A 3 B 에서 C 로될때는근육이수축할때로 ATP 가소모된다. 4 근육이수축하면액틴이마이오신쪽으로미끄러져들어오는 데, 이때액틴필라멘트 (A) 의길이는변하지않는다. 5 명대는액틴필라멘트만있으므로 A 와같이보이고, 암대는액틴필라멘트와마이오신필라멘트가모두있으므로 B 또는 C 와같이보인다. 뉴런이휴지상태일때 Na+ 은세포안보다밖에더많이분 포하고, K+ 은세포밖보다안에더많이분포한다. 이와같은이 온의불균등분포는 Na+ K+ 펌프가관여하여 Na+ 은세포밖 으로내보내고, K+ 은세포안으로이동시키기때문에나타난다. Na+ K+ 펌프의작용으로 Na+ 은세포밖으로, K+ 은세포안으로이동시키기때문이다. 채점기준배점 (%) Na+ K+ 펌프를언급해 Na+ 과 K+ 의이동을옳게서술한경우 100 Na+ K+ 펌프만언급하거나 Na+ 과 K+ 의이동만옳게서술한경우 50 말이집신경에는 Na+ 통로와 K+ 통로가랑비에결절에밀 집되어있어이곳에서만활동전위가발생한다. 활동전위가랑 비에결절에서랑비에결절로건너뛰어형성되는데, 이와같은 흥분의전도를도약전도라고한다. 말이집신경은말이집이없는랑비에결절에서만탈분 극이일어나는도약전도를하기때문에흥분의전도속도가민 말이집신경에비해빠르다. 채점기준배점 (%) 랑비에결절과도약전도를언급하여옳게서술한경우 100 두가지중한가지만언급하여옳게서술한경우 50 06 ⑴ 근육원섬유마디는근수축의기본단위로, 굵은마이오 신필라멘트와가는액틴필라멘트가일부분겹쳐배열된다. 근 육원섬유마디를구분하는경계선을 Z 선이라고하는데, 액틴필 라멘트는 Z 선에결합되어근육원섬유마디의중심으로뻗어있 고, 마이오신필라멘트는근육원섬유마디의중심부에있는 M 선에결합되어있다. b 는굵은마이오신필라멘트와가는액틴필라멘트가 겹쳐있는부분으로어둡게보이고, c 는가는액틴필라멘트만 있는부분으로밝게보인다. ⑵ a 는근육원섬유마디의절반을가리키며근수축이일어나면 근육원섬유마디의길이가짧아지므로 a 의길이는짧아진다. b 는마이오신필라멘트가있는부분으로근수축이일어나도마이 오신필라멘트자체의길이에는변화가없다. c 는 Z 선에결합된 액틴필라멘트만있는부분이며, 근수축시액틴필라멘트가마 이오신필라멘트쪽으로끌려가므로길이가짧아진다. ⑴ a: 짧아진다. b: 변화없다. c: 짧아진다. 채점기준배점 (%) 마이오신필라멘트와액틴필라멘트를언급하여옳게서술한경우 ⑵ a, b, c 의길이변화를각각모두옳게서술한경우 60 40 12 정답과해설
6 신경계 2 중추신경계는뇌와척수로구성되어있으며, 뇌는대뇌, 소뇌, 간뇌, 중간뇌, 뇌교, 연수로이루어져있다. 뇌신경은뇌에서 뻗어나와주로머리와목에분포하는말초신경이다. 3 ⑵ 중간뇌, 뇌교, 연수를합쳐서뇌줄기라고한다. ⑷ 평형감각기관의자극을받아들여몸의평형을유지하는중 추는소뇌이다. A 는대뇌, B 는간뇌, C 는중간뇌, D 는연수, E 는척수, 1 단계본문 41 쪽 1 ᄀ중추신경계ᄂ말초신경계 2 5 3 ⑴ ⑵ ⑶ ⑷ ⑸ ⑹ 4 ᄀ감각ᄂ척수ᄃ운동 5 ⑴ 의지와관계없이 의지대로 ⑵ 받는다. 받지않는다. ⑶ 길고 짧고, 짧다. 길다. ⑷ 아세틸콜린 노르에피네프 린, 노르에피네프린 아세틸콜린 ⑸ 부교감 교감, 교감 부교감 6 ⑴ ᄀ ⑵ ᄀ ⑶ ᄂ F 는소뇌이다. 5 소뇌 (F) 는평형감각기관 ( 전정기관, 반고리관 ) 의정보를받 아몸의자세와균형을유지한다. 1 대뇌 (A) 의고등정신활동은신경세포체가모여있 는겉질에서일어난다. 2 간뇌 (B) 는항상성조절의중추이다. 3 중간뇌 (C) 는동공반사의중추이다. 4 중간뇌 (C), 뇌교, 연수 (D) 를합쳐뇌줄기라고하며, 연수 (D) 에서신경의교차가일어난다. ㄴ. 언어 추리 기억 판단 감정등고등정신활동을담당 하는대뇌 (A) 가손상되면기억력이상실되고판단능력이떨어 질수있다. ㄱ. 심장박동조절은연수 (D) 에서일어난다. ㄷ. 몸의평형유지는소뇌 (F) 가관여한다. 상황에따라활동이활발한뇌의부위가다르다. 뇌는부위에따라기능이다르다. 뇌의기능이분업화되어있다. 6 ⑴ 알츠하이머병은대뇌의신경세포에신경독성물질의축적이원인이되어나타나는중추신경계이상질환이다. ⑵ 파킨슨병은뇌에서도파민을분비하는신경세포가파괴되어 나타나는중추신경계이상질환이다. ⑶ 루게릭병은운동신경의파괴가원인이되어나타나는말초 신경계이상질환이다. 2 단계 3 5 2 4 5 06 3 07 3 08 4 09 2 10 5 11 길항작용 12 2 13 5 14 B: 아세틸콜린, D: 노르에피네프린 15 4 16 2 17 1 1 신경계는중추신경계와말초신경계로구분된다. 중추 신경계는뇌와척수로구성되어있다. 2, 5 중추신경계는연합뉴런이모여있는뇌와척수로구성 된다. 그중대뇌는자극에대한정보를처리하고통합하여명령 을내린다. 4 척수는연수에이어져척추속으로뻗어있으며, 뇌와말초 신경계를연결하는흥분의전달통로이다. 3 대뇌의겉질은신경세포체가모인회색질이고, 속질 은축삭돌기가모인백색질이다. 본문 42~44 쪽 ㄴ. 상황에따라활성화되는뇌부위가다르므로뇌기능이분업 화되어있음을알수있다. ㄷ. 대화를할때는사고중추 (A), 언어중추 (B), 청각중추 (C), 시각중추 (D) 가모두활성화된다. ㄱ. D 는풍경을보는동안활동이활발한부위이므로 시각중추임을알수있다. ㄴ. 감각신경 (A) 은등쪽의후근으로지나가고, 운동신경 (B) 은배쪽의전근으로지나간다. ㄷ. D 는척수의속질로, 신경세포체가모여있는회색질이다. ㄱ. 등쪽으로지나가는 A 는감각신경이고, 배쪽으로 지나가는 B 는운동신경이다. 06 B A D C 대화를하는동안 ㄱ, ㄷ. 뜨거운주전자에손이닿으면재빨리떼는반응과 날카로운바늘에손을찔리면재빨리손을들어올리는반응은 움츠림반사로척수가중추이다. 반응경로는감각신경 (A) 척수의연합신경 (C) 운동신경 (B) 이다. ㄴ. 밝은곳에서어두운곳으로들어가면동공이커지는 것은빛에적응하기위해무의식적으로일어나는동공반사로, 중간뇌가중추이다. B A D C 음악을듣는동안 B A D C 생각을하는동안 풍경을보는동안활발하다. 시각중추 D 생각을하는동안활발하다. 사고중추 A 음악을듣는동안활발하다. 청각중추 C 대화를하는동안활발하다. 언어중추 B B A D C 풍경을보는동안 정답과해설 13
07 ㄷ. 의식적인반응은대뇌에의해이루어진다. 따라서반응경로 는 C( 대뇌의연합신경 ) D( 운동신경 ) A( 운동신경 ) 이다. ㄱ. D 는대뇌의명령을전달하는운동신경으로, 손상 되면의식적으로움직일수없지만아픔을느낄수는있다. ㄴ. 무릎반사는척수가중추가되어일어나므로대뇌로전해지 는것보다더빠르게일어난다. 따라서다리를들어올린후대뇌 에서아픔을느끼게된다. 08 ㄱ. 다리가가려워긁는것은 다리의피부 ( 감각기 ) 감각 신경 척수 대뇌 척수 운동신경 손의근육 ( 반응 기 ) 을거쳐서일어난다. ( 나 ) B ㄴ. 햇살에눈이부셔서눈살을찌푸리는것은 눈 ( 감각기 ) 감 각신경 대뇌 운동신경 눈주변근육 ( 반응기 ) 을거쳐 일어난다. 얼굴에서감각하고, 얼굴에서나타나는반응은척수를 거치지않는다. ( 가 ) A ㄷ. 날아오는공을보고손으로잡는것은 눈 ( 감각기 ) 대뇌 척수 운동신경 팔의근육 ( 반응기 ) 을거쳐일어난다. ( 가 ) B ㄹ. 장미가시에찔려서자신도모르게재빨리손을떼는것은대 뇌를거치지않고척수가중추가되어일어나는척수반사이다. ( 나 ) C 09 ㄴ. 날카로운것에찔렸을때의반응은척수가중추가되어 일어나는무조건반사로, 반응의경로는감각신경 (E) 척수의 연합신경 (F) 운동신경 (G) 이다. ㄱ. 눈은얼굴에분포하는신경이므로척수를거치지않 는다. 따라서반응의경로는척수를거치지않는감각신경 (A) 대뇌의연합신경 (B) 운동신경 (C G) 이다. ㄷ. 손에뜨거운것이닿았을때이를느끼지못하는것은대뇌로 전달하는감각신경 D 가손상되었을때이다. 10 1 말초신경계는중추신경계에서나와몸의각부분을연 결하는신경계이다. 2 체성신경계는대뇌의지배를받아의식적인골격근의반응을 조절한다. C 대뇌의명령을전달하는운동신경 대뇌의연합신경 D 척수의후근을지나는감각신경 무릎반사경로 : 자극 ( 고무망치 ) 감각기 ( 피부 ) 감각신경 (B) 척수 운동신경 (A) 반응기 ( 근육 ) 반응 ( 다리를들어올림 ) 아픔을느끼기까지의흥분전달경로 : 자극 감각기 감각신 경 (B) 대뇌의연합신경 (C) 아픔을느낌 B A 고무망치 척수의전근을지나는운동신경 3, 4 자율신경계는교감신경과부교감신경으로이루어지고, 교감신경은신경절이전뉴런이신경절이후뉴런보다짧고, 부 교감신경은신경절이전뉴런이신경절이후뉴런보다길다. 5 구심성뉴런은감각기에서받아들인자극을중추신 경으로전달하는뉴런으로, 감각뉴런이라고도한다. 원심성뉴 런은중추신경의명령을근육과같은반응기로전달하는뉴런으 로, 운동뉴런이라고도한다. 체성신경계와자율신경계는모두 원심성뉴런으로구성된신경계이다. 11 교감신경과부교감신경은같은기관에분포하여서로반 대되는작용으로기관의기능을조절하는데, 이를길항작용이라 고한다. 12 ㄴ. A 는교감신경의신경절이후뉴런으로자율신경계에속하 고, D 는골격근에연결된체성신경계이다. ㄱ. A 는심장에연결되어심장박동을조절하므로연수 가중추이고, D 는골격근에연결되어의식적으로근육을움직일 수있으므로대뇌가중추이다. ㄷ. B 와 C 는방광에연결된부교감신경으로신경절이전뉴런 (B) 과신경절이후뉴런 (C) 에서는같은종류의신경전달물질인 아세틸콜린이분비된다. 13 5 위에연결되어소화운동을조절하는신경 ( 가 ) 와 ( 나 ) 의 중추는연수이다. 1 부교감신경 ( 가 ) 말단에서분비되는 C 는아세틸콜린 으로, 위운동을촉진한다. 2 부교감신경의신경절 (A) 과교감신경의신경절 (B) 에서는아 세틸콜린이분비되고, 교감신경말단 (D) 에서는노르에피네프린 이분비된다. 3 신경 ( 가 ) 는신경절이전뉴런이신경절이후뉴런보다긴부 교감신경이고, 신경 ( 나 ) 는신경절이전뉴런이신경절이후뉴 런보다짧은교감신경이다. 4 교감신경 ( 나 ) 가흥분하면소화액분비가억제된다. 14 신경 ( 가 ) 는부교감신경으로말단 (B) 에서아세틸콜린이분 비되고, 신경 ( 나 ) 는교감신경으로말단 (D) 에서노르에피네프린이 분비된다. 심장에연결되어있고신경절이전뉴런이신경절이후뉴런보다짧다. 자율신경계, 교감신경 방광에연결되어있고신경절이전뉴런이신경절이후뉴런보다길다. 자율신경계, 부교감신경 B D A C 심장 방광 골격근에연결되어있다. 체성신경계골격근 14 정답과해설
15 ㄱ, ㄴ. 교감신경이흥분하면심장박동이촉진되므로맥박 이빨라지고, 혈관이수축하여혈압이높아진다. ㄷ. 부교감신경이흥분하면소화액분비가촉진되므로소화가 잘된다. 동이억제된다. 16 ㄹ. 부교감신경이흥분하면기관지가수축하여호흡운 X 는신경절이전뉴런이고, Y 는신경절이후뉴런이다. 신 경절이전뉴런이신경절이후뉴런보다긴부교감신경이다. ㄴ. 부교감신경은자율신경계에속한다. ㄱ. 동공의크기조절중추는중간뇌이다. 간뇌는항상 성조절의중추이다. ㄷ. Y 는부교감신경의신경절이후뉴런으로말단에서아세틸 콜린이분비되어동공이축소된다. 17 1 파킨슨병은도파민을분비하는신경세포의파괴로나타 나는중추신경계질환이다. 2 알츠하이머병은대뇌의신경세포에신경독성물질 이축적되어나타나는질환이다. 3 루게릭병은운동신경의파괴가원인인말초신경계질환이 고, 알츠하이머병은대뇌신경세포에신경독성물질의축적이 원인인중추신경계질환이다. 4 파킨슨병은도파민을분비하는신경세포의파괴가원인이다. 5 루게릭병환자는운동신경의파괴가원인으로근력약화, 근 육강직, 호흡곤란등과같은증상을보인다. 3 단계 1 2 5 해설참조 해설참조 대뇌의기능인고등정신활동은겉질에서일어나는데, 대 뇌의겉질은부위에따라기능이다르다. 감각령에서는감각을 감지하고, 연합령에서는정보를통합하고분석하며, 운동령에서 는수의운동을조절한다. ㄱ. 대뇌겉질은신경세포체가모여있는회색질이며, 감각과운 동및정신활동이이루어진다. ㄴ. 연수에서일어나는신경의교차로대뇌좌반구는몸 의오른쪽을, 우반구는몸의왼쪽을관장한다. A 는좌반구의손 가락운동령이므로, 이부위에역치이상의자극을주면오른쪽 의손가락을움직이게된다. ㄷ. B 는우반구의무릎부위감각령이므로, 이부위가손상되면 왼쪽무릎에대한감각이없어진다. 무릎반사의중추는척수이 므로대뇌겉질의손상과무관하다. 본문 45 쪽 ㄷ. ᄂ은아세틸콜린으로방광을수축시킨다. ㄱ. X 는부교감신경이고, Y 는교감신경으로배뇨반 사의중추는척수이다. ㄴ. ( 나 ) 는재분극이일어난것으로, 지점 A 에재분극이일어날 때신경말단에는흥분신호가전달되어ᄀ이분비된다. ㄱ. 부교감신경 (A) 과교감신경 (B) 과는달리감각신경은 감각기에서받아들인자극을대뇌로전달한다. ㄴ. A 는부교감신경으로, 신경절과신경말단에서모두아세틸 콜린이분비된다. ㄷ. B 는교감신경으로, 흥분하면혈압이올라간다. ⑴ 손이압정에찔렸을때일어나는반응은척수반사로, 대 뇌를거치지않는다. 따라서 A( 감각신경 ) B( 운동신경 ) 경로 로반응이일어난다. 경로 :A B, 중추 : 척수 ⑵ C 가손상되면압정에찔린자극을대뇌로전달하지못하므로 아프다는자극을느낄수없다. C 는자극을대뇌로전달하는감각신경으로, C 가손상 되면손의자극을느낄수없기때문에아픔을느낄수없다. ⑴ ⑵ 신경절이전뉴런이신경절이후뉴런보다길다. 부교감신경 채점기준배점 (%) 반응경로와반응중추를모두옳게쓴경우 50 두가지중한가지만옳게쓴경우 25 C 가손상된사람의문제점을그까닭과함께옳게서술한경우 50 C 가손상된사람의문제점만옳게서술한경우 25 고소공포증이있는철수가롤러코스터를타면교감신경이 흥분한다. ( 가 ) ( 나 ) 자극 신경 X 신경 Y Na+ 통로닫힘 지점 A 흥분의이동 Na + 교감신경이흥분하여심장박동과호흡운동이빨라지 고, 동공이확대되며혈관이수축하여혈압이높아진다. 채점기준배점 (%) 내용 5 가지를모두포함하여옳게서술한경우 100 내용요소를하나씩서술한경우각 20 ᄀ 세포 액 + + + + + + 세포내액 K + 아세틸콜린 ᄂ 방광 신경절이전뉴런이신경절이후뉴런보다짧다. 교감신경 아세틸콜린 K + 통로가열려 K+ 이세포밖으로빠져나간다. 재분극상태 정답과해설 15
1 ⑶ 각각의호르몬은그호르몬의작용대상이되는표적기관이나표적세포에서만작용하여기능을나타냄으로써항상성 을유지한다. ⑷ 말단비대증은생장호르몬이과다분비되어나타난다. 3 내분비계의호르몬은혈액을따라이동하여넓은범위에걸쳐지속적인조절작용을하고, 신경계의뉴런은좁은범위에서 신속한조절작용을한다. 4 ⑴ 티록신이과다하게분비되면음성피드백작용으로뇌하수체전엽에서 TSH( 갑상샘자극호르몬 ) 의분비가억제된다. ⑶ 혈당량이낮아지면이자의 세포에서글루카곤분비가증가 한다. 7 항상성 유지 B 는 A 보다많은종류의호르몬을분비하므로 B 가뇌하수 1 단계본문 48 쪽 1 ⑴ ⑵ ⑶ ⑷ 2 ⑴ ᄅ b ⑵ ᄀ c ⑶ ᄂ d ⑷ ᄃ a 3 ᄀ혈액ᄂ빠름ᄃ넓음 4 ⑴ ⑵ ⑶ ⑷ ⑸ ⑸ 체내수분량이부족하면혈장삼투압이높아진다. 혈장삼투 압이높아지면뇌하수체후엽에서항이뇨호르몬의분비가증가 한다. 항이뇨호르몬은콩팥에서수분재흡수를촉진하여오줌양 을감소시킴으로써혈장삼투압을낮춘다. 체전엽이고, A 가뇌하수체후엽이다. 1, 4 뇌하수체후엽인 A 에서분비되는호르몬은항이뇨호르 몬 (ADH) 과옥시토신이다. 2 알도스테론은부신겉질에서분비된다. 3, 5 생장호르몬과갑상샘자극호르몬 (TSH) 은뇌하수체전 엽 (B) 에서분비된다. ㄴ. B 의제거로갑상샘자극호르몬 (TSH) 이분비되지않 으면갑상샘에서티록신이분비되지않아세포의물질대사가억 제된다. ㄱ. B 는뇌하수체전엽으로, B 가제거되면생장호르몬 이분비되지않는다. ㄷ. 항이뇨호르몬은뇌하수체후엽 (A) 에서분비되어콩팥에서 수분재흡수를촉진하는호르몬으로, B 를제거하여도분비이상 이나타나지않는다. 3 갑상샘에서는티록신이분비되며, 티록신은세포의물질 대사를촉진한다. 1 여자의 2 차성징을유도하는에스트로젠은생식샘 난소에서분비된다. 2 생장호르몬은뇌하수체전엽에서분비되어생장을촉진한다. 뇌하수체후엽에서는자궁수축을촉진하는옥시토신과콩팥에서 수분재흡수를촉진하는항이뇨호르몬 (ADH) 이분비된다. 4 이자에서는인슐린이분비되어혈당량을감소시킨다. 알도스 테론은부신겉질에서분비되어콩팥에서 Na+ 의재흡수를촉진 한다. 5 에피네프린은부신속질에서분비되어혈당량증가, 심장박 동촉진, 혈압상승등의기능을한다. 호르몬뉴런 ( 신경세포 ) 2 단계 4 1, 4 2 3 2 06 2 07 5 08 4 09 5 10 3 11 4 12 5 13 2 14 5 15 5 16 4 17 2 18 4 19 5 20 1 1, 2 호르몬은내분비샘에서생성되어혈액으로직접분 비되고, 혈액을통해몸의각부분으로운반된다. 3 호르몬은미량으로생리작용을조절하며, 호르몬분비량이 부족하면결핍증, 과다하면과다증이나타난다. 5 표적기관이나표적세포의세포막에는특정호르몬에대한 수용체가있는데, 각호르몬은각각의호르몬에대한수용체가 있는표적기관이나표적세포에서만효과를나타낸다. 4 척추동물의경우호르몬의종특이성이없어다른척 추동물의호르몬을주사해도같은효과를나타낸다. 본문 49 ~ 52 쪽 ㄴ. 호르몬은혈액을통해멀리떨어진세포에도신호를보낼수 있다. 혈관 ㄱ. 호르몬은내분비샘에서생성되어분비된후혈액을 통해표적세포에전달되므로작용범위가넓다. ㄷ. 신경은호르몬보다전달속도가빠르지만신경신호가있을 때에만효과가나타난다. 호르몬은혈액으로운반되므로전달속 도는느리지만혈액내호르몬이남아있는동안에는효과가지 속적으로나타난다. 분비세포 표적세포 물질 흥분의이동 시 스 ( 가 ) ( 나 ) 혈관을통해호르몬이뉴런을통해일정한방이동하고표적세포에향으로자극을전달한작용한다. 내분비계다. 신경계 ( 신경 ) 의 ( 호르몬 ) 의신호전달신호전달 16 정답과해설
06 ㄴ. B 는티록신분비가과다하여나타나는갑상샘기능항 진증이고, C 는티록신분비가결핍되어나타나는갑상샘기능저 하증이다. ㄱ. 오줌에서포도당이검출되는 A 는당뇨병환자로, 인슐린이결핍되어나타난다. ㄷ. 키가비정상적으로큰 D 는거인증으로, 생장호르몬이과다 하게분비되어나타난다. 07 뇌하수체후엽에서분비되어수분재흡수를촉진한다. 항이뇨호르몬 (ADH) 이다. 10 혈중 Ca2+ 농도가낮을때분비량이높다. 파라토르몬은부갑상샘에서분비되며, 혈중 Ca2+ 농도를증가시킨다. 6 6 0.6 파라토르몬 4 칼시토닌 0.4 (ng/ml) 2 0.2 (ng/ml) 0 8 10 12 14 16 0 혈중 Ca 2+ 농도 (mg/100 ml) 혈중 Ca2+ 농도가높을때분비량이높다. 칼시토닌은갑상샘에서분비되며, 혈중 Ca2+ 농도를감소시킨다. ㄱ. 간뇌의시상하부는항상성유지의중추이다. ㄴ. ( 가 ) 는갑상샘으로, 갑상샘에서분비되는티록신은세포의물 질대사를촉진하여체내열생산량을증가시킴으로써체온을상 승시키는작용을하여체온을조절한다. ㄷ. 수분재흡수를촉진하는호르몬 A 는항이뇨호르몬 (ADH) 으로, 체내삼투압을조절한다. 08 ㄱ. TRH 의자극을받아 TSH 를분비하는내분비샘ᄀ은 뇌하수체전엽이다. ㄹ. ( 가 ) 는티록신의음성피드백조절을나타낸다. 따라서티록 신이과다하게분비되면음성피드백작용으로시상하부에서분 비되는 TRH 와뇌하수체에서분비되는 TSH 가억제된다. ㄴ. 티록신의표적기관은간이다. ㄷ. 시상하부에서 TRH 분비가증가하면뇌하수체에서 TSH 분비가증가하고, 그에따라갑상샘에서티록신분비가증가하여 세포의물질대사가촉진된다. 09 ㄱ. 실험조건 A 는뇌하수체가제거되어혈중 TSH 농도가 감소한것이다. 이로인해갑상샘에서티록신의분비도감소하여 물질대사가억제된다. ㄴ. 혈중 TSH 농도가증가하였는데도혈중티록신농도가감소 하고물질대사도억제되는것으로보아실험조건 B 는갑상샘이 제거된상태이다. ㄷ. 티록신을주사하면혈중티록신농도가증가하고이로인해 물질대사도촉진된다. 그리고티록신의음성피드백조절로인해 혈중 TSH 농도는감소한다. 따라서ᄀ은감소, ᄂ은증가, ᄃ 은촉진이다. 뇌하수체전엽 TSH ( 가 ) 물질대사촉진 시상하부 호르몬 A TSH 의영향을받아세포의물질대사를촉진한다. 갑상샘이다. 뇌하수체후엽 수분재흡수촉진 자 수축 시토신 ㄱ. 혈중 Ca2+ 농도가증가할수록파라토르몬의농도는감소한 다. 따라서파라토르몬은혈중 Ca2+ 농도가낮을때분비가촉진 되어혈중 Ca2+ 농도를증가시키는작용을함을알수있다. ㄷ. 파라토르몬과칼시토닌은길항작용하여혈중 Ca2+ 농도를 조절한다. ㄴ. 혈중 Ca2+ 농도가증가함에따라칼시토닌의농도 가증가하는것으로보아칼시토닌은혈중 Ca2+ 농도를낮추는 작용을함을알수있다. 11 ㄱ. 호르몬 X 의작용으로혈당량이감소하므로호르몬 X 는인슐린이다. ㄷ. 혈당량이정상보다낮아지면호르몬 Y( 글루카곤 ) 의분비가 증가하여혈당량을높인다. ㄴ. 호르몬 Y 의작용으로혈당량이증가하므로호르몬 Y 는글루카곤이며, 이자의 α 세포에서분비된다. 12 ㄱ. 운동을하고나면혈당량이정상보다낮아진상태가되므로 글루카곤 ( 호르몬 a) 의분비가증가하여혈당량을높인다. ㄴ. 인슐린 ( 호르몬 b) 은혈액에서조직세포로의포도당흡수를 촉진하여혈당량을낮춘다. ㄷ. 인슐린과글루카곤은간에서길항적으로작용하여혈당량을 일정하게유지한다. 13 혈당량이감소할수록호르몬농도가높아진다. 호르몬 a는혈당량을높이는글루카곤이다. 호르몬 a 호르몬 b ( ) 80 100 120 혈당량 (mg/100 ml) 혈당량이증가할수록호르몬농도가높아진다. 호르몬 b 는혈당량을낮추는인슐린이다. ㄴ. 고혈당일때혈당량을감소시키기위해이자는인슐린 을분비하여간에서포도당을글리코젠으로전환하여저장한다. 정답과해설 17
ㄱ. 이자의 α 세포에서분비되는글루카곤은혈당량을 증가시키는호르몬이다. 혈당량을감소시키는인슐린은이자의 β 세포에서분비된다. ㄷ. 에피네프린은교감신경의자극에의해부신속질에서분비 되는호르몬으로, 혈당량을증가시킨다. 14 1, 3 정상인은식사후혈당량이높아지면높아진혈당량을낮 추기위해인슐린의분비량이증가하는데, 혈중인슐린농도는 식사후 1 시간이지나면최대가된다. 2, 4 이당뇨병환자는식사후에도정상인에비해인슐린의 농도가낮게유지된다. 따라서인슐린분비이상에의한당뇨병 환자임을알수있다. 인슐린은이자의 β 세포에서분비되므로이 환자는이자의 β 세포에이상이있을것이다. 5 인슐린결핍으로나타나는당뇨병이므로인슐린주 사를통해체내에인슐린을넣어주면혈당량을조절할수있다. 15 ㄱ. 올라간체온을내리기위해땀분비가증가한다. ㄴ. 티록신의분비량이감소하여세포의물질대사가억제됨으로 써열생산량을감소시킨다. ㄷ. 더울때는열방출량을증가시키기위해피부근처의혈관이 확장된다. 그결과피부가붉어진다. 16 추울때체온을높이기위해서우리몸은열생산량은증가 시키고, 열방출량은감소시킨다. 털이곤두서고땀분비가억제 되며, 피부근처혈관이수축하여피부근처로흐르는혈액량이 줄어드는것은모두열방출량을감소시키는작용이다. 4 근육의떨림이증가하여몸이떨리는것은열생산량 을증가시키는작용이다. 17 혈당량상 ( ) ㄴ. B 는간뇌에서심장과피부에작용하여체온을상승시키 는교감신경이다. 교감신경의말단에서는노르에피네프린이분 비되며, 이로인해심장박동이촉진된다. ㄱ. A 는부신속질에서분비되는에피네프린이다. 티록 신 (C) 은갑상샘에서분비된다. ㄷ. C 는갑상샘에서분비되는티록신으로간에작용하여체온을 상승시킨다. 티록신은간에서세포의물질대사를촉진시켜열생 산량을증가시킨다. 당뇨병환자 정상인 혈중인슐린농도상 ( 0 1 2 3 4 0 1 2 3 4 식사 시간 식사 시간 ) 정상인 당뇨병환자 식사후에도당뇨병환자의인슐린농도가정상인보다낮아당뇨병환자의혈당량이계속높게유지된다. 인슐린주사를통해인슐린을체내에넣어주면혈당량조절이정상적으로일어날것이다. 18 ㄱ. 물을많이마셔체내수분량이증가하면체액의농도가 낮아져서혈장삼투압이낮아진다. ㄷ. 물을많이마시면 ADH 의분비가억제되므로콩팥에서재흡 수되는수분의양이감소한다. ㄴ. 혈장삼투압이낮아지면항이뇨호르몬 (ADH) 의 분비가억제되는데, ADH 는뇌하수체후엽에서분비되므로뇌 하수체후엽의작용이억제된다. 19 이다. 1 간뇌는체온, 혈당량, 삼투압등의항상성유지중추 2 항이뇨호르몬의표적기관은콩팥으로수분재흡수를촉진 한다. 3 항이뇨호르몬은분비량이증가하면혈장삼투압이낮아지고, 그결과항이뇨호르몬의분비량이감소하게되므로음성피드백 작용에의해조절된다. 4 항이뇨호르몬분비가억제되면콩팥에서수분재흡수량이줄 어들어혈액량이감소하므로혈압이낮아진다. 5 항이뇨호르몬분비가촉진되면콩팥에서수분재흡 수량이증가하므로혈장삼투압이낮아진다. 20-10 10 A A D D H H ( ( 0 0-20 -10 0 10 20 ) ) 안정상태전체혈액량 전체혈액량이증가할수록혈중 ADH 농도는낮아진다. ADH 는콩팥에서수분재흡수를촉진하므로전체혈액량이증가할수록 ADH 의분비량을낮추어콩팥에서재흡수되는수분량을줄인다. ㄱ. ( 가 ) 에서전체혈액량이증가할수록혈중 ADH 농도가감소 하고있다. 따라서 ADH 분비가억제되었음을알수있다. ㄴ. ADH 의분비량이증가하면수분재흡수량이증가 하여전체혈액량이증가하고혈압도증가한다. ㄷ. ( 나 ) 에서안정상태일때보다 t1 일때 ADH 의농도가높으므 로수분재흡수량이많아오줌양은감소한다. 3 단계 안정상태 ( 가 ) ( 나 ) 0 t 1 혈장삼투압 혈장삼투압이높을수록혈중 ADH 농도는높아진다. 콩팥에서수분재흡수를촉진하여혈장삼투압을낮춘다. 3 4 5 해설참조 해설참조 본문 53 쪽 18 정답과해설
( 식사후글리코젠저장량이상승한다. 호르몬 Y 의작용이활발하기때문이다. ) 2 1 A 아침식사 점심식사 B 저 식사운동 6 시 12 시 18 시 ( 가 ) 운동후글리코젠저장량이감소한다. 호르몬 X 의작용이활발하기때문이다. 24 시 분비되어혈장삼투압을조절하는알도스테론 ( 무기질코르티코이드 ) 이다. ㄴ. 혈장삼투압이높을수록항이뇨호르몬 (ADH) 의분비가촉진되므로소금섭취량은 A보다 B에서더많고, 갈증도더많이느끼게된다. ㄷ. 호르몬 Y는알도스테론으로, 콩팥에서 Na+ 의재흡수를촉진하는데, 이작용은소금섭취량이적은 A일때더활발하게일어난다. ㄱ. 호르몬 Y는알도스테론으로, 콩팥에서 Na+ 재흡수를촉진한다. 글리코젠을포도당으로분해한다. 호르몬 X 는글루카곤이다. ㄷ. 구간 B 에서는운동으로인해근육세포에서포도당을소모 하므로글리코젠저장량이감소한다. ㄱ, ㄴ. 식사후인구간 A 에서는포도당을글리코젠으 로저장해야하므로인슐린 ( 호르몬 Y) 의분비량이증가한다. 운 동후인구간 B 에서는저장된글리코젠을포도당으로분해해야 하므로글루카곤 ( 호르몬 X) 의분비량이증가한다. ㄱ. 운동후에는체온을낮추기위해열방출량이열생산량보다 많아진다. ㄷ. ( 나 ) 는피부근처혈관이확장된상태로피부근처혈관에흐 르는혈액량이증가한다. ㄴ. ( 나 ) 는피부근처혈관이확장된것으로더울때열 방출량을증가시키는작용으로, 운동후피부에서일어난다. 호르몬 X 글리코젠 포도당 ( 나 ) 38.0 운동 ( C 37.5 ) ( 가 ) 37.0 정상체온 36.5 0 10 20 30 40 50 시간 ( 분 ) ( 나 ) 운동후체온이올라갔다. 열방출량증가, 열생산량감소 피부근처혈관 피부근처혈관수축 피부로흐르는혈액량감소 열방출량감소 호르몬 Y 포도당을글리코젠으로저장한다. 호르몬 Y 는인슐린이다. 냉수욕후체온이내려갔다. 열방출량감소, 열생산량증가 ( 나 ) 는더울때피부에서일어나는변화를나타낸것이다. 호르몬 X 는뇌하수체후엽에서분비되어혈장삼투압을조 절하는항이뇨호르몬 (ADH) 이고, 호르몬 Y 는부신겉질에서 C 38.0 냉수욕 ( 37.5 ) 37.0 36.5 0 10 20 30 40 50 시간 ( 분 ) 피부근처혈관확장 피부로흐르는혈액량증가 열방출량증가 호르몬은혈액을통해온몸으로운반되어전달속 도가느리고, 특정표적세포에만작용한다. 반면, 신경은뉴런을 통해연결된곳에서만작용하고호르몬에비해전달속도가빠 르다. 채점기준배점 (%) 내분비계와신경계의차이점을신호전달매체, 작용범위, 전달속도를모두포함하여옳게서술한경우 세가지중두가지만포함하여옳게서술한경우 60 세가지중한가지만포함하여옳게서술한경우 30 혈액내포도당이세포내로들어가는과정 세포내포도당이글리코젠으로저장되는과정 ( ) 혈당량이감소할수록호르몬농도가높아진다. 글루카곤 호르몬 a 80 100 120 혈당량 (mg/100 ml) 100 호르몬 a( 글루카곤 ) 는간에서글리코젠을포도당으로분해하여혈 액내로방출함으로써혈당량을높인다. 호르몬 b 호르몬 b( 인슐린 ) 는혈액내포도당을세포내로흡수하여간에서 포도당을글리코젠으로합성함으로써혈당량을낮춘다. 호르몬 a 는 D 과정을통해간에저장된글리코젠을포 도당으로분해하고, B 과정을통해포도당을혈액으로방출함으 로써혈당량을높인다. 호르몬 b 는 A 과정을통해혈액내포도 당을간으로흡수하고, C 과정을통해흡수된포도당을글리코젠 으로전환하여저장함으로써혈당량을낮춘다. 간 혈액내포도당 채점기준배점 (%) 호르몬 a 와호르몬 b 가 ( 나 ) 에서혈당량을조절하는과정을기호를포함하여모두옳게서술한경우 호르몬 a 와호르몬 b 가 ( 나 ) 에서혈당량을조절하는과정중하나만옳게서술한경우 A C B 세포내포도당 D 글리코젠 혈당량이증가할수록호르몬농도가높아진다. 인슐린 세포내포도당이혈액내로나오는과정 세포내글리코젠이포도당으로분해되는과정 100 50 정답과해설 19
1 ⑴ 심장병과뇌졸중은생활습관이나유전등이원인으로나타나는비감염성질병이다. ⑶ 항생제로는세균성질병을치료하고, 바이러스성질병은항 바이러스제로치료한다. ⑷ 말라리아는원생생물에의한감염성질병으로모기를매개로 감염된다. 3 ⑴ 백신은병원체를약화시키거나죽여만든항원으로, 예방접종에이용한다. 예방접종은백신을주사해인위적으로 1 차면 역반응을일으켜기억세포를형성하여질병을예방하는방법 이다. 8 인체의 1 단계본문 55 쪽 1 ⑴ ⑵ ⑶ ⑷ 2 ⑴ 식균작용 ⑵ 염증반응 3 ⑴ ᄂ ⑵ ᄆ ⑶ ᄅ ⑷ ᄃ ⑸ ᄀ 4 항원항체반응의특이성 5 ⑴ ᄀ세포성면역 ( 체액성면역 ) ᄂ체액성면역 ( 세포성면역 ) ⑵ 항체 ⑶ 기억세포 ⑷ 알레르기 6 ⑴ ᄀ응 집원ᄂ응집소 ⑵ A 형 ⑵ 식균작용은체내로들어온병원체를백혈구가제거하는작용 으로, 비특이적방어작용이다. ⑶ 세포성면역은세포독성 T 림프구가병원체에감염된세포를 직접제거하는작용이다. 방어작용 ㄱ. 인체의피부에서번식하거나포자가호흡기관을통해 ⑷ 체액성면역은 B 림프구가분화한형질세포에서생성된항 체가항원과결합하여항원을제거하는작용이다. ⑸ 같은종류의항원이재침입했을때기억세포에의해빠르게 항체를생성하는것을 2 차면역반응이라고한다. 침입하여질병을일으키는것은곰팡이 (A) 의특징에해당한다. 특징에해당한다. ㄴ. 독소를분비하여질병을유발하는것은세균 (C) 의 ㄷ. 핵과막으로싸인세포소기관이있는것은곰팡이 (A) 의특 징에해당한다. 세균은막으로싸인핵이없어 DNA 가세포질에 퍼져있다. 1 핵이없고단세포생물인병원체로인한 ( 가 ) 는결핵으 로, 세균성질병이다. 3 매개곤충에기생하다인체내로들어가는병원체로인한 ( 다 ) 는말라리아로, 원생생물에의해감염된다. 4 병원체가없는 ( 라 ) 는당뇨병이다. 당뇨병은영양과잉이나 운동부족등에의해발병할수있다. 5 감염성질병인 ( 가 ) ( 다 ) 는환자와의접촉금지, 매개곤충 퇴치등으로예방할수있고, ( 라 ) 는올바른생활습관으로예방 할수있다. 2 비세포구조를가지는병원체로인한 ( 나 ) 는바이러 스성질병인독감이다. 바이러스성질병은항바이러스제로치료 한다. 1 모기와같은매개곤충을퇴치하면원생생물에의한감 염성질병을예방할수있다. 3 감염성질병은손으로도감염되므로손을자주씻는것도질 병의감염을막는방법이다. 4 탄저병은세균에의한감염성질병이므로질병을예방하기위 해서는탄저병환자와의접촉을피하는것이좋다. 5 균형있는영양섭취, 적절한운동, 충분한휴식으로면역력 을키워감염성질병을예방할수있다. 2 냉장고에보관한음식이라도세균이나곰팡이가증 식할수있으므로냉장고에오래보관한음식은먹지않도록한다. 6 ⑵ 항 A 혈청에는응집소 α 가있어응집원 A 와응집반응이일어난다. 2 단계 본문 56~58 쪽 4 1 2 2 1 06 ᄀ :( 가 ), ( 마 ) ᄂ :( 나 ), ( 다 ), ( 라 ) 07 ( 나 ) ( 가 ) ( 다 ) 08 3 09 4 10 5 11 4 12 4 13 2 14 5 15 ㄱ, ㄷ 16 1 17 3 감기는바이러스에의한, 무좀은곰팡이에의한, 파상풍은 세균에의한, 아메바성이질은원생생물에의한감염성질병이다. 4 혈우병은유전에의한것으로, 비감염성질병이다. 1 ( 가 ) 는비특이적방어작용으로병원체의종류와관계없 이동일한방식으로일어난다. 2 ( 나 ) 는항원의종류를인식하고일어나는특이적방어작용으로, 2차방어작용이다. 3 병원체감염직후비특이적방어작용이먼저일어나병원체의증식을억제한다. 4 ( 다 ) 는피부와점막으로외부방어벽이다. 히스타민은염증반응에관여하는물질이다. 5 ( 라 ) 는체액성면역으로항체를만들어항원을제거한다. 병원체에감염된세포를직접제거하는것은세포성면역이다. 06 ( 가 ) 백혈구가체내로들어온병원체를제거하는것은백혈 구의식균작용이다. 비특이적방어작용 ( 나 ) B 림프구가형질세포로분화하여항체를생성한다. 특이적방어작용중체액성면역 ( 다 ) 세포독성 T 림프구가병원체에감염된세포를직접제거한다. 특이적방어작용중세포성면역 20 정답과해설
( 라 ) 예방접종은백신을주사해인위적으로 1 차면역반응을일 으키는것이다. 특이적방어작용 ( 마 ) 피부나점막에서는분비물에포함된라이소자임이세균을 제거한다. 비특이적방어작용 [07~08] 07 ( 나 ) 피부를뚫고세균이들어오면비만세포에서히스타민 을분비한다. ( 가 ) 이자극으로모세혈관이확장되어혈액에 서백혈구가빠져나온다. ( 다 ) 백혈구의식균작용으로세균이 제거된다. 08 ㄱ. 염증반응에서히스타민은모세혈관에서백혈구의투 과성을높인다. ㄷ. 염증반응은비특이적방어작용 (1 차방어작용 ) 에해당하며, 염증반응의대표적인증세는열이나며붉어지고, 부어오르며 통증이있는것이다. ㄴ. 백혈구의식균작용은비특이적방어작용중하나 이므로병원체의종류에관계없이일어난다. 09 비만세포 ㄴ. 병원체 X1 과 X2 에는항체 Ⅰ 과구조가맞는결합부위가존 재하므로항체 Ⅰ 은병원체 X1 과 X2 에모두결합한다. ㄷ. 병원체 X2 에는항체 Ⅰ, Ⅱ, Ⅲ 과구조가맞는 3 가지항원이 모두존재하므로병원체 X2 에의해항체 Ⅰ, Ⅱ, Ⅲ 이모두생성 된다. 바 모세혈관 ❶ ( 나 ): 피부를뚫고세균이체내로들어오면비만세포에서히스타 민을분비한다. 항체 Ⅰ 과결합부위가일치한다. 항체는독특한항원결합부위를가져항체를만들게한특정항원하 고만결합한다. 피부 병원체 히스타민 부어오름백혈구, 혈장의이동 ( 나 ) ( 가 ) ( 다 ) ❶ 히스타민분비 ❷ 모세혈관확장 ❸ 식균작용 ❷ ( 가 ): 히스타민은모세혈관을확장시키고혈류량을증가시켜피 부에서열이나고붉어지게한다. 또, 혈관벽의투과성을높여혈 장이혈관밖으로새어나가상처부위가부어오르고통증이생기 며, 백혈구가상처부위로빠르게모이게한다. ❸ ( 다 ): 상처부위에모인백혈구가식균작용으로세균을제거한다. 항체 Ⅲ과결합부위가일치한다. X 1 X 2 ㄱ. 병원체 X1 의결합부위는항체 Ⅱ 의결합부위와입 체구조가맞지않으므로결합하지못한다. 백혈구 ( 식균작용 ) 항체 Ⅱ 와결합부위가일치한다. 10 1 항체는침입한항원을인식한후 B 림프구에서생성되므 로항체는항원이침입하면생성된다. 2 특이적방어작용의항원항체반응은항체가그것을만들게 한특정항원하고만결합하는특이성을갖는다. 3 침입한병원체를대식세포가식균작용으로섭취한후분해 하여항원을세포표면에제시하면림프구가이를인식하게된다. 4 체액성면역은 B 림프구에서분화된형질세포에서생성된 항체에의해항원을제거하는면역반응이다. 따라서 B 림프구 는체액성면역에서핵심적인역할을한다고할수있다. 5 보조 T 림프구는세포독성 T 림프구와 B 림프구를 활성화시키는역할을하므로특이적방어작용이일어나는데중 요하다. 따라서보조 T 림프구의수가줄어들면면역반응이잘 일어나지않는다. [11~12] 11 4 B 림프구가보조 T 림프구의도움을받아증식하고, 그 중일부가형질세포로분화하여항체를생성한다. 1 ( 가 ) 는보조 T 림프구로골수에서생성된후가슴샘 에서성숙한다. 골수에서생성되고성숙하는것은 B 림프구이다. 2 B 림프구인 ( 나 ) 는체액성면역에관여하고, 세포독성 T 림 프구인 ( 다 ) 는세포성면역에관여한다. 3 림프구와관련된면역반응은모두특이적방어작용중하나 이다. 따라서 ( 가 ), ( 나 ), ( 다 ) 는모두특이적으로작용한다. 5 동일한항원이재침입하면분화된기억세포가빠르게증식하 면서그중일부가형질세포로분화하여항체를생성한다. 12 항원에감염된세포의파괴에관여한다. 보조 T 림프구 항원침입 형질세포와기억세포로분화한다. B 림프구 4 세포독성 T 림프구는병원체에감염된세포를직접공 격하여제거한다. 이를세포성면역이라고한다. 1, 2, 5 체액성면역은혈액과림프등체액에존재 하는병원체를제거하는것으로, 보조 T 림프구의증식으로 B 림프구가증식하여형질세포와기억세포로분화하고, 형질세 포는항체를생성하여항원을제거한다. 3 세포성면역과체액성면역은특이적으로작용하는특이적방 어작용이다. 증식 ( 가 ) ( 다 ) ( 나 ) 촉진 촉진 증식분화 형질세포 기억세포 항원에감염된세포를직접공격하여파괴하는세포성면역을담당한다. 세포독성 T 림프구 항체생성 A 항원항체반응 체액성면역 항원을기억한다. 감염된세포가세포독성 T 림프구에의해파괴된다. 세포성면역 정답과해설 21
13 ㄴ. 항원이처음침입하면 B 림프구 ( ᄀ ) 가증식하고형질세포로 분화된후항체를생성하므로시간이걸린다. ㄱ. 항체는항원을인식한 B 림프구 ( ᄀ ) 로부터생성되 므로ᄀ은 B 림프구이다. ㄷ. 동일한항원이재침입하면기억세포가증식하면서일부는 형질세포로분화하여항체를생성하고, 나머지는기억세포로 남는다. 14 ㄴ. 항원의 1 차침입시 B 림프구가증식하여형질세포와기억 세포를생성하므로구간 B 에는항체 X 에대한기억세포가존재 한다. ㄷ. 항체는형질세포에서만들어지므로구간 B 에서항체 X 의 농도가감소하는것은형질세포수가감소하였기때문이다. ㄹ. 구간 C 에서항원 X 는 2 차로침입하였고항원 Y 는 1 차로침 입했으므로구간 C 에서는항원 X 에대한 2 차면역반응이일어 났고, 항원 Y 에대해 1 차면역반응이일어났다. ㄱ. 항원 X 가처음침입한구간 A 에서항원침입후항 체가생성되기까지시간이걸린다. 항원 X 재침입시항체생성 속도가빠른것은기억세포에의해항체생성시간이단축되었 기때문이다. 항원 2 차침입 항원 X 침입 ( 항체 X ) 0 항원 1 차침입 기억세포 기억세포 ᄀ 항원의 1 차침입시 :B 림프구가기억세포와형질세포로분화 한다. 이때형질세포는항체를생성하여면역반응을일으킨다. 항원의 2 차침입시 :1 차침입때분화되었던기억세포의일부가 형질세포로빠르게분화하여많은양의항체를생성하고, 일부는 다시기억세포로남는다. 항원 X 의 1 차침입시항체 X 는소량으로느리게생성된다. 항원을인식하고 B 림프구가분화하여형질세포를형성하는데시간이걸리기때문이다. 항원 X 와항원 Y 동시침입 4 A B C 항체 Y 8 시간 ( 주 ) 항원 Y 의침입으로생성되는항체 Y 는항체 X 의생성과는무관하게 1 차면역반응을일으킨다. 항원항체반응의특이성때문이다. 항원의 1 차침입시기억세포와형질세포로분화한다. B 림프구 형질세포 형질세포 항체 항체 항원 X 의 2 차침입시항체 X 는다량으로신속하게생성된다. 1 차면역반응때형성된기억세포로부터많은형질세포가분화되어다량의항체를빠르게생성하기때문이다. 15 ㄱ, ㄷ. 백신은병원체의독성을약화시키거나죽여만든항 원으로, 백신을주사하면 1 차면역반응으로기억세포가생성되 고, 그후동일한병원체가침입하면 2 차면역반응이일어나대 량의항체가빠르게만들어져병원체를제거함으로써질병을예 방한다. 16 ㄴ. 백신은질병을예방하기위한것이다. ㄱ. 꽃가루알레르기가있는사람은체내에꽃가루가들어오면 항원으로인식되어항체를생성한다. 체와결합한다. ㄴ. 꽃가루는항원으로작용하므로비만세포표면의항 ㄷ. 꽃가루에처음노출되었을때는항체가형성된후히스타민 을분비하는비만세포에결합하고, 다시노출되었을때는꽃가 루가비만세포표면의항체와결합하여비만세포에서히스타민 을많이분비한다. 꽃가루에처음노출되었을때는알레르기증 상이나타나지않는다. 17 꽃가루가항원으로작용하여형질세포에서항체가만들어진다. 꽃가루 형질세포 항체형성 히스타민 비만세포 꽃가루 꽃가루 2 차침입시꽃가루가항체와결합하면비만세포에서히스 타민이과량분비되어알레르기증상이나타난다. 항 B 혈청과섞었을때응집반응이일어났다. 혈액에응집원 B 가존재한다. 3 철수 (AB 형 ) 와영희 (A 형 ) 의혈액을섞으면철수의응집원 B 와영희의응집소 β 사이에서응집반응이일어난다. 1 철수는 AB 형이므로응집소가없다. 2 영희는 A 형이므로응집원 A 와응집소 β 가있다. 4 영희 (A 형 ) 가 B 형에게수혈하면영희의응집원 A 와 B 형의 응집소 α 가응집하므로수혈이불가능하다. 염증반응과알레르기반응이일어날때분비되는화학물질이다. 히스타민 5 철수 (AB 형 ) 가 O 형에게수혈하면철수의응집원 A, B 와 O 형의응집소 α, β 가응집하므로수혈이불가능하다. 알레르기증상생 혈청 학생 철수 영희 항 A 혈청 ( ) 적혈구적혈구적혈구적혈구적혈구적혈구 응집소 있음 응집 응집 항 B 혈청 ( ) 응집소 있음 항 A 혈청과섞었을때응집반응이일어났다. 혈액에응집원 A 가존재한다. 응집 응집 항 B 혈청과섞었을때응집반응이일어나지않았다. 혈액에응집원 B 가존재하지않는다. 철수 : 혈액에응집원 A 와응집원 B 가들어있다. AB 형 영희 : 혈액에응집원 A 는들어있지만응집원 B 는없다. A 형 22 정답과해설
3 단계본문 59쪽 ㄴ. Ⅰ 은세균 X 의감염으로일어나는비특이적방어작용 (1 차 방어작용 ) 중염증반응이다. ㄱ. ᄀ은세균 X 를잡아먹고항원을세포표면에제시 하는대식세포이고, ᄂ은항원을인식하고림프구에신호를주 는보조 T 림프구이다. ㄷ. Ⅱ 는항체가형성되었으므로체액성면역반응이다. 2 4 3 해설참조 해설참조 ㄱ. 항원 A 와 B 를 2 차주사했을때항원 A 에대한항체는급속 히증가하였으므로구간 Ⅰ 에서는항원 A 에대한기억세포가 존재한다. 식균작용을하고, 항원을제시한다. 대식세포 세균 X 모세혈관 ㄷ. 구간 Ⅲ 에서항원 A 에대한항체가급속히증가하여항원항 체반응이일어났다. 항원항체반응은특이적방어작용이다. ㄴ. 2 차면역반응은항원재침입시 1 차면역반응에서 생겨난기억세포로인해빠르게항체가생성되는것이다. 구간 Ⅱ 에서항원 B 에대한기억세포는생성되지않았으므로 2 차면 역반응은일어나지않았으며, 이는기억세포가생성되지않았 기때문이다. 화학신호물질 Ⅰ: 세균 X 에감염된후비만세포가분비하는화학신호물질 ( 히스타민 ) 에의해모세혈관이확장되고혈관벽의투과성이증가 하여대식세포 ( ᄀ ) 가감염부위로모여식균작용으로세균 X 를 제거한다. 염증반응 Ⅱ: 대식세포 ( ᄀ ) 가세균 X 의항원을표면에제시하면보조 T 림프구 ( ᄂ ) 가이항원을인식하여활성화되고, B 림프구는보조 T 림프구 ( ᄂ ) 의도움으로형질세포로분화되어항체를생성하여항 원을제거한다. 면역반응 0 A 와 B 1 차주사 A 와 B 2 차주사 ᄀ 대식세포 ( ᄀ ) 가제시한항원을인식하여 B 림프구가형질세포로분화하도록한다. 보조 T 림프구 항체의농도가급증한다. 기억세포에의해빠르게항체가생성된다. 2 차면역반응이일어났다. A 와 B 3 차주사 A에대한항체 B 에대한항체 시간 항체의농도가급증하지않는다. 기억세포가없으므로항체가빠르게생성되지않는다. 1 차면역반응이일어났다. ᄂ 항체 형질세포 B 림프구 ㄱ. A 형 22 명, B 형 27 명, O 형 29 명, AB 형 22 명이므로 O 형인 학생이가장많다. ㄷ. 항 A 혈청과항 B 혈청에모두응집하는학생은 AB 형이므 로 22 명이다. ㄴ. 응집소 β 를가진학생은 A 형과 O 형의학생수를 합한것이다. 따라서 (22+29) 명으로 51 명이다. ⑴ 백신은병원체를약화시키거나죽여만든항원 으로, 인위적으로 1 차면역반응을일으켜기억세포를형성하게 함으로써질병을예방한다. ⑵ A 는현재독감바이러스에감염되었고, 이로인한항체가 생성되어면역반응을일으키고있다. B 는과거에독감바이러스에감염되어면역반응으로항원을 모두제거한후, 항체만남아있다. C 는과거에독감바이러스에감염된경험이없으며, 이에따 라항체도생성되지않았다. C, 독감바이러스에대한항원과항체가모두검출되지 않았으므로독감바이러스에노출된적이없다. 따라서 C 는독감 바이러스에대한기억세포가존재하지않으므로빠른항체생성 을위해백신을접종하여독감을예방해야한다. ⑴ ⑵ B 형학생수 +AB 형학생수 B 형인학생수는 27 명이다. AB 형인학생수는 49-27 명 =22 명이다. O 형인학생수는 56-27 명 =29 명이다. A 형인학생수는 {100-(27+22+29)} 명 =22 명이다. 채점기준배점 (%) 백신의정의와그원리를모두옳게서술한경우 50 백신의정의만쓴경우또는백신의원리만서술한경우 25 백신을접종해야하는사람과그까닭을모두옳게서술한경우 50 두가지중한가지만옳게서술한경우 25 수혈은항원항체반응이일어나지않도록한다. A 형은응집원 A 와응집소 β 를가지고있고, O 형은응 집소 α 와 β 를가지고있다. A 형인사람이 O 형인사람에게수혈 하면 A 형의응집원 A 와 O 형의응집소 α 가항원항체반응을일 으켜응집반응이일어나므로 A 형인사람이 O 형인사람에게수 혈하면안된다. B 형학생수 +O 형학생수 구분학생수 ( 개 ) 응집원 B 를가진학생 49 응집소 α 를가진학생 56 응집원 B 와응집소 α 를모두가진학생 27 B 형학생수 채점기준배점 (%) 항원항체반응의원리를이용하여옳게서술한경우 100 A 형과 O 형의응집원, 응집소를제시하지않고, 응집원 A 와응집소 α 가응집하기때문이라고만서술한경우 20 정답과해설 23
Ⅳ. 유전 9 염색체 1 단계본문 63 쪽 ( 가 ) 암컷 ᄀ ᄂ X X 1 ⑴ ⑵ ⑶ ⑷ ⑸ 2 ⑴ ᄀ상염색체ᄂ성염색체 ⑵ ᄀ DNA ᄂ히스톤 ⑶ 대립유전자 3 유전체 4 ⑴ 다른 같은 ⑵ 같은 서로다른 ⑶ 다르다 같다 5 ⑴ ᄀ상동염색체ᄂ동원체ᄃ염색분체 ⑵ E e f F G G 1 ⑵ 핵형분석에는체세포분열중기의염색체사진을이용한다. ⑷ 여자의성염색체구성은 XX, 남자의성염색체구성은 XY 이다. ⑸ 사람체세포의핵상과염색체수는 2n=46 이다. 2 ⑴ 성에관계없이공통으로갖고있는염색체는상염색체, 성에따라구성이다른염색체는성염색체이며, 성염색체에는성 을결정하는데관여하는유전자가있다. 5 대립유전자는같을수도있고다를수도있으며, 염색분체는유전자구성이동일하다. 1, 2 핵형이란생물의체세포에들어있는염색체의수, 모양, 크기등과같은염색체의외형적인특성으로, 생물종의고 유특성이다. 3 체세포분열중기에는응축된염색체가세포중앙에일렬로 배열하여핵형을분석하기에좋다. 5 핵형을분석하면성별, 염색체수이상, 염색체구조이상을 판별할수있다. 4 같은종이라도일반적으로성별이다르면성염색체 구성이다르므로핵형은동일하지않다. 핵상은세포에들어있는염색체의구성상태로, 염색체의 상대적인수를말한다. 상동염색체가쌍으로있는세포의핵상 은 2n 이므로, 상동염색체가 1 개씩만있는생식세포의핵상은 n 이다. 2 단계 본문 64~66 쪽 4 3 2 2 4 06 4 07 ᄀ염색체ᄂ뉴클레오솜ᄃ히스톤ᄅ DNA 08 5 09 2 10 2 11 4 12 5 13 3 14 ⑴ 2n=6 ⑵ 가 N 나 n 15 2 16 3 17 4 2 이동물의성염색체구성은사람과같다고했으므로ᄃ은 Y 염색체이고, 따라서수컷에서만관찰된다. 아니다. 1 ᄀ과ᄂ은모양과크기가다르므로상동염색체가 3 이동물의체세포에는상동염색체가 2 개씩있으므로, 체세포 의핵상은 2n 이다. 4 ( 가 ), ( 나 ) 모두세쌍의상염색체와한쌍의성염색체를갖는다. 5 이동물의체세포에는상동염색체가네쌍있다. 상동염색체가쌍으로있고, 염색체수가 6 개이므로이세포 의핵상과염색체수는 2n=6 이다. 가있다. 1 사람의체세포에는 44 개의상염색체와 2 개의성염색체 2 분열하지않는세포에서염색체는핵속에실모양으로풀어 져있다. 3 염색체는유전물질인 DNA 로이루어져있으므로유전정보 를자손에게전달하는역할을한다. 5 남자의성염색체구성은 XY, 여자의성염색체구성은 XX 이다. 4 남자의체세포는 X 염색체가 1 개, 여자의체세포는 X 염색체가 2 개이다. 06 ㄴ. 사람의체세포에는상동염색체가 23 쌍 ( 상염색체 22 쌍, 성염색체 1 쌍 ) 있다. ㄷ. 상동염색체가쌍으로있고, 총염색체수가 46 개이므로체 세포의핵상과염색체수는 2n=46 이다. 07 ㄱ. 이사람은성염색체구성이 XX 이므로여자이다. 염색체는 DNA 와히스톤으로이루어져있으며, DNA 가 히스톤을감은구조를뉴클레오솜이라고한다. 08 ( 나 ) 수컷 ( 가 ) 는성염색체구성이같으므로암컷, ( 나 ) 는성염색체구성이다 르므로수컷이다. 이동물의체세포의핵상과염색체구성은 2n=6+XX( 암컷 ), 2n=6+XY( 수컷 ) 이다. ㄱ. ᄀ은 2 개의염색분체가붙어있으므로 DNA 복제가 일어난후이다. ㄴ. 뉴클레오솜 ( ᄂ ) 은 DNA 와히스톤으로이루어져있다. ㄷ. DNA( ᄅ ) 의구성단위는뉴클레오타이드이다. X Y ᄃ 24 정답과해설
09 2 DNA 는히스톤을감아서뉴클레오솜을형성하는데, 염 색체하나는뉴클레오솜수백만개가연결되어이루어진다. 1 염색체는유전물질인 DNA 와히스톤으로이루어 져있는데, 히스톤은 DNA 와결합하고있는단백질이다. 3, 5 DNA 에서형질을결정하는유전정보가저장되어있는 특정부분을유전자라고하며, 하나의 DNA 에는수많은유전자 가있다. 4 한개체의유전정보가저장되어있는 DNA 전체를유전체 라고한다. 10 ㄴ. 뉴클레오솜은 DNA 가히스톤을감은구조물로, 염색체 는수많은뉴클레오솜으로이루어져있다. ㄱ. ( 가 ) 는분열하는세포에서관찰되는응축된염색체 이며, 분열하지않는세포에서는염색체가 ( 나 ) 처럼핵속에실 모양으로풀어져있다. ㄷ. ᄀ은 DNA 와결합하는히스톤이며, 유전정보는 DNA 에 들어있다. 11 1 a 는세포분열시방추사가부착되는부위인동원체이다. 2, 3, 5 세포분열이일어나기전인 ( 가 ) 과정에서 DNA 복 제가일어나므로세포분열시염색체는염색분체 2 개 (b 와 c) 가붙어있는상태로관찰된다. 염색분체는세포분열이진행됨 에따라분리되어각기다른딸세포로들어간다. 4 염색분체 b 와 c 는 DNA 가복제되어형성된것이 므로유전정보가같다. 따라서염색분체가분리되어들어간딸 세포는모세포와유전정보가같다. 12 ㄴ. 염색분체는 DNA 가복제되어형성된것이므로유전 정보가같다. ㄷ. 상동염색체중하나는부계에게서, 다른하나는모계에게서 물려받은것이다. ㄱ. 모양과크기가같은염색체인 Ⅰ 과 Ⅱ 가상동염색 체이며, ᄀ과ᄂ은염색분체이다. 13 상동염색체의같은위치에존재하는유전자를대립유전자 라고한다. 대립유전자는부모에게서각각하나씩물려받은것으 로, 같을수도있고다를수도있다. 14 3 대립유전자는같은형질의결정에관여한다. ⑴ 상동염색체가 2 개씩있고, 염색체수가 6 개이므로 2n=6 으로나타낼수있다. ⑵ 염색분체는 DNA 가복제되어형성된것이므로유전자구성 이같다. 15 이다. ㄴ. 상동염색체의같은위치에있는 A 와 A 는대립유전자 ㄱ. ( 가 ) 와 ( 나 ) 는유전자구성이다르므로상동염색체 이다. 한가닥의염색체가복제되어형성된것은염색분체이다. ㄷ. D 와 d 는대립유전자로하나의형질을결정한다. 16 ㄱ. 염색체는유전정보가동일한두가닥의염색분체로이 루어져있으므로ᄀ에는유전자 A 가있다. ㄴ. 대립유전자는상동염색체의같은위치에있으므로ᄂ에는 유전자 A 의대립유전자가있다. ㄷ. ᄃ이나ᄅ이있는염색체를한쪽부모에게서물려 받았으며, DNA 복제로ᄃ과ᄅ이형성된것이다. 17 4 염색분체 ( 가 ) 와 ( 나 ) 는체세포분열시분리되어각각다른 딸세포로들어간다. 1 ( 가 ) 와 ( 나 ) 는염색분체이므로유전자구성이같다. 2 유전자 T 의대립유전자는 t 이다. 3 ᄂ에는유전자 D, ᄃ에는유전자 d 가있다. 5 유전자 T 와 t 는상동염색체의같은위치에있으므로하나의 형질을결정하는대립유전자이다. ㄴ. 핵형분석은상염색체를크기가큰것부터순서대로배 열하며, 맨마지막에성염색체를배열한다. 따라서 14 번염색체 는 16 번염색체보다크기가크다. ㄱ. ( 나 ) 는 2 개의염색분체로구성되어있으며, 염색분 체의유전자구성은같다. 따라서ᄀ에는유전자 A 가존재한다. ㄷ. 상동염색체 ( 가 ) 와 ( 나 ) 중하나는부계, 다른하나는모계에 게서물려받은것이므로대립유전자는같을수도있고, 다를수 도있다. 따라서생식세포에는유전자 A 가있을수도있고, 없을 수도있다. ( 가 ) 와 ( 나 ) 는염색분체이다. 염색분체는하나의 DNA 가복제되어형성된것으로유전자구 성이같다. 따라서ᄀ에는유전자 T, ᄂ에는유전자 D, ᄃ에는유 전자 d 가있다. 3 단계 ㄱ. ( 가 ) 는두쌍의상동염색체가있으므로핵상과염색체 수는 2n=4 이다. 따라서 ( 가 ) 는 B 의세포이다. ㄴ. ( 나 ) 는상동염색체중 1 개씩만있으므로핵상은 n 이며, 염색 체수가 4 개이다. 따라서 ( 나 ) 는 A 의생식세포이다. ㄷ. ( 가 ) 와 ( 나 ) 는염색체수가 4 개로같다. T D ( 가 ) 염색분체 T ᄀ t D ᄂ d 상동염색체 t d ᄃ 2 5 5 해설참조 해설참조 ( 나 ) 본문 67 쪽 정답과해설 25
ㄱ. ᄀ은 DNA 이며, DNA 는폴리뉴클레오타이드두가닥 이나선모양으로꼬인이중나선구조이다. ㄴ. ᄂ은 DNA 를응축시키는데관여하는단백질인히스톤이 며, 단백질의기본단위는아미노산이다. ㄷ. A 와 B 는 DNA 가복제되어형성된염색분체이므로유전 정보가같다. 따라서 A 와 B 에존재하는유전자의종류는같다. ⑴ 세쌍 ⑵ 상동염색체중하나는부계에게서, 다른하나는모 계에게서물려받기때문이다. 채점기준배점 (%) ⑴ 세쌍이라고답한경우 50 ⑵ 상동염색체를언급하여옳게서술한경우 50 상동염색체에대한언급이누락된경우 25 세포분열이일어나기전에 DNA 가복제되어유 전정보가같은염색분체 2 개를형성한후염색분체가분리되 어서로다른딸세포로들어가기때문이다. 채점기준배점 (%) DNA 의복제및염색분체의형성과분리를포함하여옳게서술한경우 DNA 의복제및염색분체의형성과분리중한가지를누락하고서술한경우 100 50 5 생식세포분열시세쌍의상동염색체가무작위로배열되었다가분리되므로 23 가지의염색체조합을갖는생식세포가형 성된다. 2 단계 ㄱ. 무성생식은암수생식세포의결합없이자손이만들어 지는생식방법이고, 유성생식은암수생식세포가결합하여자 손이만들어지는생식방법이다. ㄴ. 무성생식에서단세포생물은체세포분열이곧개체수를늘 리는것이고, 유성생식에서생식세포는생식기관에서생식세포 분열로만들어진다. ㄷ. 모체와유전정보가동일한자손이생겨난다. 는무 성생식의특징으로, A 에해당한다. 유성생식에서는부모양쪽 으로부터유전자를물려받으므로모체와유전정보가다른자손 이생겨난다. 본문 70~72 쪽 3 ( 가 ) 3 5 3 06 1 07 3 08 3 09 2 10 ᄃ ᄅ ᄀ ᄂ 11 1 12 5 13 5 14 4 15 4 16 3 17 2 18 3 [~] 상동염색체 0 유전적 생식세포형성과다양성 감수 1분열 ( 가 ) 감수 2분열 ( 나 ) 상동염색체가분리된다. 염색분체가분리된다. 1 ⑴ 무성생식 ⑵ 유성생식 2 ⑴ ⑵ ⑶ ⑷ 3 ⑴ ( 가 ) 감수 2 분열 ( 나 ) 감수 1 분열 ⑵ ( 나 ) 4 ᄀ n ᄂ 1 ᄃ 2 ᄅ 4 5 8 가지 6 염색분체 상동염색체 2 ⑵ 감수 1 분열에서상동염색체가접합하였다가분리되어염색체수가반으로감소한다. ⑶ 감수 2 분열에서는염색분체가분리되므로염색체수에변화 가없다. 3 ⑴ ( 가 ) 는염색분체가분리되므로감수 2 분열이고, ( 나 ) 는상동염색체가분리되므로감수 1 분열이다. ⑵ 감수 1 분열에서상동염색체가분리되어염색체수가반으로 감소한다. 1 단계본문 69 쪽 2 가염색체는감수 1 분열전기에상동염색체가접합하여 형성된다. ( 가 ) 과정은상동염색체가분리되므로감수 1 분열이고, ( 나 ) 과정 은염색분체가분리되므로감수 2 분열이다. a 는상동염색체로유전자구성이다르고, ᄀ과ᄂ은염색분체 가분리된것으로유전자구성이같다. 3 ( 나 ) 과정은감수 2분열로염색분체가분리된다. 1 a는상동염색체이다. 2 ( 가 ) 과정에서각염색체가 2개의염색분체로이루어진것으 로보아 DNA 복제가일어난후임을알수있다. 4 ᄀ과ᄂ은 ( 나 ) 과정에서염색분체가분리된것이므로유전 자구성이같다. 5 생식세포분열결과염색체수가체세포의반인생식세포가 만들어진다. ᄀ ᄂ 26 정답과해설
ㄴ. ( 가 ) 는상동염색체가분리되어세포양극으로끌려가므 로감수 1 분열후기의세포이다. ㄷ. 생식세포분열결과염색체수가반감되므로 ( 가 ) 로부터형성 된생식세포의염색체수는 2 개이다. ㄱ. ( 가 ) 에는 2 개의염색분체로구성된염색체가 4 개 있으므로염색분체가총 8 개있다. 1 생식세포분열은감수 1 분열과감수 2 분열이연속적으로 일어난다. 2 생식세포분열은남자의생식기관인정소와여자의생식기 관인난소에서일어난다. 4 감수 1 분열전기에상동염색체가접합한 2 가염색체가형성 된다. 5 생식세포분열결과염색체수와유전물질양이모세포의반 인딸세포가 4 개만들어진다. 3 생식세포분열결과염색체수가반감되므로딸세포 의핵상은 n, 모세포의핵상은 2n 이다. 06 A 는 DNA 복제가일어나기전의세포이고, B 는 DNA 복 제후의세포, C 는감수 1 분열이끝난세포, D 는감수 2 분열이 끝난세포이다. ㄱ. A 에서 B 로되는과정에서 DNA 가복제되므로 B 의 DNA 양은 A 의두배이다. ㄴ. B 에서 C 로되는과정에서상동염색체가분리되며, C 에서 D 로되는과정에서염색분체가분리된다. ㄷ. 감수 1 분열에서상동염색체가분리되므로 D 에는상동염색 체중하나만존재한다. 07 체세포분열중기에는염색분체 2 개로이루어진염색체가 26 개있으므로염색분체수는 52 개이다. 감수 2 분열중기는염 색체수가반으로줄어든상태이므로세포 1 개당염색체수는 13 개이다. 08 D N A 3 4 2 1 0 2n 간기 ᄀ DNA 복제로 DNA 양이두배로증가한다. ᄂ상동염색체가분리되어염색체수와 DNA 양이반감된다. ᄃ 생식세포분열이완료되어생식세포의염색체수와 DNA 양이 모세포의반이다. ㄱ. ᄀ시기에 DNA 상대량이 2 에서 4 로되므로 DNA 복제가 일어났음을알수있다. DNA 복제 2n ㄴ. ᄂ시기는감수 1 분열로상동염색체가분리되어염색체수 와 DNA 양이모두반으로감소한다. n n ᄀ ᄂ ᄃ 시기 상동염색체분리 ( 감수 1 분열 ) 염색분체분리 ( 감수 2 분열 ) ㄷ. ᄃ시기의세포는생식세포분열결과형성된생식 세포이며, 생식세포는상동염색체중하나만있으므로핵상이 n 이다. 09 그림의세포는상동염색체가 1 개씩이므로감수 2 분열중기 의세포이다. 생식세포분열전에 DNA 가복제된후감수 1 분 열과감수 2 분열에서각각 DNA 양이반으로감소한다. 감수 2 분열중기인세포의 DNA 상대량이 2 라고했으므로감수 1 분열 중기의세포 1 개당 DNA 상대량은 4, 생식세포 1 개당 DNA 상 대량은 1 이다. 10 생식세포분열전 DNA 복제가 1 회일어난후감수 1 분열에서 는염색체수와 DNA 양이모두반감되고, 감수 2 분열에서는염 색체수변화없이 DNA 양이반감된다. 따라서생식세포분열 과정에따른세포의순서는ᄃ ᄅ ᄀ ᄂ이다. 11 ㄱ. ( 가 ) 는감수 1 분열이며, 감수 1 분열결과염색체수가반 으로감소하므로 A 의핵상은 2n, B 의핵상은 n 이다. ㄴ. ( 가 ) 는상동염색체가분리되므로감수 1 분열이고, ( 나 ) 는상동염색체가있고염색분체가분리되므로체세포분열 이다. ㄷ. 체세포분열에서는모세포와유전정보가같은딸세포가만 들어지므로, 모세포 C 와딸세포 D 의유전정보는같다. 12 생식세포분열로염색체수와유전물질양이체세포의반 으로감소한생식세포가형성된다. 따라서이들이수정하여형성 된수정란에는체세포와같은수의염색체가있게되므로세대를 거듭하더라도자손의염색체수는부모와같게유지된다. 13 ㄱ. 생식세포분열과정에서상동염색체는접합하여세포 중앙에배열하였다가분리되어각기다른딸세포로들어가므로 a 와 b 는상동염색체이다. ( ) 2 4 1 염색체수 DNA 양 0 0 ᄀᄂᄃᄅ ㄴ. ᄀ과ᄂ이형성되는과정에서상동염색체의배열이서로다 르므로ᄀ과ᄂ의염색체조합도다르다. 2 D N A ( ) ᄀᄂᄃᄅ 염색체수 1 1 2 2 DNA 양 2 1 2 4 해당되는 시기 감수 2 분열전기 후기생식세포 DNA 복제전간기 DNA 복제후간기, 감 수 1 분열전 기 후기 정답과해설 27
1 ㄷ. 이동물의체세포의염색체수가 2n=4 이므로이로부터형 성될수있는생식세포의염색체조합은 4(=22) 가지이다. 14 사람의체세포에는상동염색체가 23 쌍있고, 생식세포분 열과정에서상동염색체쌍이무작위로배열할가능성은 223 가 지이므로, 사람에서형성될수있는생식세포의염색체조합은 최대 223 가지이다. 15 4 생식세포분열과정에서상동염색체가무작위로배열하 고분리되는것이상동염색체쌍마다독립적으로일어나기때문 에염색체조합이다양한생식세포가형성된다. 1 생식기관에서는체세포분열과생식세포분열이모 두일어나지만, 생식세포의형성에관여하는것은생식세포분열 이다. 3 염색분체는유전자구성이같으므로어떻게배열되어도분열 결과는같다. 16 생식세포가형성될때감수 1 분열에서상동염색체가접합 하여세포중앙에배열하였다가분리되어서로다른딸세포로들 어간다. 따라서 ( 가 ) 는염색체수가반감된세포로, 그아래생식 세포와같은크기와색깔의염색분체 2 개로된염색체구성을 갖는다. 17 유성생식을하는생물에서는생식세포분열과정에서의상 동염색체의무작위배열과분리, 생식세포의무작위수정으로 자손의유전적다양성이증가한다. 18 집단내개체들이유전적으로다양하면변화된환경에적응 할수있는개체가있을가능성이높기때문에집단의생존확률 도높아진다. 5 1 5 해설참조 해설참조 열이다. ( 가 ) 는체세포분열이고, ( 나 ) 는생식세포분열중감수 1 분 1 두세포분열에서 DNA 복제는모두분열전에 1 회일어난다. 2 A 의각염색체는염색분체 2 개로되어있으므로염색체수 는 4 개, 염색분체수는 8 개이다. 3 2 가염색체는상동염색체끼리접합한형태이므로 C 에서관 찰된다. 3 단계 4 B 의염색체수는 4 개, D 의염색체수는 2 개이다. 5 ( 가 ) 에서는핵상의변화가일어나지않고 (2n 2n), ( 나 ) 에서는 2n n 으로핵상이변하였다. 본문 73 쪽 ㄱ. 구간 A 는 DNA 복제가일어나기전의모세포이고, 구간 C 는감수 1 분열중상동염색체가분리되기전이다. 따라서구간 A 와 C 의세포 1 개당염색체수는같다. 되지않는다. ㄴ. 구간 B 는체세포분열중이므로 2 가염색체가관찰 ㄷ. 모세포 1 개가체세포분열을 2 회, 생식세포분열을 1 회하였 으므로 1 개의모세포로부터총 16 개의딸세포가형성된다. ㄱ. A 시기와 B 시기는염색체수는같고 A 시기의 DNA 양이 B 시기의반이므로 B 에서 A 시기로될때염색분체의분 리가일어났음을알수있다. ㄴ. 그림은염색체가염색분체 2 개로되어있고, 상동염색체가 1 개씩이므로감수 2 분열중기이다. ㄷ. 주어진조건에서 B 와 C 는중기라고했고, 세포 1 개당염색 체수는 C 가 B 의두배이며, 세포 1 개당 DNA 양도 C 가 B 의두 배이므로 C 는감수 1 분열중기, B 는감수 2 분열중기이다. ⑴ 감수 1 분열중기 ⑵ Aa 로배열되어분리되는경우 AB, ab의유전자구성을가 Bb 진생식세포가, aa 로배열되어분리되는경우 ab, Ab의유전 Bb 자구성을가진생식세포가형성된다. AB, Ab, ab, ab / 감수 1 분열중기에상동염색체가 무작위로배열되고각상동염색체쌍은독립적으로분리되기때 문이다. 채점기준배점 (%) ⑴ 감수 1 분열중기라고답한경우 50 ⑵ 시간 D N 4 A 3 2 1 0 체세포분열체세포분열 A 구간 A:DNA 복제가일어나기전의모세포 구간 B:DNA 복제가일어난후부터체세포분열전기 후기 구간 C:DNA 복제가일어난후부터감수 1 분열전기 후기 유전자구성을옳게쓰고, 그렇게판단한까닭을상동염색체의배열, 분리와관련지어옳게서술한경우 유전자구성만옳게쓴경우 25 1 염색체수가반감된생식세포가형성되어세대 를거듭하더라도개체가가지는염색체수와유전물질의양이 일정하게유지된다. 2 유전적으로다양한생식세포가형성되어 개체들의유전적다양성이높아진다. 50 채점기준배점 (%) 두가지를모두옳게서술한경우 100 한가지만옳게서술한경우 50 B 생식세포분열 C t 28 정답과해설
1 사람의유전 대립유전자 A 를가진아버지의생식세포와유전자ᄀ을가 진어머니의생식세포가결합하여나온자녀의유전자형이 Aa 인것으로부터ᄀ은 a 임을알수있다. 1 ⑵ 유전자형이 Aa 인경우는우성만표현되므로표현형은쌍꺼풀이다. ⑶ 유전자형이 AA 와 aa 인부모사이에서는유전자형이 Aa 인 쌍꺼풀의자녀가태어난다. 3 ⑴ 분리형부모사이에서부착형자녀가나왔으므로분리형이우성, 부착형이열성이다. ⑵ 1 과 2 는분리형이지만이들사이에서부착형 (ee) 자녀가나왔 으므로, 1 과 2 는모두부착형대립유전자 (e) 를가지고있다. 4 ⑴ 5 가 O 형 (ii) 이므로 1 과 2 는모두자녀에게대립유전자 i 를물려주었다. ⑵ IAi\IBi IAIB, IAi, IBi, ii 5 ⑵ 아들은어머니에게서 X 염색체를물려받으므로아들이색맹이면정상인어머니는보인자이다. ⑶ 딸은정상인아버지에게서정상대립유전자가있는 X 염색체 를물려받으므로색맹이될수없다. 1 단계본문 75 쪽 1 ⑴ ⑵ \ ⑶ 2 가계도조사 3 ⑴ 분리형 ⑵ 1:Ee, 2:Ee 4 ⑴ 1:IAi, 2:IBi, 3:IAIB, 4:IAi, 5:ii ⑵ 25 % 5 ⑴ ⑵ ⑶ 6 다인자유전 2 단계 ㄴ. 아버지에서대립유전자 A 가있는정자가, 어머니에게 서대립유전자 a 가있는난자가형성되어수정하면유전자형이 Aa 인자녀가태어난다. ㄷ. ᄂ의아버지와어머니에게서외까풀 (aa) 인딸이태어난것은 부모가모두대립유전자 a 를가지고있기때문이며, 부모가모두 쌍꺼풀이있으므로유전자형은 Aa 임을알수있다. ㄱ. 유전자형이 Aa 인사람의표현형이쌍꺼풀인것을 통해겉으로표현되는쌍꺼풀이우성, 겉으로표현되지않는외 까풀이열성임을알수있다. 본문 76~78 쪽 4 ᄀ a ᄂ Aa ᄃ aa 5 5 4 06 4 07 2 08 5 09 3 10 5 11 4 12 2 13 75 % 14 3 15 5 16 4 17 5 18 4 자녀의유전자형비는 AA:Aa:aa=1:2:1 이며, AA 와 Aa 의표현형은쌍꺼풀, aa 의표현형은외까풀이다. 따라서 자녀의표현형비는쌍꺼풀 : 외까풀 =3:1 이다. ㄱ. 영희는보조개가없는데부모는보조개가있으므로보 조개있음은우성, 없음은열성이다. 보조개대립유전자가 X 염 색체에있다면영희는아버지에게서 X 염색체를물려받아보조 개가있어야한다. 따라서보조개대립유전자는상염색체에있음 을알수있다. ㄴ. 영희는아버지에게서보조개없음대립유전자를물려받았으 므로아버지는보조개있음과없음대립유전자를모두갖고있 다. 따라서아버지의보조개유전자형은이형접합성이다. ㄷ. 보조개형질은있음과없음으로뚜렷하게구분되는대립형 질이므로, 대립유전자한쌍으로형질이결정된다. 1, 2 분리형인부모 1 과 2 사이에서부착형인 6 이태어났으므 로분리형이우성 (E), 부착형이열성 (e) 이다. 따라서 1 과 2 의유 전자형은 Ee 이다. 3 7 과 8 은모두 4 에게서대립유전자 e 를물려받았으므로유전 자형이이형접합성 (Ee) 이다. 5 6(ee) 과 7(Ee) 사이에서는유전자형이 Ee, ee 인자녀가태어 날수있으므로 10 의동생이태어날때부착형귓불 (ee) 을가질 확률은 50 % 이다. 4 9 는어머니인 6 에게서부착형대립유전자 (e) 를, 아 버지인 7 에게서분리형대립유전자 (E) 를물려받았다. 06 적록색맹은성염색체에있는유전자에따라형질이결정되 므로형질이나타나는빈도가성별에따라다르다. 07 분리형인부모 1 과 2 사이에서부착형인 6 이태어났으므로분리형 1, 4 ABO 식혈액형은세가지대립유전자가형질을결 정하는데관여하는복대립유전형질이며, 유전자는상염색체에 있다. Ee 이우성, 부착형이열성이고, 1 과 2 의유전자형은모두 Ee 이다. 부착형인 4, 6, 10 의유전자형은 ee 이다. 부착형부모를둔분리형 7, 8, 9 의유전자형은 Ee 이다. 3, 5 ABO 식혈액형을결정하는대립유전자는 IA, IB, i 가있 다. 대립유전자 IA 와 IB 는우성이고, i 는열성이며, IA 와 IB 사이 에는우열관계가없다. 1 2 Ee 5 ee 6 7 Ee 8 Ee Ee 9 10 ee 3 ee 4 분리형남자분리형여자부착형남자부착형여자 정답과해설 29