2016 소방간부 자연과학개론 (16번 ~ 20번)

답: 3번 

풀이 

- 생태적지위: 생태계 내에서 개체군이 이용하는 먹이와 서식공간의 범위

- 먹이그물: 군집 내에서 먹이 사슬 여러 개가 서로 얽혀 마치 그물처럼 복잡하게 나타나는 것

< 생태계 >

1. 개체, 개체군, 군집, 생태계

- 개체: 생존에 필요한 구조적, 기능적 특징을 갖춘 독립된 하나의 생물체

- 개체군: 일정한 지역에서 가튼 종의 개체들이 무리를 이루어 생활하는 집단

- 군집: 일정한 지역에 모여 생활하는 여러 개체군들의 집합

- 생태계: 생물이 주위 환경 및 다른 생물과 서로 관계를 맺으며 조화를 이루고 있는 체계 

 

2. 생태계의 구성요소 

- 생물적 요인: 생산자, 소비자, 분해자

- 비생물적 요인: 빛, 온도, 물, 토양, 공기 

 

3. 개체군 내 상호작용 

- 텃세: 먹이나 서식공간확보, 배우자 독점 등을 목적으로 일정한 공간을 점유하고 다른 개체의 침입을 적극적으로 막는 것이다. 

- 순위제: 개체들 사이에서 힘의 서열에 따라 순위를 정하여 먹이나 배우자를 차지하는 것이다 

- 리더제: 한 개체가 전체 개체군의 행동을 이끄는 것이다 

- 사회생활: 각 개체가 먹이수집, 방어, 생식 등의 일을 분담하고 협력하여 조화를 이루며 살아가는 것이다

- 가족생활: 혈연관계의 개체들이 모여 생활하는 것이다 

 

4. 군집

- 먹이사슬: 군집을 구성하는 개체군 사이의 먹고 먹히는 관계를 사슬모양으로 나타낸 것 

- 먹이그물: 군집 내에서 먹이 사슬 여러 개가 서로 얽혀 마치 그물처럼 복잡하게 나타나는 것

- 생태적 지위: 개체군이 차지하는 먹이그물에서의 위치, 서식공간, 생물적·비생물적 요인과의 관계 등 군집 내에서 개체군이 갖는 위치와 역할을 말함, 생태계 내에서 개체군이 이용하는 먹이와 서식공간의 범위

- 우점종: 군집에서 개체 수가 많거나 넓은 면적을 차지하여 군집을 대표하는 종 , 다른 종의 생육과 비생물적 요인에 영향을 주어 군집의 구조에 큰 영향을 미친다 

- 핵심종: 군집 내에서 우점종은 아니지만 군집의 구조에 중요한 역할을 하는 종이다 

 

5. 군집의 생태분포 

- 수평분포: 위도에 따라 나타나는 분포, 기온과 강수량의 차이

- 수직분포: 특정 지역에서 고도에 따라 나타나는 분포, 기온의 차이에 나타남 

 

6. 군집 내 개체군 사이의 상호작용 - 종간경쟁

생태적 지위가 유사한 두 개체군이 같은 장소에 서식하게 되면 한정된 먹이와 서식 공간 등의 자원을 차지하기 위해 종간 경쟁이 일어난다 

- 경쟁, 배타원리 : 두 개체군이 경쟁한 결과 경쟁에서 이긴 개체군은 살아남고 경쟁에서 진 개체군은 경쟁지역에서 사라지는 현상 

- 분서: 생태적 지위가 비슷한 개체군들이 서식지, 먹이, 활동시기 등을 달리하여 경쟁을 피하는 현상 

- 포식과 피식: 두 개체군 사이의 먹고 먹히는 관계 

- 공생: 두 개체군이 서로 밀접하게 관계를 맺고 함께 살아가는 것

- 기생: 한 개체군이 다른 개체군에 피해를 주면서 생활하는 것 

 

 

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17. 우리 몸의 면역 작용의 특징에 대한 설명으로 옳은 것은 ?

 

답: 4번 

풀이 

① 1차 방어작용은 선천적인 것으로 비특이적 면역이라고 한다

② B림프구를 활성화하는 T림프구는 흉선의 줄기세포로부터 생성된다 

③ 체액성 면역이 아닌 세포성면역이 세포 독성 T세포에 의해 감염된 세포를 제거하는 과정이다, 체액성면역은 보조T림프구에 의해 활성화하고 이로 인해 B림프구가 분화된다 

⑤ 면역혈청이 아니라 인공면역은 독성을 약화시킨 항원으로 체액성 면역이 일어나도록 유도한다 

 

 

< 면역 반응 >

1. 비특이적 면역 (선천성 면역)

- 병원체의 종류나 감염 경험의 유무와 관계없이 감염 발생시 신속하게 반응이 일어남 

- 모든 생물에서 감염 즉시 방어반응을 나타난다 

- 미리 존재하는 TLR 이라는 양상 인식 수용체를 토해 세균이나 바이러스 및 여러 미생물에 공통으로 존재하는 분자에 결합한다

- 선천성 면역계는 면역학적 기억이 없는 면역방어로 구성 

- 항원이 얼마나 자주 침범하는가와 상관없이 면역반응이 변하지 않음

- 선천성 면역 반응에 관여하는 세포 :  포식세포 (호중구, 단핵구, 대식세포) , 염증 매개체를 분비하는 세포(호염구, 비만세포, 호산구), 자연독성세포

- 특정한 이물질에 노출된 적이 없어도 이물질에 대해서 비특이적으로 반응

- 이전에 면역반응을 유발할 수 있는 어떤 항원과 접촉이 없었음에도 불구하고 체내에 자연적으로 형성되어 선천적으로 유전되는 면역력

 

1) 물리, 화학적 방어

- 1차 방어: 피부 , 반사반응, 분비, 배설

- 병원체의 침입을 방어한다 

- 피부와 점막 상피조직의 섬모운동으로 병원체의 침입을 차단하고 외부로 밀어ㅐㄴ다 

- 보체, 히스타민, 키닌, 인터페론

- 태어날때 부터 지니게 되는 방어기전 : 대표적으로 피부, 점막 및 분비물

   ex)  케라틴층, 피지, 단백질 분해효소 등

 

2) 세포성 방어

- 식세포(호중구, 대식세포), NK세포 

- 2차방어 : 염증, 식균작용, 항미생물성 단백질 ( 보체, 인터페론

- 백혈구의 식작용 , 자연살세포의 기능 등

- 염증반응( 염증의 5대증상 : 발열, 발적, 종창(부종), 통증, 기능장애)

 

2. 특이적 방어작용 (후천성 면역)

- 특정항원을 인식하여 제거하는 방어작용 

- T림프구와 B림프구에 의해 이루어짐 

1) 항원과 항체

- 항원: 체내에서 면역반응을 일으키는 원인 물질 

- 항체: B림프구로부터 분화된 형질세포가 생성하여 분비하는 면역 단백질로 항원과 결합하여 항원을 무력화시킴 

2) 세포성 면역 

- 활성화된 세포독성T림프구가 병원체에 감염된 세포를 제거하는 면역반응 

- 대식세포가 병원체를 삼킨 후 분해하여 항원조각을 제시 -> 보조 T림프구가 이를 인식하여 활성화한다 -> 세포독성T림프구가 활성화된다 

 

3) 채액성면역  

- 형질세포가 생산하는 항체가 항원과 결합함으로써 더 효율적으로 항원을 제거할 수 있는 면역반응

- 백혈구 일종인 B세포에 의해 만들어진 항체에 의해 이루어지는 면역반응 

- 대식세포가 병원체를 삼킨 후 분해하여 항원조각을 제시한다 -> 보조T림프구가 이를 인식하여 활성화하고 이로 인해 B림프구가 분화된다 

(1) 1차 면역반응

- 항원의 1차 침입시 활성화된 보조 T림프구의 도움을 받은 B림프구는 기억세포와 형질세포로 분화되며 형질세포는 항체를 생산한다 

 

(2) 2차 면역반응 

- 동일 항원의 재침입시 그 항원에 대한 기억세포가 빠르게 분화하여 기억세포와 형질세포를 만들며 형질세포가 항체를 생산한다 

 

3. 병후 면역, 인공 면역

- 인공면역: 인공적으로 항원을 만들어 체내에 주사함으로써 이에 대한 항체가 몸 안에 생겨 병을 예방하거나 치료하는 방법, 인공 면역에는 백신과 면역 혈청이 있는데 백신은 독성을 약화시켰거나 죽인 병원체를 주사해서 항체를 만들게 하는 방법이며, 예방주사가 여기에 속한다.

-면역 혈청: 다른 동물에 병원균을 주사해서 항체를 생성시킨 뒤, 이 혈청을 병에 걸린 사람에게 주사해서 치료하는 방법이다.

출처 : 투데이경제(http://www.tookyung.com)

 

출처: 위키피디아, 2022수능특강  

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답: ㄴ,ㄷ  

풀이 

같은 주기에서는 원자번호가 커질수록 원자반지름은 작아진다

같은 족에서는 원자번호가 커질수록 원자반지름은 커진다

A: Cl , B: S , C: Ca, D: K

 

ㄱ. Ca2+ + O2- -> CaO 

ㄴ.  K+ + Cl- -> KCl 

ㄷ. S + O2 -> SO2 

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답: 4번 

 

풀이 

생태계파괴를 일으키는 외래종이 도입되면 생물 다양성이 감소한다 

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답: 1번 

 

풀이 

② 리게이스는 DNA 연결효소이다. DNA 특정 위치를 자르는 것은 제한효소이다. 

③ 제한효소는 외부에서 유입된 DNA의 특정한 염기서열을 인식하여 잘라내는 효소이다. 이들이 인식하는 DNA상의 염기서열은 4～6개의 뉴클레오티드 로 형성된 것이 일반적이며 이 배열은 두겹 회전대칭(twofold rotational symmetry)이라 는 대칭적 구조를 가지고 있다. 대표적인 제한 효소에는 EcoRI, HaeIII, PstI 등이 있다. 인식부 위(recognition site)의 한쪽 끝과 다른 쪽 끝이 서로 상보적(complementary)이다.

④ 숙주세포는 재조합체 선별에 이용되는 항생제에 대한 내성을 가지고 있지 않다 

⑤ 림프구와 암세포를 이용한 단일클론항체 생산은 유전자재조합이 아닌 세포융합 기술을 적용한 것이다. 

< 유전자 재조합 >

- DNA 특정 염기 서열을 인식하여 자르는 제한효소와 잘린 DNA의 말단끼리 이어주는 DNA연결효소를 이용하여 재조합 DNA를 만든다

- 재조합된 DNA를 세포에 넣어 유용한 유전자를 증식하거나 유전자의 산물을 얻는 기술