2020 학년도대학수학능력시험대비美완성맛보기모의고사 제 4 교시 ( 생명과학 Ⅱ) 성명수험번호 3 1 1. 그림 ( 가 ) 는세포분획법으로식물세포의세포소기관을분리 하는과정을, ( 나 ) 는접안렌즈를통해대물마이크로미터가설치된판을본모습이다. A, B, C 는각각핵, 미토콘드리아, 매끈면소포체중하나이고, B 의크기는 20μm 이다. 3. 표 ( 가 ) 는생물 A~D 에서특징ᄀ ~ ᄅ의유무를, ( 나 ) 는ᄀ ~ ᄅ 을순서없이나타낸것이다. A~D 는창고기, 거미, 회충, 디스토마를순서없이나타낸것이다. 구분ᄀᄂᄃᄅ A X? B a X X C X b D X? X 특징 ( ᄀ ~ ᄅ ) 일생동안척삭을가진다. 원구가입이된다. 탈피를한다. 의체강이있다. ( : 있음, X: 없음 ) ( 가 ) ( 나 ) ( 가 ) ( 나 ) 이에대한설명으로옳은것만을 에서있는대로고른것은? ( 단, 대물마이크로미터 1 눈금의길이는 10μm 이다.) ㄱ. B 와 C 모두에서 RNA 가발견된다. ㄴ. B 는 ( 나 ) 의접안마이크로미터 8 칸과겹친다. ㄷ. 원심분리속도는 Ⅰ>Ⅲ>Ⅱ 이다, 1 ㄱ 2 ㄴ 3 ㄱ, ㄴ 4 ㄱ, ㄷ 5 ㄴ, ㄷ 2. 그림은 3 분자의 CO 가고정될때의캘빈회로를, 표는과정 Ⅰ~ Ⅲ 에서소모되는물질 a, b 의분자수를나타낸것이다. A, B, C 는각각 3PG, RuBP, G3P 중하나이며, a ~ b 는각각 ATP, NADPH 중하나이다. ᄂ > ᄀ이며, 2 (A 의분자수 )>(C 의분자수 ) 이다. B A C 구분 Ⅰ Ⅱ Ⅲ a 0 ᄂᄃ b ᄀ 0 ᄅ 이에대한설명으로옳은것만을 에서있는대로고른것은? [3 점 ] ㄱ. b 는순환적광인산화의산물이다. ㄴ. Ⅱ 에서포도당이생성된다. ㄷ. ᄂ + ᄃ =9 이다. 1 ㄱ 2 ㄷ 3 ㄱ, ㄴ 4 ㄴ, ㄷ 5 ㄱ, ㄴ, ㄷ 이에대한설명으로옳은것만을 에서있는대로고른것은? ㄱ. a 와 b 는모두 X 이다. ㄴ. B 는연골어류이다. ㄷ. C 와 D 는모두중배엽이있다. 1 ㄱ 2 ㄴ 3 ㄷ 4 ㄱ, ㄴ 5 ㄴ, ㄷ 4. 다음은어떤동물로구성된멘델집단 Ⅰ 과 Ⅱ 에대한자료이 다. Ⅰ 과 Ⅱ 에서유전형질ᄀ은상염색체에있는정상대립유전자 와유전형질ᄀ대립유전자 에의해결정되며, 와 의우열관계는분명하다. 유전자형이 인개체수 Ⅰ에서 유전자형이 인개체수 이다. ᄀ을나타내지않는개체수 Ⅱ에서 ᄀ을나타내는개체수 이다. Ⅰ 에서유전자형이 인개체수와 Ⅱ 에서유전자형이 인개체수는서로같다. Ⅰ 의ᄀ을나타내지않는개체들중 500 개체를제외한나머지개체들과, Ⅰ 의ᄀ을나타내는개체들을합쳐서 의빈 도를구하면 이다. 이에대한설명으로옳은것만을 에서있는대로고른 것은? ( 단, Ⅰ 과 Ⅱ 에서각각암컷과수컷의개체수는같다.) [3 점 ] ㄱ. 은 에대해우성이다. ㄴ. Ⅰ 과 Ⅱ 에서ᄀ을나타내는개체수의합은 5000 보다적다. ㄷ. 임의의수컷이ᄀ을나타내는임의의암컷과교배하여 자손 ( ) 을낳을때, 이ᄀ을나타낼확률은집단 Ⅱ 가집단 Ⅰ 의 배이다. 1 ㄱ 2 ㄷ 3 ㄱ, ㄴ 4 ㄱ, ㄷ 5 ㄱ, ㄴ, ㄷ 1 2
2 ( 생명과학 Ⅱ) 5. 다음은어떤진핵세포에서유전자 의발현에대한자료이다. 로부터폴리펩타이드 가합성된다. 를포함하는 DNA 2 중가닥중한가닥의염기서열은다음과같다. ᄀ -GATTACAAGGTAGCACCCGTCAGGTAGACTAAATTCATTC- ᄂ 의전사주형가닥으로부터전사되어처음만들어진 RNA 에는 a 연속된 8 개의뉴클레오타이드가포함되며, RNA 가공과정중 a 가제거되어 b 를암호화하는성숙한 mrna 가 된다. 의전사주형가닥으로부터전사되어처음만들어진 RNA 를인공적으로번역하여합성된폴리펩타이드 에는 1 개의아이소류신이있다. b 에는 합성에필요한개시코돈과종결코돈이포함되며, 에는ᄃ - ᄅ - ᄃ - ᄅ의순서로아미노산이합성된부분이존재한다. ᄃ과ᄅ은각각히스티딘과류신중하나이다. 표는유전암호를나타낸것이다. UUU UUC UUA UUG CUU CUC CUA CUG AUU AUC AUA 페닐알라닌 UCU UCC 류신 류신 아이소류신 AUG 메싸이오닌 ( 개시코돈 ) GUU GUC GUA GUG 발린 UCA UCG CCU CCC CCA CCG ACU ACC ACA ACG GCU GCC GCA GCG 세린프롤린트레오닌알라닌 UAU UGU 타이로신 UAC UGC 시스테인 UAA 종결코돈 UGA 종결코돈 UAG 종결코돈 UGG 트립토판 CAU CGU CAC 히스티딘 CGC CAA CGA CAG 글루타민 CGG 아르지닌 AAU AAC AAA AAG GAU GAC GAA GAG 아스파라진 AGU AGC 라이신 AGA AGG 아스파트산 GGU GGC 글루탐산 GGA GGG 세린 아르지닌 글라이신 이에대한설명으로옳은것만을 에서있는대로고른것은? [3 점 ] ㄱ. ᄀ은 3 말단이다. ㄴ. a 에서 이다. ㄷ. ᄃ은히스티딘, ᄅ은류신이다. 1 ㄱ 2 ㄴ 3 ㄱ, ㄷ 4 ㄴ, ㄷ 5 ㄱ, ㄴ, ㄷ 확인사항 답안지의해당란에필요한내용을정확히기입 ( 표기 ) 했는지확인하시오. 2 2
2020 학년도대학수학능력시험대비美완성맛보기모의고사해설 제 4 교시 ( 생명과학 Ⅱ) 성명수험번호 3 1 < 정답 > 1. 1 2. 2 3. 3 4. 3 5. 5 2. [ 문제해석 ] 캘빈회로의일부분을간단하게표현하면아래 그림과같습니다. ( 편의상각물질의분자수는생략했습니다.) 1. [ 문제해석 ] 그림 ( 가 ) 에서 A, B, C 를밀도가큰순서대로나 열하면 C-B-A 순입니다. 핵, 미토콘드리아, 매끈면소포체를 밀도가큰순서대로나열하면핵 - 미토콘드리아 - 매끈면소포체 이므로 A 는매끈면소포체, B 는미토콘드리아, C 는핵입니다. 또한접안마이크로미터한눈금의길이는 대물마이크로미터가겹치는눈금수 접안마이크로미터가겹치는눈금수 입니다. ( 대접곱하기 10 으로외우시면편합니다.) 즉그림 ( 나 ) 에서접안마이크로미 터한눈금의길이는 μm 입니다. [ 보기풀이 ] ㄱ. B 는미토콘드리아, C 는핵입니다. 미토콘드리 아와핵에는모두 RNA 가존재합니다. ( ) ㄴ. 발문에서 B 의크기는 20 μm이고, 그림 ( 나 ) 에서접안마이 크로미터한눈금의길이는 4 μm이므로 B 는 ( 나 ) 의접안마이크 로미터 5 눈금과겹칩니다. (X) ㄷ. 세포분획법을이용할때, 특정층에서분리하려는세포소 기관의밀도가낮을수록더큰원심분리속도와더긴시간이 필요합니다. 따라서원심분리속도는 Ⅱ>Ⅰ>Ⅲ 입니다. (X) 답 : 1 위그림에서 3PG가 G3P로합성되는과정에서는 NADPH 와 ATP가모두사용되고, G3P가 RuBP로합성되는과정에서는 ATP만사용됩니다. 그리고 RuBP가 3PG로합성될때는 NADPH와 ATP 모두사용되지않습니다. 즉문제의표에서 Ⅰ, Ⅱ, Ⅲ은 0이 0개, 1개, 2개인경우와짝지어질것입니다. 만약ᄃ과ᄅ이모두 0이라고한다면, 0이 0개인경우가존재할수없기때문에틀린가정이됩니다. 즉문제의표에서 Ⅰ과 Ⅱ 둘중하나는 a, b의분자수가모두 0이어야하고, ᄂ > ᄀ이므로ᄀ =0입니다. 그렇다면 A와 B는 3PG와 RuBP 중하나이므로 C는 G3P로정해집니다. (G3P의계수가 5인지 6인지는아직정할수없습니다.) 또한캘빈회로에서 6 3PG가 6 G3P(5 G3P) 로합성될때 6 NADPH와 6ATP가소모되므로ᄃ과ᄅ은모두 6입니다. 이어서ᄂ은 3, a는 ATP, b는 NADPH라는것까지알아낼수있습니다. 즉캘빈회로의방향은시계반대방향이고, A는 3RuBP, B 는 6 3PG임을알아낼수있습니다. 또한문제의발문에서 2 (A의분자수 )>(C의분자수 ) 임이주어졌으므로 C는 5 G3P입니다. [ 보기풀이 ] ㄱ. b는 NADPH입니다. NADPH는비순환적광인산화의산물입니다. (X) ㄴ. 과정 Ⅱ는 5 G3P가 3RuBP로합성되는과정입니다. 포도당이생성되는과정은 Ⅲ에포함되어있습니다. (X) ㄷ. [ 문제해석 ] 을참고하면ᄂ =3, ᄃ =6이므로ᄂ + ᄃ =9입니다. ( ) 답 : 2
2 ( 생명과학 Ⅱ) 3. [ 문제해석 ] 생물의다양성단원에서분류를주제로문제가출 4. [ 문제해석 ] 고난이도하디-바인베르크법칙활용문제입니다. 제되었을때가장많이응용되는형식의문제입니다. 이런형태의문제는각각의특징에그특징을갖는생물을써놓은후표와매치를시키면빠른시간안에해결이가능합니다. 특징 ( ᄀ ~ ᄅ ) 일생동안척삭을가진다. : 창고기 원구가입이된다. : 거미, 회충, 디스토마 탈피를한다. : 거미, 회충 의체강이있다. : 회충위표를참고하면, 문제의표가완성되었을때각행 ( 가로줄 ) 과각열 ( 세로줄 ) 에서모두 의개수가 1개, 1개, 2개, 3개여야하는것을알수있습니다. 하지만문제의표에서이미 가 2 개이상표시되어있는행과열은 가 1개가될수없으므로, 이런형태의문제는아래와같이표를그린후빈칸을채워나 가면풀이가더욱수월해집니다. Ⅰ Ⅱ 집단 Ⅰ 과 Ⅱ 가모두멘델집단이라는것을기억하고문제에접 근해야합니다. 문제의두번째조건을보면집단 Ⅰ 에서 대립유전자 의비율 대립유전자 의비율 이고 대립유전자 의비율 대립유전자 의비율 이므로 대립유전자 의비율 대립유전자 의비율 입니다. 가 1 개인행과열을아래표와같이정할수있습니다. (2 행 과 4 행, 2 열과 3 열의빈칸은모두 X 로채워지는것이죠.) 이를바탕으로위의표를채워보면아래와같습니다. ( 단 I 의개체수입니다.) 는집 구분 ᄀ ᄂ ᄃ ᄅ A X X B X X X C X b D X X X ( : 있음, X: 없음 ) 또 3행에서 의개수가 3개여야하므로 b는 입니다. (4열 에서 의개수가 3개여야하는것으로판단해도좋습니다.) 이 후 의개수가 2개, 3개인행과열을기준으로 A~D, ᄀ ~ ᄅ을 모두정할수있습니다. A는거미, B는창고기, C는회충, D는 디스토마이고ᄀ은 탈피를한다, ᄂ은 일생동안척삭을가진 다, ᄃ은 의체강이있다, ᄅ은 원구가입이된다 입니다. Ⅰ Ⅱ 이제세번째조건을보면대립유전자 와 의우열관계 가결정되지않았기때문에가정을해야합니다. 만약정상대 립유전자 가유전형질ᄀ대립유전자 에대해우성이라 고가정하고그비율을각각 와 라합시다. 그후세번 째조건의식을세워본다면 이고 이나옵니다. 이경우각각 의표현형을나타내는개체수가모두자연수가되지않는모순 이발생합니다. 즉유전형질ᄀ대립유전자 이정상대립 [ 보기풀이 ] ㄱ. a 는 X, b 는 입니다. (X) 유전자 에대해우성입니다. 이제그비율을각각 라 ㄴ. B는창고기이므로두삭동물에속합니다. 어류는척추동물에속합니다. (X) ㄷ. C는회충으로선형동물, D는디스토마로편형동물입니다. 편형동물과선형동물모두 3배엽성동물로중배엽을가집니다. ( ) 하고세번째조건에맞게식을세워보면 이고 ( 는집단 Ⅱ 의개체수 ) 입니다. 또문제의 5 번째조건을식으로나타내면 답 : 3 이고, 이를정리하면 입니다. 지금까지해결한것을 다시표에채워넣으면아래와같습니다.
( 생명과학 Ⅱ) 3 ( 정상 ) ( ᄀ ) ( ᄀ ) 알수있습니다. (X) Ⅰ(2500) 1600 800 100 Ⅱ 답 : 3 마지막으로문제의네번째조건에서 이므로 입니다. 이제표의모든빈칸을채우고보기를풀이하 면빠른시간안에문제해결이가능합니다. ( 정상 ) ( ᄀ ) ( ᄀ ) Ⅰ(2500) 1600 800 100 Ⅱ(4900) 900 2400 1600 [ 보기풀이 ] ㄱ. [ 문제해석 ] 을참고하면 은 에대해우성입니다. ( ) ㄴ. [ 문제해석 ] 의마지막표를생각하면 Ⅰ과 Ⅱ에서ᄀ을갖는개체수의합은 800+100+2400+1600=4900 이므로 5000보다적습니다. ( ) ㄷ. 표현형이ᄀ일때유전자형은 의두가지경우가존재합니다. 따라서이경우의확률은 1에서표현형이정상일확률을빼서구하는것이더욱효율적입니다. 수컷과암컷에서모두정상대립유전자 를물려받았을때만 의표현형이정상입니다. 각집단의암컷과수컷의개체수는같으므로 [ 문제해석 ] 에서구해놓은각대립유전자의비율을그대로사용하면됩니다. 먼저집단 Ⅰ에서임의의수컷이 에게대립유전자 를물려 줄확률은 이고, ᄀ을나타내는임의의암컷이 에게대립 유전자 를물려줄확률은 입니다. ( 상염색체유전에서, 우성표현형을나타내는개체가열성대립 유전자를자식에게물려줄확률이 라는것은암기하시는 게좋습니다.) 즉구하는확률은 Ⅰ에서 입니다. 같은방법으로집단 Ⅱ 에서의확률은계산하면 입니다. 문제의ㄷ보기처럼집단 Ⅰ 에서의확률에 배를하면 이므로집단 Ⅱ에서의확률과다르다는것을
4 ( 생명과학 Ⅱ) 5. [ 문제해석 ] 고난이도코돈번역문제입니다. 주어진염기서열니다.( ) 이전사주형가닥인지아닌지, 또어디가 5 말단인지를먼저찾 답 : 5 고문제를풀어야합니다. 1) 문제에주어진가닥이전사주형가닥인지판단해봅시다. 이가닥이전사주형가닥이아니라고가정하고개시코돈 (AUG, 주어진가닥에서는 ATG) 을찾아보면ᄂ쪽에서찾아보았을때하나가존재합니다. 하지만종결코돈이존재하지않으므로 4번째조건에위배됩니다. 따라서이가닥은전사주형가닥입니다. 2) ᄀ, ᄂ중무엇이 5 말단인지판단해봅시다. 먼저, ᄀ이 5 말단이라고가정하면오른쪽끝의 5 -CAT-3 이주형가닥의개시코드가됩니다. 여기서부터염기를해독하면, 아이소류신의코돈이나오지않으므로네번째조건에위배됩니다. 따라서ᄀ이 3 말단, ᄂ이 5 말단입니다. 3) a에해당하는부분을찾아봅시다. 먼저, 처음만들어진 RNA 의염기는다음과같습니다. ( 편의상 3개씩띄어서서술했습니다.) 5 -CUA AUG UUC CAU CGU GGG CAG UCC AUC UGA UUU AAG UAA G-3 이때무작정찾는것이아니라전략적으로접근하는것이시간절약과멘탈관리에도좋습니다. 주어진아미노산인히스티딘과류신중히스티딘이코돈의종류가적으므로 ( 히스티딘은 2개, 류신은 6개 ) 히스티딘을목표로하고찾는것이더욱빠릅니다. 히스티딘을암호화하는두코돈의첫번째, 두번째염기가 5 -CA-3 로같으므로 8개의염기를제거해서 5 -CA-3 이나오도록눈에불을켜고찾으시면됩니다. ( 힘드시겠지만... 되도록코돈표가익숙해지도록외워두시면아주좋습니다.) 밑줄친두곳에서히스티딘이보이는군요. 이제앞뒤에서류신의코돈이나오는지확인하고 a를찾으면 a는아래진한부분과같습니다. 5 -CUA AUG UUC CAU CGU GGG CAG UCC AUC UGA UUU AAG UAA G-3 [ 보기풀이 ] ㄱ. ᄀ이 3 말단, ᄂ이 5 말단입니다. ( ) ㄴ. a(5 -GUGGGCAG-3 ) 에서 입니다. a는주어진가닥에있는것이아님 (a는 DNA가아니라 RNA의일부입니다!) 을항상꼭유의해두셔야합니다! ( ) ㄷ. a를제거해서염기서열을해독하면, X의폴리펩타이드서열은메싸이오닌 -페닐알라닌 -히스티딘 -류신-히스티딘 -류신-아이소류신임을알수있습니다. 따라서ᄃ은히스티딘, ᄅ은류신입