Question

【题目】利用杂种优势的杂交水稻（2n=24）种植时需要每年育种，为了突破年年育种的限制，研究人员以杂交水稻品系C为材料，研究了杂种优势固定的可行策略。

（1）品系C所结种子，第二年再种植时会发生___________现象，导致杂种优势无法保存。

（2）研究者利用基因编辑技术，让品系C中与减数分裂有关的3个基因（REC8、PAIR1、OSD1）发生__________，获得转基因品系M，使得品系M的减数分裂类似于有丝分裂。品系C和M的表现型没有差异，利用显微镜、品系C花药、品系M花药，鉴定品系M的思路是___________，预期结果是______________。

（3）品系M的子代和品系C的子代用流式细胞仪检测，对应结果依次为下图中的_________。

（4）水稻MTL基因失活能使雄配子染色体全部丢失。MTL基因中增添3个碱基AGG（如下图所示）导致功能失去活性时，表达出的蛋白质可能发生___________

A．氨基酸数目改变 B．氨基酸排列顺序改变 C．空间结构改变

（5）依据上述研究，进一步让品系C的REC8、PAIR1、OSD1、MTL基因失活，获得品系F。品系F自交能使杂种优势固定下来，原理如下图所示，以1对同源染色体为例，在图中的圆框内填入染色体形态图。

Answer 1

【答案】性状分离（变异） 基因突变 利用显微镜观察计数品系C和M花药中雄配子的染色体数目 品系M雄配子染色体数目是品系C雄配子染色体数目的2倍 b、a ABC

【解析】

基因编辑是一种新兴的比较精确的能对生物体基因组特定目标基因进行修饰的一种基因工程技术或过程。早期的基因工程技术只能将外源或内源遗传物质随机插入宿主基因组，基因编辑则能定点编辑想要编辑的基因。

（1）杂交水稻品系C为杂合子，所以第二年再种植其种子时会发生性状分离。

（2）基因编辑技术能够对基因进行修饰改造，使其发生突变；品系M的减数分裂类似于有丝分裂，故其与品系C的减数分裂结果有差异：利用显微镜观察计数品系C和M花药中雄配子的染色体数目可判断，预期结果：品系M雄配子染色体数目是品系C雄配子染色体数目的2倍。

（3）品系M的子代DNA数目应为品系C子代的两倍，从峰值可判断b表示M、a表示C。

（4）增加三个碱基后转录出来的mRNA多了一个密码子，可能会造成表达的蛋白质氨基酸数目增加、氨基酸排列顺序改变，最终可能导致蛋白质空间结构改变。

（5）正常情况下的品系C后代会发生性状分离，无法保持杂种优势；经过题干所述处理的品系C可以产生包含所有核遗传物质的雌配子和不含遗传物质的雄配子，如图：