Question

粗糙型链孢霉属于真核生物，在繁殖过程中，粗糙型链孢霉二倍体合子只能由不同配型子囊孢子发育而成的单倍体菌丝（N=7）杂交形成，合子先进行一次减数分裂后，再进行一次有丝分裂，最终形成8个子囊孢子．由于子囊外形狭窄使得分裂形成的8个子囊孢子纵向排列在子囊中．已知子囊孢子大型（R）对小型（r）显性，黑色（T）对白色（t）显性．图甲、乙分别表示表示不同合子形成子囊孢子的过程（减数分裂未发生染色单体的交叉互换；圆圈大小代表子囊孢子大小，阴影为黑色子囊孢子）．请回答：

（1）甲、乙两图中的二倍体合子的基因型分别是

 

、

 

．
（2）若甲图中的二倍体合子在减数分裂中发生同源染色体非姐妹染色单体的交叉互换导致等位基因互换，则形成的子囊可能有

 

种类型．
（3）从甲、乙两图子囊孢子的种类可知，子囊孢子大小或颜色的遗传都遵循

 

定律．
（4）若要研究控制子囊孢子大小和颜色的基因是否遵循基因的自由组合定律，某同学做了如下实验设计：
第一步：设法获取甲图小型黑色类型子囊孢子与乙图大型白色类型子囊孢子进行培养，获得单倍体菌丝．
第二步：让两种类型的单倍体菌丝杂交得二倍体合子，继续培养至子囊成熟．
第三步：观察统计成熟子囊类型，并分析得出结论．
结果预测：
①若

 

，则说明控制子囊孢子大小和颜色的基因遗传遵循基因的自由组合定律．
②若

 

，则说明控制子囊孢子大小和颜色的基因遗传不遵循基因的自由组合定律．

Answer 1

考点：基因的分离规律的实质及应用,细胞的减数分裂,基因的自由组合规律的实质及应用

专题：

分析：根据题意可知，子囊孢子大型（R）对小型（r）显性，黑色（T）对白色（t）显性，因此可以写出甲图和乙图中子囊孢子的基因型，进而确定二倍体合子的基因型．
一般一对等位基因的遗传遵循基因的分离定律，位于非同源染色体上的非等位基因遵循基因的自由组合定律．
由于子囊外形狭窄使得分裂形成的8个子囊孢子纵向排列在子囊中，并且由图可知产生的子囊孢子在子囊中的排列有一定的顺序，因此（2）（4）两小题中要考虑不同的排列顺序．

解答： 解：（1）基因决定性状，由于孢子是经过减数分裂得到的，基因是成单存在的，因此甲图中孢子一半大的、一半小的，并且全为黑色，因此孢子的基因型为：RT（大黑）、rT（小黑），则甲图中的二倍体合子的基因型为RrTT．同理可得乙图中孢子的基因型为：RT、Rt，则乙图中的二倍体合子的基因型为RRTt．
（2）正常情况下，一个合子经过减数分裂产生4个配子，并且是两种，如甲图中RT、RT、rT、rT或rT、rT、RT、RT．因此若甲图中的二倍体合子在减数分裂中发生同源染色体非姐妹染色单体的交叉互换导致等位基因互换，则形成的子囊可能为：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种类型．
（3）从甲、乙两图子囊孢子的种类可知，子囊孢子大小或颜色的遗传都遵循基因分离定律．
（4）甲图小型黑色类型子囊孢子的基因型为rT，乙图大型白色类型子囊孢子的基因型为Rt，让两种类型的单倍体菌丝杂交得二倍体合子，其基因型为RrTt．
①如果控制子囊孢子大小和颜色的基因遗传遵循基因的自由组合定律，则基因型为RrTt的二倍体合子经过减数分裂，正常情况下可以产生RT、RT、rt、rt或Rt、Rt、rT、rT类型的配子，因此成熟子囊类型有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种，比例约为1：1：1：1．
②若成熟子囊类型不是比例为1：1：1：1的4种类型，则说明控制子囊孢子大小和颜色的基因遗传不遵循基因的自由组合定律．
故答案为：
（1）RrTT      RRTt 
（2）4   
（3）基因分离
（4）①成熟子囊类型有4种，比例约为1：1：1：1（答孢子类型不给分）
②成熟子囊类型不是比例为1：1：1：1的4种类型

点评：本题具有一定的难度，此类题型考生平时涉及较少，通过粗糙型链孢霉的繁殖过程考查了减数分裂和有丝分裂过程、以及基因的分离定律和自由组合定律的相关知识，意在考查考生的审题能力，分析问题的能力，解题关键是明确减数分裂和有丝分裂的区别即可．