黃瓜為雌雄同株異花植物，同一植株上既有雌花也有雄花，雌花率影響黃瓜產(chǎn)量。研究人員利用黃瓜純合雌雄同株品系甲培育出全雌株（只有雌花）品系乙。為確定全雌性狀形成的分子機(jī)制，研究人員進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)。
（1）品系甲與品系乙雜交，獲得的F₁表現(xiàn)為全雌，說(shuō)明全雌為

顯性

顯性

性狀。將F1與品系甲雜交，獲得的子代表現(xiàn)型及比例為

全雌株：雌雄同株=1：1

全雌株：雌雄同株=1：1

，表明該相對(duì)性狀由一對(duì)等位基因控制。研究人員發(fā)現(xiàn)給品系甲施加乙烯，也可以增加雌花的比例。以上事實(shí)說(shuō)明性狀是

基因與環(huán)境共同作用

基因與環(huán)境共同作用

的結(jié)果。
（2）進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)控制全雌性狀的基因位于3號(hào)染色體上，品系甲、乙3號(hào)染色體上部分基因情況如圖1所示，同時(shí)發(fā)現(xiàn)品系乙花蕾細(xì)胞中ASC基因的mRNA和MYB1基因的mRNA含量顯著高于品系甲，而B(niǎo)CAT基因的mRNA無(wú)顯著差異。

由上述結(jié)果推測(cè)，品系乙可能由于

ASC或MYB1

ASC或MYB1

數(shù)量更多，從而使得相應(yīng)蛋白質(zhì)的大量表達(dá)，進(jìn)而促進(jìn)了雌花的發(fā)育。
（3）為進(jìn)一步確定控制全雌性狀的基因，研究人員利用CRISPR-Cas9 系統(tǒng)對(duì)相關(guān)基因進(jìn)行編輯。該系統(tǒng)的核心組成包括gRNA和Cas9蛋白，gRNA可以識(shí)別并結(jié)合靶基因，引導(dǎo)Cas9蛋白對(duì)靶基因進(jìn)行剪切，進(jìn)而破壞靶基因結(jié)構(gòu)。大致的實(shí)驗(yàn)過(guò)程如下。
①由于品系乙難以被直接編輯，研究人員以品系甲為背景選育了轉(zhuǎn)基因植株丙和丁。若植株丙中導(dǎo)入以ASC基因?yàn)榘谢蛟O(shè)計(jì)的gRNA基因和Cas9蛋白合成基因，則植株丁中應(yīng)導(dǎo)入以

MYB1

MYB1

為靶基因設(shè)計(jì)的gRNA基因和Cas9蛋白合成基因。轉(zhuǎn)入植株丙和丁的基因可隨配子傳遞給子代，表達(dá)的CRISPR-Cas9系統(tǒng)可在受精卵中發(fā)揮基因編輯作用。
②將植株丙和植株丁分別與品系乙進(jìn)行雜交，結(jié)果見(jiàn)表1。

	全雌株	雌雄同株
植株丙品系乙	15	18
植株丁品系乙	？	？

根據(jù)表1結(jié)果，植株丙減數(shù)分裂后產(chǎn)生含有與不含有轉(zhuǎn)入基因的配子的比例為

1：1

1：1

，含有轉(zhuǎn)入基因的配子形成受精卵后，細(xì)胞中的

ASCa 和ASCb

ASCa 和ASCb

基因結(jié)構(gòu)被破壞，表現(xiàn)為

雌雄同株

雌雄同株

，不含有轉(zhuǎn)入基因的配子形成受精卵后，表現(xiàn)為

雌株

雌株

。植株丁與品系乙雜交結(jié)果為

F₁均表現(xiàn)為全雌株

F₁均表現(xiàn)為全雌株

，說(shuō)明MYB1基因不是控制全雌性狀的基因。