2016 성균관대 논술 가이드북 (자연계) by Global Creation. Ltd.

2016학년도 성균관대학교 논술전형을 위한 모든 준비를 마치다

GUIDEBOOK 2 016 성균관대학교 논술전형 가이드북 자연계

CONTENTS

Chapter. 1 P.06

2016학년도 논술우수전형 안내

P.10

논술 실전 Q&A

P.12

성균관대학교 논술시험의 특징

P.14

논술시험 유의사항

GUIDE BOOK

Chapter. 2 P.18

2016학년도 모의논술

P.38

2015학년도 수시모집 논술시험 : 자연 1

P.60

2015학년도 수시모집 논술시험 : 자연 2

P.82

2014학년도 수시모집 논술시험 : 자연 1

P.100 2014학년도 수시모집 논술시험 : 자연 2

●

이 가이드북은 성균관대학교 수시 논술

전형을 준비하는 수험생들의 논술시험 대비를 위 해 제작되었습니다. 이 한 권의 가이드북으로도

Test Paper

충분히 성균관대 논술시험을 준비할 수 있도록 노력했으며 성균관대 논술전형 안내, 논술시험의

수시모집 논술시험 실전 답안지 견본

특징 및 유형 해설 등을 실었습니다. 더불어 기출 문제와 답안지 견본을 제공, 실제 시험 연습을 할 수 있습니다.

06 2016학년도 논술우수전형 안내

Chap___ ___ter.

10 논술 실전 Q&A

12 성균관대학교 논술시험의 특징

14 논술시험 유의사항

2016학년도 논술우수전형 안내

모집단위 및 모집인원 계열

인 문 계

(단위: 명)

모집단위

모집인원

인문과학계열

100

유학·동양학, 국어국문학, 영어영문학, 프랑스어문학, 중어중문학, 독어독문학, 러시아어문학, 한문학, 사학, 철학, 문헌정보학

사회과학계열

130

행정학, 정치외교학, 신문방송학, 사회학, 사회복지학, 심리학, 소비자가족학, 아동·청소년학, 경제학, 통계학

경영학

글로벌리더학

글로벌경제학

글로벌경영학

50 교육학

한문교육

설치 학부 / 학과

선발 방법 전형요소 및 반영비율(%)

학생부 : 교과 20, 비교과 20으로 구분하여 평가함(아래 학생부 반영방법 참조)

평가방법 논술시험 : p.9 「논술시험 안내」 참조 [인문계, 자연계] 국어, 수학, 영어, 탐구, 탐구, 제2외국어/한문 총 6개 중 3개 등급합 6 이내 ※ 단, 아래 모집단위는 별도 기준을 적용함 [글로벌리더학, 글로벌경제학, 글로벌경영학] 국어, 수학, 영어, 탐구, 탐구, 제2외국어/한문 총 6개 중 3개 등급합 5 이내

수능 최저학력기준 [반도체시스템공학, 소프트웨어학, 글로벌바이오메디컬엔지니어링학] 수학B, 과탐(1개 과목) 등급합 3 이내

사범대학

[의예] 국어A, 수학B, 영어, 과탐(2개 과목 평균) 중 3개 1등급 - 과탐 2개 과목 평균 산출 시 소수점 이하는 절사함

영상학

의상학

자연과학계열

100

생명과학, 수학, 물리학, 화학, 식품생명공학, 바이오메카트로닉스학, 유전공학

전자전기컴퓨터공학계열

100

전자전기공학부, 컴퓨터공학

공학계열

250

화학공학/고분자공학부, 신소재공학부, 기계공학부, 건축토목공학부, 조경학, 시스템경영공학

소프트웨어학

반도체시스템공학

글로벌바이오메디컬엔지니어링학

건축학(5년제)

의예

자 연 계

학생부 40 + 논술 60

인문계 : 국어A/B, 수학A/B, 영어, 사탐/과탐 - 국어, 수학 중 1개 영역은 B형을 응시해야 함

수능 필수응시영역

자연계 : 국어A, 수학B, 영어, 과탐 수능 최저학력기준 충족자를 대상으로 학생부 및 논술시험 성적 합산 총점 순으로 최종 합격자를 선발함

선발방법

학생부 반영방법 교과

수학교육

컴퓨터교육

생명과학

수학

물리학

화학

구분

사범대학

전모집단위

반영점수

반영교과

반영지표

반영점수

반영지표

전 교과

석차등급

비교과 전반

가. 교과 평가기준 및 반영방법 ① 3학년 1학기까지 이수한 모든 교과ㆍ과목 중 석차등급 기준 상위 10개 과목 선정

전공예약

합계

비교과

총점

▶ 동일과목이라도 학기가 다른 경우 서로 다른 과목으로 인정함 ▶ 석차등급이 표기되지 않은 예체능계 과목은 우수, 보통, 미흡을 각각 2등급, 5등급, 8등급으로 적용함 ② 위의 기준으로 선정된 10개 과목의 석차등급 평균 산출(소수점 이하 절사, 단위 수 미반영)

1,176

③ 우리대학 자체 기준에 따라 석차등급 평균에 해당하는 환산점수 부여

지원 자격

나. 비교과 평가기준 및 반영방법 - 3학년 1학기까지 학생부에 기재된 비교과 내용 전반을 평가하되, 공인어학성적, 교외수상실적 등 학생부 기재 제한 활동실적은 반영하지 않음

: 고교졸업(예정)자 또는 관련 법령에 의하여 이와 동등 이상의 학력이 있다고 인정된 자

논술시험 안내

다. 비교내신 적용 기준 - 대상 : 2013년 2월 이전 졸업자, 검정고시 출신자, 해외고 졸업자 등

세부사항

- 적용기준 : 논술시험 성적에 의한 비교내신

시험장 발표

선발 특징

논술시험

●

평가형식

논술우수전형은 수능 최저학력기준 충족자를 대상으로 논술 60%와 학생부 40%를 합산하여 선발한다. 수능 성적은 평가

에 반영되지 않지만, 수능 최저학력기준을 충족시키지 못하면 아무리 논술성적과 학생부가 우수하더라도 합격할 수 없다. 따라서

인문계 : 2015. 11. 14(토) / 자연계 : 2015. 11. 15(일) 논술

평가시간

120분

▷ 인문계 : 통합교과형 - 국어, 사회

논술우수전형 지원자는 본인의 수능 성적이 최저학력기준을 충족시킬 수 있는지 여부부터 따져 보아야 한다. 평가내용

●

2015. 10. 30(금) 14:00 우리대학 입학안내 홈페이지(http://admission.skku.edu)

수능 최저학력기준은 인문계는 국어, 수학, 영어, 탐구, 탐구, 제2외국어/한문 총 6개 과목 중 3개 등급합 6 이내이고(국

어, 수학 중 한 과목은 B형 응시), 자연계는 국어A, 수학B, 영어, 과탐 2과목, 제2외국어/한문 총 6개 과목 중 3개 등급합 6 이내이 준비물

다. 전년도와 달리 인문계에서는 탐구 과목을 각각 1과목으로 인정하며, 자연계에서도 제2외국어/한문이 반영됨에 따라 최저학력기

▷ 자연계 : 수학, 과학 수학 2문제 + 과학 2문제(물리Ⅰ,Ⅱ/화학Ⅰ,Ⅱ/생명과학Ⅰ,Ⅱ 6개 과목 중 2개 과목 선택 - 시험 당일 문제지 수령 후 선택) 수험표, 신분증(주민등록증, 여권, 학생증), 필기구

준이 다소 완화되었다고 볼 수 있다. 인문계 특성화학과인 글로벌리더학, 글로벌경제학, 글로벌경영학과와 자연계 특성화학과인 반 도체시스템공학, 소프트웨어학, 글로벌바이오메디컬엔지니어링학, 의예과는 별도의 수능 최저학력기준을 적용하니, 본인이 지원하 는 모집단위의 기준을 꼼꼼히 확인하여야 한다. ●

모집단위별 논술시험 일정 ● 인문계 : 2015. 11. 14(토)

수능 최저학력기준 충족 예시

자연계 충족예시

국어A

수학B

영어

화학Ⅰ

지구과학Ⅱ

국어A

수학B

영어

물리Ⅰ

화학Ⅰ

구분

시간

1교시

08:40 ~ 10:40 (08:00 입실완료)

2교시

12:40 ~ 14:40 (12:00 입실완료)

사회과학계열

3교시

16:40 ~ 18:40 (16:00 입실완료)

경영학/글로벌리더학/ 글로벌경제학/글로벌경영학

구분

시간

모집단위

1교시

10:40 ~ 12:40 (10:00 입실완료)

공학계열/건축학(5년제)/ 수학교육/컴퓨터교육

14:40 ~ 16:40 (14:00 입실완료)

자연과학계열/ 전자전기컴퓨터공학계열/ 소프트웨어학/반도체시스템공학 글로벌바이오메디컬엔지니어링학 의예/ 생명과학/수학/물리학/화학

충족

인문과학계열/ 교육학/한문교육/ 영상학/의상학

시험장소 인문사회과학캠퍼스(서울) 또는 자연과학캠퍼스(수원) <개인별 시험장 발표> 2015. 10. 30(금) 14:00 우리대학 입학안내 홈페이지 (http://admission.skku.edu)

● 자연계 : 2015. 11. 15(일)

국어A

수학B

영어

생물Ⅰ

화학Ⅱ

베트남어

충족

2교시

●

모집단위

학생부 교과반영은 3학년 1학기까지 이수한 전 과목 중에서 상위 10개 과목의 등급만 반영한다. 동일과목이라도 학기가

다른 경우 서로 다른 과목으로 인정한다. 예체능계 과목은 우수, 보통, 미흡을 각각 2등급, 5등급, 8등급으로 적용한다. 과목의 평균 은 단위수를 반영하지 않고, 소수점 이하는 절사한다. 각 수험생에게 유리한 과목만 반영함에 따라 교과성적의 변별력은 약화될 것 으로 보인다.

※ 수험생이 지원한 모집단위와 상관없이 시험장소를 [인문사회과학캠퍼스(서울) 또는 자연과학캠퍼스(수원)] 배정합니다.

논술 실전 Q&A

올해에도 정말 모의논술 유형대로 출제되나요?

용을 파악할 수 있을 정도의 글씨체이면 글씨체는 답안의 점수에 전혀 영향을 주지 않습니다. 하지 만 글씨체에 자신이 없다면 답안을 구성하는 데 있어서, 내용이 구분되는 단락은 한 줄을 띄어서

우리대학에서는 수험생들의 논술시험 준비에 방향을 제시하고 시험 출제 기준을 제공하고자 해마

답안을 작성한다든지, 중요한 결론에 해당하는 핵심 용어 또는 문장은 밑줄을 긋는다든지 하는 형

다 모의논술 문제를 출제하고 있습니다. 그리고 예시 답안과 동영상을 통한 문제 풀이 해설을 학교

식으로 자신이 주장하는 답안을 좀 더 명료하게 채점 위원에게 전달할 수 있도록 노력해 봅시다.

홈페이지에 탑재하여 모든 수험생들이 자유롭게 문제 및 해설에 접할 수 있도록 하고 있습니다. 이

답안 작성 시 학생들이 피해야 할 점이나 실수에는 무엇이 있을까요?

러한 모의논술의 시행 취지에 입각해, 2015년 자연계 논술시험도 모의논술의 유형대로 출제됩니 다. 2014학년도 모의논술, 2014학년도 수시논술, 2015학년도 모의논술 시험 문제 들을 분석하면 2015학년도 수시논술의 난이도와 문제 출제 방향을 파악할 수 있습니다.

학생들이 피해야 하는 점은 제시문을 그대로 옮겨 적는 것과 답안에 풀이 과정을 생략하고 정답만 적는 것을 들 수 있습니다. 제시문을 옮겨 적는 것은 학생들의 실력이라고 볼 수 없을 뿐 아니라

출제할 때 제일 중요하게 생각하시는 포인트는 무엇인가요?

학생이 정확한 답을 알지 못한다는 반증이기도 합니다. 논술시험 답안의 채점 과정에는 답안이 도 출되는 풀이 과정이 적절하게 기술되어 있는지 평가하는 항목이 포함되어 있으므로 답안이 적절하

우리대학 자연계 논술의 두 가지 목표는 학문적 잠재력을 지닌 우수 인재 발굴과 고교교육의 정상

다 하더라도 풀이 과정이 제시되어 있지 않으면 높은 점수를 기대할 수 없습니다.

화 및 학력 신장 도모입니다. 이러한 목표를 충족시키기 위하여 문제 출제도 학생들이 비판적 사

학생들이 흔히 하는 실수는 수식 계산 과정에서의 실수와 단위를 적지 않거나 잘못 적는 경우를 들

고, 창의적 사고 등 고차원의 사고력과 문해 능력을 가지고 있는지, 지식의 단순한 암기력보다 지

수 있습니다. 답안 도출 과정은 모두 적절하게 기술되었는데 최종 정답의 숫자가 잘못되어 있는 경

식을 활용한 문제 해결 능력을 가지고 있는지를 평가하기 위한 문제를 출제하려고 노력하고 있습

우가 종종 있습니다. 최종 정답의 숫자까지도 맞는데 단위가 없거나, 단위가 잘못 기재되어 있는

니다. 예를 들면 고교교육과정에서 다루는 수준의 문제에서 자연현상 및 일상생활과 연관된 다양

경우에도 정답으로 처리할 수 없으니 끝까지 주의를 기울여야 합니다.

한 조건을 제시한 다음, 제시한 조건을 토대로 논리적이고 과학적인 사고를 통해 도출한 답안을 논 리적으로 표현할 수 있는지 평가할 수 있는 문제를 출제하고 있습니다.

고 3 학생들은 성균관대 논술 준비를 어떻게 하는 것이 좋을까요?

과학 선택에서 과목이나 Ⅰ, II 선택에 유불리가 있을까요?

● 논술 준비의 가장 기본은 단편적인 지식의 암기가 아니라 해당 주제에서 과학적인 개념을 확실 하게파악하도록 평소에 노력하는 것입니다. 논술시험에서는 기존에 나와 있지 않은 새로운 문제를

과학 과목에서 I과 II는 각 과목의 난이도를 의미하기보다, 각 과목을 효과적으로 학습하기 위하여

접하게 되므로 과학적인 개념을 정확히 파악하고 있어야 여러 가지 방향으로 응용이 가능합니다.

학습 내용을 구분해 놓은 것입니다. 따라서 과목의 난이도, 과목을 선택하는 학생의 숫자 등과 같은

● 어느 주제에서 빈번히 문제가 출제되는지, 어느 정도의 난이도로 문제가 출제되는지는 최근 3

부차적인 요인으로 과목을 선택할 것이 아니라 가장 자신이 있는 과목을 선택하는 것이 좋습니다.

년간기출 문제를 분석하면 어느 정도 파악이 가능합니다. 또한 논술시험의 주제는 빈번히 출제되

일반적으로 II 과목보다는 I 과목을 선택하는 학생 수가 많지만, 자신이 있으면 II 과목을 선택해도

는 몇 가지 주제에서 반복해서 출제되는 경향이 있으므로 적어도 기출 문제 주제에 대해서는 정확

불리하지는 않습니다. 또한 각 과목의 난이도가 달라서 특정 과목이 다소 어렵게 출제되었다 하더

하게 심화 학습을 해 두어야 합니다.

라도 그 과목의 평균 점수를 가지고 각 학생의 점수를 보정하여 산출한 점수를 최종적으로 반영하기

● 특정 주제에 대해 논술시험을 염두에 두고 학습을 하는 것이 많은 도움이 됩니다. 예를 들면,

때문에 출제된 문제의 난이도보다는 자신이 있는 과목을 선택하는 것이 최선의 방법입니다.

학생들끼리 특정 주제에 대해서 출제 가능한 예상 문제들을 출제해 보고 그 정답을 토론해 보는 연 습 등은 실제 논술시험을 치르는 데 많은 도움이 됩니다. 이 가이드북에 실린 기출 문제들을 잘 활

글씨체가 채점에 영향을 미칠까요?

용해 보십시오. ● 논리적인 사고 및 글쓰기 연습도 고득점을 위해 필요한 과정입니다. 논술시험의 답안에는 자신

글씨체는 채점에 전혀 영향을 주지 않습니다. 우리대학 논술시험 채점 위원들은 논술시험의 결과

이 제시한 정답에 대한 판단의 근거, 과학적인 사실에 기반을 둔 적절한 이유 등을 제시하는 것이

가 대학 입시 당락과 학생들의 미래에 미치는 영향이 지대하다는 것을 충분히 인지하고 있으므로

정답을 맞히는 것만큼 중요합니다. 또한 총 120분 동안 10~12개의 소문제를 풀어야 하므로 시간

예쁘지 않은 글씨체라도 시간을 들여서 그 내용을 파악하여 답안을 평가합니다. 따라서 답안의 내

을 정해 놓고 답안 작성 연습을 해 보는 것도 실제 논술시험을 치르는 데 많은 도움이 됩니다.

성균관대학교 논술시험의 특징

논술시험 시행 목적

성균관대학교 자연계 논술시험의 특징

지적ㆍ학문적 잠재력을 지닌 우수 인재 발굴

우리대학 자연계 논술시험은 다음의 특징을 가집니다.

- 비판적 사고, 창의적 사고 등 고차원의 사고력과 문해(literacy) 능력을 지닌 인재를 발굴하고자 합니다. - 지식의 단순한 암기력보다 지식을 활용한 문제 해결 능력을 지닌 학생을 선발하고자 합니다. - 객관식 혹은 단답형 시험으로는 검증할 수 없는, 학문적 가능성을 지닌 학생을 선발하고자 합니다.

고교교육과정과 연계된 출제 - 교과서 기반 출제 - 적절한 수준의 난이도

공교육 기반형

수리논술 + 과학논술

수학, 과학 문제 별도 출제 - 단일 교과 기반 출제(통합 교과형 아님)

단일 교과형

문제 해결 및 현상설명중심

수학 및 과학 교과 출제 - 수학 : 2문제 필수 - 과학 : 6과목 중 2과목 선택 (물리Ⅰ,Ⅱ/ 화학Ⅰ,Ⅱ/ 생명과학Ⅰ,Ⅱ)

고교교육의 정상화 및 학력 신장 도모 - 우리대학은 논술 주제를 고등학교 교육과정 안에서 선정하여, 학교 교육으로 대비 가능한 논술시험을 지향합니다. - 개별 교과 학습을 통해 얻은 깊이 있는 지식과 그것의 활용 능력을 복합적으로 평가하는 교과 통합형 논술을 지향합 니다.

문제 풀이 및 자연현상 설명 - 단순 답안 도출형 지양 - 해설 및 과정 중심 평가

- 대학 스스로가 논술시험과 관련된 다양한 학습 자료를 제공함으로써 수험생의 자기 주도적인 학습을 통한 시험 대 비가 가능하도록 합니다.

첫째, ‘정상적인 학교 교육을 통해 대비 가능’합니다. 자연계 논술 문제는 고등학교 수학 및 과학 교과의 교육과정에서 다루는 가장 기본적이고 핵심적인 주제를 선택하고 제시문에 되도록 많은 정보를 제공합니다. 따라서 고교 과정을 충분히 이해하고 제시문을 적절히 활용하면 얼마든지 답을 찾아내 서술할 수 있습니다. 또한 일상생활에서 쉽게 관

우수 인재 발굴

깊고 넓은 사고력과 높은 수준의 의사소통 능력 등

찰할 수 있는 흥미로운 자연현상을 설명하는 데 과학 이론이 어떻게 응용되고 있는지를 묻는 유형의 문제를 출제함으로써 고등학교 학생들이 과학

내신 성적이나 수능 점수로 충분히 드러나지 않는,

에 대한 흥미와 과학의 중요성을 깨닫도록 유도하고 있습니다.

학문적 재능을 지닌 인재를 발굴하고자 함.

둘째, ‘수리와 선택형 과학 논술’로 구성됩니다. 예년의 자연계 논술 문제는 수학 및 모든 과학 교과(물리, 화학, 생명과학)에 대한 문제가 출제되었습니다. 그러나 2014학년도 자연계 논술부터는 학생들이 좀 더 쉽게 논술에 대비할 수 있도록 수학능력시험에서 과학 과목을 선택해서 시험을 치르는 것과 똑같은 방식으로 과학 과목 논술 문제 고교 현장에서 이루어지는 학습과정과 자기주도적

고교교육의 정상화 및 학력 신장 도모

를 선택하여 풀 수 있도록 하였습니다. 따라서 수험생은 수학 2문제는 의무적으로 풀어야 하지만 과학 과목은 물리 I, 물리 II, 화학 I, 화학 II, 생명과

학습을 통해 얻을 수 있는, 깊이 있는 지식과 그것의

학 I, 생명과학 II의 6과목 중에서 자신 있는 2과목을 선택하여 시험을 치를 수 있습니다. 선택형 과학 논술은 수학능력시험 이후 별도로 논술시험 준

활용에 기반한 문제 해결력을 주로 평가함으로써

비를 할 필요 없이 치를 수 있기 때문에 수험생들의 논술시험 준비에 대한 부담감을 완화시켜 줄 수 있습니다.

고교교육의 정상화 및 학업 능력 신장에 앞장서고자 함.

셋째, ‘단일 교과형’입니다. 자연계 논술 문제는 ‘단일 교과형’입니다. ‘통합 교과형’ 문제는 하나의 문제 안에 서로 다른 과목에서 다루는 개념들이 복합적으로 적용되는 문제입 니다. 예를 들어서 물리와 화학 문제를 융합하거나, 화학과 생명과학 문제를 복합적으로 묻는 문제를 말합니다. ‘단일 교과형’ 문제는 문제에서 제시 하는 제시문이나 질문의 범위가 단일 과목의 범주를 벗어나지 않는 문제입니다. ‘통합 교과형’ 문제는 고교교육과정에서 접하지 못하는 경우가 많 기 때문에 이를 준비하기 위해서 그동안 수험생들이 많은 어려움을 겪어 왔습니다. 그러나 ‘단일 교과형’ 문제는 정상적인 고교교육과정을 통해서 도 충분히 준비할 수 있기 때문에 논술에 약간의 관심과 노력을 기울이면 충분히 문제를 풀 수 있도록 문제를 출제할 예정입니다. 다만 단일 교과 목 내에서 주제 간 통합형 문제가 출제될 수 있으므로 이 부분에 대한 준비는 필요합니다.

넷째, ‘문제 해결 및 현상 설명형’입니다. 자연계 논술 문제는 수학 및 과학 교과의 내용에 대한 학생들의 깊이 있는 이해와 학습한 교과 지식을 현상에 적용하고 설명하는 응용력 및 창의력 을 평가하고자 합니다. 단순히 암기된 지식에만 의존하는 학습 방식으로는 대학 교육을 정상적으로 따라갈 수 없기 때문입니다. 따라서 자연계 논 술은 주어진 과학의 기본적 개념에 대한 이해를 바탕으로 다양한 자연현상과 관련된 문제를 해결하는 능력을 평가하는 문제가 출제됩니다. 그리고 문제 해결 과정에 동원되는 창의적 사고 능력과 자신의 생각을 간결하고 정리된 문장으로 표현하는 능력도 평가합니다. 따라서 평소 수학과 과학을 배우고 암기하여 시험을 치르는 습관을 가진 수험생보다 교과 내용을 충분히 이해하고 실생활에 접목시키려 노력하는 학생이 답안 작성에 유리하 다고 볼 수 있습니다.

논술시험 유의사항

get__ ready ___ 논술시험이 다가온다. 어느 시험인들 하루이틀 벼락치기로 좋은 결과를 얻을 수 있으랴만, 그래도 시험 전날까지 최선

시험일을 앞두고

시험 당일 출발하면서

논술시험을 볼 때

내가 논술시험 대상자가 맞는지 확인 ● 논술우수전형 지

꼭 여유 있게 출발 ● 입실 완료 시간까지 시험장에 들

● 시험 시간은 120분이니 알아 두세요.

원자는 모두 논술시험 대상자입니다. 대상자들은 공고

어가지 않으면 논술시험 응시에 제한을 받을 수도 있

● 답안은 제시된 문제 순서대로 번호를 적고 써 나갑

된 날짜의 논술시험에 반드시 응시해야 합니다. 시험

습니다. 그게 아니더라도 너무 딱 맞게 도착하면 몸도

에 응시하지 않은 학생은 모집 인원과 관계없이 결격

지치고, 마음의 여유도 없어 제 실력을 발휘하지 못할

● 답안 작성은 꼭 흑색 혹은 청색 필기도구로 작성해야

처리됩니다.

지도 모르지요. 교통 체증, 배탈, 지하철 연착 등 어떤

합니다. 현장에서 나누어 주는 필기구를 사용해도

상황이 벌어질지 모르니 꼭 여유 있게 출발하도록 합

되고요.

나의 시험장소와 응시시간을 확인 ● 논술시험이 ‘언제,

니다. 또 소요 시간을 예상할 때는 시험을 직접 치르게

어디에서’ 치러지는지 확인합니다. 어떻게 확인하냐

될 건물이나 교실까지 찾아가는 시간도 염두에 두도록

고요? 2015년 10월 30일(금) 이후 우리학교 입학안

합니다.

니다.

● 답안에는 수정액이나 수정테이프를 사용할 수 없습 니다. 물론 지우개는 사용 가능합니다. ● 시험 중에는 학교에서 제공한 문제지와 답안지 이 외에는 어떤 연습지도 따로 사용할 수 없습니다. 메

내 홈페이지(http://admission.skku.edu/)에 들어가

을 다하고 싶은 것이 수험생의 마음이다. 하지만 무리는 금

서 수험번호와 이름을 넣으면 바로 알 수 있어요. 시험

준비물을 모두 챙겼는지 확인 ● 신분증을 안 가져가면

모 공간이 필요할 경우에는 문제지의 여백을 활용

물. 제일 중요한 목표는 시험 당일 자기 능력의 200%를 발

장소는 내가 인문계냐 자연계냐와는 상관없이 인문사

시험을 못 봅니다! 신분증을 챙겼는지 다시 한 번 확인

하세요.

회과학캠퍼스 또는 자연과학캠퍼스 가운데 임의로 배

하세요. 그 밖의 필기도구(흑색 혹은 청색)나 티슈, 간

● 답안을 쓸 때는 문항마다 정해진 답안 영역 안에서

휘하는 것이다. 전날까지 코피를 몇 번 쏟았든 막상 시험일

정됩니다. 학생마다 시험장소와 응시시간이 다르니 꼭

식, 물 등은 본인의 취향대로 준비하세요. 특히 필기도

만 작성이 가능합니다. 글자 수는 제한하지 않지만,

에 문제가 생기면 모든 것이 수포로 돌아간다. 강심장을 자

직접 확인하도록 합니다.

구는 동일한 것을 여유 있게 준비하면 혹시 모를 상황

반드시 지정된 답안 영역을 벗어나지 않아야 합니

에 도움이 됩니다. 그리고 시험장에서는 수정테이프나

다. 그러니 답안지에 답안을 작성하기 전에 쓸 분량

시험 장소까지 가는 방법, 소요시간, 교통편 확인 ● 시험

수정액을 사용할 수 없습니다. 연필이나 샤프펜슬을 사

을 미리 가늠해 본 후 답안을 적는 것이 좋겠지요?

장소가 아는 장소이든 모르는 장소이든 준비하는 방법

용하면 지우개로 수정이 용이하니 준비에 참고하세요.

출제위원이 답안 영역을 벗어날 정도로 긴 답안을

신하는 친구들도 시험 보는 날은 평소보다 긴장되기 마련 이다. 여기에 하나부터 열까지, 안전한 시험장 입성을 돕는 체크 포인트를 제시한다. 지금 꼼꼼히 읽고 준비한다면 여 유 있는 하루가 보장된다.

원하지는 않으니 안심하세요.

은 같습니다. 우리 집에서 시험 장소까지 이용할 수 있 는 교통수단, 가는 데 걸리는 시간을 먼저 체크하고,

반드시 대중교통을 이용 ● 논술시험 당일 시험장 안으

● 답안지에는 꼭 답안만 작성하세요. 답안과 관계없

시험장까지 도착하는 길을 꼭 끝까지 확인해 봅니다.

로는 차량 진입이 불가능합니다. ‘나 하나만이겠지.’ 하

는 내용이나 표시는 어떠한 것도 하면 안 됩니다.

는 생각으로 자가용을 이용하면 다른 학생들에게 피해

이를 어기게 되면 답안을 아무리 잘 썼더라도 0점

준비물 확인 ● 시험에 꼭 필요한 준비물은 신분증과 필

를 주게 되겠지요. 꼭 대중교통을 이용하여 정해진 시

처리가 될 수 있습니다.

기도구입니다. 신분증은 반드시 우리 학교에서 인정하

간 안에 도착하도록 합니다.

● 시험이 종료되면 문제지와 답안지를 모두 함께 제

는 신분증으로 준비해 가야 합니다. 주민등록증, 여권,

출해야 합니다. 둘 중 어느 것도 시험장 밖으로 가

운전면허증, 사진이 들어 있는 학생증 등이 시험장에

지고 나갈 수 없습니다.

서 인정되는 신분증입니다. 신분증을 소지하지 않으면

● 시험이 종료되기 전에는 아무도 시험장 밖으로 나

시험을 볼 수 없으니 꼭 챙기세요. 필기도구는 본인이

갈 수 없습니다. 종료 전에 답안 작성을 끝낸 학생

원하는 것으로 준비합니다. 볼펜, 연필, 플러스펜, 샤

들도 시험이 끝날 때까지 시험장 안에서 기다려야

프펜슬 등이 모두 가능한데 단, 흑색 또는 청색을 써야

합니다.

하며 답안 작성 중 필기도구 종류나 색상 변경은 불가 합니다. 그리고 당일 시험장에 가면 학교 측에서 필기 도구를 나누어 주니, 그걸 사용해도 됩니다.

2016학년도 모의논술

38 2015학년도 수시모집 논술시험 : 자연 1

Chap___ ___ter.

60 2015학년도 수시모집 논술시험 : 자연 2

82 2014학년도 수시모집 논술시험 : 자연 1

100 2014학년도 수시모집 논술시험 : 자연 2

수학 2

다음 <제시문 1> ~ <제시문 3>을 읽고 [수학 2-ⅰ] ~ [수학 2-ⅲ]을 문항별로 풀이와 함께 답하시오.

●

자연

2016학년도 모의논술

<제시문 1> 함수 y = f( x) 는 다음을 만족한다.

문제

(1) 닫힌 구간 [0,2]에서, f (x )=|x -1|을 만족한다. (2) 모든 실수 x에 대하여 f (x )=f (x +2)를 만족한다.

<제시문 2> 양의 실수 a 에 대하여 직선 y =a x 와 <제시문1>의 함수 y =f ( x )의 그래프가 만나는 점의 개수를 g (a)로 정의한다.

<제시문 3> 양의 실수 x 에 대하여, <제시문2>의 함수 y =g(x )를 이용하여 함수

수학 1

다음 <제시문1> ~ <제시문3>을 읽고 [수학1-ⅰ] ~ [수학1-ⅲ]을 문항별로 풀이와 함께 답하시오.

●

수학 2-ⅰ

의 값을 구하고, 그 이유를 논하시오.

<제시문 1> 곡선 y =f ( x ) 위의 점 (a, f(a))에서의 접선의 방정식은 다음과 같다

수학 2-ⅱ

의 값을 구하고, 그 이유를 논하시오.

y- f ( a) =f’(a ) ( x - a)

<제시문 2>

수학 2-iii

음이 아닌 정수 n에 대하여, 실수로 이루어진 { a n}을 다음과 같이 정의한다. (1) 초기항은 a0=1이다. (2) 음이 아닌 정수 n에 대하여, 점 Pn=(a n,0)에서 포물선 y=x 2에 그린 접선 중 x축이 아닌 접선을 L n이라고 하자. 접선 L n의 접점의 x좌표를 a n+1이라 한다.

<제시문 3> 음이 아닌 정수 n에 대하여, <제시문2>의 접선 L n에 수직이고, L n의 접점을 지나는 직선이 포물선 y=x 2과 접점이 아닌 또 다른 한 점에서 만난다. 이 점의 x좌표를 b n+1이라고 정의한다.

수학 1-ⅰ

a1과 b1의 값을 구하고 그 이유를 논하시오.

수학 1-ⅱ

<제시문2>에서 정의된 수열 {a n } 의 일반항을 구하고, 이를 이용하여

수학 1-ⅲ

의 값을 논하시오.

의 값을 구하고, 그 이유를 논하시오.

를 정의한다.

물리 Ⅰ

물리 Ⅱ

다음 <제시문1> ~ <제시문2>를 읽고 [물리Ⅰ-i] ~ [물리Ⅰ-ⅱ]를 문항별로 풀이와 함께 답하시오.

●

<제시문 1>

태양 중력장에서 중력의 영향으로 원운동하는 물체의 공전주기는 중력 = 구심력의 관계로부터 구할 수 있다. 태양에서

다음 <제시문1> ~ <제시문2>를 읽고 [물리Ⅱ-i] ~ [물리Ⅱ-ⅱ]를 문항별로 풀이와 함께 답하시오.

지표 근처에서 발사체는 포물선 운동을 하는데, 지표와 수직인 방향으로는 일정한 중력가속도 (g)를 받는 등가속도 운

의 거리 r, 태양의 질량 M, 물체의 질량 m, 속력 v라면, 공전 주기 T 는 다음과 같다.

동이고, 지표와 평행한 방향으로는 등속도 운동이다.

<제시문 2> 발사체의 발사 속력이 일정해도 지표와의 각도에 따라 다른 궤적을 그리고 날아간다.

<제시문 2> 태양으로부터 지구 바깥쪽으로 존재하는 물체의 궤도 주기는 일반적으로 지구의 궤도 주기보다 길어진다. 하지만, 지구 의 추가적인 인력은 궤도 주기를 감소시키며, 특정 지점에서의 궤도 주기는 지구의 궤도 주기와 동일해질 수 있다.

물리 Ⅱ-ⅰ

발사 시 속력 v로 발사한 발사체가 그림과 같이 거리 L, 높이 h인 곳에 도달하였다. 지표면과 이루는 각도의 탄젠트 값

을 L,h,g로 표시하라. 단, 물체의 궤도는 h보다 높이 올라갔다가 내

려오면서 h에 도달하여야 하며, 중력 가속도의 크기는 g이다. 공기 저항 등의 효과는 무시한다.

지구와 태양의 운동을 고려하여 지구 궤도 주기와 동일한 지구 바깥쪽으로 존재하는 물체의 궤도를 구 해보자.

물리 Ⅰ-ⅰ

아래 그림처럼 지구 궤도 바깥쪽 거리 r인 지점에 태양-지구-물체가 일직선이 되었을 때 이 물체가 받는 총 중력을 논하시오. (단, 태양의 질량을 MS, 지구의 질량을 ME 그리고 물체의 질량을 m이라고 한다.)

A L MS ME

물리 Ⅱ-ⅱ

발사체와 같은 높이에 위치한 목표물을 맞히기 위해 필요한 각도가 A라고 하자. 그런데 발사 장치의 미 세한 오차로 인해 각도가 A+ΔA로 ΔA만큼 오차가 있을 수 있다면, 목표 지점에서 거리에 오차가 발 생할 수 있다. 목표물까지의 거리를 L이라고 할 때, 오차 ΔL를 v, g, A, ΔA로 나타내어 논하시오. (단, ΔA«1이라고 하자. 작은 변수 «1에 대해서 근사적으로

물리 Ⅰ-ⅱ

이 물체가 태양-지구-물체의 상대적인 위치로 일직선을 유지하면서 궤도 운동을 할 때, 지구-물체 거리 r과 지구-태양 거리 R의 비, (단,

와 지구와 태양의 질량비

라고 하고, 매우 작은 변수 x«1 대해, 근사적으로

이다.)

V A+ΔA

의 관계를 논하시오. 임을 이용할 수 있다.)

ΔL

화학 Ⅰ

화학 Ⅱ

다음 <제시문1> ~ <제시문4>를 읽고 [화학Ⅰ-i] ~ [화학Ⅰ-ⅱ]를 문항별로 풀이와 함께 답하시오.

●

<제시문 1>

다음 <제시문1> ~ <제시문4>를 읽고 [화학Ⅱ-ⅰ] ~ [화학Ⅱ-ⅱ]를 문항별로 풀이와 함께 답하시오.

원소 기호를 이용하여 복잡한 화합물을 화학식으로 간단하게 나타내듯이, 화학식을 이용하여 화학적 변화를 나타낸 것

평형 상수는 농도와 관계없이 일정한 온도에서 항상 동일한 값을 나타내므로, 산과 염기의 이온화 평형에 대한 평형 상

을 화학 반응식이라고 한다. 화학 반응식으로부터 반응물과 생성물의 종류뿐만 아니라 반응에 관한 여러 가지 정보를 얻

수를 이용하면 농도와 관계없이 산과 염기의 세기를 나타낼 수 있다. 묽은 산의 수용액에서 물의 농도는 거의 일정하므로

을 수 있다. 예를 들어, 화학 반응식의 계수비는 각 물질의 몰수비와 같다.

상수로 취급하여 나타낸 평형 상수를 산의 이온화 상수(Ka)라고 한다.

<제시문 2>

<제시문2>

한 용액의 농도를 표현하는 여러 가지 방법 중 화학에서 가장 많이 이용되는 농도인 몰 농도가 있다. 몰 농도는 용액 1L 부피에 들어 있는 용질의 몰수이며, 단위는 M으로 표기한다.

산이나 염기와 같은 전해질이 수용액에서 이온화하는 정도는 이온화도(α)로 나타낼 수 있다. 수용액에서 용해된 전해 질의 몰수에 대한 이온화된 전해질의 몰수의 비를 이온화도(α)라고 한다.

용질의 몰수

<제시문3>

용액의 L

1884년 르 샤틀리에는 화학 평형에 관한 규칙성을 연구하여 ‘가역 반응이 평형 상태에 있을 때 온도, 압력, 농도 등과

<제시문 3>

같은 조건을 변화시키면 그 조건의 변화를 감소시키는 쪽으로 평형이 이동하여 새로운 평형에 도달한다.’라는 평형 이동 에 관한 법칙을 발표하였다. 이것을 르 샤틀리에 원리라고 한다.

일정한 에너지의 전자가 원자핵 주위에서 발견될 확률 밀도를 나타내는 함수를 오비탈 또는 궤도 함수라고 한다. 같은 전자 껍질에 있지만 에너지가 조금씩 다른 오비탈은 s,p,d,f등의 기호를 사용하여 나타낸다. 바닥 상태 원자의 전자 배치

<제시문4>

는 에너지가 가장 낮은 오비탈부터 차례대로 채워진다.

헤스 법칙을 이용하면 반응물과 생성물의 표준 생성 엔탈피로부터 어떤 반응의 표준 반응 엔탈피를 구할 수 있다. 표준 반응 엔탈피는 생성물들의 표준 생성 엔탈비(△Hof)의 합에서 반응물들의 표준 생성 엔탈피의 합을 뺀 것과 같기 때문이다.

<제시문4> 비슷한 성질의 원소들이 주기적으로 나타나는 것을 주기율이라고 하며, 이러한 주기율에 따라 원소들을 배열한 표를 주 기율표라고 한다. 현대 주기율표는 원자 번호 순서대로 왼쪽에서 오른쪽으로 원소를 나열하다가 줄을 바꾸어 화학적 성질 이 비슷한 원소가 같은 세로줄에 오도록 배열한 것이다. 화학적 성질은 원소의 전자 배치와 밀접한 관련이 있으므로 현대 주기율표는 유사한 전자 배치를 가지는 원소끼리 분류하고 배치한 표라고 생각할 수 있다.

화학 Ⅱ-ⅰ

물에 녹은 약한 산은 수용액에서 일어나는 화학 평형의 모형으로 볼 수 있다. 1.0 M의 HF 용액(K a = 9.0×10-4)이 물에 녹아 있을 때의 [H+] 이온화도(α)를 구해보고, 1.0 M의 HF와 1.0 M의 NaF가 들어 있는 용액의 [H+] 이온화도(α)과 비교하여, 르 샤틀리에 원리가 성립함을 논의하시오.

화학 Ⅰ-ⅰ

비이커에 26g의 NiCl2와 10g의 NaOH를 포함하고 있는 용액을 혼합하여 부피가 5L인 용액을 만들었

화학 Ⅱ-ⅱ

다. 비이커에서는 반응이 발생하여, Ni(OH)2와 NaCl이 생성되었다. Ni(OH)2가 최대로 생성될 때, 용액

25℃, 1기압에서 이산화황(SO2)은 산소기체와 반응하여 삼산화황(SO3)을 생성한다. 이 반응의 역반응 이 일어나도록 하는 온도의 범위를 논리적으로 논하시오. (단, △Hof 과 So은 온도에 무관하다고 가정하시오.)

에 녹아 있는 NaCl의 최대 몰 농도를 논리적으로 예측하시오. (Ni(OH)2의 화학식량은 130이고, NaCl의 화학식량은 40이다.) 2+

화학 Ⅰ-ⅱ

물질

△Hof(KJ/mol)

So(J/K·mol)

SO2(g)

-300

250

SO3(g)

-400

260

O2(g)

220

주기율표에서 4주기에 위치한 Ca(원자번호 20)과 Zn(원자번호 30)은 두 개의 전자를 잃어 Ca 와 Zn 이온을 형성한다. Ca, Ca2+, Zn, Zn2+의 크기를 서로 비교하여 예측하고 그 이유를 논하시오.

생명과학 Ⅰ

다음 <제시문1> ~ <제시문3>을 읽고 [생명과학Ⅰ-ⅰ] ~ [생명과학Ⅰ-ⅲ]를 문항별로 풀이와 함께

생명과학 Ⅱ

다음 <제시문1> ~ <제시문3>을 읽고 [생명과학Ⅱ-ⅰ] ~ [생명과학Ⅱ-ⅲ]를 문항별로 풀이와 함께

●

답하시오.

●

답하시오.

<제시문 1>

한 생물체의 유전 정보를 담고 있는 염색체의 수와 유전자는 매우 안정되게 유지되지만 간혹 염색체의 수와 구조에 이

세포 호흡이란 포도당과 같은 호흡 기질을 분해시켜 생명 활동에 필요한 에너지(ATP)를 얻는 과정으로서 산소 이용 여

상이 생기기도 한다. 염색체 수의 이상은 상염색체와 성염색체에서 모두 일어날 수 있으며, 대표적인 염색체 수에 의한

부에 따라서 산소 호흡과 무산소 호흡으로 구분한다. 또한 세포 호흡은 크게 해당 과정, TCA 회로, 산화적 인산화 과정으

질병으로는 다운 증후군, 터너 증후군, 클라인펠터 증후군 등을 들 수 있다. 염색체 돌연변이는 염색체 구조의 이상에 의

로 나눌 수 있다. 해당 과정은 거의 모든 생물에서 공통적으로 에너지를 생성하는 반응이다. TCA 회로는 미토콘드리아에

해서도 나타나는데, 염색체 구조의 이상에는 염색체의 결실, 중복, 역위, 전좌가 있다.

서 일어나며, 반응에 산소가 직접 사용되지는 않지만 산소가 있어야 지속적으로 진행된다. 산화적 인산화는 전자 전달과 화학 삼투를 통한 ATP 합성 과정이다. 로테논과 시안화칼륨 등은 독극물로서 매우 적은 양으로도 산화적 인산화 과정을

<제시문 2>

억제한다.

염색체 수의 이상은 주로 염색체 비분리에 의해 일어난다. 핵분열 시기 중 중기에서 말기로 전환되는 과정에서 염색체가 두 개의 딸세포로 분리되지 않고 어느 하나의 세포로만 이동하게 되면 염색체를 하나 더 갖는 딸세포와 염색체를 하나 잃

<제시문2>

어버린 딸세포가 형성된다.

해당 과정, TCA 회로, 산화적 인산화 과정에서 전자를 받아들여 환원되고, 받아들인 전자를 전자전달계에 전달해 주는 물질은 NADH와 FADH2 이다. 전자 전달계에 전자를 내어 주고 산화되는 FAD와 NAD+는 순환되어 다시 전자를 받아들

<제시문 3>

이는데 사용된다. 즉 에너지를 얻는 과정은 산화-환원 반응에 의해 이루어진다.

염색체 전좌의 잘 알려진 예는 오른쪽 그림에 나타낸 9

바와 같이 9번 염색체와 22번 염색체 상호 간의 전좌에

<제시문3>

의한 염색체 구조 이상이다. 혈구 세포의 분열 과정에서

배양 용기에서 세포를 배양하면 정상 세포는 한 층을 이루어 서로 접촉하면 분열을 멈추지만, 암세포는 한 층을 이룬 후

상호 전좌에 의한 염색체 구조 이상이 발생하며, 염색체

에도 계속 분열할 수 있다. 암세포는 세포 주기가 정상적으로 조절되지 않고 분열을 계속하여 종양을 형성한다. 암세포의

염색체 전좌

일부분이 끊어진 다음 다른 염색체의 특정 부위에 다시 접합되면서 두 개의 유전자가 융합되어 만들어지는 융합

빠른 분열로 인해 일반적으로 종양 주위에는 혈관이 제대로 발달하지 못해 충분한 산소를 공급 받지 못하는 경우가 많다.

염색분체

단백질에 의해 백혈병이 발생한다.

실험 1: 동물 근육 세포를 산소가 없는 조건에서 배양하였다. 실험 2: 동물 근육 세포를 산소가 없는 조건에서 배양하면서 피루브산에서 젖산이 만들어지지 않도록 억제하였다. 실험 3: 동물 근육 세포를 치사량 보다 낮은 농도의 일산화탄소가 있는 조건에서 배양하였다.

생명과학 Ⅰ-ⅰ

생명과학 Ⅰ-ⅱ

<제시문3>에서 설명한 염색체 전좌는 세포 주기 중 어느 시기에 일어났는지 근거를 제시하여 추론 하 시오.

생명과학 Ⅱ-ⅰ

위의 실험 1과 실험 2에서 포도당 한 분자 당 생성되는 ATP 양이 어떤 경우에 더 많은지 예측하고 ATP 생성 양이 차이가 나는 이유를 설명하시오.

아래 그림과 같이 생쥐 정자 형성 과정에서 염색체 비분리를 촉진하는 물질을 각각 24시간과 72시간 뒤에 처리한 후 생성되는 정자에서 염색체 수를 관찰하였다. 그 결과 24시간에 염색체 비분리 촉진제을 처리한

생명과학 Ⅱ-ⅱ

경우에 72시간 뒤에 처리한 경우보다 염색체 수가 비정상인 정자가 약 2배 정도 많았다. 왜 이런 현상이 일

위의 실험 1과 실험 3에서 포도당 한 분자 당 생성되는 ATP 양이 어떤 경우에 더 많은지 예측하고 ATP 생성 양이 차이가 나는 이유를 설명하시오.

어나는지 근거를 제시하여 설명하시오. 24시간

72시간

생명과학 Ⅱ-ⅲ

정상세포와 암세포를 이용하여 아래와 같이 두 가지 실험을 한 결과 암세포가 정상세포에 비하여 무산 소 조건에서 잘 증식하였으며, 세포내 포도당 유입량이 많은 것을 알 수 있었다. 이 실험 결과와 <제시 문 3>의 내용을 참고하여 암세포 내의 아세틸 CoA의 양이 정상 세포에 비하여 어떻게 차이가 나는지 예

정원세포

생쥐 정자 생성

측하고 근거를 제시하여 설명하시오

정자

실험 A

생명과학 Ⅰ-ⅲ

하나의 세포에 21번 염색체를 3개 가지고 있으면 다운증후군이 발생한다. 다운 증후군은 주로 염색체 비분

산소 공급

실험 B

무산소 조건

리 현상에 의해 발생하지만 염색체 전좌에 의해서 발생하기도 한다. 염색체 전좌에 의한 다운 증후군을 세

암 세포

포 주기를 고려하여 그림으로 설명하시오. 정상 세포

세포 수

시간

세포 내 포도당 유입양

정상 세포

시간

따라서 접선 L0의 방정식은 기울기가 4이므로, L0에 수직인 직선의 기울기는 따라서 L0에 수직이며 접점을 지나는 직선의 방정식은

자연

이다.

이 방정식과 y = x 2 연립하면, (x-2)(4x+9)=0이 되므로 접점이 아닌 교점의 x좌표는

2016학년도 모의논술

이다.

○ 채점기준

해설

(3점) 접선 L0의 방정식으로부터 a1=2의 값을 구할 수 있다. (2점) 점선 L0에 수직이고 접점을 지나는 직선의 방정식 (2점)

을 구할 수 있다.

의 값을 구할 수 있다.

[수학 1-ⅱ] ○ 예시답안 일반적으로 접선 Ln의 방정식은

이고,

점 (an,0)을 지나므로

수학 1

을 만족한다.

an+1은 0이 아닌 실수이므로

이 성립하고,

이를 정리하면 an+1 = 2an이다.

<개요 및 주요 평가항목>

즉, 실수열 {a n } 은 초기항 a0=1이고 공비가 2인 등비수열이므로, 일반항은 an=2 이다.

직선과 이차곡선은 다양한 자연현상을 수학적으로 모델링하는데 있어서 가장 기본적이면서 중요한 수학적 대상으로, 이 에 대한 개념과 응용은 고등학교 교과에서 중요한 요소로 다뤄지고 있다. 이러한 취지에서 이 문제는, 고등학교 수학 교

따라서

이다.

과 중 포물선과 등비수열, 그리고 접선의 방정식 부분에서 출제되었다. 직선과 포물선이라는 연속적인 대상 위에서 이산 적으로 발생하는 점들의 움직임을, 수험생들이 수열의 관점에서 어떻게 대수적으로 접근하는지 그 논리력을 평가하고자 ○ 채점기준

하며, 고등학교 교과과정에서 다뤄지는 기본적인 개념에 대한 이해가 충분하다면 쉽게 설명할 수 있는 문제이다.

(3점) 접선 Ln의 방정식으로부터 실수열 { a n }이 초기항 a0=1이고 공비가 2인 등비수열임을 추론할 수 있다. [수학 1-i]

(3점) 등비수열 {a n }의 합

구체적으로 제시된 점에서 포물선에 그린 접선의 방정식을 구하고, 이 접선에 수직인 직선의 방정식을 유도할 수 있는

을 계산할 수 있다.

지 평가하고자 한다. [수학 1-ⅲ] [수학 1-ⅱ]

○ 예시답안

구체적인 상황에서의 논리를, 일반적인 상황으로 확장할 수 있는지와 등비수열의 합을 구할 수 있는지를 평가하고자 한다.

일반적으로 접선 Ln에 수직이고 접점을 지나는 직선의 방정식은, 이다.

[수학 1-ⅲ] 두 개의 상수 사이의 관계를 방정식을 통하여 유도하고, 이를 등비수열의 합에 적절히 적용할 수 있는지를 평가하고자

이 직선이 포물선 y=x 2과 만나는 점의 x좌표 b n +1 은 방정식

한다.

b n + 1 ≠ a n + 1 이므로

<예시답안 및 채점기준>

따라서

을 만족한다.

을 만족한다. 이다.

[수학 1-i] ○ 예시답안

○ 채점기준 2

포물선의 방정식이 y=f (x )=x 로 주어졌으므로, 이때 접선 L0의 접점의 좌표는

이므로 직선의 방정식은 <제시문1>에 의하여

이 직선이 점 (a0,0)=(1,0)을 지나므로, 식 이를 정리하면

이다.

(3점) 접선 Ln에 수직이고 접점을 지나는 직선의 방정식 이다.

(2점) an+1과 bn+1의 관계인 bn+1 + an+1

을 얻게 된다.

(2점) 합

을 얻게 된다.

이때 <제시문2>에 의해 a1은 0이 아니므로, a1=2이다.

을 유도할 수 있다. 을 구할 수 있다.

을 유도할 수 있다.

[수학 2-ⅱ]

수학 2

○ 예시답안 <제시문2>로부터 양의 정수 n에 대하여 다음을 알 수 있다.

<개요 및 주요 평가항목> 적분은 미분과 함께 다양한 물리적 현상과 사물의 움직임을 분석하고 예측할 뿐 아니라, 수리적 양을 계산하는데 있어서 아주 강력한 수학적 도구이다. 이를 이용하여 우리는 여러 기하적인 대상의 길이, 면적 그리고 부피를 구할 수 있다. 이러 한 취지에서 이 문제는, 고등학교 수학 교과 중 삼각함수와 등차수열, 그리고 정적분 부분에서 출제되었다. 여러 조건에 의해서 정의된 함수의 그래프를 정확히 그린 후, 다른 도형과의 수리적 관계를 조사하여 이를 통해 정의된 또 다른 함수 를 분석하는 능력과 더불어, 삼각함수와 같은 주기함수의 정적분 값을 정적분의 성질을 이용하여 적절히 구할 수 있는지

따라서

임을 알 수 있고, 문제의 합은

이다.

를 평가하고자 하였다. 다양한 함수가 순차적으로 정의되어 복잡한 구성을 띄고 있으나, 고등학교 교과과정에서 다뤄지 는 기본적인 개념에 대한 이해가 충분하다면 쉽게 설명할 수 있는 문제이다.

○ 채점기준

[수학 2-i]

(5점) 양의 정수 n에 대하여

정적분의 성질을 이용하여 그 값을 구할 수 있는지를 평가하고자 한다.

(1점) 등차수열의 합

임을 추론할 수 있다. 을 구할 수 있다.

[수학 2-ⅱ] 주어진 함수의 조건으로부터 그 그래프를 그린 후, 또 다른 직선과 만나는 점의 개수를 구할 수 있는지를 평가하고자 한

[수학 2-ⅲ]

다.

○ 예시답안 일 때, g(a)=2n+1이므로, x ∈(nπ,(n +1)π)에서

양의 정수 n에 대하여, [수학 2-ⅲ]

h(x )=(2n+1)×sin(x )이다.

정적분의 성질과 삼각함수의 적분과 수열의 합을 종합적으로 이용하여 정적분의 값을 구할 수 있는지를 평가하고자 한

마찬가지 방식으로, h(nπ)=0이고, x∈(0,π)일 때 h(x)=sin(x)임을 알 수 있다.

다.

이를 종합하면, 양의 정수 n에 대하여, x∈[nπ,(n+1)π]에서 h(x)=(2n+1)×sin(x)임을 알 수 있다.

<예시답안 및 채점기준>

문제의 적분

[수학 2-i] ○ 예시답안

는 정적분의 성질로부터

과 같다.

이는 함수 y =h (x )의 정의로부터 은 적분의 성질로부터 다음과 같다.

문제의 적분

이므로, 문제의 적분값은 (3+5+…+101)×2=5200이다.

○ 채점기준 치환 x = z +2n으로부터

를 얻게 되고,

따라서 문제의 적분은

(2점) x ∈(nπ,(n+1)π)에서 h(x)=(2n +1)×sin(x)임을 구할 수 있다.

과 같게 된다.

<제시문1>에 의해 이는 다시

○ 채점기준

(3점) <제시문1>을 이용하여 문제의 적분값이 (1점)

(3점)

=2 임을 유도할 수 있다.

(3점)

임을 구할 수 있다.

이다.

(2점) 정적분의 성질을 이용하여

와 같음을 알 수 있고,

임을 유도할 수 있다. 임을 유도할 수 있다.

임을 관찰하여, 문제의 적분값이 1008임을 유도할 수 있다.

물리 Ⅰ

물리 Ⅱ

<개요 및 주요 평가항목>

인공위성의 궤도주기가 지구와 같을 때 태양-지구-인공위성의 상대적 위치를 유지하므로 천체물리학적 관측에 매우 유

장거리 로켓에서 농구경기의 공의 궤적까지 실생활에서 물체의 운동은 중력의 영향을 크게 받으며 응용성도 크다. 특히 지

리하다고 볼 수 있다. 중력장에서 궤도의 주기와 거리의 관계를 기술하는 케플러의 법칙을 고려하여 논리적으로 그 궤도를

표면에서 중력가속도는 거의 일정한 값을 가지므로, 지표에 평행한 방향과 수직인 방향으로 각각 등가속도 운동 및 등속도

정확히 유추할 수 있는지 묻는 문제이다.

운동을 하는데, 이로부터 포물선 궤도를 정확히 유추할 수 있는지 묻는 문제이다.

<예시답안 및 채점기준>

[물리Ⅰ-ⅰ]

[물리Ⅱ-ⅰ]

○ 예시답안

지표에 평행인 방향으로 등속운동, 수직인 방향으로 등가속도 운동을 하므로 높이 h ,

물체는 태양과 지구로 부터 중력을 받게 된다.

거리 L 인 점까지 도달하는 시간을 아래와 같이 구할 수 있다.

특히 일직선상에 놓여 있을 때 태양-물체, 지구-물체의 거리를 고려하여, 총 중력은 다음과 같다.

두 식을 연립하고, → (3점) MS ME

임을 이용하면, → (2점)

그리고 방향은 태양 방향(=지구방향)으로 인력을 받는다. R

○ 채점기준

sec 2A=tan 2A+1임을 고려하면,

이다. → (3점)

(4점) 같은 방향임을 고려하여 두 힘의 합을 구할 수 있다. 단, v 4-2gv 2h -g 2L 2≥0일 때만 해가 존재한다. → (2점)

(6점) 거리를 고려하여 정확한 중력을 구할 수 있다. [물리Ⅰ-ⅱ]

[물리Ⅱ-ⅱ]

○ 예시답안 및 채점기준

를 연립하여,

h =0인 경우에 해당하므로,

총중력 = 구심력 관계로부터, 거리를 고려하여 다음의 관계식을 얻는다.

→ (2점) 임을 알 수 있다.

→ (4점)

이므로, 그런데, 주기가 지구의 궤도 주기와 일치하고, 제시문 1로부터

이다.

이므로, → (2점)

이제 오차를 고려하여 A →A +△ A , L→L+△ L로 두면, 일정한 속력 로 발사한 물체에 대해 다음 식이 성립한다. → (2점)

임을 구할 수 있다.

위 관계식으로부터

→ (2점)

작은 오차에 대해 근사적으로 따라서,

임을 이용하여,

이다. → (4점) =우변이므로,

좌변= → (4점)

정리하면, 이들의 상대 크기 비교는 Ca > Zn > Ca2+ > Zn2+이다.

화학 Ⅰ

○ 채점기준

(3점) 정확한 전자 배치를 제시할 수 있다. (2점) 유효핵 전하를 설명하여 대소 크기 비교를 할 수 있다.

<개요 및 주요 평가항목> 고등학교 ‘화학Ⅰ’에서 기본적으로 다루어지고 있는 화학 반응식, 화학 반응에서의 양적 관계, 현대 원자 모형과 전자 배

(3점) 중성 원자와 양이온의 크기 비교를 전자배치를 이용하여 논의할 수 있다.

치, 원소의 주기적 성질에 관련된 문제이다. 주어진 실험 내용 기술을 이용하여 화학 반응식을 세우고 이들의 양적 정보

(2점) 상대 크기 비교를 제시할 수 있다.

를 이용하여, 생성물의 양을 예측할 수 있는지 평가하고자 하였다. 화학 양에 관련된 기본적 지식이 있으면 쉽게 풀이가 가능하도록 출제하였다. 두 번째 문제는 주기율표에서 같은 주기에 속한 원자들의 성질 변화를 전자배치를 이용하여 이 해하고, 중성 원자와 이온들의 크기 비교를 현대적 원자 모형에 따라 바르게 해석이 가능한지 평가하는 문제이다. 본 문제는 ‘화학Ⅰ’에서 다루는 간단한 기본 지식을 묻는 것으로 필요한 지식은 대부분 고등학교 교과서를 기준으로 제시 문에 주어졌으며, 이를 읽고 이해할 수 있으면, 어려움 없이 풀 수 있도록 평이하게 문제를 출제하였다.

화학 Ⅱ

<개요 및 주요 평가항목> 고등학교 교육과정 ‘화학Ⅱ’에서 기본적으로 다루어지고 있는 산과 염기의 세기, 평형 이동, 반응 경로와 반응열, 자유 에

<예시답안 및 채점기준>

너지의 온도 의존성에 관한 문제이다. 제시문에 문제 풀이에 도움을 줄 수 있는 기본적인 내용을 고등학교 교과서를 기준

[화학Ⅰ-ⅰ]

으로 제시하였다. 주어진 정보를 이용하여 논리적으로 화학 균형 반응식을 세우고, 간단한 화학양론적 고려를 할 수 있는

○ 예시답안

지 평가하고자 하는 문제이다. 화학양론적으로 얻어진 결과를 토대로, <제시문3>에 주어진 르 샤틀리에 원리를 논리적으

<제시문1>의 내용에서 나타나 있듯이 문제에 주어진 정보를 바탕으로 균형 화학 반응식을 세우면 다음과 같다.

로 연결하여 논의 할 수 있는지 평가하고자 하였다. 또한, 표준 자유 에너지 변화를 이용한 반응의 진행 방향을 주어진 수

NiCl2 + 2NaOH → Ni(OH)2 + 2NaCl

치적 데이터를 이용하여 예측하고, 반응의 진행 여부를 논리적으로 판단 할 수 있는지 알아보고자 하였다. ‘화학Ⅱ’에서 다루는 간단한 기본 지식을 이해하고 있고, 기본적인 수리적 연산 능력이 있으면, 쉽게 풀 수 있도록 평이하

26g의 NiCl2는

이다.

10g의 NaOH는

이다.

게 문제를 출제하였다.

<예시답안 및 채점기준> [화학Ⅱ-ⅰ]

NaOH가 단지 0.25 mol이므로, NaOH가 한계 반응물이 된다. 따라서, NaOH 0.25mol이 모두 반응하고,

○ 예시답안

NiCl2는 0.125 mol이 반응한다. 생성되는 NaCl은 2×0.125=0.25mol이다. 용액의 부피가 5L이므로 NaCl의 몰 농도는

HF(aq)

이다.

○ 채점기준

H+(aq) + F-(aq)

초기 농도

1.0

나중 농도

평형 농도

1.0- x

(3점) 정확한 화학 반응식을 제시할 수 있다. (2점) 질량을 mol수로 각각 전환할 수 있다. (3점) 생성되는 NaCl의 mol수를 제시할 수 있다. 약산이므로 1.0 » x 라고 가정한다. 따라서

(2점) NaCl의 몰 농도를 제시할 수 있다.

으로 근사한다.

[화학Ⅰ-ⅱ] ○ 예시답안

가정을 위배하지 않음으로 결과를 받아들인다.

각각의 전자 배치를 적어보면 다음과 같다. [Ar] = 1s22s22p63s23p6 Ca: [Ar]4s2

이온화도즉

Zn: [Ar]4s23d10 Ca2+: [Ar] 2+

즉 3%의 이온화도를 갖는다.

1.0 M NaF가 녹아 있는 경우 10

Zn : [Ar]3d

HF(aq)

4주기에 놓인 Ca과 Zn는 원자 번호가 증가함에 원자핵에 위치한 양성자의 개수가 증가하게 되고,

초기 농도

이에 따라 유효핵 전하가 커지게 된다. 따라서 Ca의 크기가 Zn보다 크다. 즉 원자 크기는 Ca > Zn이다. 전자를 잃은 양이온은 최외각 전자를 잃어 크기가 중성 원자보다 작아지게 된다. Zn2+의 유효핵 전하가 매우 크기 때문에 Ca2+보다 크기가 작을 것으로 예측된다. 즉 이온 크기 Ca2+ > Zn2+이다.

H+(aq) + F-(aq)

1.0

나중 농도

평형 농도

1.0- x

약산이므로 1.0 » x라고 가정한다. 따라서

으로 근사한다.

생명과학 Ⅰ 가정을 위배하지 않으므로 결과를 받아 드린다. 이온화도

<개요 및 주요 평가항목> 고등학교 교육과정 ‘생명과학Ⅰ’의 「세포와 생명의 연속성」 단원은 세포 분열과 유전 현상의 기본 개념을 다루고 있다. 이

즉 0.09%의 이온화도를 갖는다.

단원에서 멘델의 유전 법칙을 통해 유전의 기본 원리를 염색체와 유전자 수준에서 이해해야 한다. 「세포 분열」 단원에서

용해된 NaF에서 생성된 F-이온이 HF의 이온화를 크게 억제한다는 것을 알 수 있다.

는 세포 주기 변화를 체세포 분열과 감수 분열에서 유사점과 상이한 점을 구별하여 파악해야 한다. 유전자 수준에서와 염

산 이온화 평형의 위치는 평형을 방해하는 F-의 농도를 최소화하기 위해 왼쪽으로 이동하였다.

색체 수준에서의 돌연 변이는 다양한 유전 질환 및 암발생과 밀접한 연관성을 가지므로 생명현상의 기본 개념을 질병의

르 샤틀리의 원리가 성립한다.

발생과 연관시켜 이해하려는 노력이 필요하다. 본 문제는 우리가 일상에서 친숙한 다운 증후군과 백혈병을 염색체의 수와 구조의 이상과 접목하여 잘 이해하고 있는지

○ 채점기준

평가하는 문제이다. 또한, 염색체 수와 구조의 이상을 세포 주기와 연관시켜 종합적으로 이해하고 있는지 평가하고자 하

(3점) 순수한 HF의 이온화도를 제시할 수 있다.

였다. 체세포 분열과 감수 분열의 기본 개념을 잘 파악하고 있고, 이를 염색체 구조와 연결하여 종합적으로 사고할 수 있

(3점) 공통 이온이 존재할 때 이온화도를 제시할 수 있다. 질량을 mol수로 각각 전환할 수 있다.

으면 쉽게 답을 할 수 있도록 평이하게 문제를 출제하였으며, 우리 주위에서 관찰할 수 있는 질병을 교과서에서 배우는

(4점) 얻어진 결과를 토대로 르샤틀리의 원리가 성립함을 논리적으로 기술할 수 있다.

기본 지식으로 충분히 설명할 수 있다는 메시지를 전달하고자 하였다.

[화학Ⅱ-ⅱ]

<예시답안 및 채점기준>

○ 예시답안

[생명과학Ⅰ-ⅰ]

주어진 정보로 균형 화학 반응식을 세우면 다음과 같다.

○ 예시답안

2SO2(g) + O2(g) → 2SO3(g)

<제시문3>에서 설명하고 있는 9번 염색체와 22번 염색체 사이의 상호 전좌는 9번 염색분체와 22번 염색분체 사이

반응 엔탈피를 구한다.

에서 일어났다. 염색분체는 세포 주기 중 S시기에 DNA 복제에 의해 생성되기 때문에 세포 주기 중 S시기를 지나고 G2 또는 M 시기에 전좌가 일어났다고 볼 수 있다. ○ 채점기준

반응 엔트로피를 구한다.

(2점) 세포 주기 중 G2/M 시기라고 설명할 수 있다. (3점) 염색분체는 S 시기에 생성됨을 설명할 수 있다. [생명과학Ⅰ-ⅱ] ○ 예시답안 정자 형성 과정은 감수분열로서 염색체가 분리되는 감수1분열과 염색분체가 분리되는 감수2분열로 나눌 수 있다. 아래 그림에서와 같이 감수1분열 과정에서 염색체 비분리가 일어난 경우는 감수2분열에서도 염색체 수 이상이 유지 되므로 하나의 정모세포에서 유래된 4개의 정자의 염색체 수가 비정상이다. 그러나 감수2분열 과정에서 염색체 비

이므로 이 조건에서 자발적으로 오른쪽으로 반응이 진행된다.

분리가 일어난 경우는 4개의 정자에서 2개의 정자는 염색체 수가 정상, 2개는 비정상이 된다. 문제에서 비정상 정자

이 반응의 역반응이 발생하기 위해서는 ΔG>0이어야 하므로 이 조건을 만족하는 온도 범위를 구한다.

의 수가 24시간에서 72시간보다 약 2배 많았으므로 24시간 시기에 감수 1분열이 진행되고, 약 72시간 시기에 감수

ΔH- TΔS >0

2분열이 진행될 거라고 추측할 수 있다.

-200-T× (-0.200) > 0

감수1분열에서 염색체 비분리

1000K < T

핵상

○ 채점기준

감수2분열에서 염색체 비분리

(3점) 주어진 정보를 바탕으로 균형 화학 반응식을 제시할 수 있다. 핵상

(1점) ΔH 0을 제시할 수 있다.

n+1

n-1

(1점) ΔS 0을 제시할 수 있다. (5점) 역반응 온도 조건을 제시할 수 있다.

핵상 n+1

n+1

n-1

n+1

n-1

○ 채점기준 (3점) 비정상 정자 수의 차이가 염색체 비분리가 일어난 시기 차이에 의해 일어날 수 있음을 설명할 수 있다. (4점) 24시간과 72시간이 각각 감수1분열과 감수2분열이 진행되는 시기임을 설명할 수 있다.

[생명과학Ⅰ-ⅲ]

[생명과학Ⅱ-ⅰ]

○ 예시답안

○ 예시답안 동물 세포를 산소가 없는 조건에서 배양하면 세포는 해당 작용을 통해서 포도당 한 분자 당 2개의 ATP와 NADH를 얻 는다. 해당 작용을 통해 생성된 피루브산은 다시 젖산으로 전환되는 과정에서 NADH를 다시 NAD+로 산화시켜 해당 21

염색분체

작용에 NAD+를 공급함으로써 지속적으로 해당 작용이 일어나도록 한다.

그러나 실험2 조건에서와 같이 젖산 형성을 억제할 경우 NADH를 다시 NAD+로 산화시켜 해당 작용에 NAD+를 공급 하는 과정이 억제되므로 지속적인 해당 작용이 일어나기 어렵다. 따라서 실험2 조건에서는 실험1 조건보다도 적은 양

상동염색체

의 ATP가 생성된다.

14/21 14/21 14

○ 채점기준

14 21번 염색체

21번 염색분체 14번 염색분체로

감수1분열

(3점) 실험1 조건에서 실험2 조건보다 더 많은 ATP가 생성됨을 설명할 수 있다.

감수2분열

(3점) NADH를 NAD+로 산화 시키는 것이 지속적인 해당 작용에 필요함을 설명할 수 있다.

21번 염색체

전좌

[생명과학Ⅱ-ⅱ]

21 21

○ 예시답안

14/21

동물 세포를 산소가 없는 조건에서 배양하면 세포는 해당 작용을 통해서 포도당이 피루브산으로 전환되면서 포도당 한 분자 당 2개의 ATP와 NADH를 얻는다. TCA회로는 산소를 직접적으로 필요로 하지는 않지만 산소가 있어야 지속 적으로 진행된다(제시문 1). 21

따라서 산소가 없는 조건에서는 해당 작용을 통해서 ATP를 생성한다. 일산화탄소는 미토콘드리아에서 일어나는 전자

전달계의 중간 과정을 억제한다. 문제에서 일산화탄소가 치사량보다는 적은 농도로 존재한다면 전자전달계를 통한 산 화적 인산화가 부분적으로 억제되었다고 추정할 때 실험1 조건보다는 산화적 인산화를 통해 부분적으로나마 ATP 합

위의 그림에서 설명한 바와 같이 21번 염색체가 다른 상염색체에 (여기에서는 14번 염색체로 예를 들었지만 다른 염

성이 가능한 실험3 조건에서 ATP 합성 양이 더 많을 것이라고 추측할 수 있다.

색체로의 전좌도 가능함) 전좌가 일어난 뒤 최종적으로 만들어진 생식세포에 전좌가 일어난 21번 염색체와 정상적인 21번 염색체를 가지고 있을 경우 수정이 일어나면 21번 염색체를 3개 가지게 되어 다운 증후군을 유발할 수 있다. 실

○ 채점기준

제로 다운 증후군 환자의 3~4%가 위와 같은 염색체 전좌에 의해 발생한다. 위의 그림은 감수분열이 시작되기 이전에

(3점) 세포 호흡 과정에서 일산화탄소가 전자전달계를 억제함을 설명할 수 있다.

전좌가 일어난 경우이지만 이론적으로는 감수분열 과정 중에 일어난 전좌에 의해서도 같은 결과가 나타날 수 있다.

(3점) 산소가 없는 조건과 일산화탄소가 있는 조건을 비교하여 세포 호흡을 설명할 수 있다.

○ 채점기준

[생명과학Ⅱ-ⅲ]

(8점) 염색체 전좌에 의한 다운 증후군의 발생을 감수 분열 과정에서 그림으로 설명할 수 있다.

○ 예시답안 암세포의 빠른 분열로 인해 종양 주위에는 혈관이 제대로 발달하지 못해 충분한 산소를 공급받지 못하는 경우가 많다 (제시문 3). 산소를 공급받지 못하는 암세포는 해당 작용을 통해서 ATP를 생성해야 하는데 포도당 1 분자당 해당 작 용을 통해서는 2개의 ATP 밖에 합성하지 못하므로 산화적 인산화를 통한 ATP 합성시보다 현저하게 적은 양의 ATP 를 얻는다. 따라서 암세포는 증식에 필요한 에너지를 보충하기 위하여 여러 가지 대사 과정을 조절하여 효과적으로 에너지를 얻

생명과학 Ⅱ

을 수 있도록 적응하게 되는데 그 전략 중의 하나는 더 많은 양의 포도당을 세포 내로 받아들이는 것이다. 따라서 정상 세포보다 단위 시간 당 포도당 유입이 많아진다.

<개요 및 주요 평가항목>

문제에서 제시한 실험 A와 실험 B 결과에서도 암세포는 무산소 조건에서 잘 증식할 수 있는 것으로 보아 해당 작용을

고등학교 교육과정 ‘생명과학Ⅱ’의「세포와 에너지」단원은 세포가 포도당으로부터 에너지를 얻는 세포 호흡과 식물세

통해서 에너지를 얻고 있으며, 부족한 에너지를 보충하기 위하여 많은 양의 포도당을 사용하고 있음을 확인할 수 있

포에서 광합성을 통해 유기물을 합성하는 내용을 다루고 있다. 세포 호흡은 세포가 에너지를 획득하는 과정이기 때문에

다. 포도당에서 전환된 피루브산이 TCA 회로를 돌기 위해서 처음으로 생성되는 물질이 아세틸 CoA이므로 TCA회로

인간의 대부분의 질병과 연관되어 있는 중요한 개념이다. 특히 암세포는 조절되지 않는 빠른 증식이 특징이며, 암세포 특

와 산화적 인산화 과정이 활발하지 못한 암세포에서는 아세틸 CoA의 양이 정상세포보다도 낮다.

이적인 세포 호흡 과정을 가지도록 변형된 세포 대사가 일어난다. ○ 채점기준

[생명과학Ⅱ-ⅰ]에서 [생명과학Ⅱ-ⅲ] 문제는 세포가 특정 환경에 놓였을 때 주변 환경에 따라 세포 호흡이 어떻게 조 절되는지를 묻는 문제이다. 문제에서 제시한 산소가 없는 조건과 일산화탄소가 있는 조건은 사람이 일상생활에서 겪을

(4점) 암세포 증식을 저산소 조건과 연결시켜서 설명할 수 있다.

수 있는 상황이다. 세포 호흡의 과정을 잘 이해하고 있고, 이 과정이 어떻게 조절되는지 원리를 잘 파악하고 있으면 쉽게

(4점) 제시된 실험 조건에서 아세틸 CoA의 양을 추측할 수 있다.

논술할 수 있도록 문제를 출제하였으며, 세포에서 일어나는 기본적인 생명 현상이 인간의 질병과 밀접한 상관관계가 있 다는 메시지를 전달하고자 하였다.

수학 2

자연

다음 <제시문 1> ~ <제시문 4>를 읽고 [수학 2-ⅰ] ~ [수학 2-ⅲ]을 문항별로 풀이와 함께 답하시오.

●

2015학년도 수시모집 논술시험 1

<제시문 1> 함수 f (x )가 어떤 구간의 임의의 두 실수 x < y에 대하여 f (x )< f(y)이면 f (x )는 그 구간에서 증가한다고 한다.

문제

<제시문 2> 두 함수 f(x ), g(x)가 미분가능할 때,

이다.

<제시문 3> 닫힌 구간 [0, 1]에서 연속인 함수 f (x ) 에 대하여, 평균값을

로 정의하고 증가폭을 f( 1 ) - f( 0 ) 으로

정의한다.

<제시문 4>

수학 1

다음 <제시문1> ~ <제시문4>를 읽고 [수학1-ⅰ] ~ [수학1-ⅲ]을 문항별로 풀이와 함께 답하시오. 무리수

●

로 정의한다.

<제시문 1> 점 (x1, y1, z1)과 평면 ax + by + cz + d = 0 사이의 거리는

이다.

수학 2-ⅰ

함수 f (x )= (x +1 )ln(x +1)로 정의하자. (가)

의 값을 구하고 그 이유를 논하시오.

<제시문 2> (나) 닫힌 구간 [0, 1]에서 함수 f ( x ) 의 최댓값을 M 이라 할 때,

밑면의 반지름이 r이고 높이가 h인 원뿔의 부피는

보이고 그 이유를 논하시오.

<제시문 3> 수학 2-ⅱ

실수 0< t <3에 대하여, 좌표공간의 세 점 P1(t, 0, 0), P2(0, t, 0), P3(0, 0, t)를 꼭지점으로 가지는 삼각형의 내접

닫힌 구간 [0, 1]에서 정의된, 연속이고 증가하는 임의의 함수 g(x )에 대하여 g( x) 의 함수값이 평균값 과 증가폭의 합보다 클 수 없음을 보이고 그 이유를 논하시오.

원을 Ct라고 한다.

<제시문 4>

수학 2-ⅲ

밑면이 내접원 Ct이고 꼭지점의 좌표가 Q(1, 1, 1)인 원뿔을 Vt라고 한다.

수학 1-ⅰ

임을

이다.

내고 그 이유를 논하시오. <제시문3>의 내접원 Ct의 반지름을 구하고 그 이유를 논하시오.

수학 1-ⅲ

원뿔 Vt의 부피의 최댓값을 구하고 그 이유를 논하시오.

은 닫힌 구간 [0, 1]에서 증가하는 함수가 아니다.

이 구간에서 h( x) 의 함수값이 평균값과 증가폭의 합보다 클 수 없음을 보이고 그 이유를 논하시오.

점 Q(1, 1, 1)에서 <제시문3>의 세 점 P1, P2, P3 을 지나는 평면까지의 거리를 t에 관한 식으로 나타

수학 1-ⅱ

함수

물리 I ●

물리 Ⅱ ●

다음 <제시문1> ~ <제시문2>를 읽고 [물리Ⅰ-i] ~ [물리Ⅰ-ⅱ]를 문항별로 풀이와 함께 답하시오.

<제시문 1>

다음 <제시문1> ~ <제시문3>를 읽고 [물리Ⅱ-i] ~ [물리Ⅱ-ⅱ]를 문항별로 풀이와 함께 답하시오.

<제시문 1>

소리는 매질을 이루는 분자의 진동에 의해 전달된다. 온도가 높을수록 공기의 분자 운동이 활발하여 공기 중에서 소리

파동을 발생하는 물체가 움직이거나 관찰자가 움직이면 원래의 진동수와 다른 진동수의 파동이 관측되는 현상을 도플

의 속도가 빠르다. 온도 T(℃)인 공기 중에서 소리의 속력 v( m/s ) 는 근사적으로 v = 330 + 0.6 T이다.

러 효과라 한다.

<제시문 2>

물체에 알짜힘이 작용하지 않는다면 그 물체의 운동량은 일정하다. 이를 운동량 보존 법칙이라고 한다. 역학적 에

아르키메데스의 법칙에 따르면 물체에 작용하는 부력의 크기는 잠긴 부분의 부피에 해당하는 유체의 질량과 중력

너지는 운동 에너지와 퍼텐셜 에너지의 합으로 운동하는 동안 서로 전환되지만 그 합은 늘 일정하다. 이것을 역학적

가속도의 곱과 같다.

에너지 보존 법칙이라고 한다.

<제시문 3> 변위의 크기에 비례하고 변위의 방향과 반대 방향으로 복원력이 작용하여 주기적으로 왕복하는 운동을 단진동이 라고 한다. 물리 Ⅰ-ⅰ

관악기는 관 속의 공기 기둥에 생기는 정상파를 이용해 소리를 낸다. 겨울철 난방장치의 고장으로 실내 온도 0℃에서 연주회가 시작되었다. 연주회 중 난방장치가 정상 작동하게 되어 연주회장의 실내 온도가 20℃가 되었다. 0℃에서 220Hz의 진동수를 갖는 관악기의 한 음은 20℃로 오른 실내온도에서는 어떻 게 변하는지, 그 음의 진동수를 구해 논하시오. (단, 관악기의 열팽창은 무시한다.)

물리 Ⅰ-ⅱ

물리 Ⅱ-ⅰ

한 가지 높이의 음만을 낼 수 있는 음원으로 다양한 높이의 음을 내는 악기를 만들어보자. 똑같은 높이 의 음만을 낼 수 있는 세 대의 움직일 수 있는 스피커 A, B, C가 있다. B는 정지해 있고, A는 듣는 사람

지표에서 수직으로 올라가는 로켓은 2단 분리 과정을 통해 더욱 큰 속력을 얻을 수 있다. 로켓이 연료

의 반대쪽으로, C는 듣는 사람 쪽으로 움직일 때 도, 미, 솔 음이 들린다면 각 음이 A, B, C중 어느 스

분사를 멈춘 곳을 기준 위치로 하여 (가) 2단 분리 과정을 거치지 않았을 때 도달할 수 있는 최고 높이

피커가 내는 소리인지 그리고 각 스피커는 어떤 속력으로 운동하는지 소리 속력과의 비율로 논하시오.

h와 (나)

(단, 스피커와 듣는 사람의 거리는 충분히 멀다. 도, 미, 솔 음파의 진동수의 비는 4:5:6이라고 한다.)

에서 2단 분리 과정을 거쳤을 때 도달할 수 있는 최고 높이 h’를 각각 논하시오.

(단, 기준 위치에서 로켓의 질량은 M, 상승 속도는

, 2단 분리 시 로켓 몸통의 로켓 머리에

대한 상대속도는 v=10m/s, 분리된 로켓 몸통의 질량은

이라고 한다. 중력 가속도는 g=10m/s2로 일

정하고, 공기의 저항은 무시한다.)

듣는 사람

g =10m/s2

물리 Ⅱ-ⅱ

h’ h

M 2

(머리)

M 2

(몸통)

표면이 잔잔한 유체로 덮여 있는 미지의 행성을 탐사하기 위해 정육면체 모양의 무인탐사선을 떨어뜨렸 더니 유체 표면에서 일정한 주기로 떠오르고 가라앉고를 반복하며 단진동 운동을 하는 것을 관측할 수 있었다. 관측 결과 탐사선 바닥이 유체 표면 아래 0.4m에 있을 때 진동의 평형 위치이고, 진동 주기는 s이다. 탐사선의 질량이 400kg, 한 변의 길이가 1m라고 할 때, (가) 행성을 둘러싼 유체의 밀도(p ) [단위 g/cm3]와 (나) 표면에서 중력 가속도(g ) [단위 m/s2]를 각각 논하시오.

g 최고위치

기준위치

진동 평형 위치

최저 위치

0.4m

(가)

(나)

유체

유체 표면

화학 I ●

화학 Ⅱ ●

다음 <제시문1> ~ <제시문3>을 읽고 [화학Ⅰ-i] ~ [화학Ⅰ-ⅳ]를 문항별로 풀이와 함께 답하시오.

<제시문 1>

다음 <제시문1> ~ <제시문4>를 읽고 [화학Ⅱ-i] ~ [화학Ⅱ-ⅳ]를 문항별로 풀이와 함께 답하시오.

<제시문 1>

구리 광석은 구리와 철의 황화물이 섞여 있는 황동광(CuFeS2)이다. 황동광을 가열하면 휘발성 불순물들을 제거할 수

비휘발성 용질이 녹아 있는 용액의 어는점은 순수한 용매의 어는점보다 낮은데, 이를 어는점 내림이라고 한다. 어는점

있으며, 충분한 공기가 있으면 FeS는 산화물로 변환되지만 CuS는 변환되지 않는다. 순수한 구리를 얻기 위해 산화 철을

내림( ΔTf )은 용질의 종류와는 관계가 없으며, 용액의 몰랄 농도(m)에 비례한다. 어는점 내림은 ΔTf = Kf×m으로 계

제거하고 다음의 두 단계의 반응을 진행시킨다. 1단계에서 구리 황화물인 CuS을 산소(O2) 기체와 고온에서 반응시키면

산이 가능하다. Kf 는 몰랄 내림 상수라고 하며, 1몰랄 용액에서의 어는점 내림을 실험적으로 측정하여 구한 값이다. Kf

생성물로 액체 상태의 Cu2S와 기체 상태의 SO2가 얻어진다. 이 후, 2단계 반응에서 Cu2S를 산소기체와 반응시켜 액체 상

는 용질의 종류와는 관계가 없으며, 용매의 종류에 따라 달라진다.

태의 Cu와 기체 상태의 SO2가 얻어진다.

예를 들어 물의 Kf 는 2℃ kg/mol이다.

<제시문 2>

원자량은 탄소 원자(C)의 질량을 12로 정하여 다른 원자들의 질량은 탄소 원자의 질량에 따른 상대적인 값으로 표

전극 전위는 반쪽 전지의 농도, 온도 등에 따라 달라지는데, 반쪽 전지의 이온 농도가 1M, 기체는 1기압, 온도는 25℃ 일 때 반쪽 전지의 반응을 환원 반응의 형태로 나타내어 환원되려는 경향의 크기를 나타낸 것을 표준 환원 전위(E 0 )라고

기한다.

한다. 패러데이 상수는 96,500 C/mol이다.

<제시문 3> 분자식은 같으나 구조가 달라서 성질이 다른 화합물을 구조 이성질체라고 한다. 예를 들어, 에탄올과 다이메틸에

<제시문 3>

테르는 모두 극성 분자로 이루어진 분자성 물질이다. 그러나 두 물질은 서로 같은 원소로 이루어져 있고 분자식도

반응물이 에너지 장벽을 넘을 수 있는 에너지를 가진 경우에만 반응이 활성화된다는 의미에서 에너지 장벽을 활성

같지만 분자의 구조가 다르며 극성의 세기도 같지 않다. 이처럼 같은 원자로 이루어져 있어도 분자의 구조가 다르면

화 에너지(Ea)라고 한다. 활성화 에너지란 화학 반응이 일어나기 위해 필요한 최소한의 에너지이다.

물질의 녹는점과 끓는점, 물에 대한 용해도가 다를 수 있다.

<제시문 4> 화학 반응은 반응물이 모두 생성물로 변할 때까지 반응이 진행되지 않고 반응물의 농도와 생성물의 농도가 일정하 게 유지되는 상태에 도달하게 되는데, 이러한 상태를 화학 평형이라고 한다. 이때 반응물의 농도곱에 대한 생성물의 화학 Ⅰ-ⅰ

농도곱의 비를 평형 상수(K)라고 한다.

<제시문1>에서 황동광을 순수한 구리로 전환시키는 화학 반응에 대하여 답하시오. (가) 구리 황화물 CuS를 순수한 Cu로 전환시키는 1단계와 2단계 화학 반응식을 각각 제시하시오. (나) 0.5몰의 CuS를 순수한 Cu로 전환시키는데 필요한 산소 기체가 0℃ 1기압에서 차지하는 부피를 논 하시오.

화학 Ⅰ-ⅱ

화학 Ⅱ-ⅰ

원소 분석을 통해 분자성 화합물이 C, H, Cl로 이루어져 있음을 알아내었다. 아래 원소 분석 장치에서

어느 나라의 겨울철 최저 기온이 -20℃로 측정되었다. 이 나라에서 겨울철에 자동차의 원활한 운행을 위한 부동액을 만들려고 한다. 10L의 물에 부동액의 주성분인 에틸렌글라이콜(C2H6O2, 몰질량 62g/ mol)을 최소 몇 그램을 녹여야 하는지 논하시오. (물의 밀도는 1g/mL이다.)

73g의 시료를 완전 연소시킨 결과, 염화 칼슘을 채운 관의 질량이 18g 증가하였고, 수산화 나트륨을 채 운 관의 질량은 132g 증가하였다. 또한 이 화합물의 몰질량이 146g/mol로 결정되었다. 이 화합물의 실 험식과 분자식을 논하시오. (H의 원자량은 1, C의 원자량은 12, O의 원자량은 16, 그리고 Cl의 원자량

화학 Ⅱ-ⅱ

은 35라 한다.) 가열장치

CaCl2을 채운 관

아래 그림은 25℃에서 금속 철(Fe)과 금(Au)을 전극으로 사용한 화학 전지이다. 표는 주어진 온도에서 관련된 반쪽 반응의 표준 환원 전위(E0)이다. 이 화학 전지의 전체 반응과 자유 에너지 변화(ΔG0)를 논하 시오.

NaOH을 채운 관

건조한 O2

도선 시료

(-)

전압계

(+)

염다리

화학 Ⅰ-ⅲ

문제 [화학I-ⅱ]에서 결정된 분자의 구조 이성질체를 모두 그리시오.

화학 Ⅰ-ⅳ

문제 [화학I-ⅲ]에서 얻어진 구조 이성질체의 물에 대한 용해도 크기를 비교하고 그 이유를 논하시오.

Fe2+(aq) H+(aq)

Fe3+(aq) H+(aq)

전극반응

Fe2+(aq) + 2e- → Fe(s)

-0.3 V

Fe3+(aq) + e- → Fe2+(aq)

+0.7 V

Au+(aq) + e+ → Au(s)

+1.7 V

2H+(aq) + 2e- → H2(g)

0.0 V

화학 Ⅱ-ⅲ

다음은 기체 A가 반응하여 각각 기체 C와 D가 생성되는 반응이다. 표는 반응 (a)와 (b)에서의 활성화 에 너지(Ea)와 반응 엔탈피( ΔH)를 나타낸 것이다. (a)와 (b)의 역반응 속도를 비교하여 논하시오. 반응

E a(kj)

ΔH(kj)

(a) A(g) → C(g)

(b) A(g) → D(g)

-20

생명과학 Ⅰ ●

다음 <제시문1> ~ <제시문2>를 읽고 [생명과학Ⅰ-ⅰ] ~ [생명과학Ⅰ-ⅳ]를 문항별로 풀이와 함께 답하시오.

<제시문 1> 부모의 유전정보는 자손에게 전달된다. 이러한 유전 현상은 멘델에 의해 기본 원리가 제시되었다. 멘델은 완두콩을 이 용한 교배 실험을 통해 우성과 열성, 대립유전자, 분리의 법칙, 독립의 법칙에 대한 개념을 제시하였다.

화학 Ⅱ-ⅳ

특정 온도에서, 수소 기체와 F2로부터 HF 기체를 만드는 반응의 평형 상수는 1×102이다. 한 실험에서 수소 기체, F2, HF를 각각 4mol 씩 2L의 플라스크에 넣었다. 이 경우 다음에 대하여 논하시오.

<제시문 2>

(가) 모든 화학종의 평형 농도를 논리적으로 추론하시오.

가족성 고콜레스테롤혈증은 혈액 내에 고농도의 콜레스테롤이 축적되는 유전병이다. 다음은 가상의 가족성 고콜레스테

(나) 반응 용기의 부피를 두 배 증가시켜 반응을 진행시키면 평형은 어느 쪽으로 이동할지 논하시오.

롤혈증을 나타내는 가계도이며, 표는 각 개인의 혈액 내 콜레스테롤 농도와 병의 증상 정도를 나타낸다. 이러한 가상의 가 족성 고콜레스테롤혈증은 콜레스테롤을 흡수하는 수용체 유전자에 대한 돌연변이에 의해 나타나고 단일 인자 유전방식을 따른다. 수용체 유전자는 상염색체 상에 존재한다. (병의 증상은 매우 심각한 중증인 경우 ++++, 증상이 중간정도인 위 험군인 경우 ++, 정상인 경우 —로 표시하였다.)

생명과학 Ⅰ-ⅰ

개인

혈액 내 콜레스테롤 농도 (단위생략)

증상

100~150

300 이상

1,000 이상

++++

300 이상

1,000 이상

++++

300 이상

<제시문2>의 가계도에 표시된 각 개인의 유전형을 분석하기 위해서 각 개인의 DNA를 구강 세포와 백 혈구 세포에서 각각 분리하였다. 가족성 고콜레스테롤혈증 가계도의 유전형을 분석하는데 어떤 세포에 서 추출된 DNA가 적합한지 비교하고 그 근거를 논하시오.

생명과학 Ⅰ-ⅱ

<제시문2>의 표를 근거로 가계도의 각 개인에 대한 유전형을 표시하고, 이 가계도에서 나타나는 유전양 식의 특징을 <제시문1>을 기반으로 하여 논하시오. (콜레스테롤 수용체에 대한 정상 대립유전자는 H로 표시한다. 제시된 가계도를 답안지에 그리고 그 위에 유전형을 표시하시오.)

생명과학 Ⅰ-Ⅲ

가계도의 8번 남성이 고콜레스테롤혈증 위험군 여성과 결혼하였다. 이들 사이에서 고콜레스테롤혈증이 매우 심각한 중증(++++)인 딸과 위험군(++)인 아들이 태어나는 비율은 얼마인지 제시하고 근거를 논 하시오. (결혼하는 여성도 제시문과 동일한 유전자에 의해 고콜레스테롤혈증이 유발된다.)

생명과학 Ⅰ-ⅳ

생체내의 콜레스테롤은 동물 세포의 원형질막을 구성하는 성분이며, 성호르몬을 만드는데 사용된다. 콜 레스테롤의 기본 골격을 형성하는 스테로이드의 구조를 그리고 원형질막에서 콜레스테롤의 역할에 대 하여 논하시오.

생명과학 Ⅱ ●

생명과학 Ⅱ-ⅲ

다음 <제시문1> ~ <제시문4>를 읽고 [생명과학Ⅱ-ⅰ] ~ [생명과학Ⅱ-ⅲ]을 문항별로 풀이와 함께

효소 X의 기능 분석을 위한 돌연변이 실험을 수행하는 과정에서 두 가지 돌연변이 효소인 Y와 Z를 분리 하였다. 분석결과 이들 돌연변이 효소는 <제시문3>에서 보는 바와 같이 효소 X의 기질 분해 활성과 상 관이 없는 히스티딘 아미노산을 구성하는 뉴클레오타이드에 변화가 일어났다. 돌연변이 효소 Y는 히스

답하시오.

티딘 아미노산을 지정하는 뉴클레오타이드 1개가 결손 되었고 효소 Z는 히스티딘 아미노산을 지정하는 뉴클레오타이드 3개가 결손 되었다. 이러한 효소들의 기질 분해 활성을 측정한 결과는 우측과 같다. 이

<제시문 1>

러한 결과를 가장 잘 설명할 수 있는 가설을 제시하시오.

아미노산은 단백질의 기본 단위이며 펩타이드 결합에 의해 연결된다.(R1과 R2는 서로 다른 곁사슬) H C

0 C

N OH

상대적 기질분해 활성 (%)

H N

100

H 0

A 아미노산

B 아미노산

<제시문2> 효소는 서로 다른 반응물(A와 B)과 결합하여 활성화 에너지를 낮춤으로서 생성물 P를 만드는 화학반응을 촉진시킨다.

0 효소 X

A+B→P

<제시문3> 생체 내에 존재하는 X라 명명된 효소는 세포내의 기질에 결합하여 기질을 분해하는 효소이다. 오른쪽 그림과 같이 효소 X의 활성부위에 히스티딘

아스파르트산 아미노산이 존재한다.

아스파르트산

<효소 X의 모식도>

<제시문4> 효소를 구성하는 아미노산 서열에 대한 유전정보는 DNA 염기서열에 의해 결정된다.

아미노산들은 세포내에서 이온화된 형태로 존재한다. <제시문1>의 곁사슬이 다른 이온화된 아미노산 A 와 B가 펩타이드 결합을 형성할 때 그 반응식을 <제시문2>에 표현된 형태로 나타내고, 펩타이드 형성 과정에 대하여 설명하시오. (곁사슬의 이온화는 고려하지 않는다.)

생명과학 Ⅱ-ⅱ

효소 X의 활성부위를 구성하는 아스파르트산의 기능을 확인하기 위하여 돌연변이 실험을 수행하였다. 즉 아스파르트산을 아래에 제시된 다른 아미노산으로 각각 치환하여 기질 분해 활성을 조사하였다. 어 떤 아미노산으로 치환된 돌연변이 효소가 정상인 효소 X와 가장 유사한 활성을 나타내는가? 그리고 어 떤 아미노산으로 치환된 돌연변이 효소가 정상인 효소 X에 비해 효소 활성이 가장 많이 감소되는가? 이 를 예측하고 그 근거를 논하시오.

아스파르트산

NH2

알라닌

세린

이소류신

리신

글루탐산

CH2 COOH

COOH

NH2

CH3

COOH

NH2

COOH

NH2

COOH

NH2

COOH

NH2

CH3

CH2

CH3

CH2

COOH

효소 Y

효소 Z

효소 X에서 유래된 돌연변이 효소들

활성부위

생명과학 Ⅱ-ⅰ

COOH

CH2 NH2

[수학 1-ⅲ] ○ 예시답안

자연

원뿔 Vt의 밑면의 반지름은

2015학년도 수시모집 논술시험 1

이고 높이는

이므로,

<제시문2>에 의해 원뿔 Vt의 부피는

이다.

이 식을 함수 f( t )라고 정의하자.

해설

이다.

이 식을 t 에 대해 미분하면 f' (t )=0의 해는 열린 구간 (0,3)에서 유일한 해 t =2를 가진다. f'' (2)< 0이므로, f (t )는 t =2에서 최댓값을 가진다.

t =2를 Vt에 대입하면, V2의 값은

이다.

○ 채점기준 원뿔의 부피를 매개변수에 대한 함수로 나타낼 수 있다. 함수의 극값을 미분을 통하여 찾을 수 있다.

수학 1

이계도함수를 이용하여 함수의 극댓값을 찾을 수 있다.

<개요 및 주요 평가항목> 본 문제는 기하와 벡터의 “직선과 평면의 방정식”과 미분법의 “함수의 그래프와 최대, 최소”단원에서 출제되었다. 미분법 은 사회 현상 및 자연 현상을 이해하고 분석하기 위해 수식화하고, 이들에 대한 수학적인 해법을 찾아 해석하는데 다양하 게 이용되고 있다. 본 문제는 좌표공간에서 정의된 기하적인 문제를 미분법을 활용하여 해결할 수 있는지를 종합적으로

수학 2

평가하는데 목표를 두었다.

<개요 및 주요 평가항목>

<예시답안 및 채점기준>

본 문제는 고교 교과과정 중 부분적분법, 치환적분법, 함수의 증가와 감소, 함수의 최대, 최소에 해당되는 내용이다. 증

[수학 1-i]

가하는 함수의 성질을 이용하여 함수 값이 취할 수 있는 범위의 한계를 제시문에 주어진 평균값, 증가폭을 이용하여 유도할

○ 예시답안

수 있는지를 평가하는 문제이다.

<제시문3>에 의해 세 P1, P2, P3,점 을 지나는 평면의 방정식은 x+y +z = t이다. <제시문1>의 점과 평면 사이의 거리 공식에 점 Q(1, 1, 1)와 평면 x+ y+ z= t를 적용하면, 구하고자 하는 거리는

<예시답안 및 채점기준> [수학 2-i]

이다.

○ 예시답안 ○ 채점기준

이므로 <제시문 2>를 적용하면

(가)

평면에 있는 세 점의 좌표로부터 평면의 방정식을 도출할 수 있다. 한 점의 좌표와 평면의 방정식이 주어졌을 때, 점 과 평면 사이의 거리를 도출할 수 있다.

을 얻는다.

[수학 1-ⅱ]

(나) 0≤x ≤1에서 f' (x)=ln(x+1)+1>0이므로 0≤x≤1에서 f는 증가한다.

○ 예시답안

따라서 x =1에서 최댓값을 가지고 그 값은 f (1)=2ln2이다.

한 변의 길이가 양의 실수 a 인 정삼각형의 내접원의 반지름은 <제시문3>에 의해 삼각형 P1 P2 P3은 한 변의 길이가 내접원의 반지름은

이고 이를 간단히 표현하면

이다.

한편, f (1)-f(0)=2ln2이므로, (가)의 결과에 의해

인 정삼각형이므로,

즉,

이다.

를 보이면 된다. 로그함수의 정의에 의해

,즉

이 된다.

그런데 <제시문 4>에 의해 e3< 33 = 27 < 256 = 28이므로 문제의 부등식이 성립함을 알 수 있다.

○ 채점기준 좌표공간에서 정의된 이차곡선에 대한 기하적인 양을 매개변수에 대한 함수로 표현할 수 있다.

○ 채점기준

물리 Ⅰ

(가) 부분적분법을 이용하여 정적분의 값을 구할 수 있다. (나) 미분을 이용하여 함수의 증감을 알아내고 이를 이용하여 최댓값을 구할 수 있다. 지수와 로그함수의 성질을 이용하여 실수의 대소관계를 보일 수 있다.

<개요 및 주요 평가항목> 고등학교 교과 과정 [물리Ⅰ]의 “정보와 통신” 단원에서 소리에 대한 내용을, “시공간과 우주” 단원과 “에너지” 단원에서

[수학 2-ⅱ]

배운 물체의 운동에 대해 기본적인 개념을 얼마나 정확히 이해하고 이를 응용할 수 있는가를 평가하고자 하였다.

○ 예시답안

[물리Ⅰ-ⅰ]은 제시문에 나타난 온도에 따른 소리의 속도 변화의 관계식을 이용하여 관악기에서 만들어지는 음의 높이

g가 주어진 구간에서 증가하므로 <제시문 1>에 의해

(0)≤ (x)가 성립한다. 양변을 적분하면

가 콘서트홀의 온도에 따라 변하는 것을 설명할 수 있는지를 묻는 문제이다. [물리Ⅰ-ⅱ]에서는 속도, 가속도, 돌림힘, 역학적 에너지, 로켓의 원리 등이 얽혀있는 복합적이면서 구체적인 물리적인 상황을 물리학 법칙에 근거하여 사고하고 이해할 수 있는지 묻고자 하였다. 기호 수식이 아닌 단위가 포함된 수치로 계산하는 문제를 통해 실제 물리 현상과의 연

따라서

계성을 높였다.

<예시답안 및 채점기준> [물리Ⅰ-ⅰ] ○ 예시답안 관악기 내부의 공기 기둥에 생기는 정상파의 파장

○ 채점기준

시하므로

증가하는 함수의 성질을 이용하여 함수 값이 취할 수 있는 범위의 한계를 평균값과 증가폭을 이용하여 나타낼 수 있다.

는 공기기둥의 길이 L에 비례하고, 관악기 자체의 열팽창은 무

는 일정하다. 공기 기둥에 생기는 파동의 속도 v 와 진동수 f 는 v =f 의 관계식을 만족한다.

0℃에서의 음의 진동수를 f0, 소리의 속도를 v0라 하고, 20℃에서의 음의 진동수를 f20, 소리의 속도를 v20이라 하면,

[수학 2-ⅲ]

<제시문 1>로 부터

○ 예시답안 h (x )의 최대값은

로 놓으면

(Hz)가 되어 음의 높이가 높아짐을 알 수 있다.

이다. (삼각함수는 1보다 클 수 없으므로) 이고

한편 h 의 증가폭은

이다. f 0 = 220(Hz)이므로 20℃에서의 음의 진동수는

○ 채점기준 공기 기둥에 생기는 정상파의 파장은 공기 기둥의 길이에 비례함을 이해한다.

이므로 치환적분법에 의해 h (x)의 평균값은

파동의 속도, 진동수, 파장의 관계를 알고, 제시문에 주어진 온도에 따른 소리의 속도 변화를 이용하여 파동의 진동 수와 온도와의 관계를 설명할 수 있다. [물리Ⅰ-ⅱ] ○ 예시답안 및 채점기준 (가) <제시문2>의 역학적 에너지 보존법칙으로 부터 기준점에서 운동 에너지가 최고 도달 높이에서 위치 에너지로 가 된다. 따라서

임을 알 수 있다.

에서

바뀌므로

○ 채점기준

이다.

(나) h /2에서 상승속도(V 1/2)는 에너지 보존법칙에서

를 이용하여,

삼각함수의 성질을 이용하여 함수의 최댓값과 증가폭을 구할 수 있다. 에서

치환적분법을 이용하여 정적분의 값을 구할 수 있다.

이다.

2단 분리시 <제시문2>에 제시된 운동량 보존 법칙으로 부터 MV 1/2=(M-m )V ' +m (V 1/2-v )이다.

여기서 m =M/2, V 1/2=20m/s, v =10m/s를 고려하여 V ' = 30m/s가 된다. 최고 도달 높이는 에너지 보존법칙으로 부터 이므로,

이다.

따라서 2단 분리 과정을 통해 25m 더 올라갈 수 있다. ○ 채점기준 일정한 중력장이 걸린 공간에서 등가속도 운동을 이해하고 도달 높이를 계산할 수 있다. 2단 분리 과정에서 운동량 보존 법칙으로부터 분리 후 속도를 얻을 수 있다.

더 높아진 속도를 바탕으로 최종 도달 높이를 얻을 수 있다.

물리 Ⅱ

화학 Ⅰ

<개요 및 주요 평가항목>

올해의 물리분야 논술시험에서는 고교 과정 [물리Ⅱ]에서 배운 기본적인 개념을 얼마나 정확히 이해하고 있고 이를 응용

고등학교 화학Ⅰ 과정을 성실하게 이수한 학생이 풀 수 있는 평이한 문제로 출제하였다. 화학Ⅰ에서 다루어지는 각 단원

할 수 있는지를 평가하고자 했다. 도플러 효과와 음파의 전파, 유체의 부력과 단진동 운동 등 물리학 전반에 얽혀있는 복

의 내용을 연결지어 통합적으로 사고할 수 있는지 평가하고자 하였다. 고등학교 화학Ⅰ 과정에서 “화학식량과 몰, 화학

합적인 물리적인 상황을 물리학 법칙에 근거하여 사고하고 이해할 수 있는지 묻고자 하였다. 기호 수식이 아닌 단위가 포

물의 조성, 화학 반응에서의 양적 관계, 분자의 극성, 탄화수소의 다양한 구조, 산화-환원 반응”단원의 내용에 대해 출제

함된 수치로 계산하는 문제를 통해 실제 물리현상과의 연계성을 높였다.

하였다. 주어진 화학 반응에 대한 설명을 균형 화학 방정식으로 표현하고, 원자와 분자의 입자 수를 나타내기 위하여 몰 이라는 단위를 정확히 이해하여 화학식량과 관련된 문제를 논리적으로 해결할 수 있는지 확인하고자 하였다. 이성질체의

<예시답안 및 채점기준>

개념을 이해하여, 서로 다른 이성질체를 주어진 분자식으로부터 추론이 가능한지 평가하고자 하였다. 또한, 화합물의 구

[물리Ⅱ-ⅰ]

조적 차이가 화합물의 물리화학적 특성 결정에 영향을 끼치는 것을 논리적으로 설명할 수 있는지 평가하고자 하였다.

○ 예시답안

고등학교 과정에서 많이 다루는 반응을 기본 예로 제시하였고, 비교적 쉽게 풀 수 있도록 평이하게 문제를 출제하였다.

도, 미, 솔 음파의 진동수가 4:5:6인데 A,B,C가 같은 높이의 음을 낸다고 했으므로 도플러 효과를 통해 진동수가 높게 들리는 C가 솔음을 내고, 진동수가 낮게 들리는 A가 도음을 내고, 정지한 B가 미음을 낸다. 음원이 청취자 쪽 으로 다가 올 때/멀어 질 때 진동가

<예시답안 및 채점기준> [화학Ⅰ-ⅰ]

로 올라가거나/내려가므로 정지한 B의 진동수를 f기준으로 A의

○ 예시답안

진동수는 4/5, C의 진동수는 6/5가 되는 운동 속력은 각각 vA/vS=1/4(멀어지는 방향), vB/vS=1/6(다가오는 방향)이다.

(가) 제시문에서 주어진 내용을 바탕으로 균형 화학 방정식을 세우면 다음과 같다. 1단계: 2CuS (l) + O2 (g) → Cu2S (l) + SO2 (s) 2단계: Cu2S (l) + O2 (g) → 2Cu (l) + SO2 (s)

○ 채점기준 음파가 청취자에 들리는 음을 기준으로 도플러 효과를 고려하여 가장 높은 음을 내는 스피커는 청취자 쪽으로 움직 이고, 가장 낮은 음을 내는 스피커가 청취자의 반대 방향으로 움직인다. 음의 진동수의 비로부터 음원의 운동 속도를

(나) 0.5몰의 CuS를 순수한 Cu로 전환시키는 전체 반응식을 세우면 다음과 같다.

구할 수 있다.

CuS (l) + O2 (g) → Cu (l) + SO2 (s) 0.5몰의 CuS를 Cu로 전환시키기 위해 필요한 산소기체의 몰수는 0.5몰이다. 0℃, 1기압에서 1몰, 즉 아보가드로수만 큼의 분자가 차지하는 기체의 부피는 그 종류에 관계없이 22.4L로 일정하다. 따라서 0.5몰의 산소기체는 11.2L이다.

[물리Ⅱ-ⅱ] ○ 예시답안 및 채점기준

○ 채점기준

(가) 유체에 빠지지 않고 떠 있으므로 유체의 밀도에 비해 탐사선의 밀도가 낮음을 알 수 있다.

균형 화학 방정식을 세울 수 있다.

진동 중심에서 부력과 중력이 평형을 이루어야 하므로, <제시문2>에서 주어진 아르키메데스의 법칙으로부터

산소기체의 필요한 몰수를 계산하고, 이들의 부피를 아보가드로 법칙에 따라 제시한다.

(여기서 A =단면적=1m 2, xeq=진동중심=0.4, p=밀도). 따라서 p

[화학Ⅰ-ⅱ] ○ 예시답안 및 채점기준

(나) 평형상태인 진동 중심에서 변위를 x라고 하면, 중력과 부력을 고려하여 탐사선이 받는 힘은

시료 73g에 들어 있는 C, H, Cl의 상대적 몰수 비를 구하면 된다.

로 주어져 단진동 운동을 함을 알 수 있다. ‘단진동 상수’에 해당하는 물리량은

이므로, 진동주기는

(가)에서 구한 밀도와 진동주기

를 고려하면,

염화 칼슘 관에서는 물이 흡수 된다. 이다.

수산화 나트륨 관에서는 이산화 탄소가 흡수 된다. 염소의 질량은 73g-2g-36g = 35g Cl 시료 중의 C:H:Cl 원자의 가장 간단한 정수비를 찾으면,

미지 행성의 중력가속도는

이다.

○ 채점기준

실험식은 C3H2Cl이다. 실험식량은 73g/mol이다. 주어진 몰 질량은 146g/mol이므로,

아르키메데스의 원리와 힘의 평형을 적용하여 탐사선의 평형위치에서 관계를 이용하여 유체의 밀도를 구할 수 있다. 평형위치 근방에서 단진동하는 것을 이해하고 진동주기로부터 행성의 중력가속도와의 관계를 읽어 정확히 구할 수 따라서 분자식은 C 6 H 4 C l 2 이다.

있다.

○ 채점기준 실험식을 논리적으로 제시할 수 있다.

분자식을 논리적으로 제시할 수 있다.

[화학Ⅰ-ⅲ]

화학 Ⅱ

○ 예시답안

[화학Ⅰ-ⅱ]에서 얻어진 분자식이 C 6H 4Cl 2이므로 이를 바탕으로 분자의 구조를 그려보면, 벤젠 골격이 결정된다.

<개요 및 주요 평가항목> Cl

Cl C

H C

C C

학Ⅱ 과정에서 “묽은 용액의 성질, 화학 전지와 연료 전지, 전지 전위, 활성화 에너지, 화학 평형” 단원의 내용에 대해 출 C

C H

고등학교 화학Ⅱ 과정을 성실하게 이수한 학생이 풀 수 있는 문제로 여러 영역에 걸쳐 고르게 출제하였다. 고등학교 화

H C

C C

제하였다. 주어진 정보를 바탕으로 어는점 내림을 방정식을 이용하여, 첨가해야 하는 화합물의 양을 몰랄 농도로부터 얻 을 수 있는지, 즉 단위 전환을 정확히 할 수 있는지 평가하고자 하였다. 또한 주어진 조건에서 정확한 반쪽 반응인 각각의

산화/환원 반응을 제시하고, 이를 바탕으로 전지 전위 및 자유 에너지를 연관 지을 수 있는지 평가하고자 하였다. 활성화 에너지가 반응에 끼치는 영향과, 화학평형을 정확히 이해하고 있는지 평가하고자 하였다.

○ 채점기준

고등학교 과정에서 많이 다루는 기본 틀을 유지하였고, 주어진 조건에 따라 화학적 수식 계산이 익숙한 학생이라면, 쉽게

3 종류의 구조 이성질체를 제시할 수 있다.

풀 수 있도록 평이하게 문제를 출제하였다.

[화학Ⅰ-iv]

<예시답안 및 채점기준> [화학Ⅱ-ⅰ]

○ 예시답안 및 채점기준 구조 이성질체에서 원자 사이의 전기 음성도 차이로부터 화합물 내의 전하 분포를 예측할 수 있다. 염소(Cl)는 전기

○ 예시답안

음성도가 탄소(C)보다 커서 화살표의 방향으로 전자를 끌어당긴다. 첫 번째 화합물은 전하의 쏠림 현상이 커서, 특

물의 어는점을 -20℃로 낮추는 것이 자동차의 원활한 운행에 필요한 최소한의 조건이다. 이를 위해 필요한 몰랄농

정한 값의 쌍극자 모멘트를 가지고 있고 극성이 세 가지 화합물 중 가장 높다. 따라서 극성 용매인 물에 대한 용해도

도를 <제시문 1>에서 주어진 식을 이용하여 구한다.

가 가장 클 것으로 예상된다. 이와 반대로, 세 번째 화합물은 대칭인 구조를 이루고 있기 때문에 극성이 서로 상쇄되 어 쌍극자 모멘트의 합이 0인 무극성 분자로 판단된다. 따라서 물에 대한 용해도가 가장 작을 것으로 예상된다. Cl

Cl C

H C

C C

H C

C C

필요한 에틸렌글라이콜은 물 1kg당 10mol 이다. 물 10L는 10kg이므로,

필요한 에틸렌글라이콜의 총 양은

이다. Cl

따라서 녹여 주어야 하는 에틸렌글라이콜의 양은 ○ 채점기준

또는 6.2kg

○ 채점기준

용해도의 크기 비교를 제시할 수 있다.

녹여주어야 하는 에틸렌글라이콜의 양을 논리적으로 제시할 수 있다.

쌍극자 모멘트의 합을 이용하여 근거를 논리적으로 제시할 수 있다.

[화학Ⅱ-ⅱ] ○ 예시답안 및 채점기준 반쪽 환원 반응:

(Fe3+ (aq) + e- → Fe2+ (aq)) × 2

E O = + 0.3V

반쪽 산화 반응:

Fe (s) → Fe2+ (aq) + 2e-

E O = + 0.7V

-------------------------------전체 반응:

Fe (s) + 2Fe3+ (aq) → 3Fe2+ (aq)

자유 에너지 변화는

ΔG O = -nFE O = -2 × 96500 × 1.0 = -2F J = -19300 J = -193 kJ

○ 채점기준 전체 전지 반응을 제시할 수 있다. 자유 에너지 변화로 얻어진 전지 전위를 전환 할 수 있다.

E O 전지 = + 1.0V

[화학Ⅱ-ⅲ]

생명과학Ⅰ

○ 예시답안 및 채점기준

정반응의 활성화 에너지가 E a , 반응 엔탈피가 △H일 때 역반응의 활성화 에너지는 E a -△H이다. (a) 반응의 역반응 활성화 에너지는 20kJ이고, (b) 반응의 역반응 활성화 에너지는 50kJ이다. 반응의 활성화 에너지

<개요 및 주요 평가항목>

가 작을수록 반응 속도가 크고, 활성화 에너지가 클수록 반응 속도가 작다. 따라서 (a)반응의 역반응 속도가 (b) 반응

고등학교 교육과정 [생명과학I]의 “유전” 단원은 부모의 유전형질이 자손에게 전달되는 원리에 대해 기술하고 있다. 즉,

의 역반응 속도보다 빠르다.

멘델의 유전 법칙과 사람의 가계도를 이용하여 유전 형질이 어떻게 자손에게 전달되는지에 대해 설명하고 또한 멘델 법 칙의 예외에 대해 기술하고 있다. 출제된 문제는 유전질환 중의 하나인 가상의 가족성 고콜레스테롤혈증의 가계도와 이 에 대한 증상을 제시하고 이를 통해 유전 양식에 대한 멘델 법칙의 기본 개념과 멘델 법칙을 벗어난 경우를 이해하고 있

○ 채점기준

는지를 평가하고자 하였다. 또한 지질의 일종인 콜레스테롤의 세포내 기능(“생물체의 구성 체제” 단원)을 기본적으로 이

논리적으로 (a)와 (b)의 역반응 활성화 에너지를 제시할 수 있다. 이들을 비교하여 상대속도를 논할 수 있다.

해하고 있는지 평가하고자 하였다. [화학Ⅱ-iv]

<예시답안 및 채점기준>

○ 예시답안 및 채점기준

[생명과학Ⅰ-ⅰ]

화학 방정식에 따라 반응하고 남은 물질의 몰수를 정리하면 다음과 같다. H2(g) +

F2(g)

2HF(g)

초기농도(M)

반응농도(M)

평형농도(M)

2-x

2+2x

○ 예시답안 가족성 고콜레스테롤혈증은 <제시문2>에 의하면 질병을 나타내는 유전자가 단일 인자 유전 방식으로 자손에게 전달 되는 유전병이다. 따라서 이러한 고콜레스테롤혈증을 나타내는 유전자는 기본적으로 수정란이 만들어질 때부터 가 지고 있기 때문에 인간의 모든 세포에서 동일한 유전형이 관찰될 것이다. 그러므로 구강세포와 백혈구 세포에서 분 리한 DNA 모두 유전형 분석에 적합하다. ○ 채점기준 유전병의 기본 개념을 이해함으로서 유전병을 일으키는 유전자는 모든 세포에서 동일함을 이해한다. [생명과학Ⅰ-ⅱ]

x=1.5

○ 예시답안 및 채점기준 (가) 평형에서의 농도는 H2 = 0.5 M

가족성 고콜레스테롤혈증은 단일인자 유전방식을 따른다. 정상 대립

F2 = 0.5 M

유전자를 H로 표시하였기 때문에 멘델의 법칙에 따라 질병을 일으키

HF = 5 M

는 수용체의 돌연변이 유전자는 h로 표시할 수 있다. 병의 증상에 따라

(나) 반응 전후 분자 수의 변화가 없다. 따라서 반응 용기의 부피를 두 배 증가시키면 압력이 감소하는데, 이에 따른

중증인 매우 심각한 경우는 동형접합자 hh로 표시할 수 있고 위험군인

평형의 이동은 없다. 화학 평형이 그대로 유지된다.

경우 이형접합자 Hh로 표시할 수 있으며 정상인 경우는 HH로 표시할

수 있다. 이에 따라 가계도의 유전형을 그리면 오른쪽과 같다. 이러한 유전양상은 멘델 법칙 중 대립유전자의 개념과 분리의 법칙이

○ 채점기준 평형에서의 농도를 제시할 수 있다.

적용된다. 그러나 정상대립유전자가 돌연변이 대립유전자의 형질을 완

반응 전과 후에 분자 수의 총합에 변화가 없으므로 압력의 감소가 반응에 미치는 영향이 없다는 것을 제시할 수 있다.

전히 상쇄하지 못함으로 인해 멘델의 우성과 열성의 개념을 벗어난다. 이는 멘델 법칙의 예외인 불완전 우성의 하나의 예이며 이는 중간 유

전의 한 형태라 볼 수 있다. ○ 채점기준 멘델의 우성 열성 개념, 분리의 법칙, 멘델 법칙의 예외인 불완전 우성에 대해 논리적으로 설명할 수 있다. [생명과학Ⅰ-ⅲ] ○ 예시답안 및 채점기준 8번 남성의 경우 유전형은 Hh이다. 고콜레스테롤 위험군 여성의 경우는 이형접합자인 Hh의 유전형을 가지고 있음 을 예측할 수 있다. 고콜레스테롤혈증과 관련된 유전자는 상염색체에 있고 성을 결정하는 유전자는 성염색체상에 존 재하기 때문에 멘델의 독립의 법칙에 따라 유전된다. 따라서 태어난 자손 중 고콜레스테롤혈증이 매우 심각한 경우 는 1/4이며 여기에 딸이 태어날 확률 1/2을 곱하면 1/8이다. 위험군인 아들이 태어날 경우는 위험군이 나타날 확률 1/2에 아들일 확률 1/2를 곱하면 1/4이다.

○ 채점기준

[생명과학Ⅱ-ⅱ]

멘델의 분리의 법칙과 중간유전의 개념을 연관시켜 설명할 수 있다.

○ 예시답안 및 채점기준 활성부위에 위치한 아스파르트산 아미노산은 생체 내에서 곁사슬의 카복시기가 음이온으로 이온화된다. 따라서 곁사

[생명과학Ⅰ-iv]

슬에 카복시기가 있으면서 음이온으로 이온화 되는 글루탐산이 아스파르트산 대신 치환된 경우 효소 X와 가장 유사한

○ 예시답안 및 채점기준

활성을 가지고 있을 것이라 예측할 수 있다.

콜레스테롤의 기본 구조인 스테로이드는 탄소골격이 네 개의 융합된

반대로 양이온으로 이온화되는 곁사슬을 가지고 있는 리신이 아스파르트산을 치환한 경우가 효소 X와 정반대의 성질

고리로 이루어져 있다(오른쪽 그림).

을 띠면서 효소 활성이 가장 많이 감소될 것으로 예측할 수 있다.

스테로이드를 기본 뼈대로 만들어진 콜레스테롤은 세포의 원형질막 ○ 채점기준

의 주요 성분으로서 인지질로 이루어진 원형질막의 유동성을 유지하

아미노산 곁사슬의 특징을 이해하고 효소 활성에 곁사슬의 중요성을 설명할 수 있다.

는데 중요한 역할을 한다. 즉 따뜻한 온도에서 막을 안정화 시키고 낮 은 온도에서는 유동성을 유지 시킨다.

[생명과학Ⅱ-ⅲ] ○ 채점기준

○ 예시답안 및 채점기준

콜레스테롤을 구성하는 스테로이드 구조를 설명하고 원형질막의 유동성 유지를 설명할 수 있다.

아미노산의 정보는 DNA 상의 뉴클레오타이드 3개에 의해 지정되는 코돈에 저장된 후 번역 과정을 거쳐 단백질로 합 성되어 진다. 따라서 히스티딘 아미노산을 지정하는 뉴클레오타이드 1개가 결손(돌연변이 Y 효소) 된 경우 히스티딘 아미노산을 지정하는 뉴클레오타이드는 2개가 남고 이후 단백질 번역 과정 중에서 코돈을 읽어가는 프레임이 바뀜 으로 인해 종결코돈이 만들어져서 중간에 단백질 합성이 멈춰 버릴 가능성이 높다. 이로 인해 단백질 활성이 나타나 지 않게 될 확률이 높다. 이에 비해 히스티딘을 지정하는 뉴클레오타이드 3개가 결손(돌연변이 Z 효소) 된 경우, 결손된 뉴클레오타이드 이후

생명과학Ⅱ

만들어지는 단백질 합성 과정에 프레임의 변화가 없으므로 히스티딘 아미노산만 결손된 정상과 유사한 단백질이 만 들어진다. 문제에서 히스티딘은 기질 분해 활성과 상관이 없다고 하였으므로 정상인 효소 X와 유사한 단백질 활성을 나타낼 것이다.

<개요 및 주요 평가항목> 고등학교 교육과정 [생명과학II]의 “효소”와 “유전정보의 발현” 단원은 생체 내 화학 반응을 매개하는 효소의 기능과 효

○ 채점기준

소의 기능을 결정하는 아미노산 정보가 유전자에 저장됨을 언급하고 있다.

유전정보가 단백질로 번역되는 과정 및 번역 과정에서 발생되는 문제가 단백질 활성과 연관됨을 설명할 수 있다.

출제된 문제는 생체 내 단백질 중의 하나인 효소가 단백질을 구성하는 기본 단위인 아미노산 간의 펩타이드 결합을 통해 만들어지며, 아미노산의 곁가지가 효소의 기능에 중요함을 이해하고 있는지를 평가하고자 하였다. 또한 유전자의 돌연 변이에 의해 아미노산을 지정하는 뉴클레오타이드가 변함에 따라 아미노산이 달라지고 이로 인해 단백질의 기능이 달라 질 수 있음을 이해하고 있는지를 평가하고자 하였다.

<예시답안 및 채점기준> [생명과학Ⅱ-ⅰ] ○ 예시답안 <제시문1>에 제시된 아미노산들은 세포내에서 이온화된 형태로 존재한다. 결사슬의 이온화는 고려하지 않기 때문에 아미노산의 아미노기와 카복시기가 이온화되어 양이온과 음이온을 띠게 된다. 펩타이드 결합은 한 아미노산의 아미 노기와 카복시기 사이에서 물 한 분자가 빠져나오면서 결합이 이루어진다. H NH3+

H COO-

NH3+

A 아미노산

B 아미노산

COO-

NH3+ H2O

H N

COO-

○ 채점기준 아미노산의 이온화된 형태를 이해하고 아미노기와 카복시기가 결합하면서 물분자 하나가 빠져 나오는 펩타이드 결 합을 설명할 수 있다.

수학 2

자연

다음 <제시문 1> ~ <제시문 4>를 읽고 [수학 2-ⅰ] ~ [수학 2-ⅲ]을 문항별로 풀이와 함께 답하시오.

●

2015학년도 수시모집 논술시험 2

<제시문 1> 함수 f (x )에 대하여 F' (x)=f(x)인 함수 F(x)를 f(x)의 부정적분 또는 원시함수라 하고, 기호로

문제

와 같이

나타낸다.

<제시문 2> 두 함수 f(x), g(x)가 미분가능할 때,

이다.

<제시문 3> 함수 f 1(x )= x 2e x 로 정의한다.

<제시문 4>

수학 1

다음 <제시문1> ~ <제시문3>을 읽고 [수학1-ⅰ] ~ [수학1-ⅲ]을 문항별로 풀이와 함께 답하시오.

자연수 n에 대하여 함수 f n +1(x )는 f n (x )의 부정적분 중의 하나이며 다항식 P n +1(x )에 대하여 f n +1(x)=P n +1(x)e x 의 꼴을 가진다.

●

<제시문 1> 양의 실수 a,b에 대하여, x축과의 교점이 각각 (a, 0), (-a, 0)고 y축과의 교점이 각각 (0,b), (0,-b)인 타원 Ea,b는 다음 의 식에 의해 정의된다.

수학 2-ⅰ

함수 f 2(x )를 x 에 관한 식으로 나타내고 그 이유를 논하시오.

수학 2-ⅱ

자연수 n에 대하여 f n (x)를 x 와 n에 관한 식으로 나타내고 그 이유를 논하시오.

<제시문 2> 제 1사분면은 {(x, y) | x>0, y>0}으로 정의하고, 원점 0의 좌표는 (0, 0)이다.

수학 2-ⅲ

<제시문 3> 타원 Ea,b위의 점 P를 제 1사분면에서 임의로 잡고, P에서의 접선이 x축, y축과 만나는 점을 각각 A, B, 그리고 P에서 x축, y축에 내린 수선의 발을 각각 C, D라 한다.

수학 1-ⅰ

수학 1-ⅱ

a=2, b=1일 때, 타원 E2,1에 대하여 사각형 OCPD의 면적이 최대가 되는 점 P의 좌표와 그 최댓값을 구하고 그 이유를 논하시오.

일 때, 타원

에 대하여 사각형 OCPD를 x축의 둘레로 회전시킬 때 생기는

회전체의 부피가 최대가 되는 점 P의 좌표와 그 최댓값을 구하고 그 이유를 논하시오

수학 1-ⅲ

a, b가 임의의 양의 실수일 때, 타원 Ea,b에 대하여

의 값이 점 P의 위치에 관계

없이 a,b에 의해 결정됨을 보이고 그 이유를 논하시오.

의 값을 구하고 그 이유를 논하시오.

물리 I

물리 Ⅱ

다음 <제시문1> ~ <제시문3>을 읽고 [물리Ⅰ- i] ~ [물리Ⅰ-ⅱ]를 문항별로 풀이와 함께 답하시오.

●

<제시문 1>

돌림힘 T는 물체의 회전 운동 변화에 영향을 주는 물리량이며 회전 중심에서부터 작용점까지 팔의 길이(r)와 r에 수직으

다음 <제시문1> ~ <제시문2>를 읽고 [물리Ⅱ-i] ~ [물리Ⅱ-ⅱ]를 문항별로 풀이와 함께 답하시오.

일정한 힘이 작용하는 공간에서 힘의 방향과 비스듬하게 던져진 물체가 포물선을 그리는 운동을 포물선 운동이라고 한다.

로 작용하는 힘 F의 크기에 비례한다.

<제시문 2> <제시문 2>

전류가 흐르는 두 도선이 서로 가까이 있으면 한쪽 도선에서 발생한 자기장에 의하여 다른 쪽 도선이 힘을 받는다. 전

축바퀴는 하나의 회전축에 지름이 다른 두 바퀴가 붙어 있는 장치로 지레와 같은 원리로 일을 한다. 지름이 큰 바퀴를 회

류 I1, I2가 각각 흐르는 길이 l인 평행한 두 직선 도선이 거리 r만큼 떨어져 있을 때 두 도선 사이에 작용하는 힘의 크

전시키면 지름이 작은 바퀴에 큰 힘을 전달할 수 있다.

기는

이다(k=2×10-7N/A2). 두 도선에 흐르는 전류의 방향이 같으면 인력이, 반대 방향이면 척력이 작용한다.

<제시문 3> 유체 속의 물체는 윗부분과 아랫부분의 압력 차이에 의한 부력을 받는다. 이때 부력의 크기는 유체 속에 잠긴 물체의 부 피와 같은 부피의 유체의 무게와 같다. 이것을 아르키메데스 법칙이라고 한다.

물리 Ⅱ -ⅰ

지면 위에서 속도 로 등속 직선 운동하는 물체 가 양의 x방향을 따라 그림처럼 높이 h인 빌딩 아

빌딩

래를 지나고 있다. 지면 위의 물체가 위치(0,L,0)

물리 Ⅰ-ⅰ

자전거의 페달을 밟으면 체인으로 연결된 뒷바퀴가 회전하여 자전거가 앞으로 나아가게 된다. 그림처럼

을 지나는 순간 빌딩 위의 위치 (0,0,h)에서 지면

페달이 있는 쪽에 ‘앞 톱니바퀴’와 뒷바퀴 쪽에 ‘뒤 톱니바퀴’가 있으며 둘은 체인으로 연결되어 있고 각

과 평행한 초기 속도

각 반지름이 r1, r2이다. 앞 톱니바퀴는 길이 r 3( >r1 )인 페달이 달린 축을 돌리면 함께 돌아간다. (단,

로 페달을 밟았을 때, 뒷바퀴에 걸리

의 z성분은 0) 공

을 던져 지면에서 움직이고 있는 물체를 맞추려

톱니바퀴와 체인의 질량, 두께는 무시한다.) (가) 그림처럼 축에 수직 방향인 힘 F

로(즉,

한다. 물체를 맞추기 위한 조건을 v와 θ( 와 y 축과의 각)의 값을 구해 논하시오. (단, 공기 저항

‘앞 톱니바퀴’

체인

x θ

은 무시하며, 중력 가속도 g=10m/s , h=60m,

‘뒤 톱니바퀴’

L=20m, u=10m/s이다. 그림에 주어진 좌표계

는 돌림힘 r 를 <제시문2>의 축바퀴의

y t=0

를 이용해 설명하시오.)

원리를 이용하여 논하시오. (나) 언덕을 올라갈 때 앞 톱니바퀴와 뒤 톱니바퀴의 반지름 r1과 r2를 어떻 게 하는 것이 힘이 덜 드는지 논하시 오. (단, 페달이 달린 축의 길이는 일

물리 Ⅱ -ⅱ

정하다고 가정한다.)

물리 Ⅰ-ⅱ

반지름 R, 질량 M인 두께가 없는 두 원형 도선이 균일한 중력장

안에 놓여 있다. 한 원형 도선을 지면

위에, 다른 원형 도선을 그 위에 그림처럼 나란히 놓고 서로 반대 방향의 전류 I를 흘리면 자기력이 작용 해서 위에 놓인 원형 도선을 공중에 띄울 수 있다. M

우리나라에서 금은 돈의 단위(1돈 = 37.5g)로 보통 거래된다. 1돈의 금반지를 구입한 성균이는 반지 가 과연 순금 반지인지 확인하고자 한다. 성균이가 이 반지의 무게를 재보니 1돈에 해당하는 3.75g 중

(=3.75×10-2N)이었다. 그래도 의심이 가시지 않은 성균이가 이번에는 반지를 물속에 넣어 무게를 다 R

시 재보니 물속에서 잰 반지의 무게는 0.94돈에 해당하는 3.525g중이었다. 성균이가 구입한 반지는 금 I

과 구리로 이루어져 있다고 가정하여 두 금속의 질량 비율에 대해 논하시오. (단, 물의 밀도는 1g/cm3 이고, 계산의 편의상 금의 밀도는 20g/cm3, 구리의 밀도는 10g/cm3, 그리고 중력 가속도 g=10m/s2이

(가) 위에 놓인 원형 도선이 가만히 정지해 있는 평형 위치 h를 구하고 그 이유를 논하시오. (h는 R보다

라 하자.)

아주 작아 인접해 있는 두 도선의 일부분은 마치 나란히 놓인 두 직선 도선처럼 볼 수 있음을 이용하시 오. 또한, 도선은 지면에 수직인 방향으로만 움직일 수 있다고 가정하시오.) (나) 원형 도선의 높이를 평형 위치 h에서 약간 변화시켜 h+z로 하는 경우 z가 만족하는 운동 방정식 을 구하고 그 근거를 설명하시오. 또, 평형위치 h를 이용해 진동의 주기 T를 표현하고 원형 도선이 보여 주는 운동의 형태에 대해 논하시오. (단, z는 h보다 아주 작다고 가정하고 (1+x)-n은 |x|가 1보다 아주 작을 때 1-nx로 근사할 수 있음을 이용하시오.)

화학 I

화학 Ⅱ

다음 <제시문1> ~ <제시문4>를 읽고 [화학Ⅰ-i] ~ [화학Ⅰ-ⅳ]를 문항별로 풀이와 함께 답하시오.

다음 <제시문1> ~ <제시문3>을 읽고 [화학Ⅱ-i] ~ [화학Ⅱ-ⅲ]을 문항별로 풀이와 함께 답하시오.

●

<제시문 1>

원자를 구성하는 입자는 전자, 양성자, 중성자가 있다. 중성자는 양성자와 질량이 거의 같으며 전하를 띠지 않는 입자로

NO2와 N2O4는 다음의 화학 반응식과 같이 가역적인 화학 반응을 통해 화학 평형을 형성한다.

양성자와 함께 원자핵을 구성한다. 같은 원소의 원자라도 중성자의 수는 다를 수 있다.

2NO2

N2O4

정반응에 대한 엔탈피 변화(ΔH )는 -58kJ, 엔트로피 변화(ΔS )는 -176J/K으로 알려져 있다.

<제시문 2> <제시문 2>

기체 상태의 중성 원자로부터 전자 한 개를 무한히 먼 거리로 떼어 내는데 필요한 에너지를 이온화 에너지라고 한다. 여 러 개의 전자를 가지는 원자의 경우 차례대로 전자를 떼어낼 수 있다. 첫 번째 전자를 떼어내는데 필요한 에너지를 제1 이

일정한 온도와 압력에서 자유 에너지 변화(ΔG )는 계의 엔탈피 변화(ΔH ), 계의 엔트로피 변화(ΔS ), 절대 온도(T )를

온화 에너지(E 1), 두 번째 전자를 떼어내는데 필요한 에너지를 제2 이온화 에너지(E2), 세 번째 전자를 떼어내는데 필요한

이용하여 다음의 식으로 나타낸다. ΔG = ΔH -TΔS

에너지를 제3 이온화 에너지(E3)라 하며, 이를 순차적 이온화 에너지라 한다.

<제시문 3> NO2는 다음의 화학 반응식과 같이 CO와 반응하여 NO와 CO2를 생성하며, 이 반응은 발열 반응이다.

<제시문 3>

NO2 + CO → NO + CO2

원자 번호 13번인 알루미늄의 제1 이온화 에너지는 578 kJ/mol, 제2 이온화 에너지는 1817 kJ/mol, 제3 이온화 에너

실험을 통해 이 반응의 반응 속도식은 (반응 속도) = k [NO 2] 2으로 결정되었다. 이 화학 반응은 중간체로 NO3가 관찰되

지는 2745 kJ/mol, 제4 이온화 에너지는 11577 kJ/mol, 제5 이온화 에너지는 14842 kJ/mol로 알려져 있다.

고 두 단계의 반응을 거쳐 일어난다고 할 때, 두 단계 반응 메커니즘은 아래와 같다. NO2 + NO2 → NO3 + NO (1단계 반응), NO3 + CO → NO2 + CO2 (2단계 반응)

<제시문 4>

1단계 반응의 활성화 에너지를 E a1, 2단계 반응의 활성화 에너지를 E a2,전체 반응 엔탈피 변화를 ΔH라 한다.

어떤 물질이 전자를 잃는 반응을 산화 반응이라 하고, 전자를 얻는 반응을 환원 반응이라고 한다. 산화 환원 반응을 설 명하기 위하여 산화수를 사용한다. 물질 내에서 원자들 사이에 전자가 완전히 이동하였다고 가정할 때 각 원자가 가지는 전하의 수를 산화수라고 한다. 산화수는 어떤 물질 속에서 성분 원소의 원자가 어느 정도로 산화되었는지를 나타내는 가상 적인 전하량이다. 자신이 환원되면서 다른 물질을 산화시키는 것을 산화제, 자신은 산화되면서 다른 물질을 환원시키는 것 을 환원제라 한다.

화학 Ⅱ-ⅰ

압력(P)에 따른 질소 기체의 부피(V)를 온도 T 1과 T 2에서 각각 측정하고자 한다. 얻어진 압력과 부피 값 을 이용하여 아래의 세 가지 종류의 그래프를 작성하고자 한다. 아래 세 개의 좌표축을 답안지에 옮겨 그 리고, 온도 T 1과 T 2조건에서의 예상 결과를 그래프로 비교하여 나타내시오. 그리고 그 근거를 논하시오. (단, T 2 >T 1) P

화학 Ⅰ-ⅰ

위 원소의 함량비가 1:1인 철 시료를 얻었다. 이 시료 안의 철 1몰에 있는 중성자의 개수를 몰 단위로 추론하시오.

화학 Ⅰ-ⅱ

화학 Ⅰ-ⅲ

원자 번호 26번인 철의 동위 원소 중, 질량수가 54와 58인 두 종류의 동위 원소로 이루어져 있으며 동

1/V

<제시문3>에서 알루미늄의 이온화 에너지가 순차가 진행될수록 커지는 것과 제4 이온화 에너지가 급속

화학 Ⅱ-ⅱ

히 증가하는 이유에 대해 각각 논하시오.

일정한 압력 하에 0℃와 100℃에서 빈 밀폐 용기에 NO2를 넣었다. 각각의 온도 조건에서 반응 경로에 따른 계의 자유 에너지를 아래 그림에 기초하여 답안지에 그래프로 나타내고, 용기 내에서 일어나는 화 학 반응을 논하시오. (<제시문1>에 주어진 ΔH 와 ΔS 값은 온도에 무관하다고 가정하시오.) 0℃조건

적철석(Fe2O3)과 알루미늄 가루를 반응물로 사용하여 높은 열과 철(Fe)을 얻을 수 있다. 이 방법은 비교

100℃조건

적 간단한 기구를 사용하여 철도의 레일 설치 작업에 이용되고 있다. 충분한 양의 적철석을 사용하여 철 을 만들 때, 108 의 알루미늄 가루를 가지고 만들 수 있는 철의 최대량(g)을 화학 반응식과 더불어 논하

자유에너지

시오. (철 원자량은 56, 알루미늄 원자량은 27이다.)

화학 Ⅰ-ⅳ

철의 산화물 중 흔히 발견되는 것으로 FeO, 적철석(Fe2O3), 자철석(Fe3O4)이 있다. 이들 철 산화물이 철

반응물 반응의 진행 생성물

(2NO2)

(N2O4)

(Fe)로 환원되는 반응은 전기 에너지 저장 장치에 활용될 수 있다. 이 환원 반응에서 철 산화물 무게(g) 당 필요한 전자의 개수(몰수)를 전기 에너지 저장량이라고 할 때, 위의 세 가지 철 산화물을 최대 전기

화학 Ⅱ-ⅲ

에너지 저장량이 높은 순에서 낮은 순으로 배열하고 근거를 논하시오. (산소 원자량은 16이다.)

<제시문3>에 주어진 두 단계 화학 반응에 대해 반응 경로에 따른 계의 엔탈피를 아래 그림에 기초하여 답안지에 그래프로 나타내고, 그 근거를 논하시오. (그래프에 E a1, E a2, ΔH 값을 표시하시오.)

엔탈피

반응물

반응경로

생성물

생명과학 I

다음 <제시문1> ~ <제시문3>을 읽고 [생명과학Ⅰ-ⅰ] ~ [생명과학Ⅰ-ⅲ]을 문항별로 풀이와 함께

생명과학 Ⅱ

다음 <제시문1> ~ <제시문3>을 읽고 [생명과학Ⅱ-ⅰ] ∼ [생명과학Ⅱ-ⅲ]을 문항별로 풀이와 함께

●

답하시오.

●

답하시오.

<제시문 1>

체세포 분열은 생물의 생장과 조직의 재생 과정에서 일어난다. 체세포 분열 과정에서 염색체는 S기에 복제되어 두 가닥

유전자 발현은 DNA에 존재하는 유전정보로부터 단백질이 합성되는 과정을 말한다. 유전자 발현은 유전 정보로부터

의 염색 분체를 형성한 다음 분열기에 염색 분체가 나누어져 각각의 딸세포로 들어가기 때문에 딸세포는 모세포와 똑같은

RNA가 합성되는 전사, 초기 RNA에서 인트론을 제거하는 RNA 가공, 완성된 mRNA의 세포질로 운송, 그리고 세포질에

염색체를 갖는다. 생식 세포 분열은 2회 연속으로 일어나며, 분열 중 염색체 수와 DNA 양이 반으로 줄어들기 때문에 감

서 리보솜에 의한 단백질을 합성하는 번역 단계로 이루어진다. 유전자 발현은 각 단계 마다 특정 단백질의 도움이 필요하

수 분열이라고도 한다. 감수 1분열 전기에는 2가 염색체를 이루는 상동 염색체의 염색 분체 일부가 꼬이면서 교환되어 새

다. 전사 단계는 RNA 중합 효소가 담당하며, RNA 가공과 완성된 mRNA의 세포질로의 운송은 RNA 결합 단백질에 의해

로운 유전자 조합을 가지기도 하는데, 이를 교차라고 한다. 염색체 교차는 생식 세포에서 감수 분열 동안 일어나지만 매

매개된다. 번역은 리보솜에 의해 세포질에서 일어난다

우 드물게 체세포 분열 과정에서 일어나기도 한다.

<제시문 2> <제시문 2>

번역 과정을 통해 단백질 합성이 일어난 후 세포내 각 단백질은 기능에 따라 특정 위치로 이동한다. 예를 들면 막 단백질 은 세포막으로 이동하며, 핵 안에서 기능하는 전사 조절 인자는 핵으로 이동한다. 하지만 어떤 단백질의 경우는 한 장소와

유전 현상에 대한 연구는 세대가 짧고 자손의 수가 많으며, 인위적인 수분 또는 교배가 가능한 식물 또는 동물을 이용한 다. 그러나 사람의 유전 현상은 이미 이루어진 결혼 결과를 분석하는 가계도를 이용한다. 가계도는 특정 유전 형질과 관련

다른 장소를 왕복하는 양 방향 이동을 하는 경우도 있다.

된 가족 내력으로서, 특정 형질에 대해서 여러 세대에 걸친 부모 자식 간의 상호 관계를 설명해 준다.

<제시문 3> <제시문 3>

면역 염색

세포 내 단백질의 위치는 특정 단백질에 특이적인 항체를 이용 미각유전자

13번 염색체 암억제유전자

TAS2R

7번 염색체

한 사람의 체세포에서 PTC(페닐 티오 칼바미드)에 대한 쓴맛을 느끼게 하는 TAS2R 유전자와 세포 주기 G1기에서 S기로 진행을 조절하는 암억제

하여 세포를 면역 염색함으로써 확인할 수 있다. 오른쪽 그림은 인 간 RNP-1에 결합하는 항체를 이용하여 세포를 면역 염색한 결

유전자 RB의 유전형을 분석한 결과 오른쪽 그림과 같이 두 유전자 모두 이

과이다. 항체는 매우 특이적으로 단백질에 결합하기 때문에 인간

형 접합이었다. 미각유전자 돌연변이 동형 접합 염색체(tt)를 가지는 사람

RNP-1 단백질에는 결합하지만 생쥐 RNP-1 단백질에는 결합하지

은 PTC에 대해 미맹이며, 암억제유전자 돌연변이 동형 접합 염색체(rr)를

못한다. 따라서 인간 RNP-1 특이적 항체에 의해 인간 세포의 핵은

가지는 사람은 망막에서 종양(망막아종)이 생긴다.

인간 세포

염색되었지만, 생쥐 세포의 핵은 염색되지 않았다. 그러나 두 세포

면역 염색 생쥐 세포 세포 융합 면역 염색

를 융합한 세포를 인간 RNP-1 특이적 항체로 면역 염색한 결과 인 간 세포와 생쥐 세포의 핵이 모두 염색되었다.

생명과학 Ⅰ-ⅰ

융합된 세포

생쥐 세포 핵

인간 세포 핵

PTC에 대해 쓴맛을 느끼게 하는 유전자는 7번 염색체에 위치하며 열성으로 미맹을 유발한다. 아버지가 미맹이지만 미각이 정상인 딸이 미각이 정상인 한 남자와 결혼했다. 결혼한 이 남자는 전처와의 사이에 미맹인 딸이 있다. 결혼한 이 부부가 미맹인 아들을 낳을 확률과 성별에 관계없이 두 아이가 모두 미맹

생명과학 Ⅱ-ⅰ

이 아닐 확률을 각각 구하고 근거를 제시하시오.

<제시문3>에서 설명한 실험에서와 같이 종류가 다른 두 세포를 하나로 합쳐서 새로운 잡종 세포를 만드 는 것을 세포 융합이라고 하며, 단일 클론 항체 생산은 이 기술을 응용한 대표적 사례이다. 단일 클론 항 체 생산과정에서 사용하는 두 세포의 특성을 설명하고, 두 세포 각각에 비해 융합된 세포가 가지는 장점

생명과학 Ⅰ-ⅱ

망막아종이 발병한 환자의 유전형을 분석한 결과 신체의 정상 조직은 암억제유전자 RB 이형 접합 염색

을 설명하시오.

체를 가지고 있는데 비해, 망막에 생긴 암세포에서는 돌연변이 RB 유전자 동형 접합 염색체가 관찰되었 다. 위의 제시문을 참고하여 어떻게 망막에서 돌연변이 RB 유전자 동형 접합 염색체를 가지는 체세포가

생명과학 Ⅱ-ⅱ

만들어질 수 있는지 설명하시오. (RB 야생형 유전자에서 돌연변이는 일어나지 않는다고 가정한다.)

<제시문3>에서 설명한 실험에서 인간 세포와 생쥐 세포를 융합한 세포를 인간 RNP-1 특이적 항체 로 염색한 결과는 인간 세포와 생쥐 세포 각각을 염색한 결과와 다르게 관찰되었다. 이 실험 결과 인간 RNP-1 단백질의 세포 내 위치에 대해 알 수 있는 사실을 설명하시오. 그리고 그 근거를 제시하시오.

생명과학 Ⅰ-Ⅲ

<제시문3>에서 설명한 사람이 동일한 유전형을 가지고 있는 사람과 결혼하였다. 이 부부 사이에서 태어 날 아이가 성별과 관계없이 미맹이면서, 동시에 망막아종도 생길 확률을 구하시오. 그리고 그 근거를 제

생명과학 Ⅱ-ⅲ

시하시오. (체세포에서 이형 접합 염색체가 동형 접합 염색체로 변환될 확률은 매우 낮지만 여기서는 계 산의 편의상 50%라고 하고, 생식 세포 형성 과정에서 염색체 교차는 일어나지 않는다고 가정한다.)

<제시문3>에서 설명한 실험의 후속 연구를 통해 다음과 같은 실험 결과를 얻었다. (1) 인간 세포에서 RNP-1 단백질을 제거하면 RNP-2 유전자 발현이 일어나지 않는다. (2) RNP-1 단백질은 RNA 결합 부위를 가지고 있어서 RNA에 결합할 수 있다. (3) RNP-1을 제거한 세포에 다시 정상 RNP-1을 도입하면 RNP-2가 정상적으로 발현되지만, RNA 결합 부위가 없는 RNP-1을 도입하면 여전히 RNP-2가 발현되지 않는다. (4) RNP-1 단백질을 제거한 세포에서 RNP-2 mRNA를 분리하고, 리보솜이 포함되어 있는 세포추출물을 얻었다. 얻어진 세포추출물에 RNP-2 mRNA를 넣고 반응시키면 정상적으로 RNP-2 단백질이 합성되었다.

<제시문3>에서 설명한 실험에서 얻은 결과와 위의 실험 결과를 종합적으로 고려하여 세포에서 RNP-1 을 제거하였을 때 RNP-2 단백질이 만들어지지 않는 이유를 설명하시오. 그리고 답에 대한 근거를 제

시하시오.

회전체의 부피는 V=πy 21 x 1이고, (1)을 대입하면

자연

2015학년도 수시모집 논술시험 2

따라서

를 얻는다. 이고,

x 1=1에서 최댓값을 가진다. (1)로부터 y 1=1, 즉 P(1, 1)임을 알 수 있고 이때의 부피는 V=π이다. ○ 채점기준

해설

미분을 이용하여 부피가 최대가 되는 경우를 구할 수 있다. [수학 1-ⅲ] ○ 예시답안 P의 좌표를 (x1, y1)이라 두자. 그러면 P에서 x축, y축에 내린 수선의 발은 각각 C=(x1,0), D=(0,y1)이다.

---(1) 로 주어진다.

접선의 방정식은 따라서 x축, y축과의 교점은 각각

수학 1

이다.

(1), (2)로부터

<개요 및 주요 평가항목>

---(2)

가 되어 P의 위치에 관계없이,

(즉, x1, y1의 값에 관계없이) a,b에 의해 결정됨을 알 수 있다.

타원의 방정식의 기본적인 성질을 잘 이해하고 이를 통하여 타원에 내접한 사각형의 넓이, 내접한 사각형으로부터 얻어 진 회전체의 부피, 접선의 기하학적 성질 등, 타원의 기하학적 성질과 연관된 다양한 상황의 문제를 해결할 수 있는지 평

○ 채점기준

가하는 문제이며, 고교 교과과정 중 “타원의 방정식”, “타원과 직선의 위치관계”, “함수의 최대, 최소”와 관계되는 문제

타원의 접선의 방정식을 이용하여 특정한 기하적인 양이 일정함을 보일 수 있다.

들이다.

<예시답안 및 채점기준> [수학 1-i]

수학 2

○ 예시답안

P의 좌표를 P(x1, y1)이라 두자. P는 타원 E2, 1위의 점이므로

<개요 및 주요 평가항목> (1)

본 문제는 적분법의 “부분적분법”과 수열의 “등차수열” “계차수열” “여러 가지 수열의 합” 단원에서 출제되었다. 수열은 수 학적, 사회적, 물리적, 정신적 현상에 나타나는 다양한 수의 패턴을 찾아 그것을 일반화된 식으로 표현하고 그 일반성을 증

이고, 사각형 OCPD의 넓이는 x1y1이다. 산술기하평균과 (1)에 의해

명해내는 영역이다. 본 문제는 부분적분법을 사용하여 자연스럽게 도출할 수 있는 부정적분에 나타나는 다양한 수열의 일 반항을 찾고, 그 합의 정확한 값을 도출해 낼 수 있는지를 종합적으로 평가하는데 목표를 두었다. 등호는 즉

일 때 성립하고 (1)과 연립하면

을 얻는다.

<예시답안 및 채점기준> [수학 2-i]

이고, 이때 넓이는 V=1이다.

○ 예시답안 <제시문4>에서 함수 f2(x)는 f1(x)의 부정적분 중의 하나이다.

○ 채점기준

<제시문1>에서 정의된 함수 f1(x)=x2ex <제시문2>의 부분적분법을 적용하면,

산술기하평균 혹은 미분을 이용하여 넓이가 최대가 되는 경우를 구할 수 있다.

이다. [수학 1-ⅱ] 다시 <제시문2>의 부분적분법에 의해

○ 예시답안 P의 좌표를 P(x1, y1)이라 두자. P는 타원

이 두 식으로부터 f2(x)=(x2-2x+2)ex-2C가 된다.

위의 점이므로

<제시문4>에 의해 f2(x)=P2(x)ex이므로, 상수 C의 값은 0이다. 따라서 f2(x)=(x2-2x+2)ex이다.

(1)

(C는 임의의 상수)이다.

○ 채점기준

물리 Ⅰ

부분적분법을 이용하여 함수의 부정적분을 유도할 수 있다. [수학 2-ⅱ]

<개요 및 주요 평가항목>

○ 예시답안

고등학교 교과 과정 [물리Ⅰ]의 “시공간과 우주” 단원과 “에너지” 단원에서 출제하였다. 자전거 기어 장치의 원리를 돌림힘

다항식 Pn (x)는 최고차 항의 계수가 1인 2차 다항식이다.

을 이용해 이해하는 문제, 그리고 반지에 함유된 금과 구리의 비율을 유체 안에서의 부력을 이용해 알아낼 수 있는지 묻는

그러므로 P n (x)=x 2+a n x+b n 으로 가정하자.

문제를 출제하였다. 교과과정에서 배운 기본적인 내용을 일상에서 자주 마주칠 수 있는 물리적인 현실 상황에 적용할 수

여기서 n=1일 때, a 1=b1=0이다.

있는지를 평가하고자 하였다.

<제시문4>의 조건으로부터 fn +1(x)는 fn (x)의 부정적분 중 하나이고, (fn +1(x))' =(P n +1(x))' +P n +1(x)가 성립하므로,

<예시답안 및 채점기준>

식 P n +1(x)' +P n +1(x)=P n (x)를 얻게 된다.

[물리 I-ⅰ]

이로부터 수열 {a n }과 {b n }에 대한 두 개의 점화식

○ 예시답안

an+1+2=an, an+1+bn+1=bn

(가) 자전거 구동에 관련된 역학적 상황을 돌림힘, 축바퀴 등의 원리를 적용하여 이해한다. 페달이 달린 축에 힘 F를

을 얻을 수 있다. 수열 {a n }은 초기항이 a 1=0이고 등차가 -2인 등차수열이므로, 일반항은 a n =-2(n-1)이다.

가하면, 앞 톱니바퀴에 걸리는 힘은 <제시문2>에 제시된 축바퀴의 원리를 적용하여

앞의 관계식으로부터 bn+1=bn+2n을 얻게 되므로, 계차수열 {bn}의 일반항은 bn=2((n-1)+(n-2)+…+2+1)=n(n-1)이

되어 <제시문1>에 의해 뒤 톱니바퀴에 작용하는 돌림힘은

다. 이를 Pn(x)=x 2+a n x+b n 에 대입하면, f n (x)=Pn(x)ex이므로 f n (x)=(x2-2(n-1)x+n(n-1))ex이다.

이 된다.

(나) 언덕을 올라갈 때 일정한 돌림힘이 필요한데 (가)에서 구한 결과를 바탕으로 ○ 채점기준

이다. 이 힘이 전달

이므로 앞 톱니

바퀴는 반지름이 작을수록, 뒤 톱니바퀴는 반지름이 클수록 더욱 작은 힘이 드는 것을 알 수 있다. 실제 자전거 기어

함수곱의 미분법과 부분적분법을 이용하여 함수의 부정적분을 유도할 수 있다.

변환을 통해 페달이 달린 앞쪽은 반지름을 줄이고, 뒤쪽은 반지름을 늘리면 보다 쉽게 언덕을 오를 수 있다.

수열의 점화식으로부터, 등차수열과 계차수열의 일반항을 구할 수 있다. [수학 2-ⅲ]

○ 채점기준

○ 예시답안

축바퀴의 원리를 적용하여 걸리는 힘을 구할 수 있다.

함수식 f n (x)=(x2-2(n-1)x+n(n-1))ex에 x=0을 대입하면,

체인으로 연결된 뒤 톱니바퀴의 크기를 고려하여 돌림힘을 구할 수 있다. 일정한 돌림힘을 얻기 위해 필요한 힘과 톱니바퀴의 크기와의 관계를 설명할 수 있다.

f n (0)=n(n-1)이 되므로 문제의 식은

이다. [물리 I-ⅱ]

이 성립하므로,

이다.

○ 예시답안 금과 구리의 밀도를 각각 p1, p2 , 부피를 V1, V2라 하자. 전체 반지의 질량은 p1V1 + p2V2=A(A=1돈의 질량 = 3.75g) 을 만족한다. 반지의 물(밀도=p 0)속에서의 무게를 (p1V1 + p2V2)g- p0(V1 + V2)g=0.94Ag구하면 이다.

○ 채점기준

즉, 20V1 + 10V2 = A, A-(V1+V2)=0.94A

여러 가지 수열의 합을 도출할 수 있다.

두 식을 연립해서 풀면 질량비 20V1 : 10V2 = 0.8A:0.2A = 4:1을 얻는다. 즉, 반지의 금과 구리의 질량비는 4:1이어서 순금이 아니라 구리가 20% 섞인 합금 반지이다. ○ 채점기준 물체의 질량을 밀도와 부피로 표현할 수 있다. 유체 안에 잠긴 물체의 부력을 이용하여 유체 안의 물체의 무게를 설명할 수 있다.

물리 Ⅱ

화학 Ⅰ

<개요 및 주요 평가항목>

고등학교 교과 과정 [물리Ⅱ]의 “운동과 에너지” 단원에서 균일한 중력장 안에서의 포물선 운동에 대한 내용을, 그리고

고등학교 [화학Ⅰ] 교과 과정에서 “화학의 언어” 단원에서는 화학식량과 몰개념을 다루고 있다. “개성 있는 원소” 단원에

“전기와 자기” 단원에서 전류가 흐르는 도선에 작용하는 힘에 대한 내용을 묻는 문제를 출제하였다. 빌딩 위에서 공을 던

서는 원자를 구성하는 입자와, 원자 번호, 질량수, 동위 원소, 순차적 이온화 에너지, 전자 배치에 대한 개념을 다루고 있

져 지면 위에서 등속운동하는 물체를 맞추는 상황을 이해하고 분석할 수 있는지 묻는 문제와 자기력과 중력을 동시에 생

다. “닮은꼴 화학반응” 단원에서는 산화수의 개념, 산화수 계산법, 그리고 산화수 계산을 바탕으로한 산화-환원 반응의

각하는 융합적인 상황에 대한 문제를 출제하여, 학생이 교과 과정에서 배운 내용을 구체적인 상황에 적용할 수 있는지 판

양적 관계를 다루고 있다.

단하고자 하였다.

출제된 문제는 전술한 교과 과정을 바탕으로, 첫째, 원자의 구조의 이해를 통해 동위 원소에 있는 중성자의 개수를 몰 개 념을 사용하여 다룰 수 있는지 확인하고자 하였다. 둘째, 중성 원자의 전자 배치에 따른 순차적 이온화 에너지의 경향에 대한 논리적인 이해를 평가하고자 하였다. 셋째, 산화수를 활용한 산화 환원 반응의 이해와 화학 반응식 확립 및 이를 이

<예시답안 및 채점기준> [물리Ⅱ-ⅰ]

용한 화학 반응에서의 반응물과 생성물 간의 양적 관계에 대한 이해를 확인하고자 하였다.

○ 예시답안

고등학교 [화학Ⅰ] 과정을 성실하게 이수한 학생이 쉽게 풀 수 있는 문제를 출제하였으며, [화학Ⅰ] 각 단원 내의 교육 내 용 사이의 통합적 사고 능력을 평가하고자 하였다.

빌딩 위에서 던진 공은 z 방향으로는 가속도가 -g인 등가속도 운동을, x, y방향으로는 등속운동을 한다. 공의 시간 t에서의 위치를 각 성분별로 적으면

이다.

<예시답안 및 채점기준>

한편 지면위에서 움직이는 물체의 위치를 각 성분별로 적으면 x 물= t, y 물=L, z 물=0이다.

[화학 I-ⅰ]

빌딩 위에서 던진 공이 물체를 맞추는 순간을 t라 하면, u=v sinθ, L=(v cosθ)t, h=(1/2)gt2을 만족한다. 이 세 식을 연립하여 풀고 문제에 주어진 값들을 대입하면, θ=60°(또는 π/3 ),

○ 예시답안 질량수는 중성자 수와 양성자 수의 합이다. 양성자 수는 중성 원자의 전자 수와 같고 이는 원자 번호와 같다.

(m/s)를 얻는다.

주어진 원자 번호 26의 철 원소들은 원자 한 개당, 양성자 수는 26이다. 따라서, 질량수가 54와 58인 철 동위 원소 에는 원자 한 개당, 각각 중성자가 28개와 32개가 들어 있다. 이들 동위 원소 함량비가 1:1인 철 1몰에는 각각 28×

○ 채점기준

0.5=14몰, 32×0.5=16몰의 중성자가 들어있으며, 따라서 총 중성자의 개수는 14+16=30몰이다.

등속 직선운동과 균일한 중력장에서의 포물선운동을 이해하고 있다. 적절한 3차원 좌표를 이용해서 물체의 위치를 논할 수 있다.

○ 채점기준 [물리 Ⅱ-ⅱ]

동위 원소에서 중성자의 수를 제시할 수 있다.

○ 예시답안

몰 개념에 기반하여 시료 안의 중성자의 수를 구할 수 있다.

(가) 두 원형 도선 사이의 거리 h는 원형 도선의 반지름 보다 아주 작아서 두 도선의 작은 일부분은 전류가 흐르는 [화학 I-ⅱ]

평행한 두 직선 도선으로 근사할 수 있다. 제시문에 따르면 같은 전류 I 가 반대 방향으로 흐르는 길이 l인 두 도선 사이에 작용하는 척력은 이를 원형 도선 전체에 대해 생각하면 위 도선에 작용하는 힘의 크기는

○ 예시답안

이다.

순차적 이온화 에너지가 증가하는 이유는 전자를 떼어낼수록 전자간의 반발력이 감소하고 원자핵과 전자 간의 인력 이 증가하기 때문이다.

이 되며 방향은 위를 향한다.

제4 이온화 에너지가 급격히 증가하는 이유는 알루미늄이 1s2, 2s2, 2p6, 3s2, 3p1 의 전자배치를 가지며 제4 이온화 위에 놓인 원형 도선에 작용하는 힘의 합이 0이 되는 평형위치에서는 이로부터 평형위치의 높이

이 되므로

에너지의 경우 안쪽 전자 껍질의 전자를 떼어내므로 훨씬 많은 이온화 에너지가 필요하기 때문이다.

을 얻는다.

○ 채점기준 순차적 이온화 에너지가 증가하는 이유를 서술할 수 있다.

이다.

(나) 뉴턴의 운동방정식을 적으면 문제에 주어진 근사방법을 이용하면

이온화 에너지의 경향성을 전자 배치와 연계하여 설명할 수 있다.

이므로

[화학 I-ⅲ]

○ 예시답안 이 식은 단순조화진동의 운동방정식과 같은 형태 ( 따라서 진동의 주기는

)이므로

이고

적철석(Fe2O3)의 Fe의 산화수는 +3이며 Al는 산화되어 Al2O3를 형성한다. 이를 고려하여, 적철석과 알루미늄 간의 산화 환원 반응의 화학 반응식은 아래와 같다.

가 된다.

Fe2O3 + 2Al → 2Fe + Al2O3 108g의 알루미늄은 108/27=4몰에 해당하고 이를 이용하여 위의 화학 반응식에 의하면 최대 4몰의 Fe를 생산할 수

○ 채점기준

있다. 따라서 만들 수 있는 철의 최대량은 56×4=224g 이다.

전류가 흐르는 두 원형 도선 사이의 힘을 설명할 수 있다. 뉴턴의 운동방정식을 중력과 자기력이 함께 있는 경우에 적고 이를 이용해 물체의 운동을 설명할 수 있다.

○ 채점기준

화학 Ⅱ

산화수를 고려하여 산화 환원 반응의 화학 반응식을 구할 수 있다. 산화 환원 반응에서 양적 관계를 이해하고 생성물의 양을 추론할 수 있다.

<개요 및 주요 평가항목> [화학 I-iv]

고등학교 [화학Ⅱ] 교과 과정에서 “다양한 모습의 물질” 단원에서는 기체의 압력과 부피 및 온도 사이의 관계에 대한 이해

○ 예시답안

를 다루고 있다. “물질 변화와 에너지” 단원에서는 엔탈피, 엔트로피, 자유 에너지의 개념에 대해 다루고 있다. “화학 평

FeO, 적철석(Fe2O3), 자철석(Fe3O4)의 각각 1몰에 대해서 Fe로 환원을 위해 필요한 전자의 개수는 FeO의 경우 2

형” 단원에서는 화학 평형과 자유 에너지에 대해 다루고 있다. “화학 반응 속도” 단원에서는 반응 속도와 활성화 에너지를

몰, 적철석(Fe2O3)의 경우 6몰, 자철석(Fe3O4)의 경우 8몰이다.

다루고 있다. 출제된 문제는 전술한 교과 과정을 바탕으로, 첫째, 기체의 압력, 부피, 온도와의 관계에 대해 이해 능력을

철 산화물의 각각 1몰의 질량은 FeO=72 g, 적철석(Fe2O3)=160g, 자철석(Fe3O4)=232g이다.

확인하고자 하였다. 둘째, 화학 평형과 자유 에너지 변화에 대한 이해를 평가하고자 하였다. 셋째, 화학 반응과 엔탈피,

따라서 각각 철 산화물 무게(g)당 필요한 전자의 개수는 FeO=2/72=0.0278몰/g, 적철석(Fe2O3)=6/160=0.0375

반응 속도와 활성화 에너지와의 관계에 대한 이해를 평가하고자 하였다.

몰/g, 자철석(Fe3O4)=8/232=0.0345몰/g으로 계산된다. 따라서 저장량이 높은 순에서 낮은 순서로 적으면 적철석 (Fe2O3) > 자철석(Fe3O4) > FeO이다.

<예시답안 및 채점기준> [화학Ⅱ-ⅰ]

○ 채점기준

○ 예시답안

산화수 변화에 따른 관여하는 전자의 개수를 서술할 수 있다.

보일 법칙에 의하면 기체의 압력에 따른 부피는 PV = 상수의 관계를 가진다. 따라서 각각의 그래프에서 예상되는 실

화학식량의 계산을 통해 산화 환원 반응의 양적 관계를 서술할 수 있다.

험 결과는 다음으로 예상된다. T1, T2의 조건에서 온도가 높은 T2에서 상대적으로 압력 및 부피가 증가하므로 PV = 상수 값이 크다. 따라서 각각 그래프에서 온도에 따른 예상 결과는 다음과 같다. P

1/V

○ 채점기준 기체의 압력과 부피와의 관계를 서술할 수 있다. 기체의 압력과 부피와의 관계가 온도에 의해 어떤 영향을 받는지 추론할 수 있다. [화학 Ⅱ-ⅱ] ○ 예시답안 0℃ 조건에서 정반응의 자유 에너지 변화(ΔG)를 계산하면 ΔG = ΔH - TΔS = -58 - 273×(-0.176) = -9.952kJ 100℃ 조건에서 정반응의 자유 에너지 변화(ΔG)를 계산하면 ΔG = ΔH - TΔS = -58 - 373×(-0.176) = +7.648kJ이다. 0℃에서 반응물 NO2를 넣으면 아래 왼쪽 그래프와 같이 반응 진행에 따른 시스템의 자유 에너지를 보이며 밀폐 용기에서의 화학 반응은 정반응으로 진행되다가 가장 자유 에너지가 낮은 지점에서 평형을 형성한다. 100℃에서 반응물 NO2를 넣으면 아래 오른쪽 그래프와 같이 반응 진행에 따른 시스템의 자유 에너지를 보이며 밀폐 용기에서의 화학 반응은 정반응으로 진행되다가 가장 자유 에너지가 낮은 지점에서 평형을 형성한다. 0℃조건

100℃조건

자유에너지

자유에너지 평형도달

평형도달 반응물 반응의 진행 생성물

반응물 반응의 진행 생성물

(2NO2)

(N2O4)

○ 채점기준 온도에 따른 자유 에너지 변화를 올바르게 이해하고 있다. 온도에 따른 자유 에너지 변화와 평형 형성을 올바르게 설명할 수 있다.

(N2O4)

[화학 Ⅱ-ⅲ]

생명과학 Ⅰ

○ 예시답안

주어진 화학 반응의 반응 속도식은 (반응 속도)= k[NO2] 이므로 주어진 반응 메카니즘에서 1단계 반응이 속도 결정

<개요 및 주요 평가항목>

단계가 되어야 하며 2단계 반응에 비해 상대적으로 반응 속도가 느리다. 이는 1단계 반응의 활성화 에너지가 2단계 반응의 활성화 에너지에 비해 크다는 것을 뜻한다.

고등학교 교육과정 [생명과학Ⅰ]의 “세포 주기와 세포 분열” 단원은 세포의 증식과 생장에 수반되는 체세포 분열과 생식 세

이 반응은 발열 반응이므로 반응물과 생성물간에 엔탈피는 감소하여야 한다. 이를 고려하면 주어진 반응에서 반응 경

포에서 일어나는 감수 분열에 대해 다루고 있다. “유전” 단원에서는 멘델의 유전 법칙과 가계도를 이용한 사람의 특정 형

로에 따른 계의 엔탈피는 다음의 그래프로 나타낼 수 있다. 그래프에서 Ea1, Ea2, ΔH 는 각각 아래와 같이 나타낼 수

질에 대한 분석에 대해 다루고 있다. 유전 법칙은 모든 생명체가 가지는 공통적인 현상이며, 세포 주기와 세포 분열에 대한

있다.

정확한 개념을 파악함으로써 염색체 수준에서 유전 법칙을 이해할 수 있다. 출제된 문제는 가상적인 사람의 유전 현상을 체세포 분열과 감수 분열을 종합적으로 고려하여 설명할 수 있는지 평가하는 문제이다. 고등학교 교과 과정에서 다루는 내용을 제시문으로 사용하였으며, 친숙한 주제인 미맹과 암을 예로 들어 문제를 구성하였 엔탈피

Ea1

Ea2

다. 멘델의 법칙 중에서 분리의 법칙과 독립의 법칙을 잘 이해하고 있으며, 유전 현상을 체세포 분열과 감수 분열 과정에서

ΔH

염색체의 분리와 연관 시켜 종합적으로 이해하고 있으면 쉽게 풀 수 있도록 평이하게 문제를 출제하였다. 또한 학생들이 자신의 답안에 대한 근거를 논술하게 함으로써 평소에 과학적이고 논리적인 사고를 할 수 있도록 유도하고자 하였다.

반응물

반응경로

생성물

<예시답안 및 채점기준>

○ 채점기준

[생명과학 I-ⅰ]

반응 속도식과 반응 메카니즘을 설명할 수 있다.

○ 예시답안

활성화 에너지와 반응 속도의 관계를 설명할 수 있다.

PTC에 대한 쓴맛을 느끼지 못하는 미맹은 열성으로 유전되므로 <제시문3> 멘델의 분리 법칙을 따른다. 따라서

화학 반응과 엔탈피의 관계를 설명할 수 있다.

(1) 부부가 미맹인 아들을 낳을 확률은 미맹인 아이를 낳을 확률은 1/4이며, 아들을 낳을 확률은 1/2이고 위의 사건은 각각 독립적으로 일어나므로 1/4 X 1/2= 1/8 이다. (2) 성별에 관계없이 두 아이가 모두 미맹이 아닐 확률은 첫째 아이가 미맹이 아닐 확률은 3/4 이며, 둘째 아이가 미맹이 아닐 확률도 3/4 이므로 두 아이 모두 미맹이 아닐 확률은 9/16 이다. ○ 채점기준 가계도를 이용하여 유전 현상을 설명할 수 있다. 가계도에 나타난 특정 형질을 분석하여 미래에 일어날 특정 상황을 예측할 수 있다. [생명과학 I-ⅱ] ○ 예시답안 신체의 정상 조직은 RB 이형 접합 염색체를 가지고 있으며, 망막에서 발견된 암세포에서는 RB 동형 접합 염색체가 관찰되므로 망막에서 암세포가 발생하는 과정에서 염색체에 변화가 일어났다. <제시문1>에서 확률이 매우 낮기는 하 지만 체세포에서도 염색체 교차가 일어날 수 있다고 하였으므로 아래 그림과 같이 RB 이형 접합 염색체에서 RB 야생 형 유전자를 가진 염색 분체와 RB 돌연변이 유전자를 가진 염색 분체 사이에서 염색체 교차가 일어나면 하나의 염색 체에 RB 야생형 유전자와 돌연변이 유전자를 갖게 된다. 이 세포에서 정상적인 체세포 분열이 일어나면 야생형 RB 유전자 동형 접합 염색체로 구성된 딸세포와 RB 돌연변이 유전자 동형 접합 염색체로 구성된 딸세포가 생성된다. RB 돌연변이 유전자 동형 접합 염색체로 구성된 세포는 세포 주기 G1기에서 S기로 진행을 조절하는 암억제유전자 RB의 기능이 없으므로 쉽게 망막아종으로 발달한다. 정상 세포

염색체 교차 R

세포 분열

r r

암세포(망막아종)

○ 채점기준

생명과학 Ⅱ

염색체 교차와 세포 분열을 연관시켜 설명할 수 있다. 유전자 결여로 인한 표현형의 발현을 동형 또는 이형 접합 염색체와 연관시켜 논리적으로 설명할 수 있다.

<개요 및 주요 평가항목> [생명과학 I-ⅲ]

고등학교 교육 과정 [생명과학Ⅱ]의 “유전 정보의 발현과 유전자 발현 조절” 단원은 DNA안에 저장된 유전 정보가 전사과

○ 예시답안

정을 거쳐 번역 과정을 통해 단백질을 합성하는 내용을 다루고 있으며, 원핵생물과 진핵생물에서 일어나는 유전자 발현

미맹유전자 TAS2R는 7번 염색체에 위치하며, 암억제유전자 RB는 13번 염색체에 있으므로 두 유전자의 유전은 멘

조절을 주로 전사 단계를 중심으로 비교하여 설명하고 있다. “생명 공학 기술” 단원에서는 유전자 재조합 기술, 중합 효소

델의 독립 법칙에 의해 독립적으로 이루어진다. 각 유전자는 열성 형질이므로 생식 세포의 조합에 의해서 미맹이면서

연쇄 반응을 비롯하여 세포 융합 기술을 통한 단일 클론 항체 생산에 대해 다루고 있다.

망막아종을 생성할 확률은 1/16이다.

출제된 문제는 항체를 이용한 면역 염색 방법을 이용하여 세포내 단백질의 위치 및 이동을 분석하는 실험에서 합성된 단

그러나 체세포 발생 과정에서 이형 접합 염색체가 동형 접합 염색체로 변환될 경우도 고려해야 한다. RB 돌연변이 염

백질의 세포내의 위치 분석을 유전자 발현과 연관시켜 종합적으로 이해하고 있는지, 그 과정을 논리적으로 설명할 수 있

색체가 동형이면서 미맹 유전자가 이형 접합 염색체로 존재할 확률과 이형 접합 염색체가 동형 접합 염색체로 변환될

는지 평가하는 문제이다. 또한 이 문제는 진핵 세포의 유전자 발현은 핵과 세포질이 공간적으로 분리되어 있는 환경에서

확률을 곱하면 1/8×1/2=1/16이다. 이와 마찬가지로 미맹 유전자 돌연변이 염색체가 동형이면서 RB 유전자가 이형

일어난다는 것이 원핵세포와의 근본적인 차이점이라는 것을 주어진 연구 결과를 통해 잘 설명할 수 있는지 평가하고자

접합 염색체로 존재할 확률과 이형 접합 염색체가 동형 접합 염색체로 변환될 확률을 곱하면 1/8×1/2=1/16이다.

하였다.

또한 미맹 유전자와 RB 유전자가 모두 이형 접합 염색체로 존재할 확률과 이형 접합 염색체가 모두 동형 접합 염색체

고등학교 교과 과정에서 다루는 내용을 제시문으로 사용하였으며, 단일 클론 항체 생산에 사용하는 세포 융합 과정을 응

로 변환될 확률을 곱하면 1/4×1/4=1/16이다. 따라서 위의 4가지 경우를 모두 고려하면 미맹이면서 동시에 망막아

용한 실험 과정을 제시 내용으로 사용하였다. 제시문에 나타난 유전자 발현과 세포 융합과 관련된 실험 내용을 종합적으

종이 생길 확률은 1/4이다.

로 잘 이해하고 있으면 쉽게 풀 수 있도록 평이하게 문제를 출제하였다. 또한 학생들이 자신의 답안에 대한 근거를 논술 하게 함으로써 평소에 과학적이고 논리적인 사고를 훈련할 수 있도록 유도하고자 하였다.

○ 채점기준 생식 세포 형성과 수정 과정을 통한 유전 현상을 설명할 수 있다.

<예시답안 및 채점기준>

유전의 법칙과 염색체 재조합 확률을 계산하여 유전 형질이 나타날 경우의 수를 예측할 수 있다.

[생명과학 Ⅱ-ⅰ] ○ 예시답안 단일 클론 항체 생산에는 B림프구와 골수암 세포를 사용한다. B림프구는 생체 내에서는 항체를 생산할 수 있는 능력 을 가지지만 체외에서는 배양되지 않으며 수명도 10일 정도에 불과하다. 반면에 골수암 세포는 체외 배양이 가능하 고 수명이 반영구적인 특성을 갖는다. 두 세포의 한계를 보완하기 위하여 골수암 세포와 B림프구를 융합시켜 잡종 세 포를 만들면 잡종 세포는 두 세포의 특성을 모두 가지기 때문에 항체를 생산할 수 있을 뿐 아니라 인공 배지에서 분열 할 수 있고 수명도 반영구적이다. 잡종 세포를 조직 배양하면 하나의 세포에서 유래하여 유전적으로 동일한 세포 집 단인 클론이 형성되며, 여기에서 한 종류의 항체, 즉 단일 클론 항체가 생성된다. ○ 채점기준 B림프구와 골수암 세포의 특성을 설명할 수 있다. 잡종 세포가 B림프구와 골수암 세포에 비해 가지는 장점을 설명할 수 있다. [생명과학Ⅱ-ⅱ] ○ 예시답안 실험에 사용한 RNP-1에 대한 항체는 인간 RNP-1에 대해 특이적으로 결합하는 특성을 가지기 때문에 생쥐 RNP-1 을 포함하는 핵은 염색되지 않았다. 하지만 융합 세포에서는 생쥐 세포에서 유래한 핵도 염색되었다. 이 결과는 생쥐 RNP-1이 염색된 것이 아니라 인간 RNP-1이 염색된 것이므로 인간 RNP-1은 인간 세포의 핵에서 빠져나와서 세 포질에 존재하다가 다시 생쥐 세포의 핵으로 들어갔다는 것을 의미한다. 이 분석은 <제시문2>에서 어떤 단백질의 경 우는 한 장소와 다른 장소를 왕복하는 양 방향 이동을 하는 경우도 있다는 사실이 뒷받침해준다. 결론적으로 면역 염 색 실험 결과 인간 RNP-1은 핵과 세포질 사이를 왕복하는 특성을 가지는 것을 알 수 있다. ○ 채점기준 면역 염색과 세포 융합 실험 내용을 이해할 수 있다. 세포 융합 실험 결과를 통해 알 수 있는 사실을 과학적 근거를 제시하여 설명할 수 있다.

[생명과학Ⅱ-ⅲ] ○ 예시답안 유전자 발현은 전사, mRNA 가공과 세포질로 운송, 세포질에서 단백질 합성 단계로 구성된다 <제시문1>. 제시한 실 험 결과를 종합적으로 고려하면 RNP-1 단백질은 RNP-2 mRNA를 핵에서 세포질로 운송하는 과정에 관여할 것이 다. 이 결론을 뒷받침하는 실험 결과는 RNP-1은 RNA에 결합할 수 있고, RNA 결합 능력이 RNP-2 유전자 발현에 필요하며, 핵과 세포질 사이를 왕복한다는 것이다 <제시문3>. 반면, RNP-1이 제거된 세포에서 정상적인 RNP-2 mRNA 추출이 가능하므로 전사 단계에서 기능할 가능성을 배제할 수 있다. 또한 RNP-1이 제거된 세포로부터 준비 한 세포추출물에서 RNP-2 mRNA가 정상적으로 번역 과정이 일어나므로 번역 단계와 mRNA 가공 단계에서 기능 할 가능성도 배제할 수 있다. 진핵 세포의 유전자 발현에는 핵에서 세포질로 mRNA 운송이 필요하지만 세포 추출물 은 핵과 세포질의 구분이 없으므로 RNP-1의 기능은 RNP-2 mRNA의 핵에서 세포질로의 운송에 관여한다고 결론 지을 수 있다. ○ 채점기준 문제에서 제시한 실험 결과를 유전자 발현과 연관시켜 이해할 수 있다. 실험 결과를 종합적으로 고려하여 적절한 결론을 도출해낼 수 있으며, 이를 논리적으로 설명할 수 있다.

수학 1-ⅲ

자연

2014학년도 수시모집 논술시험 1

수학 1-ⅳ

<제시문 3>을 이용하여 부등식 2n≥n+1이 모든 자연수 n에 대하여 성립하는 이유를 논하시오.

<제시문 4>에서 정의된 a n은 모든 자연수 n에 대하여 부등식 a n≤2n+1을 만족한다. 그 이유를 문제 [수 학1-ⅱ], [수학1-ⅲ]의 결과와 수학적 귀납법을 이용하여 논하시오.

문제

수학 2

다음 <제시문 1> ~ <제시문 3>을 읽고 [수학 2-ⅰ] ~ [수학 2-ⅳ]를 문항별로 풀이와 함께 답하시오.

●

<제시문 1> 두 함수 p(x), q(x)가 구간 [a, b]에서 연속이고 p(x)≥q(x)일 때, 두 곡선 y=p(x)와 y=q(x) 및 두 직선 x=a, x=b로 둘러

수학 1

이다.

싸인 영역의 넓이는

다음 <제시문 1> ~ <제시문 4>를 읽고 [수학 1-ⅰ] ~ [수학 1-ⅳ]를 문항별로 풀이와 함께 답하시오.

●

<제시문 2> 곡선 y= x 2 을 C라 한다. a>2를 만족하는 실수 a에 대하여, 점 Pa의 좌표를 (a, a 2)이라고 정의한다.

<제시문 1> 자연수 n에 대하여 n은 n이하인 모든 자연수의 곱으로 정의한다. 즉,

<제시문 3>

n!=n×(n-1)×…×2×1

좌표평면 위의 두 점 O와 A는 각각 좌표 O=(0, 0)과 A=(1, 0)을 가진다.

이며 0!=1로 정의한다.

<제시문 2> 자연수 n과 0≤k≤n에 대하여, 이항계수

는 n개의 사물 중 k개의 사물을 선택하는 방법의 수로 정의하며,

수학 2-ⅰ

다음의 식으로 주어진다.

선분

와 곡선 C가 점 Pa를 포함하여 두 점에서 만남을 보이시오. 이 중 Pa가 아닌 다른 한 점을

Qa라고 할 때, 점 Qa의 좌표를 a에 대한 식으로 나타내시오.

수학 2-ⅱ

<제시문 3>

선분

와 곡선 C로 둘러싸인 영역의 넓이를 S1(a)라고 하자. a에 대한 다항식 S1(a)을 <제시문 1>을

이용하여 구하시오.

자연수 n에 대하여, 이항정리는 다음과 같다.

수학 2-ⅲ

선분

와 곡선 C로 둘러싸인 영역의 넓이를 S 2(a)라고 하자.

를 만족하

는 a에 관한 다항식 g(a)를 <제시문 1>을 이용하여 구하시오.

<제시문 4> 자연수 n에 대하여, a n 을 방정식 x+y+z=n의 음이 아닌 정수해의 순서쌍 (x, y, z)의 개수로 정의한다.

수학 1-ⅰ

수학 1-ⅱ

수학 2-ⅳ

자연수 n이 1 또는 2인 경우, 방정식 x+y + z= n의 음이 아닌 정수해의 순서쌍 (x, y, z)를 모두 나열하 고, <제시문 4>에 정의된 an의 초기항 a1과 a2의 값을 각각 구하시오. 2 이상인 자연수 n에 대해 방정식 x + y+ z= n을 만족하고 z의 값이 1 이상인, 음이 아닌 정수해의 순서 쌍 (x, y, z)의 개수가 an-1과 같음을 보이고, 이를 이용하여 an=an-1+n+1이 성립함을 논하시오.

문제 [수학 2-ⅱ]와 [수학 2-ⅲ]에서 정의된 S1(a)와 S2(a)에 대하여,

의 값을 추론하시오.

물리 Ⅰ

물리 Ⅱ

다음 <제시문 1> ~ <제시문 3>을 읽고 [물리Ⅰ-i] ~ [물리Ⅰ-ⅱ]를 문항별로 풀이와 함께 답하시오.

●

<제시문 1>

파동이 진행하다가 다른 매질을 만났을 때, 그 경계면에서 진행 방향이 꺾이는 현상을 굴절이라 한다. 굴절파의 진동수

다음 <제시문 1> ~ <제시문 3>을 읽고 [물리Ⅱ-i] ~ [물리Ⅱ-ⅱ]를 문항별로 풀이와 함께 답하시오.

작용 반작용 법칙과 운동량 보존 법칙에 따라, 큰 물체에서 일정한 운동량을 가진 작은 물체를 발사하면 반대 방향으로

는 입사파와 동일하지만 파장과 속력은 달라진다. 두 점 사이의 경로는 파동이 진행하는 데 걸리는 총시간이 최소가 되는

추진력을 획득할 수 있다.

경로와 일치한다.

<제시문 2>

전기장이 있는 공간에서 움직이는 전하는 전기력의 영향으로 속도가 변하게 된다. 반대로 전하의 운동을 분석하면 그

양 끝이 고정된 줄은 여러 개의 고유 진동수의 정상파를 만들 수 있다. 이 중 가장 파장이 긴 경우를 기본 진동이라 한다.

공간의 전기장의 분포를 유추해 낼 수 있다.

<제시문 3>

타코마 다리는 1940년 미국의 타코마 해협에 건설된 다리이다. 타코마 다리는 강한 바람에 의해 다리의 고유 진동수에

물질 입자가 파동의 성질을 나타낼 때, 이 파동을 물질파 또는 드브로이파라고 한다. 질량 m인 입자가 속력 v로 움직

가까운 진동수로 진동하였다. 이때 공명에 의해 진폭이 점점 커지다가 다리가 붕괴하였다.

이다. h는 플랑크 상수이다.

일 때 운동량이 p인 입자의 파장은

물리 Ⅰ-ⅰ

서로 다른 두 매질에서 진행하는 소리의 경로에 대해 생각해 보자.

물리 Ⅱ-ⅰ

시간 t=0에서 마찰이 없는 평면에 놓인 질량 M인 물체 위에 질량 m인 작은 물체가 놓여 있다. 중력의 영향으로 작은 물체가 미끄러져 내려와 아래 그림처럼 분리되면 큰 물체는 반대 방향으로 운동하게 된

(가) (<그림 1> 참조) <제시문 1>에 근거하여 공기 중에 위치한 스피커 A에서 물속에 위치한 소리 탐지

다. 큰 물체가 얻게 되는 속력 V와 작은 물체가 얻게 되는 속력 v를 각각 g, H, m, M으로 표시하시오.

기 B로 진행하는 소리의 경로를 (1),(2),(3) 중 선택하고 그 물리적 이유를 논하시오.(단, 공기 중에서

M » m일 때 두 물체의 최종 속력에 대해 논하시오.(단, 중력 가속도의 크기는 g로 둔다.)

소리는 물속보다 느리게 진행한다.)

m (나) (<그림 2> 참조) 공기 중에 위치한 A에서 알려지지 않은 매질 X로 진행하는 소리의 진행 경로를 관 찰한 결과 <그림 2>와 같이 나타났다. 소리의 속력의 비

t= 0

를 l, L, H로 표현하시오.

A H

V (1)

(2)

(3)

공기

매질 X

-H B

물리 Ⅰ-ⅱ

L 공기 l

물

<그림 1>

t> 0

물리 Ⅱ-ⅱ

아래 그림은 xy-평면 위에서 운동하는 질량 m, 전하량 q, 물질파의 파장 인 물체가 균일한 전기장 이 있는 한 변의 길이가 L인 정사각형 모양의 영역을 통과하는 모습이다. 정사각형 영역을 통과한 후 파장이

<그림 2>

’로 짧아졌다고 할 때, 영역 내부의 전기장의 방향을 구하고 그 크기를 m, q,

오.(단, 외부에는 전기장이 없고, q < 0이다.)

기본 진동의 고유 진동수가 f=0.5 Hz인 낡은 다리가 일정한 속력 v=36㎞/h로 지나가는 한 차량에 의

해 파괴되는 사고가 발생하였다. 차량이 다리에 간격 L로 설치된 요철을 지나면서 발생시킨 진동에 의

해 다리의 기본 진동의 진폭이 지나치게 커지면서 타코마 다리처럼 붕괴한 것이다. 다리에 설치된 요철 의 간격 L을 구하시오.

m, q,

E≠0 E=0

, ’ 로 나타내시

화학 Ⅰ

화학 Ⅱ

다음 <제시문 1> ~ <제시문 3>을 읽고 [화학Ⅰ-i] ~ [화학Ⅰ-ⅳ]를 문항별로 풀이와 함께 답하시오.

●

<제시문 1>

1족의 알칼리 금속의 산화물은 염기성이며, 물에 녹아 강한 염기가 된다.

다음 <제시문 1> ~ <제시문 3>을 읽고 [화학 Ⅱ-i] ~ [화학 Ⅱ-ⅳ]를 문항별로 풀이와 함께 답하시오.

반응 속도는 반응이 빠르게 또는 느리게 일어나는 정도를 의미하며, 일정한 시간 동안 변화된 반응물이나 생성물의 농 도를 측정하여 나타낸다.

<제시문 2> 모든 수용액 속에 들어 있는 [H3O+]와 [OH-]의 농도 곱은 항상 물의 이온 곱 상수(Kw= [H3O+] × [OH-] = 10-14)로 일

<제시문 2>

정하다. 수용액 속에 들어 있는 [H3O+]를 쉽게 나타낼 수 있는 방법을 제시한 사람은 덴마크의 과학자 쇠렌센으로, 산과

일정한 온도에서 어떤 가역 반응이 평형 상태에 있을 때, 반응물의 농도 곱과 생성물의 농도 곱의 비는 항상 일정하다.

염기의 세기를 나타내는 pH를 제안하였다.

이 값을 평형 상수(K)라고 한다.

pH = -log[H3O+]

<제시문 3> <제시문 3>

부피가 1L인 강철 용기에서 기체 A와 B가 반응하여 1단계 과정에서 생성물 C를 만들고, 형성된 C는 다시 2단계 과정을 거쳐

화학반응에서 이론적 수득량은 반응이 완전히 진행된다는 가정하에 계산된다. 어떤 경우에는 반응물들이 동시에 둘 또

최종 생성물 D로 변환된다. 1단계는 비가역 반응이고, 2단계는 가역 반응이다.(화학반응식의 계수 x와 y는 간단한 정수이다.)

는 그 이상의 반응을 하여, 원하는 생성물 이외에 원하지 않았던 생성물들을 생성시킨다. 원하지 않는 반응을 부반응이라 고 한다.

1단계

2단계

A(g) + 2B(g) → x C(g)

화학 Ⅰ-ⅰ

yD(g)

온도 0℃, 압력 1기압에서 그림과 같은 실린더에 나트륨(Na) 23g을 넣고, 산소(O2) 44.8L를 채웠다. 어느 한 반응물이 완전히 소모될 때까지 반응을 시켜 산화나트륨(Na2O)을 얻었다. 반응 후 실린더 내부의 부피

화학 Ⅱ-ⅰ

초기 속도 방법을 이용하여 실험적으로 측정된 자료들로부터 속도 방정식을 결정할 수 있다. 다음의 표

변화를 논하시오.(반응 전후의 온도와 압력 변화는 없으며, 피스톤의 질량과 마찰, 실린더 내부에 있는 고

는 <제시문 3>에 주어진 1단계 반응에 관련된 실험으로 반응물의 초기 농도를 바꾸어 가면서 초기 반응

체의 부피는 무시한다. 나트륨의 원자량은 23, 산소의 원자량은 16이다.)

속도를 측정한 결과이다. 반응 속도 방정식을 추론하시오. 실험

A의 초기 농도 M

B의 초기 농도 M

C의 초기 생성 속도 M•초-1

1.0 X 10-2

2.5 X 10-6

1.0 X 10-2

2.0 X 10-2

5.0 X 10-6

2.0 X 10-2

1.0 X 10-2

10.0 X 10-6

피스톤

O2 Na

화학 Ⅰ-ⅱ

화학 Ⅰ-ⅲ

문제 [화학 I-i]에서 얻어진 산화나트륨(Na2O)을 물 10L에 녹였다. 얻어진 용액의 pH는 얼마가 될지 논 하시오.

화학 Ⅱ-ⅱ

이 D로 변환되어 평형에 도달하였고, 이때 C의 나중 농도가 2M로 측정되었다. 이때 생성된 D의 나중 농도는 4M이었다. 평형 상수(K) 값을 추론하시오.

문제 [화학 I-ⅱ]에서 얻어진 용액에 1M의 염산(HCl) 수용액을 넣으면서 혼합 용액의 온도를 측정한다. 반응기의 온도가 최대가 될 때의 첨가된 염산 수용액의 부피를 논하시오.

화학 Ⅱ-ⅲ 화학 Ⅰ-ⅳ

기체 A와 B가 완전히 반응하여 생성된 기체 C의 초기 농도가 4M이었는데, 시간 t1이 지난 후에 일정량

문제 [화학Ⅱ-ⅱ]에 기술된 평형에 도달한 후, C를 2몰(mole) 그리고 D를 6몰(mole) 더 넣어 주었다. 이때 반응 xC (g)

실제로는 문제 [화학 I-i]에서 전체 나트륨(Na)의 80%만 산소(O2)와 반응하여 산화나트륨(Na2O)을 생성

yD (g)의

G(자유에너지 변화량)에 대하여 논하시오.

하고, 나머지 20%는 부반응을 거쳐 과산화나트륨(Na2O2)을 형성한다. 반응 후 실린더 내부의 부피 변화 를 논하시오.(모든 나머지 조건은 문제 [화학 I-i]과 동일하다.)

화학 Ⅱ-ⅳ

부피가 1L인 강철 용기에 A 기체 4몰(mole)과 B 기체 9몰(mole)을 넣고 <제시문 3>의 실험을 하였다. 반응이 완결되어 평형에 도달한 후에 기체의 전체 압력을 측정하였더니 P0로 측정되었다. 기체 D의 분 압은 얼마일지 논하시오.

생명과학 Ⅰ

다음 <제시문 1> ~ <제시문 3>을 읽고 [생명과학Ⅰ-i] ~ [생명과학Ⅰ-ⅳ]를 문항별로 풀이와 함께

생명과학 Ⅱ

다음 <제시문 1> ~ <제시문 4>를 읽고 [생명과학Ⅱ-i] ~ [생명과학Ⅱ-ⅲ]을 문항별로 풀이와 함께

●

답하시오.

●

답하시오.

<제시문 1>

세포 외부의 조직이나 혈액에 존재하는 항원에 대해 우리 몸에서 항체를 생산하는 반응을 체액성 면역이라 하고, 활성화된

정상 세포에 방사성 동위 원소로 표지된 아미노산을 수 분 동안 공급하면 세포에서 일어나는 단백질 합성 동안 방사성 동위

세포 독성 T 림프구가 병원체에 감염된 세포를 파괴함으로써 이루어지는 면역을 세포성 면역이라 한다. 항원이 B 림프구의 표

원소로 표지된 아미노산이 사용되어 이 시기에 합성되는 모든 단백질을 방사성 동위 원소로 표지할 수 있다. 수 분이 지난 후

면 항체에 특이적으로 결합하면 B 림프구는 형질 세포나 기억 세포로 성숙한다. 형질 세포는 항체를 분비하지만 수명이 짧다.

세포를 방사성 아미노산이 없는 배양액으로 바꾸어 주면 이미 방사성 아미노산으로 표지된 단백질이 시간이 경과함에 따라 어

기억 세포는 항원을 기억하고 있다가 동일한 항원이 체내에 다시 침입하면 빠르게 항원을 제거한다.

디로 이동하는지 추적이 가능하다. 방사성 아미노산 공급

<제시문 2> 오른쪽 그림은 A 항원을 주사한 후 2주 동안 혈청 내 A 항원에 대한 항체 농도를 측정하여 그래프로 나타내 었다.

혈 청 내 항 체 농 도 상 댓 값

<제시문 2>

100

오른쪽 그림은 정상 세포에 방사성 동위 원소

10 1 0.1 0.01

A 항원 주사 시점

100

단 백 질

로 표지한 아미노산을 일정 시간 동안 공급한 후

1mg

A 항원에 대한

시간에 따라 방출되는 방사선 양을 나타낸 것이

항체 생성 곡선

다. X축은 방사성 표지 후 경과한 시간을, Y축은

당 방 사 선 양 상 댓 값

1주

2주

3주

4주

A-B 융합 항원

A-C 융합 항원

주사 시점

5주

6주

단백질 1mg당 방출되는 방사선의 상대적인 값을

항원 주사 후 경과한 시일

나타내었다.

거친면 소포체 골지체

골지체 말단

분비 소낭

40 20 0

100

120

시간(분)

<제시문 3> 바이러스는 핵산(DNA 또는 RNA)과 단백질로 구성되어 있으며, 독립적으로 물질대사를 수행하지 못하고 살아 있는 숙

<제시문 3>

주 세포 내에서만 증식이 가능하다. B형 간염 바이러스 입자(particle)는 원형의 DNA가 내부 단백질(HBcAg)에 둘러싸여

최초의 단백질 합성 이후 세포 밖으로 분비되는 과정에서 다음과 같이 여러 단계의 변형을 거쳐서 인슐린이 생성된다. 거

있으며, 바이러스 입자의 외부는 표면 단백질(HBsAg)로 이루어져 있다.

친면 소포체에서 주로 관찰되는 인슐린 단백질은 86개 아미노산으로 구성되어 있는 프로-인슐린(pro-insulin)이며, 분비 소낭에서 각각 21개와 32개 아미노산으로 이루어진 두 개의 폴리펩티드로 변형된다.

<제시문 4>

생명과학 Ⅰ-ⅱ

단백질의 크기는 분자량을 dalton으로 나타낸다. 단백질을 구성하는 아미노산의 평균 분자량은 110dalton이다. 이 값

구별하여 항원에 감염된 세포만을 선택하여 죽인다. 세포 독성 T 림프구가 항원에 감염된 세포만을 구별

은 단백질의 분자량을 근거로 단백질을 구성하는 아미노산 숫자를 추측하거나, 반대로 아미노산의 숫자로 분자량을 추정

하는 방법을 설명하시오.

할 때 사용된다.

<제시문 2>에 설명한 실험에서 2주차에는 A 항원과 B 항원이 융합된 A-B 융합 단백질을 주사하였다. 4 주차에는 A 항원과 C 항원이 융합된 A-C 융합 단백질을 주사하였다. 2주에서 6주 사이에 예상되는 항원 A, A-B 융합 항원, A-C 융합 항원에 대한 항체 생성을 그래프로 나타내시오. 그리고 그 이유를 설명하

생명과학 Ⅱ-ⅰ

시오.(위의 제시문에 있는 그림을 답안지에 옮겨 그린 뒤 그 위에 항체 생성 그래프를 그리고, 그 근거를 제시한다.)

<제시문 1>과 <제시문 2>에 설명한 실험에서 특정 시간에 인 슐린 단백질을 분리하여 젤에서 분획한 뒤 자기 방사법을 이 용하면 단백질 합성과 분비 과정에서 인슐린 단백질의 크기

변화를 확인할 수 있다. 방사성 아미노산으로 세포를 일시적

생명과학 Ⅰ-ⅲ

<제시문 2>에 설명한 실험에서 최초에 A 항원을 주사하고 1주차에 A 항원에 대한 항체를 생산하는 B 림

으로 표지한 후 10분, 40분, 80분 후에 관찰하였을 때 주로

프구를 분리하였다. 2주차에는 A-C 융합 단백질을 주사하고 3주차에 동일한 방법으로 A 항원에 대한 항

관찰되는 인슐린 단백질의 크기가 어떻게 되는지 오른쪽 그

체를 생산하는 B 림프구를 분리하였다. 1주차에 분리한 B 림프구와 3주차에 분리한 B 림프구에서 A 항원

림에 나타내시오. 그리고 <제시문 3>과 <제시문 4>를 참고하

에 대한 항체 생산 능력과 C 항원에 대한 항체 생산 능력을 각각 설명하시오.

여 답안의 근거를 제시하시오. (오른쪽 그림을 답안지에 옮겨 그린 뒤 그 위에 인슐린 단백질

생명과학 Ⅰ-ⅳ

<제시문 3>에서 설명한 B형 간염 바이러스에 대한 백신을 개발하기 위해 다음 세 가지 방안이 제시되었다.

의 크기를 표시하고, 그 근거를 제시한다.)

첫째, 바이러스 표면 단백질(HBsAg)에 대한 단일 클론 항체를 인체에 주사하는 방법. 둘째, 바이러스 내부 단백질(HBcAg)을 항원으로 인체에 주사하는 방법. 셋째, B형 간염 바이러스 입자(particle)를 항원으로 인체에 주사하는 방법. 위 세 가지 방안을 B형 간염 바이러스에 대한 백신 개발 방법으로 사용하기에 적절하지 못한 각각의 이유 를 설명하시오.

10분 후 50

분자량 (Kilodalton)

생명과학 Ⅰ-ⅰ

<제시문 1>에서 설명한 세포 독성 T 림프구는 항원에 감염되지 않은 자신의 세포와 항원에 감염된 세포를

30 20 10 5 1

40분 후

80분 후

생명과학 Ⅱ-ⅱ

사람의 대식 세포는 세균과 같은 침입자를 잡아 리소좀에 있는 가수 분해 효소를 이용하여 분해시킨다. 세 균을 잡아먹는 순간에 대식 세포를 <제시문 1>과 <제시문 2>에서와 같이 방사성 아미노산으로 일시적으 로 표지하였다. 잡아먹힌 세균이 방사성 아미노산으로 표지된 가수 분해 효소에 의해 가장 활발히 분해되 는 시점은 언제인지 논하시오.

생명과학 Ⅱ-ⅲ

정상 세포를 <제시문 1>과 <제시문 2>에서와 같이 방사성 아미노산으로 일시적으로 표지한 후 리보솜 대 단위체와 소단위체의 위치를 관찰하였더니 세포질에 떠 있는 리보솜, 거친면 소포체에 결합되어 있는 리 보솜, 그리고 인에서 발견되었다. 세포질에 떠 있는 리보솜 단위체가 방사성 아미노산 표지 후 30분 후에 관찰되었다면, 인에 존재하는 리보솜 단위체와 거친면 소포체와 결합된 리보솜 단위체는 각각 어느 시점 에서 관찰될지 논하시오.

2n=(1+1) n= nC 0+…+ nC n≥1+…+1=n+1이 된다.

자연

[수학 1-ⅳ]

2014학년도 수시모집 논술시험 1

우선 a 1=3< 4=21+1이다. a n-1≤2 n이 성립한다고 가정하면, an=a n-1+(n+1)≤2n+2n=2×2n=2n+1이 성립하게 되어, 수학적 귀납법에 의해 주어진 부등식은 모든 자연수에 대해 항상 성립한다.

해설

수학 2

본 문제는 ‘도형의 방정식’, ‘함수’, ‘정적분의 활용’과 ‘함수의 극한’에서 출제하였다. 도형의 방정식과 함수는 자연현상을 수학적 으로 모델링하는 데 있어서 가장 필수적인 수학적 요소이다. 또한 함수의 극한과 적분은 그런 모델링에서 의미 있는 물리적 양을

수학 1

도출하는 데 있어서 가장 핵심이 되는 수학 분야이다. 이 문제는 특정한 곡선 위를 움직이는 점들에 의해 결정되는 두 가지의 서

로 다른 영역의 넓이를 정적분의 적절한 활용을 통해 도출해 내고 그 두 넓이의 비율이 어떤 값으로 변해 가는지를 ‘함수의 극한’

본 문제는 ‘수열’, ‘순열과 조합’ 및 ‘이항정리’ 단원에서 출제되었다. ‘순열과 조합’은 생활 주변에서 관찰할 수 있는 여러 가지 상황의 경우의 수를 계산하는 데 있어서 기본이 되는 교과과정이므로, 자연과학과 컴퓨터 공학에서 요구되는 필수적 인 수학적 요소이다. 또한 이에 수열의 개념을 도입하여 일반적인 상황에서의 이론으로 발전시켜 나갈 수 있다. 이 문제는

단원에서 학습한 방법을 통해 기술할 수 있는지 평가하고자 하였다.

<예시 답안> [수학 2-i]

경우의 수를 계산해 내는 데 있어서 가장 기본이 되는 상황을 제시하고, 그 상황을 올바르게 이해하고 있는지, 그리고 일반

(1, 0)과 (a,a 2)을 지나는 직선의 방정식은

적인 상황으로 개념을 확장시킬 때 수학적 귀납법과 같은 개념을 적절히 사용할 수 있는지를 종합적으로 평가하는 데 목표

이다. Pa

를 두었다.

이 직선과 y=x 2을 연립하면

즉 (a-1)x 2-a 2x+a 2=0이 성립한다.

<예시 답안> [수학 1-i]

따라서 해는

n=1인 경우, x+y+z =1의 음이 아닌 정수해의 순서쌍 (x, y, z)는

O(0, 0)

(1, 0, 0), (0, 1, 0), (0, 0, 1)이다. 따라서 a1=3이다.

Qa A(1, 0)

n=2인 경우, x+y+z =2의 음이 아닌 정수해의 순서쌍 (x, y, z)는 (2, 0, 0), (0, 2, 0), (0, 0, 2), (1, 1, 0), (1, 0, 1), (0, 1, 1)이다. 따라서 a2=6이다. 또는 [수학 1-ⅱ]

가 된다.

z≥1이라고 가정하면, z' =z-1은 음이 아닌 정수가 된다. 따라서

x+y+z=n의 음이 아닌 정수해의 순서쌍 (x, y, z)가 z≥1를 만족한다면,

이다.

z=z' +1로 치환을 하면 x+y+z=x+y+(z' +1)=n이 되어, x+y+z' =n-1을 만족하게 된다. 즉 x+y+z=n의 음이 아닌 정수해의 순서쌍 (x, y, z) 중에서 z≥1를 만족하는 것과 x+y+z' =n-1을 만족하는 음이

[수학 2-ⅱ]

아닌 정수해의 순서쌍 (x, y, z' )가 일대일 대응관계를 가진다. 여기서 후자의 순서쌍 개수는 정의로부터 an-1과 같다.

점 O와 점 P a 를 지나는 직선의 방정식은 y = x 이다.

따라서 전자의 순서쌍 개수 역시 an-1과 같다. 이제 x+y+z=n의 음이 아닌 정수해의 순서쌍 (x, y, z)를 z≥1인 경우와 z = 0인 경우로 나누자.

따라서 <제시문 1>에 의해

전자인 경우의 개수는 an-1이고, 후자인 경우는 (x, y)=(n, 0),(n-1, 1),…,(0, n)이 되어 총 n+1개가 된다. 따라서 an=an-1+(n+1)이다. [수학 1-ⅲ]

<제시문 3>에서 x=y=1을 대입하면,

[수학 2-ⅲ]

[물리Ⅰ-ⅱ]

<제시문 1>에 의하여

고유 진동수의 역수가 진동 주기를 나타내며, 차량이 요철을 지나면서 진동을 만드는 시간이 기본 진동 주기의 정수배일 때 공명이 발생한다. 차량의 진행 속력 v=36km/h=10m/s임을 고려하면, . 여기서 n=1, 2, 3,…. 즉 L은 20미터의 정수배이다.

. 따라서

이다.

[수학 2-ⅳ]

물리 Ⅱ

이다.

올해의 물리 분야 논술시험에서는 고교 과정 ‘물리Ⅱ’에서 배운 기본적인 개념을 얼마나 정확히 이해하고 있고 이를 응용 할 수 있는지를 평가하고자 했다. 작용과 반작용 법칙, 운동량 보존 법칙, 로켓의 원리, 전기장 내의 전하의 운동, 속도와 가속도, 등가속도 운동 그리고 물질파 등 물리학 전반에 얽혀 있는 복합적인 물리적인 상황을 물리학 법칙에 근거하여 사고 하고 이해할 수 있는지 묻고자 하였다. 기호 수식이 아닌 단위가 포함된 수치로 계산하는 문제를 통해 실제 물리 현상과의 연계성을 높였다.

물리 Ⅰ

<예시 답안> [물리Ⅱ-ⅰ]

올해의 물리 분야 논술시험에서는 고교 과정 ‘물리Ⅰ’의 ‘시공간과 우주’ 단원과 ‘정보와 통신’ 단원에서 배운 기본적인 개

…… (1)

에너지 보존 법칙으로부터,

념을 얼마나 정확히 이해하고 있고 이를 응용할 수 있는가를 평가하고자 하였다. 속도, 파동의 진행, 굴절과 공명 등이 얽 혀 있는 복합적이면서 구체적인 물리적인 상황을 물리학 법칙에 근거하여 사고하고 이해할 수 있는지 묻고자 하였다. 또한

운동량 보존 법칙으로부터

기호 수식이 아닌 단위가 포함된 수치로 계산하는 문제를 통해 실제 물리 현상과의 연계성을 높였다.

(1)과 (2)를 연립하여,

…… (2)

<예시 답안> [물리Ⅰ-ⅰ]

만약

(가) 단일 매질에서 최소 시간이 걸리는 경로는 직선이다. 두 매질을 지날 경우 더 짧은 시간을 얻기 위해서 빠른 매질 즉, 물

이면,

에서 더 긴 경로를 지나는 것이 유리하다. 따라서 (2)번 직선 경로보다 (1)번 경로가 더 짧은 시간이 걸릴 것이므로 정답은

이 된다.

(1)번이다.

이 경우는 고정된 경사체 위에서 작은 공이 미끄러져 내려오는 경우와 같다. (나) 파동의 진행은 <제시문 1>에서 최소 시간이 걸리는 경로를 따른다. 진행 시간은 1번 매질과 2번 매질에서의 속도를 고 려하여 다음과 같이 나타낼 수 있다.

[물리Ⅱ-ⅱ]

. 여기서

일정한 전기장 안에서 전하는 일정한 힘 F= q E 를 받으므로 가속도 길이 L인 공간을 통과할 때

는 각각 1번 매질과 2번 매질에서 경로의 길이로, 다음과 같이 나타낼 수 있다. ,

최소 시간이 걸리는 경로에 대하여

그런데 <제시문 3>에서 전기장의 세기는

이므로,

인 등가속도 운동을 한다. .

이므로, 이고, q < 0이므로 방향은 -x방향이다.

화학 Ⅰ

화학 Ⅱ

고등학교 ‘화학Ⅰ’ 과정을 성실하게 이수한 학생이 풀 수 있는 문제로 출제하였으며, ‘화학Ⅰ’ 각 단원의 연결 고리와 주어

고등학교 ‘화학Ⅱ’ 과정을 성실하게 이수한 학생이 풀 수 있는 통합적 사고력을 요구하는 문제로 출제하였다. 고등학교

진 제시문의 내용을 이해하여 주어진 화학적 문제를 통합적으로 사고할 수 있는지 평가하고자 하였다. 고등학교 ‘화학 Ⅰ’

‘화학Ⅱ’ 과정에서 ‘기체’, ‘반응 속도의 정의 및 농도와 온도의 영향’, ‘평형의 원리’, ‘반응의 자발성’ 단원의 내용에 대해 출

과정에서 ‘화학식량과 몰’, ‘화학반응식과 양적 관계’, ‘산과 염기’ 단원의 내용에 대해 출제하였다. 원자와 분자의 입자 수를

제하였다. 주어진 실험 결과를 바탕으로 반응 속도식을 구할 수 있는지 평가하고자 하였다. 또한 반응의 평형 상수를 구하

나타내기 위하여 몰이라는 단위를 정확히 이해하여 화학식량과 관련된 문제를 논리적으로 해결할 수 있는지 확인하고자 하

고, 반응 지수와 비교하여 반응의 자발성을 평가하는 자유에너지 변화량과 연관 지을 수 있는 사고력이 있는지 평가하고자

였다. 고등학교 과정에서 많이 다루는 반응을 기본 예로 제시하였고, 주어진 조건에 따라 부피의 변화를 생각할 수 있고,

하였다. 여러 단계로 진행된 반응에서 생성된 생성물을 예측하고, 돌턴의 분압 법칙을 이용하여, 각각의 기체 생성물의 분

화학적 반응을 통해 생성된 물질의 주기율적 특성을 이해하고, 화학식량을 이용하는 방법을 알면 쉽게 풀 수 있도록 평이하

압을 고려할 수 있는 통합적 사고 능력을 평가하고자 하였다. 고등학교 과정에서 많이 다루는 기본 틀을 유지하였고, 주어

게 문제를 출제하였다.

진 조건에 따라 화학적 수식 계산이 익숙한 학생이라면, 쉽게 풀 수 있도록 평이하게 문제를 출제하였다.

<예시 답안>

[화학Ⅰ-ⅰ]

[화학Ⅱ-ⅰ]

주어진 내용을 바탕으로 균형 화학 방정식을 세우면 다음과 같다. 실험 1과 2에서 A의 농도 변화가 없고, B의 농도가 2배로 증가하였을 때, 반응 속도는 2배 증가하였다. 따라서 B에 대한 반

4Na(s) + O2(g) → 2Na2O(s) 주어진 조건에서 Na 23g은

응 차수는 n=1차이다.

몰이다.

몰이고, O2 44.8L는

실험 1과 3에서 B의 농도 변화가 없고, A의 농도가 2배로 증가하였을 때, 반응 속도는 4배 증가하였다. 따라서 A에 대한 반 응 차수는 n=2차이다.

Na 1몰은 모두 반응하고, O2 0.25몰이 반응하여 1.75몰이 남고, Na2O는 0.5몰이 형성된다. 따라서 실린더에 채워진 O2 0.25몰이 감소하여 실린더 부피는

따라서

감소한다.

반응 속도 상수 k는 실험 3개의 자료 중 어느 것이라도 속도 방정식에 치환시켜서 구할 수 있다.

로 감소한다. .

[화학Ⅰ-ⅱ] 산화나트륨(Na2O)을 물에 녹이면 다음과 같은 균형 화학 방정식을 세울 수 있다. Na2O(s) + H2O(l) → 2Na+(aq) + 2OH-(aq)

[화학Ⅱ-ⅱ]

문제 [화학 Ⅰ-i]에서 얻어진 Na2O는 0.5몰이다. 강염기이므로 모두 물에 녹아 OH - 1.0몰이 형성된다. 용매의 양이

xC(g)

10L이므로 OH-의 농도는

C의 변화량:D의 변화량 = 2:4 = 1:2

이다.

yD(g)

따라서, C(g)

2D(g)

[화학Ⅱ-ⅲ] 초기 조건이 변하였다. C의 초기 농도는 4M, D의 초기 농도는 10M이다. 반응지수 Q값을 구하면, > K이다. 따라서 반응은 역반응으로 진행된다. 따라서

[화학Ⅰ-ⅲ] [화학 Ⅰ-ⅱ]에서 얻어진 OH-는 1.0몰이다. 중화 반응에 필요한 H+의 개수는 1.0몰이다.

[화학Ⅱ-ⅳ]

1M×xL=1.0몰

화학 방정식에 따라 반응하고 남은 물질의 몰수를 정리하면 다음과 같다.

x=1.0L=1000mL

A + 2B xC yD

[화학Ⅰ-iv] 과산화나트륨(Na2O2)의 생성 반응 화학반응식을 세우면 다음과 같다.

초기

반응

-4

-8

2Na(s) + O2(g) → Na2O2(s) …… 반응 1

반응 후

반응 1을 통해 20%의 Na 0.2몰이 O2 0.1몰과 반응하여 과산화나트륨(Na2O2) 0.1몰이 생성된다.

반응

4Na(s) + O2(g) → 2Na2O(s) …… 반응 2

반응 후 0

반응 2를 통해 80%의 Na 0.8몰이 O2 0.2몰과 반응하여 산화나트륨(Na2O) 0.4몰이 생성된다. 따라서 반응에 참여한 산소의 총량은 0.3몰이다. 부피의 변화는 22.4L·몰-1×0.3몰 = 6.72L 감소한다. (또는 내부 부피는 44.8L-6.72L = 38.08L이다.)(유효숫자를 고려한 답도 인정함.)

-α

2α

4x-α

2α

G>0이다.

근의 공식을 이용하여,

A. 바이러스 표면 단백질(HBsAg)에 대한 단일 클론 항체 사용: 항체는 단백질로 이루어져 있기 때문에 체내에 주사하 더라도 단백질의 안정성이 낮아서 금방 분해된다. 따라서 오랫동안 유지되어야 하는 백신의 조건을 만족하지 못한다. B. 바이러스 내부 단백질(HBcAg)을 항원으로 사용할 경우: 바이러스 내부 단백질은 바이러스 입자 안쪽에 위치하기 때

에 대입하면, D의 분압

D의 분압 (만약 x=1이라면, D의 분압

문에 체내에 내부 단백질에 대한 항체가 만들어지더라도 바이러스가 체내에 들어왔을 때 입자의 내부에 존재하기 때문

에 내부 단백질 항체에 의해 인지되지 못한다. 따라서 적절한 백신으로 사용하기 어렵다. C. 바이러스 입자(particle)를 항원으로 사용하는 방법: 백신 개발은 병원성이 없는 바이러스 항원을 사용하여야 한다. 따라서 바이러스 입자는 병원성 때문에 적절한 백신으로 사용하기 어렵다.

생명과학 Ⅰ

생명과학 Ⅱ

고등학교 교육과정 ‘생명과학Ⅰ’의 ‘방어 작용’ 단원은 외부에서 침입하는 병원체에 대해 인체에서 일어나는 세포성 면역

고등학교 교육과정 ‘생명과학Ⅱ’의 ‘세포의 특성’ 단원은 생명의 기본 단위인 세포의 여러 가지 특성을 다루고 있다. 그

과 체액성 면역 반응의 기본 개념을 다루고 있다. 방어 작용은 우리 주변에 존재하는 수많은 병원체로부터 몸을 보호하는

중 다양한 세포 소기관의 구조 및 기능은 세포의 특성을 이해하는 데 기본 개념을 제공한다. 2013년 노벨 생리 의학상은

과정으로써 건강을 유지하기 위한 필수적인 생명 현상이다. 출제된 문제는 인체에서 다양한 가상적인 병원체에 대한 항체

단백질의 합성과 분비 과정을 밝힌 과학자에게 수여되었다. 출제된 문제는 방사성 동위 원소를 이용하여 단백질을 표지하

형성에 관한 지식과 일상에서 접하는 백신에 대해 정확히 이해하고 있는지 평가하는 문제이다. 고등학교 교과과정에서 다

고 추적하는 실험에서 합성된 단백질이 어떤 경로로 세포 내의 다양한 위치로 이동하는지를 자기 방사법을 통해 분석하는

루는 내용을 제시문과 그래프로 사용하였다. 세포성 면역과 체액성 면역을 구분하여 잘 이해하고 있고, 외부 항원에 대하

방법을 이해하고 있는지, 그 과정을 논리적으로 설명할 수 있는지 평가하는 문제이다. 고등학교 교과과정에서 다루는 내용

여 항체가 생성되는 원리를 잘 이해하고 있으면 쉽게 풀 수 있도록 평이하게 문제를 출제하였다. 또한 학생들이 자신의 답

을 제시문과 그래프로 사용하였다. 제시문에 나타난 단백질의 합성과 분비 과정의 실험 내용을 종합적으로 잘 이해하고 있

안에 대한 근거를 논술하게 함으로써 평소에 과학적이고 논리적인 사고를 할 수 있도록 유도하고자 하였다.

고, 이를 식세포 작용에 응용할 수 있으면 쉽게 풀 수 있도록 평이하게 문제를 출제하였다. 또한 학생들이 자신의 답안에 대한 근거를 논술하게 함으로써 평소에 과학적이고 논리적인 사고를 훈련할 수 있도록 유도하고자 하였다.

<예시 답안> <예시 답안>

[생명과학Ⅰ-ⅰ]

[생명과학Ⅱ-ⅰ]

첫째, 자신의 몸에 있는 항원에 대해 면역 반응을 일으키는 세포 독성 T 림프구는 분화 과정 동안 소멸된다.

세포를 방사성 아미노산으로 표지한 후 10분, 40분, 80분 후

일으킨다. 이 특정한 단백질과 항원의 조합은 감염이 일어난 세포에서만 나타난다.

문제에서 제시한 실험 결과, 2주에서 6주 사이에 일어 나는 면역 반응은 오른쪽 그래프와 같다. A-B 융합 항원과 A-C 융합 항원을 생쥐에 주사하는 것은 A 항원, B 항원, 그리고 C 항원을 독립적으로 주사 하는 것과 같이 각 항원에 대한 항체는 독립적으로 생성된 다. 따라서 2주~4주 사이에는 A 항원은 두 번째 주사하는

혈 청 내 항 체 농 도 상 댓 값

된다. 4주~6주 사이에는 A 항원은 세 번째로 주사되는 셈

노산 표지 후 10분과 40분 후는 주로 골지체에 머무는 시기이

이 주로 관찰된다. 따라서 분자량은 <제시문 4>를 근거로 계산

100 10

하면 약 9.4 kilodalton이다. 방사성 아미노산 표지 후 80분 후

A 항원에 대한 항체 생성 곡선

는 제시문에 나타낸 그림에 의하면 인슐린이 분비 소낭으로 이

B 항원에 대한 C 항원에 대한

동하였으므로 인슐린의 변형이 완료된 상태이다. 따라서 21

항체 생성 곡선 항체 생성 곡선

개 아미노산과 32개 아미노산, 즉 분자량이 2.3kilodalton과

0.1

40분 후

80분 후

30 20 10

← 9.4 kilodalton

← 3.5 kilodalton ← 2.3 kilodalton

3.5kilodalton의 두 개의 폴리펩티드가 관찰된다. 0.01

것과 같으므로 항체 형성이 급격히 증가하지만, B 항원은 처음으로 체내에 주입되므로 낮은 수준으로 항체가 생성

에 인슐린의 크기를 표시하면 오른쪽 그림과 같다. 방사성 아미 므로 86개 아미노산으로 이루어진 프로-인슐린(pro-insulin)

[생명과학Ⅰ-ⅱ]

10분 후 50

분자량 (Kilodalton)

둘째, 세포 독성 T 림프구는 항원 이외에도 세포 표면에 있는 또 다른 특정한 단백질을 동시에 인식해야 면역 반응을

1주

2주

3주

4주

5주

6주 항원 주사 후

경과한 시일

A 항원

A-B 융합 항원

A-C 융합 항원

주사 시점

[생명과학Ⅱ-ⅱ] 리소좀은 골지체 말단에서 생성된 분비 소낭으로부터 유래한다. 따라서 분비 소낭의 양이 가장 많은 70분 시점에서 리소 좀의 형성이 가장 활발하다. 따라서 잡아먹힌 세균이 방사성 아미노산으로 표지된 가수 분해 효소에 의해서 가장 활발하게

이므로 더 높은 수준의 항체가 생성되지만 C 항원은 처음으로 체내에 주입되므로 낮은 수준으로 항체가 생성된다.

분해되는 시점은 대략 70분 후이다. [생명과학Ⅰ-ⅲ] [생명과학Ⅱ-ⅲ]

- A 항원에 대한 항체 생산 능력: 1주차에 분리한 B 림프구에 비해 3주차에 분리한 B 림프구의 A 항원에 대한 항체 생산 능

제시문의 그림에서 나타낸 그래프는 거친면 소포체에서 합성된 단백질이 골지체와 분비 소낭을 거쳐서 세포 외부로 분비

력은 더 높다. 왜냐하면 3주차에 분리한 B 림프구는 두 번에 걸쳐서 A 항원에 노출되었기 때문이다.

되는 과정을 나타내고 있다. 그러나 리보솜 단백질은 세포질에서 합성되어 핵 안의 인으로 이동한다. 인에서 rRNA와 결합

- C 항원에 대한 항체 생산 능력: 한 종류의 B 림프구는 한 종류의 항원에 대한 항체만을 생산한다. 따라서 A 항원에 대한

하여 리보솜 대단위체와 리보솜 소단위체를 형성한다. 리보솜 단위체는 다시 세포질로 이동하여 단백질 합성을 담당한다.

항체를 생산하는 B 림프구는 분리한 시점에 관계없이 C 항원에 대한 항체를 생산하지 못한다.

세포질에 떠 있는 리보솜 단위체가 30분 후에 관찰되었으므로 거친면 소포체에 결합하고 있는 리보솜 단위체는 세포질에 떠 있는 리보솜 단위체와 동일한 시점인 30분 후에 관찰되며, 세포질에서 관찰되기 이전에 인에서 먼저 리보솜 단위체가 형성

[생명과학Ⅰ-ⅳ] 각각의 백신 개발 방법의 문제점은 아래와 같다.

되므로 인에서는 30분 이전에 관찰될 것이다.

수학 2

자연

다음 <제시문 1> ~ <제시문 4>를 읽고 [수학 2-ⅰ] ~ [수학 2-ⅳ]를 문항별로 풀이와 함께 답하시오.

●

2014학년도 수시모집 논술시험 2

<제시문 1> 함수 y =f (x )에 대하여

문제

의 값이 존재하면 함수 y =f (x )는 x =a 에서 미분가능하다고 말

하고, 이 극한값을 함수 y=f(x)의 x=a에서의 미분계수라 하며, 기호로 f' (a)와 같이 나타낸다. 함수 y=f' (x)를 f(x)의 도 함수라 부른다.

<제시문 2> 곡선 y=f(x) 위의 점 (a, f(a))에서의 접선의 방정식은 y=f' (a)(x-a)+f (a) 로 정의한다.

<제시문 3>

수학 1

함수 f(x)가 정의역에서 f'' (x) > 0 이면, 곡선 y=f (x)는 아래로 볼록한 함수라고 정의한다. 단, f'' (x)는 f' (x)의 도함수

다음 <제시문 1> ~ <제시문 4>를 읽고 [수학 1-ⅰ] ~ [수학 1-ⅳ]를 문항별로 풀이와 함께 답하시오.

를 의미한다.

●

<제시문 4>

<제시문 1>

함수 y=g(x)를 모든 실수 x에 대해 아래와 같이 정의한다.

좌표평면의 부분집합 X와 Y에 대해 X+Y를 아래와 같이 정의한다.

<제시문 2> 3 이상인 자연수 n에 대하여, 넓이가 1인 임의의 정n각형 하나의 경계와 그 내부에 있는 점들로 이루어진 집합을 An이 라고 정의한다. 중심이 원점이고 넓이가 1인 원의 경계와 그 내부에 있는 점들로 이루어진 집합을 B라고 정의한다.

<제시문 3> An+B가 나타내는 영역의 넓이를 Sn이라고 한다.

수학 2-ⅰ

<제시문 ４>에서 주어진 함수 y=g(x)는 x=0에서 미분가능함을 논하시오.

수학 2-ⅱ

<제시문 ４>에서 주어진 함수 y=g(x) 위의 점 (0, g(0))에서의 접선의 방정식을 구하시오.

<제시문 4> 함수

는 열린구간

수학 2-ⅲ

에서 증가하는 함수이다.

수학 2-ⅳ 수학 1-ⅰ 수학 1-ⅱ 수학 1-ⅲ 수학 1-ⅳ

<제시문 ４>에서 주어진 곡선 y=g(x)는 문제 [수학 2-ⅱ]에서 구한 접선과 닫힌구간 [-1,1]에서 무한 히 많은 교점을 가진다. 그 이유를 논하시오. 함수 f(x)가 아래로 볼록한 함수라고 가정하고, 그 위에 점 P=(a, f(a))를 잡자. 곡선 y=f(x)와 이 곡 선의 P에서의 접선은 점 P에서 유일하게 만난다. 함수 T(x)=f(x)-f' (a)(x-a)-f(a)를 이용하여 그 이유를 논하시오.

<제시문 1>과 <제시문 2>의 정의로부터 B+B가 나타내는 영역의 넓이를 구하시오. <제시문 1>과 <제시문 2>의 정의로부터 A 3+B가 나타내는 영역의 넓이 S3의 값을 구하시오. 넓이 S4의 값을 구하고 문제 [수학1-ⅱ]의 답과 그 크기를 비교하시오. 수열 S3, S4, S5,…이 감소수열인 이유를 <제시문 4>를 이용하여 설명하고, 이를 통해 넓이 Sn의 값이 4 보다 항상 큰 이유를 문제 [수학 1-i]의 결과를 이용하여 논하시오.

100

101

물리 Ⅰ

물리 Ⅱ

다음 <제시문 1> ~ <제시문 2>를 읽고 [물리Ⅰ-i] ~ [물리Ⅰ-ⅱ]를 문항별로 풀이와 함께 답하시오.

다음 <제시문 1> ~ <제시문 3>을 읽고 [물리Ⅱ-i] ~ [물리Ⅱ-ⅱ]를 문항별로 풀이와 함께 답하시오.

●

<제시문 1>

처음 속도가

v0이고 일정한 가속도 a로 시간 t동안 등가속도 직선 운동한 물체의 변위 s는

이다.

거리

만큼 떨어져 있는 전하

과

사이에 작용하는 전기력의 크기는

이며, 이때 퍼텐셜 에너지는

이다.(단, k=9.0×109N•m2/C2)

<제시문 2> 압력 P는 단면에 수직으로 작용하는 힘의 크기 F를 단면적 A로 나누어 구한다(즉,

). 물의 밀도를 ρ, 중력 가속

<제시문 2>

도를 g라 하면, 높이가 h인 물기둥이 바닥에 작용하는 압력은 ρgh이다.

가시광선은 사람의 눈으로 관찰할 수 있는 전자기파로 진공에서의 파장은 대략 380nm~750nm 정도이다. 380nm 정도의 파장은 보라색, 750nm 정도면 빨간색으로 보인다. 노란색은 600nm 정도, 초록색은 500nm 정도의 파장을 갖는다.

물리 Ⅰ-ⅰ

키가 H인 커다란 로봇의 머리에 있는 조종석에서 조종사가 땅으로 뛰어내리는 영화 장면을 촬영하고

<제시문 3>

자 한다. 예산 절감을 위해 키가 원래 로봇의 1/10인 작은 로봇을 만들고, 조종사 질량의 1/1000인 모

드브로이는 파장이

형 조종사를 이용해 이 장면을 촬영했더니, 땅에 닿을 때까지 1/2초의 시간이 걸렸다. 촬영한 장면을 키

인 광자의 운동량이

인 것처럼 속력 로 움직이는 질량 m인 입자의 파장은

가 될 것으로 예상하였다. h는 플랑크 상수이다.

가 H인 로봇에서 실제로 조종사가 뛰어내리는 장면으로 보이게 하려면 몇 초의 시간으로 관객에게 보여 2

주어야 할지 논하시오.(단, 중력 가속도는 g=10m/s )

물리 Ⅰ-ⅱ

강물의 수면이 높아져 문화재인 암각화가 수몰될 위기에 처하게 되었다. 강물로부터 암각화를 보호하 기 위해 아래 그림처럼 댐을 쌓았다. 강바닥에 내려와 암각화를 살펴보던 성균이는 수면으로부터 깊이

물리 Ⅱ-ⅰ

10m인 곳에 면적 10cm2인 구멍이 댐에 생긴 것을 발견하여 새어 나오는 물을 200N의 힘으로 손바닥

아래 그림처럼 같은 전하량 q와 질량 m을 갖는 두 물체가 거리 L만큼 떨어진 위치에서 같은 속력 로 직 선을 따라 마주 보며 접근하고 있는 것이 관찰되었다. <제시문 1>을 참조하여 두 물체가 가장 가까워졌

으로 막고 있다고 하자. 성균이가 강물로부터 암각화를 지킬 수 있을지 논하시오. (단, 대기압은 어디서

을 때의 두 물체 사이의 거리 l을 구하시오. 시간이 지나 두 물체가 직선 위에서 점점 더 멀어지게 될 때

나 일정하며, 강물의 밀도는 1g/cm3, 중력 가속도는 10m/s2이다.)

두 물체의 속력은 각각 얼마의 값에 접근하는지 논하시오.(단, 두 물체 사이에는 전기력만 작용한다고 가 정하시오.)

댐

q,m

암각화

10m 물

물리 Ⅱ-ⅱ

수소 원자 속의 전자를 드브로이의 물질파를 이용해 기술하고자 한다. 질량 m, 전하량 -e인 전자가 전 하량 +e인 수소 원자핵을 중심으로 반지름 r인 원운동을 하고 있다고 하자. 원궤도의 둘레가 원을 따라 생기는 전자의 물질파 파장의 n배(n=1, 2, 3,…)일 때 전자의 원운동이 안정적이라고 가정하자.

(가) 수소 원자의 전자가 갖는 n번째 에너지 준위 En을 구하고,

의 꼴로 적을 때 E1을 k, h, m,

e를 이용해 표시하시오. (나) 알려진 물리 상수의 값을 이용해 계산하면

이므로,

이다.

주양자수 n=3에서 n=2로 전자의 궤도가 변할 때 방출되는 빛의 색깔을 논하시오. (단, 플랑크 상수 h, 빛의 속도 c, 수소 원자핵의 전하량 e는

102

103

을 만족한다.)

화학 Ⅰ

화학 Ⅱ

다음 <제시문 1> ~ <제시문 4>를 읽고 [화학Ⅰ-i] ~ [화학Ⅰ-ⅳ]를 문항별로 풀이와 함께 답하시오.

●

다음 <제시문 1> ~ <제시문 4>를 읽고 [화학Ⅱ-i] ~ [화학Ⅱ-ⅳ]를 문항별로 풀이와 함께 답하시오.

●

<제시문 1>

<제시문 1> 12

가역 화학반응에서 충분한 시간 후에 정반응과 역반응이 속도가 같아져서 반응물의 농도와 생성물의 농도가 일정하

질량수 12인 C 원자의 질량을 12로 정하고, 이를 기준으로 하여 나타낸 원자들의 상대적인 질량을 원자량이라 한다. 원 자량은 상대적인 값이므로 단위가 없으며 탄소 원자량은 12, 수소 원자량은 1, 산소 원자량은 16, 구리 원자량은 64이다.

게 유지되는 상태를 화학 평형 상태라 한다.

<제시문 2>

아보가드로 법칙에 의하면 같은 온도, 같은 압력에서 같은 부피 속에는 기체의 종류에 관계없이 같은 수의 분자가 들어 있 23

다. 0℃, 1기압에서 모든 기체 1몰의 부피는 22.4L이며, 그 부피 속에는 6.02×10 개의 기체 분자가 들어 있다.

삼투압은 반투막을 사이에 두고 농도가 묽은 용액에서 진한 용액으로 용매 분자가 이동하는 삼투 현상을 막기 위해 농도가 진한 용액에 가해 주어야 하는 최소한의 압력으로, 용매나 용질의 종류에 관계없이 용액 속에 녹아 있는 용질의 입자 수에 영 향을 받는다. 삼투압(π)은 다음의 판트호프 법칙에 의해 구할 수 있다. π = CRT , C : 몰 농도, T : 절대온도, R : 기체상수(0.082 atm·L/mol·K)

<제시문 3> 전자를 잃는 반응을 산화 반응, 전자를 얻는 반응을 환원 반응이라 한다. 산화 환원 반응을 설명하기 위하여 산화수를 사 용한다. 산화수는 어떤 물질 속에서 원소가 어느 정도로 산화되었는지를 나타내는 가상적인 전하량으로, 물질 내에서 원자들

<제시문 3>

사이에 전자가 완전히 이동하였다고 가정할 때 각 원자가 가지는 전하수로 나타낸다.

평형 상태에서 농도, 압력, 온도 등의 외부 조건이 변하면 평형은 더 이상 유지되지 못하고, 정반응이나 역반응 쪽으로 반 응이 어느 정도 진행된 후 새로운 평형에 도달한다. 가역 반응이 평형 상태에 있을 때 농도, 압력, 온도와 같은 조건을 변화시

<제시문 4>

키면 그 조건의 변화를 감소시키는 쪽으로 평형이 이동하여 새로운 평형에 도달한다.

중심 원자 주위의 전자쌍들의 반발력을 최소화하기 위해서 전자쌍들이 가장 멀리 떨어져 있는 구조를 가지게 되는데, 이를

<제시문 4>

전자쌍 반발 원리라 한다. 이를 바탕으로 3개 이상의 원자로 구성된 공유 결합 분자의 경우 입체 구조를 예측할 수 있다. 전 자쌍들의 반발력은 전자 밀도가 높을수록 커진다.

평형 상태에 있는 반응에서 온도를 높이면 온도가 낮아지는 흡열 반응 쪽으로, 온도를 낮추면 온도가 높아지는 발열 반응 쪽으로 반응이 진행되어 새로운 평형에 도달한다. 온도가 변하면 평형 이동에 따라 평형 상수도 함께 변한다.

화학 Ⅰ-ⅰ

메탄올(CH3OH) 8g을 산소 기체 36g과 완전 연소 반응시킨 후, 생성된 이산화탄소와 수증기 및 반응 후 남은 산소 기체로 이루어진 기체 혼합물을 얻었다. 이 혼합물에서 수증기를 흡착제를 이용하여 제거한

화학 Ⅱ-ⅰ

후, 이산화탄소와 산소로만 이루어진 기체 혼합물을 얻었다. 0oC, 1기압에서 이 기체 혼합물의 밀도를 g/L 단위로 추론하시오.

화합물 AB는 수용액에서 아래의 해리 반응이 진행되어 A와 B를 생성하며 충분한 시간 후에 평형을 이 룬다. 27oC에서 0.020몰(mole)의 AB를 녹인 100mL 부피의 수용액이 충분한 시간 후에 평형에 도달하 였다. 이 평형 상태의 용액을 분석한 결과, 처음 녹인 화합물 AB의 50%가 해리되었다는 것이 밝혀졌다. 이 용액의 삼투압이 몇 atm인지 추론하시오.(수용액에 녹아 있는 물질 AB, A, B는 비휘발성 용질이며

화학 Ⅰ-ⅱ

화학 Ⅰ-ⅲ

메탄올(CH3OH)은 포름알데하이드(HCHO)를 거쳐 포름산(HCOOH)으로 산화될 수 있다. 각각의 변환

반투막을 통과하지 못한다고 가정하시오.)

과정이 산화 반응에 해당한다는 점을 산화수를 이용하여 논하시오.

포름알데하이드(HCHO)의 포름산(HCOOH) 변환 반응을 바탕으로 포름알데히드 6g을 녹인 수용액과 1

화학 Ⅱ-ⅱ

몰(mole)의 Cu2+ 이온을 가지는 구리 화합물을 반응시켜 산화구리(Ⅰ) (Cu2O) 침전을 얻었다. 이때 얻을 수 있는 산화구리(Ⅰ)(Cu2O) 침전의 최대량은 몇 g인지 추론하시오.

화학 Ⅰ-ⅳ

화학 Ⅱ-ⅲ

(가~라)을 큰 것부터 차례로 나열하고 근거를 논하시오.

C H

가

나

다

H H

C 라

간 후 평형 상태에 도달하였다. 이 용액의 삼투압은 몇 atm인지 추론하시오.(용해 전후 용액의 부피 변

문제 [화학Ⅱ-ⅱ]에서 얻어진 용액의 온도를 47oC로 올리고 평형 상태 용액의 삼투압을 측정한 결과, 온도를 올리기 전과 비교하여 삼투압에 변화가 없었다. 이 용액에서 화합물 AB의 몰 농도(M)를 추론하 시오.

문제 [화학Ⅱ-i]에서 얻어진 용액에 같은 온도에서 0.040몰(mole)의 화합물 AB를 더 녹이고 충분한 시 화가 없다고 가정하시오.)

아래 그림과 같이 메탄올과 포름산의 구조식에 4종류의 서로 다른 결합각(가~라)을 표시하였다. 결합각

A+B

화학 Ⅱ-ⅳ

104

105

문제 [화학Ⅱ-ⅲ]에서의 관찰을 바탕으로, 문제 [화학 Ⅱ-i]에 제시된 화합물 AB의 해리 반응의 정반응이 발열 혹은 흡열 반응인지 추론하고 근거를 논하시오.

생명과학 Ⅰ

다음 <제시문 1> ~ <제시문 3>을 읽고 [생명과학Ⅰ-i] ~ [생명과학Ⅰ-ⅲ]을 문항별로 풀이와

생명과학 Ⅱ

다음 <제시문 1> ~ <제시문 2>를 읽고 [생명과학Ⅱ-i] ~ [생명과학Ⅱ-ⅲ]을 문항별로 풀이와

●

함께 답하시오.

●

함께 답하시오.

<제시문 1>

세포 분열에 의해 1개의 세포가 2개의 딸세포로 분열하고, 딸세포는 다시 일정한 시간이 지나면 분열한다. 이와 같이 세포

DNA를 구성하는 뉴클레오타이드는 당, 염기, 인산으로 이루어져 있다. 뉴클레오타이드를 구성하는 4가지 염기 중 아데닌

분열에 의해 생긴 딸세포가 자라서 다시 분열을 끝마칠 때까지를 세포 주기라 한다. 세포 주기는 간기와 분열기(M기)로 구분

(A)과 구아닌(G)은 2개의 고리 구조를 가지며, 티민(T)과 시토신(C)은 1개의 고리 구조를 가진다. DNA는 바깥쪽에 당-인산

한다. 간기는 단백질 및 세포 구성 물질을 합성하여 생장하는 시기인 G1기, DNA 복제 시기인 S기, 분열 준비기인 G2기로

뼈대가 있고 안쪽으로는 염기가 쌍을 이루고 있는 2중 나선 구조이다. 아데닌(A)과 티민(T)은 2개의 수소 결합, 그리고 구아

구성되며, 분열기(M기)에는 염색체 분리와 세포질 분열이 일어나서 새로운 딸세포를 만든다.

닌(G)과 시토신(C)은 3개의 수소 결합에 의해 염기쌍이 형성되는데, 이를 상보적 결합이라고 한다. DNA가 복제될 때, DNA의 두 가닥이 풀리면서 원래의 각 가닥은 주형으로 작용하여 각각의 가닥에 상보적인 염기쌍이 결합하게 된다. 따라서 새롭게 복

<제시문 2>

제된 DNA는 원래의 DNA 한 가닥과 새롭게 만들어진 DNA 한 가닥이 붙어 있는 모양이 되는데, 이를 반보존적 복제라고 한다.

세포의 유전적 형질을 나타내는 정보의 단위체를 유전자라고 한다. 유전자는 핵 안의 DNA에 들어 있으며, DNA는 두 가

<제시문 2>

닥의 폴리뉴클레오타이드가 꼬여서 이중 나선형을 이룬다. 세포 주기 중 간기의 DNA는 히스톤과 결합된 상태로 핵 안에 실

DNA 중합 효소는 DNA 주형 가닥에 상보적으로 결합한 RNA 프라이머라고 불리는 단일 사슬 RNA의 3' 말단이 존재할

모양으로 넓게 퍼져 있는데, 이것을 염색사라고 한다. 세포의 분열기(M기)에는 염색사는 응축되어 염색체가 된다. 세포 분열 이 끝나면 염색체는 다시 풀어져 실 모양으로 넓게 퍼진다.

때에만 DNA 합성을 시작한다. DNA 합성이 연속적으로 진행되는 가닥을 선도 가닥, DNA가 풀리는 방향의 반대로 오카자 키 절편이라고 하는 작은 조각의 DNA가 만들어진 후 연결되는 가닥을 지연 가닥이라 한다. DNA 중합 효소가 복제를 진

<제시문 3>

행하다가 프라이머 RNA를 만나면 프라이머를 제거하고 다시 DNA 뉴클레오타이드로 채운다. 하지만 마지막 지연 가닥의 RNA 프라이머는 DNA 중합 효소가 아닌 텔로머레이스에 의하여 복구된다.

사람의 체세포는 모양과 크기가 같은 상동 염색체를 한 쌍씩 가지고 있다. 사람은 23쌍의 염색체를 가지며 유성 생식을 통 하여 자손을 번식한다. 유성 생식을 하는 개체의 세포는 부모로부터 각각 하나씩의 염색체를 받아서 이배체(2n)로 존재한다. 사람의 생식 세포는 정자와 난자이다. 이들은 모두 반수체(n)로서 정소와 난소에서 감수 분열에 의하여 만들어진다. 생식 세 포는 수정을 통해 이배체(2n)인 접합자가 되어 유전 형질은 자손에게 전달된다.

생명과학 Ⅱ-ⅰ

생명과학 Ⅰ-ⅰ

3쌍의 염색체를 가지는 세포로부터 정자와 난자가 만들어져 수정이 일어난다면 수정란에 나타날 수 있는

생명과학 Ⅱ-ⅱ

염색체의 조합의 수는 모두 몇 가지인지 논하시오.(단, 염색체 재조합은 고려하지 않는다.)

DNA의 2중 나선 가닥은 염기쌍에 상관없이 일정한 반경을 가지게 된다. 그 이유를 <제시문 1>을 참고 하여 논하시오. 2중 나선의 DNA가 포함된 용액에 열을 가하면 DNA의 염기쌍이 분리되어 단일 가닥으로 나누어진다. DNA는 2중 나선에서 단일 가닥으로 나뉠 때 빛의 흡수 정도(흡광도)가 증가한다. 아래 그림은 3종의 생 명체(A, B, C)에서 추출한 각각의 DNA가 포함된 용액을 가열하면서 온도 변화에 따른 흡광도를 측정한

생명과학 Ⅰ-ⅱ

아래의 그래프는 증식하는 세포 집단의 DNA 양에 따른 세포 수를, 표는 세포들의 세포 주기에 소요되는

그래프이다. 이들 3종의 생명체 게놈 내의 아데닌 비율이 가장 높은 종을 답하고 그 이유를 논하시오.(이

시간을 나타낸 것이다. A 물질은 세포의 DNA 복제를 억제하고, B 물질은 세포를 M기에 정지시킨다. A

때 사용한 각각의 DNA의 길이와 양은 동일하다.)

물질을 첨가한 배양액에서 세포들을 24시간 배양하였다. 이 시기의 세포 집단을 X라 한다. 이 세포들에서 1.5

다. 세포 집단 X와 Y의 DNA 양에 따른 세포 수를 각각 그래프로 나타내시오. 그리고 그 이유를 설명하시

1.4

흡광도(상댓값)

A 물질을 제거한 직후 B 물질을 첨가하고 세포들을 10시간 더 배양하였다. 이 시기의 세포 집단을 Y라 한 오.(아래 그래프 양식을 답안지에 옮겨 그리고 그 위에 그래프로 나타낸다.)

세포 수(×1000)

1.3 1.2 1.1

세포 주기

소요 시간(시간)

1.0

생명과학 Ⅱ-ⅲ

세포당 DNA 상대량

생명과학 Ⅰ-ⅲ

옆의 그림은 가상의 체세포에서 보이는 비정상적 세 포 주기를 나타낸 것이다. DNA 양이 2n인 이러한 가

염색체 분리

S기

이때 생성된 딸세포의 수와 각 딸세포가 가지는 DNA 양은 얼마인지 논하시오.

온도(℃)

아래 그림은 텔로머레이스가 없는 진핵 세포의 짧은 염색체 P를 나타낸다. 두 가닥 중 아래 가닥은 15N 방사선 동위 원소로 표지되고 위 가닥은 14N으로 표지되었다. 이 세포를 14N을 포함하는 배양액에서 세 포 분열을 통하여 두 개의 딸세포를 얻었다. 복제된 DNA는 각각의 딸세포로 나누어졌다. 각 딸세포에서

M기

염색체 P의 텔로미어 염기 서열은 어떻게 변하는지 그림을 그리고 그 이유를 위의 제시문을 이용하여 논

세포 분열

하시오.(X는 복제 원점, 각 가닥의 5' 말단과 3' 말단에 사용된 알파벳은 텔로미어의 염기 서열을 나타낸

상의 체세포가 G1기에서 시작하여 아래와 같은 세포 주기 과정을 거쳐 두 번의 세포 분열이 완료되었다.

다. RNA 프라이머의 길이는 4개의 뉴클레오타이드로 이루어졌다고 가정한다.)

G2기 G1기

복제 원점

S기

5' CCCTAA - - - - - - - - X - - - - - - - - TTAGGG 3' (14N)

106

107

3' GGGATT - - - - - - - - X - - - - - - - - AATCCC 5' (15N)

이때

자연

2014학년도 수시모집 논술시험 2

이다.

(양변에 4제곱을 취하면

이다.)

따라서 S4 < S3이다. [수학 1-ⅳ]

해설

A n 의 한 변의 길이를 L이라고 하면, 1=(An의 면적) =

이다. 이다.

따라서

이다.

따라서 는 증가하므로,

<제시문 4>에서

수학 1

은 n이 증가하면 감소한다.

따라서 수열은 S3 > S4 > S5 > …로 감소한다.

n→∞일 때, 정n각형 A n 은 원 B로 수렴하므로

집합들 사이에 정의된 연산을 이해하고, 그 기하학적 의미를 유추할 수 있는지, 그리고 기하학적 직관을 수학적으로 논할

그런데 Sn은 감소하므로,

가 된다.

가 성립한다.

수 있는지를 평가한다. 고등학교 교과과정 중 ‘집합’, ‘벡터와 기하’, ‘수열의 극한’, ‘삼각함수’에 대해 잘 이해하고 있으면 풀 수 있는 문제이다. [문제 1- i ] 집합 사이에 정의된 덧셈 연산에 대해 이해하고 있는지를 평가하는 문제이다.

수학 2

[문제 1-ⅱ] 집합의 덧셈 연산을 정삼각형 내부의 점들의 집합과 원 내부의 점들의 집합 사이에 적용할 수 있는지 평가하는 문제이다.

[문제 1- iii ] 집합의 덧셈 연산을 정사각형 내부의 점들의 집합과 원 내부의 점들의 집합 사이에 적용할 수 있는지 평가하는 문제이다.

본 문제는 고등학교 교과과정 중 ‘미분계수’, ‘미분가능성’, ‘도함수’, ‘곡선의 접선’, ‘함수의 그래프의 개형’ 등의 내용을 잘

[문제 1- ⅳ] 앞서 문제에서 유추된 경향성이 일반적으로 성립하는지 수학적으로 엄밀히 추론할 수 있는지를 평가하는 문제이다.

숙지하고 있으면 풀 수 있는 문제이다.

<예시 답안> [문제 2- i ] 미분가능성의 정의를 숙지하고 있는가를 평가하는 문제이다.

[수학 1- i ] B의 반지름을 r이라고 하면, πr2=1이 되어, 따라서 B+B는 중심이 원점이고, 반지름이

[문제 2-ⅱ] 접선의 방정식을 정확히 유도할 수 있는가를 평가하는 문제이다.

이다.

[문제 2- iii ] 곡선과 직선의 교점을 정확히 찾아낼 수 있는지를 평가하는 문제이다. [문제 2- ⅳ] 아래로 볼록한 함수의 기하학적 특징과 미분을 이용하여 함수의 최솟값을 구하는 방법을 이해하고 있는지 평가하는 문제이다.

인 원이 되고,

가 된다.

따라서 넓이는

<예시 답안> [수학 2-i ]

[수학 1-ⅱ]

<제시문 4>의 정의에 의해

우선 S3의 면적은 오른쪽의 그림과 같이 A3의 면적인 1과 그 둘레의 면적의 합과 같다. 이 중 빗금 친 부분의 면적은 원 B의 면적 1과 같다. 나머지 부분의 면적은 (A3의 둘레의 길이) ×(B의 반지름)과 같고 이는 따라서 양변에 극한을 취하면

와 같다. 따라서

이다.

따라서 함수 g(x)는 x=0에서 미분가능하다.

[수학 1-ⅲ] A4의 둘레의 길이는 4이므로 [수학 1-ii]에서와 같이

이다.

108

109

[수학 2-ⅱ]

물리 Ⅰ

<제시문 2>와 [수학 2-i]을 이용하여 접선의 방정식을 구하면 y=g’(0)(x-0)+g(0)=0(x-0)+0=0.

고등학교 교과과정 ‘물리Ⅰ’의 ‘시공간의 측정과 물체의 운동’ 단원과 ‘유체에서의 압력’ 단원에서 출제하였다. [물리Ⅰ-

따라서 접선의 방정식은 y=0이 된다.

ⅰ]은 제시문에 나타난 등가속도 직선운동에서의 변위와 시간의 관계식을 이용하여 영화의 미니어처 촬영 기법의 기본적인 물리학적 원리를 이해할 수 있는지를 평가하는 문제이다. [물리Ⅰ-ⅱ]는 최근 언론에 보도된 수몰 위기에 처한 암각화 보

[수학 2-ⅲ]

호라는 상황을 유체의 압력과 힘의 평형을 이용해 기술할 수 있는지를 평가하는 문제이다. 교과과정에서 배운 기본적인 내

(i) x=0일 때

용을 구체적인 물리학적 상황에 적용할 수 있는지를 평가하고자 하였다.

g(0)=0이므로 (0, 0)은 두 함수의 교점이다.

<예시 답안>

(ii) x≠0일 때

[물리Ⅰ-i]

문제 [수학 2-ⅱ]의 접선의 방정식과 <제시문 4>의 g(x)를 연립하면,

<제시문 1>로부터 물체가 높이 h인 곳에서 떨어져 땅에 닿을 때까지의 시간이 t라면,

즉, 땅에 닿을 때까지의 시간은

이를 만족하는 x(≠0)는 다음과 같이 주어진다. . 따라서 교점은

에 비례하므로, 작은 모형 로봇에서 모형 조종사가 땅에 닿을 때까지 걸린

시간이 1/2초라면, 키가 10배인 로봇에서 조종사가 뛰어내렸다면 걸린 시간은 이의 따라서 모형을 이용해 1/2초 동안 촬영한 장면을 관객에게

(i), (ii)에 의해 교점이 무수히 많음을 알 수 있다.

느끼게 된다.

[수학 2-ⅳ]

[물리Ⅰ-ⅱ]

임을 알 수 있다.

배인

초가 된다.

초 동안 보여 주어야 관객은 영화 장면을 실감나게

<제시문 2>로부터 댐의 구멍이 있는 위치에서의 압력은 P=ρg h이므로

T(x)의 양변을 미분하면 T' (x)=f' (x)-f' (a).

f(x)가 아래로 볼록한 함수이므로, 양변을 다시 한 번 미분하면, T'' (x)=f'' (x)>0.

<제시문 2>로부터

즉 T' (x)는 증가함수이다. 그런데 T' (a)=0이므로 x>a일 때 T' (x)>0이고, x<a일 때 T' (x)< 0임을 알 수 있다.

이다.

즉, 구멍으로부터 새어 나오는 물은 성균이의 손바닥에 100N의 힘을 준다. 성균이가 미는 힘은 200N이므로, 성균이

따라서 T(x)는 x=a에서 유일한 최솟값을 가지고 T(a)=0이 된다.

는 구멍을 손바닥으로 막을 수 있다.

그런데 정의에 의해서 T(a)=0은 (a, f(a))가 함수 f(x)와 접선 y=f' (a)(x-a)+f(a)의 교점임을 의미하므로, 이 점이 유 일한 교점임을 알 수 있다.

110

111

물리 Ⅱ

화학 Ⅰ

고등학교 교과과정 ‘물리Ⅱ’의 ‘전기장과 전위’와 ‘양자물리학’ 단원에서 출제하였다. 전기 퍼텐셜 에너지와 에너지 보존 법

고등학교 ‘화학Ⅰ’ 교과과정에서 ‘화학의 언어’ 단원에서는 몰 개념을 바탕으로 화학식량, 화학반응식을 이용한 화학반응

칙을 이용하여 전하의 움직임을 설명할 수 있는지를 묻는 문제와, 드브로이의 물질파 이론을 적용하여 수소 원자의 에너지

에서의 양적 관계 이해를 다루고 있다. ‘닮은꼴 화학반응’ 단원에서는 산화수의 개념, 산화수 계산법, 그리고 산화수 계산을

준위를 구하고 전자 궤도의 변화로부터 방출되는 빛의 색깔을 설명할 수 있는지를 평가하는 문제이다. 교과과정에서 배운 물

바탕으로 한 산화-환원 반응의 양적 관계를 다루고 있다. ‘아름다운 분자 세계’ 단원에서는 루이스 전자식 및 전자쌍 반발

리학의 기본 개념 및 지식을 이용하여 간단한 수식 계산을 통해 물리적인 상황을 이해할 수 있는지 평가하고자 하였다.

원리를 이용한 분자 구조 예측에 대해 다루고 있다. 출제된 문제는 전술한 교과과정을 바탕으로 첫째, 메탄올 연소 반응에서의 화학반응식의 유도와 이를 바탕으로 반응물

<예시 답안>

과 생성물의 양적 관계에 대한 논리적 이해를 확인하고자 하였다. 둘째, 구체적인 산화-환원 반응에서 산화수 계산을 통한

[물리Ⅱ-i]

산화-환원 반응에서의 양적 관계의 논리적 이해를 평가하고자 하였다. 셋째, 구체적인 분자에 있어 분자 구조 예측을 위한

처음 관찰된 위치에서 두 전하의 운동 에너지와 퍼텐셜 에너지의 합을 구하면

루이스 전자식 및 전자쌍 반발 원리의 논리적 적용 및 이해를 확인하고자 하였다. 고등학교 ‘화학 Ⅰ’ 과정을 성실하게 이수 한 학생이 쉽게 풀 수 있는 문제로 출제하였으며, ‘화학 Ⅰ’ 각 단원 내의 교육 내용 사이의 연결 고리 및 통합적 사고 능력

이다.

을 평가하고자 하였다. 이 된다.

두 전하가 가장 가까워졌을 때는 두 전하의 속력이 0이 되며, 이때의 에너지는 에너지가 보존됨을 이용하면 E 1=E 2이므로,

<예시 답안>

이 된다.

[화학Ⅰ-i] 메탄올의 산소에 의한 연소 반응은 CH3OH +

O2 → CO2 + 2H2O의 화학반응식으로 표현할 수 있다. 메탄올의

가장 가까워진 두 전하는 미는 힘을 받아 움직이는 방향을 바꿔 점점 더 멀어지게 된다. 이때 각 전하가 시간이 지

분자량은 32, 이산화탄소의 분자량은 44, 수증기의 분자량은 18이다. 메탄올 8g은 8/32 = 1/4몰, 산소 기체 36g은

나면서 접근하게 되는 속력을 V라 하면 전체 에너지는 E 3 =m V2 이다.

36/32 = 9/8몰에 해당하므로 화학반응식을 기초한 양적 관계에 의해 완전 연소 후 이산화탄소는 1/4몰, 수증기는 1/2 몰 형성된다. 산소는 (9/8)-(1/4)× (3/2) = 3/4몰 남는다. 수증기를 제거한 후 기체 혼합물 내의 전체 기체 분자 개수는 이 되므로

에너지 보존을 마찬가지로 이용하면 최종 속력은 또는

이산화탄소 1/4몰 + 산소 3/4몰 = 1몰로 아보가드로 법칙에 의해 0℃, 1atm에서 22.4L의 부피를 가진다. 기체 혼합물 의 질량은 이산화탄소 [(1/4)× 44 = 11g] + 산소 [(3/4)× 32 = 24g] = 35g이다.

이다.

따라서 기체 혼합물의 밀도는 35/22.4 = 1.562 = 1.6g/L이다. [화학Ⅰ-ⅱ]

[물리Ⅱ-ⅱ]

메탄올의 원소들의 산화수를 계산하면 탄소의 산화수가 -2이고 포름알데하이드의 경우 탄소의 산화수가 0, 포름산의 탄

(가) <제시문 2>를 이용하여 원궤도의 반지름을 r, 전자의 속력을 라 하면

소의 산화수는 +2이다. 탄소 산화수가 증가하는 변환이므로 각각 산화 반응에 해당된다.

……(1)

[화학Ⅰ-ⅲ]

또한 <제시문 1>의 전기력이 원운동의 구심력이 되므로

포름알데하이드의 분자량은 30으로 6g은 1/5몰에 해당한다. [화학 Ⅰ-ⅱ]의 산화수 계산에 따르면 포름알데하이드 1몰 ……(2) (1)과 (2)를 연립해서 풀면

이 포름산 1몰로 산화되면 2몰의 전자를 내어놓는다. 따라서 포름알데하이드 6g은 2×(1/5)몰의 전자를 제공할 수 있다. 2몰 Cu2+ 이온이 1몰의 Cu2O로 환원될 때 2몰의 전자가 필요하다. 이를 고려하면 6g의 포름알데하이드가 제공하는 2×

……(3)

(1/5)몰 전자에 의해 생성될 수 있는 Cu2O 침전은 (2×(1/5))/2 = 1/5몰이다. Cu2O의 화학식량은 144이므로 얻을 수 있는 침전의 최대량은 (1/5)× 144 = 28.8 = 29g이다.

과 (2)를 이용하면

전자의 에너지는 운동 에너지와 퍼텐셜 에너지의 합이고 ……(4)

[화학Ⅰ-iv]

(3)을 (4)에 대입하면

이므로

제시한 결합각을 큰 것부터 나열하면 다 > 라 > 가 > 나이다.

(가)의 경우, 고밀도 전자 지역이 4개로 전자쌍 반발 원리에 의해 결합각이 109.5도가 예상되며, (나)의 경우, 고밀도 전 (나) 방출되는 빛의 파장은 =

자 지역이 4개이지만 두 개의 비공유 전자쌍은 공유 전자쌍에 비해 상대적 고밀도로 인하여 더욱 반발하게 되어 결과적으로 (나)의 결합각은 109.5도에 비해 줄어들어 104.5도가 예상된다. (다)와 (라)의 경우 고밀도 전자 지역이 3개로 결합각은 120

를 만족한다.

도에 가까우나, 상대적으로 단일 결합에 비해 이중 결합의 전자 밀도가 더 높으므로 (다)가 (라)에 비해 결합각이 더 크다. 따 이로부터

라서 결합각이 큰 것부터 나열하면 다 > 라 > 가 > 나 의 순이 된다.

따라서 방출되는 빛의 색은 노란색이다.

112

113

화학 Ⅱ

생명과학 Ⅰ

고등학교 ‘화학Ⅱ’ 교과과정에서 ‘다양한 모습의 물질’ 단원에서는 용액의 총괄성, 삼투압에 대한 이해를 다루고 있다. ‘화 학 평형’ 단원에서는 평형 상태의 정의, 평형의 특징, 평형 상수 및 평형의 이동에 대해 다루고 있다.

고등학교 교과과정 ‘생명과학Ⅰ’의 ‘세포와 생명의 연속성’ 단원은 세포 주기와 세포 분열의 기본 개념을 다루고 있다. 세 포 분열은 모든 생명체의 자손 번식 및 생명체 유지에 필수적인 생명 현상이다.

출제된 문제는 전술한 교과과정을 바탕으로, 첫째, 평형 상태를 이루고 있는 용액에 대해 용액의 총괄성 및 삼투압의 특

출제된 문제는 세포 주기를 바탕으로 한 세포 분열에 대한 지식을 잘 이해하고 있는지 평가하는 문제이다. 고등학교 교과

징에 대한 이해 및 응용 능력을 확인하고자 하였다. 둘째, 농도 및 온도 등의 외부 인자 변화에 따른 평형 이동에 대한 이해

과정에서 다루는 내용을 제시문으로 사용하였다. 세포 주기의 각 시기를 잘 이해하고 있으면 교과서에서 배우는 기본 지식

를 평가하고자 하였다.

으로 충분히 설명 가능한 쉽고 평이한 문제를 출제하였다. 또한 학생들이 자신의 답안에 대한 근거를 논술하게 함으로써 평

용액 안에 일어나는 화학 변환과 용액의 특성을 연계하여 문제를 푸는 능력을 평가하고자 하였다. 용액이 평형을 이루는

소에 과학적이고 논리적인 사고를 할 수 있도록 유도하고자 하였다.

화학 변환을 내포하고 있을 때, 외부 인자를 통한 화학 평형 변화와 이를 통한 용액의 성질 변화를 추론하는 능력을 평가하

<예시 답안>

고자 하였다.

[생명과학Ⅰ- i]

<예시 답안>

3쌍의 염색체를 가지므로 반수체(n)인 생식 세포 정자가 가질 수 있는 염색체 조합의 수는 2×2×2=8가지이며, 또한 반

[화학Ⅱ- i ]

수체(n)인 생식 세포 난자가 가질 수 있는 염색체 조합의 수는 2×2×2=8가지이다. 수정란은 정자와 난자의 결합이므로 수 정란이 가질 수 있는 염색체 조합의 수는 8×8=64가지이다

화합물 AB의 초기 몰 농도는 0.020/0.100 = 0.20M이며 평형 상태에서는 화합물 AB의 50%가 해리되어 AB의 몰 농도는 0.10M, A의 몰 농도는 0.10M, B의 몰 농도는 0.10M이다. AB, A, B는 비활성 용질로서 삼투압의 계산을 위한 용질의 총농

[생명과학Ⅰ-ⅱ]

도는 0.30M에 해당한다. 따라서 삼투압(π) = CRT = 0.30× 0.082× 300 = 7.38 = 7.4atm이다.

문제에 제시한 그래프에 세포 주기의 각 시기를 표시하면 아래 그림과 같다. G1기 4

세포 수(×1000)

[화학Ⅱ-ⅱ] 0.040몰의 화합물 AB를 더 녹이면 초기 AB 화합물의 농도는 0.50M, A의 농도는 0.10M, B의 농도는 0.10M이다. 반응 은 정반응으로 진행될 것이며 평형 상태에서의 AB 농도를 0.50-X, A의 농도는 0.10+X, B의 농도는 0.10+X라 놓을 수 있 다. 27℃에서 평형 상수는 [화학 II-ⅰ]에서 K = (0.10× 0.10)/0.10 = 0.10으로 구할 수 있다. 이를 이용하여 새로운 평형

G2기/M기 2

S기

상태에서 [(0.10+X)×(0.10+X)]/(0.50-X) = 0.10 = K가 성립한다. X2 + 0.30X -0.040 = 0, X = 0.10, 따라서 새로운 평

세포당 DNA 상대량

형에서 AB 화합물의 농도는 0.40M, A의 농도는 0.20M, B의 농도는 0.20M이다. 삼투압의 계산을 위한 용질의 총농도는 0.80M에 해당한다.

이 세포 집단의 세포 주기 각 시기마다 소요되는 시간은 G1기가 10시간, S기가 5시간, G2기가 3시간, M기가 2시간이다.

따라서 삼투압(π) = CRT = 0.80× 0.082× 300 = 19.68 = 20atm이다.

24시간이 지나면 G1 시기에 있던 모든 세포들은 S기로 진행하고, S기에 있던 모든 세포들은 G2-M-G1을 거쳐 다시 S기로 진행하고, G2기에 있던 모든 세포들은 M-G1을 거쳐 S기로 진행하고, M기에 있던 모든 세포들도 G1을 거쳐 S기로 진행한

[화학Ⅱ-ⅲ]

다. 하지만 A 물질은 세포의 DNA 복제를 억제하므로 S기로의 진행이 일어나지 않는다. 따라서 세포 집단 X의 경우, 모든

온도를 올리면 평형 상수가 달라지게 되어 AB, A, B는 새로운 농도로 재편된다. 온도를 47℃로 올렸을 때 용질의 총농도

세포들이 S기로의 진행이 일어나지 않고 G1기와 S기의 경계면에 위치하게 된다.

를 C라 하면, 온도를 올리기 전/후 삼투압이 같다고 문제에서 주어졌으므로, 온도를 올리기 전 삼투압 = 0.80×0.082×300

따라서 세포 집단 X의 DNA량에 따른 세포 수를 그래프로 나타내면 다음과 같다.

= 온도를 올린 후 삼투압 = C×0.082×320의 방정식이 성립한다.

G1기

C는 온도를 올리기 전의 0.80M에 비해 작은 값이며 0.75M이다. 따라서 해리 반응의 역반응이 진행되어야 하며 47℃에 서 평형 상태에서의 AB 농도를 0.40+X, A의 농도는 0.20-X, B의 농도는 0.20-X라 놓을 수 있다. 새로운 평형 상태에서의 총용질의 농도는 0.80+X=0.75M, 세포 수(×1000)

따라서 X = 0.05M, AB의 농도는 0.40+X = 0.45M이다. [화학Ⅱ-iv] 문제 [화학Ⅱ-ⅲ]에서의 관찰은 결과적으로 온도를 올렸을 때 화합물 AB 해리 반응이 역반응으로 진행된다고 할 수 있

고, 평형이 외부 자극을 해소하는 방향으로 진행되려 하는 성질을 고려할 때 역반응은 흡열 반응임을 의미한다. 따라서 해리

세포당 DNA 상대량

반응의 정반응은 발열 반응에 해당한다.

A 물질을 첨가한 배양액에서 배양한 모든 세포들은 G1기와 S기의 경계면에 위치하게 되고 A 물질을 제거하면 이 세포들 의 세포 주기는 다시 진행되어 S기로의 이동이 일어난다. 이 세포들에 세포 주기를 M기로 정지시키는 물질 B를 첨가하고 10시간을 배양하면 모든 세포들이 M기에 도달한 후 세포 주기는 M기에 정지한다. 따라서 세포 집단 Y의 DNA량에 따른 세포 수를 그래프로 나타내면 다음과 같다.

114

115

M기

세포 수(×1000)

생명과학 Ⅱ 4

고등학교 교과과정 ‘생명과학Ⅱ’의 ‘유전자와 형질 전환’ 단원은 유전 물질의 구조와 DNA 복제, 유전자 발현의 기본 개념 을 다루고 있다. DNA는 부모의 형질을 자손에게 전달하는 유전 물질로 DNA의 구조와 복제 원리는 유전자의 기능을 이해

하는 데 기본 개념을 제공한다. 출제된 문제는 DNA의 2중 나선 구조와 DNA 복제 원리에 대한 지식을 잘 이해하고 있는지 평가하는 문제이다. 고등학 0

교 교과과정에서 다루는 내용을 제시문으로 사용하였다. DNA 구조와 DNA 복제 원리를 잘 알고 있으면 교과서에서 배우

세포당 DNA 상대량

는 기본 지식으로 충분히 설명 가능한 쉽고 평이한 문제를 출제하였다. 또한 학생들이 자신의 답안에 대한 근거를 논술하게

[생명과학Ⅰ-ⅲ]

함으로써 평소에 과학적이고 논리적인 사고를 할 수 있도록 유도하고자 하였다.

주어진 체세포의 세포 주기가 G1기-S기-G2기-M기-S기-M기이므로 두 번의 DNA 복제가 일어난다. M기도 두 번을 거치지만 첫 번째 M기에는 염색체 분리만 일어나고 두 번째 M기에 세포 분열이 일어난다. 따라서 이 세포가 세포 주기를 거

<예시 답안>

쳐 한 번의 세포 분열이 끝나면 2개의 딸세포가 생성되며 각 딸세포의 DNA량은 4이다. 그리고 두 번의 세포 분열이 끝났을

[생명과학Ⅱ- i]

때에는 4개의 딸세포가 생성되며 각 딸세포의 DNA량은 8이다.

<제시문 1>을 보면 상보적 결합을 통하여 아데닌(A)은 항상 티민(T)과 구아닌(G)은 항상 시토신(C)과 결합하게 된다. 아 데닌(A)과 구아닌(G)은 2개의 고리 구조를 가지며, 티민(T)과 시토신(C)은 1개의 고리 구조를 가진다. 따라서 모든 염기쌍은 2개의 고리 구조를 가지는 염기와 1개의 고리 구조를 가지는 염기 사이의 수소 결합으로 이루어져 있으므로 DNA의 2중 나 선 가닥은 염기쌍에 상관없이 일정한 반경을 가지게 된다. [생명과학Ⅱ-ⅱ] 제시문에서 보듯이 아데닌(A)과 티민(T)은 2개의 수소 결합, 그리고 구아닌(G)과 시토신(C)은 3개의 수소 결합에 의해 염 기쌍이 형성된다. 따라서 구아닌(G)과 시토신(C) 염기쌍을 분리할 때가 아데닌(A)과 티민(T) 염기쌍을 분리할 때보다 더 많 은 열에너지, 즉 더 높은 온도가 필요하다. 그림에서 보면 생명체 A가 가장 낮은 온도에서 DNA의 염기쌍이 분리된다. 이것은 생명체 A가 게놈 내의 G+C 비율이 가 장 낮고 A+T 비율이 가장 높다는 것을 나타낸다. 2중 나선 DNA 내에서 구아닌(G)과 시토신(C)의 수는 동일하고, 아데닌(A) 과 티민(T)의 수가 동일하므로 아데닌(A)의 비율이 가장 높은 종은 A이다. [생명과학Ⅱ-ⅲ] 문제에서 제시한 진핵 세포는 텔로머레이스가 존재하지 않는다. DNA 복제 마지막 단계에서 지연 가닥의 RNA 프라이머 가 제거된 부분은 채워지지 않는다. 따라서 복제 후에는 아래와 같은 텔로미어 염기 서열을 가지는 두 종류의 염색체 P가 생 성되고 각각의 딸세포로 나뉘어진다.

5' CCCTAA - - - - - - - - X - - - - - - - - TTAGGG 3' (14N) 3' GGGATT - - - - - - - - X - - - - - - - - AA 5'

5' (14N)

AA - - - - - - - - X - - - - - - - - TTAGGG 3' (14N)

3' GGGATT - - - - - - - - X - - - - - - - - AATCCC 5' (15N)

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