[2025] 9월 모의고사 통합과학_21~25번 풀이

 

21. 식물 세포의 구조와 기능

21. 그림은 식물 세포의 구조를 나타낸 것이다. A ~ C는 각각 핵, 엽록체, 라이보솜 중 하나이다. 이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

동물 세포와 다른 식물 세포의 특징적인 소기관 구조를 묻는 문항입니다. A는 동전 모양의 구조물이 쌓여 있는 엽록체입니다. B는 소포체 표면이나 세포질에 흩어져 있는 작은 알갱이 모양의 라이보솜입니다. C는 세포 내에서 가장 크고 뚜렷하게 관찰되는 둥근 구조인 핵입니다.

 

ㄱ. A에서 포도당이 분해되어 에너지가 생성된다.

→ X(엽록체(A)는 빛에너지를 흡수하여 물과 이산화 탄소를 재료로 포도당을 합성(광합성)하는 소기관입니다. 포도당을 분해해 생명 활동에 필요한 에너지를 생성하는 곳은 미토콘드리아입니다)

 

ㄴ. B는 동물 세포에도 있다.

→ O(라이보솜(B)은 유전 정보에 따라 아미노산을 연결하여 단백질을 합성하는 기관으로 식물 세포와 동물 세포 모두에 공통으로 존재합니다)

 

ㄷ. C에는 유전 물질이 들어 있다.

→ O(핵(C)의 내부에는 DNA와 같은 유전 물질이 들어 있어 세포의 구조와 기능을 결정하고 생명 활동을 통제합니다)

 

정답은 ④입니다.

 

💡 세포를 구성하는 주요 소기관(핵 엽록체 미토콘드리아 라이보솜 등)의 시각적 형태와 각각의 고유한 기능을 올바르게 짝지어 암기하는 것이 가장 중요합니다.

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22. 세포 내 유전 정보의 흐름

22. 그림은 세포 내 유전 정보의 흐름을, 표는 유전 정보에 의해 지정되는 아미노산을 모형으로 나타낸 것이다. Ⅰ과 Ⅱ는 하나의 DNA를 구성하는 각 가닥이며, ㉠과 ㉡은 각각 3개의 염기로 구성되어 있다. 이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 돌연변이는 고려하지 않는다.)

DNA의 유전 정보가 RNA를 거쳐 단백질로 합성되는 정보의 흐름을 묻고 있습니다. DNA의 특정 가닥을 주형으로 삼아 상보적인 염기 결합(A-UG-CC-GT-A)을 통해 RNA가 전사됩니다. RNA의 첫 번째 코돈이 UCG이므로 이와 상보적으로 결합했던 원본 주형 DNA 가닥은 AGC 서열을 가진 가닥 Ⅰ임을 알 수 있습니다. 아미노산 2는 ●입니다. 표에서 ●를 암호화하는 유전 부호는 GUC입니다. 즉 RNA의 두 번째 코돈은 GUC이며 이를 전사한 주형 DNA Ⅰ의 ㉠ 부분은 상보적인 CAG가 됩니다. DNA Ⅰ의 세 번째 서열이 CGC이므로 전사된 RNA의 세 번째 코돈 ㉡은 상보적인 GCG가 됩니다. 표에서 GCG는 아미노산 ⬟를 암호화합니다.

 

ㄱ. RNA 합성에 사용된 DNA 가닥은 Ⅰ이다.

→ O(RNA의 첫 염기 서열(UCG)이 DNA 가닥 Ⅰ의 서열(AGC)과 완벽하게 상보적 결합을 이루므로 가닥 Ⅰ이 주형으로 사용되었습니다)

 

ㄴ. ㉠과 ㉡에서 구아닌(G)의 개수는 서로 같다.

→ X(앞선 분석에 따라 ㉠은 CAG이므로 구아닌(G)이 1개이고 ㉡은 GCG이므로 구아닌(G)이 2개입니다)

 

ㄷ. ⓐ는 ⬟이다.

→ O(RNA의 세 번째 코돈 ㉡이 GCG로 밝혀졌으므로 주어진 표에 따라 지정되는 세 번째 아미노산 ⓐ는 ⬟ 모양이 됩니다)

 

정답은 ③입니다.

 

💡 DNA 이중 나선 중 어떤 가닥이 RNA 합성에 사용되었는지 상보적 결합 원리를 통해 알아내고 3개의 염기로 이루어진 코돈이 지정하는 아미노산의 종류를 표에서 논리적으로 퍼즐 맞추듯 찾아내는 응용력이 핵심입니다.

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23. 지질 시대 기온 변화

23. 그림 (가)는 지질 시대의 지구 평균 기온 변화를, (나)는 삼엽충 화석을 나타낸 것이다. 이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

이 문항은 지질 시대별 평균 기온 변화를 나타낸 그래프와 대표적인 화석을 통해 각 시대의 기후 및 생물학적 특징을 묻고 있습니다. 자료 (가)의 그래프를 보면 중생대는 평균 기온이 가장 높았으며 빙하기가 없이 전반적으로 온난했습니다. 반면 신생대 말기에는 기온이 급격히 오르내리는 톱니 형태를 보입니다. (나)는 얕고 따뜻한 바다에 살았던 고생대의 대표적인 표준 화석인 삼엽충입니다.

 

ㄱ. (나)의 생물은 고생대에 번성하였다.

→ O(그림 (나)의 화석은 삼엽충이며 삼엽충은 고생대 전 기간에 걸쳐 바다에서 크게 번성했던 해양 생물입니다)

 

ㄴ. 지구 평균 기온이 가장 낮은 지질 시대는 중생대이다.

→ X(가) 그래프에서 중생대 구간의 지구 평균 기온은 다른 지질 시대보다 훨씬 높게 형성되어 있습니다. 중생대는 빙하기가 전혀 없이 매우 따뜻했던 시대였습니다)

 

ㄷ. 신생대 말기에는 빙하기와 간빙기가 반복되었다.

→ O(그래프의 신생대 말기 부분을 보면 평균 기온이 크게 떨어졌다가 다시 오르는 양상이 여러 번 반복해서 나타납니다. 이는 기온이 낮은 빙하기와 상대적으로 따뜻한 간빙기가 주기적으로 반복되었음을 의미합니다)

 

정답은 ④입니다.

 

💡 그래프에 나타난 지질 시대별 평균 기온의 상대적 차이를 파악하여 중생대의 온난한 기후와 신생대 말기의 빙하기 반복 특징을 시각적으로 읽어내는 능력이 중요합니다 더불어 삼엽충이 고생대를 대표하는 표준 화석임을 명확히 암기해야 합니다.

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24. 생물 다양성 보전

24. 다음은 온라인 수업에서 생물 다양성과 보전에 대하여 선생님과 학생들이 나눈 대화 내용이다. 제시한 내용이 옳은 학생만을 있는 대로 고른 것은?

이 문항은 온라인 수업 상황을 통해 생물 다양성의 세 가지 하위 개념과 서식 환경 파괴로 인한 다양성 감소 그리고 이를 보전해야 하는 근본적인 이유를 묻고 있습니다.

 

학생 A: 생물 다양성에는 유전적 다양성, 종 다양성, 생태계 다양성이 있습니다.

→ O(생물 다양성은 단지 생물종의 수가 많은 것(종 다양성)만을 뜻하지 않으며 같은 종 내의 유전자 차이(유전적 다양성)와 생물이 살아가는 서식지의 다양한 정도(생태계 다양성)를 모두 포함하는 포괄적 개념이입니다)

 

학생 B: 최근 인간 활동에 의한 기후 변화, 서식지 파괴 등으로 인해 생물 다양성이 감소하고 있습니다.

→ O(인간의 무분별한 개발과 환경 오염으로 인한 기후 변화 및 서식지 파괴 등은 현재 생물 다양성을 급격하게 감소시키고 있는 가장 심각하고 주된 원인입니다)

 

학생 C: 생물 다양성 보전은 생태계를 안정적으로 유지하기 위해 필요합니다.

→ O(생물 다양성이 높게 유지될수록 생태계 내의 먹이 그물이 복잡하게 얽히게 되어 급격한 환경 변화나 전염병이 발생하더라도 생태계가 쉽게 무너지지 않고 안정적으로 유지될 수 있습니다)

 

정답은 ⑤입니다.

 

💡 생물 다양성을 구성하는 세 가지 요소를 정확히 이해하고 인류의 활동이 생물 다양성 감소에 미치는 영향을 파악하여 건강한 지구 환경을 위해 생태계 보전이 필수적이라는 가치를 올바르게 인식해야 합니다.

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25. 자연선택 과정

25. 다음은 자연선택 과정에 대한 모의실험이다. 이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

이 문항은 배경색과 바둑돌의 색을 달리하는 모의실험을 통해 찰스 다윈이 제안한 자연선택에 의한 진화 원리를 묻고 있습니다. 실험에서 배경이 되는 종이의 색은 생물이 서식하는 자연환경을 의미하고 흰색과 검은색 바둑돌은 동일한 개체군 내에 존재하는 다양한 변이(형질)를 의미합니다. 포식자 역할을 하는 학생들은 눈에 잘 띄는 색상의 바둑돌을 먼저 집어내게 됩니다.

 

ㄱ. 흰색 종이 위에서 시행 회차가 증가할수록 검은색 바둑돌의 ‘남은 개수’는 감소한다.

→ O(실험 결과 표를 확인해 보면 흰색 종이 환경에서 검은색 바둑돌은 20개에서 시작하여 시행을 거듭할수록 14개 8개 4개로 뚜렷하게 감소하는 추세를 보입니다)

 

ㄴ. (마)는 환경의 변화를 의미한다.

→ O((마) 단계에서 바닥의 흰색 종이를 검은색 종이로 바꾸는 것은 생물들이 살아가는 서식지의 자연환경이 완전히 다르게 변했음을 시뮬레이션 상에서 구현한 것입니다)

 

ㄷ. 환경에 적합한 형질을 가진 개체가 더 많이 살아남는다는 것을 알 수 있다.

→ O(배경 종이와 같은 색을 띤 바둑돌이 포식자의 눈에 덜 띄어 생존율이 높아지고 다음 세대에 더 많이 남겨진다는 결과를 보여줍니다. 이는 주어진 환경에 유리한 형질을 가진 개체가 자연의 선택을 받아 살아남는다는 적자생존의 자연선택 원리를 명확히 증명합니다)

정답은 ⑤입니다.

 

💡 서식 환경에 적응하기 유리한 변이를 가진 개체가 생존 경쟁에서 살아남아 자손을 남기고 이러한 자연선택이 누적되어 생물의 진화가 일어난다는 핵심 원리를 실험 모델의 각 요소와 논리적으로 연결하여 해석할 수 있어야 합니다.