研究人員用粗糙脈孢菌對有性生殖過程中同種基因之間的關(guān)系進(jìn)行研究。粗糙脈孢菌的菌絲體每個細(xì)胞核中具有1個染色體組(n)。有性生殖時,菌絲體產(chǎn)生分生孢子(n)后,兩個分生孢子融合成為合子(2n),合子減數(shù)分裂產(chǎn)生4個單倍體核(n),之后經(jīng)過一系列過程發(fā)育為新的子代菌絲體(n)。
(1)若某菌絲體的基因型是A,另一菌絲體的基因型是a,在不考慮變異的情況下,二者雜交產(chǎn)生的后代菌絲體的基因型為22種,比例為1:11:1。
(2)將2個A基因(存在于一個DNA分子上)同時轉(zhuǎn)入A基因缺失的菌株中,將轉(zhuǎn)基因菌株與A基因缺失菌株進(jìn)行雜交。雜交后代均未出現(xiàn)A基因所決定的表現(xiàn)型。對親本菌體及減數(shù)分裂產(chǎn)生的4個單倍體核對應(yīng)的后代進(jìn)行A基因及表現(xiàn)型檢測,結(jié)果如圖1所示。
①根據(jù)圖1結(jié)果可以看出,后代1、2 各自的左右兩條帶的電泳結(jié)果不同,表明其DNA片段的核苷酸被某種基團(tuán)修飾其DNA片段的核苷酸被某種基團(tuán)修飾;右側(cè)的條帶中,后代1、2與轉(zhuǎn)A基因親本不同,表明后代中A基因基因突變基因突變。
②后代3、4均未出現(xiàn)A基因決定的表現(xiàn)型的最可能原因是在減數(shù)分裂時A基因未被分配到后代3、4對應(yīng)的單倍體核中,所以后代3、4未出現(xiàn)A基因決定的表現(xiàn)型在減數(shù)分裂時A基因未被分配到后代3、4對應(yīng)的單倍體核中,所以后代3、4未出現(xiàn)A基因決定的表現(xiàn)型。
(3)親本1與親本2雜交,對親本菌體及某一合子產(chǎn)生的4個單倍體核對應(yīng)的后代進(jìn)行A基因及表現(xiàn)型檢測(處理和檢測方法與(2)相同)。親本菌體中的基因分布及檢測結(jié)果如圖2所示(親本1與親本2所示兩條染色體相同)。
①減數(shù)分裂過程中,染色體的行為包括四分體的非姐妹染色單體四分體的非姐妹染色單體之間交叉互換,同源染色體分離和非同源染色體自由組合等。若僅考慮染色體的上述行為,不考慮其他變異情況,同時所有基因均可正常表達(dá),理論上二者后代會出現(xiàn)4種4種基因型,均能能(填“能”或“不能”)出現(xiàn)A基因決定的性狀。
②據(jù)圖2可知,實際二者雜交時,在后代中來自親本22的A基因沒有發(fā)生改變。雜交后每個合子產(chǎn)生的后代為有A基因表現(xiàn)型:無A基因表現(xiàn)型為1:1的現(xiàn)象,出現(xiàn)這一現(xiàn)象的原因是,親本1的A基因出現(xiàn)了突變和被某種基團(tuán)修飾的現(xiàn)象,改變后的基因不能控制A基因的相應(yīng)表型。而親本2的A基因沒有發(fā)生變化且經(jīng)減數(shù)分裂分配給了四個單倍體核中的兩個,這樣的兩個單倍體核發(fā)育而成的后代出現(xiàn)A基因決定的表現(xiàn)型親本1的A基因出現(xiàn)了突變和被某種基團(tuán)修飾的現(xiàn)象,改變后的基因不能控制A基因的相應(yīng)表型。而親本2的A基因沒有發(fā)生變化且經(jīng)減數(shù)分裂分配給了四個單倍體核中的兩個,這樣的兩個單倍體核發(fā)育而成的后代出現(xiàn)A基因決定的表現(xiàn)型。
(4)綜合上述可以推測,在2個(多個)相同的A基因同時出現(xiàn)在分生孢子中2個(多個)相同的A基因同時出現(xiàn)在分生孢子中情況下后代中會出現(xiàn)基因發(fā)生改變的現(xiàn)象。
【答案】2;1:1;其DNA片段的核苷酸被某種基團(tuán)修飾;基因突變;在減數(shù)分裂時A基因未被分配到后代3、4對應(yīng)的單倍體核中,所以后代3、4未出現(xiàn)A基因決定的表現(xiàn)型;四分體的非姐妹染色單體;4種;能;2;親本1的A基因出現(xiàn)了突變和被某種基團(tuán)修飾的現(xiàn)象,改變后的基因不能控制A基因的相應(yīng)表型。而親本2的A基因沒有發(fā)生變化且經(jīng)減數(shù)分裂分配給了四個單倍體核中的兩個,這樣的兩個單倍體核發(fā)育而成的后代出現(xiàn)A基因決定的表現(xiàn)型;2個(多個)相同的A基因同時出現(xiàn)在分生孢子中
【解答】
【點(diǎn)評】
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