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2024년도 전국연합학력고사 고등학교 1학년 과학탐구영역 기출문제

by bioExplorer 2025. 3. 13.

2024년도 전국연합학력고사 고등학교 1학년 과학탐구영역 기출문제 중에서 DNA, 유전정보 흐름, 단백질과 관련한 문제입니다. 2024년도 고등학생 1학년 기출문제를 정리한 것이오니, 참고하시면 DNA와 단백질 문제를 틀리는 일은 없을 것으로 생각이 됩니다. 

목차

요약

2024년도 전국연합학력고사 고등학교 1학년 과학탐구 영역에서 가계도, DNA, 유전정보 흐름, 단백질과 관련한 문제를 정리한 냉요입니다. 기출 문제를 통해서 기본 정보를 정리하였으며, 문제에 대한 풀이도 설명을 해놓았습니다. 2024년도 4번의 전국연합학력평가에서 DNA, 유전정보 흐름, 단백질 관련 문제는 1문제 혹은 2문제 정도입니다. 문제에 대한 답을 찾기 위한 풀이들을 상세하게 적었습니다.

2024년도 3월 고등학교 1학년 과학탐구영역 유전과 가계도 파트

문제번호 12: 유전과 가계도에 관한 문제

이러한 문제가 성립하면 항상 하나의 조건이 있어야합니다. 그것은 '단, 돌연변이는 고려하지 않는다' 조건입니다. 이 조건이 없으면 돌연변이를 고려해야 하므로, 무수히 많은 경우가 생기게 되므로 이 조건이 있는지 없는지 항상 확인해야 합니다. 당연히라기보다는 꼭 이 조건이 있을 것입니다.

 

문제번호 12: 정답 풀이 과정

보기를 선택하는 문제이기 때문에 '<보기>'에서 제시한 전제들이 맞는지 안 맞는지 확인하면 됩니다.

  • 'ㄱ'의 경우 (가)는 우성 형질이라고 했습니다. 우성 형질이 되려면, 우성 대립유전자 A가 하나만 있어도 유전병 (가)는 발병을 합니다. 그래서 1번과 2번의 유전자형은 정상 남자 aa, 정상 여자는 aa만 됩니다. A가 있으면 정상이 될 수 없기 때문입니다.
    • 1번과 2번의 자손에서 정상 남자 자손과 유전병 (가) 여자 자손이 태어났습니다. 정상 남자와 정성 여자의 유전자형이 aa인데 정상과 유전병 (가) 나올 수가 없습니다. 그러므로 (가)는 열성 형질이라는 결론이 나옵니다. 
  • 'ㄴ'의 경우는 '7번'과 '2번'의 유전자형을 비교하는 문제입니다. '7번'의 유전자형을 구하기 위해서는 위 세대 유전자형('3번'과 '4번')을 유추하면 됩니다.
    • '3번'은 유전병 (가) 남자이므로 열성 유전자형 aa입니다. 그러면 '4번'의 유전자형만 알면 됩니다.
    • '4번'의 유전자형이 AA인 경우: aA, aA, aA, aA
    • '4번'의 유전자형이 Aa인 경우: aA, aa, aA, aa
    • Aa인 경우에는 열성 형질인 유전자 (가) 나오기 때문에 4번의 유전자형은 'AA'이며, '7번'의 유전자형은 'Aa'라는 결론이 도출됩니다.
    • 그러므로, '2번'과 '4번'의 유전자형은 같습니다.
  • 'ㄷ'의 경우 '6번'의 유전자형 'aa'와 7번의 유전자형 'aA'가 결혼을 하면, 유전병 (가)가 발현될 확률은 2분의 1분입니다(그림참조).
  • 최종적으로 정답은 2번입니다.

문제번호 12: 고등학교 1학년에서 가계도 문제 푸는 팁!

  1. 가계도에서 부모가 모두 정상이면서 자손에서 유전병이 발현되었다면, 부모 세대는 잡종(Aa) 일 확률이 큽니다. 또한 자손이 정상이면 부모세대는 한쪽은 잡종이나 순종일 가능성과 다른 한쪽은 순종일 가능성일 확률이 크다는 팁을 바탕으로 문제에 접근하면 됩니다.
  2. 우성 형질 혹은 열성 형질인지를 알기 위해서는 '가정'을 하고 대입을 해보면 됩니다. 우성 형질의 경우에 'A'가 한쪽에만 있어도 유전병이 발현된다는 점을 기억합니다.

2024년도 6월 고등학교 1학년 과학탐구영역 DNA 파트

문제번호 16: DNA와 DNA 기본 단위체에 관한 문제

과학탐구영역을 암기 과목이라고 하는 선생님들이 있습니다. 분명히 외워야 할 부분이 많습니다. 암기해야 하는 것이 맞습니다. 과학에 진심이라면 암기의 단계를 거쳐서 이해의 단계로 넘어가야 합니다. 그렇지 않으면, 뇌에서 번아웃(burn out)이 옵니다.
문제를 풀 때, 암기한 것에 의존하지 말고 문제를 잘 읽어 보십시오. 문제에서 답을 주는 경우가 많은 거 같습니다.

 

문제번호 16: 정답 풀이 과정

  • 'ㄱ'은 U(유라실)이다.
    • 문제에 답이 있습니다. (가)는 DNA 모형의 일부, (나)는 DNA를 구성하는 단위체 모형이라고 명시했습니다. 그러므로, 'ㄱ'은 티민(thymine)입니다.
  • (가)의 단위체는 뉴클레오타이드이다.
    • DNA의 단위체는 뉴클레오타이드입니다. 한 가지 꼭 기억하고 있어야 하는 것은 RNA의 단위체도 뉴클레오타이드입니다.
  • (가)에서 A는 G와 짝을 이루어 결합한다.
    • (가)는 DNA 모형이라고 하였으니, 아데닌(adenine)은 티민(thymine)과 짝을 이루며, 구아닌(guanine)은 사이토신(cytosine)과 짝을 이룹니다.
    • 참고로, RNA는 아데닌(adenine)은 유라실(uracil)과 짝을 이루며, 구아닌(guanine)은 사이토신(cytosine)과 짝을 이룹니다.
  • 최종적으로 정답은 2번입니다.

문제번호 16: 고등학교 1학년에서 핵산 문제 푸는 팁!

  • 핵산에 대한 간단한 정보를 물어보는 문제를 풀기 위해서 핵산에 관한 기본 내용은 숙지하시길 바랍니다. 숙지해야 할 내용은 그림에 적어놓았으니 참고하시길 바랍니다. 특히, DNA와 RNA의 당(ribose) 구조의 차이점과 염기의 차이점을 잘 알고 있어야 합니다.

2024년도 9월 고등학교 1학년 과학탐구영역 DNA와 단백질 파트

문제번호 5: DNA와 DNA 기본 단위체에 관한 문제

DNA에 관한 문제가 또 나왔습니다. 여기서 중요한 것은 DNA 자체에 대한 정보만 있어도 풀 수 있는 문제이지만, 이 문제를 출제한 의도가 무엇인지를 추론하는 것은 매우 중요합니다. 세 명의 학생 중에 학생 'C'의 대화로 인해서 이 문제의 의도가 샤르가프의 법칙에 대한 이해와 적용을 할 수 있는가를 평가하는 문제라는 것을 추론낼 수 있어야 하며, 다른 과목과 문제에서도 이러한 능력을 키우셔야 합니다. (출제자의 의도 파악!)

 

문제번호 5: 정답 풀이 과정

  • 학생 A
    • 대화 내용: DNA는 이중 나선 구조야.
      • 문제에서 DNA 모형에 대한 학생들의 대화라고 명시하였습니다. 그림에서도 DNA의 이중나선구조를 보여주고 있습니다.
  • 학생 B
    • 대화 내용: 관찰되는 뉴클레오타이트는 5종류야.
      • 문제는 DNA에 한정하고 있습니다. 그러므로 DNA의 뉴클레오타이드 종류는 4가지입니다. 여기서 중요한 점이 있습니다. 염기의 종류와 뉴클레오타이드의 종류를 헷갈리시면 안 됩니다.
      • 뉴클레오타이드 종류
        • dATP(Deoxy-adenosine tri-phospate, 디옥시아데노신 삼인산)
        • dGTP(Deoxy-guanosine tri-phosphate, 디옥시구아노신 삼인산)
        • dCTP(Deoxy-cytidine tri-phosphate, 디옥시사이티딘 삼인산)
        • dTTP(Deoxy-thymidine tri-phosphate, 디옥시티미딘 삼인산)
      • 만약 문제에서 DNA에 한정하지 않고 RNA를 포함해서 질문을 하였다면, 이 두 핵산을 구성하는 뉴클레오타이드 종류는 8가지입니다.
        • ATP(Adenosine tri-phosphate, 아데노신 삼인산)
        • GTP(Guanosine tri-phosphate, 구아노신 삼인산)
        • CTP(Cytidine tri-phosphate, 사이티딘 삼인산)
        • UTP(Uridine tri-phosphate, 유리딘 삼인산)
    • 학생 C
      • 대화 내용: 사이토신 수는 구아닌 수의 2배야.
        • 학생 'C'의 내용으로 "샤르가프의 법칙을 물어보는 문제이군."하고 출제자의 의도를 파악해야 합니다.
          • 샤르가프의 법칙 DNA 이중 나선 구조 발견에 중요한 근거가 되었기 때문입니다.
          • DNA는 두 가닥이 상보적인 염기쌍을 이루면서 나선형 구조를 가집니다.
            • 아데닌은 티민과 이중 수소 결합하고, 구아닌은 사이토신과 삼중 수소 결합을 합니다.
            • 아데닌(A)의 양 = 티민(T)의 양
            • 구아닌(G)의 양 = 사이토신(C)의 양
            • 아데인 + 구아닌(퓨린 염기, purine) = 사이토신 + 티민(피리미딘 염기, pyrimidine)
          • 참고로, 어떤 생물의 DNA에서 아데닌의 양이 30%로 가정하고, '구아닌의 양을 구하시오.'와 같은 문제를 출제될 수 있으니, 암기와 더불어서 이해를 하고 계셔야 합니다.
    • 최종적으로 정답은 1번입니다.

문제번호 20: 유전 정보 흐름과 아미노산

유전 정보 흐름에 관한 문제입니다. DNA, RNA, 단백질 순으로 정보의 흐름을 이해하고 있는지에 대해서 물어보는 문제입니다. 중심원리에 대한 암기와 이해가 되어 있으면 그리 어렵지 않은 문제입니다.

문제번호 20: 정답 풀이 과정

  • 'ㄱ': (라)는 세포 내 유전 정보 흐름 과정에서의 전사에 해당한다.
    • 중심원리: DNA → RNA → 단백질
      • 중심 원리(central dogma)는 생명체가 유전 정보를 어떻게 저장하고 활용하는지를 설명하는 기본 원리입니다. DNA에 저장된 유전 정보가 RNA로 전사(transcription)되고, 이후 단백질로 해독(translation)되는 과정을 의미합니다.
        • DNA → RNA: 전사(transcription)
          • DNA의 특정 유전자 서열이 mRNA로 복사됨.
        • (m)RNA → 단백질: 해독(translation)
          • mRNA가 리보솜에서 해독되어 단백질이 형성됨.
    • (라)를 보면 RNA에 해당하는 염기인 유라실(U)이 있고, 해독된 아미노산 모형이 있습니다. 그러므로, 이 과정은 전사가 아닌 해독에 해당합니다.
  • 'ㄴ': I에서 'U'의 개수는 2개이다.
    • 'I'에 해당하는 부분은 DNA에서 RNA로 전사된 코돈을 적으면 됩니다.
    • 아래의 그림과 같이 'I'에 해당하는 'U'의 개수는 1개입니다.

 

  • 'ㄷ': 'ㄱ'은 '△'이다.
    • DNA의 3 염기 조합이 'GTT'는 RNA의 'CAA'로 전사됩니다.
    • 'CAA'에 해당하는 아미노산 모형은 '△'입니다.
  • 최종적으로 정답은 2번입니다.

2024년도 10월 고등학교 1학년 과학탐구영역 DNA와 단백질 파트

문제번호 17: DNA와 단백질의 구성원소 및 단위체 관련 문제

DNA와 단백질의 구성 원소와 두 물질 간의 단위체 정보를 이용해서 두 물질을 구별할 수 있는지 없는지에 관한 문제입니다. 암기를 해야 하는 것은 맞지만 그 암기한 정보를 대입해서 두 물질을 도출하는 연습을 많이 하셨으면 합니다.
또한, 머릿속에 DNA와 단백질에 대한 정보가 없더라도 보기의 내용들과 문제를 적용해서 풀어보세요. 의외로 답이 쉽게 구해지는 경우가 많습니다. 시험 문제는 출제자의 의도대로 푸는 것입니다.

문제번호 17: 정답 풀이 과정

  • 'ㄱ': A는 DNA이다.
    • 물질 A가 DNA라는 결론을 결정하기 위해서는 특징 두 가지 중 한 가지만 만족해야 합니다. 정보를 모른다고 할지라도 보기와 제시한 문제를 적용해서 풀어 보세요.
      • DNA는 DNA를 구성하는 원소들 중 탄소를 포함하고 있습니다.
      • DNA의 기본 단위체는 뉴클레오타이드이다.
        • 문제 푸는 팁: 보기에서 물질 A는 DNA라고 했습니다. DNA는 탄소 원자를 포함하고 있는 물질입니다. 단위체가 뉴클레오타이드라는 정보까지 합하면 두 가지의 정보가 성립됩니다. 문제에서 제시한 물질 A는 한 가지 정보만 충족해야 합니다. 그러므로 <보기> 'ㄱ'은 성립되지 않습니다.
      • 물질 A는 단백질입니다.
  • 'ㄴ': B에는 펩타이드 결합이 있다.
    • 물질 B는 구성 원소인 탄소를 포함하고, 단위체가 뉴클레오타이드 이어야 합니다. 이 두 가지를 충족하는 물질은 DNA입니다. DNA에는 인산 다이에스터 결합과 수소결합이 있습니다.
    • 물질 B는 DNA입니다.
  • 최종적으로 정답은 2번입니다.

문제번호 19: 유전정보 흐름에 관한 문제

유전정보 흐름 문제입니다. DNA에서 단백질까지 이루어지는 흐름에서 각 과정의 이름과 정의에 대해서 이해를 하고 있는지와 상보적 결합에 대한 약간의 지식이 있는지를 알아보는 문제입니다. 생명과학에 특히 DNA, RNA, 단백질, 코돈 암호, 유전자 발현 조절 등을 암기하는 방법은 집중해서 외우는 것보다 다회독을 하면서 외우는 것을 추천합니다.

 

문제번호 19: 정답 풀이 과정

  • 'ㄱ': (가)는 번역이다.
    • DNA에서 RNA로 되는 과정은 전사(transcription)입니다.
  • 'ㄴ': 동그라미 'ㄱ'과 동그라미 'ㄴ' 각각의 염기 서열에는 모든 아데닌(A)이 있다.

  • 코돈 정보 채우는 방법을 통해서 DNA와 RNA의 염기를 채우면 동그라미 'ㄱ'에는 아데닌이 없고, 동그라미 'ㄴ'에만 아데닌 한 개가 있습니다.
  • 'ㄷ': 코돈 CUC는 아미노산 1을 지정한다.
    • 코돈 CUC가 아니노산 1로 해독 또는 번역되었기 때문에 맞습니다.
  • 최종적으로 정답은 2번입니다.

결론

2024년도 전국연합학력고사 고등학교 1학년 과학탐구영역 기출문제 정리를 마쳤습니다. 총 6 문제입니다. 그 문제들을 풀기 위한 정보들을 작성해 놓았습니다. 문제풀이와 그림에 명시해 놓은 정보만으로 DNA, 유전정보 흐름, 단백질 문제를 푸는데 큰 어려움이 없을 것으로 생각이 됩니다. 다른 교과 공부로 인해서 시간이 없는 학생들에게 큰 도움이 되기 바랍니다. 이 부분과 관련해서 문제가 풀리지 않아서 고민하시는 분들은 댓글에 문의 사항을 남겨 주세요. 최대한 자세하게 설명을 하도록 하겠습니다.

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