连锁与交换规律概述

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1、第五章连锁与交换规律*,第一节 连锁与交换 第二节 基因定位和连锁遗传图 第三节 真菌类的遗传学分析,第一节 连锁与交换 *,连锁遗传：同一染色体上的某些基因以及它们所控制的性状结合在一起传递的现象。 一、连锁与交换的遗传现象 连锁现象是1906年英国学者贝特森（Bateson）和潘耐特（Pannett）研究香豌豆两对性状遗传时，首先发现的。后来，摩尔根等发现连锁分二类：完全连锁和不完全连锁。,一、连锁与交换的遗传现象,香豌豆两对相对性状杂交试验. 花色：紫花(P)对红花(p)为显性； 花粉粒形状：长花粉粒(L)对圆花粉粒(l)为显性。 杂交组合1. 紫花、长花粉粒红花、圆花粉粒. 杂交组合2

2、. 紫花、圆花粉粒红花、长花粉粒.,杂交组合1:紫花、长花粉粒红花、圆花粉粒,杂交组合1：紫花、长花粉粒红花、圆花粉粒,结果： 1、F1两对相对性状紫长均表现为显性，F2出现四种表现型； 2、F2四种表现型个体数的比例与9:3:3:1相差很大，并且两亲本性状组合类型(紫长和红圆)的实际数高于理论数，而两种新性状组合类型(紫圆和红长)的实际数少于理论数。,杂交组合2：紫花、圆花粉粒红花、长花粉粒,杂交组合2：紫花、圆花粉粒红花、长花粉粒,结果： 1、F1两对相对性状紫长均表现为显性，F2出现四种表现型； 2、F2四种表现型个体数的比例与9:3:3:1相差很大，并且两亲本性状组合类型(紫圆和红长)

3、的实际数高于理论数，而两种新性状组合类型(紫长和红圆)的实际数少于理论数。 说明:不符合自由组合规律。,一、连锁与交换的遗传现象,（一）完全连锁：位于同一条染色体上的非等位基因，在形成配子过程中，作为一个整体随染色体传递到配子中，同源染色体之间不发生染色体片段的交换，杂合体在形成配子时，只有亲本组合类型的配子。 完全连锁在生物界很少见，只在雄果蝇（XY）和雌家蚕（ZW）中发现（注意雌雄连锁不同）。 霍尔丹定律：凡是较少发生交换的个体必定是异配性别的个体。,一、连锁与交换的遗传现象,（一）完全连锁： 例如：果蝇 P 灰身残翅 BBvvbbVV黑身长翅 F1 灰身长翅 BbVv bbvv黑身残翅

4、bbVv Bbvv Ft 黑身长翅 灰身残翅（亲本类型） 因为F1 BbVv在形成配子时，只形成了bV和Bv两种配子， 即bV完全连锁， Bv也完全连锁。,完 全 连 锁,一、连锁与交换的遗传现象,（一）完全连锁： 果蝇的体色、和眼睛颜色遗传： P 灰身紫眼 b+b+prpr bbpr+pr+ 黑身红眼 F1 灰身红眼 b+bpr+pr (bbprpr黑身紫眼测交) Ft 灰身紫眼 b+bprpr：bbpr+pr 黑身红眼 拟等位基因：完全连锁的、控制同一性状的非等位基因。,一、连锁与交换的遗传现象,（二）不完全连锁：位于同源染色体上的非等位基因，在形成配子时，除有亲型配子外，还有少数重组型配

5、子产生。例如：果蝇 P bbVVBBvv F1 BbVvbbvv 黑长 灰残 Ft Bv bV BV bv bv Bbvv bbVv BbVv bbvv 0.42 0.42 0.08 0.08,不完全连锁,亲组合：亲代原有的组合。 重组合：亲代没有的组合。,二、交叉与交换的关系,1、同源染色体在减数分裂配对时，造成同源染色体中的非姐妹染色单体之间染色体片段的互换，这个过程叫交换或重组 2、每发生一次有效交换，形成1个交叉，将产生两条重组染色体。两条非重组染色体（亲染色体），含有重组染色体的配子叫重组合配子，含有非重组染色体的配子叫亲组合配子。,三、交换值及其测定,（一）重组值（交换值）的概念

6、重组值（率）：指重组型配子数占总配子数的百分率。也叫交换值。 重组值（Rf）= 1、每1次交换，只涉及四条非姊妹染色单体中的2条。 2、发生1次单交换的性母细胞的百分率是重组合配子百分率的2倍。因此如果交换值为4%，则表明有8%的性母细胞发生了交换。 3、重组值的范围050%之间，重组值越大，基因之间连锁程度越小。,重组合配子数,100%,配子总数（亲组合配子+重组合配子）,三、交换值及其测定,（二）重组值（Rf）的测定 1、测交法：用于异花授粉植物。 测交后代(Ft)的表现型的种类和比例直接反映被测个体(如F1)产生配子的种类和比例。 计算公式：重组值= 相引组（相）：杂交的双亲是显性基因与

7、显性基因相连锁，隐性基因与隐性基因想相连锁的杂交组合。 相斥组（相）： 杂交的双亲中，一个是显性基因与隐性基因相连锁，另一个是相对应的隐性基因与显性基因相连锁的杂交组合。,100%,交换型的个体数,测交后代个体总数,相引组与相斥组,赫钦森玉米色粒遗传的测交试验： 籽粒颜色：有色(C)、无色（c）； 籽粒饱满程度：饱满(Sh)、凹陷(sh),相引相（玉米子粒遗传） P 有色、饱满 无色、凹陷 CCShSh ccshsh 测交Ft 有色、饱满 无色、凹陷 CcShsh ccshsh 配子 CSh Csh cSh csh 总数 测交子代(Ft) CcShsh Ccshsh ccShsh ccshsh

8、 有色、饱满 有、凹 无、饱 无色、凹陷 实得粒数 4032 149 152 4035 8368 百分比% 48.2 1.8 1.8 48.2,交换值=重新组合的百分率 =(149+152)/8368 100% =3.6%,测交：相斥组 C-Sh相斥相的重组值为3.0%。,（二）重组值（Rf）的测定,相引相测交试验与相斥相测交试验结果 分析： F1产生的四种类型配子比例不等于1:1:1:1； 亲本型配子比例高于50，重组型配子比例低于50； 亲本型配子数基本相等，重组型配子数也基本相等。,（二）重组值（Rf）的测定,根据实验计算的重组值（Rf）是估算值，其标准误差Se的计算公式是： Se =

9、n：是总配子数或测交个体总数。 如相引组：Se = =？,2、自交法：适用于自花授粉的植物。 （1）平方根法：不同的杂交组合计算方法不同 相引组：AB/ABab/ab 相斥组：Ab/AbaB/aB F1基因型： AB/ ab Ab/ aB F2表型4种： A-B-； A-bb； aaB-； aabb F2后代数量： a1 a2 a3 a4 在相引组中， F1 产生的AB和ab配子是亲型配子， 且AB=ab的频率=q. aabb个体的频率x=q2= q= = 亲型配子的总频率=AB+ab=2q= 2 =2 =2,（二）重组值（Rf）的测定10.17,2、自交法：适用于自花授粉的植物。 （1）平方

10、根法：,重组配子的频率（重组值）=1-2q =1- 2 =1- 2 =1- 2 在相斥组中，AB和ab配子是重组型配子。 重组型配子总频率（重组值）=2q= 2 = 2 = 2,(1）平方根法,例如：香豌豆花色和花粉粒的遗传（相引组） P 紫长 红圆 （PPLL) （ppll） F1 紫长（PpLl） F2 紫长 紫圆 红长 红圆 P_L_ P_ll ppL_ ppll 总数 观察数： 4831 390 393 1338 6952 频率： 0.69 0.06 0.06 0.19=x P_L之间的重组值=1-2 =1-2 =12.8%,（二）重组值（Rf）的测定,（2）乘积比例法 先用公式求出乘

11、积比例x值，然后查乘积比例法估算重组率表，从而得到重组值，读数是小数。x代表的意义与前边不一样。 相引组x = = 2、自交法 相斥组x = =,按乘积比例法估算重组率表,第二节 基因定位和连锁遗传图*,一、基因定位的概念 根据重组值确定基因在染色体上的排列顺序和基因之间的距离。 二、基因定位的方法 （一）两点测交（两点试验）：以两对基因为基本 单位，通过杂交和测交计算交换值，进行基因定位 。 例如：测定玉米第9号染色体上的CShWx(cshwx)这三对基因的次序和位置。 C有色，Sh饱满，Wx非糯性。,两点测交,CSh重组值3.6%,WxSh重组值20%,CWx重组值22%,两点测交,重组值

12、去掉百分号%的数值=基因间的相对距离。单位用厘摩（cM）或图距单位。 C-Sh=3.6 cM ；Wx-Sh=20 cM，三个基因之间的顺序2种情况： 该方法的缺点：当基因之间的距离超过5个单位时，往往会因发生双交换而造成不准确；工作繁琐.,（二）三点测验,三对基因为基本单位，通过1次杂交和测交，同时确定三对基因在染色体上的位置和排列顺序。 优点：省时省工，精确简便，测试背景一致，严格可靠。无论单交换还是双交换都能测出。 单交换：一对同源染色体上的基因之间分别发生单个交换。 双交换：位于同源染色体上的3对基因之间，同时发生了两次单交换。 例如：+ + + + Sh Wx + Sh + C Sh

13、Wx C + + C + Wx,1、三点测验后代6种表型,例如：果蝇三个突变基因ec棘眼；sc稀刚毛；cv翅无横脉，都位于X染色体上。P ：ec + +/ ec + +sccv/ Y F1；ec+/+sccvecsccv/Y 测交后代表型6种：,ec-sc之间的重组值为：62+88/1980=7.6% ec-cv之间的重组值为： 89+103/1980=9.7% sc-cv之间的重组值为： 62+88+89+103/1980=17.3%,亲本基因型应改写： P：+ec+/+ec+sc+cv/ Y F1：+ec+/ sc+cvsceccv/Y,2、三点测验后代8种表型,8种表型 实得数 v b

14、l 302 + + + 298 + b + 115 v + l 105 + b l 80 v + + 72 + + l 20 v b + 19 合计 1020,玉米vbl三因子杂合体测交后代,v-b之间的重组值为：115+105+80+72/1020=36.4% b-l之间的重组值为：115+105+20+19/1020=25.4% v- l之间的重组值为： 80+72+20+19/1020=18.7%,2、三点测验后代8种表型,v-b36.4(v- l) 18.7+(b-l) 25.4=44.1因为在计算v-b 重组值时,双交换没有计算。 应加上双交换值的2倍。 v-b=115+105+80+72+20+19 +20+19/1020=44.1% 另外方法：根据亲本配子和双交换配子的基因型，先来确定基因在染色体上的位置，然后分别计算两端基因与中间基因之间的交换值即可。 v b l 302 亲型配子基因型 + + + 298 + + l 20 v b + 19 双交换配子基因型,8种表型 实得数 v b l 302 + + + 298 + b + 115 v + l 105 + b l 80 v + + 72 + + l 20 v b + 19 合计 1020,2、三点测验后代8种表型,亲型配子基