2014학년도 부산대학교 수시모집 수학‧과학우수자 전형

수 학 사 고 력 평 가 문 제 지 (생명과학)

감독관확인

□

지원학과(학부)

수험번호

성명

【유의사항】

1. 시험시간은 수학과 과학 선택과목 시간을 합하여 100분입니다.

2. 답안은 답안지의 해당 문항 번호에 흑색이나 청색 볼펜으로 작성하시오.

3. 문항 번호를 기술하고, 답을 작성하시오.

4. 학교명, 성명 등 자신의 신상에 관련된 사항을 답안에는 드러내지 마시오.

5. 답안 연습은 연습지를 활용하시오.

6. 답안지, 연습지 및 문제지에 필요한 인적사항을 기입하였는지 확인하시오.

【제시문】

(가) 생물이 지니는 고유한 특징을 형질이라 하고, 형질이 부모로부터 자손에게 전달되는 현상을 유전이라 한다. 사람의 유전 현상 중 대표적인 것이 ABO식 혈액형 유전이다. ABO식 혈액형 유전에 관여하는 대립유전자의 종류는 A, B, O이며, 이 중 2개가 짝을 이루어 혈액형의 표현형을 결정한다.

(나) 우리 몸에서 면역 반응의 결과로 생성되는 항체는 그 항체를 만들게 하는 항원과 결합하여 항원-항체 반응을 통해 항원의 기능을 약화시키거나 무력화시킨다. 항체의 결합에 의해 무력화된 항원은 주로 백혈구의 식균작용에 의해 제거되며, 때로는 이 제거 과정에서 또 다른 면역작용을 유발하기도 한다.

항원-항체 반응을 이용하는 예가 ABO식 혈액형의 판정이다. 사람의 적혈구 표면에는 항원으로 작용하는 응집원 A와 B가 있고, 혈장에는 응집원에 대해 항체로 작용하는 응집소 α와 β가 있는데, 한 예로 A형인 사람은 응집원 A와 응집소 β를 가지게 된다. 현재 각 혈액형의 응집원에 대응할 수 있는 항 혈청이 제조되어 상업적으로 판매되고 있으므로 이 항 혈청을 이용하여 항원-항체 반응을 통해 혈액형을 판정할 수 있다.

(다) 생태계에서 생산자는 무기물을 받아들여 탄수화물, 단백질, 지질, 핵산과 같은 고분자 유기물을 합성하고 이 유기물은 먹이 사슬을 따라 이동한다. 그리고 생물을 구성하는 물질은 생물이 죽으면 분해자에 의해 분해되어 결국 무기 환경으로 되돌아간다. 이처럼 생태계에서 생물은 무기 환경과 끊임없이 물질을 주고받기 때문에 생물과 무기 환경 사이에서는 물, 탄소, 질소, 인과 같은 물질의 순환이 이루어진다. 대기를 구성하는 요소들 중 질소는 약 78%를 차지한다. 그러나 대기 중의 질소(N2)는 매우 안정된 물질로 쉽게 다른 물질과 화학 반응을 일으키지 않으므로 동․식물은 이를 직접 이용하지 못한다. 따라서 동물과 식물은 생육을 위하여 물질의 합성에 필수적으로 요구되는 질소성분을 획득하는 나름의 방법을 가지고 있다.

(라) 세포막은 세포 전체를 둘러싸고 있어서 세포의 형태를 유지하고 세포 안팎의 물질 출입을 조절한다. 세포막은 두 층의 인지질로 이루어져 있고, 인지질 층에 단백질이 모자이크 모양으로 파묻혀 있거나 관통하고 있다. 이 단백질 중 일부는 물질대사를 위해 세포 내부 혹은 외부로 물질을 통과시키는 수송 단백질이며, 이를 통해 세포막은 특정 물질을 선택적으로 받아들이거나 내보낼 수 있다. 세포막을 통한 물질 이동의 효율성은 세포 안과 밖에 있는 물질의 농도 차이, 막단백질의 도움 여부, 에너지의 이용 여부에 따라 결정된다.

(뒷면에 계속)

【문항 1】다음은 영희 집안의 ABO식 혈액형 가계도를 나타낸 것이다. 제시문 (가)와 (나) 및 가계도를 참고하여 물음에 답하시오.

1-1. 영희를 제외한 가족 구성원(1~10) 중 ABO식 혈액형 유전자형을 정확히 알 수 없는 사람의 번호와 그 사람의 예측 가능한 ABO식 혈액형 유전자형을 모두 쓰시오(단, 돌연변이는 고려하지 않는다). (3점)

1-2. 다음은 영희의 실제 혈액형을 알아보기 위해 실시한 혈액형 판정 실험 결과이다. 이를 통해 알 수 있는 영희의 ABO식 혈액형과 Rh식 혈액형을 쓰고, 그렇게 판단한 이유를 서술하시오. (3점)

< 혈액형 판정 실험 >

① 홈 받침 유리판 위에 항 A 혈청, 항 B 혈청, 항 Rh 혈청을 각각 한 방울씩 떨어뜨린다.

② 그 위에 영희의 혈액을 각각 한 방울씩 떨어뜨리고 잘 섞어 준 다음 응집여부를 관찰하였다.

1-3. 부산에서 살고 있는 영희와 아버지(6번)가 강원도 설악산에 여행을 가는 도중 교통사고를 당해 가까운 지역의 병원 응급실로 두 사람이 이송되었다. 영희는 부상이 미약했으나 아버지는 출혈로 인해 수혈이 필요하였는데, 불행히도 그 병원에서 보관 중인 수혈용 혈액에는 영희 아버지의 혈액형과 같은 혈액형을 가진 혈액이 없었다. 해결 방안으로 즉석에서 영희의 혈액을 채취하여 바로 아버지께 수혈하기로 결정하였다. 여러분의 입장에서 그 결정이 옳은 것인지 아니면 옳지 않은 것인지를 제시하고, 그 이유를 설명하시오. (5점)

【문항 2】그림은 세 화분 A～C에 성분과 질량이 같은 토양을 담은 후, A는 그대로 두고 B에는 콩을, C에는 씨감자를 심은 것을, 그래프는 일정 기간이 지난 후(콩깍지가 생기고 토양 속에 감자가 생긴 시점), 화분 A～C의 토양과 B와 C의 식물체에 존재하는 상대 질소량을 나타낸 것이다. 제시문 (다)를 근거로 물음에 답하시오(단, 화분 A～C의 제시된 조건 이외의 모든 생육 조건은 동일하며, 별도의 비료나 영양분을 주지 않았다).

(다음 장에 계속)

2-1. 화분 C 보다 화분 B에 토양 및 식물체에 존재하는 상대 질소량이 많은 이유를 질소의 순환 과정에 근거하여 설명하시오. (6점)

2-2. 유기농법의 한 방법으로 감자를 재배할 때 감자의 수확을 늘리기 위하여 콩을 같이 키우는 혼작법을 이용하기도 하는데, 그 이유를 위 실험 결과를 근거로 설명하시오. (4점)

2-3. *식충 식물인 끈끈이주걱은 햇빛이 잘 드는 산성 습지에서 잘 자란다. 산성 습지에서는 pH가 낮아서 분해자가 살 수 없으므로 유기물의 분해가 잘 이루어지지 않는다. 만약, 끈끈이주걱이 곤충을 잡아먹지 않았을 때 결핍될 수 있는 원소 성분이 무엇인지 이 식물이 자라는 생태환경을 근거로 설명하고, 이 원소가 결핍될 경우 합성되지 않는 고분자 유기물은 무엇인지 모두 쓰시오. (5점)

*식충 식물: “끈끈이주걱”과 같은 곤충을 잡아먹는 식물을 지칭

【문항 3】그래프 (Ⅰ)의 ㉠과 ㉡은 폐포에서 모세혈관으로의 산소의 이동과 세포막을 통한 포도당의 이동 속도를 순서 없이 나타낸 것이고, 그림 (Ⅱ)는 물질 A의 세포막을 통한 이동을 모식도로 나타낸 것이다. 제시문 (라)를 참고하여 물음에 답하시오.

3-1. (Ⅰ)에서 ㉠과 ㉡은 산소와 포도당 중 어떤 물질의 이동 속도를 나타낸 그래프인지 각각 쓰고, 그 이유를 서술하시오. (3점)

3-2. (Ⅰ)의 ㉠에 수직선으로 표시된 농도 이상에서 물질의 이동 속도가 더 이상 증가하지 않는 이유를 설명하시오. (4점)

3-3. 세포 호흡은 유기물을 분해하여 에너지를 생성하는 반응으로 세포질과 미토콘드리아에서 일어난다. 세포 내에서 산소 공급과 세포 호흡을 통한 ATP 합성의 연관 관계를 기술하고, 산소 공급을 중단할 경우 (Ⅱ)에 제시된 물질 A의 이동 속도는 어떻게 달라질 수 있는지 설명하시오. (7점)

* 주의사항 : 문제지, 연습지, 답안지에 필요한 인적사항을 기입하였는지 확인하시오.