22년 1회차

정답은 다운 증후군이다. 상염색체인 제21염색체가 하나 더 있는 이상이므로 성별과 관계없이 나타난다.

나머지는 모두 성염색체 이상이어서 한쪽 성에서만 나타난다.

• 터너 증후군: X 염색체가 하나뿐인 XO 핵형으로 여성에게만 나타난다.
• 클라인펠터 증후군: XXY 핵형으로 Y 염색체가 있어 남성에게만 나타난다.
• 3X 염색체 증후군: XXX 핵형으로 Y 염색체가 없어 여성에게만 나타난다.

체세포분열은 (나) 전기 → (다) 중기 → (라) 후기 → (가) 말기 순서로 진행된다.

전기에 염색사가 응축하고 핵막·인이 사라지며, 중기에 적도판 배열, 후기에 염색분체 분리, 말기에 염색체가 다시 풀어지고 핵막이 형성된다.

• (나)－(다)－(가)－(라): 염색체가 풀어지는 것은 양극 이동이 끝난 말기의 현상이므로 (라)보다 앞설 수 없다.
• (다)－(가)－(라)－(나): 적도판 배열은 염색체 응축 이후의 중기이므로 첫 단계가 될 수 없다.
• (다)－(나)－(가)－(라): 중기로 시작하고, 말기 현상인 (가)가 후기 현상인 (라)보다 앞서 있다.

정답은 형질치환(character displacement)이다. 같은 지역에 사는 근연종이 자원 경쟁을 줄이는 방향으로 형질이 더 크게 분화하는 현상이다.

따로 사는(이소성) 개체군은 경쟁이 없어 형질이 비슷하지만, 함께 사는(동소성) 개체군은 경쟁으로 형질 차이가 커진다.

• 형질전환: 세균이 외부 DNA를 받아들여 형질이 바뀌는 현상이다.
• 형질도입: 바이러스(파지)가 세균 사이에 유전자를 옮기는 현상이다.
• 자연선택: 진화의 일반 기작으로, 동소성·이소성 개체군 간 형질 분화 차이를 특정하는 용어가 아니다.

옳지 않은 것은 NADH 두 분자가 생성된다는 설명이다. 아세틸 CoA 한 분자가 회로를 1회전하면 NADH는 세 분자, $\mathrm{FADH_2}$는 한 분자가 생성된다.

1회전 산물은 $\mathrm{CO_2}$ 2분자, NADH 3분자, $\mathrm{FADH_2}$ 1분자, ATP(또는 GTP) 1분자이다.

• 진핵세포에서 시트르산 회로는 미토콘드리아 기질에서 일어난다.
• 숙시닐 CoA가 숙신산으로 될 때 기질수준 인산화로 ATP(GTP)가 생성된다.
• 1회전당 탈탄산 반응이 두 번 일어나 $\mathrm{CO_2}$ 두 분자가 방출된다.

옳지 않은 것은 낙엽을 촉진한다는 설명이다. 옥신은 오히려 잎자루의 탈리층 형성을 억제해 낙엽을 지연시킨다.

가을의 낙엽은 옥신이 줄고 에틸렌(및 앱시스산)의 작용이 커지면서 일어난다.

• 정단에서 내려온 옥신이 곁눈 생장을 억제하는 것이 정단 우세이다.
• 빛의 반대쪽으로 옥신이 이동해 그쪽이 더 자라므로 굴광성이 나타난다.
• 옥신은 꺾꽂이한 줄기에서 부정근(뿌리) 형성을 촉진한다.

옳지 않은 것은 유사분열과 세포질분열이 겹치지 않는다는 설명이다. 세포질분열은 보통 후기 말~말기에 시작되어 유사분열과 시간상 겹친다.

세포주기는 간기($\mathrm{G_1}$→S→$\mathrm{G_2}$)와 분열기(M기)로 이루어진다.

• S기는 $\mathrm{G_1}$기와 $\mathrm{G_2}$기 사이에서 DNA를 복제하는 시기이다.
• 세포주기는 간기와 분열기로 구성된다.
• 간기가 세포주기의 대부분을 차지해 분열기보다 훨씬 길다.

옳은 것은 ㄱ, ㄷ이다. 벽세포는 염산의 성분인 $\mathrm{H^+}$와 $\mathrm{Cl^-}$를 분비하고, 위에서 음식물은 위액과 섞여 유미즙이 된다.

ㄴ과 ㄹ은 작용 방향이 거꾸로 서술되어 있다.

• ㄴ: 염산은 비활성형인 펩시노겐을 펩신으로 전환시킨다.
• ㄹ: 가스트린은 위액 분비를 촉진하는 호르몬이다.

옳지 않은 것은 난할 양식을 바꿔 쓴 설명이다. 선구동물은 나선형 난할, 후구동물은 방사형 난할을 한다.

선구동물은 원구가 입이 되고, 후구동물은 원구가 항문이 되며 입은 나중에 생긴다.

• 극피동물·반삭동물·척삭동물이 후구동물에 속한다.
• 선구동물은 일반적으로 원구에서 입이 발달한다.
• 후구동물은 원장 벽이 싹터 나와 체강을 만드는 장체강 형성을 한다.

중배엽에서 발생하는 기관계로만 묶인 것은 골격계와 근육계이다.

중배엽은 골격·근육·순환계·배설계·생식계 등을 만들고, 외배엽은 표피·신경계, 내배엽은 소화관 상피·호흡계 상피를 만든다.

• 골격계, 신경계: 신경계는 외배엽에서 기원한다.
• 신경계, 호흡계: 신경계는 외배엽, 호흡계 상피는 내배엽에서 기원한다.
• 근육계, 호흡계: 호흡계(폐·기관 상피)는 내배엽에서 기원한다.

옳은 것은 물 분자가 분해되어 산소를 발생한다는 설명이다. 광계 II에서 물이 광분해되어 전자를 공급하고 산소가 부산물로 나온다.

비순환적 전자 흐름은 광계 II → 광계 I 방향이며 ATP와 NADPH를 함께 만든다.

• 순환적 전자전달은 광계 I만 이용하므로 ATP만 생성하고 NADPH는 만들지 않는다.
• 비순환적 전자전달에서 전자는 광계 II에서 광계 I로 전달된다.
• 화학삼투 시 $\mathrm{H^+}$는 틸라코이드 공간에 축적되어 스트로마보다 농도가 높다.

프라이머는 왼쪽 끝 서열 그대로인 5'-ATGCTCGTAACTCTA-3'와, 오른쪽 끝의 역상보 서열인 5'-TGACTGTAAGTAGTC-3'이다.

프라이머는 주형 가닥에 역평행으로 결합하고 DNA 중합효소는 $5'\to 3'$ 방향으로만 연장하므로, 두 프라이머가 서로를 향해 연장되어야 한다.

오른쪽 끝 5'-GACTACTTACAGTCA-3'의 상보 서열은 3'-CTGATGAATGTCAGT-5'이고, 이를 5'→3'으로 쓰면 TGACTGTAAGTAGTC가 된다.

• ATGCTCGTAACTCTA와 GACTACTTACAGTCA 조합: 두 프라이머가 모두 위 가닥과 같은 서열이라 같은 주형에만 결합하므로 지수 증폭이 일어나지 않는다.
• TAGAGTTACGAGCAT와 GACTACTTACAGTCA 조합: 두 프라이머 모두 해당 구간 바깥쪽으로 연장된다.
• TAGAGTTACGAGCAT와 TGACTGTAAGTAGTC 조합: 두 프라이머가 모두 아래 가닥과 같은 서열이라 서로 마주 보며 연장되지 못한다.

올바른 표기는 Homo sapiens Linné이다. 속명과 종소명은 이탤릭체로 쓰고, 명명자는 정체로 덧붙인다.

이명법에서 속명은 대문자로 시작하고 종소명은 소문자로 시작한다.

• Homo Sapiens Linné: 이탤릭체가 아니고 종소명을 대문자로 시작했다.
• homo sapiens Linné: 속명을 소문자로 시작했다.
• Linné Homo sapiens: 명명자를 앞에 이탤릭으로 쓰고 학명을 정체로 썼다.

보먼주머니로 여과되지 않는 물질은 단백질이다. 혈장 단백질은 분자가 커서 사구체 여과막을 통과하지 못한다.

사구체에서는 혈구와 단백질을 제외한 저분자 물질이 혈압에 의해 여과된다.

• 물은 여과된 뒤 세뇨관에서 대부분 재흡수된다.
• 포도당은 여과되지만 건강한 사람은 세뇨관에서 전부 재흡수된다.
• 무기염류(이온)는 크기가 작아 자유롭게 여과된다.

옳지 않은 것은 A 자리가 폴리펩타이드 사슬을 단 tRNA를 잡는다는 설명이다. 그 역할은 P 자리가 하며, A 자리는 새 아미노산을 단 아미노아실 tRNA가 들어오는 자리이다.

tRNA는 A 자리 → P 자리 → E 자리 순으로 이동한다.

• 아미노산을 넘겨준 tRNA는 E 자리에서 리보솜을 떠난다.
• 리보솜에는 mRNA 결합자리와 A·P·E 세 개의 tRNA 결합자리가 있다.
• tRNA 안티코돈은 mRNA 코돈과 상보적으로 특이 결합한다.

옳지 않은 것은 포자가 감수분열로 포자체를 만든다는 설명이다. 포자는 반수체 세포로 체세포분열을 거쳐 배우체가 된다.

세대교번은 포자체(2n) → 감수분열 → 포자(n) → 배우체(n) → 배우자(n) → 수정 → 접합자(2n) 순환이다.

• 두 배우자의 수정으로 2배체 접합자가 형성된다.
• 배우체는 이미 반수체이므로 체세포분열로 배우자를 만든다.
• 다세포성 포자체(2n)와 다세포성 배우체(n) 시기가 모두 나타난다.

미세섬유와 관계없는 것은 수란관 섬모의 운동이다. 섬모는 미세소관(9+2 구조)과 다이닌의 작용으로 움직인다.

미세섬유(액틴 필라멘트)는 미오신과 상호작용해 수축·이동 운동을 일으킨다.

• 근육세포의 수축은 액틴과 미오신 필라멘트의 미끄러짐으로 일어난다.
• 아메바 운동은 액틴의 중합·탈중합으로 위족을 만들어 일어난다.
• 식물세포의 세포질 유동은 액틴-미오신 상호작용으로 일어난다.

옳은 것은 ㄴ, ㄷ이다. 에피네프린은 교감신경 작용과 같이 혈압과 호흡률을 높인다.

에피네프린은 투쟁-도피 반응을 일으켜 에너지 공급을 늘리는 방향으로 작용한다.

• ㄱ: 간의 글리코젠 분해를 촉진해 혈중 포도당을 증가시킨다.
• ㄹ: 세포의 대사율을 증가시킨다.

(가)는 많은, (나)는 낮아가 들어간다. 이산화탄소가 많은 조직에서는 pH가 낮아져 헤모글로빈이 산소를 더 잘 내놓는다(보어 효과).

조직에서 생긴 $\mathrm{CO_2}$가 물과 반응해 탄산이 되고 $\mathrm{H^+}$가 늘어 pH가 떨어진다.

• 적은·높아: 이산화탄소가 적은 폐에서는 pH가 높아 산소 친화도가 커지므로 산소가 결합한다.
• 적은·낮아: 이산화탄소가 적으면 pH는 낮아지지 않고 높아진다.
• 많은·높아: 이산화탄소가 많으면 $\mathrm{H^+}$가 늘어 pH는 높아지지 않고 낮아진다.

정상인 부모에게서 형질이 발현된 딸 A가 태어난 것이 반성유전이 아닌 증거이며, 정상인 딸 C가 어머니와 같은 이형접합(Aa)일 확률은 2/3이다.

정상 부모에게서 발현 자녀가 나왔으므로 형질 Z는 열성이다. X 연관 열성이라면 발현된 딸($X^{a}X^{a}$)은 아버지에게서 $X^{a}$를 받아야 하므로 아버지도 발현자여야 하는데, 아버지가 정상이므로 상염색체 열성 유전이다.

부모는 모두 Aa이고, 정상인 C는 AA : Aa = 1 : 2 중 하나이므로 어머니와 같은 Aa일 확률은 $\dfrac{2}{3}$이다.

• 발현된 아들 B는 상염색체 열성과 X 연관 열성(보인자 어머니) 모두로 설명되므로 반성유전을 배제하는 증거가 아니다.
• 1/2은 C가 정상이라는 조건을 고려하지 않고 Aa × Aa 자손 전체에서 Aa 비율을 구한 값이다.

자연선택의 예로 적절하지 않은 것은 쥐의 수가 우연히 줄어 흰색 쥐가 많아진 사례이다. 이는 적응도 차이가 아닌 우연에 의한 유전적 부동(병목 효과)이다.

자연선택은 환경에 유리한 형질을 가진 개체가 더 많이 살아남아 자손을 남기는 과정이다.

• 핀치새의 부리 분화는 먹이 환경에 따른 적응 방산의 대표 사례이다.
• 얇은 껍질의 도입종 열매를 먹는 집단의 부리가 짧아진 것은 먹이에 따른 방향성 선택이다.
• 살충제 저항성 바퀴벌레의 증가는 살충제라는 선택압에 의한 자연선택이다.