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2020 6월 모의평가 국어 「개체성과 공생발생설」 쉽게 읽기: 미토콘드리아는 나일까

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개체성과 공생발생설 카드뉴스 · 2020 6월 모의평가 국어 37~42번 1장: 표지
개체성과 공생발생설 카드뉴스 · 2020 6월 모의평가 국어 37~42번 2장: 1단계 몸에서 세포로
개체성과 공생발생설 카드뉴스 · 2020 6월 모의평가 국어 37~42번 3장: 1단계 세포 속으로
개체성과 공생발생설 카드뉴스 · 2020 6월 모의평가 국어 37~42번 4장: 1단계 미토콘드리아 수
개체성과 공생발생설 카드뉴스 · 2020 6월 모의평가 국어 37~42번 5장: 1단계 생물 하나
개체성과 공생발생설 카드뉴스 · 2020 6월 모의평가 국어 37~42번 6장: 1단계 핵으로 가르기
개체성과 공생발생설 카드뉴스 · 2020 6월 모의평가 국어 37~42번 7장: 1단계 그런데
개체성과 공생발생설 카드뉴스 · 2020 6월 모의평가 국어 37~42번 8장: 1단계 정리
개체성과 공생발생설 카드뉴스 · 2020 6월 모의평가 국어 37~42번 9장: 2단계 하나란
개체성과 공생발생설 카드뉴스 · 2020 6월 모의평가 국어 37~42번 10장: 2단계 닮음
개체성과 공생발생설 카드뉴스 · 2020 6월 모의평가 국어 37~42번 11장: 2단계 주고받음
개체성과 공생발생설 카드뉴스 · 2020 6월 모의평가 국어 37~42번 12장: 2단계 이어짐
개체성과 공생발생설 카드뉴스 · 2020 6월 모의평가 국어 37~42번 13장: 2단계 공생발생설
개체성과 공생발생설 카드뉴스 · 2020 6월 모의평가 국어 37~42번 14장: 2단계 안 믿음
개체성과 공생발생설 카드뉴스 · 2020 6월 모의평가 국어 37~42번 15장: 2단계 흔적
개체성과 공생발생설 카드뉴스 · 2020 6월 모의평가 국어 37~42번 16장: 2단계 정리
개체성과 공생발생설 카드뉴스 · 2020 6월 모의평가 국어 37~42번 17장: 3단계 공생
개체성과 공생발생설 카드뉴스 · 2020 6월 모의평가 국어 37~42번 18장: 3단계 지문의 답
개체성과 공생발생설 카드뉴스 · 2020 6월 모의평가 국어 37~42번 19장: 3단계 증식
개체성과 공생발생설 카드뉴스 · 2020 6월 모의평가 국어 37~42번 20장: 3단계 유전자
개체성과 공생발생설 카드뉴스 · 2020 6월 모의평가 국어 37~42번 21장: 3단계 아메바
개체성과 공생발생설 카드뉴스 · 2020 6월 모의평가 국어 37~42번 22장: 3단계 판정
개체성과 공생발생설 카드뉴스 · 2020 6월 모의평가 국어 37~42번 23장: 마무리
개체성과 공생발생설 카드뉴스 · 2020 6월 모의평가 국어 37~42번 24장: SNarGPT
개체성과 공생발생설 카드뉴스 · 2020 6월 모의평가 국어 37~42번 25장: 끝
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표지

SN독학기숙학원 · 수능 국어 독서 기출 읽을거리 ·

내 몸속에 사는 박테리아, 그것도 나일까. 2020학년도 6월 모의평가 독서 「개체성과 공생발생설」을 미토콘드리아의 이야기로 다시 읽는다.

2020학년도 6월 모의평가 국어 독서 37~42번은 ‘무엇을 하나의 개체로 볼 것인가’라는 철학적 질문과, 미토콘드리아가 원래 박테리아였다는 생물학의 공생발생설을 한 지문에 엮은 융합 지문이다. 앞 두 문단의 개체성 기준을 뒤 네 문단의 미토콘드리아에 그대로 적용해야 해서, 개념을 놓치면 41번 <보기>의 복어와 아메바에서 무너진다.

이 글은 내 몸을 확대하는 데서 출발한다. 세포와 미토콘드리아의 지도를 먼저 그리고, 무엇이 ‘하나’인지 지문의 잣대를 손에 쥔 다음, 그 잣대로 미토콘드리아가 남에서 나가 된 과정을 따라간다. 마지막에 37~42번을 원문으로 푼다.

핵심 정리

개체
개체를 이루는 조건은 부분 사이의 유사성이 아니라 강한 유기적 상호작용이다(1문단). 다른 시기의 두 대상이 같은 개체인지는 강한 인과성으로 판단한다(2문단).
공생발생설
원핵생물인 원생미토콘드리아가 고세균의 세포 안에서 내부 공생을 하다가 진핵생물이 탄생했다는 이론(4 · 5문단).
박테리아의 흔적
미토콘드리아는 이분 분열로만 생기고, 막에 포린과 카디오리핀이 있으며, 리보솜이 박테리아의 것과 더 닮았다(5문단).
공생이 아닌 이유
미토콘드리아와 진핵세포의 상호작용은 둘을 다른 개체로 볼 수 없을 만큼 강하다. 세포가 미토콘드리아의 증식을 조절하고, 미토콘드리아 유전자의 많은 부분이 세포핵으로 옮겨 갔다(6문단).
지문2020학년도 6월 대학수학능력시험 모의평가 국어 독서 37~42번 「개체성과 공생발생설」
분야과학 · 인문 융합 (생명과학, 철학)
핵심 개념개체성, 유기적 상호작용, 인과성, 공생, 내부 공생, 공생발생설, 세포 소기관
다루는 문항37번 ③, 38번 ④, 39번 ⑤, 40번 ②, 41번 ①, 42번 ④
원문지문과 37~42번 전문, 원본 시험지 이미지 수록
  1. 1내 몸속 지도
  2. 2무엇이 ‘하나’인가
  3. 3남이 나가 되기까지
  4. 4원문으로 직접 풀어 보기
  5. Q자주 묻는 질문

1

내 몸속 지도

지문 3문단은 세포 이야기를 빠르게 지나간다. 학교에서 배운 내용을 한 장의 지도로 먼저 깔아 두면 뒤가 훨씬 쉽다.

이 글의 시험지 문장은 모두 2020학년도 6월 모의평가 국어 독서 37~42번에서 가져왔다. 지문 밖 정보는 따로 표시했다.

몸에서 세포로내 몸을 확대하면

사람 몸의 세포는 약 37조 개로 추산된다. 살갗도 근육도 뼈도 세포가 모여 만든다.

지문 3문단생명체를 구성하는 단위는 세포이다. 세포는 생명체의 고유한 유전 정보가 담긴 DNA를 가지며 이를 복제하여 증식하고 번식하는 과정을 통해 자신의 DNA를 후세에 전달한다.

세포 수는 지문 밖 정보다(Bianconi 외 2013, Annals of Human Biology).

세포 속으로세포 하나를 열어 보면

사람은 진핵생물이다. 진핵세포는 막으로 싸인 핵 안에 몸의 설계도인 DNA가 있고, 세포질에는 막으로 싸인 여러 세포 소기관이 있다. 그중 미토콘드리아는 세포가 쓸 에너지를 만든다. 학교에서 ‘세포의 발전소’라고 외운 바로 그것이다.

지문 3문단그중 미토콘드리아는 세포 활동에 필요한 생체 에너지를 생산하는 기관이다. 대부분의 진핵세포는 미토콘드리아를 필수적으로 가지고 있다.

‘대부분’이라는 말에 주의하자. 간이나 근육처럼 에너지를 많이 쓰는 세포에는 미토콘드리아가 수백에서 수천 개 들어 있지만, 다 자란 적혈구에는 하나도 없다(지문 밖 정보).

핵으로 가르기세포 하나로 사는 생물도 있다

내 세포는 하나하나 살아 있지만, ‘나’라는 한 사람의 일부다. 나뉘어 늘어나도 새 사람이 아니라 내 몸의 세포가 늘 뿐이다. 반면 아메바와 박테리아는 세포 하나하나가 독립된 생명체다.

그리고 핵으로 가르면 줄이 또 달라진다. 아메바의 세포는 내 세포처럼 핵이 있는 진핵세포이고, 박테리아의 세포에는 핵이 없다.

지문 3문단세포는 사람과 같은 진핵생물의 진핵세포와, 박테리아나 고세균과 같은 원핵생물의 원핵세포로 구분된다. 진핵세포는 세포질에 막으로 둘러싸인 핵이 있고 그 안에 DNA가 있지만, 원핵세포는 핵이 없다.
내 세포
핵 있음(진핵) · ‘나’의 일부
아메바
핵 있음(진핵) · 혼자서 생물 하나
박테리아
핵 없음(원핵) · 혼자서 생물 하나

참고로 바이러스는 세포가 아니다. 혼자서는 증식하지 못하고 다른 생물의 세포에 들어가야만 증식한다.

그런데미토콘드리아가 원래 박테리아였다면?

20세기 초, 내 세포 속 미토콘드리아가 원래는 독립된 생명체인 박테리아였다는 이론이 나왔다. 그럼 내 세포 속 이 미토콘드리아는 나일까, 남일까?

지문 4문단이러한 미토콘드리아가 원래 박테리아의 한 종류인 원생미토콘드리아였다는 이론이 20세기 초에 제기되었다.

이 물음에 답하려면 먼저 ‘나’, 곧 하나의 개체가 무엇인지 정해야 한다. 지문이 1 · 2문단을 거기에 쓴 이유다.

2

무엇이 ‘하나’인가

지문은 개체를 가르는 잣대 두 개를 먼저 준다. 같은 때의 ‘하나’는 상호작용으로, 다른 때의 ‘같은 하나’는 인과성으로 잰다.

하나란무엇을 ‘하나’라고 할까?

자동차도 바닷물도 여러 부분이 모였지만, 자동차만 ‘한 대’로 센다. 지문은 이렇게 하나로 세는 것을 개체라 부른다.

지문 1문단우리는 한 대의 자동차는 개체라고 하지만 바닷물을 개체라고 하지는 않는다.

닮음똑 닮아도 둘이다

일란성 쌍둥이는 DNA 염기 서열도 외모도 같다. 그래도 두 사람, 두 개체다. 닮았다고 하나가 되지는 않는다.

지문 1문단일단 부분들 사이의 유사성은 개체성의 조건이 될 수 없다.

주고받음서로 강하게 주고받으면 하나

지문이 드는 잣대는 강한 유기적 상호작용이다. 내 몸의 세포들은 서로 신호를 주고받고 기대어 산다. 바닷물은 한 바가지 퍼내도 나머지는 그대로다.

지문 1문단하나의 개체를 구성하는 부분들은 외부 존재가 개체에 영향을 주는 것과는 비교할 수 없이 강한 방식으로 서로 영향을 주고받는다.

수능엔 이렇게 나왔다 · 38번

윗글에 대한 이해로 적절하지 않은 것은?

○① “유사성은 아무리 강하더라도 개체성의 조건이 될 수 없다.”쌍둥이처럼 DNA까지 같아도 두 개체다.

○② “바닷물을 개체라고 말하기 어려운 이유는 유기적 상호작용이 약하기 때문이다.”부분끼리 강하게 주고받지 않으니 하나로 세지 않는다.

이어짐세포가 바뀌어도 같은 나

어릴 적 나와 지금의 나는 세포가 나뉘고 바뀌며 이어져 왔다. 지문은 이 강한 이어짐, 곧 인과성 때문에 같은 나라고 본다. 자손은 남보다 나와 더 강하게 이어져 있을 뿐, 같은 개체는 아니다.

지문 2문단과거의 ‘나’와 현재의 ‘나’를 동일하다고 볼 수 있는 것은 강한 인과성이 존재하기 때문이다.

수능엔 이렇게 나왔다 · 38번

○⑤ “진핵세포가 되기 전의 고세균이 원생미토콘드리아보다 진핵세포와 더 강한 인과성으로 연결되어 있다.”고세균은 세포질에 핵이 생겨 그대로 진핵세포가 되었다(5문단). 과거의 나와 현재의 나처럼 이어져 있다.

공생발생설함께 살다 하나가 됐다?

공생발생설은 고세균의 세포 안에서 원생미토콘드리아(박테리아의 한 종류)가 함께 살다가, 핵이 있는 진핵세포를 가진 생물이 생겨났다고 본다. 고세균은 박테리아처럼 핵이 없는 단세포 생물이지만 유전자가 달라 따로 묶는 무리다.

지문 5문단공생발생설에 따르면 진핵생물은 원생미토콘드리아가 고세균의 세포 안에서 내부 공생을 하다가 탄생했다고 본다. … 고세균은 세포질에 핵이 생겨 진핵세포가 되고 원생미토콘드리아는 세포 소기관인 미토콘드리아가 되어 진핵생물이 탄생했다는 것이다.

안 믿음처음엔 믿지 않았다

생물은 대를 이으며 바뀌고 갈라진다고만 보던 때라, 두 생물이 합쳐진다는 생각은 주목받지 못했다. 1967년 이 이론을 다시 꺼낸 생물학자 린 마굴리스는 논문을 열다섯 곳쯤에서 거절당했다고 회고했다(지문 밖 정보).

지문 4문단㉠공생발생설은 한동안 생물학계로부터 인정받지 못했다. 미토콘드리아의 기능과 대략적인 구조, 그리고 생명체 간 내부 공생의 사례는 이미 알려졌지만 미토콘드리아가 과거에 독립된 생명체였다는 것을 쉽게 믿을 수 없었기 때문이었다.

판이 바뀐 건 전자 현미경 덕분이다. 미토콘드리아 안에 세포핵과 다른 자신만의 DNA와 리보솜이 있다는 게 밝혀지면서 공생발생설이 새롭게 부각되었다.

수능엔 이렇게 나왔다 · 39번

윗글을 참고할 때, ㉠의 이유로 가장 적절한 것은?

○⑤ “미토콘드리아가 자신의 고유한 유전 정보를 전달할 수 있다는 것을 알지 못했기 때문이다.”자신만의 DNA가 확인되자 이론이 부각되었다. 거꾸로, 그걸 몰랐을 때는 믿기 어려웠다. 39번의 정답이다.

✕① · ④ 세포 소기관이 있다는 사실, 미토콘드리아의 중요한 기능을 알지 못했다기능과 대략적인 구조는 이미 알려져 있었다.

✕③ “한 생명체가 다른 생명체의 세포 속에서 살 수 있다는 근거가 부족했기 때문이다.”내부 공생의 사례도 이미 알려져 있었다.

흔적남아 있는 박테리아의 흔적

지문 5문단은 미토콘드리아가 원래 박테리아였다는 근거를 셋 든다. 40번은 이 근거를 정확히 기억하는지 묻는다.

  • 1이분 분열: 새 미토콘드리아는 박테리아처럼 이미 있는 미토콘드리아가 둘로 나뉘어서만 생긴다.
  • 2막: 진핵세포막과 다른 수송 단백질인 포린, 박테리아 세포막에 있는 카디오리핀이 있다.
  • 3리보솜: 진핵세포의 리보솜보다 박테리아의 리보솜과 더 닮았다.

여기에 4문단의 ‘세포핵의 DNA와는 다른 자신만의 DNA’가 더해진다.

수능엔 이렇게 나왔다 · 40번

각각의 세포 소기관이 박테리아로부터 비롯되었다고 판단할 수 있는 것만을 <보기>에서 고른 것은? (정답 ② ㄱ, ㄹ)

○ㄱ. 자신의 DNA + 이분 분열둘 다 지문이 든 근거다.

✕ㄴ. 자신의 DNA + 진핵세포의 리보솜근거는 박테리아의 리보솜과 닮았다는 것이다. 진핵세포의 리보솜이면 거꾸로다.

✕ㄷ. 막으로 둘러싸임 + 막에 수송 단백질막과 수송 단백질은 진핵세포에도 있다. 근거는 ‘다른 종류의’ 수송 단백질인 포린이다.

○ㄹ. 막으로 둘러싸임 + 막에 다량의 카디오리핀카디오리핀은 박테리아 세포막의 성분이다.

수능엔 이렇게 나왔다 · 38번

○③ “새로운 미토콘드리아를 복제하기 위해서는 세포 안에 미토콘드리아가 반드시 있어야 한다.”새 미토콘드리아는 이미 존재하는 미토콘드리아의 이분 분열을 통해서만 만들어진다.

3

남이 나가 되기까지

미토콘드리아는 지금도 자신만의 DNA를 가진 채 복제되어 늘어난다. 그럼 내 세포 안에 사는 남일까?

공생함께 살아도 둘은 둘

공생은 서로 다른 생명체가 함께 사는 것이다. 곁에 살든 세포 안에 들어가 살든, 공생이라는 말에는 이미 ‘둘’이 깔려 있다.

지문 4문단공생은 서로 다른 생명체가 함께 살아가는 것을 말하며, 서로 다른 생명체를 가정하는 것은 어느 생명체의 세포 안에서 다른 생명체가 공생하는 ‘내부 공생’에서도 마찬가지이다.

지문의 답남이 아니다, 둘로 볼 수 없으니까

1문단의 잣대가 여기서 돌아온다. 미토콘드리아와 내 세포는 둘을 따로 볼 수 없을 만큼 강하게 주고받는다. 그래서 미토콘드리아는 개체성을 잃고 세포 소기관이 된 것으로 본다.

지문 6문단두 생명체가 서로 떨어져서 살 수 없더라도 각자의 개체성을 잃을 정도로 유기적 상호작용이 강하지 않다면 그 둘은 공생 관계에 있다고 보는데, 미토콘드리아와 진핵세포 간의 유기적 상호작용은 둘을 다른 개체로 볼 수 없을 만큼 매우 강하기 때문이다.

지문이 드는 근거는 둘이다.

증식
진핵세포가 미토콘드리아의 증식을 조절하고, 자신이 둘로 나뉠 때 미토콘드리아도 함께 복제해 늘린다.
유전자
미토콘드리아 유전자의 많은 부분이 세포핵의 DNA로 옮겨 가, 미토콘드리아의 DNA가 현저히 짧아졌다.
지문 6문단미토콘드리아에서 일어나는 대사 과정에 필요한 단백질은 세포핵의 DNA로부터 합성되고, 미토콘드리아의 DNA에 남은 유전자 대부분은 생체 에너지를 생산하는 역할을 한다. 예컨대 사람의 미토콘드리아는 37개의 유전자만 있을 정도로 DNA 길이가 짧다.

수능엔 이렇게 나왔다 · 38번

✕④ “미토콘드리아의 대사 과정에 필요한 단백질은 미토콘드리아의 막을 통과하여 세포질로 이동해야 한다.”그 단백질은 세포핵의 DNA로부터 만들어진다. 미토콘드리아 바깥에서 만들어져 안으로 들어가야 하니 방향이 거꾸로다. 38번의 정답이다.

아메바 · 41번떨어져 못 살아도 둘일 수 있다

1966년 한 실험실의 아메바가 박테리아에 감염됐다. 처음엔 해로웠지만, 몇 년 뒤엔 아메바가 이 박테리아 없이 살 수 없게 됐다(Kwang W. Jeon 연구팀, 지문 밖 정보). 41번 <보기>는 이 실험과 복어 속 미생물을 나란히 놓는다.

41번 <보기> 중생존한 아메바의 세포질에서 서식하는 박테리아는 스스로 복제하여 증식할 수 있었고 더 이상 병원성을 지니지는 않았다. 아메바에게는 무해하지만 박테리아에게는 치명적인 항생제를 아메바에게 투여하면 박테리아와 함께 아메바도 죽었다.

그럼 이제 둘은 한 개체인가? 6문단의 기준으로 재면 아니다. 떨어져 못 산다고 하나가 되는 것은 아니다. 증식을 누가 쥐고 있는지가 갈림길이다.

떨어지면증식판정
복어 속 미생물복어는 산다각자 스스로둘(공생)
아메바 속 박테리아아메바가 죽는다각자 스스로둘(공생)
미토콘드리아서로 못 산다세포가 조절하나(세포 소기관)

수능엔 이렇게 나왔다 · 41번

윗글을 바탕으로 <보기>를 이해한 내용으로 적절하지 않은 것은? [3점]

✕① “병원성을 잃은 ‘아메바의 세포질에서 서식하는 박테리아’는 세포 소기관으로 변한 것이겠군.”박테리아는 스스로 복제해 증식한다. 아메바가 증식을 조절하지 않으니 아직 개체성을 잃지 않았다. 41번의 정답이다.

○④ “… 개체성을 잃었다면 … 박테리아의 DNA 길이는 짧아졌겠군.”미토콘드리아처럼 유전자가 숙주의 핵으로 옮겨 갔을 것이다.

○⑤ “… ‘아메바’ 사이의 관계와 ‘복어’와 ‘독소를 생산하는 미생물’ 사이의 관계는 모두 공생 관계이겠군.”표의 위 두 줄이다.

37번 · 42번지문 전체를 한 줄로

여기까지 오면 지문의 뼈대가 보인다. 개체성의 조건(1 · 2문단)을 세우고, 세포와 미토콘드리아(3문단)를 소개한 뒤, 공생발생설(4 · 5문단)을 거쳐 미토콘드리아가 개체성을 잃은 이유(6문단)로 닫는다.

수능엔 이렇게 나왔다 · 37번 · 42번

37번: 윗글의 내용 전개 방식으로 가장 적절한 것은?

○③ “개체성의 조건을 제시한 후 세포 소기관의 개체성에 대해 공생발생설을 중심으로 설명하고 있다.”위 뼈대 그대로다. 37번의 정답이다.

✕① “… 공생발생설에 대한 다양한 견해를 비교하고 있다.”지문은 공생발생설 하나를 설명할 뿐, 여러 견해를 견주지 않는다.

42번: 문맥상 ⓐ~ⓔ와 바꿔 쓰기에 적절하지 않은 것은?

✕④ ⓓ ‘밝혀지면서’ → ‘조명(照明)되면서’조명은 어떤 대상을 일정한 관점으로 비추어 보는 것이다. 사실이 드러났다는 뜻이라면 ‘규명되면서’가 맞다. 42번의 정답이다.

남이었지만, 이제는 나

학교에서 ‘세포의 발전소’라고 외운 미토콘드리아는 원래 박테리아, 남이었다. 지금은 늘어나는 것을 세포가 조절하고, 유전자도 많은 부분이 세포핵으로 옮겨 갔다. 그래서 이제는 미토콘드리아를 ‘나’의 일부로 본다.

참고로 장 속에 사는 박테리아는 지금도 남이다. 스스로 늘어나며 나와 함께 사는 생명체, 곧 공생이다.

4

원문으로 직접 풀어 보기

2020학년도 6월 모의평가 국어 37~42번을 시험지 그대로 옮겼다. 정답은 아래에 접어 두었다.

[37~42] 다음 글을 읽고 물음에 답하시오.

우리는 한 대의 자동차는 개체라고 하지만 바닷물을 개체라고 하지는 않는다. 어떤 부분들이 모여 하나의 개체를 ⓐ이룬다고 할 때 이를 개체라고 부를 수 있는 조건은 무엇일까? 일단 부분들 사이의 유사성은 개체성의 조건이 될 수 없다. 가령 일란성 쌍둥이인 두 사람은 DNA 염기 서열과 외모도 같지만 동일한 개체는 아니다. 그래서 부분들의 강한 유기적 상호작용이 그 조건으로 흔히 제시된다. 하나의 개체를 구성하는 부분들은 외부 존재가 개체에 영향을 주는 것과는 비교할 수 없이 강한 방식으로 서로 영향을 주고받는다.

상이한 시기에 존재하는 두 대상을 동일한 개체로 판단하는 조건도 물을 수 있다. 그것은 두 대상 사이의 인과성이다. 과거의 ‘나’와 현재의 ‘나’를 동일하다고 볼 수 있는 것은 강한 인과성이 존재하기 때문이다. 과거의 ‘나’와 현재의 ‘나’는 세포 분열로 세포가 교체되는 과정을 통해 인과적으로 연결되어 있다. 또 ‘나’가 세포 분열을 통해 새로운 개체를 생성할 때도 ‘나’와 ‘나의 후손’은 인과적으로 연결되어 있다. 비록 ‘나’와 ‘나의 후손’은 동일한 개체는 아니지만 ‘나’와 다른 개체들 사이에 비해 더 강한 인과성으로 연결되어 있다.

개체성에 대한 이러한 철학적 질문은 생물학에서도 중요한 연구 주제가 된다. 생명체를 구성하는 단위는 세포이다. 세포는 생명체의 고유한 유전 정보가 담긴 DNA를 가지며 이를 복제하여 증식하고 번식하는 과정을 통해 자신의 DNA를 후세에 전달한다. 세포는 사람과 같은 진핵생물의 진핵세포와, 박테리아나 고세균과 같은 원핵생물의 원핵세포로 구분된다. 진핵세포는 세포질에 막으로 둘러싸인 핵이 ⓑ있고 그 안에 DNA가 있지만, 원핵세포는 핵이 없다. 또한 진핵세포의 세포질에는 막으로 둘러싸인 여러 종류의 세포 소기관이 있으며, 그중 미토콘드리아는 세포 활동에 필요한 생체 에너지를 생산하는 기관이다. 대부분의 진핵세포는 미토콘드리아를 필수적으로 ⓒ가지고 있다.

이러한 미토콘드리아가 원래 박테리아의 한 종류인 원생미토콘드리아였다는 이론이 20세기 초에 제기되었다. 공생발생설 또는 세포 내 공생설이라고 불리는 이 이론에서는 두 원핵생물 간의 공생 관계가 지속되면서 진핵세포를 가진 진핵생물이 탄생했다고 설명한다. 공생은 서로 다른 생명체가 함께 살아가는 것을 말하며, 서로 다른 생명체를 가정하는 것은 어느 생명체의 세포 안에서 다른 생명체가 공생하는 ‘내부 공생’에서도 마찬가지이다. ㉠공생발생설은 한동안 생물학계로부터 인정받지 못했다. 미토콘드리아의 기능과 대략적인 구조, 그리고 생명체 간 내부 공생의 사례는 이미 알려졌지만 미토콘드리아가 과거에 독립된 생명체였다는 것을 쉽게 믿을 수 없었기 때문이었다. 그리고 한 생명체가 세대를 이어 가는 과정 중에 돌연변이와 자연선택이 일어나고, 이로 인해 종이 진화하고 분화한다고 보는 전통적인 유전학에서 두 원핵생물의 결합은 주목받지 못했다. 그러다가 전자 현미경의 등장으로 미토콘드리아의 내부까지 세밀히 관찰하게 되고, 미토콘드리아 안에는 세포핵의 DNA와는 다른 DNA가 있으며 단백질을 합성하는 자신만의 리보솜을 가지고 있다는 사실이 ⓓ밝혀지면서 공생발생설이 새롭게 부각되었다.

공생발생설에 따르면 진핵생물은 원생미토콘드리아가 고세균의 세포 안에서 내부 공생을 하다가 탄생했다고 본다. 고세균의 핵의 형성과 내부 공생의 시작 중 어느 것이 먼저인지에 대해서는 논란이 있지만, 고세균은 세포질에 핵이 생겨 진핵세포가 되고 원생미토콘드리아는 세포 소기관인 미토콘드리아가 되어 진핵생물이 탄생했다는 것이다. 미토콘드리아가 원래 박테리아의 한 종류였다는 근거는 여러 가지가 있다. 박테리아와 마찬가지로 새로운 미토콘드리아는 이미 존재하는 미토콘드리아의 ‘이분 분열’을 통해서만 ⓔ만들어진다. 미토콘드리아의 막에는 진핵세포막의 수송 단백질과는 다른 종류의 수송 단백질인 포린이 존재하고 박테리아의 세포막에 있는 카디오리핀이 존재한다. 또 미토콘드리아의 리보솜은 진핵세포의 리보솜보다 박테리아의 리보솜과 더 유사하다.

미토콘드리아는 여전히 고유한 DNA를 가진 채 복제와 증식이 이루어지는데도, 미토콘드리아와 진핵세포 사이의 관계를 공생 관계로 보지 않는 이유는 무엇일까? 두 생명체가 서로 떨어져서 살 수 없더라도 각자의 개체성을 잃을 정도로 유기적 상호작용이 강하지 않다면 그 둘은 공생 관계에 있다고 보는데, 미토콘드리아와 진핵세포 간의 유기적 상호작용은 둘을 다른 개체로 볼 수 없을 만큼 매우 강하기 때문이다. 미토콘드리아가 개체성을 잃고 세포 소기관이 되었다고 보는 근거는, 진핵세포가 미토콘드리아의 증식을 조절하고, 자신을 복제하여 증식할 때 미토콘드리아도 함께 복제하여 증식시킨다는 것이다. 또한 미토콘드리아의 유전자의 많은 부분이 세포핵의 DNA로 옮겨 가 미토콘드리아의 DNA 길이가 현저히 짧아졌다는 것이다. 미토콘드리아에서 일어나는 대사 과정에 필요한 단백질은 세포핵의 DNA로부터 합성되고, 미토콘드리아의 DNA에 남은 유전자 대부분은 생체 에너지를 생산하는 역할을 한다. 예컨대 사람의 미토콘드리아는 37개의 유전자만 있을 정도로 DNA 길이가 짧다.

37. 윗글의 내용 전개 방식으로 가장 적절한 것은?

  1. ①개체성과 관련된 예를 제시한 후 공생발생설에 대한 다양한 견해를 비교하고 있다.
  2. ②개체에 대한 정의를 제시한 후 세포의 생물학적 개념이 확립되는 과정을 서술하고 있다.
  3. ③개체성의 조건을 제시한 후 세포 소기관의 개체성에 대해 공생발생설을 중심으로 설명하고 있다.
  4. ④개체의 유형을 분류한 후 세포의 소기관이 분화되는 과정을 공생발생설을 중심으로 설명하고 있다.
  5. ⑤개체와 관련된 개념들을 설명한 후 세포가 하나의 개체로 변화하는 과정을 인과적으로 서술하고 있다.

38. 윗글에 대한 이해로 적절하지 않은 것은?

  1. ①유사성은 아무리 강하더라도 개체성의 조건이 될 수 없다.
  2. ②바닷물을 개체라고 말하기 어려운 이유는 유기적 상호작용이 약하기 때문이다.
  3. ③새로운 미토콘드리아를 복제하기 위해서는 세포 안에 미토콘드리아가 반드시 있어야 한다.
  4. ④미토콘드리아의 대사 과정에 필요한 단백질은 미토콘드리아의 막을 통과하여 세포질로 이동해야 한다.
  5. ⑤진핵세포가 되기 전의 고세균이 원생미토콘드리아보다 진핵세포와 더 강한 인과성으로 연결되어 있다.

39. 윗글을 참고할 때, ㉠의 이유로 가장 적절한 것은?

  1. ①진핵세포가 세포 소기관을 가지고 있다는 사실을 알지 못했기 때문이다.
  2. ②공생발생설이 당시의 유전학 이론에 어긋난다는 근거가 부족했기 때문이다.
  3. ③한 생명체가 다른 생명체의 세포 속에서 살 수 있다는 근거가 부족했기 때문이다.
  4. ④미토콘드리아가 진핵세포의 활동에 중요한 기능을 한다는 사실을 알지 못했기 때문이다.
  5. ⑤미토콘드리아가 자신의 고유한 유전 정보를 전달할 수 있다는 것을 알지 못했기 때문이다.

40. <보기>는 진핵세포의 세포 소기관을 연구한 결과들이다. 윗글을 바탕으로 할 때, 각각의 세포 소기관이 박테리아로부터 비롯되었다고 판단할 수 있는 것만을 <보기>에서 고른 것은?

<보 기>

ㄱ. 세포 소기관이 자신의 DNA를 가지고 있다는 것과 이분 분열을 한다는 것을 확인하였다.
ㄴ. 세포 소기관이 자신의 DNA를 가지고 있다는 것과 진핵세포의 리보솜을 가지고 있다는 것을 확인하였다.
ㄷ. 세포 소기관이 막으로 둘러싸여 있다는 것과 막에는 수송 단백질이 있는 것을 확인하였다.
ㄹ. 세포 소기관이 막으로 둘러싸여 있다는 것과 막에는 다량의 카디오리핀이 있는 것을 확인하였다.

  1. ①ㄱ, ㄷ
  2. ②ㄱ, ㄹ
  3. ③ㄴ, ㄷ
  4. ④ㄴ, ㄹ
  5. ⑤ㄷ, ㄹ

41. 윗글을 바탕으로 <보기>를 이해한 내용으로 적절하지 않은 것은? [3점]

<보 기>

◦ 복어는 테트로도톡신이라는 신경 독소를 가지고 있지만 테트로도톡신을 스스로 만들지 못하고 체내에서 서식하는 미생물이 이를 생산한다. 복어는 독소를 생산하는 미생물에게 서식처를 제공하는 대신 포식자로부터 자신을 방어할 수 있는 무기를 갖게 되었다. 만약 복어의 체내에 있는 미생물을 제거하면 복어는 독소를 가지지 못하나 생존에는 지장이 없었다.
◦ 실험실의 아메바가 병원성 박테리아에 감염되어 대부분의 아메바가 죽고 일부 아메바는 생존하였다. 생존한 아메바의 세포질에서 서식하는 박테리아는 스스로 복제하여 증식할 수 있었고 더 이상 병원성을 지니지는 않았다. 아메바에게는 무해하지만 박테리아에게는 치명적인 항생제를 아메바에게 투여하면 박테리아와 함께 아메바도 죽었다.

  1. ①병원성을 잃은 ‘아메바의 세포질에서 서식하는 박테리아’는 세포 소기관으로 변한 것이겠군.
  2. ②복어의 ‘체내에서 서식하는 미생물’은 ‘복어’와의 유기적 상호작용이 강해진다면 개체성을 잃을 수 있겠군.
  3. ③복어의 세포가 증식할 때 복어의 체내에서 ‘독소를 생산하는 미생물’의 DNA도 함께 증식하는 것은 아니겠군.
  4. ④‘아메바의 세포질에서 서식하는 박테리아’가 개체성을 잃었다면 ‘아메바의 세포질에서 서식하는 박테리아’의 DNA 길이는 짧아졌겠군.
  5. ⑤‘아메바의 세포질에서 서식하는 박테리아’와 ‘아메바’ 사이의 관계와 ‘복어’와 ‘독소를 생산하는 미생물’ 사이의 관계는 모두 공생 관계이겠군.

42. 문맥상 ⓐ~ⓔ와 바꿔 쓰기에 적절하지 않은 것은?

  1. ①ⓐ: 구성(構成)한다고
  2. ②ⓑ: 존재(存在)하고
  3. ③ⓒ: 보유(保有)하고
  4. ④ⓓ: 조명(照明)되면서
  5. ⑤ⓔ: 생성(生成)된다
정답 보기

37번 ③ · 38번 ④ · 39번 ⑤ · 40번 ② · 41번 ① · 42번 ④

원본시험지 원본

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2020학년도 6월 모의평가 국어 시험지 14쪽. 37~42번 개체성과 공생발생설 지문과 37번 문항
시험지 14쪽. 지문과 37번.
2020학년도 6월 모의평가 국어 시험지 15쪽. 38~42번 문항
시험지 15쪽. 38~42번.

자주 묻는 질문

개체성의 조건은 무엇인가요?
2020학년도 6월 모의평가 국어 37~42번 지문은 부분들 사이의 유사성은 개체성의 조건이 될 수 없다고 하고, 부분들의 강한 유기적 상호작용을 그 조건으로 제시합니다. 서로 다른 시기의 두 대상이 같은 개체인지는 둘 사이의 강한 인과성으로 판단합니다.
공생발생설이란 무엇인가요?
미토콘드리아가 원래 박테리아의 한 종류인 원생미토콘드리아였고, 원생미토콘드리아가 고세균의 세포 안에서 내부 공생을 하다가 진핵생물이 탄생했다는 이론입니다. 세포 내 공생설이라고도 합니다.
미토콘드리아가 원래 박테리아였다는 근거는 무엇인가요?
새로운 미토콘드리아는 박테리아처럼 이분 분열을 통해서만 만들어지고, 막에 포린과 카디오리핀이 있으며, 리보솜이 진핵세포의 것보다 박테리아의 것과 더 유사합니다. 또 세포핵과 다른 자신만의 DNA를 가지고 있습니다.
미토콘드리아와 진핵세포는 왜 공생 관계가 아닌가요?
둘 사이의 유기적 상호작용이 둘을 다른 개체로 볼 수 없을 만큼 강하기 때문입니다. 진핵세포가 미토콘드리아의 증식을 조절하고, 미토콘드리아 유전자의 많은 부분이 세포핵의 DNA로 옮겨 가 미토콘드리아의 DNA가 현저히 짧아졌습니다.
41번에서 아메바 속 박테리아는 왜 세포 소기관이 아닌가요?
아메바의 세포질에서 서식하는 박테리아는 스스로 복제하여 증식할 수 있습니다. 서로 떨어져 살 수 없더라도 개체성을 잃을 만큼 상호작용이 강하지 않으면 공생 관계로 보므로, 박테리아가 세포 소기관으로 변했다는 ①이 적절하지 않습니다.
39번의 정답은 왜 ⑤인가요?
공생발생설은 미토콘드리아가 과거에 독립된 생명체였다는 것을 쉽게 믿을 수 없어 인정받지 못하다가, 미토콘드리아 안에 세포핵과 다른 자신만의 DNA와 리보솜이 있다는 사실이 밝혀지면서 부각되었습니다. 미토콘드리아의 기능과 구조, 내부 공생 사례는 이미 알려져 있었습니다.

SNarGPT이번 편의 기출은 SNarGPT로 찾았다

SNarGPT가 2020학년도 6월 모의평가 국어 37~42번 개체성과 공생발생설 지문을 찾아 준 답 화면

형광펜 친 줄이 이번 편의 기출이다.

이렇게 물어보세요

국어 지문 중 ‘개체성과 공생발생설’에 대해 나왔던 기출 좀 찾아서 보여줄래?

※ 지문과 문항 전문, 원본 시험지 이미지는 2020학년도 6월 대학수학능력시험 모의평가 국어영역 37~42번에서 가져왔으며, 저작권은 한국교육과정평가원에 있다.

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