24년 1회차

잎이 가시로 변해 건조한 환경에 적합해진 선인장의 예가 적응과 진화에 해당한다.

적응과 진화는 생물이 오랜 세월에 걸쳐 서식 환경에 알맞은 형태·기능을 갖추게 되는 특성이다.

• 짚신벌레의 분열법 번식은 생식의 예이다.
• 개구리알이 올챙이를 거쳐 개구리가 되는 것은 발생의 예이다.
• 체온이 오르면 땀 분비로 정상 체온을 유지하는 것은 항상성의 예이다.

소화계(B)에서 흡수된 영양소 중 일부는 세포 호흡에 쓰여 에너지를 얻는 데 사용된다는 설명이 옳다.

폐·기관지가 속한 A는 호흡계, 위·소장이 속한 B는 소화계, 대뇌·연수가 속한 C는 신경계이다.

• 대장은 배설계가 아니라 소화계에 속한다.
• 폐·기관지가 속한 A는 소화계가 아니라 호흡계이다.
• 음식물을 분해해 영양소를 흡수하는 것은 신경계가 아니라 소화계의 기능이다.

빈칸에는 차례로 세포 → 조직 → 기관이 들어간다.

생물은 분자가 모여 구조적·기능적 기본 단위인 세포를 이루고, 비슷한 세포가 모여 조직, 여러 조직이 모여 일정한 기능을 하는 기관을 이룬 뒤 개체가 된다.

• 세포 다음에 세포 기관이 오는 배열은 틀리다. 세포 기관은 세포 안의 구조이므로 세포보다 하위 단계이다.
• 조직이 세포보다 먼저 오는 배열은 틀리다. 조직은 세포가 모여 이루어진다.
• 세포가 기관 뒤에 오는 배열은 틀리다. 세포는 분자 바로 다음 단계이다.

옳은 것은 대사성 질환의 원인(ㄱ)과 고혈압의 예(ㄴ)이다.

대사성 질환은 물질대사 이상으로 생기며 당뇨병·고혈압·고지혈증 등이 대표적이다.

• ㄱ은 옳다. 대사성 질환은 물질대사에 이상이 생겨 발생한다.
• ㄴ은 옳다. 고혈압은 대표적인 대사성 질환이다.
• ㄷ은 틀리다. 생명 유지에 필요한 최소한의 에너지양은 기초 대사량이며, 활동 대사량은 여러 활동에 추가로 소모되는 에너지양이다.

그림의 B는 DNA가 히스톤 단백질을 감은 뉴클레오솜 부분이므로, B가 DNA와 히스톤 단백질로 이루어져 있다는 설명이 옳다.

A는 염색체를 이루는 DNA 이중 나선이고, (가)와 (나)는 DNA 복제로 만들어져 동원체에 붙어 있는 염색 분체이다.

• A(DNA)의 기본 단위는 뉴클레오솜이 아니라 뉴클레오타이드이다.
• (가)와 (나)는 한 염색체의 두 염색 분체이며 상동 염색체 관계가 아니다.
• (가)와 (나)는 같은 DNA가 복제된 것이므로 둘 다 같은 부모에게서 물려받은 것이다.

클라인펠터 증후군은 성염색체 수 이상(XXY)이므로 상염색체는 정상이라는 설명이 옳다.

클라인펠터 증후군은 성염색체 비분리로 X 염색체를 하나 더 가진 남자에게 나타나며, 상염색체 수는 정상과 같다.

• 다운 증후군은 21번 상염색체가 3개인 이상이므로 남녀 모두에게 나타난다.
• 낫 모양 적혈구 빈혈증은 염색체 비분리가 아니라 헤모글로빈 유전자의 유전자 돌연변이로 발생한다.
• 고양이 울음 증후군은 전좌가 아니라 5번 염색체 일부의 결실로 발생한다.

(가)에는 상동 염색체가 접합한 2가 염색체가 적도판에 배열되어 있으므로, 2가 염색체가 (가)에서 관찰된다는 설명이 옳다.

(가)는 감수 1분열 중기, (나)는 상동 염색체가 따로 배열된 체세포 분열 중기이며 둘 다 핵상이 $2n=4$이다.

• (가)는 2가 염색체가 있으므로 감수 2분열이 아니라 감수 1분열 중기이다.
• (가)와 (나)는 모두 상동 염색체를 가진 $2n$ 세포로 핵상이 같다.
• (나)는 체세포 분열이므로 생식세포(정자·난자)를 만드는 과정이 아니다.

혼합 배양 (다)에서 B종이 감소하는 경쟁 배타가 나타났으므로, A종과 B종의 생태적 지위가 중복된다는 설명이 옳다.

단독 배양 (가)와 (나)는 모두 일정 개체 수에서 증가가 멈추는 S자형 생장 곡선으로, 환경 저항을 받은 결과이다.

• (가)에서 A종은 환경 수용력 근처에서 증가가 멈추므로 환경 저항을 받는다.
• (나)에서 B종은 J자형이 아니라 S자형 생장 곡선을 나타낸다.
• (다)는 한쪽이 이익, 다른 쪽이 무관한 편리 공생이 아니라 한 종이 밀려나는 경쟁이다.

티록신은 호르몬이므로, 티록신의 신호 전달을 신경 신호 전달의 예로 든 설명이 옳지 않다.

티록신은 갑상샘에서 분비되어 혈액을 따라 이동해 표적 세포에 작용하는 호르몬 신호 전달의 예이다.

• 호르몬은 내분비샘에서 혈액으로 분비되어 표적 세포에 신호를 전달하므로 옳다.
• 호르몬은 매우 적은 양으로도 생리 작용을 조절하므로 옳다.
• 신경에 의한 효과는 빠르고 일시적이며, 호르몬에 의한 효과는 느리지만 지속적이므로 옳다.

분극 상태에서 $\mathrm{Na^+}$은 세포 밖에 더 많으므로, 세포 안의 농도가 더 높다는 설명이 옳지 않다.

(가)는 자극 시 열리는 $\mathrm{Na^+}$ 통로, (나)는 $\mathrm{K^+}$을 내보내는 $\mathrm{K^+}$ 통로이며, Na-K 펌프는 농도 차를 유지한다.

• 역치 이상의 자극을 받으면 $\mathrm{Na^+}$이 (가)를 통해 세포 안으로 유입되어 탈분극이 일어난다.
• 재분극 때는 (나)를 통해 $\mathrm{K^+}$이 세포 밖으로 유출된다.
• Na-K 펌프는 농도 기울기를 거슬러 이온을 옮기는 능동 수송이므로 ATP를 사용한다.

근육이 수축하면 액틴 필라멘트가 마이오신 사이로 미끄러져 들어가므로, 액틴만 있는 (가)의 길이는 감소한다.

(가)가 $t_1$의 0.4에서 $t_2$의 0.6으로 늘었으므로 $t_2$는 이완된 상태이다.
X는 양쪽 (가)가 함께 변하므로 $2.6+2\times0.2=3.0\,\mu\mathrm{m}$이다.

• (나)(H대)는 이완될수록 길어지므로 $t_1$보다 $t_2$에서 더 길다.
• (다)는 2.8이 아니라 3.0이다.
• A대는 마이오신 필라멘트 길이와 같아 수축·이완에 관계없이 일정하다.

세포 호흡으로 생긴 기체 (나)는 이산화 탄소이므로, (나)가 폐를 통해 몸 밖으로 배출된다는 설명이 옳다.

포도당과 함께 미토콘드리아로 들어가는 (가)는 산소이고, 포도당이 물과 이산화 탄소로 분해되며 에너지가 방출된다.

• 큰 분자를 작은 분자로 분해하는 세포 호흡은 동화 작용이 아니라 이화 작용이다.
• (가)는 이산화 탄소가 아니라 산소이다.
• 방출된 에너지의 일부만 ATP에 저장되고 나머지는 열로 방출된다.

형질 세포가 만든 항체가 항원을 제거하는 것은 체액성 면역이므로, 항체에 의한 방어가 세포성 면역에 해당한다는 설명이 옳지 않다.

대식 세포가 제시한 항원을 인식해 증식을 촉진하는 (가)는 보조 T 림프구, 형질 세포로 분화하는 (나)는 B 림프구이다.

• 항체는 병원체 X의 항원에 특이적으로 결합한다.
• (가) 보조 T 림프구는 대식 세포 표면에 제시된 항원 조각을 인식한다.
• (나) B 림프구 중 일부는 기억 세포로 분화해 2차 면역 반응에 대비한다.

Ⅱ 구간에서 (나)와 같은 분열 중기 세포를 볼 수 있고, Ⅲ에서 생긴 딸세포의 핵상은 $2n=4$이므로 ㄴ, ㄷ이 옳다.

Ⅰ은 DNA가 복제되는 S기, Ⅱ는 DNA양이 2인 G2기~분열기, Ⅲ은 분열이 끝난 딸세포 시기이다. (나)는 상동 염색체 2쌍이 따로 배열된 체세포 분열 중기이다.

• ㄱ: Ⅰ에서는 DNA양만 2배가 되며, 염색 분체가 동원체로 붙어 있어 염색체 수는 변하지 않는다.
• ㄴ: 중기는 DNA양이 2배인 Ⅱ 구간에 속하므로 (나)를 관찰할 수 있다.
• ㄷ: 체세포 분열의 딸세포는 모세포와 같은 $2n=4$이다.

A는 혈당을 간의 글리코젠으로 저장시키는 인슐린이므로, 혈당량이 증가하면 A의 분비가 촉진된다는 설명이 옳다.

(가)는 이자로 ㉠ 세포는 인슐린을 내는 β세포, ㉡ 세포는 글루카곤(B)을 내는 α세포이다. (나)는 부신 속질로 에피네프린(C)을 분비한다.

• ㉠ 세포는 인슐린을 분비하므로 α세포가 아니라 β세포이다.
• 글루카곤은 (나) 부신 속질이 아니라 (가) 이자에서 분비된다.
• B(글루카곤)와 C(에피네프린)는 모두 글리코젠을 분해해 혈당을 높이므로 길항이 아니라 협동 작용이다.

(나)는 반응물보다 생성물의 에너지가 낮은 발열 반응이므로, 이화 작용인 B에서의 에너지 변화이다.

A는 작은 물질을 큰 물질로 합성하는 동화 작용, B는 큰 물질을 작은 물질로 분해하는 이화 작용이다.

• A는 합성 과정이므로 이화 작용이 아니라 동화 작용이다.
• 세포 호흡은 포도당을 분해하는 이화 작용이므로 B에 해당한다.
• 아미노산을 결합해 단백질을 합성하는 과정은 동화 작용인 A에 해당한다.

(나) 생태계 다양성이 높을수록 (다) 종 다양성도 높아질 수 있다는 설명이 옳다.

(가)는 같은 종 안의 털색 차이이므로 유전적 다양성, (나)는 여러 서식 환경이므로 생태계 다양성, (다)는 여러 종류의 생물이므로 종 다양성이다. 서식 환경이 다양하면 그곳에 사는 생물 종도 다양해질 수 있다.

• 유전적 다양성이 높은 개체군은 환경이 급변해도 살아남는 개체가 있을 가능성이 높으므로, 생존 가능성이 낮다는 설명은 틀리다.
• 종 다양성이 높으면 먹이 그물이 복잡해져 생태계가 오히려 안정해지므로 틀리다.
• 외래종은 토착종을 몰아내 종 다양성을 감소시키기도 하므로 항상 증가시킨다는 설명은 틀리다.

아버지와 어머니의 (가) 유전자형은 모두 이형 접합성(Aa)이라는 설명이 옳다.

(가)가 발현된 부모에게서 (가)가 발현되지 않은 자녀가 태어났으므로 (가)는 우성 형질이고, 부모는 열성 대립유전자 a를 하나씩 가진 Aa이다.

X 염색체 우성이라면 (가)가 발현된 아버지의 딸은 모두 (가)가 발현되어야 하는데, 자녀1(딸)은 발현되지 않았으므로 유전자는 상염색체에 있다.

• (가)는 열성이 아니라 우성 형질이다.
• (가)를 결정하는 유전자는 성염색체가 아니라 상염색체에 있다.
• Aa × Aa 에서 우성 표현형이 나올 확률은 $\dfrac{3}{4}$이므로, 동생에게서 (가)가 발현될 확률이 $\dfrac{1}{4}$이라는 설명은 틀리다.

(나) 음수림이 (가) 양수림보다 약한 빛에 더 잘 적응한 군집이라는 설명이 옳다.

관목림 다음에 오는 (가)는 양수림, 혼합림 다음 극상인 (나)는 음수림이다. 숲이 우거질수록 지표에 닿는 빛이 줄어 약한 빛에서도 자라는 음수가 우세해진다.

• 토양이 없는 용암 대지에서 시작하므로 2차 천이가 아니라 1차 건성 천이이다.
• (가)는 음수림이 아니라 양수림이다.
• 천이가 진행되어 숲이 우거질수록 지표면에 도달하는 빛의 세기는 감소한다.

소비자는 스스로 유기물을 만들지 못하므로 생산자가 합성한 유기물을 먹이로 이용한다.

그림의 (가)는 비생물적 요인이 생물에 영향을 주는 작용, (나)는 생물이 비생물적 요인에 영향을 주는 반작용이다.

• 낙엽이 쌓여 토양이 비옥해지는 것은 생물이 환경을 바꾼 것이므로 (가)가 아니라 (나)에 해당한다.
• 빛의 세기에 따라 잎의 두께가 달라지는 것은 환경이 생물에 영향을 준 것이므로 (나)가 아니라 (가)에 해당한다.
• 곰팡이는 사체·배설물의 유기물을 분해하는 분해자이다.