基因驅動是指特定基因有偏向性地遺傳給下一代的自然現象。科學家借助CRISPR/Cas9基因編輯技術，研發出人工基因驅動系統，并在擬南芥和蚊子等生物中實現了外部引入的基因多代遺傳，在作物快速育種、根除瘧疾等方面具有廣闊的前景。

（1）為研發擬南芥藍光受體CRY1基因驅動系統，科學家首先構建了基因驅動元件，導入擬南芥細胞，在細胞中表達Cas9/gRNA復合物，其中gRNA按照

堿基互補配對

堿基互補配對

原則來識別和結合DNA特定序列，并引導Cas9蛋白酶切斷DNA雙鏈，將基因驅動元件精確插入到一條染色體上的CRYI基因中（如圖1），獲得CRY1突變基因，并利用同源定向修復功能，使另一條同源染色體上也插入基因驅動元件，從而獲得CRY1基因純合突變體。
①為確定基因驅動元件是否完整插入CRY1基因，最好選擇兩組引物

A

A

進行PCR。
A.P1、P2和P3、P4
B.P1、P3和P2、P4
C.P1、P4和P2、P3
②用CRY1基因純合突變體作為母本與野生型父本雜交，F₁中有多達8%的植株為純合突變體。請解釋純合突變體產生的原因。
③分子標記是核DNA中的簡單重復序列，重復次數在不同個體和品種間有較大可變性。從F₁中選取5株純合突變體，根據CRY1基因上下游的分子標記CIW5和F17A8 （如圖2）設計引物，進行PCR，電泳結果如圖3，可知除CRY1基因外的其他基因均來自雙親，判斷依據是

電泳結果中五株F₁均同時具有與父本和母本一致的分子標記條帶

電泳結果中五株F₁均同時具有與父本和母本一致的分子標記條帶

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（2）用基因驅動技術改造傳播瘧疾的按蚊X染色體上的A基因，獲得a基因，含a基因的精子不能成活。用改造
后的雌蚊突變體與野生型雄蚊交配，子一代雌蚊的基因型是

X^AX^a

X^AX^a

，子一代相互交配，子二代的性別是

全雄

全雄

。若將基因驅動雌蚊釋放到瘧疾疫區，瘧疾發病率將會

下降

下降

，原因是

破壞按蚊種群的性別比例，導致出生率下降，種群密度下降

破壞按蚊種群的性別比例，導致出生率下降，種群密度下降

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