Question

【題目】利用雜種優(yōu)勢的雜交水稻（2n=24）種植時(shí)需要每年育種，為了突破年年育種的限制，研究人員以雜交水稻品系C為材料，研究了雜種優(yōu)勢固定的可行策略。

（1）品系C所結(jié)種子，第二年再種植時(shí)會(huì)發(fā)生___________現(xiàn)象，導(dǎo)致雜種優(yōu)勢無法保存。

（2）研究者利用基因編輯技術(shù)，讓品系C中與減數(shù)分裂有關(guān)的3個(gè)基因（REC8、PAIR1、OSD1）發(fā)生__________，獲得轉(zhuǎn)基因品系M，使得品系M的減數(shù)分裂類似于有絲分裂。品系C和M的表現(xiàn)型沒有差異，利用顯微鏡、品系C花藥、品系M花藥，鑒定品系M的思路是___________，預(yù)期結(jié)果是______________。

（3）品系M的子代和品系C的子代用流式細(xì)胞儀檢測，對(duì)應(yīng)結(jié)果依次為下圖中的_________。

（4）水稻MTL基因失活能使雄配子染色體全部丟失。MTL基因中增添3個(gè)堿基AGG（如下圖所示）導(dǎo)致功能失去活性時(shí)，表達(dá)出的蛋白質(zhì)可能發(fā)生___________

A．氨基酸數(shù)目改變 B．氨基酸排列順序改變 C．空間結(jié)構(gòu)改變

（5）依據(jù)上述研究，進(jìn)一步讓品系C的REC8、PAIR1、OSD1、MTL基因失活，獲得品系F。品系F自交能使雜種優(yōu)勢固定下來，原理如下圖所示，以1對(duì)同源染色體為例，在圖中的圓框內(nèi)填入染色體形態(tài)圖。

Answer 1

【答案】性狀分離（變異） 基因突變 利用顯微鏡觀察計(jì)數(shù)品系C和M花藥中雄配子的染色體數(shù)目 品系M雄配子染色體數(shù)目是品系C雄配子染色體數(shù)目的2倍 b、a ABC

【解析】

基因編輯是一種新興的比較精確的能對(duì)生物體基因組特定目標(biāo)基因進(jìn)行修飾的一種基因工程技術(shù)或過程。早期的基因工程技術(shù)只能將外源或內(nèi)源遺傳物質(zhì)隨機(jī)插入宿主基因組，基因編輯則能定點(diǎn)編輯想要編輯的基因。

（1）雜交水稻品系C為雜合子，所以第二年再種植其種子時(shí)會(huì)發(fā)生性狀分離。

（2）基因編輯技術(shù)能夠?qū)�基因進(jìn)行修飾改造，使其發(fā)生突變；品系M的減數(shù)分裂類似于有絲分裂，故其與品系C的減數(shù)分裂結(jié)果有差異：利用顯微鏡觀察計(jì)數(shù)品系C和M花藥中雄配子的染色體數(shù)目可判斷，預(yù)期結(jié)果：品系M雄配子染色體數(shù)目是品系C雄配子染色體數(shù)目的2倍。

（3）品系M的子代DNA數(shù)目應(yīng)為品系C子代的兩倍，從峰值可判斷b表示M、a表示C。

（4）增加三個(gè)堿基后轉(zhuǎn)錄出來的mRNA多了一個(gè)密碼子，可能會(huì)造成表達(dá)的蛋白質(zhì)氨基酸數(shù)目增加、氨基酸排列順序改變，最終可能導(dǎo)致蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)改變。

（5）正常情況下的品系C后代會(huì)發(fā)生性狀分離，無法保持雜種優(yōu)勢；經(jīng)過題干所述處理的品系C可以產(chǎn)生包含所有核遺傳物質(zhì)的雌配子和不含遺傳物質(zhì)的雄配子，如圖：