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。研究人员利用黄瓜纯合雌雄同株品系甲培育出全雌株（只有雌花）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）品系甲与品系乙杂交，获得的F1表现为全雌，说明全雌为显性显性性状。将F1与品系甲杂交，获得的子代表现型及比例为全雌株：雌雄同株=1：1全雌株：雌雄同株=1：1，表明该相对性状由一对等位基因控制。研究人员发现给品系甲施加乙烯，也可以增加雌花的比例。以上事实说明性状是基因与环境共同作用基因与环境共同作用的结果。
（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情况如图1所示，同时发现品系乙花蕾细胞中ASC基因的mRNA和MYB1基因的mRNA含量显著高于品系甲，而BCAT基因的mRNA无显著差异。
由上述结果推测，品系乙可能由于ASC或MYB1ASC或MYB1数量更多，从而使得相应蛋白质的大量表达，进而促进了雌花的发育。
（3）为进一步确定控制全雌性状的基因，研究人员利用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。若植株丙中导入以ASC基因为靶基因设计的gRNA基因和Cas9蛋白合成基因，则植株丁中应导入以
MYB1MYB1为靶基因设计的gRNA基因和Cas9蛋白合成基因。转入植株丙和丁的基因可随配子传递给子代，表达的CRISPR-Cas9系统可在受精卵中发挥基因编辑作用。
②将植株丙和植株丁分别与品系乙进行杂交，结果见表1。
|
全雌株 | 雌雄同株 |
| 植株丙品系乙 | 15 | 18 |
| 植株丁品系乙 | ？ | ？ |
1：1
1：1
，含有转入基因的配子形成受精卵后，细胞中的ASCa 和ASCb
ASCa 和ASCb
基因结构被破坏，表现为雌雄同株
雌雄同株
，不含有转入基因的配子形成受精卵后，表现为雌株
雌株
。植株丁与品系乙杂交结果为F1均表现为全雌株
F1均表现为全雌株
，说明MYB1基因不是控制全雌性状的基因。【答案】显性；全雌株：雌雄同株=1：1；基因与环境共同作用；ASC或MYB1；MYB1；1：1；ASCa 和ASCb；雌雄同株；雌株；F1均表现为全雌株
【解答】
【点评】
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发布：2024/4/20 14:35:0组卷：62引用：6难度：0.7
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