Question

【題目】回答下列問題。

科研人員獲得一種葉綠素b完全缺失的水稻突變體，該突變體對強光照環境的適應能力更強。請回答：

（1）該突變體和野生型水稻釋放速率與光照強度的關系如下圖所示。當光照強度為n時，與野生型相比，突變體單位面積葉片中葉綠體的氧氣產生速率_________（大于，等于，小于）野生型。當光照強度為m時，測得突變體葉片氣孔開放程度比野生型更大，據此推測，突變體固定的形成C3的速率更快，對光反應產生的______________消耗也更快，進而提高了光合放氧氣速率。

研究表明，癌細胞和正常分化細胞在有氧條件下產生的ATP總量沒有明顯差異，但癌細胞從內環境中攝取并用于細胞呼吸的葡萄糖是正常細胞的若干倍。下圖是癌細胞在有氧條件下葡萄糖的部分代謝過程，據圖分析回答問題：

（2）葡萄糖進入癌細胞后，在代謝過程中可形成非必需氨基酸，也可通過形成五碳糖進而合成_______作為DNA復制的原料。

（3）與正常的細胞相比①—④過程在癌細胞中明顯增強的有_________，所以產生ATP總量并沒有增加，同時更有利于癌細胞的增殖。

（4）細胞在致癌因子的影響下，_______基因的結構發生改變而被激活，從而導致細胞周期不正常，進而通過調控_____的合成來改變代謝途徑，若要研制藥物來抑制癌癥患者細胞中的異常代謝途徑，圖中的過程_______________（填編號）不宜選為作用位點。

Answer 1

【答案】 大于 [H]、ATP 脫氧核苷酸 ①②③ 原癌 酶 ①④

【解析】試題分析：當光照強度等于零時的曲線縱坐標對應的數值（O2釋放速率）表示呼吸速率，當光照強度大于零時的曲線縱坐標對應的數值反映的是光合作用產生的O2量與呼吸作用釋放的O2量的差值，即表示的是凈光合速率，而凈光合速率＝實際光合速率－呼吸速率。在此基礎上結合題意，圍繞“光合作用的過程及其影響的環境因素” 等相關知識，分析曲線的起點、拐點、交點、落點這“四點”以及把握曲線走勢，進而對(1)題進行分析解答。解答(2)、(3)、(4)題，需熟記并理解細胞癌變的根本原因和細胞呼吸過程等相關知識，據此圍繞圖示信息，準確定位圖中數字所示的生理過程，并以題意“癌細胞和正常分化細胞在有氧條件下產生的ATP總量沒有明顯差異，但癌細胞從內環境中攝取并用于細胞呼吸的葡萄糖是正常細胞的若干倍”為解題的切入點，對各問題進行分析。

(1)植物在有光照的情況下，既進行光合作用，也進行細胞呼吸，因此曲線縱坐標O2釋放速率表示凈光合速率，而凈光合速率＝實際光合速率（O2產生速率）－呼吸速率。分析圖中曲線可知，當光照強度為0時，光合作用不能進行，突變體吸收O2量大于野生型，說明突變體的呼吸速率大于野生型；當光照強度為n時，野生型和突變體的凈光合速率相等，則突變體單位面積葉片中葉綠體的氧氣產生速率大于野生型；突變體葉片氣孔開放程度比野生型更大，而氣孔開放程度越大，越有利于CO2的吸收，從而使固定CO2形成C3的速率加快，對光反應產生的［H］（或NADPH）和ATP的消耗也就會增加。

(2) 葡萄糖被分解成中間代謝產物后，可以通過氨基轉換作用形成非必需氨基酸，脫氧核苷酸是DNA的基本單位，由此可知葡萄糖還可以通過形成五碳糖進而合成脫氧核苷酸，成為DNA復制的原料。

(3) ④過程表示有氧呼吸的第二、第三階段，產生的ATP最多，已知“癌細胞和正常分化細胞在有氧條件下產生的ATP總量沒有明顯差異”，說明癌細胞與正常分化細胞的④過程相差不大；但“癌細胞從內環境攝取并用于細胞呼吸的葡萄糖是正常細胞的若干倍”，據此并結合圖示信息可知，在有氧條件下，癌細胞吸收葡萄糖的①途徑增強，且葡萄糖代謝的中間產物轉化五碳糖的②途徑和丙酮酸轉化為乳酸的③途經也在增強，以便為合成DNA和蛋白質等重要物質提供原料，從而有利于癌細胞的增殖。綜上分析：癌細胞內①②③過程明顯增強。

(4) 原癌基因主要負責調節細胞周期，控制細胞生長和分裂的進程。 細胞在致癌因子的影響下，原癌基因被激活，進而可以通過調控酶的合成來改變代謝途徑；與正常細胞相比，癌細胞的異常代謝途徑主要是②和③，因此若要研制藥物來抑制癌癥患者細胞中的異常代謝途徑，①和④不宜選為作用位點。