‘예제로 배우는 생명과학’은 다양한 예제를 통해 생명과학의 광범위한 지식을 효율적으로 익힐 수 있도록 제작, 편집되었다. 고등학교 과정에서 다루는 생명과학 I, II를 기본적인 학습 범위로 정하였으며 내용적으로는 대학교 저학년 과정의 일반 생물학을 포함하였다. 또한, 각 장의 학습 중요도에 따라 문제의 난이도와 문항 수를 달리 배정하였으며 통합적 사고와 문제 해결 능력 향상을 위해 생명과학의 세부 분야를 융합한 창의적 문제를 내도록 노력하였다. 따라서 본서를 통해 생물의 분류부터 생체 물질과 세포의 특성, 물질대사, 면역과 생리 작용 조절, 핵산의 구조와 물성, 유전자 발현과 조절, 첨단 생명과학 기법까지 다양한 영역의 지식을 효율적으로 배양할 수 있다. 본서는 대입 수능이나 고교 내신을 준비하는 고등학생, 대학교 1, 2학년 과정에 개설된 일반 생물학의 학습, 생명과학을 시험 과목으로 포함하는 각종 국가고시 준비생들에게 시험 대비 문제집으로 효과적으로 활용될 수 있다. 또한, 문제풀이를 통해 자신의 지적 수준을 평가하고 부족한 부분을 파악할 수 있는 좋은 교보재가 될 것이다. 아무쪼록 ‘예제로 배우는 생명과학’이 독자 여러분의 실력 향상과 앞으로의 진로에 조그만 보탬이 되기를 기원한다. 머리말 현대 생명과학은 지식 축적과 연구 방법에 있어서 상당히 빠른 속도로 발전하고 있으며 많은 사람들의 관심이 집중되는 분야입니다. 학문의 영역도 광범위하여 의학을 비롯해 생화학, 분자생물학, 세포생물학, 생물정보학, 수의학, 약학 등이 모두 생명과학의 범주에 속한다고 할 수 있습니다. 또한, 생명과학의 지식과 기술은 의료 및 보건, 신약개발, 농ㆍ수ㆍ축산 기술의 발전 등에 실질적으로 적용되므로 우리 실생활과도 매우 밀접한 학문입니다. 국내외 대부분의 대학에서는 여러 다양한 생명과학 관련 학과, 학부 과정이 개설되어 많은 전문가를 양성하고 있는데, 이것은 현대 생명과학의 중요성을 입증하는 현상 중의 하나입니다. 그러나 생명과학을 배우는 입장에서 이렇듯 방대하고 심오한 학문적 내용을 습득하고 심화하는 과정이 쉬운 일은 아닙니다. ‘예제로 배우는 생명과학’은 다양한 예제를 통해 생명과학의 광범위한 지식을 효율적으로 익힐 수 있도록 제작, 편집되었습니다. 고등학교 과정에서 다루는 생명과학 I, II를 기본적인 학습 범위로 정하였으며 내용적으로는 대학교 저학년 과정의 일반 생물학을 포함하였습니다. 또한, 각 장의 학습 중요도에 따라 문제의 난이도와 문항 수를 달리 배정하였으며 통합적 사고와 문제 해결 능력 향상을 위해 생명과학의 세부 분야를 융합한 창의적 문제를 내도록 노력하였습니다. 따라서 본 저서를 통해 생물의 분류부터 생체 물질과 세포의 특성, 물질대사, 면역과 생리 작용 조절, 핵산의 구조와 물성, 유전자 발현과 조절, 첨단 생명과학 기법까지 다양한 영역의 지식을 효율적으로 배양할 수 있습니다. 본 저서는 대입 수능이나 고교 내신을 준비하는 고등학생, 대학교 1, 2학년 과정에 개설된 일반 생물학의 학습, 생명과학을 시험 과목으로 포함하는 각종 국가고시 준비생들에게 시험 대비 문제집으로 효과적으로 활용될 수 있습니다. 또한, 문제풀이를 통해 자신의 지적 수준을 평가하고 부족한 부분을 파악할 수 있는 좋은 교보재가 될 것입니다. 아무쪼록 ‘예제로 배우는 생명과학’이 독자 여러분의 실력 향상과 앞으로의 진로에 조그만 보탬이 되기를 기원합니다. 2015년 8월 책속으로 추가 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.

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