Según lo que me contás puedo deducir que modula a Re Mayor. ¿Por qué?, te paso a detallar:
-Sol Mayor tiene alterado solamente FA (FA #).
-Re Mayor tiene FA # y DO #.
-Re menor solo tiene alterado el Si (Si bemol) ya que el DO# puede ser o no parte del acorde de LA mayor que seguramente se utilizará como acorde dominante hacia RE, es decir para crear la tensión para ir a RE.
Entonces, si tu tonalidad es SOL M y vas a Re menor en tu pentagrama debería figurar FA becuadro (para remarcar que ya no es sostenido) y debería figurar Si bemol, cosa que no sucede porque bien nombras que en el bajo aparece un Si (que suponemos es natural)
Es por eso que modulo a Re mayor. El Fa ya esta alterado porque es parte de la armadura de clave de SOL mayor y luego aparece el DO #, lo que me da aviso que va a ir hacia Re Mayor ya que tanto FA# y DO# son parte de su armadura de clave.
Que no te confunda eso del DO# como sensible.
-El DO# es sensible de Re Mayor!
-El DO# puede no ser sensible de Re menor, ¿por qué?. Acordate que las tonalidades menores pueden ser menor antigua, menor armónica y menor bachiana. Nosotros generalmente usamos la menor antigua (también llamada natural). Y la sensible de la escala de Re menor natural es nada mas ni nada menos que DO!, sin sostenido. Pero hay algo que hay que aclarar:
*****EL QUINTO GRADO DE RE MENOR NATURAL (es decir el acorde dominante) ES MAYOR, POR LO TANTO SI ESTOY EN RE MENOR UTILIZO COMO ACORDE DOMINANTE LA MAYOR Y ES POR ESO QUE VEO EL DO# , PORQUE EN ESE CASO GENERA LA TENSIÓN NECESARIA PARA RESOLVER EN EL ACORDE DE TÓNICA (RE MENOR) *****
Bueno, no te quiero hacer mas lio. Por ultimo te dejo explicado también porque se va a Re mayor y no a re menor:
-Generalmente las modulaciones siguen ciertos parámetros o caminos que están trazados en el "circulo de quintas". Partiendo desde la tonalidad madre, que en tu caso es Sol M, las modulaciones más comunes que se pueden dar son hacia la quinta descendente (seria DO M) o hacia la quinta ascendente (en este caso RE M), en ambas ocasiones son tonalidades mayores porque los maestros de la música lo diagramaron de esta manera y es la forma mas matemáticamente perfecta que suceda.
El Re menor esta mas alejado del Sol mayor, y no quiere decir que no pueda modular, pero para llegar debería tomar muchas mas rutas que para el Re mayor. Ojo, esto siempre teniendo en cuenta la música barroca y clásica. Después en romanticismo y moderno ya hacen lo que quieren :-D.
Te dejo un gráfico para que luego vayas investigando sobre el tema del circulo de las quintas:
Bueno, escribí un montón!, espero haber ayudado! CUalquier cosa preguntame.