Question

粗糙型鏈孢霉屬于真核生物，在繁殖過程中，粗糙型鏈孢霉二倍體合子只能由不同配型子囊孢子發育而成的單倍體菌絲（N=7）雜交形成，合子先進行一次減數分裂后，再進行一次有絲分裂，最終形成8個子囊孢子．由于子囊外形狹窄使得分裂形成的8個子囊孢子縱向排列在子囊中．已知子囊孢子大型（R）對小型（r）顯性，黑色（T）對白色（t）顯性．圖甲、乙分別表示表示不同合子形成子囊孢子的過程（減數分裂未發生染色單體的交叉互換；圓圈大小代表子囊孢子大小，陰影為黑色子囊孢子）．請回答：

（1）甲、乙兩圖中的二倍體合子的基因型分別是

 

、

 

．
（2）若甲圖中的二倍體合子在減數分裂中發生同源染色體非姐妹染色單體的交叉互換導致等位基因互換，則形成的子囊可能有

 

種類型．
（3）從甲、乙兩圖子囊孢子的種類可知，子囊孢子大小或顏色的遺傳都遵循

 

定律．
（4）若要研究控制子囊孢子大小和顏色的基因是否遵循基因的自由組合定律，某同學做了如下實驗設計：
第一步：設法獲取甲圖小型黑色類型子囊孢子與乙圖大型白色類型子囊孢子進行培養，獲得單倍體菌絲．
第二步：讓兩種類型的單倍體菌絲雜交得二倍體合子，繼續培養至子囊成熟．
第三步：觀察統計成熟子囊類型，并分析得出結論．
結果預測：
①若

 

，則說明控制子囊孢子大小和顏色的基因遺傳遵循基因的自由組合定律．
②若

 

，則說明控制子囊孢子大小和顏色的基因遺傳不遵循基因的自由組合定律．

Answer 1

考點：基因的分離規律的實質及應用,細胞的減數分裂,基因的自由組合規律的實質及應用

專題：

分析：根據題意可知，子囊孢子大型（R）對小型（r）顯性，黑色（T）對白色（t）顯性，因此可以寫出甲圖和乙圖中子囊孢子的基因型，進而確定二倍體合子的基因型．
一般一對等位基因的遺傳遵循基因的分離定律，位于非同源染色體上的非等位基因遵循基因的自由組合定律．
由于子囊外形狹窄使得分裂形成的8個子囊孢子縱向排列在子囊中，并且由圖可知產生的子囊孢子在子囊中的排列有一定的順序，因此（2）（4）兩小題中要考慮不同的排列順序．

解答： 解：（1）基因決定性狀，由于孢子是經過減數分裂得到的，基因是成單存在的，因此甲圖中孢子一半大的、一半小的，并且全為黑色，因此孢子的基因型為：RT（大黑）、rT（小黑），則甲圖中的二倍體合子的基因型為RrTT．同理可得乙圖中孢子的基因型為：RT、Rt，則乙圖中的二倍體合子的基因型為RRTt．
（2）正常情況下，一個合子經過減數分裂產生4個配子，并且是兩種，如甲圖中RT、RT、rT、rT或rT、rT、RT、RT．因此若甲圖中的二倍體合子在減數分裂中發生同源染色體非姐妹染色單體的交叉互換導致等位基因互換，則形成的子囊可能為：RT、RT、rT、rT、RT、RT、rT、rT或rT、rT、RT、RT、RT、RT、rT、rT或rT、rT、RT、RT、rT、rT、RT、RT或RT、RT、rT、rT、rT、rT、RT、RT4種類型．
（3）從甲、乙兩圖子囊孢子的種類可知，子囊孢子大小或顏色的遺傳都遵循基因分離定律．
（4）甲圖小型黑色類型子囊孢子的基因型為rT，乙圖大型白色類型子囊孢子的基因型為Rt，讓兩種類型的單倍體菌絲雜交得二倍體合子，其基因型為RrTt．
①如果控制子囊孢子大小和顏色的基因遺傳遵循基因的自由組合定律，則基因型為RrTt的二倍體合子經過減數分裂，正常情況下可以產生RT、RT、rt、rt或Rt、Rt、rT、rT類型的配子，因此成熟子囊類型有RT、RT、RT、RT、rt、rt、rt、rt或rt、rt、rt、rt、RT、RT、RT、RT或Rt、Rt、Rt、Rt、rT、rT、rT、rT或rT、rT、rT、rT、Rt、Rt、Rt、Rt4種，比例約為1：1：1：1．
②若成熟子囊類型不是比例為1：1：1：1的4種類型，則說明控制子囊孢子大小和顏色的基因遺傳不遵循基因的自由組合定律．
故答案為：
（1）RrTT      RRTt 
（2）4   
（3）基因分離
（4）①成熟子囊類型有4種，比例約為1：1：1：1（答孢子類型不給分）
②成熟子囊類型不是比例為1：1：1：1的4種類型

點評：本題具有一定的難度，此類題型考生平時涉及較少，通過粗糙型鏈孢霉的繁殖過程考查了減數分裂和有絲分裂過程、以及基因的分離定律和自由組合定律的相關知識，意在考查考生的審題能力，分析問題的能力，解題關鍵是明確減數分裂和有絲分裂的區別即可．