25년 1회차

배양 중인 암세포는 밀도 의존성 억제를 나타내지 않으므로, 이를 나타낸다는 설명이 옳지 않다.

정상 세포는 배양접시 바닥을 한 층으로 덮으면 분열을 멈추지만, 암세포는 이 억제를 잃어 여러 층으로 쌓이며 계속 분열한다.

• 부착 의존성 소실: 암세포는 고체 표면에 붙지 않아도 분열할 수 있다.
• 생장인자 자가 생산: 암세포는 외부 신호 없이도 스스로 생장인자를 만들거나 그 신호 경로가 늘 켜져 있다.
• 세포주기 조절 상실: 검문지점 조절이 망가져 무제한 분열하는 것이 암세포의 핵심 특징이다.

단량체는 탈수반응(축합)으로 중합체가 되고, 중합체는 가수분해되어 단량체로 나뉜다.

탈수반응은 단량체 사이에 공유결합을 만들며 물 분자 하나를 내놓고, 가수분해는 물 분자를 넣어 그 결합을 끊는 역반응이다.

• 수소결합: 분자 사이의 약한 인력으로, 단량체를 공유결합으로 잇는 중합 반응이 아니다.
• 전기분해: 전류로 물질을 분해하는 화학적 과정으로, 세포 내 거대분자 분해 방식이 아니다.

모유 생성을 촉진하는 호르몬은 뇌하수체 전엽에서 분비되는 프로락틴이다.

프로락틴은 젖샘의 젖 생성을 자극하며, 젖의 분출(사출)은 뇌하수체 후엽의 옥시토신이 담당한다.

• 멜라토닌: 송과샘에서 분비되어 일주기 리듬(수면)을 조절한다.
• 여포자극호르몬(FSH): 여포 발달과 정자 형성을 촉진한다.
• 황체형성호르몬(LH): 배란과 황체 형성, 정소의 테스토스테론 분비를 촉진한다.

세 유전자가 독립적으로 분리되므로 각 유전자의 확률을 곱하면 $\dfrac{1}{32}$이다.

Pp × pp 에서 Pp 확률 $\dfrac{1}{2}$
Yy × Yy 에서 yy 확률 $\dfrac{1}{4}$
Rr × Rr 에서 RR 확률 $\dfrac{1}{4}$

$\dfrac{1}{2} \times \dfrac{1}{4} \times \dfrac{1}{4} = \dfrac{1}{32}$ — 독립의 법칙에 따라 곱의 법칙을 적용한다.

염색체 수가 절반으로 줄어드는 단계는 제1정모세포에서 제2정모세포로 가는 감수 1분열이다.

감수 1분열에서 상동염색체가 분리되므로 2n에서 n으로 줄고, 감수 2분열에서는 염색분체만 나뉘어 n이 유지된다.

• 정원세포에서 제1정모세포: 체세포분열과 DNA 복제로 성장하는 과정이라 2n이 유지된다.
• 제2정모세포에서 정세포: 감수 2분열로 염색분체가 분리되며 염색체 수는 n 그대로다.
• 정세포에서 정자: 분열 없이 형태만 변하는 변태(정자완성) 과정이다.

RNA 뉴클레오타이드의 구성과 피리미딘의 고리 구조에 대한 설명(ㄴ, ㄷ)만 옳다.

RNA 뉴클레오타이드는 염기·리보오스·인산으로 이루어지며, 피리미딘(C, T, U)은 육각 고리 1개, 퓨린(A, G)은 육각·오각 고리 2개를 가진다.

• ㄱ(틀림): DNA의 상보적 결합은 아데닌–티민, 구아닌–시토신 사이에서 이루어진다.
• ㄴ(옳음): RNA의 5탄당은 리보오스로, DNA의 디옥시리보오스와 구별된다.
• ㄷ(옳음): 시토신·티민·우라실은 단일 육각 고리 구조다.

대립유전자 빈도를 바꾸는 요인은 돌연변이, 자연선택, 유전적 부동이다.

하디–바인베르크 평형은 무작위 교배를 조건 중 하나로 삼으므로, 무작위 교배는 빈도를 바꾸는 요인이 아니라 평형을 유지하는 조건이다.

• 돌연변이: 새로운 대립유전자를 만들어 빈도를 바꾼다.
• 자연선택: 생존·번식에 유리한 대립유전자의 빈도를 높인다.
• 유전적 부동: 작은 집단에서 우연에 의해 빈도가 무작위로 변한다.

내분비샘과 외분비샘을 모두 가진 기관은 이자이다.

이자의 랑게르한스섬은 인슐린·글루카곤을 혈액으로 분비하고(내분비), 샘꽈리 세포는 소화효소가 든 이자액을 이자관으로 내보낸다(외분비).

• 부신: 피질과 수질 모두 호르몬을 혈액으로 내보내는 내분비샘이다.
• 뇌하수체: 생장호르몬·항이뇨호르몬 등을 분비하는 내분비샘이다.
• 부갑상샘: 파라토르몬을 분비하는 내분비샘이다.

혈장 삼투압이 정상치보다 높아지면 ADH 분비가 늘어 신장의 물 재흡수가 증가하므로 오줌 생성량이 감소한다.

그래프에서 ADH 농도는 혈장 삼투압이 정상치를 넘으면 급격히 증가하고, 혈압이 정상치보다 낮아지면 증가한다. ADH는 집합관의 물 재흡수를 촉진하므로 ADH가 많을수록 오줌은 적고 진해진다.

• 땀을 많이 흘리는 경우: 체내 수분이 빠져 혈장 삼투압이 높아지므로 ADH 분비는 감소가 아니라 증가한다.
• 물을 많이 마시는 경우: 혈장 삼투압이 낮아져 ADH 분비가 줄어들므로 신장의 물 재흡수는 감소한다.
• 혈압이 정상치보다 낮아지는 경우: ADH 농도가 높아져 물 재흡수가 늘어나므로 오줌 생성량은 감소한다.

교감 신경과 부교감 신경 모두 신경절 이전 뉴런의 말단에서는 아세틸콜린이 분비되므로, (가)와 (나)의 신경절 이전 뉴런 신경전달 물질이 서로 다르다는 설명이 옳지 않다.

그림에서 (가)는 신경절 이전 뉴런이 길고 신경절 이후 뉴런이 짧으며 혈당량을 낮추는 호르몬 X 분비를 일으키므로 부교감 신경이고 X는 인슐린이다. (나)는 신경절 이전 뉴런이 짧고 이후 뉴런이 길며 혈당량을 높이는 호르몬 Y 분비를 일으키므로 교감 신경이고 Y는 글루카곤이다.

• (나)의 신경절 이전 뉴런 세포체가 척수 회백질에 있다는 설명: 교감 신경의 신경절 이전 뉴런은 흉수·요수 회백질(측각)에서 나오므로 옳다.
• 호르몬 X와 Y가 길항적으로 작용한다는 설명: 인슐린은 혈당량을 낮추고 글루카곤은 높이므로 옳다.
• 호르몬 Y가 이자의 알파($\alpha$) 세포에서 분비된다는 설명: 글루카곤은 이자섬의 알파 세포에서 분비되므로 옳다.

세 설명이 모두 옳다.

콩과식물 자체는 질소 분자를 직접 쓰지 못하고, 뿌리혹박테리아가 뿌리털을 통해 감염사로 침입한 뒤 세포 안에서 박테로이드로 분화해 질소를 고정한다.

• ㄱ: 식물은 $\mathrm{N_2}$를 직접 이용하지 못하고 암모늄 이온이나 질산 이온 형태로 흡수한다.
• ㄴ: 박테리아가 뿌리털에 부착하면 뿌리털이 말리며 감염사를 통해 피층으로 들어간다.
• ㄷ: 뿌리혹 세포 속 박테리아는 막에 싸인 박테로이드 형태로 질소고정효소를 작동시킨다.

적색광은 피토크롬을 활성형으로 바꾸어 상추 종자의 발아를 촉진한다.

적색광을 흡수한 $P_{r}$은 $P_{fr}$로 바뀌고, $P_{fr}$이 발아 관련 유전자 발현을 유도한다.

• 햇빛 노출 시 축적: 햇빛에는 적색광이 많아 $P_{r}$은 $P_{fr}$로 전환되므로 줄어든다.
• 어두운 곳에서의 전환: 암조건에서는 반대로 $P_{fr}$이 서서히 $P_{r}$로 되돌아간다.
• $P_{fr}$의 흡수광: $P_{fr}$은 적색광이 아니라 원적색광을 흡수해 $P_{r}$로 바뀐다.

옳지 않은 것은 개시 아미노산 비교로, 세균과 고세균이 서로 뒤바뀌어 있다.

세균은 포밀메싸이오닌으로 번역을 시작하고, 고세균은 진핵생물처럼 메싸이오닌으로 시작한다.

• 펩티도글리칸: 세균의 세포벽에는 있고 고세균에는 없다.
• 막성 세포소기관: 둘 다 원핵생물이라 없다.
• 스트렙토마이신·클로람페니콜: 세균의 리보솜을 겨냥하므로 세균 생장은 억제되지만 고세균은 억제되지 않는다.

트로포닌과 결합하는 것은 칼슘 이온이다.

근소포체에서 방출된 칼슘 이온이 트로포닌에 결합하면 트로포마이오신이 밀려나 액틴의 마이오신 결합 부위가 드러난다.

• 인산: ATP 가수분해 산물로 마이오신 머리에서 방출되며 파워 스트로크를 일으킬 뿐 트로포닌과 결합하지 않는다.
• ADP: 마이오신 머리에 결합해 있다가 파워 스트로크 뒤 떨어져 나가며 트로포닌과 결합하지 않는다.
• 나트륨 이온: 근섬유막의 탈분극(활동전위)에 관여하며 트로포닌에 결합하지 않는다.

사람은 유형 Ⅱ가 아니라 유형 Ⅰ 생존곡선을 나타내므로 이 설명이 옳지 않다.

사람은 어릴 때 사망률이 낮고 노년기에 사망률이 급증하며, 연령과 무관하게 사망률이 일정한 유형 Ⅱ는 일부 조류·설치류 등에서 나타난다.

• 환경수용력: 특정 환경이 지속적으로 부양할 수 있는 개체군의 최대 크기다.
• 지수형 생장: 자원 제약이 없는 이상적 환경에서 J자형으로 증가한다.
• 로지스트형 생장: 개체군이 환경수용력에 가까워질수록 생장률이 0에 접근해 S자형을 이룬다.

내막계에 속하지 않는 것은 중심체이다.

내막계는 핵막·소포체·골지체·리소좀·액포·세포막처럼 막으로 연결되거나 소낭으로 교류하는 소기관이며, 중심체는 막이 없는 미세소관 구조다.

• 골지체: 소포체에서 온 물질을 가공·분류하는 내막계 소기관이다.
• 소포체: 핵막과 연결되어 단백질·지질을 합성하는 내막계 소기관이다.
• 액포: 소포체·골지체에서 유래한 막성 소기관으로 내막계에 속한다.

$\mathrm{Na^{+}}$–$\mathrm{K^{+}}$ 펌프는 양이온을 한 개 더 내보내므로, 두 개를 더 내보낸다는 설명이 옳지 않다.

펌프는 ATP 1분자로 $\mathrm{Na^{+}}$ 3개를 밖으로, $\mathrm{K^{+}}$ 2개를 안으로 옮겨 순 양전하 1개를 내보내며 농도 기울기를 유지한다.

• 휴지전위의 극성: 세포 안이 밖에 비해 음전하를 띤다.
• 역치: 활동전위를 일으키는 데 필요한 탈분극 수준이다.
• 염화 이온 분포: $\mathrm{Cl^{-}}$는 세포 밖 농도가 안보다 높다.

도움 T세포는 CD8이 아니라 CD4로 MHC Ⅱ형 분자에 결합하므로 이 설명이 옳지 않다.

CD8은 세포독성 T세포의 보조 수용체로 MHC Ⅰ형 분자와 결합한다.

• 자연살생세포·톨유사 수용체: 둘 다 병원체를 비특이적으로 인식하는 선천성 면역 요소다.
• 항원제시세포: 수지상세포·대식세포·B세포가 MHC Ⅱ형으로 항원을 제시한다.
• B세포 활성화: 도움 T세포의 자극을 받은 B세포는 형질세포와 기억세포로 분화한다.

Alu 인자는 트랜스포존이 아니라 레트로트랜스포존(SINE)이며 단백질을 암호화하지 않으므로 이 설명이 옳지 않다.

Alu 인자는 약 300 bp의 짧은 반복 서열로, 자체 역전사효소가 없어 다른 레트로트랜스포존(LINE)의 효소를 빌려 전이한다.

• 전이인자의 종류: DNA 상태로 이동하는 트랜스포존과 RNA 중간체를 거치는 레트로트랜스포존이 있다.
• 트랜스포존의 전이 기작: 잘라 붙이기와 복사하여 붙이기 방식이 있다.
• 레트로트랜스포존의 전이: RNA를 주형으로 역전사효소가 상보적 DNA를 합성한 뒤 삽입한다.

자포동물(ㄱ)과 절지동물(ㄷ)에 대한 설명만 옳다.

자포동물은 이배엽성으로 입과 항문을 겸하는 구멍 하나만 있는 위수강을 갖고, 절지동물은 삼배엽성 선구동물로 개방순환계를 가진다.

• ㄴ(틀림): 환형동물은 몸이 고리 모양 마디로 나뉜 체절성 동물이다.
• ㄹ(틀림): 극피동물은 후구동물이지만 등쪽 신경삭이 없으며, 이는 척삭동물의 특징이다.