1、第五章 連鎖遺傳分析5.1 性染色體與性別決定位于一對(duì)同源染色體上的非等位基因間的遺傳關(guān)系以及性染色體上基因的遺傳 一、性染色色體的發(fā)發(fā)現(xiàn)性染色體體(seex cchroomossomee)成對(duì)染色體體中直接接與性別別決定有有關(guān)的一一個(gè)或一一對(duì)染色色體。成對(duì)性染色色體往往往是異型型的：形形態(tài)、結(jié)結(jié)構(gòu)、大大小、功功能上都都有所不不同。常染色體體(auutossomee, AA)同源染色體體是同型型的。例：果蠅(Droosopphilla mmelaangaasteer, 2n=8)染染色體組組成與性性染色體體。 性染色色體與性性別決定定.swwf二、性染色色體決定定性別的的幾種類類型1 雄雜合合

2、型(XXY型)：兩種性染色色體分別別為X、YY；雄性個(gè)體的的性染色色體組成成為XYY(異配配子性別別)，產(chǎn)產(chǎn)生兩種種類型的的配子，分分別含XX和Y染染色體；雌性個(gè)體則則為XXX(同配配子性別別)，產(chǎn)產(chǎn)生一種種配子含含X染色色體。性比一般是是1:11。XO型：與XY型相相似，但但只有一一條性染染色體XX；雄性個(gè)體只只有一條條X染色色體(XXO，不不成對(duì))，它產(chǎn)產(chǎn)生含XX染色體體和不含含性染色色體兩種種類型的的配子；雌性個(gè)體性性染色體體為XXX。如：蝗蟲、蟋蟋蟀。3雌雜合合型(ZZW型)：兩種性染色色體分別別為Z、WW染色體體；雌性個(gè)體性性染色體體組成為為ZW(異配子子性別)，產(chǎn)生生兩種類類型的配

3、配子，分分別含ZZ和W染染色體；雄性個(gè)體則則為ZZZ(同配配子性別別)，產(chǎn)產(chǎn)生一種種配子含含Z染色色體。性比一般是是1:11。 三、性別決決定畸變變1 果蠅性性別決定定畸變果蠅的性別別決定與與Y染色色體有無(wú)無(wú)與數(shù)目目無(wú)關(guān)，而而是由XX染色體體與常染染色體的的組成比比例決定定。其中中：X：A=11雌性 X:AA=0.5雄性X：A大于于1的個(gè)個(gè)體將發(fā)發(fā)育成超超雌性，小小于0.5時(shí)發(fā)發(fā)育成超超雄性，介介于兩者者則為間間性(iinteer ssex)；并伴伴隨著生生活力、育育性下降降。2 人類類性別決決定畸變變.人類也存在在由于性性染色體體組成異異常而產(chǎn)產(chǎn)生的性性別畸變變現(xiàn)象，對(duì)對(duì)這些畸畸變現(xiàn)象象的研

4、究究表明：與果蠅蠅不同，人人類的性性別主要要取決于于是否存存在Y染染色體。幾種常見的的人類性性別畸變變與癥狀狀表現(xiàn)：XO型(22n=445): 表現(xiàn)現(xiàn)為女性性，但出出現(xiàn)唐納納氏(TTurnners)綜綜合癥；性別為為女性，身身材矮小小(1220-1140ccm)，蹼蹼頸、肘肘外翻和和幼稚型型生殖器器官；部部分表現(xiàn)現(xiàn)為智力力低下；卵巢發(fā)發(fā)育不全全、無(wú)生生育能力力。XXY型(2n=47): 表表現(xiàn)為男男性，但但出現(xiàn)克克氏(KKlinnefeelteers)綜綜合癥；性別為為男性，身身材高大大，第二二性征類類似女性性，一般般智力低低下，睪睪丸發(fā)育育不全、無(wú)無(wú)生育能能力。XYY型(2n=47)：性別別

5、為男性性，智力力稍差(也有智智力高于于一般人人的)、較較粗野、進(jìn)進(jìn)攻性強(qiáng)強(qiáng)，有生生育能力力。 四、其它類類型的性性別決定定1 染色體體倍數(shù)性性決定蜜蜂等膜翅翅目的昆昆蟲：性性別取決決于染色色體的倍倍數(shù)性，并并受到環(huán)環(huán)境影響響。雄蜂為單倍倍體，孤孤雌生殖殖產(chǎn)生，形形成配子子時(shí)不進(jìn)進(jìn)行減數(shù)數(shù)分裂；雌蜂(蜂王王)為二二倍體，受受精卵發(fā)發(fā)育而來(lái)來(lái)，并在在幼蟲期期得到足足夠的蜂蜂王漿(5天)；如果果幼蟲期期僅得到到2-33天蜂王王漿則發(fā)發(fā)育為工工蜂。2 植物性性別決定定對(duì)于植物而而言，存存在性染染色體決決定個(gè)體體性別(如雌雄雄異株的的蛇麻XXY型性性別決定定)的類類型；也可能是由由少數(shù)幾幾對(duì)等位位基因控

6、控制的個(gè)個(gè)體性別別。例如：正常情況下下玉米為為雌雄同同株異花花。Ba基因突突變會(huì)導(dǎo)導(dǎo)致雌花花序不能能正常發(fā)發(fā)育形成成；Ts基因突突變會(huì)導(dǎo)導(dǎo)致雄花花序不能能正常發(fā)發(fā)育(發(fā)發(fā)育成頂頂端雌花花序)。環(huán)境對(duì)性性別的影影響與決決定（）環(huán)境境對(duì)性別別決定的的作用主主要表現(xiàn)現(xiàn)在遺傳傳作用的的基礎(chǔ)上上的修飾飾性作用用，例如如：蜂王()與工蜂蜂形成的的差異； 牝牝雞司晨晨現(xiàn)象； 雌雌雄同株株異花植植物的花花芽分化化；等。（）少數(shù)數(shù)情況下下，環(huán)境境也會(huì)超超越遺傳傳作用而而決定性性別：有些蛙類性性別決定定是XYY型：蝌蝌蚪在220以下環(huán)環(huán)境發(fā)育育時(shí)性別別由其性性染色體體決定；但在330條件下下XX和和XY個(gè)個(gè)體均會(huì)

7、會(huì)發(fā)育成成雄性個(gè)個(gè)體。 恐恐龍的滅滅絕與此此有關(guān)嗎嗎？5.2 性性連鎖遺遺傳(ssex linnkagge)性連鎖：也也稱為伴伴性遺傳傳 (ssex-linnkedd innherritaancee)，指指位于性性染色體體上的基基因所控控制的某某些性狀狀總是伴伴隨性別別而遺傳傳的現(xiàn)象象；特指指X或ZZ染色體體上基因因的遺傳傳。 一、摩爾根根關(guān)于果果蠅伴性性遺傳的的研究1910年年摩爾根根等在研研究果蠅蠅性狀遺遺傳時(shí)最最先發(fā)現(xiàn)現(xiàn)性連鎖鎖現(xiàn)象，研研究結(jié)果果同時(shí)還還最終證證明了基基因位于于染色體體上。果蠅的眼色色不僅受受pr+/prr基因控控制(紅紅眼對(duì)紫紫眼顯性性)； 還受另另一對(duì)基基因W/w控制

8、制(紅眼眼對(duì)白眼眼為顯性性)。解釋：眼色基因(W, w)位于X染色體上，而Y染色體上沒有決定眼色的基因，XwY的表現(xiàn)型為白眼。果蠅眼色基基因W/w的解釋：眼色基因(W, w)位于X染色體上，而Y染色體上沒有決定眼色的基因，XwY的表現(xiàn)型為白眼。果蠅眼色：紅眼(W)對(duì)對(duì)白眼(w)為為顯性；P： 紅眼眼() 白眼眼() F1： 紅眼() F2：紅紅眼（/） ： 白眼()紅：白=33：1，：=1：1，隱性的白眼性狀只在雄蠅中出現(xiàn)為了證明FF1中雌雌果蠅從從父本得得到的是是帶w基基因的XX染色體體(Xww)；摩摩爾根等等進(jìn)行了了下述測(cè)測(cè)交試驗(yàn)驗(yàn)：以F1中的的雌性果果蠅為母母本；表表型為白白眼的雄雄果蠅

9、為為父本。測(cè)交結(jié)果(Ft表表現(xiàn))： 紅眼眼()(XXWXw) 紅眼()(XXWY) 白眼()(XXwXw) 白眼()(XXwY)交叉遺傳(criiss-crooss inhheriitannce)：母親親把性狀狀傳給兒兒子，父父親把性性狀傳給給女兒。二、人類的的伴性遺遺傳攜帶者（CCarrrierr）半合子（hhemiizyggotee）第一性比 男胎兒兒:女胎胎兒1120 1100第二性比 男嬰:女嬰 （10331055） 1100第三性比 男青年年:女青青年 1 1（一一夫一妻妻制）老翁: 老老嫗 62:1000（男性性僅有一一條X染色體體的緣故故？） (85歲歲)1 伴X顯顯性遺傳傳：

10、ee.g. Vittamiin DD reesisstannt rrickketss(1)患者者女性多多于男性性； (2)每每代都有有患者； (3)男男性患者者的女兒兒都為患患者； (4)女女性患者者的子女女患病的的機(jī)會(huì)為為1/22。2 伴X隱隱性遺傳傳：例如紅綠色色盲、AA型血友友?。℉Haemmophhiliia AA）等。InherritaanceeSex-llinkkedInciddencce1:50000 mmaleesCliniicall feeatuuressJointt blleeddingg, MMusccle bleeediing, Ceerebbrall haaemoor

11、rhhageeInvesstiggatiionFactoor VVIIII loow oor aabseentMolecculaar ggeneeticcsMutattionns aat ffacttor VIIII llocuus XXq288X連鎖隱性性遺傳病病的遺傳傳特點(diǎn)：人群中男男性患者者遠(yuǎn)較女女性患者者多，系系譜中往往往只有有男性患患者；雙親無(wú)病病時(shí)，兒兒子可能能發(fā)病，女女兒則不不會(huì)發(fā)病??；兒子子如果發(fā)發(fā)病，母母親肯定定是一個(gè)個(gè)攜帶者者，女兒兒也有11/2的的可能性性為攜帶帶者；男性患者者的兄弟弟、外祖祖父、舅舅父、姨姨表兄弟弟、外甥甥、外孫孫等也有有可能是是患者；如果女性性是一患患

12、者，其其父親一一定也是是患者，母母親一定定是攜帶帶者。3 Y連鎖鎖遺傳 例例如：毛毛耳緣遺遺傳姓氏基因因：中國(guó)人的姓姓氏與遺遺傳基因因之間有有著密切切的關(guān)系系，姓氏氏的傳遞遞方式與與代表人人類男性性的Y染染色體的的遺傳方方式相同同，姓氏氏以其特特殊的血血緣文化化，記錄錄了中國(guó)國(guó)人五千千年父系系社會(huì)的的進(jìn)化史史。中國(guó)國(guó)人姓氏氏幾乎都都以父?jìng)鱾髯拥拇勾怪狈绞绞绞来嘞鄠鳎使市帐闲涡纬闪薡Y染色體體上的一一個(gè)特殊殊遺傳位位點(diǎn)，每每個(gè)姓氏氏相當(dāng)于于這個(gè)位位點(diǎn)上的的一種等等位基因因。三、雞的伴伴性遺傳傳ZW性別決決定型的的Z染色色體性連連鎖遺傳傳。 與與X染色色體上基基因的遺遺傳非常常相似； 只是是在

13、與性性別關(guān)系系上是相相反的。 例：雞雞的蘆花花條紋遺遺傳。 四、從性遺遺傳從性遺傳(sexx-coontrrollled inhheriitannce)，也稱稱為性影影響遺傳傳(seex-iinflluenncedd innherritaancee)：控控制性狀狀的基因因位于常常染色體體上，但但其性狀狀表現(xiàn)受受個(gè)體性性別影響響的現(xiàn)象象。從性遺傳的的實(shí)質(zhì)是是常染色色體上基基因所控控制的性性狀受到到性染色色體遺傳傳背景和和生理環(huán)環(huán)境(內(nèi)內(nèi)分泌等等因素)的影響響。例：綿羊角角的從性性遺傳。HH/h基基因位于于常染色色體上。基因型雄性雌性H/H有角有角H/h有角無(wú)角h/h無(wú)角無(wú)角人的禿頭性性狀也表表現(xiàn)

14、為類類似的遺遺傳現(xiàn)象象。5.3 劑劑量補(bǔ)償償效應(yīng)（ddosaage commpennsattionn efffecct）一、Barrr小體體1949年年，Baarr等等人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)：seex-cchroomattin boddy 二、劑量補(bǔ)補(bǔ)償效應(yīng)應(yīng)1 劑量補(bǔ)補(bǔ)償效應(yīng)應(yīng)指在XY性性別決定定機(jī)制的的生物中中，使性性連鎖基基因在兩兩種性別別中有相相等或近近乎相等等的有效效劑量的的遺傳效效應(yīng)。也就是說(shuō)，在在雌性和和雄性細(xì)細(xì)胞里，由由X染色色體編碼碼產(chǎn)生的的酶或其其他蛋白白質(zhì)產(chǎn)物物在數(shù)量量上相等等或近乎乎相等。2 兩種情情況：（1）X染染色體的的轉(zhuǎn)錄速速度不同同（2）雌性性細(xì)胞中中有一條條染色體體是失活活

15、的。（哺哺乳類和和人類）。 三、Lyoon假說(shuō)說(shuō)（X染染色體失失活假說(shuō)說(shuō)）英國(guó)遺傳學(xué)學(xué)家Maary Lyoon 在在19661年首首先提出出了X染染色體失失活假說(shuō)說(shuō)，即LLyonn假說(shuō)，其其要點(diǎn)是是：雌性哺乳乳動(dòng)物細(xì)細(xì)胞內(nèi)只只有一條條X染色色體有活活性，另另一條失失活并固固縮，后后者在間間期細(xì)胞胞表現(xiàn)為為性染色色質(zhì)；失活發(fā)生生在胚胎胎的早期期；失活是隨隨機(jī)的，即即失活的的X染色色體既可可來(lái)自父父親也可可來(lái)自母母親，但但一個(gè)細(xì)細(xì)胞某條條X旦旦失活，由由該細(xì)胞胞繁衍而而來(lái)的子子細(xì)胞都都具有同同一條失失活的XX染色體體。后知知，X染染色體失失活發(fā)生生在囊胚胚期，約約在妊娠娠16天天左右。四、X染色色

16、體失活活的分子子機(jī)制現(xiàn)在知道，失失活的一一條XXX染色體體上的基基因并非非全都失失活，如如已知XXg血型型基因、尋尋常牛皮皮癬基因因等是不不失活的的。X失活中心心五、應(yīng)用：當(dāng)懷疑疑有X染色體體異常時(shí)時(shí)，可以以通過(guò)用用性染色色質(zhì)檢查查作出初初步診斷斷。例如如，X染色質(zhì)質(zhì)在XOO時(shí)為0，正常常女性為為1，XXYY患者為為1，XXXX患者為為2。5.4 連連鎖基因因的交換換和重組組（liinkaage genne）孟德爾定律律的例外外位于一對(duì)同同源染色色體上的的非等位位基因間間的遺傳傳關(guān)系 一、連鎖現(xiàn)現(xiàn)象的發(fā)發(fā)現(xiàn)根據(jù)遺傳的的染色體體學(xué)說(shuō)與與獨(dú)立分分配規(guī)律律：位于非同源源染色體體上的非非等位基基因遺傳

17、傳時(shí)獨(dú)立立分配；如果有一些些基因位位于同一一染色體體上，必必然會(huì)出出現(xiàn)非獨(dú)獨(dú)立分配配的現(xiàn)象象，否則則各種性性狀的數(shù)數(shù)目(基基因?qū)?shù)數(shù))就不不能超過(guò)過(guò)細(xì)胞內(nèi)內(nèi)染色體體對(duì)數(shù)。在19066年，科科學(xué)家貝貝特生等等在研究究香豌豆豆的兩對(duì)對(duì)相對(duì)性性狀時(shí)，發(fā)發(fā)現(xiàn)同一一親本的的兩種性性狀，在在雜交后后代中，比比較多地地連在一一起出現(xiàn)現(xiàn)，并不不按照孟孟德爾自自由組合合規(guī)律的的比例發(fā)發(fā)生分離離，這使使他們感感到非常常困惑，甚甚至對(duì)孟孟德爾的的遺傳規(guī)規(guī)律產(chǎn)生生懷疑。美國(guó)的遺傳傳學(xué)家摩摩爾根(T. H. Morrgann，18866-19445) 和他的的同事(19110)用用果蠅做做實(shí)驗(yàn)材材料，進(jìn)進(jìn)行了大大量的遺

18、遺傳學(xué)研研究，終終于解開開了人們們心中的的疑團(tuán)，這這不僅證證實(shí)了孟孟德爾的的遺傳規(guī)規(guī)律的正正確性，并并且豐富富發(fā)展了了關(guān)于兩兩對(duì)(或或兩對(duì)以以上)基基因的遺遺傳理論論，提出出了遺傳傳的第三三個(gè)規(guī)律律-基因因的連鎖鎖互換規(guī)規(guī)律，并并創(chuàng)立基基因論(theeoryy off thhe ggenee)。摩爾根等的的果蠅(Droosopphilla mmelaanoggastter)遺傳試試驗(yàn)雄果蠅的完完全連鎖鎖 眼色與翅長(zhǎng)長(zhǎng)的連鎖鎖遺傳：眼色：灰身身(b+)對(duì)黑黑身(bb)為顯顯性；翅長(zhǎng)：長(zhǎng)翅翅(vgg+)對(duì)對(duì)殘翅(vg)為顯性性。結(jié)果：1：1雌果蠅的不不完全連連鎖F1形成四四種類型型的配子子；0.4

19、2：0.008：00.422：0.08但比例顯然然不符合合1:11:1:1，且且親本類類型配子子明顯多多于重組組型配子子；兩種親本型型配子數(shù)數(shù)大致相相等，兩兩種重組組型配子子數(shù)也大大致相等等。連鎖遺傳現(xiàn)現(xiàn)象的解解釋連鎖遺傳規(guī)規(guī)律：連連鎖遺傳傳的相對(duì)對(duì)性狀是是由位于于同一對(duì)對(duì)染色體體上的非非等位基基因間控控制，具具有連鎖鎖關(guān)系，在在形成配配子時(shí)傾傾向于連連在一起起傳遞；交換型型配子是是由于非非姊妹染染色單體體間交換換形成的的。控制果蠅眼眼色和翅翅長(zhǎng)的兩兩對(duì)非等等位基因因位于同同一同源源染色體體上。二、完全連連鎖和不不完全連連鎖 1 完全連連鎖 (commpleete linnkagge)： 如果

20、果連鎖基基因的雜雜種F11(雙雜雜合體)只產(chǎn)生生兩種親親本類型型的配子子，而不不產(chǎn)生非非親本類類型的配配子，就就稱為完完全連鎖鎖。2 不完全全連鎖 (inncommpleete linnkagge)： 指連連鎖基因因的雜種種F1不不僅產(chǎn)生生親本類類型的配配子，還還會(huì)產(chǎn)生生重組型型配子。3 交換(croossooverr)與不不完全連連鎖的形形成重組合配子子的產(chǎn)生生是由于于：減數(shù)數(shù)分裂前前期 II 同源源染色體體的非姊姊妹染色色單體間間發(fā)生了了節(jié)段互互換。(基因論論的核心心內(nèi)容)(1)同一一染色體體上的各各個(gè)非等等位基因因在染色色體上各各有一定定的位置置，呈線線性排列列；(2)染色色體在間間期進(jìn)

21、行行復(fù)制后后，每條條染色體體含兩條條姊妹染染色單體體，基因因也隨之之復(fù)制；(3)同源源染色體體聯(lián)會(huì)、非非姊妹染染色單體體節(jié)段互互換，導(dǎo)導(dǎo)致基因因交換，產(chǎn)產(chǎn)生交換換型染色色單體；(4)發(fā)生生交換的的性母細(xì)細(xì)胞中四四種染色色單體分分配到四四個(gè)子細(xì)細(xì)胞中，發(fā)發(fā)育成四四種配子子(兩種種親本型型、兩種種重組合合型/交交換型)。(5)相鄰鄰兩基因因間發(fā)生生斷裂與與交換的的機(jī)會(huì)與與基因間間距離有有關(guān)：基基因間距距離越大大，斷裂裂和交換換的機(jī)會(huì)會(huì)也越大大。(6)重組組型配子子的比例例 盡管在發(fā)發(fā)生交換換的性母母細(xì)胞所所產(chǎn)生的的配子中中，親本本型和重重組型配配子各占占一半，但但是雙雜雜合體所所產(chǎn)生的的四種配配子

22、的比比例并不不相等，因因?yàn)椴⒉徊皇撬杏械男阅改讣?xì)胞都都發(fā)生兩兩對(duì)基因因間的交交換。 重組型配配子比例例是發(fā)生生交換的的性母細(xì)細(xì)胞比例例的一半半，并且且兩種重重組型配配子的比比例相等等，兩種種親本型型配子的的比例相相等。 連鎖交換定定律連鎖：處在在同一染染色體上上的兩個(gè)個(gè)或兩個(gè)個(gè)以上基基因遺傳傳時(shí)，聯(lián)聯(lián)合在一一起的頻頻率大于于重新組組合的頻頻率。交換：重組組類型的的產(chǎn)生是是由于配配子形成成過(guò)程中中，同源源染色體體的非姐姐妹染色色單間發(fā)發(fā)生了局局部交換換的結(jié)果果。連鎖群(llinkkagee grroupp)：存存在于同同一染色色體上的的基因，組組成一個(gè)個(gè)連鎖群群。連鎖群的數(shù)數(shù)目：一一種生物物連

23、鎖群群的數(shù)目目與染色色體的對(duì)對(duì)數(shù)是一一致的。即即有n對(duì)對(duì)染色體體就有nn個(gè)連鎖鎖群，如如水稻有有12對(duì)對(duì)染色體體，就有有12個(gè)個(gè)連鎖群群。人類類: 224個(gè)（222 aautoosomme+XX+Y）Linkaage andd crrosss-ovverLinkaage is thee teendeencyy foor aalleeless off diiffeerennt ggenees tto bbe ppasssed toggethher froom oone genneraatioon tto tthe nexxt. Only gennes sittuatted on thee saa

24、me chrromoosomme ccan shoow llinkkagee. GGenees oon nnon-hommoloogouus cchroomossomees aare, byy deefinnitiion, unnlinnkedd annd aalwaays shoow 550% reccombbinaatioon. Parenntall gaamettes carrry thee saame sett off alllelles as werre iinheeritted toggethher froom oone parrentt. RRecoombiinannt ggam

25、eetess caarryy alllelles derriveed ffromm booth parrentts.The ddegrree of linnkagge bbetwweenn twwo ggenees ddepeendss onn thhe ffreqquenncy of crooss-oveers thaat ooccuur bbetwweenn thhem durringg meeiossis. Thhe cclosser theey aare toggethher thee leess likkelyy a crooss-oveer wwilll occcurr beetw

26、eeen theem. Groupps oof ggenees tthatt arre llinkked aree caalleed llinkkagee grroupps.5.5 遺遺傳的第第三定律律一、交換的的細(xì)胞學(xué)學(xué)證據(jù)二、遺傳的的第三定定律重組頻率（rrecoombiianttionn frrequuenccy, RF）的的計(jì)算：RF=重組型型數(shù)目/總數(shù)目目重組頻率，又又稱交換換值(ccrosss-ooverr vaaluee)或，重重組值，是是指重組組型配子子占總配配子的百百分率。即即： 重組頻率（玉玉米為例例）。 多線交換與與最大交交換值雙交換（DDoubble croossiin

27、gooverr）fiig 55-155 雙交交換分析析，雙交換的特特點(diǎn)（1）雙交交換概率率顯著低低于單交交換的概概率。如如果兩次次同時(shí)發(fā)發(fā)生的交交換互不不干擾，各各自獨(dú)立立，則雙雙交換發(fā)發(fā)生的概概率是兩兩個(gè)單交交換概率率的乘積積。（2）3個(gè)個(gè)連鎖基基因發(fā)生生雙交換換的結(jié)果果，旁側(cè)側(cè)基因無(wú)無(wú)重組。最大交換值值0.55三大定律的的關(guān)系分離律是自自由組合合定律和和連鎖定定律的基基礎(chǔ)，而而后兩者者又是生生物體遺遺傳的性性狀發(fā)生生變異的的主流。自由組合的的基因是是由不同同源的染染色體所所傳遞，重重組類型型是由染染色體間間重組（iinteerchhrommosoomall reecommbinnatiio

28、n）造造成。連鎖交換則則是由同同源染色色體所傳傳遞，是是染色體體內(nèi)重組組(inntraachrromoosommal reccombbinaatioon)產(chǎn)產(chǎn)生。自由組合受受到生物物染色體體對(duì)數(shù)的的限制，連連鎖交換換則受到到染色體體本身長(zhǎng)長(zhǎng)度的限限制。染色體上的的突變?cè)皆蕉啵捎山粨Q而而產(chǎn)生的的重組類類型的數(shù)數(shù)量也越越大。自自由組合合是有限限的，連連鎖交換換限度較較小。5.6 染染色體作作圖1 基因直直線排列列原理和和相關(guān)概概念基因定位(genne mmapppingg/ llocaalizzatiion / llocaatioon)：根據(jù)重重組值確確定不同同基因在在染色體體上的相相對(duì)位置置和

29、排列列順序的的過(guò)程。 廣義的基因因定位有有三個(gè)層層次：染染色體定定位(單單體、缺缺體、三三體定位位法)；染色體體臂定位位(端體體分析法法)；連連鎖分析析(liinkaage anaalyssis)。 染染色體圖圖（chhrommosoome mapp)：基基因連鎖鎖圖(llinkkagee maap)或或遺傳圖圖(geenettic mapp)。根根據(jù)基因因之間的的交換值值（或重重組值），確確定連鎖鎖基因在在染色體體上的相相對(duì)位置置而繪制制的簡(jiǎn)單單線性示示意圖。 圖距：ceentiimorrgann，cMM，1ccM=11%重組組值（mmap uniit）去去掉%的的數(shù)值。 交換值與遺遺傳距離

30、離 1.非姊妹妹染色單單體間交交換數(shù)目目及位置置是隨機(jī)機(jī)的； 2.兩個(gè)連連鎖基因因間交換換值的變變化范圍圍是00,500%，其其變化反反映基因因間的連連鎖強(qiáng)度度、基因因間的相相對(duì)距離離；兩基基因間的的距離越越遠(yuǎn)，基基因間的的連鎖強(qiáng)強(qiáng)度越小小，交換換值就越越大；反反之，基基因間的的距離越越近，基基因間的的連鎖強(qiáng)強(qiáng)度越大大，交換換值就越越小。3.通常用用交換值值/重組組率來(lái)度度量基因因間的相相對(duì)距離離，也稱稱為遺傳傳距離(gennetiic ddisttancce)。通常以1%的重組組率作為為一個(gè)遺遺傳距離離單位/遺傳單單位。 cenntiMMorggan (cMM)兩對(duì)基因間間的排列列次序 根據(jù)

31、兩個(gè)基基因位點(diǎn)點(diǎn)間的交交換值能能夠確定定兩個(gè)基基因間的的相對(duì)距距離，但但并不能能確定基基因間的的排列次次序。一次基因定定位工作作常涉及及三對(duì)或或三對(duì)以以上基因因位置及及相互關(guān)關(guān)系。例：玉米糊糊粉層有有色C/無(wú)色cc基因、籽籽粒飽滿滿Sh/凹陷ssh基因因均位于于第九染染色體上上；且CC-Shh基因間間的交換換值為33.6%。根據(jù)上述信信息可知知： CC-Shh間遺傳傳距離為為3.66個(gè)遺傳傳單位； 但不能確定定它們?cè)谠谌旧w體上的排排列次序序，因而而有兩種種可能的的排列方方向，如如下圖所所示： 2 基因定定位（連連鎖分析析）的主主要方法法： （1）兩點(diǎn)點(diǎn)測(cè)交(twoo-poointt tees

32、tccrosss) 通過(guò)三次測(cè)測(cè)驗(yàn)，獲獲得三對(duì)對(duì)基因兩兩兩間交交換值、估估計(jì)其遺遺傳距離離；每次次測(cè)驗(yàn)兩兩對(duì)基因因間交換換值；根根據(jù)三個(gè)個(gè)遺傳距距離推斷斷三對(duì)基基因間的的排列次次序。例：三個(gè)連連鎖基因因：a, b, c 通過(guò)三次次親本間間兩兩雜雜交，雜雜種F11與雙隱隱性親本本測(cè)交，考考察測(cè)交交子代的的類型與與比例。 計(jì)算三對(duì)對(duì)基因兩兩兩間的的交換值值,估計(jì)計(jì)基因間間的遺傳傳距離。a-b：XX，b-c：YY，a-c：ZZ（=XX+Y or X-YY？） 根據(jù)基因因間的遺遺傳距離離確定基基因間的的排列次次序并作作連鎖遺遺傳圖譜譜。C-Sh: 3.6 WWx-SSh: 20 Wx-C: ? (兩種

33、可可能排列列）兩點(diǎn)測(cè)交的的局限性性工作量大大，需要要作三次次雜交，三三次測(cè)交交； 不能排除除雙交換換的影響響，準(zhǔn)確確性不夠夠高。當(dāng)當(dāng)兩基因因位點(diǎn)間間超過(guò)五五個(gè)遺傳傳單位時(shí)時(shí)，兩點(diǎn)點(diǎn)測(cè)驗(yàn)的的準(zhǔn)確性性就不夠夠高。 （2）三點(diǎn)點(diǎn)測(cè)交(thrree-poiint tesstcrrosss)一次測(cè)驗(yàn)就就考慮三三對(duì)基因因的差異異，從而而通過(guò)一一次測(cè)驗(yàn)驗(yàn)獲得三三對(duì)基因因間的距距離并確確定其排排列次序序。將33個(gè)基因因包括在在同一次次交配中中例如，用33個(gè)基因因的雜合合體abbc/+與與3個(gè)基基因的隱隱性純合合體做測(cè)測(cè)交。一次3點(diǎn)測(cè)測(cè)交=33次2點(diǎn)點(diǎn)測(cè)交 三點(diǎn)測(cè)交的的意義：比兩點(diǎn)測(cè)交交方便、準(zhǔn)準(zhǔn)確，11次三點(diǎn)

34、點(diǎn)測(cè)交相相當(dāng)于33次兩點(diǎn)點(diǎn)測(cè)交；發(fā)現(xiàn)雙交換換；證實(shí)了基因因在染色色體上直直線排列列。三點(diǎn)測(cè)交試試驗(yàn)舉例例（果蠅蠅） 先只考慮兩兩個(gè)基因因?qū)﹂g的的重組，而而把第三三個(gè)基因因?qū)簳r(shí)時(shí)忘掉。三點(diǎn)測(cè)交結(jié)結(jié)果總結(jié)結(jié) 計(jì)算基因間間的交換換值，繪繪制連鎖鎖遺傳圖圖。 交交換頻率率ec-cv: 100.2%, ccv-cct: 8.44%, ec-ctt: 118.44%，雙雙交換：0.11% ec-cvv-ctt 三點(diǎn)測(cè)交基基因順序序的簡(jiǎn)單單確定 在任何三點(diǎn)點(diǎn)測(cè)交試試驗(yàn)中，在在測(cè)交后后代的88種可能能的表型型中，個(gè)個(gè)體數(shù)最最少（甚甚至完全全沒有）的的兩種表表型是雙雙交換的的產(chǎn)物。根根據(jù)這一一點(diǎn)，不不必計(jì)算算

35、重組值值，一眼眼就能正正確無(wú)誤誤地判斷斷這三個(gè)個(gè)基因的的順序。用兩種雙交交換型配配子與兩兩種親本本型配子子比較： 雙交交換配子子與親本本型配子子中不同同的基因因（改變變了位置置的基因因）一定定位于中中間。雙交換與校校正 由于雙交換換實(shí)際上上在兩個(gè)個(gè)區(qū)域均均發(fā)生交交換，所所以在估估算每個(gè)個(gè)區(qū)域交交換值時(shí)時(shí)，都應(yīng)應(yīng)加上雙雙交換值值，才能能夠正確確地反映映實(shí)際發(fā)發(fā)生的交交換頻率率。 用用雙倍雙雙交換值值來(lái)校正正。 例：交換頻頻率ecc-cvv: 110.33%, cv-ct: 8.4%, ec-ctt: 118.44% 雙交換換：0.15% ec-cvv: 118.44%+22*0.15% 3 干涉

36、和和并發(fā)1）理論雙雙交換值值連鎖與互換換的機(jī)理理表明：染色體體上除著著絲粒外外，任何何一點(diǎn)均均有可能能發(fā)生非非姊妹染染色單體體間的交交換。但但是相鄰鄰兩個(gè)交交換是否否會(huì)發(fā)生生相互影影響呢？ 如果相鄰兩兩交換間間互不影影響，即即交換獨(dú)獨(dú)立發(fā)生生，那么么根據(jù)乘乘法定理理，雙交交換發(fā)生生的理論論頻率(理論雙雙交換值值)應(yīng)該該是兩個(gè)個(gè)區(qū)域交交換頻率率(交換換值)的的乘積。 2）干涉(intterffereencee)： 實(shí)際雙雙交換值值低于理理論雙交交換值，這這是由于于兩個(gè)基基因間一一旦發(fā)生生一次交交換后就就會(huì)影響響另一個(gè)個(gè)區(qū)域交交換的發(fā)發(fā)生，使使雙交換換的頻率率下降。 這種現(xiàn)象稱稱為干涉涉(innt

37、errferrencce)，或或干擾：一個(gè)交交換發(fā)生生后，它它往往會(huì)會(huì)影響其其鄰近交交換的發(fā)發(fā)生。其其結(jié)果是是使實(shí)際際雙交換換值不等等于理論論雙交換換值。 3）并發(fā)系系數(shù)(ccoeffficciennt oof ccoinnciddencce，CC) 為了度量?jī)蓛纱谓粨Q換間相互互影響的的程度，提提出了并并發(fā)系數(shù)數(shù)的概念念。用以以衡量?jī)蓛纱谓粨Q換間相互互影響的的性質(zhì)和和程度。 并發(fā)系數(shù)CC=觀察察到的雙雙交換率率/兩個(gè)個(gè)單交換換率的乘乘積 4）大圖距距的準(zhǔn)確確計(jì)算-作圖函函數(shù)的推推導(dǎo)和應(yīng)應(yīng)用 大于50個(gè)個(gè)遺傳單單位的遺遺傳距離離說(shuō)明什什么？ 5.7 人人類基因因組的染染色體作作圖人類基因組組包括

38、細(xì)細(xì)胞核內(nèi)內(nèi)的基因因組及細(xì)細(xì)胞質(zhì)內(nèi)內(nèi)線粒體體基因組組，它們們大致結(jié)結(jié)構(gòu)如圖圖。一、人類基基因定位位方法基因定位基因組是生生物的生生殖細(xì)胞胞中所含含全部基基因的總總和。人人類基因因組具有有極其復(fù)復(fù)雜的結(jié)結(jié)構(gòu)，其其編碼蛋蛋白質(zhì)的的結(jié)構(gòu)基基因大約約有1000,0000個(gè)個(gè)，每個(gè)個(gè)單倍體體DNAA含有33.2109 bpp，分布布在244條常染染色體和和X，YY性染色色體上。此此外，還還含有大大量的非非編碼的的重復(fù)DDNA序序列?；蚨ㄎ唬╣genee loocattionn）是用用一定的的方法將將基因確確定到染染色體的的實(shí)際位位置。這這是現(xiàn)代代遺傳學(xué)學(xué)的重要要研究?jī)?nèi)內(nèi)容之一一。將不不同的基基因確定定

39、于染色色體的具具體位置置之后，即即可繪制制出基因因圖（ggenee maap）。有兩種基本本方式制制作人類類染色體體的基因因圖：即即物理作作圖和遺遺傳作圖圖。物理作圖（pphyssicaal mmapppingg）是從從DNAA分子水水平制作作基因圖圖。它表表示不同同基因（包包括遺傳傳標(biāo)記）在在染色體體上的實(shí)實(shí)際距離離，是以以堿基對(duì)對(duì)為衡量量標(biāo)準(zhǔn)，所所以物理理圖譜（pphyssicaal mmap）最最終是以以精確的的DNAA堿基對(duì)對(duì)順序來(lái)來(lái)表達(dá)，從從而說(shuō)明明基因的的DNAA分子結(jié)結(jié)構(gòu)。從細(xì)胞遺傳傳學(xué)水平平，用染染色體顯顯帶等技技術(shù)在光光學(xué)顯微微鏡下觀觀察，將將基因定定位不同同染色體體的具體體

40、區(qū)帶，又又稱區(qū)域域定位（rregiionaa asssiggnmeer），而而把基因因只定位位到某條條染色體體上稱為為染色體體定位（cchroomossomaal aassiignmmentt）。這這個(gè)水平平上的基基因圖譜譜又稱細(xì)細(xì)胞遺傳傳圖（ccytoogennetiicall maap）。分分辨率可可達(dá)5MMb至11Mb。遺傳作圖（ggeneeticc maappiing）是是以研究究家族的的減數(shù)分分裂，以以了解兩兩個(gè)基因因分離趨趨勢(shì)為基基礎(chǔ)來(lái)繪繪制基因因座位間間的距離離，它表表明基因因之間連連鎖關(guān)系系和相對(duì)對(duì)距離，并并以重組組率來(lái)計(jì)計(jì)算和表表示，以以厘摩（ccM）為為單位。兩兩個(gè)遺傳傳座

41、位間間1的的重組率率即為11厘摩。人人類精細(xì)細(xì)的遺傳傳圖水平平可達(dá)11cM即即1000kb(1Mbb)左右右。方法1家系分析析法家系的連鎖鎖分析首首先要從從群體中中選擇適適合的家家系，要要求被挑挑選家系系中雙親親之一或或兩個(gè)為為雙雜合合體，并并且注意意雙雜合合體家系系要隨機(jī)機(jī)抽樣，避避免產(chǎn)生生偏倚。同同時(shí)必須須剔除下下列幾種種家系： （11）雙親親性狀不不能在子子代中得得到分離離的，如如GgTTtGGTTT； （2）家家庭中僅僅有一個(gè)個(gè)子代的的； （33）親本本之一的的基因型型不明或或死亡的的。在三三代系譜譜中較容容易確定定子代是是否發(fā)生生基因重重組，可可直接計(jì)計(jì)算重組組值。2 基因劑劑量效應(yīng)

42、應(yīng)法3 DNNA介導(dǎo)導(dǎo)的基因因定位當(dāng)前較常用用的基因因定位有有：熒光光原位雜雜交、放放射雜交交體、脈脈沖場(chǎng)電電泳、染染色體步步移、定定位克隆隆等。4 體細(xì)胞胞雜交定定位法1968年年 Doonahhue 發(fā)現(xiàn) No.1染色色體著絲絲粒區(qū)異異常與DDufffy血型型( FFy )相關(guān) 體細(xì)胞是生生物體除除生殖細(xì)細(xì)胞外的的所有細(xì)細(xì)胞。 細(xì)胞雜交又又稱細(xì)胞胞融合（ccelll fuusioon），是是將來(lái)源源不同的的兩種細(xì)細(xì)胞融合合成一個(gè)個(gè)新細(xì)胞胞。 大多數(shù)體細(xì)細(xì)胞雜交交是用人人的細(xì)胞胞與小鼠鼠、大鼠鼠或倉(cāng)鼠鼠的體細(xì)細(xì)胞進(jìn)行行雜交。這這種新產(chǎn)產(chǎn)生的融融合細(xì)胞胞稱為雜雜種細(xì)胞胞（hyybriid cc

43、elll），含含有雙親親不同的的染色體體。雜種細(xì)胞有有一個(gè)重重要的特特點(diǎn)是在在其繁殖殖傳代過(guò)過(guò)程中出出現(xiàn)保留留嚙齒類類一方染染色體而而人類染染色體則則逐漸丟丟失，最最后只剩剩一條或或幾條(一般情情況下)。 這這種僅保保留少數(shù)數(shù)甚至一一條人染染色體的的雜種細(xì)細(xì)胞正是是進(jìn)行基基因連鎖鎖分析和和基因定定位的有有用材料料。由于人和鼠鼠類細(xì)胞胞都有各各自不同同的生化化和免疫疫學(xué)特征征，Miilleer等運(yùn)運(yùn)用體細(xì)細(xì)胞雜交交并結(jié)合合雜種細(xì)細(xì)胞的特特征，證證明雜種種細(xì)胞的的存活需需要胸苷苷激酶（TTK）。但但凡含有有人第117號(hào)染染色體的的雜種細(xì)細(xì)胞都因因有TKK活性而而存活，反反之則死死亡。從從而推斷斷T

44、K基基因定位位于第117號(hào)染染色體上上（表）。這這是首例例用細(xì)胞胞雜交法法進(jìn)行的的基因定定位。由由此可見見，研究究基因定定位時(shí)，由由于有雜雜種細(xì)胞胞這一工工具，只只需要集集中精力力于某一一條染色色體上，就就可找到到某一基基因座位位。基因定位的的應(yīng)用基因定位和和基因圖圖對(duì)遺傳傳學(xué)、醫(yī)醫(yī)學(xué)和人人類及生生物進(jìn)化化的研究究都有十十分重要要的意義義。它可可提供遺遺傳病和和其他疾疾病的診診斷的遺遺傳信息息，可以以指導(dǎo)對(duì)對(duì)這些疾疾病的致致病基因因的克隆隆和對(duì)病病癥病因因的分析析與認(rèn)識(shí)識(shí)，這些些又取決決于遺傳傳圖和物物理圖的的相互依依賴關(guān)系系。通過(guò)過(guò)多態(tài)位位點(diǎn)標(biāo)記記進(jìn)行連連鎖分析析獲得物物理圖的的位置有有助于遺遺傳作圖圖，同時(shí)時(shí)通過(guò)連連鎖分析析（部分分有減數(shù)數(shù)分裂的的交換）又又能指導(dǎo)導(dǎo)物理作作圖，使使基因定定位更為為精細(xì)。連鎖分析檢檢測(cè)基因因突變指指導(dǎo)遺傳傳病的診診斷連鎖分析進(jìn)進(jìn)行致病病基因的的鑒別與與定位促進(jìn)對(duì)癌基基因和瘤瘤抑制基基因的定定位與克克隆位置克隆與與基因定定位二、人類基基因組計(jì)計(jì)劃1990年年美國(guó)正正式開始始實(shí)施人人類基因因組作圖圖及測(cè)序序計(jì)劃。測(cè)定和分析析人體基基因組全全部核苷苷酸排列列次序揭示攜攜帶的全全部遺傳傳信息闡明遺遺傳信息息表達(dá)規(guī)規(guī)