为探究基因 OsNAC 对光合作用的影响研究人员在相同条件…_2024安徽高考生物第17题答案解析 | 高考真题检索

Question

16. 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,结果见下表。回答下列问题。
净光合速率（umol.m2.s-
1）
叶绿素含量（mg·g-
1）
WT 24.0 4.0
KO 20.3 3.2
OE 27.7 4.6
（1）旗叶从外界吸收 1 分子 CO 2 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_______释放的能量并被还原，随后在叶绿体基质中转化为
_______。
（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_______、_______（填科学方
法）。
（3）据表可知，OsNAC 过量表达会使旗叶净光合速率_______。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______________；
②__________________。

Accepted Answer

(1) ①. ATP 和 NADPH; (2) 核酮糖-1,5－二磷酸和淀粉等 （2） ①. 减法原理 ②. 加法原理; (3) ①. 增大 ②. 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，促进旗叶光合作用 ③. 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作用速率

【答案】 （1） ①. ATP 和 NADPH ②. 核酮糖-1,5－二磷酸和淀粉等 （2） ①. 减法原理 ②. 加法原理 （3） ①. 增大 ②. 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，促进旗叶光合作用 ③. 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作用速率 【解析】 【分析】在对照实验中，控制自变量可以采用“加法原理”或“减法原理”。与常态比较，人为增加某种影 响因素的称为“加法原理”。与常态比较，人为去除某种影响因素的称为“减法原理”。 【小问 1 详解】 在光合作用的暗反应阶段，CO2 被固定后形成的两个 3-磷酸甘油酸（C3）分子，在有关酶的催化作用下， 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 （C5）和淀粉等。 【小问 2 详解】 与某品种水稻的野生型（WT）相比，实验组 KO 为 OsNAC 敲除突变体，其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，其设置采用了自变量控制中的加法原理。 【小问 3 详解】 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，究其原因有：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，促进旗叶光合作用；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作用速率。

为探究基因 OsNAC 对光合作用的影响研究人员在相同条件…——2024 高考生物第 17 题答案解析

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