예제로 배우는 생명과학

Part I
1. 생명 현상의 특성 / 11
2. 생물체를 구성하는 기본 물질 / 13
3. 세포의 구조와 기능, 생물의 구성 단계 / 19
4. 생명 과학의 탐구 방법 / 24
5. DNA, 유전자, 염색체 / 27
6. 세포 주기, 체세포 분열, 감수 분열 / 30
7. 멘델의 유전 법칙 / 34
8. 사람의 유전 / 38
9. 염색체 이상, 유전자 이상 / 41
10. 세포의 생명 활동과 에너지 / 44
11. 소화, 호흡, 순환, 배설 / 47
12. 자극의 전달(뉴런의 구조와 기능) / 52
13. 근수축의 원리 / 57
14. 신경계 / 59
15. 호르몬과 내분비계 / 62
16. 호르몬과 항상성 유지 / 66
17. 질병과 병원체 / 68
18. 인체의 방어 작용(면역계) / 71
19. 생물과 환경의 상호 관계 / 77
20. 개체군과 군집 / 80
21. 물질 순환과 에너지 흐름 / 84
22. 생물 다양성 / 88
정답 및 해설 / 89

Part II
1. 세포설, 세포의 연구 방법, 세포의 크기와 모양 / 145
2. 세포의 구조와 기능 / 147
3. 세포막을 통한 물질의 출입 / 153
4. 효소 / 157
5. 세포 호흡과 발효 / 162
6. 광합성 / 167
7. 유전 물질의 구조 / 172
8. DNA 복제 / 175
9. 유전자 발현 / 178
10. 유전자 발현의 조절 / 181
11. 생명 공학 기술 / 184
12. 생명의 기원 / 188
13. 생물의 진화 / 191
14. 생물의 분류와 진화 / 194
15. 생물의 다양성 / 197
16. 세균역, 고세균역, 진핵생물역 / 197
17. 변이와 자연선택 / 201
18. 유전자 풀과 유전자 빈도, 종 분화 / 203
정답 및 해설 / 207

Part I

생명 현상의 특성

01
그림은 식사 후, 혈액 내 인슐린의 농도를 나타낸 그래프이다. 이것과 가장 관련 있는 생명 현상의 특징은 무엇인가?
① 자극에 대한 반응
② 물질 대사
③ 항상성 유지
④ 환경에 대한 적응
⑤ 생식과 유전

02
다음 중 생명체의 항상성 유지에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?
① 생명체 내부와 외부의 환경 변화에 대한 반응이다.
② 체내 환경을 일정하게 유지하려는 노력이다.
③ 자극을 수용하는 기관(수용체)과 전달(신경계) 기관이 모두 필요하다.
④ 세포의 형태 변화가 일어나기 때문에 비교적 긴 시간이 걸린다.
⑤ 삼투압, pH, 전해질 농도, 혈당 조절 등이 대표적 예에 해당한다.

03
그림은 박테리오파지 바이러스의 한살이를 나타낸 것이다. 생명 현상의 특성 중에서 이와 가장 관련이 있는 것은?
① 발생과 생장
② 자극에 대한 반응
③ 항상성 유지
④ 유전과 생식
⑤ 적응과 진화

04
생명체가 나타내는 여러 현상 중에서 위의 그림과 같은 바이러스의 한살이에서 찾아 볼 수 없는 것은?
① 발생
② 유전 물질의 존재
③ 증식
④ 물질 대사
⑤ 물질 합성

05
위 그림에서 얻은 결론 중 옳지 않은 것은 무엇인가?
① 박테리오파지의 유전 물질은 DNA이다.
② 박테리오파지는 숙주 세포 내에서 물질 대사를 일으킨다.
③ 박테리오파지 DNA의 복제가 숙주 세포 내에서 일어난다.
④ 박테리오파지가 숙주 세포를 이용하여 증식한다.
⑤ 박테리오파지는 숙주 세포 내에서 분열법으로 증식한다.

06
위 그림은 항생제 내성균의 출현 과정을 모식적으로 나타낸 것이다. 이와 관련된 생명 현상 중 가장 적합한 것은?
① 발생
② 진화
③ 자극에 대한 반응
④ 물질 대사
⑤ 생장

07
원핵 세포와 진핵 세포는 모두 DNA를 가지고 있다. 다음의 생명 현상 중 이와 가장 관련이 깊은 것은 무엇인가?
① 유전
② 자극에 대한 반응
③ 항상성 유지
④ 동화 작용
⑤ 핵의 존재

08
생명체의 생존에 꼭 필요한 생명 활동이 아닌 것은?
① 영양분의 섭취
② 유기 호흡
③ 생식
④ 동화 작용
⑤ 이화 작용

09
그림은 생명체 내에서 일어나는 일련의 화학 반응을 나타낸 것이다. 반응들의 최종 산물인 D의 농도가 증가하면 D는 저해제로 작용해 반응 1을 억제한다. 이러한 현상을 되먹임 저해이라고 한다. 다음 중 되먹임 저해와 가장 관련 있는 생명 현상은 무엇인가?
① 생명체는 유전 물질로 DNA를 가지고 있다.
② 생명체는 동화 작용을 통해 물질 대사를 한다.
③ 생명체는 체내 환경을 정교하게 조절한다.
④ 생명체는 환경에 적응하여 형태를 변화시킨다.
⑤ 생명체는 조직과 기관이 있어 기능이 분화된다.

10
다음 보기에서 이화 작용(catabolism)과 관계 없는 것을 모두 고르시오.
보기
① 산화
② 물질 분해
③ 흡열 반응
④ 에너지생성
⑤ 광합성
⑥ 단백질합성

11
아래 보기의 예는 생명체의 여러 가지 특징을 나타낸 것이다. 이 중에서 나머지 생명 현상에 우선되어야 하며 다른 생명 현상이 일어나고 유지되는데 필수적인 것은 무엇인가?
보기
① 호흡
② 항상성 유지
③ 자극 반응
④ 생장
⑤ 생식
⑥ 물질 대사

12
세포 호흡(cellular respiration)에 대한 설명으로 옳은 것은?
① 동물 세포에서 주로 관찰되며 원핵 세포에서는 일어나지 않는다.
② 동물 세포에서 주로 관찰되며 식물 세포에서는 일어나지 않는다.
③ 영양분에 있는 에너지를 세포가 이용할 수 있는 형태로 바꾸는 것이다.
④ 이산화탄소를 사용하고 산소를 생성한다.
⑤ 동화 작용의 일부로서 물질 대사 과정이다.

13
단세포 생명체가 조직이나 기관을 형성하지 못함에도 불구하고 자연계에서 생존할 수 있는 이유는 다음 중 무엇인가?
① 물질 대사를 하기 때문이다.
② 종속 영양 생물이기 때문이다.
③ 독립 영양 생물이기 때문이다.
④ 무성 생식을 하기 때문이다.
⑤ 세포로 이루어져 있기 때문이다.

생물체를 구성하는 기본 물질

01
다음 설명에 대하여 옳은 것은 O, 틀린 것은 X로 표시하고, X의 경우 올바르게 고치시오.
1. 인체를 구성하는 원소 중 가장 많은 비율을 차지하는 것은 탄소이다. ( )
2. 물의 응집력은 물 분자 사이에 이온 결합이 존재하기 때문이다. ( )
3. 인체를 구성하는 유기 화합물 중, 단백질이 가장 많은 비율을 차지한다. ( )
4. 단백질, 핵산, 무기 염류 등을 유기 화합물이라고 한다. ( )
5. 단백질, 핵산, 다당류는 생물체의 대표적인 고분자 물질이다. ( )

02
물의 특성 중 하나인 응집력은 물 분자들 사이의 결합을 통해 이루어진다. 이 결합은 무엇인가?

03
이것은 단백질의 구성 단위이며 다양한 곁사슬 구조를 가진다. 이것은 무엇인가?

04
두 개의 아미노산을 서로 연결할 때, 1 분자의 물이 빠져나오면서 새로운 결합이 생성되는데 이를 결합이라고 한다.

05
생명체 내에서 생명 현상을 유지하기 위해 일어나는 모든 화학 반응을 무엇이라고 하는가?

06
이것은 단백질을 구성하는 여러 구조의 일부분으로서 a-나선 구조, b-병풍 구조 등이 있다. 이 구조를 무엇이라고 하는가?

07
단백질의 구성 원소는 탄소(C), 수소(H), 산소(O), 질소(N), 인(P) 등이다. (O, X)

08
세포 내 에너지 저장은 핵산이 가지는 여러 다양한 기능 중 하나이다. (O, X)

09
9-1그림은 DNA의 이중 나선 구조를 나타낸 것이다. 그림에서 (가)는 DNA 두 가닥을 묶을 수 있는 힘으로 염기와 염기 사이에 형성된다. 이것을 무엇이라고 하는가?
9-2그림에서 알파벳 A와 G는 둘 다 퓨린계 염기를, C와 T는 피리미딘계 염기를 의미한다. (O, X)

10
RNA는 보통 단일 가닥 구조이며 염기 사이에 수소 결합이 존재하지 않는다. (O, X)

11
이화 작용(catabolism)은 에너지를 사용해서 분자량이 큰 물질을 간단한 물질로 분해하는 반응을 일컫는다. (O, X)

12
이당류(disaccharides)는 2분자의 단당류가 결합할 때 1분자의 물이 빠지면서 새로이 결합을 형성하는데 이것을 결합이라고 한다.

13
그림은 DNA나 RNA와 같은 (을)를 만드는데 사용되는 구성 단위로 염기(A), 당(B), 인산기(P)를 가진다. 이 물질을 무엇이라고 하는가?

14
인체를 구성하는 유기물 중에서 물이 가장 큰 비중(약 70%)을 차지한다. (O, X)

15
다당류의 대표적인 예로서는 녹말, 셀룰로스, 갈락토스, 글리코젠 등이 있다. (O, X)

16
글리코젠(glycogen)은 동물의 저장 탄수화물이며 섬유소라고도 한다. (O, X)

17
다음 중 인체를 구성하는 원소 중 가장 적은 비율을 차지하고 있는 것은?
① 탄소
② 나트륨
③ 수소
④ 산소
⑤ 칼슘

18
그림은 인체를 구성하는 성분을 비율로 나타낸 것이다. A와 B에 대한 설명 중 옳은 것은?
① A는 유전 정보의 전달에 관여한다.
② B는 삼투압을 유지하고 pH를 조절한다.
③ A는 세포 내 화학 반응을 일으키는 주체이다.
④ B는 세포막 투과성의 조절 기능이 있다.
⑤ A와 B는 하나의 특정한 입체 구조를 가진다.

19
생물체에 존재하는 모든 유기물의 공통적인 특징을 다음 보기에서 올바르게 고른 것은?
보기
1. 탄소를 포함한다.
2. 질소를 포함한다.
3. 수소 결합을 가진다.
① 1
② 2
③ 1, 3
④ 2, 3
⑤ 1, 2, 3

20
단백질의 3차 구조를 결정하는 요인은 무엇인가?
① 펩타이드 결합의 개수
② 구성 아미노산의 배열 순서
③ 여러 개의 폴리펩타이드 결합
④ 필수 아미노산의 개수
⑤ 단백질과 유전자와의 상호작용

21
모든 아미노산에는 존재하나, 탄수화물에는 없는 원소는 다음 중 무엇인가?
① 황(S)
② 탄소(C)
③ 산소(O)
④ 수소(H)
⑤ 질소(N)

22
어떤 물질의 화학 구조가 그림과 같다고 할 때, 이 물질이 발견되지 않는 곳을 다음에서 모두 고르시오.
① 산화·환원 효소
② Na+-K+ 펌프
③ 글리코젠
④ 인슐린
⑤ 세포막
⑥ DNA

23
그림의 달걀 단백질에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?
① 단백질의 3차 구조가 파괴된다.
② 단백질은 열에 의해 변성된다.
③ 단백질은 기능을 잃는다.
④ 단백질의 입체 구조는 열에 의해 변한다.
⑤ 단백질의 아미노산 개수는 감소한다.

24
단백질과 아미노산에 대한 일반적인 내용으로 옳지 않은 것은?
① 단백질의 아미노산 배열 순서는 유전자가 결정한다.
② 단백질은 효소의 주성분으로 체내에서 화학 반응을 일으킨다.
③ 아미노산은 에너지원으로 쓰일 수 있다.
④ 아미노산의 구성 원소는 C, H, O, N, P 등이다.
⑤ 아미노산이 연결되면 펩타이드 결합을 만든다.

25
단백질에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?
① 단백질은 고분자이므로 물에 용해되지 않는다.
② 단백질은 척추 동물의 뼈나 근육의 구성 성분이다.
③ 단백질은 생물체에서 화학 반응을 촉매할 수 있다.
④ 단백질은 세포 내에서 분해되어 에너지를 발생시킨다.
⑤ 단백질의 기능은 입체 구조에서 비롯된다.

26
그림은 아미노산이 펩타이드 결합으로 연결된 것을 화학 구조로 나타낸 것이다. 몇 개의 아미노산이 서로 연결되어 있는가?
① 3개
② 4개
③ 5개
④ 6개
⑤ 7개

27
위 그림에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?
① 펩타이드 결합 개수는 아미노산 개수와 같다.
② 아미노산이 결합할 때 물 1분자가 빠져 나온다.
③ 아미노기와 카복시기를 가지고 있다.
④ 아미노산 배열을 단백질의 1차 구조라 한다.
⑤ 3개의 펩타이드 결합으로 구성되어 있다.

28
그림은 어떤 폴리펩타이드의 화학 구조를 나타낸 것이다. 이에 대한 설명으로 옳은 것은?
① 4개의 아미노산으로 구성되어 있다.
② 곁사슬의 화학구조는 동일하다.
③ 단백질의 2차 구조가 나타나 있다.
④ 4개의 펩타이드 결합이 존재한다.
⑤ 트라이펩타이드와 같은 화학 구조이다.

29
다음 중 폴리펩타이드(polypeptide)에 대한 일반적인 설명으로 옳은 것은?
① 아미노산 단위체들이 서로 연결된 형태이다.
② 여러 개의 단백질이 특정 기능을 수행하기 위해 모인 형태이다.
③ 뉴클레오타이드가 사슬 형태로 연결된 형태이다.
④ 포도당이 글리코사이드 결합으로 연결된 형태이다.
⑤ C, N, H, O, P 등의 구성 원소로 이루어져 있다.

30
다음은 헤모글로빈의 구조를 설명한 것이다. (가), (나)의 단백질 구조를 올바르게 짝지은 것은?
헤모글로빈은 (가)4개의 폴리펩타이드가 서로 비공유 결합으로 연결된 구조를 가지고 있으며, 각각의 폴리펩타이드는 (나)a-나선과 b-병풍 구조를 포함한다.
① 1차 구조-2차 구조
② 3차 구조-2차 구조
③ 3차 구조-4차 구조
④ 4차 구조-2차 구조
⑤ 2차 구조-3차 구조

31
단백질에서 발견되는 b-병풍 구조는 다음 중 어디에 속하는가?
① 1차 구조
② 2차 구조
③ 3차 구조
④ 4차 구조
⑤ 나선 구조

32
다음 중 단백질의 3차 구조(입체 구조)에 관한 예로서 가장 적절한 것은?
① 아미노산의 배열 순서
② 수소 결합에 의한 나선형 구조 형성
③ 단백질 합성 후, 사슬의 접힘
④ 여러 개의 폴리펩타이드의 집합
⑤ 뉴클레오타이드의 배열 순서

33
아미노산에는 존재하나 핵산에는 존재하지 않는 원소는 다음 중 무엇인가?
① 황(S)
② 탄소(C)
③ 산소(O)
④ 수소(H)
⑤ 질소(N)

34
피리미딘(pyrimidine)계 염기로만 짝지은 것은?
① 아데닌-티민
② 사이토신-구아닌
③ 구아닌-티민
④ 사이토신-티민
⑤ 아데닌-구아닌

35
보기에서 DNA를 구성하는 비율이 언제나 1인 것은?
보기
1. A/G
2. C/T
3. (A+C)/(G+T)
4. (A+G)/(C+T)
5. (A+T)/(G+C)
① 1
② 2, 3
③ 3, 4
④ 4, 5
⑤ 1, 2, 5

36
위 그림은 DNA 이중 사슬(가닥)의 일부 구조를 나타낸 것이다. 이에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?
① A는 아데닌 염기이다.
② (A+C)/(B+D)의 비율은 1이다.
③ D는 사이토신 염기이다.
④ A와 C는 퓨린 염기이다.
⑤ E는 디옥시리보스이다.

37
어떤 이중 나선 DNA의 아데닌(A) 구성 비율이 24%일 때, 퓨린계 염기의 전체 비율은 몇 %인가?

38
어떤 이중 나선 DNA의 아데닌(A) 구성 비율이 24%일 때, 구아닌(G)의 구성 비율은 얼마인가?

39
다음 중 DNA와 RNA의 차이점으로 옳지 않은 것은?
① 분자 구조
② 5탄당의 화학 구조
③ 구성 원소
④ 세포 내 역할(기능)
⑤ 구성 염기 종류

40
단일 가닥의 RNA에는 존재하나, 이중 가닥의 DNA에는 없는 구성 요소로 옳은 것은?
① 인산기
② 디옥시리보스
③ 사이토신
④ 우라실
⑤ 염기

41
다음 보기에서 다당류에 해당하는 것을 모두 고르시오.
보기
① 셀룰로스
② 포도당
③ 글리코젠
④ 과당
⑤ 엿당

42
다음 중 탄수화물의 예와 역할을 잘못 짝지은 것은?
① 포도당: 에너지원
② 글리코젠: 동물의 저장 탄수화물
③ 녹말: 식물의 저장 탄수화물
④ 셀룰로스: 식물 세포벽의 구성 성분
⑤ 엿당: 간 세포에서의 저장 에너지원

43
다음에서 탄수화물에 대한 일반적인 설명으로 잘못된 것은?
① 탄수화물은 세포의 구조를 담당해 세포를 지지하는 역할이 있다.
② 탄수화물은 에너지원으로 사용되며 1 g 당 단백질과 비슷한 열량을 낸다.
③ 탄수화물은 모두 탄소, 수소, 산소, 질소 등의 원소로 구성되어 있다.
④ 체내에서 여분의 탄수화물은 다당류로 전환되어 간, 근육 등에 저장된다.
⑤ 탄수화물 중 일부는 핵산의 구성 성분으로 쓰인다.