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4 20 科学 420 words Chapter 1 The recipe for making any creature is written in its DNA. So last year, when 1-1 geneticists* published the near-complete DNA sequence of the long-extinct woolly mammoth, there was much speculation about whether we could bring this giant creature back to life. 5 東京理科大学 Creating a living, breathing creature from a genome* sequence that exists only in a computer's memory is not possible right now. But someone someday is sure to try it, predicts Stephan Schuster, a molecular biologist at Pennsylvania State University and a driving force behind the mammoth genome project. So besides the mammoth, what other extinct beasts might we bring back to life? Well, 12 10 it is only going to be possible with creatures for which we can recover a complete genome Without one, there is no chance. And usually when a creature dies, the (1) - DNA in any flesh left untouched is soon destroyed as it is attacked by sunshine and bacteria. sequence. There are, however, some circumstances in which DNA can be preserved. If your 15 specimen froze to death in an icy wasteland such as Siberia, or died in a dark cave or a really dry region, for instance, then the probability of finding some intact stretches of DNA is much higher. Even in ideal conditions, though, no genetic information is likely to survive more than a million years. - so dinosaurs are out and only much younger remains are likely to yield good-quality DNA. "It's really only worth studying specimens that are less than 100,000 years old," says Schuster. The genomes of several extinct species besides the mammoth are already being sequenced, but turning these into living creatures will not be easy. "It's hard to say that something will never ever be possible," says Svante Pääbo of the Max Planck Institute 25 for Evolutionary Anthropology in Germany, "but it would require technologies so far removed from what we currently have that I cannot imagine how it would be done." But then (3) 50 years ago, who would have believed we would now be able to read the instructions for making humans, fix inherited diseases, clone mammals and be close to creating artificial life? Assuming that we will develop the necessary technology, we have 30 selected ten extinct creatures that might one day be resurrected. Our choice is based not just on practicality, but also on each animal's "charisma" - just how exciting the prospect of resurrecting these animals is. 1-3

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生物 高校生

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〈光合成のしくみ> 個 光合成の際、光エネルギーはクロロフィルなどの光合成色素群によって捕集され、吸収 された光エネルギーは最終的に光化学系の反応中心にある特殊なクロロフィルに伝達さ れて光化学反応が駆動される。 この光化学反応は葉緑体のチラコイド膜にある光化学反応 系によって行われるが, 光化学反応系には光化学系Ⅰ (PSI) と光化学系ⅡI (PSⅡI)の2種 類が存在する (図1)。 それぞれの光化学反応中心に存在する特殊なクロロフィルは、光合 成色素群によって捕集された光のエネルギーを利用して活性化され、電子受容体へ電子e を供与することによって、吸収した光エネルギーを化学エネルギーに変換する。 光化学 反応中心に存在する特殊なクロロフィルは電子を供与すると酸化された状態になるが、そ れが再び還元される際, PSIではプラストシアニンというタンパク質が、PSⅡIでは水が 電子を供与する。 ストロマ チラコイド膜 光 COLOPAPSI 100000 チラコイド内腔 2H2O -H+ PQ 光 シトクロム 複合体 2+2H+ 2+4H+) ATP 合成酵素 ADP+PI ATP BOX PSIAMOY ZLOKOMS CAMILO MOTOR COGITals Ooooo (PC) +4H+ H+ プラストシアニン ブラストキノン 図1 チラコイド膜で起こる反応 電子e~は破線で示すように、光化学系から放出され, プラストキノン, シトクロム 複合体,プラストシアニンの順に伝達され、光化学系Iに渡される。 PSIは光化学系Iを, PSⅡIは光化学系ⅡIを, Piはリン酸を示す。 問1 図1の空欄(ア)~ (ウ)に入る物質名を答えよ。 問2 光化学反応と電子伝達系により チラコイド内腔側とストロマ側では、どちらのH+ 濃度が相対的に高くなっているか答えよ。 問3 ある緑色植物を用いて以下の【実験】 【実験2】 を行った。 【実験1】 植物に 640nmから700nm までの波長の光をそれぞれ照射して、吸収された 光当たりの光合成活性を波長ごとに測定した。 その結果, 680nmから700nm までの 長波長側の光では, 640nmから680nm までの短波長側の光に比べ,光合成活性が低 下することが示された。 【実験2】 長波長側である 690nmの光は 葉緑体のシトクロム複合体を酸化する のに非常に効果的であった。 この 690nmの光と同時に短波長側の 650nmの光も照射すると、図2のよう に シトクロム複合体の一部が還元さ れることが示された。 これらの実験結果および図1を参考に して, 以下の(1), (2)に答えよ。 (1) 2つの光化学系である PSI と PSⅡIに関する記述として正しいものを以下の(a)~(c) の中から1つ選び, 記号で答えよ。 また, その理由も説明せよ。 (a) PSIはおもに690nmの長波長側の光で駆動され, PSⅡIは主に 650nmの短波長 側の光で駆動される。 (b) PSIはおもに650nmの短波長側の光で駆動され, PSⅡIは主に 690nmの長波長 側の光で駆動される。 (c) PSI PS ⅡIともに短波長側および長波長側の両方の光で駆動され、 波長に対する 応答性は両化学系に差はない。 (2) 【実験1】 において, 680nm から 700nm までの長波長側の光だけを照射したときに [20 東京都立大改〕 光合成効率が低下するのはなぜか。 その理由を説明せよ。 酸高い 合化 体さ ム 低い 690mm 照射 650nm 照射 時間 図2 光照射条件を変えたときのシトクロム複合体の 酸化還元状態の変化 48

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