Question

2．粗糙脈孢菌是一種真菌，約10天完成一個生活周期（如圖1），合子分裂產生的孢子是按分裂形成的順序排列的．請分析回答：

（1）從合子到8個孢子的過程中，細胞核內的DNA發生了兩次復制．如圖中8個子代菌絲體都是單倍體（單倍體，二倍體）．若要觀察減數分裂過程中各個時期細胞，染色后可通過觀察細胞中染色體的形態、數目和位置來判斷該細胞所處的分裂時期．
（2）野生型脈胞菌能在只含水、無機鹽、蔗糖和維生素的基本培養基中生長．研究人員用X 射線照射野生型脈孢菌孢子，經選擇培養獲得了三種營養缺陷型突變菌株（如圖2）．
（注：×表示不能產生相應的酶，而精氨酸是脈胞菌正常生活所必需的營養物質）
①如果培養B突變型脈胞菌，需要在基本培養基中加入精氨酸或瓜氨酸．
②欲證明A突變型菌株的酶缺陷是某一條染色體上的基因突變造成的，應讓該突變型菌株與野生型菌株雜交，根據基因分離定律，預期其后代（孢子）的表現型及其比例是野生型：突變型=1：1，若實驗結果與預期一致，則說明A突變型菌株的酶缺陷是某一條染色體上的基因突變造成的．
（3）如圖2中順序排列的8個孢子中，如果第一個與第二個性狀不同，原因可能是有絲分裂過程中發生了a、c（填選項字母，可多選）；如果第二個與第三個性狀不同，原因可能是合子減數分裂過程中發生了a、b、c（填選項字母，可多選）．
a．基因突變    b．基因重組    c．染色體變異．

Answer 1

分析 根據題意和圖示分析可知：圖1中，A菌絲體和B菌絲體結合形成合子，經過減數分裂形成4個子細胞，再經過一次有絲分裂形成8個孢子，萌發形成8個子代菌絲體．
圖2表示基因控制酶的合成進行控制生物性狀．

解答 解：（1）從合子到8個孢子的過程中，進行了一次減數分裂和一次有絲分裂，兩次分裂各復制一次，共復制了兩次．由成熟生殖細胞單獨發育成的個體為單倍體，因而上圖中8個子代菌絲體都是單倍體．若要觀察減數分裂過程中各個時期細胞，染色后可通過觀察細胞中染色體的形態、數目和位置來判斷該細胞所處的分裂時期．
（2）①從圖示關系可知，B突變型脈胞菌因合成酶2的基因缺陷，不能合成瓜氨酸，故在其培養基中要加入精氨酸或瓜氨酸．
②若A突變型菌株的酶缺陷是一個基因決定的，則該突變為顯性突變，A突變型菌株為雜合體，讓其與隱性野生型菌株雜交，根據基因分離定律可知，雜交后的會出現1：1的分離比，即野生型：突變型=4：4．
（3）按順序前四個孢子應該基因組成相同，因第一和第二個孢子是由同一個母細胞有絲分裂形成的，若性狀不同，可能是有絲分裂過程中發生了基因突變和染色體變異，不可能發生基因重組．若第二和第三個孢子性狀不同，可能是減數分裂過程中發生了基因突變、基因重組或染色體變異．
故答案為：
（1）兩      單倍體     形態、數目和位置
（2）①精氨酸或瓜氨酸     ②野生型菌株     基因分離    野生型：突變型=1：1     
（3）a、c     a、b、c

點評 本題考查細胞有絲分裂和減數分裂、生物的變異及誘變育種的相關知識，意在考查考生獲取信息的能力和綜合運用所學知識解決相關生物學問題的能力．