21.基因驅(qū)動是指特定基因有偏向性地遺傳給下一代的自然現(xiàn)象。研究發(fā)現(xiàn),葉用萵苣(俗稱生菜)細(xì)胞中的FANCM蛋白能夠阻止減數(shù)分裂過程中交叉互換的發(fā)生,科學(xué)家借助CRISPR/Cas9基因編輯技術(shù)(原理如圖1所示),研發(fā)出人工FANCM基因驅(qū)動系統(tǒng),從而在葉用萵苣中實現(xiàn)了外部引入的基因多代遺傳。圖2表示利用基因驅(qū)動技術(shù)獲得FANCM突變基因的過程,利用同源定向修復(fù)功能,可以使另一條同源染色體上也插入基因驅(qū)動元件,從而獲得FANCM基因純合突變體。
(1)圖1中組成gRNA的單體是
,gRNA的作用是
,為確定圖2中基因驅(qū)動元件是否完整插入FANCM基因,最好選擇的兩組引物是
(從圖2中P1-P4四種引物中選擇)進(jìn)行PCR。
(2)圖2中科研人員首先構(gòu)建了基因驅(qū)動元件,將其導(dǎo)入葉用萵苣細(xì)胞中,需要將其DNA序列插入到Ti質(zhì)粒的T-DNA內(nèi)部,原因是
,為提高導(dǎo)入成功率,常利用
處理農(nóng)桿菌。
(3)用FANCM基因純合突變體作為母本與野生型父本雜交,F(xiàn)
1中有多達(dá)7%的植株為純合突變體。請解釋純合突變體產(chǎn)生的原因是
。
(4)利用基因驅(qū)動技術(shù)獲得FANCM基因突變純合體,在葉用萵苣遺傳育種中的應(yīng)用價值是
。
(5)遺傳學(xué)家研究發(fā)現(xiàn),基因驅(qū)動技術(shù)幾乎可以百分之百地使突變基因在該種群群體之間傳播,某些生物學(xué)家曾提出把這種技術(shù)應(yīng)用于消滅一些入侵物種,從而保護(hù)那些瀕危物種,一些遺傳學(xué)家立即呼吁增強這種技術(shù)的管制。請從生物技術(shù)安全性的角度簡要談?wù)勀銓υ摷夹g(shù)的看法。