Question

【題目】利用雜種優勢的雜交水稻（2n=24）種植時需要每年育種，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，研究了雜種優勢固定的可行策略。

（1）品系C所結種子，第二年再種植時會發生___________現象，導致雜種優勢無法保存。

（2）研究者利用基因編輯技術，讓品系C中與減數分裂有關的3個基因（REC8、PAIR1、OSD1）發生__________，獲得轉基因品系M，使得品系M的減數分裂類似于有絲分裂。品系C和M的表現型沒有差異，利用顯微鏡、品系C花藥、品系M花藥，鑒定品系M的思路是___________，預期結果是______________。

（3）品系M的子代和品系C的子代用流式細胞儀檢測，對應結果依次為下圖中的_________。

（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個堿基AGG（如下圖所示）導致功能失去活性時，表達出的蛋白質可能發生___________

A．氨基酸數目改變 B．氨基酸排列順序改變 C．空間結構改變

（5）依據上述研究，進一步讓品系C的REC8、PAIR1、OSD1、MTL基因失活，獲得品系F。品系F自交能使雜種優勢固定下來，原理如下圖所示，以1對同源染色體為例，在圖中的圓框內填入染色體形態圖。

Answer 1

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

【解析】

基因編輯是一種新興的比較精確的能對生物體基因組特定目標基因進行修飾的一種基因工程技術或過程。早期的基因工程技術只能將外源或內源遺傳物質隨機插入宿主基因組，基因編輯則能定點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會發生性狀分離。

（2）基因編輯技術能夠對基因進行修飾改造，使其發生突變；品系M的減數分裂類似于有絲分裂，故其與品系C的減數分裂結果有差異：利用顯微鏡觀察計數品系C和M花藥中雄配子的染色體數目可判斷，預期結果：品系M雄配子染色體數目是品系C雄配子染色體數目的2倍。

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

（4）增加三個堿基后轉錄出來的mRNA多了一個密碼子，可能會造成表達的蛋白質氨基酸數目增加、氨基酸排列順序改變，最終可能導致蛋白質空間結構改變。

（5）正常情況下的品系C后代會發生性狀分離，無法保持雜種優勢；經過題干所述處理的品系C可以產生包含所有核遺傳物質的雌配子和不含遺傳物質的雄配子，如圖：