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(duì)強(qiáng)光照環(huán)境的適應(yīng)能力更強(qiáng)。請(qǐng)回答：

（1）該突變體和野生型水稻釋放速率與光照強(qiáng)度的關(guān)系如下圖所示。當(dāng)光照強(qiáng)度為n時(shí)，與野生型相比，突變體單位面積葉片中葉綠體的氧氣產(chǎn)生速率_________（大于，等于，小于）野生型。當(dāng)光照強(qiáng)度為m時(shí)，測(cè)得突變體葉片氣孔開放程度比野生型更大，據(jù)此推測(cè)，突變體固定的形成C3的速率更快，對(duì)光反應(yīng)產(chǎn)生的______________消耗也更快，進(jìn)而提高了光合放氧氣速率。

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

（2）葡萄糖進(jìn)入癌細(xì)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(jìn)而合成_______作為DNA復(fù)制的原料。

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

（4）細(xì)胞在致癌因子的影響下，_______基因的結(jié)構(gòu)發(fā)生改變而被激活，從而導(dǎo)致細(xì)胞周期不正常，進(jìn)而通過調(diào)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(xì)胞中的異常代謝途徑，圖中的過程_______________（填編號(hào)）不宜選為作用位點(diǎn)。

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(dāng)光照強(qiáng)度等于零時(shí)的曲線縱坐標(biāo)對(duì)應(yīng)的數(shù)值（O2釋放速率）表示呼吸速率，當(dāng)光照強(qiáng)度大于零時(shí)的曲線縱坐標(biāo)對(duì)應(yīng)的數(shù)值反映的是光合作用產(chǎn)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(shí)際光合速率－呼吸速率。在此基礎(chǔ)上結(jié)合題意，圍繞“光合作用的過程及其影響的環(huán)境因素” 等相關(guān)知識(shí)，分析曲線的起點(diǎn)、拐點(diǎn)、交點(diǎn)、落點(diǎn)這“四點(diǎn)”以及把握曲線走勢(shì)，進(jìn)而對(duì)(1)題進(jìn)行分析解答。解答(2)、(3)、(4)題，需熟記并理解細(xì)胞癌變的根本原因和細(xì)胞呼吸過程等相關(guān)知識(shí)，據(jù)此圍繞圖示信息，準(zhǔn)確定位圖中數(shù)字所示的生理過程，并以題意“癌細(xì)胞和正常分化細(xì)胞在有氧條件下產(chǎn)生的ATP總量沒有明顯差異，但癌細(xì)胞從內(nèi)環(huán)境中攝取并用于細(xì)胞呼吸的葡萄糖是正常細(xì)胞的若干倍”為解題的切入點(diǎn)，對(duì)各問題進(jìn)行分析。

(1)植物在有光照的情況下，既進(jìn)行光合作用，也進(jìn)行細(xì)胞呼吸，因此曲線縱坐標(biāo)O2釋放速率表示凈光合速率，而凈光合速率＝實(shí)際光合速率（O2產(chǎn)生速率）－呼吸速率。分析圖中曲線可知，當(dāng)光照強(qiáng)度為0時(shí)，光合作用不能進(jìn)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(dāng)光照強(qiáng)度為n時(shí)，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(chǎn)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(duì)光反應(yīng)產(chǎn)生的［H］（或NADPH）和ATP的消耗也就會(huì)增加。

(2) 葡萄糖被分解成中間代謝產(chǎn)物后，可以通過氨基轉(zhuǎn)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(jìn)而合成脫氧核苷酸，成為DNA復(fù)制的原料。

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

(4) 原癌基因主要負(fù)責(zé)調(diào)節(jié)細(xì)胞周期，控制細(xì)胞生長(zhǎng)和分裂的進(jìn)程。 細(xì)胞在致癌因子的影響下，原癌基因被激活，進(jìn)而可以通過調(diào)控酶的合成來改變代謝途徑；與正常細(xì)胞相比，癌細(xì)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(xì)胞中的異常代謝途徑，①和④不宜選為作用位點(diǎn)。