01 다음 <보기>는 생명 과학의 탐구 과정을 순서 없이 나타낸 것이다.

Ⅰ. 생명 과학의 이해 / 1. 생명 과학의 이해

04. 생명 과학의 탐구

소단원 문제

	<보 기>
ㄱ. 문제 인식 ㄴ. 결과 분석 ㄷ. 결론 도출 ㄹ. 가설 설정 ㅁ. 탐구 설계 및 수행 ㅂ. 관찰

탐구 과정을 순서대로 옳게 나열한 것은?

① ㅂ → ㄱ → ㄹ → ㅁ → ㄴ → ㄷ

② ㅂ → ㄱ → ㅁ → ㄹ → ㄴ → ㄷ

③ ㅂ → ㄹ → ㄱ → ㅁ → ㄴ → ㄷ

④ ㅂ → ㄹ → ㅁ → ㄱ → ㄴ → ㄷ

⑤ ㅂ → ㅁ → ㄹ → ㄱ → ㄴ → ㄷ

02 생명 과학의 탐구 과정 중 탐구 설계 및 수행 단계에서 대조군을 설정하는 이유로 가장 타당한 것은?

① 실험의 설계를 쉽게 해준다.

② 실험의 결과를 쉽게 얻을 수 있다.

③ 통제 변인과 비교하기 위해서이다.

④ 반복해서 실험했을 때 같은 결과를 얻기 위해서이다.

⑤ 실험 과정에서 조작 변인의 효과를 확인하는 기준이 된다.

03 표는 봉숭아의 광합성 정도를 알아보기 위하여 밀폐된 5개의 용기에 표와 같이 봉숭아의 식물 부분을 넣고 10시간 동안 빛을 비춘 후 남아 있는 이산화 탄소의 양을 측정하였다.

(단, 모든 용기 속에는 처음에 100 mL의 이산화 탄소가 들어 있었다.)

용기	식물 부분	빛	온도(℃)	이산화 탄소량
A	잎	청색광	20	70
B	잎	적색광	25	50
C	줄기	청색광	25	120
D	뿌리	적색광	25	150
E	잎	청색광	25	60

‘식물의 광합성은 빛 색깔의 영향을 받는다.’는 것을 알기 위해서 비교해야 할 용기는?

① A와 B	② A와 D	③ B와 C

④ B와 E	⑤ C와 D

04 그림은 양의 전염병 예방을 위해 개발한 백신이 효과가 있는지 알아보기 위하여 건강한 양 50마리를 대상으로 실시한 실험을 나타낸 것이다.

이 실험에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

	<보 기>
ㄱ. 대조군이 제대로 설정되어 있지 않다. ㄴ. 집단 A의 양에게 백신과 전염병균을 모두 주사 하지 말아야 한다. ㄷ. 집단 B의 양에게 백신은 주사하지 말고 전염병균을 주사해야 한다.

① ㄱ	② ㄷ	③ ㄱ, ㄴ

④ ㄱ, ㄷ	⑤ ㄴ, ㄷ

05 다음은 에이크만이 닭을 대상으로 각기병을 연구하기 위해 수행한 실험과 그 결과를 나타낸 것이다.

• 닭을 두 집단 A와 B로 나누었다.

• 집단 A의 닭은 흰 쌀을 먹여서 길렀는데, 대부분의   닭이 각기병에 걸렸다.

• 집단 B의 닭은 현미를 먹여서 길렀는데, 각기병에    걸린 닭이 없었다.

• 각기병에 걸린 닭에게 현미를 먹였더니 건강해졌다.

• 건강한 닭에게 흰 쌀을 먹였더니 각기병에 걸렸다.

이 실험을 통해 알 수 있는 사실로 가장 옳은 것은?

① 닭은 흰 쌀보다는 현미를 좋아한다.

② 건강한 닭은 각기병에 걸리지 않는다.

③ 닭에게 검은 쌀을 먹이면 각기병에 걸린다.

④ 닭의 종류에 따라 각기병의 치유 속도가 다르다.

⑤ 현미에는 각기병을 예방하고 치유하는 물질이 있다.

06 그림은 연역적 탐구 방법의 일반적인 과정을 나타낸 것이다.

이에 대한 옳은 설명만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

	<보 기>
ㄱ. (가)에서 문제에 대한 잠정적인 해답을 제시한다. ㄴ. (나)에서 대조 실험을 실제로 실시해야 한다. ㄷ. (가)에서 실험 결과에 영향을 줄 수 있는 요인을 찾 는다.

① ㄱ    ② ㄴ    ③ ㄷ    ④ ㄱ, ㄴ    ⑤ ㄴ, ㄷ

07 다음은 철수가 설정한 가설과 이 가설을 검증하기 해 설계한 실험의 일부이다.

• 가설: 식물 A의 광합성에 가장 적합한 대기 중의

[eqn: CO _{2}] 농도는 0.03 %일 것이다.

• 실험 설계

(가) 식물 A 10그루의 질량을 각각 측정한 뒤, 빛이 통

과하는 용기 10개에 하나씩 심는다.

(나) 각 용기에 물을 충분히 준 후, 용기를 밀봉하고 그

안의 [eqn: CO _{2}]를 제거한다.

(다) CO2 농도가 0.01 %부터 0.10 %까지 0.01 %씩 차

이가 나도록 각 용기 내에 CO2를 주입하고, 그 농

도를 일정하게 유지한다.

(라) 각 용기 내의 온도를 20℃부터 38℃까지 2℃씩 차

이를 두고, 3일간 보관한다.

(마) 실험 말기에 각 식물의 질량을 측정하여 비교한다.

철수의 실험 설계를 보다 개선하는 방법으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

	<보 기>
ㄱ. (가)에서 빛이 통과하는 용기 5개와 통과하지 않는 용기 5개를 사용해야 한다. ㄴ. (나)에서 각 용기 내의 상대 습도를 2 % 간격으로 다르게 하여 일정하게 유지한다. ㄷ. (라)에서 모든 용기를 같은 온도의 온실에 3일간 보 관한다.

① ㄱ    ② ㄴ    ③ ㄷ    ④ ㄱ, ㄴ    ⑤ ㄴ, ㄷ

서술형 문제

08 다음은 얼음통과 히터가 장착된 아크릴 상자와 아무것도 장착하지 않은 아크릴 상자에 각각 달팽이 10마리씩을 넣고 달팽이가 어느 쪽으로 이동하는지 10분 간격으로 측정한 결과를 나타낸 것이다.

<실험 결과>

실험군에서는 달팽이가 아크릴 상자의 중간 부분에 주로 모였지만 대조군에서는 아크릴 상자의 전체에 골고루 퍼져 있었다.

이 실험의 실험군에서 얼음통과 히터를 사용한 이유를 한

문장으로 서술하시오.

11 표는 홍반병에 걸린 토끼 30마리를 5마리씩 6개의 그룹(A~F)으로 나누고 서로 다른 처방을 한 후 시간 경과에 따라 나타나는 반점의 크기 변화를 기록한 것이다.

(단위: mm)

구분	처방	경과 일수(일)
		0	5	10	15	20	25
A	아무런 처방도 하지 않음	7	8	10	13	18	25
B	항생제 투여	7	7	7	6	6	5
C	3% 비소제 투여	7	7	6	5	5	3
D	항생제+3% 비소제 투여	7	5	3	3	2	1
E	비타민C 투여	7	7	8	7	8	7
F	항생제+비타민C 투여	7	7	7	6	7	7

이 자료를 통해 내릴 수 있는 결론을 두 가지만 서술하시오.

(단, 반점의 크기는 5마리의 평균값이고 그 크기가 작을수록 치료 효과가 큰 것으로 가정한다.)

정답과 해설

01 ①   02 ⑤   03 ④   04 ④   05 ⑤   06 ①   07 ③   08~09 해설 참조

01

생명 과학의 탐구 과정: 관찰 → 문제 인식 → 가설 설정 → 탐구 설계 및 수행 → 결과 분석 → 결론 도출 → 일반화

탐구 과정은 관찰을 통한 문제 인식으로부터 출발한다. 그 다음 인식한 문제에 대한 적절한 가설을 세우고, 가설을 바탕으로 실험을 설계하고 수행한다. 마지막으로 결과를 분석한 다음 결론을 내린다.

02

대조군은 실험군과 비교하기 위한 기준이 되는 것으로 실험 요인을 변화시키지 않은 집단이다. 탐구를 수행할 때에는 실험 결과에 대한 타당성을 높이기 위해 대조군을 설정하여 실험군과 비교하는 대조 실험을 실시한다.

03

빛의 파장에 따른 광합성 정도를 알아보기 위한 것이므로 빛의 색깔을 달리하고 나머지 조건(식물 부분, 온도)은 동일하게 해야 한다.

A와 B는 빛의 색깔과 온도 두 조건이 다르기 때문에 어느 것의 영향인지 알 수 없다.

04

문제의 실험에서는 실험군인 집단 A의 결과를 비교하기 위한 기준이 되는 대조군이 제대로 설정되어 있지 않다. 대조군은 백신의 주사 여부만 다르게 하고 나머지 조건은 실험군과 동일하게 유지시켜야 한다. 그러므로 집단 B의 양에게는 백신을 주사하지 않고 전염병균을 주사한 후 집단 B의 25마리 양이 전염병에 걸리는지 확인해야 한다.

05

⑤ 현미를 먹여서 기른 집단 B의 닭이 각기병에 걸리지 않았으므로, 현미에는 각기병을 예방하는 물질이 들어 있다고 판단할 수 있다. 또한 각기병에 걸린 닭에게 현미를 먹인 결과 건강해졌으므로, 현미에는 각기병을 치유하는 물질이 있다고 판단할 수 있다.

①, ③, ④ 주어진 자료만으로 알 수 없다.

오답 체크

② 건강한 닭에게 흰 쌀을 먹인 결과 각기병에 걸렸다.

06

ㄱ. 가설 설정인 (가) 과정에서 자연 현상을 관찰하고 인식한 문제에 대한 잠정적인 해답을 제시한다.

ㄴ. (나)는 탐구 설계 과정이다. 대조 실험을 실제로 실시하는 과정은 탐구 수행 과정이다.

오답 체크

ㄷ. 실험 결과에 영향을 줄 수 있는 요인을 찾는 과정은 (나) 과정인 탐구 설계 과정이다.

07

ㄷ. 조작 변인이 [eqn: CO _{2}]의 농도이므로, 이 변인 이외의 다른 조건은 모두 동일하게 통제해야 한다. 그러므로 모든 용기를 온실에 보관하여 온도 조건을 동일하게 유지해야 한다.

ㄱ, ㄴ. 빛과 상대 습도는 통제 변인이므로, (가)와 (나)에서처럼 일정하게 통제해야 한다.

오답 체크

08

모범답안_ 아크릴 상자의 온도를 변화시키기 위해서 얼음통과 히터를 사용했다.

해설_ 상자에 얼음통과 히터를 장착한 결과 상자의 왼쪽 부분인 얼음통이 있는 쪽은 온도가 낮게 유지되고, 상자의 중간 부분은 중간 정도의 온도가 유지되며, 상자의 오른쪽 부분인 히터가 있는 쪽은 온도가 높게 유지된다.

채점 기준

등급	채점 기준	배점(%)
A	‘아크릴 상자의 온도를 변화시키기 위해서 얼음통과 히터를 사용했다.’라고 한 문장으로 옳게 서술한 경우	100
B	정답 키워드를 포함하지 않고 이유를 서술한 경우	50

09

모범답안_ ① 항생제 + 3 % 비소제의 치료 효과가 가장 크다. ② 항생제와 3 % 비소제를 따로 처방할 때보다 함께 처방할 때 치료 효과가 더 크다

해설_처방 물질을 각각 따로 처리할 경우 항생제나 비타민 C보다 3 % 비소제가 반점의 크기를 더 작게 하므로 치료 효과가 크다고 판단할 수 있다. 하지만 3 % 비소제와 항생제를 따로 처방할 때보다 함께 처방할 때 반점의 크기가 더 작아지므로, 3 % 비소제와 항생제를 함께 처방하면 치료 효과가 더 커진다고 할 수 있다.

채점 기준

등급	채점 기준	배점(%)
A	결론을 두 가지 모두 옳게 서술한 경우	100
B	결론을 한 가지만 옳게 서술한 경우	50