1、第六章 染色體和連鎖群,第一節(jié) 連鎖與交換Section 3.1 Linkage and Crossing Over,一、連鎖遺傳現(xiàn)象 二、連鎖遺傳的解釋 三、完全連鎖與不完全連鎖 四、交換與不完全連鎖的形成 五、重組型配子的比例 六、交換的細(xì)胞學(xué)證據(jù),一、連鎖遺傳現(xiàn)象,(一)、香豌豆(Lathyrus odoratus)兩對相對性狀雜交試驗(yàn). 花色： 紫花(P) 對 紅花(p) 為顯性； 花粉粒形狀： 長花粉粒(L) 對 圓花粉粒(l) 為顯性。 1. 紫花、長花粉粒紅花、圓花粉粒. 2. 紫花、圓花粉粒紅花、長花粉粒.,組合一：紫花、長花粉粒紅花、圓花粉粒,組合一：紫花、長花粉粒紅花、圓花

2、粉粒,結(jié)果： F1兩對相對性狀均表現(xiàn)為顯性，F(xiàn)2出現(xiàn)四種表現(xiàn)型； F2四種表現(xiàn)型個體數(shù)的比例與9:3:3:1相差很大，并且兩親本性狀組合類型(紫長和紅圓)的實(shí)際數(shù)高于理論數(shù)，而兩種新性狀組合類型(紫圓和紅長)的實(shí)際數(shù)少于理論數(shù)。,組合二：紫花、圓花粉粒紅花、長花粉粒,組合二：紫花、圓花粉粒紅花、長花粉粒,結(jié)果： F1兩對相對性狀均表現(xiàn)為顯性，F(xiàn)2出現(xiàn)四種表現(xiàn)型； F2四種表現(xiàn)型個體數(shù)的比例與9:3:3:1相差很大，并且兩親本性狀組合類型(紫圓和紅長)的實(shí)際數(shù)高于理論數(shù)，而兩種新性狀組合類型(紫長和紅圓)的實(shí)際數(shù)少于理論數(shù)。,(二)、連鎖遺傳現(xiàn)象. 雜交試驗(yàn)中，原來為同一親本所具有的兩個性狀在F

3、2中不符合獨(dú)立分配規(guī)律，而常有連在一起遺傳的傾向，這種現(xiàn)象叫做連鎖(linkage)遺傳現(xiàn)象。 相引相(coupling phase)與相斥相(repulsion phase).,二、連鎖遺傳的解釋,為什么F2不表現(xiàn)9:3:3:1的表現(xiàn)型分離比例。 (一).每對相對性狀是否符合分離規(guī)律？ (二).非等位基因間是否符合獨(dú)立分配規(guī)律？ (三).摩爾根等的果蠅遺傳試驗(yàn)； (四).連鎖遺傳現(xiàn)象的解釋。,(一)、每對相對性狀是否符合分離規(guī)律？,(二)、兩對相對性狀自由組合？,測交法：測定雜種F1產(chǎn)生配子的種類和比例 赫欽森(C. B. Hutchinson, 1922)玉米測交試驗(yàn) 籽粒顏色： 有色(C

4、)、無色（c） 籽粒飽滿程度：飽滿(Sh)、凹陷(sh) 相引相測交試驗(yàn)； 相斥相測交試驗(yàn)。 試驗(yàn)結(jié)果分析： F1產(chǎn)生的四種類型配子比例不等于1:1:1:1； 親本型配子比例高于50，重組型配子比例低于50； 親本型配子數(shù)基本相等，重組型配子數(shù)也基本相等。,測交：相引相,測交：相斥相,(三)、摩爾根等的果蠅遺傳試驗(yàn),果蠅(Drosophila melanogaster)眼色與翅長的連鎖遺傳： 眼色：紅眼(pr+)對紫眼(pr)為顯性； 翅長：長翅(vg+)對殘翅(vg)為顯性。 相引相雜交與測交 相斥相雜交與測交 結(jié)果： F1形成四種類型的配子； 但比例顯然不符合1:1:1:1，且親本類型配子

5、明顯多于重組型配子； 兩種親本型配子數(shù)大致相等，兩種重組型配子數(shù)也大致相等。,果蠅眼色與翅長連鎖遺傳：相引相,Ppr+pr+vg+vg+prprvgvg F1pr+prvg+vgprprvgvg(測交) Ftpr+prvg+vg1339 prprvgvg1195 pr+prvgvg 151 prprvg+vg 154,果蠅眼色與翅長連鎖遺傳：相斥相,Ppr+pr+vgvgprprvg+vg+ F1pr+prvg+vgprprvgvg(測交) Ftpr+prvg+vg 157 prprvgvg 146 pr+prvgvg 965 prprvg+vg1067,(四)、連鎖遺傳現(xiàn)象的解釋,連鎖遺傳規(guī)

6、律：連鎖遺傳的相對性狀是由位于同一對染色體上的非等位基因間控制，具有連鎖關(guān)系，在形成配子時傾向于連在一起傳遞；交換型配子是由于非姊妹染色單體間交換形成的。 控制果蠅眼色和翅長的兩對非等位基因位于同一同源染色體上。即： 相引相中，pr+vg+連鎖在一條染色體上，而prvg連鎖在另一條染色體，雜種F1一對同源染色體分別具有pr+vg+和prvg。,三、 完全連鎖和不完全連鎖,完全連鎖 (complete linkage)：如果連鎖基因的雜種F1(雙雜合體)只產(chǎn)生兩種親本類型的配子，而不產(chǎn)生非親本類型的配子，就稱為完全連鎖。例如雄果蠅和雌家蠶中通常不發(fā)生交換，連鎖基因完全連鎖，不發(fā)生重組。 不完全連

7、鎖 (incomplete linkage)：指連鎖基因的雜種F1不僅產(chǎn)生親本類型的配子，還會產(chǎn)生重組型配子。,完全連鎖(complete linkage),A B,a b,不完全連鎖(incomplete linkage),C-Sh基因間的連鎖與交換,四、交換與不完全連鎖的形成,重組合配子的產(chǎn)生是由于：減數(shù)分裂前期 I 同源染色體的非姊妹染色單體間發(fā)生了節(jié)段互換。(基因論的核心內(nèi)容) 1. 同一染色體上的各個非等位基因在染色體上各有一定的位置，呈線性排列； 2. 染色體在間期進(jìn)行復(fù)制后，每條染色體含兩條姊妹染色單體，基因也隨之復(fù)制； 3. 同源染色體聯(lián)會、非姊妹染色單體節(jié)段互換，導(dǎo)致基因交換

8、，產(chǎn)生交換型染色單體； 4. 發(fā)生交換的性母細(xì)胞中四種染色單體分配到四個子細(xì)胞中，發(fā)育成四種配子(兩種親本型、兩種重組合型/交換型)。 5. 相鄰兩基因間發(fā)生斷裂與交換的機(jī)會與基因間距離有關(guān)：基因間距離越大，斷裂和交換的機(jī)會也越大。,連鎖與交換的遺傳機(jī)理,P F1 (復(fù)制) 同源染色體聯(lián)會(偶線期) 非姊妹染色單體交換(偶線期到雙線期) 終變期 四分體,五、重組型配子的比例,1. 盡管在發(fā)生交換的孢(性)母細(xì)胞所產(chǎn)生的配子中，親本型和重組型配子各占一半，但是雙雜合體所產(chǎn)生的四種配子的比例并不相等，因?yàn)椴⒉皇撬械逆吣讣?xì)胞都發(fā)生兩對基因間的交換。 2. 重組型配子比例是發(fā)生交換的孢母細(xì)胞比例的一

9、半，并且兩種重組型配子的比例相等，兩種親本型配子的比例相等。,重組型配子的比例,六、交換的細(xì)胞學(xué)證據(jù),第二節(jié) 交換值及其測定Section 3.2 Determining of Crossing-over Value,一、 交換值的概念 二、 交換值的測定 三、交換值與遺傳距離 四、影響交換值的因素,一、 交換值的概念,交換值(cross-over value)，也稱重組率/重組值，是指重組型配子占總配子的百分率。即：,親本型配子+重組型配子,用哪些方法可以測定各種配子的數(shù)目？,二、 交換值的測定,(一)、測交法 測交后代(Ft)的表現(xiàn)型的種類和比例直接反映被測個體(如F1)產(chǎn)生配子的種類和比

10、例。 相引相與相斥相的測交結(jié)果： C-Sh相引相的交換值為3.6%； C-Sh相斥相的交換值為3.0%。 (二)、自交法 測交法與自交法的應(yīng)用比較； 自交法的原理與過程：(以香豌豆花色與花粉粒形狀兩對相對性狀，P-L交換值測定為例。),C-Sh基因間的連鎖與交換,香豌豆P-L基因間交換值測定(1),設(shè)F1產(chǎn)生的四種配子PL, Pl*, pL*, pl的比例分別為：a, b, c, d；則有： a+b+c+d=1 a=d, b=c,香豌豆P-L基因間交換值測定(2),F2的4種表現(xiàn)型(9種基因型)及其理論比例為： P_L_ (PPLL, PPLl, PpLL, PpLl)：a2+2ab+2ac+

11、2bc+2ad P_ll (PPll, Ppll) ：b2+2bd ppL_ (ppLL, ppLl) ：c2+2cd ppll ： d2,d2,香豌豆P-L基因間交換值測定(3),而F2中雙隱性個體(ppll)的實(shí)際數(shù)目是可出直接觀測得到的(本例中為1338)，其比例也可出直接計算得到(1338/6952)，因此有：,香豌豆P-L基因間交換值測定(4),相斥相的分析：,三、交換值與遺傳距離,1. 非姊妹染色單體間交換數(shù)目及位置是隨機(jī)的； 2. 兩個連鎖基因間交換值的變化范圍是0, 50%，其變化反映基因間的連鎖強(qiáng)度、基因間的相對距離； 兩基因間的距離越遠(yuǎn)，基因間的連鎖強(qiáng)度越小，交換值就越大；

12、反之，基因間的距離越近，基因間的連鎖強(qiáng)度越大，交換值就越小。 3. 通常用交換值/重組率來度量基因間的相對距離，也稱為遺傳距離(genetic distance)。 通常以1%的重組率作為一個遺傳距離單位/遺傳單位。,四、影響交換值的因素,1. 年齡對交換值的影響 老齡雌果蠅的重組率明顯下降。 2. 性別對交換值的影響 雄果蠅和雌家蠶的進(jìn)行減數(shù)分裂時很少發(fā)生交換。 3. 環(huán)境條件對交換值的影響 高等植物的干旱條件下重組率會下降，而的溫度過高或過低的情況下，其重組率會增加。 4. 交換值的遺傳控制 交換的發(fā)生也受遺傳控制，如在大腸桿菌中： recA+ recA- RecA(重組酶),第三節(jié) 基因

13、定位與連鎖遺傳圖,一、連鎖分析的方法 二、干擾和符合 三、連鎖遺傳圖,基因定位,基因定位(gene location/localization)：確定基因在染色體上的相對位置和排列次序。 根據(jù)兩個基因位點(diǎn)間的交換值能夠確定兩個基因間的相對距離，但并不能確定基因間的排列次序。 例： 玉米糊粉層有色C/無色c基因、籽粒飽滿Sh/凹陷sh基因均位于第九染色體上；且C-Sh基因間的交換值為3.6%。 因此，一次基因定位工作常涉及三對或三對以上基因位置及相互關(guān)系。,兩對基因間的排列次序,根據(jù)上述信息可知： C-Sh間遺傳距離為3.6個遺傳單位； 但不能確定它們在染色體上的排列次序，因而有兩種可能的排列方

14、向，如下圖所示：,一、 連鎖分析的方法,基因連鎖分析的主要方法： (一)、兩點(diǎn)測驗(yàn)(two-point testcross) 通過三次測驗(yàn)，獲得三對基因兩兩間交換值、估計其遺傳距離；每次測驗(yàn)兩對基因間交換值；根據(jù)三個遺傳距離推斷三對基因間的排列次序。 (二)、三點(diǎn)測驗(yàn)(three-point testcross) 一次測驗(yàn)就考慮三對基因的差異，從而通過一次測驗(yàn)獲得三對基因間的距離并確定其排列次序。,兩點(diǎn)測驗(yàn)：步驟(1/3),1. 通過三次親本間兩兩雜交，雜種F1與雙隱性親本測交，考察測交子代的類型與比例。 例：玉米第9染色體上三對基因間連鎖分析： 子粒顏色：有色(C)對無色(c)為顯性； 飽滿

15、程度：飽滿(SH)對凹陷(sh)為顯性； 淀粉粒：非糯性(Wx)對糯性(wx)為顯性. (1).(CCShShccshsh)F1ccshsh (2).(wxwxShShWxWxshsh)F1wxwxshsh (3).(wxwxCCWxWxcc)F1wxwxcc,兩點(diǎn)測驗(yàn)的3個測交結(jié)果,兩點(diǎn)測驗(yàn)：步驟(2/3),2. 計算三對基因兩兩間的交換值估計基因間的遺傳距離。,兩點(diǎn)測驗(yàn)：步驟(3/3),3. 根據(jù)基因間的遺傳距離確定基因間的排列次序并作連鎖遺傳圖譜。 C-Sh: 3.6Wx-Sh: 20Wx-C: 22,兩點(diǎn)測驗(yàn)：局限性,1. 工作量大，需要作三次雜交，三次測交； 2. 不能排除雙交換的影

16、響，準(zhǔn)確性不夠高。 當(dāng)兩基因位點(diǎn)間超過五個遺傳單位時，兩點(diǎn)測驗(yàn)的準(zhǔn)確性就不夠高。,三點(diǎn)測驗(yàn)：步驟(1/7-2/7),仍以玉米C/c、Sh/sh、Wx/wx三對基因連鎖分析為例，在描述時用“+”代表各基因?qū)?yīng)的顯性基因。 1. 用三對性狀差異的兩個純系作親本進(jìn)行雜交、測交： P:凹陷、非糯性、有色 飽滿、糯性、無色 shsh + + + wxwx cc F1及測交: 飽滿、非糯性、有色凹陷、糯性、無色 +sh +wx +c shsh wxwx cc 2. 考察測交后代的表現(xiàn)型、進(jìn)行分類統(tǒng)計。,在不完全連鎖的情況下測交后代有多少種表現(xiàn)型？,3. 按各類表現(xiàn)型的個體數(shù)，對測交后代進(jìn)行分組； 4. 進(jìn)

17、一步確定兩種親本類型和兩種雙交換類型；,三點(diǎn)測驗(yàn)：步驟(3/7-4/7),三點(diǎn)測驗(yàn)：步驟(5/7),5. 確定三對基因在染色體上的排列順序。 用兩種親本型配子與兩種雙交換型配子比較：雙交換配子與親本型配子中不同的基因位點(diǎn)位于中間。 如：+ wx c與sh wx c相比只有sh位點(diǎn)不同，因此可以斷定sh位點(diǎn)位于wx和c之間； 同理，sh + +與+ + +相比也只有sh位點(diǎn)不同，也表明sh位點(diǎn)位于wx和c之間。,基因間排列順序確定,三點(diǎn)測驗(yàn)：步驟(6/7),6. 計算基因間的交換值。 由于雙交換實(shí)際上在兩個區(qū)域均發(fā)生交換，所以在估算每個區(qū)域交換值時，都應(yīng)加上雙交換值，才能夠正確地反映實(shí)際發(fā)生的交

18、換頻率。,三點(diǎn)測驗(yàn)：步驟(7/7),7. 繪制連鎖遺傳圖。 Sh位于wx與c之間； wx-sh: 18.4sh-c: 3.5wx-c:21.9。,*兩個思考問題： 1.三點(diǎn)測驗(yàn)考慮到了wx與c之間的雙交換值，應(yīng)該比兩點(diǎn)測驗(yàn)得到的遺傳距離更大。但事實(shí)上變小了，為什么？ 2.各種方法在各次試驗(yàn)中測定的交換值-遺傳距離都不相同，倒底哪一個最能反映基因間的遺傳距離？如何選擇？,二、 干擾和符合,1. 理論雙交換值 連鎖與互換的機(jī)理表明：染色體上除著絲粒外，任何一點(diǎn)均有可能發(fā)生非姊妹染色單體間的交換。但是相鄰兩個交換是否會發(fā)生相互影響呢？ 如果相鄰兩交換間互不影響，即交換獨(dú)立發(fā)生，那么根據(jù)乘法定理，雙交

19、換發(fā)生的理論頻率(理論雙交換值)應(yīng)該是兩個區(qū)域交換頻率(交換值)的乘積。 例：wxshc三點(diǎn)測驗(yàn)中，wx和c基因間理論雙交換值應(yīng)為： 0.1840.035=0.64%。,二、 干擾和符合,2. 干擾(interference)： 測交試驗(yàn)的結(jié)果表明：wx和c基因間的實(shí)際雙交換值為0.09，低于理論雙交換值，這是由于wx-sh間或sh-c間一旦發(fā)生一次交換后就會影響另一個區(qū)域交換的發(fā)生，使雙交換的頻率下降。 這種現(xiàn)象稱為干擾(interference)，或干涉：一個交換發(fā)生后，它往往會影響其鄰近交換的發(fā)生。其結(jié)果是使實(shí)際雙交換值不等于理論雙交換值。 為了度量兩次交換間相互影響的程度，提出了符合系

20、數(shù)的概念。,符合系數(shù)(coefficient of coincidence),符合系數(shù)也稱為并發(fā)系數(shù)：用以衡量兩次交換間相互影響的性質(zhì)和程度。 例如前述中：符合系數(shù)=0.09/0.64=0.14. 符合系數(shù)的性質(zhì)： 真核生物：0, 1正干擾； *某些微生物中往往大于1，稱為負(fù)干擾。,三、 連鎖遺傳圖(linkage map),連鎖遺傳圖(linkage map)，遺傳圖譜(genetic map)。 定義: 存在于同一染色體上的基因，組成一個連鎖群（linkage group）。把一個連鎖群的各個基因之間的距離和順序標(biāo)志出來，就能形成（繪）連鎖遺傳圖。 特點(diǎn): 一種生物連鎖群的數(shù)目與染色體的對

21、數(shù)是一致的。即有n對染色體就有n個連鎖群，如水稻有12對染色體，就有12個連鎖群。,三、 連鎖遺傳圖(linkage map),2. 連鎖群的數(shù)目. 連鎖群的數(shù)目不會超過染色體的對數(shù)，但暫時會少于染色體對數(shù)，因?yàn)橘Y料積累的不多。 3. 遺傳作圖的過程與說明。 要以最先端的基因點(diǎn)當(dāng)作0，依次向下排列。以后發(fā)現(xiàn)新的連鎖基因，再補(bǔ)充定出位置。如果新發(fā)現(xiàn)的基因位置應(yīng)在最先端基因的外端，那就應(yīng)該把0點(diǎn)讓給新的基因，其余基因的位置要作相應(yīng)的變動。,玉米的連鎖遺傳圖,第四節(jié) 真菌的遺傳分析,鏈孢霉（Neurospora crassa）的生活史 鏈孢霉Neurospora是真菌，屬于子囊菌綱，在遺傳研究上應(yīng)用

22、極廣。這類真菌特別有利之處在于它們一方面行有性生殖，具有跟高等動植物行為相象的染色體，另一方面又象細(xì)菌那樣有較短的生活周期。鏈孢霉的有性生殖周期只要10天，能在含碳源和某些無機(jī)鹽的簡單培養(yǎng)基中生長。,鏈孢霉(Neurospora crassa)是一種絲狀真茵，生活史相當(dāng)復(fù)雜(圖6.2)。 培養(yǎng)的鏈孢霉是由許多分枝的細(xì)絲即菌絲組成的，菌絲由隔壁分成隔，每隔有近百個單倍體核。 它們的生殖方式通常是無性的，菌絲體發(fā)出氣生菌絲，長出無性孢子，叫做分生孢子，有的是單核的小分生孢子，有的是多核的大分生孢子，分生孢子萌發(fā)出新的菌絲。,有性生殖只有在兩個不同交配型菌株一起生長時才會進(jìn)行。 在固體瓊脂上，兩個菌

23、株都形成許多雌性生殖結(jié)構(gòu)，稱為原子囊殼。原子囊殼是菌絲的圓形聚合物，包有特殊的菌絲，向空間伸展成為受精絲。不同交配型的小分生孢子(有時甚至一根菌絲體)與受精絲相接觸時就發(fā)生受精作用。 準(zhǔn)備進(jìn)行融合受精細(xì)胞的核移至受精絲下部，進(jìn)入稱為產(chǎn)囊體的特殊菌絲中去。這時細(xì)胞核的變化是很復(fù)雜的，實(shí)際上兩種交配型的細(xì)胞核都進(jìn)行分裂，成對的不同交配型的細(xì)胞核分到許多產(chǎn)囊菌絲中去。,接著在每條產(chǎn)囊菌絲中都發(fā)生下列過程： 由每種交配型的一個核共同形成子囊原始細(xì)胞， 這兩個核在伸長的細(xì)胞中融合成二倍體細(xì)胞核； 二倍體細(xì)胞核立即進(jìn)行減數(shù)分裂； 減數(shù)分裂的四個產(chǎn)物再進(jìn)行有絲分裂，在一個子囊中形成四對子囊孢子。 同時，其他

24、菌絲形成了一個厚壁包圍著產(chǎn)囊菌絲，構(gòu)成長頸瓶狀的子囊殼。,特別應(yīng)當(dāng)注意的是： 每個子囊是一次減數(shù)分裂的產(chǎn)物，而每對孢子則是有絲分裂的產(chǎn)物，因此每對孢子的每個成員具有相同的基因型。 減數(shù)分裂所產(chǎn)生的四個產(chǎn)物即四分體不僅仍保留在一起，而且在子囊中成線狀排列。 這是一種有順序的四分體，是提供遺傳分析獨(dú)一無二的非常重要的結(jié)構(gòu)。,四分體分析（tetrad analysis）,鏈孢霉的特點(diǎn)是它的四分體是順序排列的。不僅減數(shù)分裂的四個產(chǎn)物在子囊中仍連在一起，而且代表減數(shù)分裂四個染色單體的子囊孢子是直線排列的，排列的順序跟減數(shù)分裂中期板上染色單體的定向相同。因此，我們用遺傳學(xué)方法可以區(qū)分每個染色單體，而用細(xì)胞

25、學(xué)檢查方法是辦不到的。,四分體遺傳分析的特殊意義在于： (1) 能從四分體不同類型出現(xiàn)的相對頻率計算連鎖關(guān)系； (2) 能計算標(biāo)記基因與著絲點(diǎn)之間的連鎖； (3) 子囊中子囊孢子嚴(yán)格的交互性表明減數(shù)分裂是一個交互過程； (4) 分析表明，每次交換僅涉及四個染色單體中的兩個，而多次交換則可能涉及二價體的兩個、三個以至所有四個染色單體。,讓我們考察一下交配型不同的菌株的雜交結(jié)果。 二倍體子囊原始細(xì)胞是Aa，經(jīng)減數(shù)分裂產(chǎn)生兩個A和兩個a，再經(jīng)有絲分裂產(chǎn)生四對子囊孢子。 這四對子囊孢子在子囊中有六種排列順序(表6.3)。 為了方便起見，我們寫出子囊孢子對的基因型而不寫單個孢子的基因型。,表6.3 鏈孢

26、霉的第一次和第二次分裂分離 Lindegren(1932)關(guān)于交配型等位基因A和a分離的數(shù)據(jù)。他解剖了274個子囊并測定了每一孢子對的交配型。表中是六種可能子囊類型的數(shù)值。,表6.3中第1和第2種類型的子囊是第一次分裂分離的子囊，因?yàn)樵诘谝淮螠p數(shù)分裂時帶有A基因的兩條染色單體移向一極，而帶有a基因的另外兩條染色單體移向另一極，因此在每一子囊中兩個A孢子對相互鄰接，兩個a孢子對也相互鄰接。 第3至第6種類型的子囊是第二次分裂分離的子囊，因?yàn)橐降诙螠p數(shù)分裂A和a才分離，子囊中相同的孢子對不相鄰接。,A A A A A M A M A A a a A a a a a a a a (a) 第一次分

27、裂分離,A A A A A M a M a a A A a a A a a A a a (b) 第二次分裂分離,第一次分裂分離: 第二次分裂分離: 圖513 8個子囊孢子排列類型,著絲粒作圖,如果減數(shù)分裂的產(chǎn)物是隨機(jī)分布的話，六種類型子囊的分布頻率應(yīng)該相同，而Lindegren得到的數(shù)據(jù)(表6.3)卻清楚地表明并非如此。這是為什么呢？,在減數(shù)分裂時，帶有A和a的同源染色體沿其長度配對，再分裂為染色單體并參與重組； 如果二價體在中期板上定向和正常分離的話，在兩個同源染色體之間至少應(yīng)有一個交叉，倘若A位點(diǎn)與著絲點(diǎn)之間沒有產(chǎn)生交換，兩個等位基因A和兩個等位基因a仍將附著在同一個著絲點(diǎn)上，并在第一次減

28、數(shù)分裂的后期一起分離，減數(shù)分裂就只能產(chǎn)生第l或第2種類型的子囊。 換句話說，第一次分裂分離時基因位點(diǎn)與著絲點(diǎn)之間并末發(fā)生交換。,當(dāng)A位點(diǎn)與著絲點(diǎn)之間發(fā)生交換時，第一次減數(shù)分裂后，每個子細(xì)胞核得到一條具A和a染色單體的染色體。 只有在第二次減數(shù)分裂中，每個染色單體分到各子囊孢子去的時候，A和a才相互分離。 結(jié)果在子囊中，A或a孢子對，或a和A孢子對互相分開； 每一個第二次分裂分離的 子囊是供試位點(diǎn)與著絲點(diǎn)之間發(fā)生一次交換的結(jié)果。,根據(jù)這種特殊情況，就有可能計算某一位點(diǎn)和著絲點(diǎn)之間的重組百分率。 重組百分率的標(biāo)準(zhǔn)公式如下：,在第一次分裂分離的子囊中，Aa位點(diǎn)與著絲點(diǎn)之間沒有重組的染色單體。 在第二

29、次分裂分離的子囊中，四條染色單體中有兩條(即1/2)發(fā)生重組。 在所有子囊中重組染色單體數(shù)是第二次分裂分離子囊數(shù)的2倍(2N2)。染色單體的總數(shù)是子囊數(shù)的4倍(4N1 + 4N2)，這里N1和N2是第一次和第二次分裂分離的子囊數(shù)。,因此，重組百分率是： 這等于第二次分裂分離子囊數(shù)百分率的一半,根據(jù)Lindegren的數(shù)據(jù)，我們可以計算A位點(diǎn)和著絲點(diǎn)之間的重組百分率是：,自由組合,現(xiàn)在我們考察一下涉及兩對等位基因分離的雜交。 表6.4是Lindegren從交配型A的野生菌株跟交配型a具有絨毛菌絲體的菌株( )雜交中得到的數(shù)據(jù)。 雖然兩對等位基因的分離會出現(xiàn)66即36種不同的類型，但可以把它減化為

30、七種子囊類型。,因?yàn)椋?也可以代表 而 也可以代表 ， ，和 表6.4表示七種可能的子囊類型。,表6.4 鏈孢霉（Neurospora crassa）的自由組合 Lindegren在雜交中絨毛菌絲體(f )對正常菌絲體(f +)和交配型A對a的分離數(shù)據(jù),首先考慮f +和f的分離情況： 對f +和f 來說，109個子囊中有67個是第二次分裂分離的，所以絨毛位點(diǎn)與著絲點(diǎn)之間的重組百分率是： 同樣，A位點(diǎn)與著絲點(diǎn)之間的重組百分率是：,然后我們再來考慮A和f +位點(diǎn)是在同一條染色體上還是在不同染色體上，它們是連鎖的還是自由組合的? 這取決于四種不同類型孢子對的分布頻率。 如果f +和A是緊密連鎖的話，

31、我們可以預(yù)期親本型孢子f +A和f a占絕對優(yōu)勢； 而如果它們位于不同染色體上，則四種類型的孢子數(shù)應(yīng)該相等。,根據(jù)表6.4我們可以看到四種類型的分布頻率相同，因此A和f 位點(diǎn)是非連鎖的。 連鎖圖可以表示如下：,連鎖分析,雜交： nic + + ade 其中 nic是菸酸依賴型，要在培養(yǎng)基中添加菸酸才能生長， ade是腺嘌呤依賴型，要在培養(yǎng)基中添加腺嘌呤才能生長。 上面已講過，一對基因雜交，有6種不同的子囊型，兩對基因雜交，有6636種不同的子囊型；但是可把36種不同的子囊型歸納為7種基本子囊型。這7種子囊型和實(shí)得的子囊數(shù)列于表6.5,表6.5 nic + + ad 得到不同子囊型的后代 （1）

32、 （2） （3） （4） （5） （6） （7) ad ad ad ad ad nic ad nic nic ad nic ad nic + nic ad nic ad ad nic + nic ad nic ad nic nic nic ad nic M 1 M 1 M 1 M 1 M 1 M 2 M 2 M 1 M 2 M 2 M 2 M 2 M 2 M 2 （PD） （NPD）（T） （T） （PD） （NPD） （T) 808 1 90 5 901 5,分析方法相同，先算出nic位點(diǎn)和著絲點(diǎn)的重組百分率為： ade和著絲點(diǎn)的重組百分率為：,nic和ade之間有三種可能性可以考慮： 第一

33、， nic和ade可能位于不同的染色體上，并且是自由組合的。但第一種類型的子囊數(shù)大大超過預(yù)期，排除了這種可能性。 第二， nic和ade可能在同一條染色體上，并位于著絲點(diǎn)的兩邊。 這時它們之間的重組百分率大約應(yīng)是14%。,第三，它們在同一條染色體臂上，重組百分率只有4.25%。 如果nic和ade連鎖，其重組百分率用重組孢子數(shù)總孢子數(shù)100的公式來計算。表6.5中，有208個重組孢子對，重組百分率為：,因此連鎖順序應(yīng)該是： 注意：9.30 - 5.05 = 4.25 5.2。這種差異我們在三點(diǎn)測驗(yàn)時也曾看到，這是因?yàn)槟承┒r體中存在一次以上重組的緣故。,第五節(jié) 人類染色體作圖,人類基因定位研究近來發(fā)展很快，在研究技術(shù)上主要應(yīng)用體細(xì)胞雜交和DNA分析法。 但是，對于那些無法以體外培養(yǎng)雜種細(xì)胞表達(dá)的性狀或疾病，就需要借助于家系連鎖分析法。 這種方法適合于分析基因連鎖、基因定位、基因診斷等。,一. 家系分析法,家系的連鎖分析首先要從群體中選擇適合的家系，要求被挑選家系中雙親之一或兩個為雙雜合體，并且注意雙雜合體家系要隨機(jī)抽樣，避免產(chǎn)生偏倚。,同時必須剔除下列幾種家系： （1）雙親性