黄瓜为雌雄同株异花植物,同一植株上既有雌花也有雄花,雌花率影响黄瓜产量。研究人员利用黄瓜雌雄同株纯合品系甲培育出全雌株(只有雌花)纯合品系乙。为确定全雌性状形成的分子机制,研究人员进行了如下实验。
(1)雌雄同株和全雌株为一对等位基因控制的相对性状。设计实验证明全雌性状为显性性状并验证基因分离定律,写出实验设计思路 将品系甲与品系乙杂交,观察F1的表现型。再将F1与亲本雌雄同株黄瓜杂交,观察子代的表现型及比例将品系甲与品系乙杂交,观察F1的表现型。再将F1与亲本雌雄同株黄瓜杂交,观察子代的表现型及比例。
(2)进一步研究发现控制全雌性状的基因位于3号染色体上,品系甲、乙3号染色体上部分基因分布的情况如图所示,同时发现品系乙花蕾细胞中ASC蛋白和MYB1蛋白含量显著高于品系甲,而BCAT蛋白无显著差异。

由上述结果推测,品系乙可能由于 ASC和MYB1基因数量多ASC和MYB1基因数量多或 ASC基因和MYB1基因转录水平高ASC基因和MYB1基因转录水平高的原因,导致合成的相应蛋白质增多,进而促进了雌花的发育。
(3)为进一步研究控制全雌性状的基因,科研人员利用CRISPR-Cas9系统对相关基因进行编辑。该系统的核心组成包括gRNA和Cas9蛋白,gRNA可以识别并结合靶基因,引导Cas9蛋白对靶基因进行剪切,进而破坏靶基因结构。大致的实验过程如下:①由于品系乙难以被直接编辑,研究人员以品系甲为背景选育了转基因植株丙和丁。分别将以MYB1基因和ASC基因为靶基因设计的CRISPR-Cas9系统基因导入品系甲,得到植株丙和丁(植株丙和丁的所有染色体上均只有一个位点导入了CRISPRCas9系统基因)。转入植株丙和丁的基因可随配子传递给子代,该CRISPR-Cas9系统只在受精卵中发挥基因编辑作用。由此产生的变异变型属于 基因突变、基因重组基因突变、基因重组。
②将植株丙和植株丁分别与品系乙进行杂交,结果见表。
F1 亲本 |
雌雄同株 | 全雌株 |
植株丙×品系乙 | 0 | 35 |
植株丁×品系乙 |
雌雄同株:全雌株1:1
雌雄同株:全雌株1:1
时,则说明MYB1基因不能控制全雌性状,而ASC基因控制全雌性状。【考点】基因的分离定律的实质及应用.
【答案】将品系甲与品系乙杂交,观察F1的表现型。再将F1与亲本雌雄同株黄瓜杂交,观察子代的表现型及比例;ASC和MYB1基因数量多;ASC基因和MYB1基因转录水平高;基因突变、基因重组;雌雄同株:全雌株1:1
【解答】
【点评】
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发布:2024/4/20 14:35:0组卷:9引用:1难度:0.6
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