18년 1회차

혈당을 낮추는 A는 인슐린이며, 이자의 β 세포에서 분비된다.

이자에서 분비되어 혈당을 높이는 B는 글루카곤, 부신 속질에서 분비되어 혈당을 높이는 C는 에피네프린이다.

• 글루카곤이 늘면 글리코젠이 포도당으로 분해되므로, 포도당이 글리코젠으로 합성된다는 설명은 틀리다.
• 에피네프린은 혈당을 높이므로 분비량이 낮으면 혈당이 증가하지 않는다.
• 글루카곤과 에피네프린은 모두 혈당을 높이는 협동 작용을 하므로 길항 관계가 아니다.

옳은 것은 ㄴ, ㄷ이다. (가)는 체세포 분열 중기, (나)는 감수 1분열 중기 세포이다.

(가)는 상동 염색체가 짝을 짓지 않고 4개가 각각 적도면에 늘어서 있고, (나)는 상동 염색체가 접합한 2가 염색체가 적도면에 배열되어 있다. 두 세포 모두 아직 상동 염색체가 분리되기 전이므로 핵상은 2n으로 같다.

• ㄱ: 상동 염색체 쌍을 이루지 않았으므로 (가)는 감수 1분열이 아니라 체세포 분열 중기이다.
• ㄹ: 체세포 분열은 생장·재생 때 일어나며, 생식 세포 형성 시 일어나는 것은 감수 분열이다.

ㄱ은 발생과 생장, ㄴ은 자극에 대한 반응의 예이다.

애벌레·번데기를 거쳐 성체가 되는 변태는 개체의 발생 과정이고, 파리가 닿는 자극에 잎이 접히는 것은 자극에 대한 반응이다.

• 적응과 진화 / 생식과 유전: 변태는 한 개체의 발생이고, 잎이 접히는 것은 자손에게 형질을 물려주는 현상이 아니다.
• 생식과 유전 / 자극에 대한 반응: 나비의 변태는 자손을 만드는 생식이 아니라 개체의 발생이다.
• 발생과 생장 / 항상성 유지: 잎이 접히는 것은 체내 환경을 일정하게 유지하는 작용이 아니라 외부 자극에 대한 반응이다.

유전병 유전자가 우성이므로 아이에게 유전병 A가 나타날 확률은 $\dfrac{1}{2}$이다.

남성은 이형 접합(Bb), 정상 여성은 열성 동형 접합(bb)이다.
자손 = Bb : bb = 1 : 1
유전병(Bb)이 나타날 확률 = $\dfrac{1}{2}$

• 확률 0: 아버지가 유전자 B를 가지고 있으므로 유전병 자손이 나올 수 있다.
• 확률 $\dfrac{1}{4}$: 이형 접합끼리 교배(Bb × Bb)했을 때 열성 동형 접합이 나올 확률과 혼동한 값이다.
• 확률 1: 아버지가 우성 동형 접합(BB)일 때의 값이다.

이 실험은 푸른곰팡이가 포도상 구균의 증식을 억제함을 보인 것으로, 상리 공생 관계를 규명한 것이 아니다.

상리 공생은 두 종이 모두 이익을 얻는 관계인데, 이 실험에서 포도상 구균은 증식이 억제되어 손해를 본다.

• ㄴ에서 ‘증식을 억제할 것이다’라는 잠정적인 답을 세웠으므로 가설 설정 단계가 맞다.
• 관찰 → 가설 설정 → 실험 → 결과 확인의 순서로 진행했으므로 연역적 탐구 방법이 맞다.
• 푸른곰팡이를 넣은 접시가 실험군, 넣지 않은 접시가 대조군이므로 둘 다 설정되어 있다.

㉠은 히스타민, ㉡은 확장, ㉢은 대식 세포이다.

비만 세포가 분비한 히스타민이 모세 혈관을 확장하고 투과성을 높이면, 백혈구와 대식 세포가 혈관 밖으로 나와 식균 작용을 한다.

• 아세틸콜린 / 수축 / 형질 세포: 아세틸콜린은 신경 전달 물질이며, 염증 반응에서 모세 혈관은 수축이 아니라 확장된다.
• 히스타민 / 확장 / 형질 세포: 형질 세포는 항체를 분비하는 세포로, 식균 작용을 하지 않는다.
• 아세틸콜린 / 수축 / 대식 세포: 히스타민 대신 아세틸콜린을, 확장 대신 수축을 넣은 조합이다.

암모니아를 요소로 바꾸는 기관은 간이며, 간은 소화계에 포함된다.

폐로만 나가는 A는 이산화탄소, 폐·피부·콩팥으로 모두 나가는 B는 물, 암모니아로부터 만들어져 피부와 콩팥으로 나가는 C는 요소이다.

• 생명체 구성 성분 중 가장 많은 것은 물(B)이며, 이산화탄소(A)가 아니다.
• B는 물이므로 이산화탄소라는 설명은 틀리다.
• 질소를 포함하는 것은 요소뿐이고, 이산화탄소와 물에는 질소가 없다.

㉡과 ㉢을 섞어도 응집 반응은 일어나지 않는다. AB형의 혈장에는 응집소가 없기 때문이다.

원심 분리하면 위층은 혈장, 아래층은 적혈구이다. B형인 (가)의 ㉠ 혈장에는 응집소 α, ㉡ 적혈구에는 응집원 B가 있고, AB형인 (나)의 ㉢ 혈장에는 응집소가 없으며, ㉣ 적혈구에는 응집원 A와 B가 있다.

• B형 혈장인 ㉠에는 응집소 α가 있다는 설명은 옳다.
• ㉠의 응집소 α가 ㉣의 응집원 A와 만나므로 응집 반응이 일어난다는 설명은 옳다.
• AB형 혈장인 ㉢에 응집소가 없다는 설명은 옳다.

간뇌는 자율 신경의 중추로서 체온·혈당·삼투압 조절 등 항상성 유지에 관여한다.

간뇌의 시상 하부가 자율 신경과 내분비계를 함께 조절한다.

• 심장 박동·호흡 운동·소화 운동의 중추는 중뇌가 아니라 연수이다. 중뇌는 안구 운동과 동공 반사의 중추이다.
• 대뇌는 수의 운동을 조절하지만, 몸의 평형 유지는 소뇌의 기능이다.
• 식물인간은 대뇌 기능이 손상되었지만 연수 등 뇌줄기의 기능은 남아 있어 스스로 호흡할 수 있다. 연수 기능까지 정지된 상태는 뇌사이다.

(나)는 연합 뉴런이며, 뇌와 척수 같은 중추 신경계에 존재한다.

신경 세포체가 축삭 중간 옆에 붙은 (다)는 감각 뉴런, 가운데의 (나)는 연합 뉴런, 신경 세포체에서 긴 말이집 축삭이 뻗은 (가)는 운동 뉴런이다. 따라서 흥분은 (다) → (나) → (가) 순으로 전달된다.

• 흥분은 감각 뉴런에서 시작하므로 (가) → (나) → (다) 순서는 거꾸로이다.
• 감각 뉴런의 가지돌기는 감각기에 분포하며, 반응기(근육)에 분포하는 것은 운동 뉴런의 축삭 말단이다.
• A는 운동 뉴런의 축삭이고, 흥분은 시냅스에서 축삭 말단 → 다음 뉴런 방향으로만 전달되므로 (나)에서는 활동 전위가 발생하지 않는다.

추울 때 일어나는 조절 작용은 무의식적인 몸 떨기와 에피네프린 분비이다.

추위에는 열 발산을 줄이고 열 발생을 늘리는 방향으로 조절된다.

• 피부 모세 혈관이 이완되면 열 발산이 늘어나므로, 추울 때는 반대로 수축한다.
• 무의식적인 몸 떨기는 골격근의 수축으로 열을 발생시킨다.
• 부신 속질에서 분비된 에피네프린은 물질대사를 촉진해 열 발생량을 늘린다.

(나)는 단백질이 아미노산으로 분해되는 과정이며, 아미노산이 세포 호흡에 쓰이면 암모니아 같은 질소노폐물이 생긴다.

같은 단위체가 이어진 (가)는 녹말 → 포도당, 여러 종류의 단위체가 이어진 (나)는 단백질 → 아미노산, 머리와 꼬리 구조의 (다)는 중성 지방 → 지방산과 모노글리세리드의 분해이다.

• 녹말의 분해 산물인 포도당은 융털의 모세혈관으로 흡수되며, 암죽관으로 흡수되는 것은 지방 분해 산물이다.
• 1 g당 에너지가 가장 많은 영양소는 단백질이 아니라 지방이다.
• 지방의 분해 산물은 융털의 암죽관으로 흡수되어 림프관을 따라 이동하며, 모세혈관으로 흡수되는 것이 아니다.

생태적으로 가치가 있는 지역에 안식년 등을 두어 보호하는 것이 생물 다양성 보전에 적절하다.

훼손된 생태계가 스스로 회복할 시간을 주어 서식지와 그 안의 종을 함께 보전할 수 있다.

• 경제적 가치가 있는 종만 보전하면 생태계를 이루는 다른 종들이 사라질 수 있다. 모든 종이 생태계에서 역할을 하므로 함께 보전해야 한다.
• 서식지를 작은 단위로 개발하면 서식지 단편화가 일어나 생물 다양성이 감소한다.
• 새로 도입한 외래종은 천적이 없어 토착종을 몰아내고 생태계를 교란할 수 있다.

(다)는 세균이 일으키는 결핵으로, 항생제로 치료하지만 항생제 내성균이 생길 수 있다.

감염성이 아닌 (가)는 혈우병, 병원체가 세포 구조를 갖지 않는 (나)는 바이러스가 일으키는 독감, 세포 구조를 가진 병원체에 의한 (다)는 결핵이다.

• 혈우병은 유전자 이상으로 나타나는 유전병이며, 생활 방식이나 환경 때문에 발병하는 것이 아니다.
• 독감 바이러스는 스스로 물질대사를 하지 못하고 숙주 세포 안에서만 증식한다.
• 혈우병은 병원체에 의한 질병이 아니므로 세 질병 모두 병원체 때문이라는 설명은 틀리다.

(가)는 생산자이며, 광합성으로 태양의 빛에너지를 유기물의 화학 에너지로 전환한다.

그림에서 물질은 무기환경과 생물 사이를 순환하지만, 에너지는 각 단계에서 열로 빠져나가며 한쪽 방향으로만 흐른다.

• 각 영양 단계에서 에너지 일부가 열로 방출되므로 상위 단계로 갈수록 이동하는 에너지양은 줄어든다.
• 일반적으로 상위 영양 단계로 갈수록 에너지 효율이 높아지므로, 1차 소비자가 2차 소비자보다 효율이 높다는 설명은 틀리다.
• 물질은 생태계 안에서 순환하고, 한쪽으로만 흐르는 것은 에너지뿐이다.

아버지는 A′를 갖지 않으므로 누나는 아버지로부터 A를 받았다.

남성인 아버지의 DNA 상대량이 A 1, A′ 0이므로 이 유전자는 X 염색체에 있고, 아버지의 X 염색체에는 A만 있다. 누나(AA′)는 아버지에게서 A를, 어머니에게서 A′를 받았다.

• 남성인 아버지와 상수의 대립 유전자 상대량 합이 1이므로 유전자는 X 염색체상에 존재한다.
• A와 A′를 모두 가진 어머니와 누나가 정상이므로 유전병 유전자 A′는 정상 유전자 A에 대해 열성이다.
• 아들은 X 염색체를 어머니에게서만 받으므로 상수의 A′는 어머니로부터 왔다.

지의류가 개척자이고 음수림의 극상에 이른 천이이므로 ㄱ과 ㄷ이 옳다.

지의류에서 시작해 초본 → 관목 → 양수림 → 혼합림 → 음수림으로 진행되는 것은 토양이 없는 맨땅에서 시작하는 건성 1차 천이이다.

• 맨땅에 처음 들어와 토양을 만드는 개척자는 지의류가 맞다.
• 호수나 늪지에서 시작하는 천이는 습성 천이이며, 지의류로 시작하는 이 과정은 2차 천이가 아니라 1차 천이이다. 2차 천이는 산불 등으로 토양이 남은 곳에서 초본부터 시작한다.
• 최종 단계인 음수림은 안정된 군집을 이룬 극상이다.

(나)는 포도당과 과당이 결합해 이당류를 만드는 동화 작용이므로 에너지를 필요로 한다.

(가)와 (나)는 모두 단위체가 결합하면서 물이 빠져나오는 탈수 축합 반응이다. (가)에서는 펩타이드 결합, (나)에서는 글리코시드 결합이 만들어진다.

• 단백질을 구성하는 아미노산은 20가지이므로 4가지라는 설명은 틀리다.
• (가)는 물이 첨가되는 가수 분해가 아니라 물이 빠져나오는 반응이다.
• 당과 당 사이의 결합은 글리코시드 결합이며, 펩타이드 결합은 아미노산 사이에 생긴다.

(가)는 살충제 저항성 유전자를 가지고 있고 (나)는 그렇지 않으므로, 두 개체의 유전적 구성은 서로 다르다.

살충제를 뿌리자 저항성 유전자를 가진 개체만 살아남아 번식했으며, 이는 같은 종 안의 변이에 대해 자연 선택이 작용한 결과이다.

• (가)와 (나)는 한 개체군의 구성원이므로 같은 종이다.
• 저항성 유전자를 가진 (가)가 살충제 환경에서 생존에 더 유리하다.
• 살충제 살포는 저항성 개체만 남기는 선택 압력으로 작용했다.

C는 중심립이며, 동물 세포가 분열할 때 방추사 형성에 관여한다.

그림에서 A는 내막이 주름진 미토콘드리아, B는 소포체에 붙은 작은 알갱이인 리보솜, C는 원통 두 개가 직각으로 놓인 중심립, D는 납작한 주머니가 겹친 골지체이다.

• 미토콘드리아는 세포 호흡 장소이며, 단백질 합성은 리보솜에서 일어난다.
• 리보솜은 단백질 합성 장소이며, 세포 호흡이 일어나는 곳이 아니다.
• 골지체는 단백질을 가공·포장해 분비하며, ATP 생성은 미토콘드리아가 담당한다.