水稻的花為兩性花，且很小。袁隆平院士利用雄性不育系水稻，培育出的雜交水稻為解決糧食問題作出了巨大貢獻。現在，越來越多的新技術用于作物改良，如獲2020年諾貝爾化學獎的CRISPR/Cas9基因編輯系統。該系統主要包含向導RNA（sgRNA）和Cas9蛋白兩部分：sgRNA 能特異性識別特定的DNA序列，能引導Cas9蛋白到相應位置切割DNA，最終實現對靶基因序列定點編輯。
（1）科研人員發現一株溫敏雄性不育突變株甲（基因型為tms5 tms5），在溫度高于25℃時表現為雄性不育。水稻雄性育性與TMS5、Ub基因有關。TMS5基因編碼的核酸酶X能降解Ub mRNA.高溫會誘導花粉母細胞中的Ub基因過量表達，若Ub蛋白大量積累將導致花粉敗育（如圖）。

①當溫度高于25℃時，基因型為TMS5tms5的水稻表現型為

雄性可育

雄性可育

（填“雄性可育”或“雄性不育”），結合以上信息說明原因

基因型為TMS5 tms5的水稻同時含有正常的核酸酶X和異常的核酸酶X；高于25℃時，Ub基因轉錄出的過多mRNA被正常的核酸酶X分解，細胞內Ub蛋白處于低水平狀態，表現為雄性可育。

基因型為TMS5 tms5的水稻同時含有正常的核酸酶X和異常的核酸酶X；高于25℃時，Ub基因轉錄出的過多mRNA被正常的核酸酶X分解，細胞內Ub蛋白處于低水平狀態，表現為雄性可育。

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②現有另一株溫敏雄性不育植株乙，其雄性不育的起點溫度為21℃.考慮到大田中環境溫度會有波動，制備水稻雜交種子時，選用植株乙作母本進行雜交更合適，理由是

與甲相比，乙雄性不育的起點溫度更低，受粉時出現雄性可育的情況更少，不易出現自交和雜交種混雜的現象

與甲相比，乙雄性不育的起點溫度更低，受粉時出現雄性可育的情況更少，不易出現自交和雜交種混雜的現象

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（2）為了培育不受溫度影響的雄性不育株，研究人員將CRISPR/Cas9體系對水稻相關基因進行編輯，Cas9蛋白對TMS5基因剪切后，斷裂的DNA分子會自動修復，在中斷點處插入堿基A后，兩個片段在

DNA連接

DNA連接

酶的作用下重新連接，得到編輯成功的基因。CRISPRCas9基因編輯技術有時存在編輯對象出錯而造成“脫靶”，sgRNA的識別序列越短，基因編輯的脫靶率越高。請分析原因：

sgRNA的識別序列短，特異性差，容易與其他片段結合造成編輯出錯

sgRNA的識別序列短，特異性差，容易與其他片段結合造成編輯出錯

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（3）科學家利用CRISPR/Cas9基因編輯系統，將純合野生稻（2n）甲中的冷敏型基因g改造為耐冷型基因G，篩選得到純合耐冷突變體丁。同時利用轉基因技術將抗蟲基因轉入不抗蟲野生稻中，培育得到純合抗蟲水稻乙和丙，外源的抗蟲基因可以插入到不同的染色體上。科研人員進行實驗如表：

實驗	親本	F1表現型	F2表現型及數量
A	甲×丁	耐冷型	耐冷型280，冷敏型200
B	乙×丙	全抗蟲	抗蟲1502，不抗蟲99

①實驗A的F₂中耐冷型植株與冷敏型植株的數量比是7：5，有人提出假設：F₁產生的雌配子育性正常，但帶有G基因的花粉成活率很低（假設其花粉成活率保持不變）。請設計雜交實驗，檢驗上述假設，并寫出支持該假設的子代表現型及比例。
實驗方案及結果：

將實驗A中F1植株與甲進行正反交實驗，觀察并統計子代表現型及比例。F₁植株作母本時，子代耐冷型：冷敏型=1：1；在反交實驗中，子代耐冷型：冷敏型=1：5

將實驗A中F1植株與甲進行正反交實驗，觀察并統計子代表現型及比例。F₁植株作母本時，子代耐冷型：冷敏型=1：1；在反交實驗中，子代耐冷型：冷敏型=1：5

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②實驗B的F₂出現該性狀分離比的原因是

乙和丙植株抗蟲基因位于非同源染色體上，乙和丙上抗蟲基因的遺傳遵循自由組合定律

乙和丙植株抗蟲基因位于非同源染色體上，乙和丙上抗蟲基因的遺傳遵循自由組合定律

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