水稻的花为两性花，且很小。袁隆平院士利用雄性不育系水稻，培育出的杂交水稻为解决粮食问题作出了巨大贡献。现在，越来越多的新技术用于作物改良，如获2020年诺贝尔化学奖的CRISPR/Cas9基因编辑系统。该系统主要包含向导RNA（sgRNA）和Cas9蛋白两部分：sgRNA 能特异性识别特定的DNA序列，能引导Cas9蛋白到相应位置切割DNA，最终实现对靶基因序列定点编辑。
（1）科研人员发现一株温敏雄性不育突变株甲（基因型为tms5 tms5），在温度高于25℃时表现为雄性不育。水稻雄性育性与TMS5、Ub基因有关。TMS5基因编码的核酸酶X能降解Ub mRNA.高温会诱导花粉母细胞中的Ub基因过量表达，若Ub蛋白大量积累将导致花粉败育（如图）。

①当温度高于25℃时，基因型为TMS5tms5的水稻表现型为

雄性可育

雄性可育

（填“雄性可育”或“雄性不育”），结合以上信息说明原因

基因型为TMS5 tms5的水稻同时含有正常的核酸酶X和异常的核酸酶X；高于25℃时，Ub基因转录出的过多mRNA被正常的核酸酶X分解，细胞内Ub蛋白处于低水平状态，表现为雄性可育。

基因型为TMS5 tms5的水稻同时含有正常的核酸酶X和异常的核酸酶X；高于25℃时，Ub基因转录出的过多mRNA被正常的核酸酶X分解，细胞内Ub蛋白处于低水平状态，表现为雄性可育。

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②现有另一株温敏雄性不育植株乙，其雄性不育的起点温度为21℃.考虑到大田中环境温度会有波动，制备水稻杂交种子时，选用植株乙作母本进行杂交更合适，理由是

与甲相比，乙雄性不育的起点温度更低，受粉时出现雄性可育的情况更少，不易出现自交和杂交种混杂的现象

与甲相比，乙雄性不育的起点温度更低，受粉时出现雄性可育的情况更少，不易出现自交和杂交种混杂的现象

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（2）为了培育不受温度影响的雄性不育株，研究人员将CRISPR/Cas9体系对水稻相关基因进行编辑，Cas9蛋白对TMS5基因剪切后，断裂的DNA分子会自动修复，在中断点处插入碱基A后，两个片段在

DNA连接

DNA连接

酶的作用下重新连接，得到编辑成功的基因。CRISPRCas9基因编辑技术有时存在编辑对象出错而造成“脱靶”，sgRNA的识别序列越短，基因编辑的脱靶率越高。请分析原因：

sgRNA的识别序列短，特异性差，容易与其他片段结合造成编辑出错

sgRNA的识别序列短，特异性差，容易与其他片段结合造成编辑出错

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（3）科学家利用CRISPR/Cas9基因编辑系统，将纯合野生稻（2n）甲中的冷敏型基因g改造为耐冷型基因G，筛选得到纯合耐冷突变体丁。同时利用转基因技术将抗虫基因转入不抗虫野生稻中，培育得到纯合抗虫水稻乙和丙，外源的抗虫基因可以插入到不同的染色体上。科研人员进行实验如表：

实验	亲本	F1表现型	F2表现型及数量
A	甲×丁	耐冷型	耐冷型280，冷敏型200
B	乙×丙	全抗虫	抗虫1502，不抗虫99

①实验A的F₂中耐冷型植株与冷敏型植株的数量比是7：5，有人提出假设：F₁产生的雌配子育性正常，但带有G基因的花粉成活率很低（假设其花粉成活率保持不变）。请设计杂交实验，检验上述假设，并写出支持该假设的子代表现型及比例。
实验方案及结果：

将实验A中F1植株与甲进行正反交实验，观察并统计子代表现型及比例。F₁植株作母本时，子代耐冷型：冷敏型=1：1；在反交实验中，子代耐冷型：冷敏型=1：5

将实验A中F1植株与甲进行正反交实验，观察并统计子代表现型及比例。F₁植株作母本时，子代耐冷型：冷敏型=1：1；在反交实验中，子代耐冷型：冷敏型=1：5

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②实验B的F₂出现该性状分离比的原因是

乙和丙植株抗虫基因位于非同源染色体上，乙和丙上抗虫基因的遗传遵循自由组合定律

乙和丙植株抗虫基因位于非同源染色体上，乙和丙上抗虫基因的遗传遵循自由组合定律

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