Question

回答下列问题。

科研人员获得一种叶绿素b完全缺失的水稻突变体，该突变体对强光照环境的适应能力更强。请回答：

（1）该突变体和野生型水稻释放速率与光照强度的关系如下图所示。当光照强度为n时，与野生型相比，突变体单位面积叶片中叶绿体的氧气产生速率_________（大于，等于，小于）野生型。当光照强度为m时，测得突变体叶片气孔开放程度比野生型更大，据此推测，突变体固定的形成C₃的速率更快，对光反应产生的______________消耗也更快，进而提高了光合放氧气速率。

研究表明，癌细胞和正常分化细胞在有氧条件下产生的ATP总量没有明显差异，但癌细胞从内环境中摄取并用于细胞呼吸的葡萄糖是正常细胞的若干倍。下图是癌细胞在有氧条件下葡萄糖的部分代谢过程，据图分析回答问题：

（2）葡萄糖进入癌细胞后，在代谢过程中可形成非必需氨基酸，也可通过形成五碳糖进而合成_______作为DNA复制的原料。

（3）与正常的细胞相比①—④过程在癌细胞中明显增强的有_________，所以产生ATP总量并没有增加，同时更有利于癌细胞的增殖。

（4）细胞在致癌因子的影响下，_______基因的结构发生改变而被激活，从而导致细胞周期不正常，进而通过调控_____的合成来改变代谢途径，若要研制药物来抑制癌症患者细胞中的异常代谢途径，图中的过程_______________（填编号）不宜选为作用位点。

Answer

大于 [H]、ATP 脱氧核苷酸 ①②③ 原癌 酶 ①④

【解析】试题分析：当光照强度等于零时的曲线纵坐标对应的数值（O2释放速率）表示呼吸速率，当光照强度大于零时的曲线纵坐标对应的数值反映的是光合作用产生的O2量与呼吸作用释放的O2量的差值，即表示的是净光合速率，而净光合速率＝实际光合速率－呼吸速率。在此基础上结合题意，围绕“光合作用的过程及其影响的环境因素” 等相关知识，分析曲线的起点、拐点、交点、落点这“四点”以及把握曲线走势，进而对(1)题进行分析解答。解答(2)、(3)、(4)题，需熟记并理解细胞癌变的根本原因和细胞呼吸过程等相关知识，据此围绕图示信息，准确定位图中数字所示的生理过程，并以题意“癌细胞和正常分化细胞在有氧条件下产生的ATP总量没有明显差异，但癌细胞从内环境中摄取并用于细胞呼吸的葡萄糖是正常细胞的若干倍”为解题的切入点，对各问题进行分析。

(1)植物在有光照的情况下，既进行光合作用，也进行细胞呼吸，因此曲线纵坐标O2释放速率表示净光合速率，而净光合速率＝实际光合速率（O2产生速率）－呼吸速率。分析图中曲线可知，当光照强度为0时，光合作用不能进行，突变体吸收O2量大于野生型，说明突变体的呼吸速率大于野生型；当光照强度为n时，野生型和突变体的净光合速率相等，则突变体单位面积叶片中叶绿体的氧气产生速率大于野生型；突变体叶片气孔开放程度比野生型更大，而气孔开放程度越大，越有利于CO2的吸收，从而使固定CO2形成C3的速率加快，对光反应产生的［H］（或NADPH）和ATP的消耗也就会增加。

(2) 葡萄糖被分解成中间代谢产物后，可以通过氨基转换作用形成非必需氨基酸，脱氧核苷酸是DNA的基本单位，由此可知葡萄糖还可以通过形成五碳糖进而合成脱氧核苷酸，成为DNA复制的原料。

(3) ④过程表示有氧呼吸的第二、第三阶段，产生的ATP最多，已知“癌细胞和正常分化细胞在有氧条件下产生的ATP总量没有明显差异”，说明癌细胞与正常分化细胞的④过程相差不大；但“癌细胞从内环境摄取并用于细胞呼吸的葡萄糖是正常细胞的若干倍”，据此并结合图示信息可知，在有氧条件下，癌细胞吸收葡萄糖的①途径增强，且葡萄糖代谢的中间产物转化五碳糖的②途径和丙酮酸转化为乳酸的③途经也在增强，以便为合成DNA和蛋白质等重要物质提供原料，从而有利于癌细胞的增殖。综上分析：癌细胞内①②③过程明显增强。

(4) 原癌基因主要负责调节细胞周期，控制细胞生长和分裂的进程。 细胞在致癌因子的影响下，原癌基因被激活，进而可以通过调控酶的合成来改变代谢途径；与正常细胞相比，癌细胞的异常代谢途径主要是②和③，因此若要研制药物来抑制癌症患者细胞中的异常代谢途径，①和④不宜选为作用位点。