[9급 지방직 고졸경채 생물] 20년 1회차 기출문제 정답·해설 페이지

대장균과 박테리오파지는 모두 유전 물질로 핵산(DNA)을 갖는다.
대장균은 세균(원핵생물)이고, 박테리오파지는 세균에 감염하는 바이러스로 단백질 껍질 안에 DNA를 가진다. 바이러스는 숙주 세포 안에서만 증식할 수 있어 생물과 무생물의 중간적 존재로 본다.
세포 구조를 갖는다: 대장균만 해당하며, 파지는 세포 구조가 없다.
독립적으로 물질대사를 한다: 대장균만 해당하며, 파지는 효소계가 없어 숙주 세포의 효소를 이용한다.
비생물적 특성이 있다: 숙주 밖에서 결정처럼 존재하는 등 파지(바이러스)에만 해당한다.

흰동가리와 말미잘의 관계는 두 종이 모두 이익을 얻는 상리 공생이다.
흰동가리는 말미잘의 촉수에서 보호를 받고, 말미잘은 먹이 일부를 얻고 찌꺼기·병든 촉수를 제거받으므로 양쪽 모두 이익을 얻는다.
기생: 한쪽은 이익, 다른 쪽(숙주)은 손해를 보는 관계이다.
편리 공생: 한쪽만 이익이고 다른 쪽은 이익도 손해도 없는 관계이다.
포식과 피식: 한 종이 다른 종을 잡아먹는 관계로, 이 사례와 맞지 않는다.

그림에서 축삭을 여러 겹 감싼 A는 말이집, 말이집 사이에 축삭이 드러난 B는 랑비에 결절이므로 옳은 것은 ㄱ과 ㄴ이다.
말이집은 전기가 잘 통하지 않는 절연체 역할을 하여, 흥분이 랑비에 결절에서만 일어나는 도약전도가 가능해진다.
A가 절연체 역할을 한다는 설명: 말이집은 절연체이므로 옳다.
B가 랑비에 결절이라는 설명: 말이집이 없는 노출 부위이므로 옳다.
A가 있으면 흥분 이동 속도가 느리다는 설명: 도약전도 때문에 말이집 신경이 민말이집 신경보다 더 빠르므로 틀리다.

(나)는 빛 에너지를 흡수해 포도당을 만드는 광합성이므로, 빛 에너지가 화학 에너지로 전환된다는 설명이 옳다.
(가)는 포도당과 ㉠을 이용해 물과 ㉡을 만들며 에너지를 방출하는 세포 호흡이므로 ㉠은 $\mathrm{O_2}$, ㉡은 $\mathrm{CO_2}$이다.
㉠이 $\mathrm{CO_2}$라는 설명: 세포 호흡에 쓰이는 ㉠은 $\mathrm{O_2}$이므로 틀리다.
포도당의 에너지가 모두 ATP에 저장된다는 설명: 일부만 ATP에 저장되고 나머지는 열에너지로 방출되므로 틀리다.
(나)가 미토콘드리아에서 일어난다는 설명: 광합성은 엽록체에서 일어나므로 틀리다.

21번 염색체 3개 중 2개가 어머니에게서 왔으므로, 비분리가 일어난 난자(21번 염색체 2개)와 정상 정자가 수정되어 재석이가 태어났다.
핵형에서 21번 염색체가 3개이고 성염색체가 XY이므로 재석이는 다운증후군(47, XY, +21) 남자이다.
터너증후군이라는 설명: 터너증후군은 X 염색체가 1개뿐인 여자(45, X)이므로 틀리다.
남자에게만 나타난다는 설명: 다운증후군은 상염색체 수 이상이라 남녀 모두에게 나타나므로 틀리다.
핵형 분석으로 혈액형을 알 수 있다는 설명: 핵형 분석은 염색체의 수와 모양만 보여 주며 유전자(혈액형)는 알 수 없으므로 틀리다.

두 시험관의 차이는 파인애플즙을 넣었는지 여부뿐이므로 조작 변인은 파인애플즙의 첨가 여부이다.
파인애플즙을 넣은 시험관 Ⅰ이 실험군, 증류수를 넣은 시험관 Ⅱ가 대조군이며, 조작 변인 외의 조건(온도 등)은 같게 유지해야 한다.
시험관 Ⅰ은 대조군이다: 가설의 요인(파인애플즙)을 처리했으므로 실험군이다.
㉠을 25 °C보다 낮게 설정한다: 온도는 통제 변인이므로 시험관 Ⅱ와 같은 25 °C로 맞춰야 한다.
시험관 Ⅰ에서 아미노산이 더 많이 검출되면 가설을 기각한다: 단백질이 분해되었다는 뜻이므로 가설이 지지된다.

A는 (나)가 더 이상 늘지 않는 최대 개체 수인 환경 수용력이고, (나)가 S자형인 것은 환경 저항 때문이므로 옳은 것은 ㄱ과 ㄷ이다.
(가)는 환경 저항 없이 개체 수가 계속 늘어나는 J자형 이론적 생장 곡선, (나)는 먹이·공간 부족 등 환경 저항으로 증가가 멈추는 실제 생장 곡선이다.
A가 환경 수용력이라는 설명: 실제 곡선이 수렴하는 한계 개체 수이므로 옳다.
(가)가 실제 생장 곡선이라는 설명: (가)는 J자형 이론적 생장 곡선이므로 틀리다.
(나)가 S자형인 이유가 환경 저항이라는 설명: 개체 수가 늘수록 환경 저항이 커져 증가가 둔해지므로 옳다.

(나)는 영양소를 흡수하는 소화계이며, 항이뇨 호르몬(ADH)은 뇌하수체 후엽에서 분비되므로 (나)에서 ADH가 분비된다는 설명이 옳지 않다.
그림에서 $\mathrm{O_2}$를 받고 $\mathrm{CO_2}$를 내보내는 (가)는 호흡계, 모든 기관계와 조직 세포를 연결하는 (다)는 순환계, 노폐물을 내보내는 (라)는 배설계이다.
폐가 (가)에 속한다는 설명: 폐는 호흡계 기관이므로 옳다.
인슐린이 (다)를 통해 운반된다는 설명: 호르몬은 혈액(순환계)을 따라 표적 세포로 운반되므로 옳다.
(다)에서 (라)로 이동하는 물질에 요소가 있다는 설명: 간에서 만든 요소는 혈액을 통해 콩팥(배설계)으로 운반되므로 옳다.

체세포 1개당 상염색체 수/성염색체 수는 ㉠이 1, ㉡이 3이므로 ㉡이 ㉠의 3배이다. 따라서 2배라는 설명이 옳지 않다.
㉠($2n=4$)은 상염색체 2개와 XX, ㉡($2n=8$)은 상염색체 6개와 XX를 가진다.
$\dfrac{2}{2}=1, \quad \dfrac{6}{2}=3$
(나)가 ㉡의 생식 세포라는 설명: (나)에는 모양과 크기가 서로 다른 염색체 4개만 있어 $n=4$이므로 $2n=8$인 ㉡의 생식 세포이다.
㉠의 생식 세포 1개의 상염색체 수가 1이라는 설명: ㉠의 생식 세포($n=2$)는 상염색체 1개와 X 1개를 가지므로 옳다.
㉡의 감수 1분열 중기 2가 염색체 수가 4라는 설명: 상동 염색체 4쌍이 접합하므로 2가 염색체 4개로 옳다.

형질 A는 열성이므로 형질 A가 우성이라는 설명이 옳지 않다.
정상인 개체 1과 형질 A인 개체 2가 모두 동형 접합인데 자녀가 모두 정상이므로, 형질 A가 우성이라면 자녀가 모두 형질 A여야 해서 모순이다. 또 열성 형질이 X 염색체에 있다면 형질 A 어머니(개체 2)의 아들은 반드시 형질 A여야 하지만 아들이 정상이므로 상염색체 유전이다.
대립유전자가 상염색체에 있다는 설명: 위와 같이 반성 유전이 배제되므로 옳다.
개체 3이 열성 대립유전자를 갖는다는 설명: 형질 A(열성 동형) 어머니에게서 열성 대립유전자를 반드시 받으므로 옳다.
개체 4의 부모가 낳을 세 번째 아이가 형질 A일 확률이 $\dfrac{1}{2}$이라는 설명: 정상 아버지가 형질 A 자녀를 두었으므로 이형 접합이고, 이형 접합 × 열성 동형 접합에서 형질 A일 확률은 $\dfrac{1}{2}$이므로 옳다.

B림프구에 의한 체액성 면역은 특정 항원에만 작용하는 특이적 방어 작용이다.
B림프구가 형질 세포로 분화해 특정 항원에 결합하는 항체를 만들므로 특이적 면역이다. 반면 비특이적 방어는 병원체 종류를 가리지 않고 작용한다.
백혈구의 식균 작용: 대식세포·호중구가 병원체를 종류에 관계없이 삼켜 분해하는 비특이적 방어이다.
상처 부위의 염증 반응: 히스타민 분비로 혈관이 확장되고 백혈구가 모여드는 비특이적 방어이다.
라이소자임의 항균 작용: 눈물·침 속 효소가 세균의 세포벽을 분해하는 비특이적 방어이다.

티록신이 과다 분비되면 시상하부와 뇌하수체 전엽의 활동이 억제되어 TSH 분비가 억제된다.
티록신은 시상하부(TRH) → 뇌하수체 전엽(TSH) → 갑상샘 순으로 분비가 촉진되고, 분비된 티록신이 앞 단계를 억제하는 음성 피드백으로 농도가 일정하게 유지된다.
TRH가 티록신 분비를 억제한다는 설명: TRH는 TSH 분비를 촉진해 결국 티록신 분비를 촉진하므로 틀리다.
갑상샘을 제거하면 티록신 농도가 증가한다는 설명: 티록신을 만드는 기관이 없어지므로 농도가 감소해 틀리다.
티록신 분비가 양성 피드백으로 조절된다는 설명: 최종 산물이 앞 단계를 억제하는 음성 피드백이므로 틀리다.

두 사례는 생물이 환경에 맞게 형태·기능을 갖추어 살아가는 적응과 진화에 해당한다.
눈신토끼의 털색 변화(보호색)와 뱀의 아래턱 구조는 모두 생존에 유리한 형질로 환경에 적응한 결과이다.
생식과 유전: 자손을 만들고 형질을 물려주는 특성으로, 이 사례와 맞지 않는다.
발생과 생장: 수정란이 개체로 되고 몸이 커지는 특성이다.
항상성 유지: 체온·혈당처럼 체내 환경을 일정하게 유지하는 특성이다.

철수는 O형, 영희는 B형이다.
철수의 혈구(가)는 철수·영희 어느 혈장에도 응집하지 않으므로 응집원이 없는 O형이며, O형 혈장(㉠)에는 응집소 α와 β가 모두 있다.
영희의 혈구(나)는 철수 혈장에 응집하므로 응집원을 가진다. B형에게 수혈할 수 있는 혈액형은 B형과 O형뿐인데 응집원이 있으므로 영희는 B형이다.
철수가 A형인 경우: 영희 혈장(B형, 응집소 α)에 철수 혈구가 응집해야 하지만 응집하지 않았으므로 맞지 않는다.
영희가 O형인 경우: O형 혈구에는 응집원이 없어 철수 혈장에 응집할 수 없으므로 맞지 않는다.

(가) 쪽 부위는 이미 재분극 중이고 (나) 쪽은 아직 휴지 상태이므로 흥분은 (가) → (나) 방향으로 전도되었다.
㉠은 막전위가 다시 안쪽 (-)로 돌아온 부위에서 세포 밖으로 나가므로 $K^{+}$, ㉡은 안쪽이 (+)로 바뀐 탈분극 부위에서 세포 안으로 들어오므로 $Na^{+}$이다.
㉠이 $Na^{+}$이라는 설명: 세포 밖으로 유출되는 ㉠은 $K^{+}$이므로 틀리다.
㉡의 농도가 세포 안이 더 높다는 설명: $Na^{+}$은 세포 밖 농도가 더 높아 안으로 확산하므로 틀리다.
이온 통로를 통한 확산에 ATP가 소모된다는 설명: 농도 기울기를 따른 확산은 에너지가 들지 않으므로 틀리다.

㉡은 ADP와 인산이 결합해 ATP가 합성되는 과정으로, 에너지를 흡수하며 그 에너지는 세포 호흡 같은 이화 작용에서 공급된다. 따라서 ㉡에서 방출된 에너지가 이화 작용에 이용된다는 설명이 옳지 않다.
반대로 ㉠은 ATP가 ADP와 인산으로 분해되면서 에너지를 방출하는 과정이다.
㉠이 골격근 수축에 이용된다는 설명: ATP 분해로 방출된 에너지는 근육 수축 등 생명 활동에 쓰이므로 옳다.
물질 X가 아데닌, 물질 Y가 리보스라는 설명: ATP는 아데닌 + 리보스 + 인산 3개로 구성되므로 옳다.
결합 A가 고에너지 인산 결합이라는 설명: 인산과 인산 사이의 결합으로 분해될 때 많은 에너지가 방출되므로 고에너지 인산 결합이 옳다.

옳은 설명은 종 다양성이 높을수록 생태계가 안정하다는 것과 유전적 다양성이 높은 종의 생존율이 높다는 것이다.
(가)는 종 다양성, (나)는 생태계 다양성, (다)는 유전적 다양성이다.
ㄱ(옳음): 종 다양성이 높으면 먹이 그물이 복잡해져 한 종이 사라져도 대체 경로가 있어 생태계가 안정적으로 유지된다.
ㄴ(옳지 않음): 생태계 다양성이 증가하면 다양한 서식 환경이 생겨 종 다양성은 대체로 증가한다.
ㄷ(옳음): 유전적 다양성이 높은 종은 환경 변화나 감염병에 견디는 개체가 있을 가능성이 커 멸종 위험이 낮다.

B는 낫모양 적혈구 빈혈증이다.
유전병은 낫모양 적혈구 빈혈증만, 항생제 치료는 세균성인 콜레라만, 전염은 콜레라·홍역 두 질병이 해당한다. 두 질병이 가진 ㉡이 전염성이고, ㉡과 ㉢을 모두 가진 A가 콜레라, ㉢이 항생제 치료이다.
남은 C는 홍역이며, ㉠만 가진 B가 낫모양 적혈구 빈혈증이고 ㉠은 유전병이다.
A는 홍역이다: A는 콜레라이다.
㉡은 항생제로 치료할 수 있다는 특징이다: ㉡은 다른 사람에게 전염될 수 있다는 특징이다.
C는 콜레라이다: C는 바이러스성 질병인 홍역이다.

과정 Ⅱ는 질산 이온($\mathrm{NO_3}$⁻)이 (나)에 흡수되어 단백질 등 유기 질소 화합물이 되는 질소 동화 작용이다.
그림에서 암모늄 이온과 질산 이온을 흡수하는 (나)는 생산자, (나)를 먹는 (가)는 소비자, 둘의 사체·배설물을 암모늄 이온으로 바꾸는 (다)는 분해자이다. 과정 Ⅰ은 질산화 작용, 과정 Ⅲ은 탈질산화 작용이다.
버섯이 (가)에 해당한다는 설명: 버섯은 분해자이므로 (다)에 해당해 틀리다.
탈질산화 세균이 과정 Ⅰ에 관여한다는 설명: 암모늄 이온을 질산 이온으로 바꾸는 과정 Ⅰ은 질산화 세균이 담당하므로 틀리다.
과정 Ⅲ이 식물에 의해 일어난다는 설명: 질산 이온을 대기 중 질소로 돌려보내는 것은 탈질산화 세균이므로 틀리다.

㉠은 전기이며, 전기에 핵막이 사라지고 염색체가 응축되어 나타난다.
그림의 분열기(M)는 $\mathrm{G_2}$기 쪽부터 ㉠ → 중기 → ㉡ → 말기 순서로 진행되므로 ㉠은 전기, ㉡은 후기이다.
㉡에 상동 염색체가 분리된다는 설명: 체세포 분열 후기에는 염색 분체가 분리되며, 상동 염색체 분리는 감수 1분열의 특징이므로 틀리다.
S기에 염색체가 관찰된다는 설명: 간기인 S기에는 DNA가 풀린 염색사 상태로 복제되므로 틀리다.
DNA 양이 $\mathrm{G_1}$기가 $\mathrm{G_2}$기보다 많다는 설명: S기에 DNA가 복제되므로 $\mathrm{G_2}$기가 $\mathrm{G_1}$기의 2배이어서 틀리다.