2028학년도 수능 예시문항 통합과학 19번 해설
표는 이중나선구조 DNA의 모형을 만들기 위해 준비한 당, 인산, 염기, 결합선 부품 각각의 개수를, 그림은 완성된 DNA 모형 X를 나타낸 것이다. X는 표의 부품으로 만들 수 있는 정상적인 이중나선구조 DNA 모형 중 뉴클레오타이드의 수가 가장 많은 모형이다. 이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? [2점]
- ① ㄱ
- ② ㄴ
- ③ ㄷ
- ④ ㄱ, ㄷ
- ⑤ ㄴ, ㄷ
A–T 쌍은 A 15개로 최대 15쌍, G–C 쌍은 C 13개로 최대 13쌍 → 28쌍 = 뉴클레오타이드 56개라 인산 56개(ㄴ 옳음), 구아닌과 결합한 사이토신 13개(ㄷ 옳음), 단위체는 염기가 아니라 뉴클레오타이드(ㄱ 틀림) → 정답 ⑤.
핵심 개념
DNA는 인산·당·염기로 이루어진 뉴클레오타이드가 결합한 두 가닥이 A–T, G–C 상보 결합으로 이중나선을 이룬다.
단서 따라가기
- <보기> ㄱ. 핵산의 기본 단위체는 염기이다.핵산의 기본 단위체는 인산·당·염기가 1 : 1 : 1로 결합한 뉴클레오타이드이다 보기 ㄱ (틀림 — 뉴클레오타이드)
- 염기 A 15, T 20, C 13, G 25A는 T와, G는 C와만 짝을 지으므로 A–T 쌍은 적은 쪽인 A 15개로 15쌍, G–C 쌍은 C 13개로 13쌍이 최대다 → 28 염기쌍, 뉴클레오타이드 56개 뉴클레오타이드 수 최대 56개
- 당 63, 인산 58, 결합선 500뉴클레오타이드 하나에 당 1개·인산 1개가 필요하므로 56개를 만들 수 있고, 결합선도 충분하다 → 부품 제약은 염기 쌍 수에서 결정된다 보기 ㄴ (옳음 — 인산 56개)
- <보기> ㄷ. 구아닌과 상보적으로 결합한 염기의 총개수는 13개X에 G–C 쌍이 13개이므로 구아닌과 결합한 사이토신은 13개이다 보기 ㄷ (옳음)
정답 근거
보기 ㄴ: A–T 쌍은 아데닌 15개로 최대 15쌍, G–C 쌍은 사이토신 13개로 최대 13쌍을 만들 수 있으므로 X는 28 염기쌍, 뉴클레오타이드 56개로 이루어진다. 뉴클레오타이드 하나에 인산이 1개씩 들어가므로 인산은 56개이다(준비한 인산 58개, 당 63개 이내). 보기 ㄷ: X의 G–C 쌍은 13개이므로 구아닌과 상보적으로 결합한 사이토신의 총개수는 13개이다. 옳은 것은 ㄴ, ㄷ이므로 정답은 ⑤이다.
선지별로 왜 틀렸나
이 문항이 묻는 능력
부품 수 자료에 상보 결합 규칙을 적용해 만들 수 있는 최대 염기쌍과 뉴클레오타이드 수를 추론하는 능력
다음에 비슷한 문제를 만나면
상보 결합 규칙(A–T, G–C)으로 염기쌍마다 짝이 되는 두 염기 중 적은 쪽 개수를 찾음 → 염기쌍 수 × 2 = 뉴클레오타이드 수 → 당·인산 등 나머지 부품이 충분한지 확인 → 보기의 개수 판단
관련 개념
'상보적 염기 결합' 개념이 나온 다른 기출
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