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20.(12分)白粉病是影响小麦产量的主要病害之一，会造成小麦减产。(1)将一段DNA插入白粉病敏感植株，导致相关基因突变，自交后，子代有的对白粉病敏感，有的具有抗性（甲品系），且抗性植株约占1/4。抗性和敏感这一对相对性状的遗传遵循孟德尔的定律。将子代中的敏感型植株自交，有些植株的后代中约1/4具有抗性，这些植株所占比例约为(2)甲品系表现出白粉病抗性的同时，也出现了产量下降等负面表型。在对甲品系群体深入研究时，发现了一个新型突变株乙，既具有白粉菌抗性，同时产量完全正常。将乙突变株中的B基因敲除，植株产量下降，而白粉病抗性没有受到影响，结果表明(3)甲品系与乙品系均存在B基因，但性状不同。研究者研究甲、乙品系的全基因序列，发现乙品系B基因下游存在一个304kb的缺失，导致甲、乙品系的染色体结构不同，如下图：甲品系4号染色体部分片段乙品系4号染色体部分片段组蛋白DNAB基因B基因H3K27me3RNAPolII-—RNA聚合酶II注：图中字母表示染色体上的不同片段，a为B基因的启动子。3K27m3表示染色体上组蛋白发生的三甲基化修饰，会使RNA聚合酶Ⅱ失活。由于染色体不同片段的DNA碱基序列，会在染色体上形成染色质环，进而影响相关基因的表达。综合上述研究，请推测乙品系高产的机制。(4)为将乙品系的抗性和高产性状引入我国传统小麦品种“济麦22”，传统的育种过程是将乙品系与“济麦22”杂交，F1自交后筛选抗性高产植株，再与杂交。多次重复后才获得稳定遗传的新品种，这种方法费力、费时。随着基因编辑技术的问世，科研人员首先获得了具白粉病抗性的“济麦22”，再根据设计与目标序列互补的向导RNA,引导核酸内切酶结合到特定部位并进行切割，在B基因下游实现了与(3)中相同的缺失。仅几个月就成功获得了具有白粉病抗性且高产的小麦品种。高三生物试卷第9页（共10页）
