题目内容
【题目】研究人员用粗糙脉孢菌对有性生殖过程中同种基因之间的关系进行研究。粗糙脉孢菌的菌丝体每个细胞核中具有1个染色体组（n）。有性生殖时，菌丝体产生分生孢子（n）后，两个分生孢子融合成为合子（2n），合子减数分裂产生4个单倍体核（n），之后经过一系列过程发育为新的子代菌丝体（n）。
（1）若某菌丝体的基因型是A，另一菌丝体的基因型是a，在不考虑变异的情况下，二者杂交产生的后代菌丝体的基因型为_________种，比例为_________。
（2）将2个A基因（存在于一个DNA分子上）同时转入A基因缺失的菌株中，将转基因菌株与A基因缺失菌株进行杂交。杂交后代均未出现A基因所决定的表现型。对亲本菌体及减数分裂产生的4个单倍体核对应的后代进行A基因及表现型检测，结果如下所示。
①根据图1结果可以看出，后代1、2 各自的左右两条带的电泳结果不同，表明_________；右侧的条带中，后代1、2与转A基因亲本不同，表明后代中A基因_________。
②后代3、4均未出现A基因决定的表现型的最可能原因是_________。
（3）亲本1与亲本2杂交，对亲本菌体及某一合子产生的4个单倍体核对应的后代进行A基因及表现型检测（处理和检测方法与（2）相同）。亲本菌体中的基因分布及检测结果如下图2所示（亲本1与亲本2所示两条染色体相同）。
①减数分裂过程中，染色体的行为包括_________之间交叉互换，同源染色体分离和非同源染色体自由组合等。若仅考虑染色体的上述行为，不考虑其他变异情况，同时所有基因均可正常表达，理论上二者后代会出现_________基因型，均__________（填能或不能）出现A基因决定的性状。
②据图2可知，实际二者杂交时，在后代中来自亲本_________的A基因没有发生改变。杂交后每个合子产生的后代为有A基因表现型∶无A基因表现型为1∶1的现象，出现这一现象的原因是，_________。
（4）综合上述可以推测，在_________情况下后代中会出现基因发生改变的现象。
【答案】2 1∶1 其DNA片段的核苷酸被某种基团修饰 出现突变 在减数分裂时A基因未被分配到后代3、4对应的单倍体核中，所以后代3、4未出现A基因决定的表现型 四分体的非姐妹染色单体 4种 能 2 亲本1的A基因出现了突变和被某种基团修饰的现象，改变后的基因不能控制A基因的相应表型。而亲本2的A基因没有发生变化且经减数分裂分配给了四个单倍体核中的两个，这样的两个单倍体核发育而成的后代出现A基因决定的表现型 2个（多个）相同的A基因同时出现在分生孢子中
【解析】
该题主要结合了减数分裂和粗糙脉孢菌特殊的增殖方式来考察学生对减数分裂过程中同源染色体的分离、非同源染色体的自由组合以及配子的生成情况的熟练程度，同时结合电泳的方式来考察学生能对比电泳结果来分析亲子代之间基因的遗传和变异情况的能力。
（1）菌丝体的基因型是A，另一菌丝体的基因型是a，因此两者产生的孢子分别为A和a，合子的基因型为Aa，其进行减数分裂可以产生四个单倍体核，分别为A、A、a、a，所以在不考虑变异的情况下，二者杂交产生的后代菌丝体的基因型有2种，比例为1:1；
（2）①根据图示结果可以看出，后代1、2 各自的左右两条带的电泳结果不同，左侧均未被切割成小的DNA片段，表明未被Sau3A识别，证明其DNA片段的核苷酸被某种基团修饰，不能被Sau3A识别；右侧的条带中，后代1、2与转A基因亲本不同，说明该基因的序列发生了改变，部分序列不能被MboⅠ识别和切割，所以产生的DNA片段不同，证明A基因发生了突变；
②该实验让转基因菌株A与A基因缺失突变体杂交，电泳结果表明3、4个体不含有A基因，所以可能是在减数分裂时A基因未被分配到后代3、4对应的单倍体核中，所以后代3、4未出现A基因决定的表现型；
（3）①在细胞进行减数分裂时，可以发生四分体的非姐妹染色单体的交叉互换；根据图可知亲本1的基因型为A1A1，亲本2的基因型为A2O，根据同源染色体的位置可知杂交后产生的合子基因型为A1A2A1O，在减数分裂后产生的4个单倍体核的基因型分别为A1A1、A1O、A1A2、A2O，共四种基因型；均能表现出A基因的性状；
②对比子代与亲本的电泳结果可知，三个合子产生的后代中凡是表现A基因性状的个体均含有与亲本2的电泳结果相同的两条带，所以来自亲本2的基因没有发生改变；在上一空中已经知道来自亲本2的A基因没有发生改变，即其提供的A2基因是正常的，而杂交后每个合子产生的后代为有A基因表现型∶无A基因表现型为1∶1的现象，所以两亲本杂交产生的合子减数分裂形成的4个单倍体核中只有2个是正常的，结合上一小题可推测含有A1但不含有A2的个体均为正常表现A基因的性状，可能是亲本1的A基因出现了突变和被某种基团修饰的现象，改变后的基因不能控制A基因的相应表型。而亲本2的A基因没有发生变化且经减数分裂分配给了四个单倍体核中的两个，这样的两个单倍体核发育而成的后代出现A基因决定的表现型；
（4）根据上述结果可以分析A基因发生改变更多的是发生在2个（多个）相同的A基因同时出现在分生孢子中。
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