摩爾根定律和遺傳連鎖分析第一頁，共九十一頁，編輯于2023年，星期六第一節(jié)遺傳的染色體學說伴性遺傳：跟性別相聯(lián)系的基因的遺傳方式。很多生物有性染色體，而性染色體也必然帶有很多與性別決定無關(guān)的基因，這些基因的遺傳必然跟性別相聯(lián)系，稱為伴性遺傳(sex-linkedinheritance)。第二頁，共九十一頁，編輯于2023年，星期六一、果蠅的伴性遺傳1.摩爾根(T.H.Morgan)在1905年發(fā)現(xiàn)果蠅是極好的實驗材料：體型小、易飼養(yǎng)、生活史短，25℃時，12天完成一個世代，活動力強，每次能繁殖幾百個后代?，F(xiàn)發(fā)現(xiàn)果蠅還有很多其他優(yōu)點，所以果蠅是遺傳學實驗好材料，現(xiàn)仍然使用。2.野生果蠅都是紅眼。摩爾根1910年發(fā)現(xiàn)一只白眼雄蠅，用其交配，結(jié)果如下:07,5-6第三頁，共九十一頁，編輯于2023年，星期六P紅眼雌×白眼雄↓F1紅眼↓F2雌（紅眼）雄（?紅眼，?白眼）F1紅眼女兒×白眼父親↓

?紅眼雌?紅眼雄?白眼雌?白眼雄第四頁，共九十一頁，編輯于2023年，星期六二、為了說明這兩個實驗結(jié)果，摩爾根提出了如下假設(shè)：白眼基因w是隱性的，位于X染色體上，正常野生型雌蠅為X+X+，最初發(fā)現(xiàn)的那只白眼雄蠅為XwY,而Y上無相應(yīng)的基因。故第一個實驗可解釋：P紅眼♀X+X+×白眼♂XwY↓F11X+Xw(紅眼）:1X+Y（紅眼）↓F2X+X+X+YX+XwXwY1紅眼♀：1紅眼♂：1紅眼♀：1白眼♂

第五頁，共九十一頁，編輯于2023年，星期六回交試驗解釋如下：子一代紅眼♀白眼♂X+Xw×XwY↓X+YX+XwXwXwXwY1紅眼♂：1紅眼♀：1白眼♀：1白眼♂第六頁，共九十一頁，編輯于2023年，星期六三、摩爾根為了驗證他假設(shè)，設(shè)計了三個新的實驗：1、F2紅眼雌蠅中，基因為X+X+和X+Xw。如進行交配：F2紅眼♀×白眼♂則:?

F2紅眼♀的后代全部是紅眼；

?

F2紅眼♀的后代中：?紅眼雌?紅眼雄?白眼雌?白眼雄↓2、根據(jù)假設(shè)，白眼♀基因型為XwXw，與紅眼♂

X+Y交配的子代中，雌的全部為紅眼，雄的全部為白眼。第七頁，共九十一頁，編輯于2023年，星期六3、根據(jù)假設(shè)，白眼雌×白眼雄，子代全部是白眼，且能真實遺傳，成為穩(wěn)定品系。

實驗結(jié)果與預(yù)期全部相符，假設(shè)得到證實，這是第一次把一個特定基因與一個特定的染色體聯(lián)系起來，建立了遺傳的染色體學說。由于w基因在X上，它的遺傳表現(xiàn)總與性別相聯(lián)系，故稱伴性遺傳，也叫x連鎖遺傳(x-linkedinheritance)。第八頁，共九十一頁，編輯于2023年，星期六遺傳的染色體學說建立后，人們就要問：1.

生物體的基因極其繁多，而染色體數(shù)有限，基因與染色體的關(guān)系是怎樣的呢？2.

等位基因一般均在一對同源染色體上，非等位基因間又怎樣呢？它們可能在同一對同源染色體上，也可能非同源的兩對染色體上（自由組合定律基礎(chǔ)）。那么，同源染色體上的非等位基因又怎樣遺傳呢？3.

兩對基因的雜交試驗中發(fā)現(xiàn)不符合孟德爾9：3：3：1的比數(shù)，使人們認識到了連鎖現(xiàn)象，證明了染色體上有很多基因且它們是直線排列的。第九頁，共九十一頁，編輯于2023年，星期六第二節(jié)連鎖與交換連鎖基因：由于一條染色體上含有許多基因，這些基因往往有跟隨這條染色體整體而遺傳的趨勢，稱為連鎖基因。

一、連鎖現(xiàn)象：基因間伴同而遺傳的現(xiàn)象。

1、連鎖現(xiàn)象是1906年英國學者貝特森和潘耐特研究香豌豆兩對性狀遺傳時發(fā)現(xiàn)的。他研究的兩對性狀：花的顏色、花粉粒的形狀。第十頁，共九十一頁，編輯于2023年，星期六

實驗一P

紫花、長花粉?！良t花、圓花粉粒

PPLLppll↓F1

紫花、長花粉粒

PpLl↓F2

紫長紫圓紅長紅圓總數(shù)

P_L_P_llppL_ppll實得數(shù)483139039313386952按9:3:3:1推算的理論數(shù)

3910.51303.51303.5434.56952紫圓紅長P_llppL_390393第十一頁，共九十一頁，編輯于2023年，星期六實得數(shù)明顯不符合9：3：3：1的比率，相差很大，其中親本組合（紫長、紅圓）的實際值大于預(yù)期值，重組合（紫圓、紅長）小于理論值。他們還進行了第二個實驗：第十二頁，共九十一頁，編輯于2023年，星期六

實驗二P紫圓×

紅長

PPll

↓ppLLF1

紫長

PpLl↓F2

紫長紫圓紅長紅圓總數(shù)

P_L_P_llppL_ppll實際個體數(shù)

22695971419按9:3:3:1推算的理論數(shù)

235.878.578.526.2419紫圓紅長P_llppL_9597第十三頁，共九十一頁，編輯于2023年，星期六情況同前一實驗相同。我們在講卡方測驗曾舉此例說明，這是第一個發(fā)現(xiàn)的與孟得爾自由組合定律有明顯差異的實驗。2.上述兩實驗說明：⑴F2中，親本組合多，重組合偏少，與自由組合定律不符。⑵原來為同一親本的兩個性狀，在F2中，常常有聯(lián)系在一起的傾向，說明來自同一親本的基因，有較多的在一起傳遞的可能。第十四頁，共九十一頁，編輯于2023年，星期六3.

貝特森和潘耐特對上述結(jié)果沒提出科學解釋

1910年摩爾根和Bridges認為此現(xiàn)象屬于連鎖遺傳現(xiàn)象，總結(jié)出遺傳學的第三規(guī)律——連鎖交換規(guī)律。摩爾根根據(jù)自己多年研究果蠅的成果，于1920年發(fā)表了《基因論（Thetheoryofthegene）》專著，提出基因在染色體上直線排列，為遺傳學和細胞學的發(fā)展起了重要作用。第十五頁，共九十一頁，編輯于2023年，星期六4.玉米的兩對性狀遺傳同樣具連鎖現(xiàn)象玉米是遺傳學研究的好材料：⑴很多性狀在種子上可看到。⑵同一果穗有幾百粒種子，便于記數(shù)分析。⑶雌雄不同花，容易雜交。⑷某些實驗結(jié)果可用于生產(chǎn)上。糊粉層有色種子C對糊粉層無色種子c顯性，飽滿種子Sh對凹陷種子sh顯性，且看如下實驗結(jié)果。第十六頁，共九十一頁，編輯于2023年，星期六

PCCShSh×ccshsh有色飽滿↓無色凹陷測交CcShsh×ccshsh有色飽滿無色凹陷↓測交子代CcShshCcshshccShshccshsh有色飽滿有色凹陷無色飽滿無色凹陷總數(shù)實得粒數(shù)403214915240358368百分比%48.21.81.848.2孟德爾比數(shù)1：1：1：1其中：親組合=(4032+4035)/86368×100%=96.4%重組合=(149+152)/8368×100%=3.6%第十七頁，共九十一頁，編輯于2023年，星期六這說明實得數(shù)與孟得爾比例不符，親代原有類型比預(yù)期多，而親代沒有的新類型比預(yù)期少，它們不是自由組合的。

C與Sh、c與sh相互結(jié)合在一起，有一定程度的連鎖。換個寫法，將結(jié)合在一起的基因?qū)懺谝黄?，中間用斜線隔開，就成了下圖所示結(jié)果。第十八頁，共九十一頁，編輯于2023年，星期六

PCSh∕CSh×csh∕csh有色飽滿↓無色凹陷

測交

CSh∕csh×csh∕csh有色飽滿無色凹陷↓測交子代CSh∕cshCsh∕cshcSh∕cshcsh∕csh有色飽滿有色凹陷無色飽滿無色凹陷

親組合重組合親組合重組合第十九頁，共九十一頁，編輯于2023年，星期六

如果親代的基因換一下，重復(fù)上述實驗PcSh∕cSh×Csh∕Csh無色飽滿↓有色凹陷

測交cSh∕Csh×csh∕csh有色飽滿無色凹陷↓CSh∕cshCsh∕cshcSh∕cshcsh∕csh有色飽滿有色凹陷無色飽滿無色凹陷

重組合親組合親組合重組合

總數(shù)實得粒數(shù)638213792109667243785百分比%1.548.548.51.5第二十頁，共九十一頁，編輯于2023年，星期六

兩種交配方式結(jié)果一樣：重組合約占3％，親組合約占97％，這說明有連鎖存在。第二十一頁，共九十一頁，編輯于2023年，星期六二、交換

上述玉米連鎖情況在各種的植物中均可看到，每兩個連鎖基因間的連鎖程度或重組率是固定的，但不同的連鎖基因間卻是不同的。假如相互連鎖的基因是在同一染色體上，那么為什么不是100％連鎖而有3％重組呢？這可用摩爾根的連鎖交換定律來解釋，而交換的假設(shè)在1909年摩爾根確立遺傳的染色學說前就由Janssens提出了，后人證實了這個假設(shè)，這個假設(shè)叫做交叉型假設(shè)（Chiasmatypehypothesis）。第二十二頁，共九十一頁，編輯于2023年，星期六交叉型假設(shè)（Chiasmatypehypothesis）：⑴減數(shù)分裂前期特別是雙線期，配對染色體不是簡單平行而是存在交叉纏結(jié)圖像，交叉處是同源染色體間對應(yīng)片斷發(fā)生交換的地方。⑵相互連鎖的兩個基因位于同一染色體的不同位置，如這兩個位置間發(fā)生交換，就導(dǎo)致這兩個連鎖基因的重組。

如果用雙線的4條染色單體來表示前面所述的玉米雜交，則雜交過程中連鎖與交換的過程就比較明瞭了：第二十三頁，共九十一頁，編輯于2023年，星期六

ShCshc二分體ShCShCShCShCShCshcshcshcshcshcshCShcCShCShCShcShCshcshcshcsh四分體全部親組合占94％3％親組合3％重組合6%細胞交換F1新新新shcshcShCShCP1P294％細胞無交換第二十四頁，共九十一頁，編輯于2023年，星期六交換特點：⑴

交換時非常精確，一般不會使一條鏈增一基因而另一條鏈少一基因。⑵交換發(fā)生在雙線期染色單體間。⑶

連鎖基因間每發(fā)生一交叉，只產(chǎn)生一半重組型配子。第二十五頁，共九十一頁，編輯于2023年，星期六三、雌雄的連鎖不同由于測交后代的比數(shù)直接反映了配子的分離比數(shù)，所以在下述交配中：

CSh∕csh×csh∕csh

有色飽滿無色凹陷重組值（交換值）＝重組合∕(重組合＋親組合)

＝301∕301＋8076

＝3.6％第二十六頁，共九十一頁，編輯于2023年，星期六由于每一交叉只產(chǎn)生50％重組合配子，故即使所有性母細胞減數(shù)分裂時兩對基因間發(fā)生一個交叉，重組值也不會大于50％。實際上重組值也不會大于50％，此時與自由組合相近，基因間是否連鎖就難以確定。實際上交換值超過40％就難以察覺，因為自由組合的基因也會出現(xiàn)此比數(shù)，而用X2測驗時并無顯著差異。當然，交換值越小，則連鎖越易察覺。第二十七頁，共九十一頁，編輯于2023年，星期六

大多數(shù)動物如人、貓、雞、小鼠等，連鎖基因的重組值在雌雄個體中大致相同。但也有極少數(shù)動物連鎖基因間的交換值在雌雄個體中是不同的。如在果蠅和家蠶中，雄果蠅和雌蠶中通常不發(fā)生交換，連鎖基因間是完全連鎖的，不發(fā)生重組。果蠅和家蠶中，只有雌果蠅和雄家蠶才發(fā)生交換。第二十八頁，共九十一頁，編輯于2023年，星期六例如黑腹果蠅中：

野生型B“略近灰色”對體色突變型黑體b顯性。野生型紅眼Pr對突變型紫眼pr顯性。PbPr∕bPr╳Bpr∕Bpr黑體紅眼灰體紫眼↓F1bPr∕Bpr灰體紅眼將F1與雙隱性個體bpr∕bpr（黑體紫眼）交配，則F1♀和F1♂與雙隱性♂和♀交配的結(jié)果是不一樣的。第二十九頁，共九十一頁，編輯于2023年，星期六F1

♂bPr∕Bpr╳bpr∕bpr♀灰體紅眼黑體紫眼↓bPr∕bprBpr∕bpr1黑體紅眼：1灰體紫眼

♂果蠅無交換，所以♂bPr∕Bpr只形成兩種等量的配子：

bPr和Bpr第三十頁，共九十一頁，編輯于2023年，星期六F1♀bPr∕Bpr╳bpr∕bpr♂灰體紅眼黑體紫眼↓BPr∕bprBpr∕bprbPr∕bprbpr∕bpr1灰體紅眼：19灰體紫眼：19黑體紅眼：1黑體紫眼

♀果蠅發(fā)生交換，bPr∕Bpr♀果蠅產(chǎn)生4種配子：BPr、Bpr、bPr和bpr重組值＝1＋1∕19＋19＋1＋1＝5％第三十一頁，共九十一頁，編輯于2023年，星期六

細胞觀察證實，雄果蠅和雌家蠶的減數(shù)分裂中無交叉，與實驗結(jié)果相符。所以一般所說的果蠅和家蠶交換值均是指雌果蠅和雄家蠶的交換值。而在雄果蠅和雌家蠶中兩對基因要么連鎖重組為0，要么不連鎖而重組值為50％。第三十二頁，共九十一頁，編輯于2023年，星期六四、連鎖群1、用上述方法對多種生物進行基因連鎖試驗后，遺傳學工作者得出下面兩條規(guī)則：⑴如果A基因與B基因連鎖，B基因與C基因連鎖，則A與C連鎖。⑵

如A與B連鎖，B與C不連鎖，則A與C不連鎖。第三十三頁，共九十一頁，編輯于2023年，星期六2、連鎖群：相互連鎖的一組基因。

由于雄果蠅完全連鎖，其連鎖群的測定穩(wěn)定可靠。摩爾根1914年發(fā)現(xiàn)果蠅一共只有4個連鎖群。到1942年為止，至少測定了494個基因，分別屬于4個連鎖群。第三十四頁，共九十一頁，編輯于2023年，星期六生物種類連鎖群數(shù)單倍染色體數(shù)小鼠黒腹果蠅玉米大麥番茄豌豆鏈孢霉20410712772041071277

連鎖群的數(shù)目與染色體的對數(shù)相等，這更是遺傳的染色體學說的有力證據(jù)。而遺傳學上充分研究過的生物中，事實確實如此。見下表：第三十五頁，共九十一頁，編輯于2023年，星期六

有時某些生物的連鎖群數(shù)目低于單倍體染色體數(shù)，這是由于研究得不充分或某些染色體上可供檢出的基因數(shù)較少等。如：家兔n＝22連鎖群11

家蠶n＝28連鎖群27

牽?；╪＝15連鎖群12

研究充分了，連鎖群可接近n，但不會超過n。第三十六頁，共九十一頁，編輯于2023年，星期六五、三點試驗與基因直線排列

前面進過，兩個連鎖基因間的重組值一般是恒定的，如ABC三個基因連鎖，無論是A與B、B與C或者A與C，其重組值或大或小，都是一固定值。第三十七頁，共九十一頁，編輯于2023年，星期六1.重組值反映了什么呢？根據(jù)前面所述：重組值實際上所表示的是重組類型的配子數(shù)占配子總數(shù)的百分比，

也就是發(fā)生交換的染色單體占染色單體總數(shù)的百分比，

或者是發(fā)生交叉的性母細胞占總性母細胞的百分率（交叉率）的2分之1。記住，上面所述的重組值均是指兩個基因之間的現(xiàn)象。第三十八頁，共九十一頁，編輯于2023年，星期六2.重組值到底由什么決定的呢？由于基因在染色體上是直線排列的，故連鎖基因間都有一定距離，這距離或遠或近。假定交換點落在染色體的哪一個位置上是隨機的，那末基因間的重組值（交換率）顯然同兩個基因間的距離有關(guān)。第三十九頁，共九十一頁，編輯于2023年，星期六距離長，發(fā)生交換的可能性大，距離短，發(fā)生交換的可能性當然也小。因此，重組值的大小反映了兩基因間距離的大小。這是摩爾根的研究成果。早在1911年，摩爾根就提出了重組值可能是由兩個基因在染色體上的距離決定的，后來證明，他的設(shè)想與實際相符。第四十頁，共九十一頁，編輯于2023年，星期六3.基因的排列可通過重組值測定來確定可進行兩兩試驗，如a、b、c三個基因，可進行a-b、a-c、b-c三個二點試驗，測定它們的相對位置。也可將a、b、c同時進行試驗，即把3個基因包括在同一交配中，叫三點試驗。如三雜合體abc/+++或ab+/++c跟三隱性個體abc/abc進行測交，叫作三點測交（threepointtestcross)。第四十一頁，共九十一頁，編輯于2023年，星期六

基因距離測定最有效的方法不是進行兩點試驗，而是進行三點試驗。三點試驗的優(yōu)點在于：⑴

一次三點試驗中可得到三個重組值，且是在同一基因背景和環(huán)境下得到，比三個二點試驗的重組值更能準確反映本質(zhì)。因為重組值既受環(huán)境影響，也受基因背景影響，三點試驗所得的三個重組值才能嚴格地相互比較的。⑵

三點試驗還可得到兩點試驗所得不到的資料，就是關(guān)于雙交換的資料。第四十二頁，共九十一頁，編輯于2023年，星期六4.三點試驗舉例

試驗1：黒腹果蠅的三個突變基因ec（echinus,棘眼）、sc（scute,缺少某些胸部剛毛）和cv（crossveinless,翅上橫脈缺失）均為X連鎖遺傳。上述三個品種經(jīng)雜交后得到三雜合體ec++/+sccv（此處基因順序未知），將其與三隱性個體ecsccv/Y進行交配，得到如下數(shù)據(jù)：

第四十三頁，共九十一頁，編輯于2023年，星期六

表型實得數(shù)ec++810+sccv828ecsc+62++cv88+sc+89ec+cv103合計1980

由于雄蠅的配子是Y或evsccv，所以子代的表型反映了各種基因型雌配子的比例，由此，我們可以計算基因之間的重組值。第四十四頁，共九十一頁，編輯于2023年，星期六

ec——sc之間的重組值：計算時可暫時不考慮cv/+的存在。親組合＝810＋828＋89＋103＝1830重組合＝62＋88＝150重組值Rec-cv＝親組合∕重組合＝150∕1980

＝7.6％第四十五頁，共九十一頁，編輯于2023年，星期六遺傳學圖:

把一個連鎖群的各個基因按距離和順序標志出來而繪制的圖譜。將％符號去掉，7.6就可作為兩個基因之間在遺傳學圖上的圖距（mapdistance），一個圖距單位也稱為一摩爾根單位(cm)。第四十六頁，共九十一頁，編輯于2023年，星期六

ec——cv間的重組值:Rec-cv＝（89＋103）∕1980＝9.7％ec-cv間的圖距為9.7

sc——cv間的重組值：Rsc-cv＝（62＋88＋89＋103）∕1980＝17.3％sc-cv間的圖距為17.3第四十七頁，共九十一頁，編輯于2023年，星期六根據(jù)上述三個重組值，可畫出如下遺傳學圖：sc7.6ec9.7cv17.3

由此可見，Rsc-cv等于Rec-cv和Rec-cv之和，根據(jù)摩爾根假設(shè)，基因在染色體上按次序sc-ec-cv作直線排列。第四十八頁，共九十一頁，編輯于2023年，星期六

按上述次序，將雜交結(jié)果重新排列，試驗結(jié)果更加明了：表型實得數(shù)比例重組發(fā)生位置sc-ecec-cvsc-cv+ec+810sc+cv828scec+62++cv88sc++89+eccv103

合計1980100%7.6%9.7%17.3%82.7%7.6%√

√9.7%√

√07,7-8第四十九頁，共九十一頁，編輯于2023年，星期六

上述試驗的后代僅有6種表型，但多數(shù)三點試驗中，回交后代可以有8種表型。試驗2：黒腹果蠅中，ec（棘眼）、ct（cut，截翅）和cv（橫翅缺失）這三個基因均在X染色體上，進行如下雜交：ecct+∕++cv╳ecctcv∕Y得下表：第五十頁，共九十一頁，編輯于2023年，星期六

表型實得數(shù)比例重組發(fā)生位置ec-ctec-cvct-cvecct+2125++cv2207ec+cv273+ct+265ec++217+ctcv223+++5ecctcv3合計5318100%18.4%10.2%8.4%81.5%10.1%√√8.3%√√0.1%√√重組子（recombinant）：基因間的組合與親代不同的后代。第五十一頁，共九十一頁，編輯于2023年，星期六

從表可知，基因次序是ec-cv-ct，但Rec-cv與Rcv-ct之和10.2％＋8.4％＝18.6％大于Rec-cv＝18.4％，原因是什么？ec10.2cv8.4ct18.4第五十二頁，共九十一頁，編輯于2023年，星期六

請注意上表中最后兩個表型＋＋＋和ecctcv，如按次序排列，則應(yīng)該為＋＋＋和eccvct，它們是親本ec+ct和+cv+發(fā)生雙交換所產(chǎn)生的子代。這種雙交換對ec-ct而言，等于沒發(fā)生交換，而計算ec-cv和cv-ct的重組值時，都用到這雙交換，計算ec-ct重組值時卻沒有計算在內(nèi)。所以，如有雙交換存在，計算兩邊兩個基因的距離時，一定要加上兩倍的雙交換值（2×0.1%），即18.4％＋2×0.1％＝18.6％。第五十三頁，共九十一頁，編輯于2023年，星期六基因直線排列定律：三點試驗中，兩邊兩個基因?qū)﹂g的重組值等于另外兩個重組值之和減去兩倍的雙交換。基因直線排列定律使我們能覺察兩邊兩個基因?qū)﹂g的雙交換，是sturtevent在1913年確立的。ec+ct+cv+ec+cteccv

ct+

+

++cv+第五十四頁，共九十一頁，編輯于2023年，星期六圖距是以重組值為依據(jù)的，而計算重組值時，實際上計算的是有效交換值，即奇數(shù)次交換，而偶數(shù)次交換在兩個基因間是覺察不到的，并未計算入內(nèi)。事實上即使做二對基因雜交，如交叉是隨機發(fā)生的，那么就有可能在基因間發(fā)生過偶數(shù)次交換。由于雙交換并不導(dǎo)致基因間的重組，在計算重組值時，并未將其計算到重組值中，而三點試驗中就可發(fā)現(xiàn)雙交換，這是上述定律存在的根本原因。第五十五頁，共九十一頁，編輯于2023年，星期六

三點試驗中，后代有8種可能的表型，而個數(shù)最少（甚至沒有）的表型就是雙交換產(chǎn)物，因此，不必計算重組值，我們即可推出基因次序。例如：上面實驗中，親本為[ecct+∕++cv]（方括號表示次序未知），而數(shù)量最少的后代是[+++和ecctcv]，它們是雙交換產(chǎn)物，由此可推知，只有將cv置于中間才可能經(jīng)雙交換產(chǎn)生這種后代。第五十六頁，共九十一頁，編輯于2023年，星期六5.用三點試驗來判斷基因次序很準確，但獲得三雜合體卻不很容易，因而有時常常根據(jù)三次兩點試驗來判斷次序。

重組值最大的兩個基因位于兩邊，但由于不同的實驗中重組值有可能有些上下，當兩個基因距離相當接近如小于3％時，根據(jù)三次兩點試驗推測基因次序就不怎么可靠了。第五十七頁，共九十一頁，編輯于2023年，星期六六、并發(fā)率和干涉雙交換的預(yù)期值就是兩個單交換之積：

從雙交換發(fā)生的情況可知，如果兩個基因?qū)﹂g的交換并不影響相鄰的兩個基因?qū)﹂g的單交換，那么，雙交換的預(yù)期值就是兩個單交換之積。第五十八頁，共九十一頁，編輯于2023年，星期六但實際上觀察到的雙交換頻率往往低于預(yù)期值。如：ec-cv-ct中，ec-cv間為10.2％，cv-ct為8.3％，預(yù)期值＝10.2％×8.4％＝0.86％。而實驗所得的雙交換率＝（5＋3）/5318＝0.15％（此為精確到小數(shù)點后兩位的數(shù)值，而表中為方便起見用0.1％來表示）。

第五十九頁，共九十一頁，編輯于2023年，星期六由此可見：干涉（interference）：每發(fā)生一次單交換時，它的鄰近也發(fā)生一次交換的機會要減少些。如：在sc-ec-cv試驗中，雙交換預(yù)期值為

7.6％×9.7％＝0.74％而實驗中一個雙交換個體也沒有，“干擾”完全。第六十頁，共九十一頁，編輯于2023年，星期六干擾的大小一般用并發(fā)率來表示:并發(fā)率＝觀察到的雙交換百分率兩個單交換百分率的乘積并發(fā)率越大，干涉越小。并發(fā)率＝1，表示沒有干涉。在ec-cv-ct試驗中：并發(fā)率＝0.15%∕0.86%=0.17，干擾＝1－0.17＝0.83在sc-ec-cv中：并發(fā)率＝0∕0.74％＝0，干擾＝1－0＝1一般實驗表明：基因間距離越短，并發(fā)率越低，干擾值上升。這好像染色體有某種物理學上的韌性，在某一距離內(nèi)妨礙“彎曲”或交換的重復(fù)發(fā)生。第六十一頁，共九十一頁，編輯于2023年，星期六七、連鎖圖

根據(jù)基因在染色體上直線排列定律和大量實驗材料的總結(jié)，我們可把每個連鎖群畫成一個連鎖圖，亦即遺傳學圖，作為遺傳學和育種工作的重要參考資料?；蛟谌旧w上的相對距離是根據(jù)重組值決定的，將重組值的％去掉后作為圖距。圖距可根據(jù)三點試驗確定，無法進行三點試驗也可根據(jù)二點試驗來確定。第六十二頁，共九十一頁，編輯于2023年，星期六如玉米中花青素基因a，棕色中脈基因bm和易碎胚乳基因bt都在第五染色體上，a和bm重組值＝6％，a和bt重組值＝7％。根據(jù)此兩數(shù)據(jù)尚不能確定次序，因為有兩種可能，但一旦知道bm和bt重組值為1％時，它們之間的次序就確定了，如下圖這種情況：

a6bmbt7bm

6abt7第六十三頁，共九十一頁，編輯于2023年，星期六

遺傳學圖使用說明:1.基因在遺傳學圖上有一定位置，叫座位(locus)。一般以最先端為0，若資料多了發(fā)現(xiàn)有更先端的基因時，將0讓位給新的先端基因，其他基因作相應(yīng)的位移。2.重組值在50％以內(nèi)，但圖距卻遠遠超出50，這是因為這兩基因間發(fā)生了多次交換（偶數(shù)）而未出現(xiàn)重組的情況，所以，要知道重組值，在圖上只能限于鄰近的兩個基因間。3.遺傳學圖只是已發(fā)現(xiàn)的資料的積累，如兩基因重組值達到20％，而它們之間還未發(fā)現(xiàn)有其他基因，這樣定出的圖距是很不準確的，只能作為參考。第六十四頁，共九十一頁，編輯于2023年，星期六八、重組值與交換值1.重組是交換的結(jié)果，重組率通常也稱作交換值或交換率，但如仔細推敲，兩者并不相等。如果交換在染色單體各個位點上是隨機發(fā)生的，那么如果兩基因位點很近，發(fā)生雙交換的可能性很低，重組值與交換值相同。但如果兩位點較遠，則其間可能出現(xiàn)雙交換、三交換甚至四交換，而偶數(shù)交換并不引起重組。第六十五頁，共九十一頁，編輯于2023年，星期六八、重組值與交換值三次、五次交換效果與一次交換相同，故此時重組值低于交換值，所以以重組值作為圖距時，它低估了交換值（而圖距是以1％交換值作為單位的，交換值真正反映距離），需校正。校正公式較多，也可根據(jù)自己得出的連鎖與交換試驗的結(jié)果提出適合某一生物的公式。第六十六頁，共九十一頁，編輯于2023年，星期六八、重組值與交換值一個合適的較正公式應(yīng)滿足如下條件：⑴重組值最大不超過0.5⑵較小的重組值應(yīng)該大致等于交換值。第六十七頁，共九十一頁，編輯于2023年，星期六2.常用較簡單的公式是Haldane推導(dǎo)的作圖函數(shù)(MappingFunction)：

R=

?(1-e－2x)其中：R＝重組值，X＝交換值，e＝自然對數(shù)的底數(shù)2550751001250.500.25R圖距(100X)第六十八頁，共九十一頁，編輯于2023年，星期六⑴

起始處基本為直線，斜率K＝1，表示重組值＝交換值。⑵在曲度較大區(qū)域，R值非加性是本公式適用范圍，此時R小于交換值。⑶

變換公式得X＝－?ln（1－2R），由此可通過R值求得交換值X，但圖距很大時，重組值與圖距無關(guān)，此式不適用。2550751001250.500.25R圖距(100X)第六十九頁，共九十一頁，編輯于2023年，星期六九、孟德爾研究過的7對基因位于7個不同染色體上嗎？

孟德爾的自由組合定律，說的是一對因子的分離與另一對因子的分離是獨立的，兩者是自由組合的。這結(jié)果是孟德爾用7對因子雜交所得的結(jié)論，因而相當一段時間內(nèi)，就認為這7對基因分別位于7對染色體上。但豌豆也只有7對染色體，事情真有那么巧合，孟德爾所選的7對因子正好位于7對染色體上？

1968年Lamprecht發(fā)表了豌豆的遺傳圖，圖中包括了孟德爾研究過的7對基因，如果此圖正確，則這7對基因不是位于7對染色體上，而是座落于4對染色體上。第七十頁，共九十一頁，編輯于2023年，星期六第七十一頁，共九十一頁，編輯于2023年，星期六

孟德爾所進行的雙因子試驗豆粒滿和皺R/r同子葉黃和綠I/i，以及三因子試驗豆粒滿皺，子葉黃綠和花冠紅白A/a，結(jié)果都符合自由組合定律。似乎這和遺傳圖上的A/a同I/i連鎖有矛盾，但實際上并不矛盾，A/a與I/i相距204，重組值已達49％，已屬于自由組合范圍了。按圖所知，這7對因子中唯一最明顯不能自由組合的是Le/le和V/v這兩對因子，其圖距僅為12，有較強的連鎖，不符合自由組合定律。第七十二頁，共九十一頁，編輯于2023年，星期六不知孟德爾是否做了這試驗，如做了，則必然得到孟德爾難以解釋的資料，它會否置于一旁而不用呢？這是個疑案。不過從他論文上的這句話“用豆粒性狀進行試驗，可以最簡單和最正確地達到試驗的目的”可以推斷，他可能沒做這對性狀雜交，他所說的7對因子均自由組合可能是他根據(jù)前述二對和三對因子雜交的分離結(jié)果而推而廣之演以繹出來。不管怎樣，自由組合定律在一定范圍內(nèi)是準確的，這范圍是什么？請同學們想一想。第七十三頁，共九十一頁，編輯于2023年，星期六第三節(jié)人類連鎖分析和基因定位

雖然一般生物的連鎖分析方法也可用到人類，但人類的家庭人員少、世代長，又不能按計劃進行婚配，所以人類基因用傳統(tǒng)的方法進行定位難度很大。由于這些原因，直到1969年，能確立的連鎖群只有7個。隨著學科的發(fā)展，人們在雜交和家系分析進行遺傳學作圖的基礎(chǔ)上，，不斷將新的技術(shù)應(yīng)用于人的基因定位上。到1987年，已定位的與疾病相關(guān)的基因已達1000多個。第七十四頁，共九十一頁，編輯于2023年，星期六

1990年，美國啟動人類基因組計劃（HGP），基因定位工作進入了一個展新的階段。2001年，人類基因組測序初步完成，人類基因定位工作也隨之突飛猛進，進入新的歷史階段。雖然傳統(tǒng)的定位方法用起來有諸多制肘，但如有適宜的研究對象，依然可獲得有價值的研究結(jié)果。第七十五頁，共九十一頁，編輯于2023年，星期六一、家系分析與基因定位例如：

一方親體是雙雜合體，連鎖相（linkagephase）是AB/ab（相偶，coupling，兩顯性基因在同一染色體上），或者是Ab/aB（相斥，repuling，兩顯性基因分別位于一對同源染色體上）；另一方為雙隱性ab/ab。這樣的婚配相當于動植物的測交試驗，所以可確定連鎖關(guān)系，并得出重組率。第七十六頁，共九十一頁，編輯于2023年，星期六

如有一甲臏綜合癥家系，患者指甲和臏骨畸形（膝蓋骨畸形），家系中各成員ABO血型也是清楚的，父親II-1的基因型已知是NpaIA/npaIB，母親II-2為npai/npai。Npa為顯性遺傳。

分析可知，III代中A型的個體都是患者，B型都正常，但III-5為A型卻是正常的，故其是重組體。重組值＝1/8＝12.5％。IIIIIIA_B_ABOAAABAABB第七十七頁，共九十一頁，編輯于2023年，星期六

有時把家系分析和細胞學觀察結(jié)合起來，還可發(fā)現(xiàn)某一性狀的遺傳與某一畸變的染色體的傳遞有平行關(guān)系，因此我們可推定控制這一性狀的基因位于某一染色體的某一區(qū)域，作成細胞學圖（cytologicalmap：基因定位于顯微鏡視圖下染色體的某一區(qū)域）。例如有一家系中，紅細胞型酸性磷酸酯酶1（acidphosphatase1）活性缺乏與2號染色體短臂的微小缺少相關(guān)聯(lián)，則就將酸性磷酸酯酶（ACP1）定位在2號染色體短臂的遠端。第七十八頁，共九十一頁，編輯于2023年，星期六二、體細胞遺傳學與細胞學圖的制作

既然傳統(tǒng)的遺傳學分析方法難以在人類中應(yīng)用，而人類要了解自身，特別是醫(yī)學發(fā)展的需要，又特別需要有正確的人遺傳學圖，所以人們不斷嘗試用新的方法作人類遺傳學圖。

在細胞學水平上所作的細胞學圖是一種有效的作圖方法。第七十九頁，共九十一頁，編輯于2023年，星期六細胞學圖繞過減數(shù)分裂，用細胞培養(yǎng)方法，研究體細胞融合、突變、分離以及連鎖和交換等，用體細胞遺傳學（somaticcellgenetics）即cellgenetics方法把基因定位在染色體上。定位是通過雜種細胞進行的。人體細胞和小鼠細胞（或倉鼠細胞等）的形成見下圖