连锁遗传和性连锁综述课件

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1、第五章第五章 连锁遗传和性连锁连锁遗传和性连锁 Genetic Linkage and Chromosomal Mapping第一节第一节 连锁与交换连锁与交换 一、连锁（一）性状连锁遗传的发现（一）性状连锁遗传的发现19051905年年, ,W.BatesonW.Bateson和和研究了香豌豆两对性状的遗研究了香豌豆两对性状的遗传。一对是花的颜色传。一对是花的颜色, ,紫花对红花为显性，一对是紫花对红花为显性，一对是花粉形状，长形对圆形为显性。花粉形状，长形对圆形为显性。紫长PPLL 红圆ppll紫长PpLl 紫长 紫圆 红长 红圆 P_L_ P_ll ppL_ ppll观察数 4831 3

2、90 393 1338按9:3:3:1推算 3910.5 1303.5 1303.5 434.5 花色和花粉形状分离比符合3:1，表明都是由单基因控制的，但F2不符合9:3:3:1的分离比紫圆PPll 红长ppLL紫长PpLl 紫长 紫圆 红长 红圆 P_L_ P_ll ppL_ ppll 观察数 226 95 97 1 理论数 235.8 78.5 78.5 26.2结果和前次的相近，仍不符合孟德尔定律，亲本组合比理论数多，重组组合比理论数少。相关概念：相关概念：连锁遗传：相引相（组）：相斥相（组）：（二）（二） 连锁遗传的解释连锁遗传的解释n n摩尔根的果蝇杂交试验；摩尔根的果蝇杂交试验；

3、Pr+pr+vg+vg+红长 Prprvgvg（紫残）F1 pr+prvg+vg prprvgvgPr+prvg+vg 1339Prprvgvg 1195 Pr+prvgvg 151Prprvg+vg 154P测交相引组P pr+pr+vgvg X prprvg+vg+F1 pr+prvg+vg X prprvgvgPr+prvg+vg 157Prprvgvg 146 Pr+prvgvg 965Prprvg+vg 1067 相斥组基本概念基本概念在减数分裂时同源染色体之间的交换导致了遗传重组在减数分裂时同源染色体之间的交换导致了遗传重组的发生。一个交叉就是交换的位点。的发生。一个交叉就是交换的

4、位点。遗传重组的证据是在减数分裂中发现交换时细胞学标遗传重组的证据是在减数分裂中发现交换时细胞学标记发生重组，遗传学标记也发生重组。记发生重组，遗传学标记也发生重组。交换是一个交互事件，发生在减数分裂前期交换是一个交互事件，发生在减数分裂前期 I I 染色染色体形成二价体的阶段。体形成二价体的阶段。重组是交换的结果，但交换并不一定引起重组，如两重组是交换的结果，但交换并不一定引起重组，如两标记间发生偶数次重组，标记并不发生重组。标记间发生偶数次重组，标记并不发生重组。两个染色体之间发生一次交叉可以阻止相邻位置第二两个染色体之间发生一次交叉可以阻止相邻位置第二次交叉的发生，这个现象称为交叉干涉。

5、次交叉的发生，这个现象称为交叉干涉。Punnet 认为似乎两对基因在杂交子代中的组合并不是随机的，而是原来属于同一亲本的两个基因更倾向于进入同一配子，此叫做相引(coupling)，原来属于不同亲本的两个基因之间在形成配子时相互排斥，称为相斥(repulsion)。当两个非等位基因a和b处在一个染色体上，而在其同源染色体上带有野生型A、B时，这些基因被称为处于相引相(coupling phase)(AB/ab)；若每个同源染色体上各有一个突变基因和一个野生型基因，则称为相斥相(repulsion phase)(Ab/aB)。灰残 黑长 BBVV bbvv灰长BbVv 黑残 bbvv灰长 黑残B

6、bVv bbvv 1 11910年,Morgan和Bridges用果蝇进行了大量的杂交实验，提出了连锁交换定律，被后人誉为遗传的第三定律。灰长 黑残 BBVV bbvv灰长BbVv 黑残bbvv灰长 黑残 灰残 黑长BbVv bbvv Bbvv bbVv 0.42 0.420.08 0.08不完全连锁(incomplete linkage):测交后代出现4种不同表 型，其中亲本类型远远多于新类型。 摩尔根的解释：假定基因B和V同处于一条染色体上，基因b和v同处于同源染色体的另一条染色体上。连锁(linkage)：处于同一条染色体上的基因遗传时较多地联系在一起的现象。（三）完全连锁和不完全连锁（

7、三）完全连锁和不完全连锁n完全 连锁：连锁基因之间不发生非姐妹染色单体间的交换，只形成两种亲型配子，没有重组型配子产生n不完全连锁：连锁基因之间发生非姐妹染色单体间的交换，不仅形成两种亲型配子，同时形成两种重组型配子。bvbvBBVVPbvBV配子BVbvF1 bvbvBVbvbvbv1 1 完全连锁bvbvBBVVPbvBV配子BVbvF1bvbvBvbV减数分裂中染色体的交换BVbvbvBV不完全连锁重组型配子亲本型配子 pr vg pr+ vg+ pr vg pr+ vg+ pr vg pr+ vg+ pr+ vg+ pr vg 图5-1 两对位于同一条染色体 上的等位基因的简单遗传 P

8、r VgPr Vg Pr Vg Pr Vg Pr Vg Pr Vg Pr Pr Vg Vg Pr Pr VgVg+ + Pr Pr VgVg+ Pr Pr+ + Vg Vg+ P Pr+r+ Vg P Vg Pr+r+ Vg Vg Pr Pr+ + Vg Vg+ + PrPr+ + Vg Vg+ Pr Pr+ + Vg Vg+ 图图图图5 52 2 在减数分裂中染色体交换在减数分裂中染色体交换在减数分裂中染色体交换在减数分裂中染色体交换连锁交换规律连锁交换规律处在同一染色体上的两个或两个以上的基因在遗传时，联合在一起的频率大于重新组合的频率。重组类型的产生是由于配子形成过程中，同源染色体的非姐

9、妹染色单体间发生了局部交换的结果。连锁和交换的重组称为染色体内重组(intra-chromosomal recombination)，因染色体自由组合而产生的重组称为染色体间重组(inter-chromosomal recombination)。5.2 5.2 基因重组与染色体交换的证实基因重组与染色体交换的证实19311931年年,McClintock,McClintock和她的女和她的女博士生博士生B.CreightonB.Creighton以以玉米为材料进行了一项试验，为玉米为材料进行了一项试验，为染色体交换导致染色体交换导致遗传重组遗传重组提供了第一个有力的证据。提供了第一个有力的证据

10、。Barbara Mcclintock(1902-92)Harriet B.Creighton(1909-)一玉米实验一玉米实验 麦克林托克（McClintock,B） 克 莱 顿 （Creighton, B） No. 9 染色体 C : 色素基因 Wx : 糯质基因 或 蜡质基因 knob: 节结9号染色体，色素基因C有色对c无色，非糯Wx对糯wxcWxCwx纽结(knob)来自第8号染色体的附加片段减数分裂配 子cWxcwxCwxCWxcWxCwxcWxcwxcWxcwxCwxCWxcWxcWxcWxcwxcwxcWxcwxcwxCWxcWxcwxCWxCwxcWxCwxcwxcWxcwx

11、有色非糯在在B.CreightonB.Creighton和和McClintockMcClintock的结果发表没几周，的结果发表没几周，C.SternC.Stern又发表了果蝇实验的证据。又发表了果蝇实验的证据。Curt Stern(1902-81)二果蝇实验 斯特恩（Stern，C.） X 染色体 car（Carnation） 粉红眼 隐性基因 B （Bareye） 棒状眼 显性基因减数分裂配 子c+C +Y染色体的易位片段缺失的片段cBC+CBcB果蝇X染色体，c为隐性突变，纯合体为粉红色，正常为红色，B为显性突变，表型为棒状眼。c+c+C +cBc+C+CBcBc+C+C+c+CBCBc

12、+c+c+c+cBcB不不 完完 全全 连连 锁锁 时，时， 为什么配子中总是为什么配子中总是亲型配子亲型配子多，多，重组型配子重组型配子少少 ？第二节第二节 交换值及其测定交换值及其测定 一、交换值交换值（%）=重组型配子数总配子数100二、交换值的测定二、交换值的测定（一）测交法玉米籽粒的糊粉层颜色基因C和饱满度基因Sh是连锁的。杂交亲本为相引相时，有如下结果：有色饱满 无色凹陷 CSh/CSh csh/csh 无色凹陷 csh/csh有色饱满 有色凹陷 无色饱满 无色凹陷 CSh/csh Csh/csh cSh/csh csh/csh 4032 149 152 4035有色饱满 CSh/

13、csh重组型重组率RF=301/8368=3.6%二、交换值的测定二、交换值的测定（一）测交法（二）自交法紫长PPLL 红圆ppll紫长PpLl 紫长 紫圆 红长 红圆 P_L_ P_ll ppL_ ppll 4831 390 393 1338PL0、44Pl0、06PL0、06Pl0、44PL0、44Pl0、06Pl0、06Pl0、44133813386952=19、2%5.3 5.3 交换和重组值交换和重组值染色体内重组是交换的结果，但交换不一定导致重染色体内重组是交换的结果，但交换不一定导致重组。两基因间发生奇数次交换才导致重组。组。两基因间发生奇数次交换才导致重组。存在于同一染色体上的

14、基因群称为存在于同一染色体上的基因群称为连锁群连锁群(linkage (linkage group)group)，排列在同一条染色体上及其同源染色体上排列在同一条染色体上及其同源染色体上的基因属于同一连锁群。一个二倍体生物的连锁群的基因属于同一连锁群。一个二倍体生物的连锁群数应和其染色体对数相等。数应和其染色体对数相等。在少数的生物中如雄果蝇和雌家蚕都不发生重组，在少数的生物中如雄果蝇和雌家蚕都不发生重组，称为称为完全连锁完全连锁。19221922年英国的年英国的提出，凡较少发生交提出，凡较少发生交换的个体必定是异配性别个体。换的个体必定是异配性别个体。基因间的距离越长，发生交换的机会越多，因

15、此基因间的距离越长，发生交换的机会越多，因此交交换值换值(crossing-over value) (crossing-over value) 的大小可以用来表示基的大小可以用来表示基因间距离的长短。但由于无法直接测定交换率，只因间距离的长短。但由于无法直接测定交换率，只有通过基因的有通过基因的重组率重组率(recombination frequency)(recombination frequency)来来估计交换频率。估计交换频率。重组频率重组频率( (RFRF)=)=重组型配子数目重组型配子数目/(/(亲本型配子数目亲本型配子数目+ +重组型配子数目重组型配子数目) )。单位是图距单位。

16、单位是图距单位m.u.(map unit)m.u.(map unit)或厘摩或厘摩( (centimorgancentimorgan, , cMcM) )，又称遗传距离。，又称遗传距离。有时虽发生了交换有时虽发生了交换( (如双交换如双交换) )，但没有导致重组，但没有导致重组，因此，重组值并不完全等于交换值。因此，重组值并不完全等于交换值。交换值与连锁强度、遗传距离的关系交换值与连锁强度、遗传距离的关系交换值交换值连锁强度连锁强度遗传距离遗传距离大大 遗传单位：遗传单位：小小 大大 小小 大大 小小 第三节第三节 基因定位与连锁遗传图基因定位与连锁遗传图n n一、基因定位：确定基因在染色体上

17、的位置。一、基因定位：确定基因在染色体上的位置。包括基因间的距离（交换值）和顺序。包括基因间的距离（交换值）和顺序。n n（一）两点测验法（一）两点测验法n n要点：通过要点：通过3次杂交和次杂交和3次测交次测交 a + + n n + c b n n a c bn n + + +n n a + bn n + c +n n a c +n n + + ca-c间单间单交换交换c-b间单间单交换交换双交换双交换WXShC23.6203.6WXCSh2016.43.6（二）三点测验（二）三点测验n是基因定位最常用的方法，只通过一次杂交和一次测交，就可同时确定三对基因在染色体上的位置。n优点：简单，准

18、确。 三点测交实验的意义在于三点测交实验的意义在于:n n（1 1）比比两两点点测测交交方方便便、准准确确。一一次次 三三点点测测交交相相当当于于3 3次次两两点点测测交交实实验验所所获获得得的结果；的结果；n n（2 2）能获得双交换的资料；）能获得双交换的资料；n n（3 3）证证实实了了基基因因在在染染色色体体上上是是直直线线排排列的。列的。解题思路解题思路n1、三基因是否为连锁基因？、三基因是否为连锁基因？n2、排列顺序怎样？、排列顺序怎样？n3、基因间距离如何？、基因间距离如何？结果分析结果分析1 1、归类、归类、归类、归类2 2、确定正确的基因顺序、确定正确的基因顺序、确定正确的基

19、因顺序、确定正确的基因顺序 用双交换型与亲本类型相比较，发现改变了位置的用双交换型与亲本类型相比较，发现改变了位置的用双交换型与亲本类型相比较，发现改变了位置的用双交换型与亲本类型相比较，发现改变了位置的那个基因一定是处于中央的位置，因为双交换的特点那个基因一定是处于中央的位置，因为双交换的特点那个基因一定是处于中央的位置，因为双交换的特点那个基因一定是处于中央的位置，因为双交换的特点是旁侧基因的相对位置不变，仅中间的基因发生变动。是旁侧基因的相对位置不变，仅中间的基因发生变动。是旁侧基因的相对位置不变，仅中间的基因发生变动。是旁侧基因的相对位置不变，仅中间的基因发生变动。于是可以断定这于是可

20、以断定这于是可以断定这于是可以断定这3 3 个基因正确排列顺序是个基因正确排列顺序是个基因正确排列顺序是个基因正确排列顺序是wx sh cwx sh c亲本型+ wx csh + +双交换型+ + +sh wx csh + + wx C+ sh +wx + c+ + shwx c +sh wx + + cwx sh c+ + + c shwx + +WXWX在中在中间间ShSh在中间在中间C C在中间在中间三基因的顺序为：三基因的顺序为：WX SH C1、亲型： + wx c 2708 sh + + 25382、单交： + + c 626 sh wx + 6013、单交： sh + c 113

21、 + wx + 1164、双交： + + + 4 sh wx c 2 sh + + wx C+ sh +wx + c单交换双交换 按按 wx sh c 重新排列重新排列1、亲型： wx + c 2708 + sh + 25382、单交： + + c 626 wx sh + 6013、单交： + sh c 113 wx + + 1164、双交： + + + 4 wx sh c 2 Wx-sh间单交Sh-c间单交双交换计算交换值计算交换值1、双交换值=4+26708X 100%=0.09%2、WX-SH间单交换值=601+626 6708=18.4%3、sh-c间单交换值=116+113 6708

22、X100%+0.09%X100%+0.09%=3.5%绘制遗传图绘制遗传图21、918、43、5wxshc（三）干扰和符合（三）干扰和符合符合系数=实际双交换值理论双交换值=0.090.64=0.14（理论双交换值=0.184X0.035=0.64%）符合系数的性质符合系数的性质 变幅：0-1之间 符合系数 干扰情况 1 不受干扰 0 完全干扰 二、连锁遗传图二、连锁遗传图 基因定位与染色体作图基因定位与染色体作图5.4.1 5.4.1 基因直线排列原理及相关概念基因直线排列原理及相关概念qq基因定位基因定位(gene mapping)(gene mapping)：根据重组值确定不同基因根据重

23、组值确定不同基因在染色体上的相对位置和排列顺序的过程。在染色体上的相对位置和排列顺序的过程。qq染色体图染色体图(chromosome map)(chromosome map)：又称基因连锁图又称基因连锁图(linkage map)(linkage map)或遗传图或遗传图(genetic map)(genetic map)。依据基因之依据基因之间的交换值间的交换值( (或重组值或重组值) )，确定连锁基因在染色体上的，确定连锁基因在染色体上的相对位置而绘制的一种简单线性示意图。相对位置而绘制的一种简单线性示意图。qq图距图距(map distance)(map distance)：1%1%重

24、组值重组值( (交换值交换值) )去掉其百分率去掉其百分率的数值定义为一个图距单位的数值定义为一个图距单位(map unit, (map unit, mumu) )，后人为了后人为了纪念现代遗传学的奠基人纪念现代遗传学的奠基人MorganMorgan，将图距单位称为厘将图距单位称为厘摩摩( (centimorgancentimorgan, , cMcM) )，1cM=1%1cM=1%重组值去掉重组值去掉%的数值。的数值。qq任何任何3 3个距离较近的个距离较近的a,b,ca,b,c连锁基因，若已分别测得连锁基因，若已分别测得a,ba,b和和 b,cb,c间的距离，那么间的距离，那么a,ca,c

25、间的距离，就必然等于间的距离，就必然等于前二者距离的和或差。这就是摩尔根学生前二者距离的和或差。这就是摩尔根学生第一次提第一次提出的基因的出的基因的直线排列直线排列原理。原理。Alfred H.Sturtevant1891-1970 第五节第五节 连锁遗传规律的应用连锁遗传规律的应用例题：Pi LmPi LmXPi lmPi lmPi LmPi lmXPi LmPi lmPi Lm48、8Pi lm1、2Pi Lm1、2Pi lm48、8P:F1配子：PL Pl PL plPLPlPLpl 48.8 48.8 48.8 48.8 1.2 1.21.21.2 PPll1.4410000:1.44

26、=X:5X=3.5万株在果蝇X染色体上，除白眼(w)、黄体(y)基因外，还有隐性的粗脉翅(bi)基因，经测交得知biw的交换值为5.3% (5.3cM)，wy的距离为1.1cM，那么biy的距离究竟是多少？从理论上推测，这取决于w、y、bi这三个基因在X染色体上的排列顺序，它们不外乎下列两种方式:(1)wybi或(2)ywbi。决定哪一种是合理的排列就必须测定biy的交换值。测交的结果为5.5%(5.5cM)。这样经过3次两点测交(two-point testcross)，就可把第(2)种排列关系确定下来。 三点测交三点测交(three-point testcross)与染色体作与染色体作图图

27、为了进行基因定位，摩尔根和他的学生为了进行基因定位，摩尔根和他的学生SturtevantSturtevant改改进了上述进了上述两点测交两点测交，创造了，创造了三点测交三点测交方法，即将方法，即将3 3个个基因包括在同一次交配中。进行这种测交，一次实验基因包括在同一次交配中。进行这种测交，一次实验就等于就等于3 3次两点试验。次两点试验。已知在果蝇中棘眼已知在果蝇中棘眼( (ecec) )、截翅、截翅( (ctct) )和横脉缺失和横脉缺失( (cvcv) )这这3 3个隐性突变基因都是个隐性突变基因都是X X连锁的。把棘眼、截翅个体连锁的。把棘眼、截翅个体与横脉缺失个体交配与横脉缺失个体交配

28、, ,得到得到3 3个基因的杂合体个基因的杂合体ec ct ec ct +/+ + cv+/+ + cv ( (ecec、ctct、cvcv的排列不代表它们在的排列不代表它们在X X染色体染色体的真实顺序的真实顺序) )，取其中，取其中3 3杂合体雌蝇再与杂合体雌蝇再与3 3隐性体隐性体ec ct ec ct cv/Ycv/Y雄蝇测交，测交后代如下表。雄蝇测交，测交后代如下表。序号序号表型表型实得数实得数1 1ec ct +ec ct +21252125亲本型亲本型2 2+ + cv+ + cv220722073 3ec + cvec + cv273273单交换单交换I I型型4 4+ ct

29、+ ct +2652655 5ec + +ec + +217217单交换单交换II II型型6 6+ ct cv+ ct cv2232237 7+ + + + +5 5双交换型双交换型8 8ec ct cvec ct cv3 3合计合计53185318ec ct +/ + + cv ec ct cv/Y测交后代数据结果分析结果分析1 1、归类、归类2 2、确定正确的基因顺序、确定正确的基因顺序 用双交换型与亲本类型相比较，发现改变了位置的用双交换型与亲本类型相比较，发现改变了位置的那个基因一定是处于中央的位置，因为双交换的特点那个基因一定是处于中央的位置，因为双交换的特点是旁侧基因的相对位置不

30、变，仅中间的基因发生变动。是旁侧基因的相对位置不变，仅中间的基因发生变动。于是可以断定这于是可以断定这3 3 个基因正确排列顺序是个基因正确排列顺序是ec cv ctec cv ct。亲本型ec ct + + cv双交换型+ + +ec ct cvec ct + + cvec + ct+ cv +ct ec + + cvec + + ct cvec cv ct+ + +ct + + ec cv3、计算重组值，确定图距(1)、计算ctcv的重组值 忽视表中第一列(ec/+)的存在，将它们放在括弧中，比较第二、三列：(ec) ct +(ec) ct +21252125非重组非重组(+) + cv(

31、+) + cv22072207(ec) + cv(ec) + cv273273非重组非重组(+) ct +(+) ct +265265(ec) + +(ec) + +217217重组重组(+) ct cv(+) ct cv223223(+) + +(+) + +5 5重组重组(ec) ct cv(ec) ct cv3 3ctcv间重组率=(217+223+5+3)/5318=0.084=8.4%=8.4cM3、计算重组值，确定图距(2)、计算eccv的重组值 忽视表中第二列(ct/+)的存在，将它们放在括弧中，比较第一、三列：ec (ct) +ec (ct) +21252125非重组非重组+

32、(+) cv+ (+) cv22072207ec (+) cvec (+) cv273273重组重组+ (ct) + (ct) +265265ec (+) +ec (+) +217217非重组非重组+ (ct) cv+ (ct) cv223223+ (+) + (+) +5 5重组重组ec (ct) cvec (ct) cv3 3eccv间重组率=(273+265+5+3)/5318=10.2%=10.2cM3、计算重组值，确定图距(3)、计算ecct的重组值 忽视表中第三列(+/cv)的存在，将它们放在括弧中，比较第一、二列：ec ct (+)ec ct (+)21252125非重组非重组+

33、 + (cv)+ + (cv)22072207ec + (cv)ec + (cv)273273重组重组+ ct (+)+ ct (+)265265ec + (+)ec + (+)217217重组重组+ ct (cv)+ ct (cv)223223+ + (+)+ + (+)5 5非重组非重组ec ct (cv)ec ct (cv)3 3ecct间重组率=(273+265+217+223)/5318=18.4%=18.4cM4、绘染色体图eccvct10.28.418.418.6在计算eccv和cvct的重组值时都利用了双交换值，可是计算ecct时没把它计在内，因为它们间双交换的结果并不出现重组

34、。所以ecct之间的实际双交换值应当是重组值加2倍双交换值。即18.4%+20.1%=18.6%。当三点测交后代出现8种表型时,表明有双交换发生,此时需用2倍双交换值来作校正。若3个基因相距较近，往往不出现双交换类型,后代只有6种表型,无需校正。5、资料整理表型表型实得数实得数比例比例重组发生在重组发生在eccveccv cvctcvct ecctecctec + ctec + ct2125212581.5%81.5%+ cv + cv +22072207ec cv +ec cv +27327310.1%10.1%+ + ct+ + ct265265ec + +ec + +2172178.3%

35、8.3%+ cv ct+ cv ct223223+ + + + +5 50.1%0.1%ec cv ctec cv ct3 3总计总计531853181 110.2%10.2%8.4%8.4%18.4%18.4%亲本的基因型为：ec + ctec + ct+ cv +ec + ct+ cv +ec cv ct0.0 1.030.7 33.757.6ywvmrSturtevant在1913年绘制的第一张基因连锁图(果蝇X染色体)(括号内为现在较为精确的数据)y:黄体 w:白眼 v:辰砂眼 m:小翅 r:斜截翅(1.5)(33.0)(36.1)(54.5)染色体作图每个基因的位置是用从一组连锁基因

36、的一端算起的图距来表示。一般以最左端的基因位置为0，其他基因的位置通过它与最邻近的基因间的重组率之和来确定。随着研究的进展，发现有新的基因在更左端时，就把0点的位置让位给新的基因，其余的基因座作相应的移动。重组率在050%之间，但在遗传图上，可以出现50个单位以上的图距。因此要从图上数值得知基因间的重组率只限于邻近的基因座间。5.4.3 并发并发(coincidence)和干涉和干涉(interference)每发生一次单交换都会影响它邻近发生另一次单交换，每发生一次单交换都会影响它邻近发生另一次单交换，这种现象称作这种现象称作干涉干涉(interference(interference，I)

37、 I)或染色体干涉。或染色体干涉。第一次交换发生后，引起邻近发生第二次交换机会降低第一次交换发生后，引起邻近发生第二次交换机会降低的情况称为的情况称为正干涉正干涉(positive interference)(positive interference)，引起增加引起增加的称为的称为负干涉负干涉(negative interference)(negative interference)。观察到的双交换率与预期的双交换率的比值称做观察到的双交换率与预期的双交换率的比值称做并发系并发系数数(coefficient of coincidence(coefficient of coincidence，

38、C)C)。一般用并发系数一般用并发系数来表示干涉作用的大小。来表示干涉作用的大小。I =1I =1C CC=1C=1，I= 0I= 0，无干涉存在；无干涉存在；C= 0C= 0，I=1I=1时，完全干涉；时，完全干涉；0C10C1C1，I0I0，存在干涉。存在干涉。上例中，双交换的预期频率是上例中，双交换的预期频率是10.2%8.4%=0.86%10.2%8.4%=0.86%，但观察到的实际双交换值，但观察到的实际双交换值为为(5+3)/5318=0.15%(5+3)/5318=0.15%，并发系数，并发系数C=0.15%/0.86%=0.17C=0.15%/0.86%=0.17。I=1I=1

39、C=0.83C=0.83。染色单体干涉染色单体干涉( (chromotidchromotid interference) interference)：是指两条是指两条同源染色体的同源染色体的4 4条染色单体参与多线交换机会的非条染色单体参与多线交换机会的非随机性。如果有染色单体干涉的存在，可以使二线随机性。如果有染色单体干涉的存在，可以使二线双交换、三线双交换和四线双交换发生的概率不呈双交换、三线双交换和四线双交换发生的概率不呈1 1：2 2：1 1的比例。正的染色单体干涉提高四线双交的比例。正的染色单体干涉提高四线双交换的频率，负的染色单体干涉则可提高二线双交换换的频率，负的染色单体干涉则可

40、提高二线双交换的频率。的频率。12342-3二线双交换1-4四线双交换1-3,2-4三线双交换5.2 真菌类的遗传学分析主要以粗糙链孢菌(Neurospora crassa)和酵母菌(Saccharomyces)为例。都是真菌，属于低等真核生物。粗糙链孢菌的特点：子囊孢子是单倍体，表型直接反映基因型。一次只分析一个减数分裂产物。体积小，易繁殖，易于培养。可进行有性生殖，染色体结构和功能类似于高等生物。四分子分析(tetrad analysis)： 单一减数分裂的4个产物留在一起， 称为四分子。对四分子进行遗传学 分析称为四分子分析。粗糙链孢霉的生活史5.2.1 着丝粒作图(centromere

41、 mapping)链孢霉的野生型又称为原养型(prototroph)， 子囊孢子按时成熟呈黑色。营养缺陷型(auxotroph)，只能在完全培养基上生长， 成熟较慢，子囊孢子呈灰白色。prototrophauxotroph利用四分子分析法，测定基因与着丝粒之间的距离。MI模式MII模式 着丝粒距离=如：将两种菌株进行杂交lys+ lys，得如下结果子囊类型子囊数分裂类型（1） （2） （3） （4） （5） （6）105 129 9 5 10 16MIMIMIIMIIMIIMII非交换型 交换型Lys 基因与着丝粒之间的距离是7.3cM。5.2.2 两个连锁基因的作图Neurospora cr

42、assa杂交结果 5 5 1 1 90 90 5 5 90 90 1 1808808实得子实得子囊囊 数数 T TNPDNPD PD PD T T T TNPDNPD PD PD四分子四分子类类 别别分离发分离发生时期生时期四分子四分子基因型基因型次次 序序 子囊型子囊型+ a+ an +n + + +n an a+ + an +n a+ an a+ +n + an + an + +n a+ +n a+ +n a+ an +MIMIMIMIMIMIIMIIMIMIIMIIMIIMIIMIIMII两对基因杂交，如不考虑孢子排列，只考虑性状组合时，子囊可以分为3种四分子类型。1.亲二型(paren

43、tal ditype , PD)，有两种基因型，并与2. 亲代相同。包括子囊型和。2.非亲二型(non-parental ditype ,NPD)，有两种基因型3. 都跟亲代不同，是重组型。包括子囊型和。3.四型（tetratype, T），有四种基因型，2种与亲代相4. 同，2种重组型，包括子囊型、和。下图是从染色体交换和重组来理解各类子囊的形成原因。交换类型染色体图象重组四分子类型子囊型无交换四 线双交换单交换0%100%50% an an an a , a , n , n(PD), , na , na(NPD) , a , n , na(T)交换类型染色体图象重组四分子类型子囊型二 线双

44、交换单交换四 线多交换50%0%100% an a , na , , n(T)a , n, a , n(PD), na , , na(NPD) an an an , na , a , n( T )50%三线双交换资料分析：1.计算nic与着丝粒之间的重组率：2. 计算ade与着丝粒之间的重组率：3. 判断 nic、ade 基因是独立分配还是连锁。如果两个基因是自由组合的话，则PDNPD =11而实验结果PD=808+90=898，NPD=1+1=2，PD远远大于NPD。说明这两个基因是相互连锁的。5.059.30nicadenicade5.059.30哪一种排列正确呢？如果我们把资料用另一种方

45、式排列，得下表：按照分离时期排列nic / /ade 子囊数MIMIMIIMIIMIMIIMIMII(808+1) 809(90)90(5)5(90+5+1)961000RF(nic)=5.05%RF(ade)=9.30%若n和a各自独立的与着丝粒发生交换的话，则MII的子囊数应为9.30%5.05%1.841事实上：交换发生在着丝粒与ade间，n是MI,a是MII的子囊有90个。交换发生在着丝粒与n间，n是MII ，a是MI的子囊只有5个。比例相差悬殊，所以这两个基因处在着丝粒的同一侧。另从上表可见，在n与着丝粒发生交换时，a基因也一道与着丝粒发生了交换。即n是MII ，a也是MII共计96

46、（=90+1+5)个子囊。同一交换使/n出现MII型分离，也使/a出现MII型分离，101次中有96次，证明n,a在着丝粒的同一侧。着丝粒nicade5.055.210.25 an a n a n 被低估的重组值从下表的分析可以将a间的重组值得到校正子囊子囊型型每一子囊被计算为重每一子囊被计算为重组子的染色单体数组子的染色单体数子囊子囊数数在所有子囊中被计算为在所有子囊中被计算为重组子的染色单体数重组子的染色单体数 n nn na a a a n nn na a a a2 23 34 45 56 67 7 0 4 0 0 4 0 0 2 2 0 2 2 2 2 0 2 2 0 2 0 2 2

47、0 2 2 4 2 2 4 2 2 2 2 2 2 2 1 190905 590901 15 5 0 4 0 0 4 0 0 180 180 0 180 180 10 10 0 10 10 0 180 0 180 180 0 180 2 4 2 2 4 2 10 10 10 10 10 10总数总数 202 208 372 202 208 372被低估的重组值5.2.3 非顺序四分子的遗传分析AB ab 杂交时，无论有无连锁，只产生3种可能的无序四分子。ABABababaBaBAbAbabaBAbABPD NPD TRF=0.5A ,B基因不连锁RF0.5A ,B基因连锁5.3 人类的连锁分析

48、和细胞学图5.3.1 人类基因定位方法家系分析法(pedigree method)：通过分析、统计家系中 有关性状的连锁情况和重组率而进行基因定位的方法。1.如果某性状只出现在男性，则可将决定这个性状的2. 基因定位在Y染色体上。 X连锁基因的定位 表现为隔代交叉遗传。 外祖父法(grandfather method) 根据双重杂合体的母 亲所生儿子中有关性状的重组情况，就可以估计重 组率，而母亲X染色体上的基因组成，可以由外祖 父的表型得知。 交叉遗传以人类X连锁的色盲基因( a )和蚕豆病基因( G6PD )( g )为例说明外祖父法。 若X染色体没有重组交换，则不论母亲是顺式还是 反式杂

49、合体，其儿子中的X染色体只有两种类型。AGagAGag母亲儿子或AgaGAgaG正常色盲、蚕豆病蚕豆病色盲若母亲X染色体的两个基因间发生了交换：外祖父AG母亲(双重杂合子)AGag儿子AGagAgaG（互引相）正常色盲、蚕豆病蚕豆病 色盲aGaGAgaGAgagAGAgAgaGAgaGAGag（互斥相）（互斥相）色盲色盲正常正常蚕豆病蚕豆病色盲、蚕豆病色盲、蚕豆病根据外祖父的表型确定作为母亲的双重杂合体的连锁相（反式或顺式），然后判断其儿子中的各种表型中哪种属于重组型，统计其重组体多占的比例，就可计算两个基因间的重组率。RF(a-g)=5%=5cM家系分析法在原则上也可用于常染色体上的基因定位。 体细胞杂交定位法 克隆分布板法 为了将某一个基因定位在某一条 染色体上，必须建立包括人体24条染色体在内的 一整套杂种细胞。其中每个杂种细胞都包括有一 组人体染色体。这样的一套杂种细胞称为克隆分 布板(clone panel)。杂杂种种细细胞胞克克隆隆 1 2 3 4 5 6 7 1 2 3 4 5 6 7 8 8保留的人体染色体号数保留的人体染色体号数ABC