《2026年新高考5年真题生物湖南专版》

5. [2024·安徽卷，16T，11分]为探究基因OsNAC对光合作用的影响，研究人员在相同条件下种植某品种水稻的野生型(WT)、OsNAC敲除突变体(KO)及OsNAC过量表达株(OE)，测定了灌浆期旗叶(位于植株最顶端)净光合速率和叶绿素含量，结果见表。请回答下列问题：

(1)旗叶从外界吸收1分子CO₂与核酮糖-1，5-二磷酸结合，在特定酶作用下形成2分子3-磷酸甘油酸；在有关酶的作用下，3-磷酸甘油酸接受ATP和NADPH释放的能量并被还原，随后在叶绿体基质中转化为核酮糖 - 1,5 - 二磷酸和糖类。
(2)与WT相比，实验组KO与OE的设置分别采用了自变量控制中的减法原理、加法原理(填科学方法)。
(3)据表可知，OsNAC过量表达会使旗叶净光合速率增大。为进一步探究该基因的功能，研究人员测定了旗叶中编码蔗糖转运蛋白基因的相对表达量、蔗糖含量及单株产量，结果如图。

结合图表，分析OsNAC过量表达会使旗叶净光合速率发生相应变化的原因：①与WT组相比，OE组叶绿素含量较高，增加了对光能的吸收、传递和转换，光反应增强，促进了旗叶的光合速率；②与WT组相比，OE组旗叶中编码蔗糖转运蛋白基因的相对表达量较高，可以及时将更多的光合产物(蔗糖)向外运出，从而促进旗叶的光合速率。

答案： 5. 参考答案
(1)ATP和NADPH 核酮糖 - 1,5 - 二磷酸和糖类
(2)减法原理 加法原理
(3)增大 ①与WT组相比，OE组叶绿素含量较高，增加了对光能的吸收、传递和转换，光反应增强，促进了旗叶的光合速率 ②与WT组相比，OE组旗叶中编码蔗糖转运蛋白基因的相对表达量较高，可以及时将更多的光合产物(蔗糖)向外运出，从而促进旗叶的光合速率
命题意图 本题主要考查光合作用的相关知识，意在考查考生的综合运用能力。
解题思路
(1)在光合作用的暗反应阶段，${CO_{2}}$与核酮糖 - 1,5 - 二磷酸(${C_{5}}$)结合，在特定酶的作用下形成2分子3 - 磷酸甘油酸(${C_{3}}$)，在有关酶的催化作用下，${C_{3}}$接受ATP和NADPH释放的能量，并且被NADPH还原，随后在叶绿体基质中转化为核酮糖 - 1,5 - 二磷酸(${C_{5}}$)和糖类。
(2)与某品种水稻的野生型(WT)相比，实验组KO为OsNAC敲除突变体，该实验组的设置采用了自变量控制中的减法原理；实验组OE为OsNAC过量表达株，该实验组的设置采用了自变量控制中的加法原理。
(3)题图和表中信息显示：OE组的净光合速率、叶绿素含量、旗叶中编码蔗糖转运蛋白基因的相对表达量、单株产量都明显高于WT组和KO组，OE组蔗糖含量却低于WT组和KO组，说明OsNAC过量表达会使旗叶净光合速率增大，其原因有：①与WT组相比，OE组叶绿素含量较高，增加了对光能的吸收、传递和转换，光反应增强，促进了旗叶的光合速率；②与WT组相比，OE组旗叶中编码蔗糖转运蛋白基因的表达量较高，可以及时将更多的光合产物(蔗糖)向外运出，从而促进旗叶的光合速率。