染色体和连锁群课件.ppt

《染色体和连锁群课件.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《染色体和连锁群课件.ppt（133页珍藏版）》请在三一办公上搜索。

1、第六章 染色体和连锁群,第一节 连锁与交换第二节 交换值及其测定第三节 基因定位与连锁遗传图第四节 真菌的遗传分析（教材第二节）第五节 人类染色体作图（教材第三节）第五节 染色体遗传机制在理论上和实践上的意义.（教材第四节）,第一节 连锁与交换Section 3.1 Linkage and Crossing Over,一、连锁遗传现象二、连锁遗传的解释三、完全连锁与不完全连锁四、交换与不完全连锁的形成五、重组型配子的比例六、交换的细胞学证据,一、连锁遗传现象,1906年，英国学者贝特森（Bateson）和潘耐特（Pannett）:花的颜色和花粉粒的形状。(一)、香豌豆(Lathyrus odo

2、ratus)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。1. 紫花、长花粉粒红花、圆花粉粒.2. 紫花、圆花粉粒红花、长花粉粒.,组合一：紫花、长花粉粒红花、圆花粉粒,组合一：紫花、长花粉粒红花、圆花粉粒,结果：F1两对相对性状均表现为显性，F2出现四种表现型；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。,组合二：紫花、圆花粉粒红花、长花粉粒,组合二：紫花、圆花粉粒红花、长花粉粒,结果：F1两对相对

3、性状均表现为显性，F2出现四种表现型；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)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。,(二)、连锁遗传现象.杂交试验中，原来为同一亲本所具有的两个性状在F2中不符合独立分配规律，而常有连在一起遗传的倾向，这种现象叫做连锁(linkage)遗传现象。相引相(coupling phase)与相斥相(repulsion phase).,二、连锁遗传的解释,为什么F2不表现9:3:3:1的表现型分离比例。(一) .每对相对性状是否符合分离规律？(二) .非等位基因间是否符合独立分配规律？

4、(三) .摩尔根等的果蝇遗传试验；(四) .连锁遗传现象的解释。,(一)、每对相对性状是否符合分离规律？,(二)、两对相对性状自由组合？,测交法：测定杂种F1产生配子的种类和比例赫钦森(C. B. Hutchinson, 1922)玉米测交试验(P149) 用玉米研究基因连锁的好处籽粒颜色： 有色(C)、无色（c）籽粒饱满程度：饱满(Sh)、凹陷(sh)相引相测交试验；相斥相测交试验。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。,测交：相引相,测交：相斥相,(三)、摩尔根等的果蝇遗传

5、试验,1926年发表基因论(The Theory of the Gene)专著，提出基因在染色体上呈直线排列。果蝇(Drosophila melanogaster)眼色与翅长的连锁遗传：眼色：红眼(pr+)对紫眼(pr)为显性；翅长：长翅(vg+)对残翅(vg)为显性。相引相杂交与测交相斥相杂交与测交结果：F1形成四种类型的配子；但比例显然不符合1:1:1:1，且亲本类型配子明显多于重组型配子；两种亲本型配子数大致相等，两种重组型配子数也大致相等。,果蝇眼色与翅长连锁遗传：相引相,Ppr+pr+vg+vg+prprvgvgF1pr+prvg+vgprprvgvg(测交)Ftpr+prvg+vg

6、1339prprvgvg1195pr+prvgvg 151prprvg+vg 154,果蝇眼色与翅长连锁遗传：相斥相,Ppr+pr+vgvgprprvg+vg+F1pr+prvg+vgprprvgvg(测交)Ftpr+prvg+vg 157prprvgvg 146pr+prvgvg 965prprvg+vg1067,(四)、连锁遗传现象的解释,连锁遗传规律：连锁遗传的相对性状是由位于同一对染色体上的非等位基因间控制，具有连锁关系，在形成配子时倾向于连在一起传递；交换型配子是由于非姊妹染色单体间交换形成的。控制果蝇眼色和翅长的两对非等位基因位于同一同源染色体上。即：相引相中，pr+vg+连锁在一

7、条染色体上，而prvg连锁在另一条染色体，杂种F1一对同源染色体分别具有pr+vg+和prvg。,三、 完全连锁和不完全连锁,完全连锁 (complete linkage)：如果连锁基因的杂种F1(双杂合体)只产生两种亲本类型的配子，而不产生非亲本类型的配子，就称为完全连锁。是指杂种个体在形成配子时，没有发生非姊妹染色单体之间交换的连锁遗传例如雄果蝇(P157)和雌家蚕(P158)中通常不发生交换，连锁基因完全连锁，不发生重组。 不完全连锁 (incomplete linkage)：指连锁基因的杂种F1不仅产生亲本类型的配子，还会产生重组型配子。 是指杂种个体的连锁基因，在配子形成过程中，同源

8、染色体非姊妹染色单体之间发生了互换的连锁遗传,完全连锁(complete linkage),完全连锁(complete linkage),A B,a b,不完全连锁(incomplete linkage),不完全连锁(incomplete linkage),不完全连锁(incomplete linkage),C-Sh基因间的连锁与交换,四、交换与不完全连锁的形成,重组合配子的产生是由于：减数分裂前期 I 同源染色体的非姊妹染色单体间发生了节段互换。(基因论的核心内容)1. 同一染色体上的各个非等位基因在染色体上各有一定的位置，呈线性排列；2. 染色体在间期进行复制后，每条染色体含两条姊妹染色单

9、体，基因也随之复制；3. 同源染色体联会、非姊妹染色单体节段互换，导致基因交换，产生交换型染色单体；4. 发生交换的性母细胞中四种染色单体分配到四个子细胞中，发育成四种配子(两种亲本型、两种重组合型/交换型)。5. 相邻两基因间发生断裂与交换的机会与基因间距离有关：基因间距离越大，断裂和交换的机会也越大。,连锁与交换的遗传机理,PF1(复制)同源染色体联会(偶线期)非姊妹染色单体交换(偶线期到双线期)终变期 四分体,连锁与交换的细胞学证据,连锁与交换的细胞学证据,连锁与交换的细胞学证据,五、重组型配子的比例,1. 尽管在发生交换的孢(性)母细胞所产生的配子中，亲本型和重组型配子各占一半，但是双

10、杂合体所产生的四种配子的比例并不相等，因为并不是所有的孢母细胞都发生两对基因间的交换。2. 重组型配子比例是发生交换的孢母细胞比例的一半，并且两种重组型配子的比例相等，两种亲本型配子的比例相等。,重组型配子的比例,六、交换的细胞学证据,第二节 交换值及其测定Section 3.2 Determining of Crossing-over Value,一、 交换值的概念二、 交换值的测定三、交换值与遗传距离四、影响交换值的因素,一、 交换值的概念 P156,交换值(cross-over value)，也称重组率/重组值，是指重组型配子占总配子的百分率。即：,亲本型配子+重组型配子,用哪些方法可以

11、测定各种配子的数目？,二、 交换值的测定,(一)、测交法测交后代(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。相引相与相斥相的测交结果：C-Sh相引相的交换值为3.6%；C-Sh相斥相的交换值为3.0%。(二)、自交法测交法与自交法的应用比较；自交法的原理与过程：(以香豌豆花色与花粉粒形状两对相对性状，P-L交换值测定为例。),C-Sh基因间的连锁与交换,香豌豆P-L基因间交换值测定(1),设F1产生的四种配子PL, Pl*, pL*, pl的比例分别为：a, b, c, d；则有：a+b+c+d=1a=d, b=c,香豌豆P-L基因间交换值测定(2),F2的4种

12、表现型(9种基因型)及其理论比例为：P_L_ (PPLL, PPLl, PpLL, PpLl)：a2+2ab+2ac+2bc+2adP_ll (PPll, Ppll) ：b2+2bdppL_ (ppLL, ppLl) ：c2+2cdppll ： d2,d2,香豌豆P-L基因间交换值测定(3),而F2中双隐性个体(ppll)的实际数目是可出直接观测得到的(本例中为1338)，其比例也可出直接计算得到(1338/6952)，因此有：,香豌豆P-L基因间交换值测定(4),相斥相的分析：,三、交换值与遗传距离,1. 非姊妹染色单体间交换数目及位置是随机的；2. 两个连锁基因间交换值的变化范围是0, 5

13、0%，其变化反映基因间的连锁强度、基因间的相对距离；两基因间的距离越远，基因间的连锁强度越小，交换值就越大；反之，基因间的距离越近，基因间的连锁强度越大，交换值就越小。3. 通常用交换值/重组率来度量基因间的相对距离，也称为遗传距离(genetic distance)。通常以1%的重组率作为一个遗传距离单位/遗传单位。,四、影响交换值的因素,1. 年龄对交换值的影响老龄雌果蝇的重组率明显下降。2. 性别对交换值的影响雄果蝇和雌家蚕的进行减数分裂时很少发生交换。3. 环境条件对交换值的影响高等植物的干旱条件下重组率会下降，而的温度过高或过低的情况下，其重组率会增加。4. 交换值的遗传控制交换的发

14、生也受遗传控制，如在大肠杆菌中：recA+ recA-RecA(重组酶),第三节 基因定位与连锁遗传图,一、连锁分析的方法二、干扰和符合三、连锁遗传图,基因定位,基因定位(gene location/localization)：确定基因在染色体上的相对位置和排列次序。根据两个基因位点间的交换值能够确定两个基因间的相对距离，但并不能确定基因间的排列次序。例：玉米糊粉层有色C/无色c基因、籽粒饱满Sh/凹陷sh基因均位于第九染色体上；且C-Sh基因间的交换值为3.6%。因此，一次基因定位工作常涉及三对或三对以上基因位置及相互关系。,两对基因间的排列次序,根据上述信息可知：C-Sh间遗传距离为3.6

15、个遗传单位；但不能确定它们在染色体上的排列次序，因而有两种可能的排列方向，如下图所示：,一、 连锁分析的方法,基因连锁分析的主要方法：(一)、两点测验(two-point testcross)通过三次测验，获得三对基因两两间交换值、估计其遗传距离；每次测验两对基因间交换值；根据三个遗传距离推断三对基因间的排列次序。(二)、三点测验(three-point testcross)一次测验就考虑三对基因的差异，从而通过一次测验获得三对基因间的距离并确定其排列次序。,两点测验：步骤(1/3),1. 通过三次亲本间两两杂交，杂种F1与双隐性亲本测交，考察测交子代的类型与比例。例：玉米第9染色体上三对基因

16、间连锁分析：子粒颜色：有色(C)对无色(c)为显性；饱满程度：饱满(SH)对凹陷(sh)为显性；淀粉粒：非糯性(Wx)对糯性(wx)为显性.(1).(CCShShccshsh)F1ccshsh(2).(wxwxShShWxWxshsh)F1wxwxshsh(3).(wxwxCCWxWxcc)F1wxwxcc,两点测验的3个测交结果,两点测验：步骤(2/3),2. 计算三对基因两两间的交换值估计基因间的遗传距离。,两点测验：步骤(3/3),3. 根据基因间的遗传距离确定基因间的排列次序并作连锁遗传图谱。C-Sh: 3.6Wx-Sh: 20Wx-C: 22,两点测验：局限性,1. 工作量大，需要作

17、三次杂交，三次测交；2. 不能排除双交换的影响，准确性不够高。当两基因位点间超过五个遗传单位时，两点测验的准确性就不够高。,三点测验：步骤(1/7-2/7),仍以玉米C/c、Sh/sh、Wx/wx三对基因连锁分析为例，在描述时用“+”代表各基因对应的显性基因。1. 用三对性状差异的两个纯系作亲本进行杂交、测交：P:凹陷、非糯性、有色 饱满、糯性、无色shsh + + + wxwx cc F1及测交: 饱满、非糯性、有色凹陷、糯性、无色 +sh +wx +c shsh wxwx cc 2. 考察测交后代的表现型、进行分类统计。,在不完全连锁的情况下测交后代有多少种表现型？,3. 按各类表现型的个

18、体数，对测交后代进行分组；4. 进一步确定两种亲本类型和两种双交换类型；,三点测验：步骤(3/7-4/7),三点测验：步骤(5/7),5. 确定三对基因在染色体上的排列顺序。用两种亲本型配子与两种双交换型配子比较：双交换配子与亲本型配子中不同的基因位点位于中间。如：+ wx c与sh wx c相比只有sh位点不同，因此可以断定sh位点位于wx和c之间；同理，sh + +与+ + +相比也只有sh位点不同，也表明sh位点位于wx和c之间。,基因间排列顺序确定,三点测验：步骤(6/7),6. 计算基因间的交换值。由于双交换实际上在两个区域均发生交换，所以在估算每个区域交换值时，都应加上双交换值，才

19、能够正确地反映实际发生的交换频率。,三点测验：步骤(7/7),7. 绘制连锁遗传图。Sh位于wx与c之间；wx-sh: 18.4sh-c: 3.5wx-c:21.9。,*两个思考问题：1.三点测验考虑到了wx与c之间的双交换值，应该比两点测验得到的遗传距离更大。但事实上变小了，为什么？2.各种方法在各次试验中测定的交换值-遗传距离都不相同，倒底哪一个最能反映基因间的遗传距离？如何选择？,二、 干扰和符合(并发率和干涉P170),1. 理论双交换值连锁与互换的机理表明：染色体上除着丝粒外，任何一点均有可能发生非姊妹染色单体间的交换。但是相邻两个交换是否会发生相互影响呢？如果相邻两交换间互不影响，

20、即交换独立发生，那么根据乘法定理，双交换发生的理论频率(理论双交换值)应该是两个区域交换频率(交换值)的乘积。例：wxshc三点测验中，wx和c基因间理论双交换值应为：0.1840.035=0.64%。,二、 干扰和符合,2. 干扰(interference)（P170）：测交试验的结果表明：wx和c基因间的实际双交换值为0.09，低于理论双交换值，这是由于wx-sh间或sh-c间一旦发生一次交换后就会影响另一个区域交换的发生，使双交换的频率下降。这种现象称为干扰(interference)，或干涉：一个交换发生后，它往往会影响其邻近交换的发生。其结果是使实际双交换值不等于理论双交换值。为了度

21、量两次交换间相互影响的程度，提出了符合系数的概念。,符合系数(coefficient of coincidence),符合系数也称为并发系数（P170）：用以衡量两次交换间相互影响的性质和程度。例如前述中：符合系数=0.09/0.64=0.14.,符合系数的性质：真核生物：0, 1正干扰；*某些微生物中往往大于1，称为负干扰。,三、 连锁遗传图(linkage map) (P171),连锁遗传图(linkage map)，遗传图谱(genetic map)。定义: 存在于同一染色体上的基因，组成一个连锁群（linkage group）。把一个连锁群的各个基因之间的距离和顺序标志出来，就能形成（

22、绘）连锁遗传图。特点: 一种生物连锁群的数目与染色体的对数是一致的。即有n对染色体就有n个连锁群，如水稻有12对染色体，就有12个连锁群。,玉米的连锁遗传图,三、 连锁遗传图(linkage map),2. 连锁群的数目. 连锁群的数目不会超过染色体的对数，但暂时会少于染色体对数，因为资料积累的不多。3. 遗传作图的过程与说明。 要以最先端的基因点当作0，依次向下排列。以后发现新的连锁基因，再补充定出位置。如果新发现的基因位置应在最先端基因的外端，那就应该把0点让给新的基因，其余基因的位置要作相应的变动。(P173)4. 重组值与交换值的关系(P173)5. 孟德尔的幸运 (P176),基因间

23、的距离与交换值、遗传距离、连锁强度,第四节 真菌类的遗传学分析教材第二节P177,链孢霉（Neurospora crassa）的生活史链孢霉Neurospora是真菌，属于子囊菌纲，在遗传研究上应用极广。这类真菌特别有利之处在于它们一方面行有性生殖，具有跟高等动植物行为相象的染色体，另一方面又象细菌那样有较短的生活周期。链孢霉的有性生殖周期只要10天，能在含碳源和某些无机盐的简单培养基中生长。,链孢霉(Neurospora crassa)是一种丝状真菌，生活史相当复杂(图6.2)。培养的链孢霉是由许多分枝的细丝即菌丝组成的，菌丝由隔壁分成隔，每隔有近百个单倍体核。它们的生殖方式通常是无性的，菌

24、丝体发出气生菌丝，长出无性孢子，叫做分生孢子，有的是单核的小分生孢子，有的是多核的大分生孢子，分生孢子萌发出新的菌丝。,有性生殖只有在两个不同交配型菌株一起生长时才会进行。在固体琼脂上，两个菌株都形成许多雌性生殖结构，称为原子囊壳。原子囊壳是菌丝的圆形聚合物，包有特殊的菌丝，向空间伸展成为受精丝。不同交配型的小分生孢子(有时甚至一根菌丝体)与受精丝相接触时就发生受精作用。准备进行融合受精细胞的核移至受精丝下部，进入称为产囊体的特殊菌丝中去。这时细胞核的变化是很复杂的，实际上两种交配型的细胞核都进行分裂，成对的不同交配型的细胞核分到许多产囊菌丝中去。,接着在每条产囊菌丝中都发生下列过程：由每种交

25、配型的一个核共同形成子囊原始细胞，这两个核在伸长的细胞中融合成二倍体细胞核；二倍体细胞核立即进行减数分裂；减数分裂的四个产物再进行有丝分裂，在一个子囊中形成四对子囊孢子。同时，其他菌丝形成了一个厚壁包围着产囊菌丝，构成长颈瓶状的子囊壳。,特别应当注意的是：每个子囊是一次减数分裂的产物，而每对孢子则是有丝分裂的产物，因此每对孢子的每个成员具有相同的基因型。每次减数分裂所产生的四个产物即四分体(四个分生孢子)不仅仍保留在一个子囊中，而且在子囊中成线状排列。这是一种有顺序的四分体(四分子或八分子在子囊中呈直线排列直列四分子，直列八分子，具有严格的顺序)，是提供遗传分析独一无二的非常重要的结构。,四分

26、体分析（tetrad analysis）,指根据一个子囊中四个按严格顺序直线排列的四分子(或其有丝分裂产物子囊孢子)表现进行的遗传分析，也称为直列四分子分析。链孢霉的特点是它的四分体是顺序排列的。不仅减数分裂的四个产物在子囊中仍连在一起，而且代表减数分裂四个染色单体的子囊孢子是直线排列的，排列的顺序跟减数分裂中期板上染色单体的定向相同。因此，我们用遗传学方法可以区分每个染色单体，而用细胞学检查方法是办不到的。,四分体遗传分析的特殊意义在于：(1) 能从四分体不同类型出现的相对频率计算连锁关系；(2) 能计算标记基因与着丝点之间的连锁；(3) 子囊中子囊孢子严格的交互性表明减数分裂是一个交互过程

27、；(4) 分析表明，每次交换仅涉及四个染色单体中的两个，而多次交换则可能涉及二价体的两个、三个以至所有四个染色单体。,让我们考察一下交配型不同的菌株的杂交结果。二倍体子囊原始细胞是Aa，经减数分裂产生两个A和两个a，再经有丝分裂产生四对子囊孢子。这四对子囊孢子在子囊中有六种排列顺序(表6.3)。为了方便起见，我们写出子囊孢子对的基因型而不写单个孢子的基因型。,表6.3 链孢霉的第一次和第二次分裂分离 Lindegren(1932)关于交配型等位基因A和a分离的数据。他解剖了274个子囊并测定了每一孢子对的交配型。表中是六种可能子囊类型的数值。,表6.3中第1和第2种类型的子囊是第一次分裂分离的

28、子囊，因为在第一次减数分裂时带有A基因的两条染色单体移向一极，而带有a基因的另外两条染色单体移向另一极，因此在每一子囊中两个A孢子对相互邻接，两个a孢子对也相互邻接。第3至第6种类型的子囊是第二次分裂分离的子囊，因为要到第二次减数分裂A和a才分离，子囊中相同的孢子对不相邻接。,A A A A A M A M A A a a A a a a a a a a (a) 第一次分裂分离,A A A A A M a M a a A A a a A a a A a a (b) 第二次分裂分离,第一次分裂分离: 第二次分裂分离: 图513 8个子囊孢子排列类型,*着丝粒作图( centromere mapp

29、ing),如果减数分裂过程中，基因位点与着丝点间不发生非姊妹染色单体间交换，一对等位基因分离产生的两种类型的孢子将分别排列在子囊的两端；如果发生交换将产生不同的排列方式。可根据子囊中孢子排列方式判断该次减数分裂是否发生交换，并计算交换值；该交换值为基因与着丝点间的交换值，因此可估计基因位点与着丝点间遗传距离，并进行连锁作图，称着丝点作图。如果减数分裂的产物是随机分布的话，六种类型子囊的分布频率应该相同，而Lindegren得到的数据(表6.3)却清楚地表明并非如此。这是为什么呢？,在减数分裂时，带有A和a的同源染色体沿其长度配对，再分裂为染色单体并参与重组；如果二价体在中期板上定向和正常分离的

30、话，在两个同源染色体之间至少应有一个交叉，倘若A位点与着丝点之间没有产生交换，两个等位基因A和两个等位基因a仍将附着在同一个着丝点上，并在第一次减数分裂的后期一起分离，减数分裂就只能产生第l或第2种类型的子囊。换句话说，第一次分裂分离时基因位点与着丝点之间并未发生交换。,当A位点与着丝点之间发生交换时，第一次减数分裂后，每个子细胞核得到一条具A和a染色单体的染色体。只有在第二次减数分裂中，每个染色单体分到各子囊孢子去的时候，A和a才相互分离。结果在子囊中，A或a孢子对，或a和A孢子对互相分开；每一个第二次分裂分离的 子囊是供试位点与着丝点之间发生一次交换的结果。,根据这种特殊情况，就有可能计算

31、某一位点和着丝点之间的重组百分率。重组百分率的标准公式如下：,在第一次分裂分离的子囊中，Aa位点与着丝点之间没有重组的染色单体。在第二次分裂分离的子囊中，四条染色单体中有两条(即1/2)发生重组。在所有子囊中重组染色单体数是第二次分裂分离子囊数的2倍(2N2)。染色单体的总数是子囊数的4倍(4N1 + 4N2)，这里N1和N2是第一次和第二次分裂分离的子囊数。,因此，重组百分率是：这等于第二次分裂分离子囊数百分率的一半,根据Lindegren的数据，我们可以计算A位点和着丝点之间的重组百分率是：,自由组合,现在我们考察一下涉及两对等位基因分离的杂交。表6.4是Lindegren从交配型A的野生

32、菌株跟交配型a具有绒毛菌丝体的菌株( )杂交中得到的数据。虽然两对等位基因的分离会出现66即36种不同的类型，但可以把它减化为七种子囊类型。,因为： 也可以代表 而 也可以代表 ， ，和 表6.4表示七种可能的子囊类型。,表6.4 链孢霉（Neurospora crassa）的自由组合Lindegren在杂交中绒毛菌丝体(f )对正常菌丝体(f +)和交配型A对a的分离数据,首先考虑f +和f的分离情况：对f +和f 来说，109个子囊中有67个是第二次分裂分离的，所以绒毛位点与着丝点之间的重组百分率是：同样，A位点与着丝点之间的重组百分率是：,然后我们再来考虑A和f +位点是在同一条染色体上

33、还是在不同染色体上，它们是连锁的还是自由组合的?这取决于四种不同类型孢子对的分布频率。如果f +和A是紧密连锁的话，我们可以预期亲本型孢子f +A和f a占绝对优势；而如果它们位于不同染色体上，则四种类型的孢子数应该相等。,根据表6.4我们可以看到四种类型的分布频率相同，因此A和f 位点是非连锁的。连锁图可以表示如下：,连锁分析P182,杂交： nic + + ade其中 nic是菸酸依赖型，要在培养基中添加菸酸才能生长， ade是腺嘌呤依赖型，要在培养基中添加腺嘌呤才能生长。上面已讲过，一对基因杂交，有6种不同的子囊型，两对基因杂交，有6636种不同的子囊型；但是可把36种不同的子囊型归纳为

34、7种基本子囊型。这7种子囊型和实得的子囊数列于表6.5,表6.5 nic + + ade 得到的7种不同的基本子囊型和相应的子囊数P183,分析方法相同，先算出nic位点和着丝点的重组百分率为：ade和着丝点的重组百分率为：,nic和ade之间有三种可能性可以考虑：第一， nic和ade可能位于不同的染色体上，并且是自由组合的。但第一种类型的子囊数大大超过预期，排除了这种可能性。第二， nic和ade可能在同一条染色体上，并位于着丝点的两边。这时它们之间的重组百分率大约应是14%。但是，表6-5和表6-6(P185)证实，nic和ade在同一条染色体上，并位于着丝点的同一侧。,第三，它们在同一

35、条染色体臂上，重组百分率只有4.25%。如果nic和ade连锁，其重组百分率用重组孢子数总孢子数100的公式来计算。表6.5中，有208个重组孢子对，重组百分率为：,因此连锁顺序应该是：注意：9.30 - 5.05 = 4.25 5.2。这种差异我们在三点测验时也曾看到，这是因为某些二价体中存在一次以上重组的缘故（双交换）。染色单体干扰 P187,六种子囊孢子排列方式,第一次分裂分离与第二次分裂分离,(1-2)两种排列方式：野生型lys+和突变型lys-在 AI 彼此分离，称第一次分裂分离(first division segregation)。着丝粒和lys基因位点间不发生非姊妹染色单体交换

36、，因此这两种子囊类型就是非交换型子囊。(3-6)四种排列方式：第一分裂产物中野生型与突变型未发生分离，野生型和突变型 AII 发生分离，称第二次分裂分离(second division segregation)。着丝粒与基因位点间发生非姊妹染色单体交换，因此这四种子囊均为交换型子囊。,非交换型、交换型子囊的形成 P180-181,将着丝点当作一个基因位点看待，计算基因位点与着丝点间的交换值，估计基因与着丝点间的遗传距离，称为着丝点距离。,第五节 人类染色体作图,人类基因定位研究近来发展很快，在研究技术上主要应用体细胞杂交和DNA分析法。但是，对于那些无法以体外培养杂种细胞表达的性状或疾病，就需

37、要借助于家系连锁分析法。这种方法适合于分析基因连锁、基因定位、基因诊断等。,一. 家系分析法,家系的连锁分析首先要从群体中选择适合的家系，要求被挑选家系中双亲之一或两个为双杂合体，并且注意双杂合体家系要随机抽样，避免产生偏倚。,同时必须剔除下列几种家系：（1）双亲性状不能在子代中得到分离的，如GgTtGGTT；（2）家庭中仅有一个子代的；（3）亲本之一的基因型不明或死亡的。,三代的系谱,在三代系谱中较容易确定子代是否发生基因重组，可直接计算重组值。例：如图，设黑色表示患一种显性的肌强直功能不全(mytonic dystrophy)；性状标志为唾液分泌类型，由Se和se一对等位基因所控制， Se

38、为显性基因。,图 肌强直功能不全和唾液分泌类型发生分离的家庭,I-1个体患有肌强直功能不全症并伴有唾液分泌型的特性；I-2不患此病并为非分泌型。其生育的女儿（II-1）也为肌强直功能不全症并伴有唾液分泌型，所以她（II-1）的疾病和分泌型性状的两个基因来自父亲，说明疾病基因和Se基因在一条染色体上，她的基因型为GSe/gse，为相引相的双杂合体。第三代的性状开始分离，有的为分泌型伴疾病，有的不伴病。,在第三代六个子代中，III-1个体为健康者并为分泌型，说明原来疾病基因和Se基因连锁的染色体与其同源染色体间发生了交换，因此该个体为重组体。III-2 III-6均为非重组体。因此重组率为：1/6

39、。,二. 体细胞法,1968年 Donahue 发现 No.1染色体着丝粒区异常与Duffy 血型( Fy )相关,三. 体细胞杂交法,体细胞是生物体除生殖细胞外的所有细胞。细胞杂交又称细胞融合（cell fusion），是将来源不同的两种细胞融合成一个新细胞。大多数体细胞杂交是用人的细胞与小鼠、大鼠或仓鼠的体细胞进行杂交。这种新产生的融合细胞称为杂种细胞（hybrid cell)，含有双亲不同的染色体。,杂种细胞有一个重要的特点是在其繁殖传代过程中出现保留啮齿类一方染色体而人类染色体则逐渐丢失，最后只剩一条或几条，其原因至今不明。这种仅保留少数甚至一条人染色体的杂种细胞正是进行基因连锁分析和

40、基因定位的有用材料。,由于人和鼠类细胞都有各自不同的生化和免疫学特征，Miller等运用体细胞杂交并结合杂种细胞的特征，证明杂种细胞的存活需要胸苷激酶（TK）。但凡含有人第17号染色体的杂种细胞都因有TK活性而存活，反之则死亡。从而推断TK基因定位于第17号染色体上（表6.6）。这是首例用细胞杂交法进行的基因定位。由此可见，研究基因定位时，由于有杂种细胞这一工具，只需要集中精力于某一条染色体上，就可找到某一基因座位。,表6.6 杂种细胞系的染色体和TK活性 细胞系 人类染色体 TK活性 （1） 5，9，12，21 （2） 3，4，17，21 （3） 5，6，14，17，22 （4） 3，4，9

41、，18，22 （5） 1，2，6，7，20 （6） 1，9，17，18，20 ,表6-8 杂种细胞中标记基因的存在与人体染色体间的关系P193,第五节 染色体遗传机制在理论上和实践上的意义.（教材第四节） P203,首先、其次、第三、最后1 理论意义1.1 基因位于染色体上，呈直线排列（由抽象到具体、基因三位一体（功能单位、交换和重组单位、不可再分割的基本单位）1.2 经典遗传学理论的重大贡献（无论是有利性状的连锁或通过基因重组的创新，在生物进化过程中，都为选择创造了条件）,第五节 染色体遗传机制在理论上和实践上的意义.（教材第四节） P203,2 实践意义2.1 提高育种工作的预见性物种：大

42、麦目标：获得正常株高(BrBr)与抗条锈能力(TT)品种材料：矮生抗锈(brbrTT)品种正常感病(BrBrtt)品种已知交换值：矮生性状(br)与抗条锈能力(T)有连锁，但交换值为12%，即：F1(brT/Brt)出现交换型配子的机率为12%，非交换型配子为88%,大麦矮生及抗条锈能力基因在子二代中的百分数,第五节 染色体遗传机制在理论上和实践上的意义.（教材第四节） P203,由表可见，F2代中，具正常株高(Br)和抗锈能力(T)的植株(Br_T_)共为5036株，其中只有36株为纯合体(BrBrTT)，36/5036=0.7%，得知所需类型出现的频率较低，应当扩大F2或F3种植的群体。,

43、第五节 染色体遗传机制在理论上和实践上的意义.（教材第四节） P203,第五节 染色体遗传机制在理论上和实践上的意义.（教材第四节） P203,第五节 染色体遗传机制在理论上和实践上的意义.（教材第四节） P203,第五节 染色体遗传机制在理论上和实践上的意义.（教材第四节） P203,2.2 连锁遗传表现有性状的相关性,本章要点,连锁遗传规律的内容及连锁与交换的遗传机制；交换值的测定、计算方法(测交法与自交法)；基因间距离、交换值、遗传距离及连锁强度的关系；熟悉(两点测验、三点测验)连锁分析步骤与计算方法；连锁遗传图的基本信息；四分子分析与着丝点作图的基本原理；连锁遗传规律的理论意义及其在育种工作中的应用；性染色体与性别决定，三种与性别相关遗传现象的比较。,