連鎖遺傳分析課件

連鎖與互換遺傳定律1連鎖與互換遺傳定律1

1906年，貝特生（BatesonW.）和貝拉特（PunnettR.C.）在香豌豆的二對性狀雜交試驗(yàn)中

首先發(fā)現(xiàn)性狀連鎖遺傳現(xiàn)象。貝特生(1861~1926)：英國生物學(xué)家,曾經(jīng)重復(fù)過孟德爾的實(shí)驗(yàn)21906年，貝特生（BatesonW.）和貝拉特（Pu連鎖現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)

紫花、長花粉?！良t花、圓花粉粒

親組合：親本中原有的組合方式。

重組合：親本中沒有的新的組合方式。3連鎖現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)紫花、長花粉粒×紅花、圓紫花、圓花粉?！良t花、長花粉粒4紫花、圓花粉?！良t花、長花粉粒4相引相(CouplingPhase)：來自同一親本的兩個顯性性狀或兩個隱性性狀連鎖在一起遺傳的情況（如紫長PPLL、紅圓ppll）。

相斥相(RepulsionPhase)：來自同一親本的一個顯性性狀與一個隱性性狀或一個隱性性狀與一個顯性性狀連鎖在一起遺傳的情況（如紫圓PPll、紅長ppLL）。5相引相(CouplingPhase)：來自同一親本摩爾根的果蠅遺傳試驗(yàn)果蠅(Drosophilamelanogaster)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6摩爾根的果蠅遺傳試驗(yàn)果蠅(Drosophilamelano果蠅眼色與翅長連鎖遺傳：相引相

P pr+pr+vg+vg+×prprvgvg ↓F1 pr+prvg+vg×prprvgvg↓Ft pr+prvg+vg 1339紅眼長翅

prprvgvg 1195紫眼殘翅 pr+prvgvg 151紅眼殘翅 prprvg+vg 154紫眼長翅7果蠅眼色與翅長連鎖遺傳：相引相P pr+pr+vg+vg果蠅眼色與翅長連鎖遺傳：相斥相P

pr+pr+vgvg×prprvg+vg+ ↓F1 pr+prvg+vg×prprvgvg↓Ft pr+prvgvg 965紅眼殘翅

prprvg+vg 1067紫眼長翅 pr+prvg+vg 157紅眼長翅 prprvgvg 146紫眼殘翅8果蠅眼色與翅長連鎖遺傳：相斥相P pr+pr+vgvg×p連鎖與互換定律

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控制，具有連鎖關(guān)系，在形成配子時傾向于連鎖在一起傳遞；交換型配子的產(chǎn)生是由于非姊妹染色單體間交換而形成的。9連鎖與互換定律連鎖遺傳的相對性狀是由位于同一對染色體測交結(jié)果只產(chǎn)生兩種表型后代的連鎖方式稱為完全連鎖(CompleteLinkage)。例如雄性果蠅。完全連鎖10測交結(jié)果只產(chǎn)生兩種表型后代的連鎖方式稱為完全連鎖(Compl不完全連鎖雌果蠅、雄家蠶與絕大多數(shù)生物均表現(xiàn)為不完全連鎖(IncompleteLinkage)。11不完全連鎖雌果蠅、雄家蠶與絕大多數(shù)生物均表現(xiàn)為不完全連鎖(I連鎖與互換的本質(zhì)完全連鎖是由于F1雄蠅在減數(shù)分裂過程中非姊妹染色單體基因間不發(fā)生交換，所以只產(chǎn)生兩種不同的配子，測交后只產(chǎn)生兩種后代。12連鎖與互換的本質(zhì)完全連鎖是由于F1雄蠅在減數(shù)分裂過程連鎖與互換的本質(zhì)13連鎖與互換的本質(zhì)13連鎖群連鎖群（Linkagegroup）：位于同一對染色體上的全部基因稱作一個連鎖群。對于某一生物而言，連鎖群的數(shù)目應(yīng)該等于染色體的對數(shù)。玉米的染色體對數(shù)是10，它的基因連鎖群也是10；人有24個基因連鎖群，因?yàn)閤染色體和y染色體的非同源區(qū)段中的基因不同14連鎖群連鎖群（Linkagegroup）：位于同一對染色體計算100個進(jìn)行減數(shù)分裂的性母細(xì)胞中，有7個發(fā)生交換，請計算重組型配子有多少？重組型配子占總配子的比值是多少？交換性母細(xì)胞的比例是多少？二者有何關(guān)系？15計算100個進(jìn)行減數(shù)分裂的性母細(xì)胞中，有7個發(fā)生交換，請計交換型配子的比例16交換型配子的比例16五、高等生物的染色體作圖17五、高等生物的染色體作圖171重組值及其測定重組值(recombinationvalue)，也稱重組率/重組頻率（用Rf表示），通常也稱為交換值，指重組型配子占總配子的百分率.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？181重組值及其測定重組值(recomb測交法測定重組頻率19測交法測定重組頻率19自交法測定基因間交換頻率（1）20自交法測定基因間交換頻率（1）2021213重組頻率、遺傳距離與基因定位

重組頻率的變化范圍是[0%,50%]，反映基因間的連鎖強(qiáng)度和相對距離可用重組頻率來度量基因間的相對距離，也稱為遺傳距離(geneticdistance)以1%重組率去掉百分號作為一個遺傳距離單位/遺傳單位(cM)223重組頻率、遺傳距離與基因定位重組頻率的變化范圍是[0%兩點(diǎn)測驗(yàn)通過三次雜交、三次測交，計算三對基因兩兩間重組頻率(每次測驗(yàn)兩對基因間重組頻率)、估計遺傳距離.根據(jù)三個遺傳距離推斷三對基因間的排列次序.23兩點(diǎn)測驗(yàn)通過三次雜交、三次測交，計算三對基因兩兩間重組頻率(

兩點(diǎn)測驗(yàn)：步驟(1/3)例：玉米第9染色體上三對基因間連鎖分析：籽粒顏色： 有色(C)對無色(c)為顯性飽滿程度： 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)(CCShSh×ccshsh)F1 ×ccshsh(2)(wxwxShSh×WxWxshsh)F1×wxwxshsh(3)(WxWxCC×wxwxcc)F1 ×wxwxcc24兩點(diǎn)測驗(yàn)：步驟(1/3)例：玉米第9染色體上三對基因間連鎖兩點(diǎn)測驗(yàn)的3個測交結(jié)果Rf（C-Sh）=Rf（Wx-Sh）=Rf（Wx-C）=25兩點(diǎn)測驗(yàn)的3個測交結(jié)果Rf（C-Sh）=Rf（Wx-Sh）=C-Sh:3.6 Wx-Sh:20Wx-C:2226C-Sh:3.6 Wx-Sh:20Wx-C:

兩點(diǎn)測驗(yàn)：局限性工作量大，需要作三次雜交，三次測交不能排除雙交換的影響，準(zhǔn)確性不夠高當(dāng)兩基因位點(diǎn)間超過5cM時，兩點(diǎn)測驗(yàn)的準(zhǔn)確性就不夠高27兩點(diǎn)測驗(yàn)：局限性工作量大，需要作三次雜交，三次測交275三點(diǎn)測驗(yàn)

一次測驗(yàn)就考慮三對基因的差異，從而通過一次測交獲得三對基因間的距離并確定其排列次序。285三點(diǎn)測驗(yàn)一次測驗(yàn)就考慮三對基因的差異，從而通過一次

三點(diǎn)測驗(yàn)：步驟(1/7)29三點(diǎn)測驗(yàn)：步驟(1/7)29親本型Wx-Sh單交換Sh-C單交換雙交換Rf(Wx-Sh)=Rf(Sh-C)=30親本型Wx-Sh單交換Sh-C單交換雙交換Rf(Wx-Sh)測交后代的表現(xiàn)型F1配子種類粒數(shù)交換類別飽滿、糯性、無色+wxc2708凹陷、非糯、有色sh++2538飽滿、非糯、無色++c626凹陷、糯性、有色shwx+601凹陷、非糯、無色sh+c113飽滿、糯性、有色+wx+116飽滿、非糯、有色+++4凹陷、糯性、無色shwxc2總數(shù)6708親本型單交換18.3%單交換3.4%雙交換0.09%31測交后代的表現(xiàn)型F1配子種類粒數(shù)交換類別飽滿、糯性、無色+繪制連鎖遺傳圖sh位于wx與c之間wx-sh:18.4sh-c:3.5 wx-c:21.932繪制連鎖遺傳圖32總結(jié)：三點(diǎn)測驗(yàn)的步驟1、數(shù)據(jù)整理歸類，由8個數(shù)據(jù)歸為4組，分別是：親本型、單交換、單交換、雙交換2、確定基因的順序?qū)㈦p交換與親本型比較進(jìn)而確定中央的基因3、計算兩兩基因間的重組值4、繪遺傳圖譜33總結(jié)：三點(diǎn)測驗(yàn)的步驟1、數(shù)據(jù)整理歸類，由8個數(shù)據(jù)歸為4組，分干涉與并發(fā)率（符合系數(shù)）

理論雙交換值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，雙交換發(fā)生的理論頻率(理論雙交換值)應(yīng)該是兩個區(qū)域單交換頻率(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：0.184×0.035=0.64%34干涉與并發(fā)率（符合系數(shù)）理論雙交換值34干涉(interference)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（0.64%），表明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)象稱為干涉

(interference)，或干擾(I).干涉

(interference)或干擾: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.35干涉(interference)wx和c基因間的實(shí)際雙交換值并發(fā)率(coefficientofcoincidence)并發(fā)率(C)也稱為符合系數(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：

C=0.09/0.64=0.14并發(fā)率的性質(zhì)：

真核生物：[0,1]—正干涉*某些微生物中往往大于1，稱為負(fù)干涉干涉=1-并發(fā)率并發(fā)率愈大，干涉愈小；并發(fā)率等于1，表示沒有干涉，也就是說兩個單交換獨(dú)立發(fā)生，完全沒有干涉。并發(fā)率等于0，表示干涉完全，也就是說一點(diǎn)發(fā)生交換，鄰近一點(diǎn)就不會發(fā)生交換。并發(fā)率36并發(fā)率(coefficientofcoincidence雙交換的比率最低：如果3個基因是自由組合的，則8種配子的比率為1：1：1：1：1：1：1：1，如果是連鎖的，則非交換>單交換>雙交換。雙交換的結(jié)果是3個基因中只有中間的基因位置發(fā)生改變，另兩個基因位置不變。重組值與交換值的區(qū)別：發(fā)生雙交換后，頭尾兩個基因間發(fā)生了兩次交換，但兩基因沒有重組。理論上說，染色體圖距應(yīng)由交換值表示，但我們能觀察到的只有表型（基因）的重組。雙交換的特點(diǎn)37雙交換的比率最低：如果3個基因是自由組合的，則8種配子的比率383839394040三點(diǎn)測交的優(yōu)缺點(diǎn)（1）它比兩點(diǎn)測交方便、準(zhǔn)確，一次三點(diǎn)測交相當(dāng)于三次兩點(diǎn)測交實(shí)驗(yàn)所得的結(jié)果。因?yàn)橐淮稳c(diǎn)試驗(yàn)中得到的三個重組值是在同一基因型背景，同一環(huán)境下得到的，三個重組值可以嚴(yán)格地相互比較。（2）可以得到雙交換的資料。（3）證實(shí)了基因在染色體上是直線排列的（4）三隱性純合體不易獲得或保存。41三點(diǎn)測交的優(yōu)缺點(diǎn)（1）它比兩點(diǎn)測交方便、準(zhǔn)確，一次三點(diǎn)測交相6作圖函數(shù)

交換值：平均每條染色單體發(fā)生交換的次數(shù)。重組值與交換值的關(guān)系：

相等不等426作圖函數(shù)交換值：平均每條染色單體發(fā)生重組頻率與交換次數(shù)的關(guān)系假設(shè)兩基因間僅發(fā)生0~2次交換：交換次數(shù)為0，重組型配子的比例(重組頻率)為0%交換次數(shù)為1，重組頻率為50%交換次數(shù)為2，重組頻率為？二線雙交換:三線雙交換:四線雙交換=1:2:1?×0%+?×50%+?×100%=50%兩基因間的重組值總是發(fā)生交換的孢母細(xì)胞比例的一半.43重組頻率與交換次數(shù)的關(guān)系假設(shè)兩基因間僅發(fā)生0~2次交換：43雙交換的配子類型與比例44雙交換的配子類型與比例44

發(fā)生交換的孢母細(xì)胞的頻率其中：i=0,1,2,…為交換次數(shù)f(i)為發(fā)生i次交換的頻率m為孢母細(xì)胞中兩基因間發(fā)生交換的平均次數(shù)45發(fā)生交換的孢母細(xì)胞的頻率45作圖函數(shù)孢母細(xì)胞的交換頻率可表示為：平均交換次數(shù)更準(zhǔn)確地反映了基因間的遺傳距離m=-ln(1-2Rf) Rf′=mRf′=-

ln(1-2Rf)46作圖函數(shù)孢母細(xì)胞的交換頻率可表示為：m=-ln(1-7連鎖遺傳圖(linkagemap)定義:存在于同一染色體上的基因，組成一個連鎖群（linkagegroup）。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)目與染色體的對數(shù)一般是一致的。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。有性染色體的生物則連鎖群的數(shù)目與染色體對數(shù)不同。477連鎖遺傳圖(linkagemap)定義:存在于同一染7連鎖遺傳圖(linkagemap)連鎖群的數(shù)目

一般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。遺傳作圖的過程與說明

要以最先端的基因點(diǎn)當(dāng)作O,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O點(diǎn)讓給新的基因，其余基因的位置要作相應(yīng)的變動.487連鎖遺傳圖(linkagemap)連鎖群的數(shù)目48玉米的連鎖遺傳圖49玉米的連鎖遺傳圖49玉米的連鎖遺傳圖50玉米的連鎖遺傳圖50果蠅的連鎖遺傳圖51果蠅的連鎖遺傳圖51三、真菌的遺傳分析鏈孢霉的順序四分子分析酵母菌的非順序四分子分析（自學(xué)）52鏈孢霉的順序四分子分析52

鏈孢霉屬于子囊菌，孢子為單倍體，有7個連鎖群。1)個體小、后代多，生活周期短，在短時間可以獲得大量的雜交后代，便于分析。2）易培養(yǎng)，可利用各種培養(yǎng)基篩選各種突變型。3）進(jìn)行有性生殖，染色體的結(jié)構(gòu)和功能類似于高等動植物，可作為真核生物的研究模型。4）子囊孢子是單倍體，表型與基因型相一致。5）一次只分析一個減數(shù)分裂產(chǎn)物，方法簡便。3.1鏈孢霉的生活史53鏈孢霉屬于子囊菌，孢子為單倍體，有7個連鎖群。3.1

受精

同步分裂形成二倍性母細(xì)胞

減數(shù)分裂

有子囊殼的子囊

有性孢子

A型母體核

a型母體核

54受精同步分裂形成二倍性母細(xì)胞減數(shù)分裂有子3.1鏈孢霉的生活史553.1鏈孢霉的生活史55順序四分體遺傳分析的特殊意義(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。3.2順序四分體分析（tetradanalysis）56順序四分體遺傳分析的特殊意義3.2順序四分體分析（tetra3.2順序四分體分析（tetradanalysis）573.2順序四分體分析（tetradanalysis）573.2順序四分體分析-著絲粒做圖（1）

著絲粒做圖：是以著絲粒作為一個座位，來計算某一基因與著絲粒之間的距離單位，并根據(jù)這一數(shù)據(jù)進(jìn)行基因在染色體上的位置制圖。作圖依據(jù)：雜合基因座與著絲粒之間是否發(fā)生交換，順序四分子中的等位基因在排列方式上是不同的。583.2順序四分體分析-著絲粒做圖（1）著絲粒做圖：3.2順序四分體分析-著絲粒做圖（1）圖示:第一次減數(shù)分裂分離(miosis)

MI12593.2順序四分體分析-著絲粒做圖（1）圖示:第一次減數(shù)分裂分3.2順序四分體分析-著絲粒做圖（1）圖示：第二次減數(shù)分裂分離MII1234603.2順序四分體分析-著絲粒做圖（1）圖示：第二次減數(shù)分裂分1MII分離611MII分離612MII分離622MII分離623MII分離633MII分離634MII分離644MII分離64著絲粒做圖——總結(jié)

(1)如果等位基因的分離發(fā)生在第一次減數(shù)分裂(MI分離)，則基因與著絲粒之間未發(fā)生重組;(2)如果等位基因的分離發(fā)生在第二次減數(shù)分裂（MII分離），則說明基因與著絲粒之間發(fā)生了重組。(3)鑒別第一次或第二次減數(shù)分裂的分離，可根據(jù)8個子囊孢子基因型的排列順序。65著絲粒做圖——總結(jié)(1)如果等位基因的分離發(fā)生在第一次著絲粒作圖MIMIMIIMIIMIIMII

MIMIMIIMIIMIIMII66著絲粒作圖MIMIMIIMIIMIIMII問題？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，而得到的數(shù)據(jù)卻清楚地表明并非如此。這是為什么呢？67問題？67基因與著絲粒的重組值計算公式68基因與著絲粒的重組值計算公式68MIMIMIIMIIMIIMII69MIMIMIIMIIMIIMII69nic＋×＋adenic（nicotinicacid）為菸(煙)酸依賴型ade（adenine）腺嘌呤依賴型。兩對基因雜交，可產(chǎn)生6×6種不同的子囊型歸納為7種基本的的子囊型

兩對等位基因分離的雜交70nic＋×＋ade兩對等位基分離時期子囊類型MIMIMIMIMIMIIMIIMIMIIMIIMIIMIIMIIMIIPDPDTTNPDNPDT71分離子囊MIMIMIMIMIMIIMII表1鏈孢霉nic+×+ade的7種不同子囊型及相應(yīng)的子囊數(shù)＋＋adenic＋＋adenic＋＋adenic＋＋adenic72表1鏈孢霉nic+×+ade的7種不同子囊型及相應(yīng)的子續(xù)上表1＋＋adenic＋＋adenic＋＋adenic73續(xù)上表1＋＋adenic＋＋adenic＋＋adenic73步驟

1、分離發(fā)生的時期:

用于計算基因與著絲粒的圖距。2、子囊型分類：用于計算兩對基因間的重組值。（1）親二型（PD，parentalditype），兩種基因型與親代相同。包括(1)，(5)。（2）非親二型（NPD，non－parentalditype），兩種基因型都和親代不一樣，都是重組型。包括(2)，(6)。（3）四型（T，tetratype）：四種基因型，兩種與親代相同，兩種與親代不同，有一半發(fā)生了重組。包括(3),(4),(7)。74步驟1、分離發(fā)生的時期:用于計算基因與著絲粒的圖距。nic和ade之間有三種可能性可以考慮：第一，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，PD=808+90=898，NPD=1+1=2，PD>>NPD，所以是連鎖的。如是自由組合應(yīng)該P(yáng)D≌NPD。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%。思路75nic和ade之間有三種可能性可以考慮：思路75第三，它們在同一條染色體臂上思路76第三，它們在同一條染色體臂上思路76漏掉的重組配子數(shù)77漏掉的重組配子數(shù)773.4非順序四分子分析非直列(非順序/無序)四分子分析：四分子無嚴(yán)格排列順序(如酵母)四分子分析以減數(shù)分裂產(chǎn)物為分析對象，本質(zhì)上與高等生物的測交法類似，關(guān)鍵在于識別哪些減數(shù)分裂產(chǎn)物為交換型及其發(fā)生交換的次數(shù).783.4非順序四分子分析非直列(非順序/無序)四分子分析：四(1)兩對基因間重組率測定若a,b為連鎖基因，以++×ab雜交組合為例，假設(shè)a-b間發(fā)生0~2次交換：若a-b間不發(fā)生交換:non-crossover,NCO若a-b間發(fā)生一次交換:singlecrossover,SCO若a-b間發(fā)生二次交換:doublecrossover,DCO其結(jié)果如圖所示:79(1)兩對基因間重組率測定若a,b為連鎖基因，以++圖:0~2次交換的結(jié)果80圖:0~2次交換的結(jié)果80(2)四分子的類型及重組率估計3種四分子類型的數(shù)目可通過實(shí)驗(yàn)觀測若PD型與NPD型的比例相近自由組合，否則兩基因連鎖.根據(jù)各種類型中的交換型配子比例，可得：Rf=?TT+NPD此法計算時沒有考慮到部分TT、PD類型由雙交換產(chǎn)生，估計結(jié)果會偏低.81(2)四分子的類型及重組率估計3種四分子類型的數(shù)目可通過(3)用平均交換次數(shù)估計重組率如果4種類型雙交換隨機(jī)發(fā)生(頻率相等)

雙交換類型的頻率：DCO=4

NPD單交換的頻率：SCO=TT–TTDCO=TT–2NPD平均交換次數(shù)：m=SCO+2DCO=TT+6NPDRf′=?m=?(TT+6NPD)遺傳距離=Rf′×100=(TT+6NPD)×5082(3)用平均交換次數(shù)估計重組率如果4種類型雙交換隨機(jī)發(fā)生(4)舉個例子若ab雙因子雜交產(chǎn)生的各類型孢子囊的數(shù)目為：112PD,4NPD,24TT用交換型孢子數(shù)估計Rf=?TT+NPD

=?×24/140+4/140

=0.114=11.4%用平均交換次數(shù)估計Rf′=?(TT+6NPD)

=?×(24/140+6×4/140)

=0.171=17.1%83(4)舉個例子若ab雙因子雜交產(chǎn)生的各類型孢子囊的數(shù)目(5)***三對連鎖基因連鎖作圖設(shè)acb三個基因按順序排列于染色體上以+++與acb雜交，則接合子基因型為+++//acb僅考慮接合子減數(shù)分裂發(fā)生0~2次交換時，可能產(chǎn)生7種四分子：不發(fā)生交換產(chǎn)生1種類型四分子，為PD型發(fā)生1次交換產(chǎn)生2種類型四分子，為TT型發(fā)生2次交換產(chǎn)生4種類型四分子，為TT型84(5)***三對連鎖基因連鎖作圖設(shè)acb三個基因按順序排8585(5)三個連鎖基因作圖步驟(1)進(jìn)行雜交，檢測的孢子囊類型與數(shù)目7種類型及其比例可通過實(shí)驗(yàn)檢測(2)用雙線雙交換型與親本型比較，確定排列順序c位于a,b之間(3)用交換型孢子囊比例計算相鄰基因重組率，估計遺傳距離Rf(a-c)=?TTac+NPDac=?×(8+2+2+1+0)+0=6.5(%)Rf(b-c)=?TTbc+NPDbc=?×(7+2+2+1+0)+0=6.0(%)(4)繪制連鎖遺傳圖86(5)三個連鎖基因作圖步驟(1)進(jìn)行雜交，檢測的孢子本章重點(diǎn)劑量補(bǔ)償效應(yīng)重組值的計算三點(diǎn)測驗(yàn)重組值與交換值的關(guān)系87本章重點(diǎn)劑量補(bǔ)償效應(yīng)87連鎖與互換遺傳定律88連鎖與互換遺傳定律1

1906年，貝特生（BatesonW.）和貝拉特（PunnettR.C.）在香豌豆的二對性狀雜交試驗(yàn)中

首先發(fā)現(xiàn)性狀連鎖遺傳現(xiàn)象。貝特生(1861~1926)：英國生物學(xué)家,曾經(jīng)重復(fù)過孟德爾的實(shí)驗(yàn)891906年，貝特生（BatesonW.）和貝拉特（Pu連鎖現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)

紫花、長花粉粒×紅花、圓花粉粒

親組合：親本中原有的組合方式。

重組合：親本中沒有的新的組合方式。90連鎖現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)紫花、長花粉?！良t花、圓紫花、圓花粉?！良t花、長花粉粒91紫花、圓花粉?！良t花、長花粉粒4相引相(CouplingPhase)：來自同一親本的兩個顯性性狀或兩個隱性性狀連鎖在一起遺傳的情況（如紫長PPLL、紅圓ppll）。

相斥相(RepulsionPhase)：來自同一親本的一個顯性性狀與一個隱性性狀或一個隱性性狀與一個顯性性狀連鎖在一起遺傳的情況（如紫圓PPll、紅長ppLL）。92相引相(CouplingPhase)：來自同一親本摩爾根的果蠅遺傳試驗(yàn)果蠅(Drosophilamelanogaster)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93摩爾根的果蠅遺傳試驗(yàn)果蠅(Drosophilamelano果蠅眼色與翅長連鎖遺傳：相引相

P pr+pr+vg+vg+×prprvgvg ↓F1 pr+prvg+vg×prprvgvg↓Ft pr+prvg+vg 1339紅眼長翅

prprvgvg 1195紫眼殘翅 pr+prvgvg 151紅眼殘翅 prprvg+vg 154紫眼長翅94果蠅眼色與翅長連鎖遺傳：相引相P pr+pr+vg+vg果蠅眼色與翅長連鎖遺傳：相斥相P

pr+pr+vgvg×prprvg+vg+ ↓F1 pr+prvg+vg×prprvgvg↓Ft pr+prvgvg 965紅眼殘翅

prprvg+vg 1067紫眼長翅 pr+prvg+vg 157紅眼長翅 prprvgvg 146紫眼殘翅95果蠅眼色與翅長連鎖遺傳：相斥相P pr+pr+vgvg×p連鎖與互換定律

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控制，具有連鎖關(guān)系，在形成配子時傾向于連鎖在一起傳遞；交換型配子的產(chǎn)生是由于非姊妹染色單體間交換而形成的。96連鎖與互換定律連鎖遺傳的相對性狀是由位于同一對染色體測交結(jié)果只產(chǎn)生兩種表型后代的連鎖方式稱為完全連鎖(CompleteLinkage)。例如雄性果蠅。完全連鎖97測交結(jié)果只產(chǎn)生兩種表型后代的連鎖方式稱為完全連鎖(Compl不完全連鎖雌果蠅、雄家蠶與絕大多數(shù)生物均表現(xiàn)為不完全連鎖(IncompleteLinkage)。98不完全連鎖雌果蠅、雄家蠶與絕大多數(shù)生物均表現(xiàn)為不完全連鎖(I連鎖與互換的本質(zhì)完全連鎖是由于F1雄蠅在減數(shù)分裂過程中非姊妹染色單體基因間不發(fā)生交換，所以只產(chǎn)生兩種不同的配子，測交后只產(chǎn)生兩種后代。99連鎖與互換的本質(zhì)完全連鎖是由于F1雄蠅在減數(shù)分裂過程連鎖與互換的本質(zhì)100連鎖與互換的本質(zhì)13連鎖群連鎖群（Linkagegroup）：位于同一對染色體上的全部基因稱作一個連鎖群。對于某一生物而言，連鎖群的數(shù)目應(yīng)該等于染色體的對數(shù)。玉米的染色體對數(shù)是10，它的基因連鎖群也是10；人有24個基因連鎖群，因?yàn)閤染色體和y染色體的非同源區(qū)段中的基因不同101連鎖群連鎖群（Linkagegroup）：位于同一對染色體計算100個進(jìn)行減數(shù)分裂的性母細(xì)胞中，有7個發(fā)生交換，請計算重組型配子有多少？重組型配子占總配子的比值是多少？交換性母細(xì)胞的比例是多少？二者有何關(guān)系？102計算100個進(jìn)行減數(shù)分裂的性母細(xì)胞中，有7個發(fā)生交換，請計交換型配子的比例103交換型配子的比例16五、高等生物的染色體作圖104五、高等生物的染色體作圖171重組值及其測定重組值(recombinationvalue)，也稱重組率/重組頻率（用Rf表示），通常也稱為交換值，指重組型配子占總配子的百分率.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？1051重組值及其測定重組值(recomb測交法測定重組頻率106測交法測定重組頻率19自交法測定基因間交換頻率（1）107自交法測定基因間交換頻率（1）20108213重組頻率、遺傳距離與基因定位

重組頻率的變化范圍是[0%,50%]，反映基因間的連鎖強(qiáng)度和相對距離可用重組頻率來度量基因間的相對距離，也稱為遺傳距離(geneticdistance)以1%重組率去掉百分號作為一個遺傳距離單位/遺傳單位(cM)1093重組頻率、遺傳距離與基因定位重組頻率的變化范圍是[0%兩點(diǎn)測驗(yàn)通過三次雜交、三次測交，計算三對基因兩兩間重組頻率(每次測驗(yàn)兩對基因間重組頻率)、估計遺傳距離.根據(jù)三個遺傳距離推斷三對基因間的排列次序.110兩點(diǎn)測驗(yàn)通過三次雜交、三次測交，計算三對基因兩兩間重組頻率(

兩點(diǎn)測驗(yàn)：步驟(1/3)例：玉米第9染色體上三對基因間連鎖分析：籽粒顏色： 有色(C)對無色(c)為顯性飽滿程度： 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)(CCShSh×ccshsh)F1 ×ccshsh(2)(wxwxShSh×WxWxshsh)F1×wxwxshsh(3)(WxWxCC×wxwxcc)F1 ×wxwxcc111兩點(diǎn)測驗(yàn)：步驟(1/3)例：玉米第9染色體上三對基因間連鎖兩點(diǎn)測驗(yàn)的3個測交結(jié)果Rf（C-Sh）=Rf（Wx-Sh）=Rf（Wx-C）=112兩點(diǎn)測驗(yàn)的3個測交結(jié)果Rf（C-Sh）=Rf（Wx-Sh）=C-Sh:3.6 Wx-Sh:20Wx-C:22113C-Sh:3.6 Wx-Sh:20Wx-C:

兩點(diǎn)測驗(yàn)：局限性工作量大，需要作三次雜交，三次測交不能排除雙交換的影響，準(zhǔn)確性不夠高當(dāng)兩基因位點(diǎn)間超過5cM時，兩點(diǎn)測驗(yàn)的準(zhǔn)確性就不夠高114兩點(diǎn)測驗(yàn)：局限性工作量大，需要作三次雜交，三次測交275三點(diǎn)測驗(yàn)

一次測驗(yàn)就考慮三對基因的差異，從而通過一次測交獲得三對基因間的距離并確定其排列次序。1155三點(diǎn)測驗(yàn)一次測驗(yàn)就考慮三對基因的差異，從而通過一次

三點(diǎn)測驗(yàn)：步驟(1/7)116三點(diǎn)測驗(yàn)：步驟(1/7)29親本型Wx-Sh單交換Sh-C單交換雙交換Rf(Wx-Sh)=Rf(Sh-C)=117親本型Wx-Sh單交換Sh-C單交換雙交換Rf(Wx-Sh)測交后代的表現(xiàn)型F1配子種類粒數(shù)交換類別飽滿、糯性、無色+wxc2708凹陷、非糯、有色sh++2538飽滿、非糯、無色++c626凹陷、糯性、有色shwx+601凹陷、非糯、無色sh+c113飽滿、糯性、有色+wx+116飽滿、非糯、有色+++4凹陷、糯性、無色shwxc2總數(shù)6708親本型單交換18.3%單交換3.4%雙交換0.09%118測交后代的表現(xiàn)型F1配子種類粒數(shù)交換類別飽滿、糯性、無色+繪制連鎖遺傳圖sh位于wx與c之間wx-sh:18.4sh-c:3.5 wx-c:21.9119繪制連鎖遺傳圖32總結(jié)：三點(diǎn)測驗(yàn)的步驟1、數(shù)據(jù)整理歸類，由8個數(shù)據(jù)歸為4組，分別是：親本型、單交換、單交換、雙交換2、確定基因的順序?qū)㈦p交換與親本型比較進(jìn)而確定中央的基因3、計算兩兩基因間的重組值4、繪遺傳圖譜120總結(jié)：三點(diǎn)測驗(yàn)的步驟1、數(shù)據(jù)整理歸類，由8個數(shù)據(jù)歸為4組，分干涉與并發(fā)率（符合系數(shù)）

理論雙交換值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，雙交換發(fā)生的理論頻率(理論雙交換值)應(yīng)該是兩個區(qū)域單交換頻率(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：0.184×0.035=0.64%121干涉與并發(fā)率（符合系數(shù)）理論雙交換值34干涉(interference)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（0.64%），表明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)象稱為干涉

(interference)，或干擾(I).干涉

(interference)或干擾: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.122干涉(interference)wx和c基因間的實(shí)際雙交換值并發(fā)率(coefficientofcoincidence)并發(fā)率(C)也稱為符合系數(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：

C=0.09/0.64=0.14并發(fā)率的性質(zhì)：

真核生物：[0,1]—正干涉*某些微生物中往往大于1，稱為負(fù)干涉干涉=1-并發(fā)率并發(fā)率愈大，干涉愈小；并發(fā)率等于1，表示沒有干涉，也就是說兩個單交換獨(dú)立發(fā)生，完全沒有干涉。并發(fā)率等于0，表示干涉完全，也就是說一點(diǎn)發(fā)生交換，鄰近一點(diǎn)就不會發(fā)生交換。并發(fā)率123并發(fā)率(coefficientofcoincidence雙交換的比率最低：如果3個基因是自由組合的，則8種配子的比率為1：1：1：1：1：1：1：1，如果是連鎖的，則非交換>單交換>雙交換。雙交換的結(jié)果是3個基因中只有中間的基因位置發(fā)生改變，另兩個基因位置不變。重組值與交換值的區(qū)別：發(fā)生雙交換后，頭尾兩個基因間發(fā)生了兩次交換，但兩基因沒有重組。理論上說，染色體圖距應(yīng)由交換值表示，但我們能觀察到的只有表型（基因）的重組。雙交換的特點(diǎn)124雙交換的比率最低：如果3個基因是自由組合的，則8種配子的比率125381263912740三點(diǎn)測交的優(yōu)缺點(diǎn)（1）它比兩點(diǎn)測交方便、準(zhǔn)確，一次三點(diǎn)測交相當(dāng)于三次兩點(diǎn)測交實(shí)驗(yàn)所得的結(jié)果。因?yàn)橐淮稳c(diǎn)試驗(yàn)中得到的三個重組值是在同一基因型背景，同一環(huán)境下得到的，三個重組值可以嚴(yán)格地相互比較。（2）可以得到雙交換的資料。（3）證實(shí)了基因在染色體上是直線排列的（4）三隱性純合體不易獲得或保存。128三點(diǎn)測交的優(yōu)缺點(diǎn)（1）它比兩點(diǎn)測交方便、準(zhǔn)確，一次三點(diǎn)測交相6作圖函數(shù)

交換值：平均每條染色單體發(fā)生交換的次數(shù)。重組值與交換值的關(guān)系：

相等不等1296作圖函數(shù)交換值：平均每條染色單體發(fā)生重組頻率與交換次數(shù)的關(guān)系假設(shè)兩基因間僅發(fā)生0~2次交換：交換次數(shù)為0，重組型配子的比例(重組頻率)為0%交換次數(shù)為1，重組頻率為50%交換次數(shù)為2，重組頻率為？二線雙交換:三線雙交換:四線雙交換=1:2:1?×0%+?×50%+?×100%=50%兩基因間的重組值總是發(fā)生交換的孢母細(xì)胞比例的一半.130重組頻率與交換次數(shù)的關(guān)系假設(shè)兩基因間僅發(fā)生0~2次交換：43雙交換的配子類型與比例131雙交換的配子類型與比例44

發(fā)生交換的孢母細(xì)胞的頻率其中：i=0,1,2,…為交換次數(shù)f(i)為發(fā)生i次交換的頻率m為孢母細(xì)胞中兩基因間發(fā)生交換的平均次數(shù)132發(fā)生交換的孢母細(xì)胞的頻率45作圖函數(shù)孢母細(xì)胞的交換頻率可表示為：平均交換次數(shù)更準(zhǔn)確地反映了基因間的遺傳距離m=-ln(1-2Rf) Rf′=mRf′=-

ln(1-2Rf)133作圖函數(shù)孢母細(xì)胞的交換頻率可表示為：m=-ln(1-7連鎖遺傳圖(linkagemap)定義:存在于同一染色體上的基因，組成一個連鎖群（linkagegroup）。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)目與染色體的對數(shù)一般是一致的。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。有性染色體的生物則連鎖群的數(shù)目與染色體對數(shù)不同。1347連鎖遺傳圖(linkagemap)定義:存在于同一染7連鎖遺傳圖(linkagemap)連鎖群的數(shù)目

一般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。遺傳作圖的過程與說明

要以最先端的基因點(diǎn)當(dāng)作O,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O點(diǎn)讓給新的基因，其余基因的位置要作相應(yīng)的變動.1357連鎖遺傳圖(linkagemap)連鎖群的數(shù)目48玉米的連鎖遺傳圖136玉米的連鎖遺傳圖49玉米的連鎖遺傳圖137玉米的連鎖遺傳圖50果蠅的連鎖遺傳圖138果蠅的連鎖遺傳圖51三、真菌的遺傳分析鏈孢霉的順序四分子分析酵母菌的非順序四分子分析（自學(xué)）139鏈孢霉的順序四分子分析52

鏈孢霉屬于子囊菌，孢子為單倍體，有7個連鎖群。1)個體小、后代多，生活周期短，在短時間可以獲得大量的雜交后代，便于分析。2）易培養(yǎng)，可利用各種培養(yǎng)基篩選各種突變型。3）進(jìn)行有性生殖，染色體的結(jié)構(gòu)和功能類似于高等動植物，可作為真核生物的研究模型。4）子囊孢子是單倍體，表型與基因型相一致。5）一次只分析一個減數(shù)分裂產(chǎn)物，方法簡便。3.1鏈孢霉的生活史140鏈孢霉屬于子囊菌，孢子為單倍體，有7個連鎖群。3.1

受精

同步分裂形成二倍性母細(xì)胞

減數(shù)分裂

有子囊殼的子囊

有性孢子

A型母體核

a型母體核

141受精同步分裂形成二倍性母細(xì)胞減數(shù)分裂有子3.1鏈孢霉的生活史1423.1鏈孢霉的生活史55順序四分體遺傳分析的特殊意義(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。3.2順序四分體分析（tetradanalysis）143順序四分體遺傳分析的特殊意義3.2順序四分體分析（tetra3.2順序四分體分析（tetradanalysis）1443.2順序四分體分析（tetradanalysis）573.2順序四分體分析-著絲粒做圖（1）

著絲粒做圖：是以著絲粒作為一個座位，來計算某一基因與著絲粒之間的距離單位，并根據(jù)這一數(shù)據(jù)進(jìn)行基因在染色體上的位置制圖。作圖依據(jù)：雜合基因座與著絲粒之間是否發(fā)生交換，順序四分子中的等位基因在排列方式上是不同的。1453.2順序四分體分析-著絲粒做圖（1）著絲粒做圖：3.2順序四分體分析-著絲粒做圖（1）圖示:第一次減數(shù)分裂分離(miosis)

MI121463.2順序四分體分析-著絲粒做圖（1）圖示:第一次減數(shù)分裂分3.2順序四分體分析-著絲粒做圖（1）圖示：第二次減數(shù)分裂分離MII12341473.2順序四分體分析-著絲粒做圖（1）圖示：第二次減數(shù)分裂分1MII分離1481MII分離612MII分離1492MII分離623MII分離1503MII分離634MII分離1514MII分離64著絲粒做圖——總結(jié)

(1)如果等位基因的分離發(fā)生在第一次減數(shù)分裂(MI分離)，則基因與著絲粒之間未發(fā)生重組;(2)如果等位基因的分離發(fā)生在第二次減數(shù)分裂（MII分離），則說明基因與著絲粒之間發(fā)生了重組。(3)鑒別第一次或第二次減數(shù)分裂的分離，可根據(jù)8個子囊孢子基因型的排列順序。152著絲粒做圖——總結(jié)(1)如果等位基因的分離發(fā)生在第一次著絲粒作圖MIMIMIIMIIMIIMII

MIMIMIIMIIMIIMII153著絲粒作圖MIMIMIIMIIMIIMII問題？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，而得到的數(shù)據(jù)卻清楚地表明并非如此。這是為什么呢？154問題？67基因與著絲粒的重組值計算公式155基因與著絲粒的重組值計算公式68MIMIMIIMIIMIIMII156MIMIMIIMIIMIIMII69nic＋×＋adenic（nicotinicacid）為菸(煙)酸依賴型ade（adenine）腺嘌呤依賴型。兩對基因雜交，可產(chǎn)生6×6種不同的子囊型歸納為7種基本的的子囊型

兩對等位基因分離的雜交157nic＋×＋ade兩對等位基分離時期子囊類型MIMIMIMIMIMIIMIIMIMIIMIIMIIMIIMIIMIIPDPDTTNPDNPDT158分離子囊MIMIMIMIMIMIIMII表1鏈孢霉nic+×+ade的7種不同子囊型及相應(yīng)的子囊數(shù)＋＋adenic＋＋adenic＋＋adenic＋＋adenic159表1鏈孢霉nic+×+ade的7種不同子囊型及相應(yīng)的子續(xù)上表1＋＋adenic＋＋adenic＋＋adenic160續(xù)上表1＋＋adenic＋＋adenic＋＋adenic73步驟

1、分離發(fā)生的時期:

用于計算基因與著絲粒的圖距。2、子囊型分類：用于計算兩對基因間的重組值。（1）親二型（PD，parentalditype），兩種基因型與親代