第四章遺傳作圖-周玉亮ppt課件

1、第第4章章 遺傳作圖重點(diǎn)遺傳作圖重點(diǎn)4.1 連鎖遺傳連鎖遺傳4.2 基因組基因組4.3 遺傳標(biāo)志遺傳標(biāo)志4.4 RFLP標(biāo)志標(biāo)志4.5 PCR標(biāo)志標(biāo)志4.6 遺傳圖的構(gòu)建遺傳圖的構(gòu)建4.7 基因定位與分子標(biāo)志輔助選擇基因定位與分子標(biāo)志輔助選擇4.8 原核生物的遺傳作圖原核生物的遺傳作圖4.1 4.1 連鎖遺傳連鎖遺傳4.1.1 4.1.1 連鎖遺傳的景象連鎖遺傳的景象 性狀連鎖的遺傳景象是貝特生性狀連鎖的遺傳景象是貝特生Bateson, W.Bateson, W.等于等于19051905年在香豌豆的兩對(duì)性狀雜交實(shí)驗(yàn)中首先年在香豌豆的兩對(duì)性狀雜交實(shí)驗(yàn)中首先發(fā)現(xiàn)的。發(fā)現(xiàn)的。 第第4 4章章 遺傳作

2、圖遺傳作圖- 4.1 - 4.1 連鎖遺傳連鎖遺傳*2組合一：相引相3紫花、長(zhǎng)花粉粒紫花、長(zhǎng)花粉粒紅花、圓花粉粒紅花、圓花粉粒親本親本親本親本*3紫花、圓花粉粒紫花、圓花粉粒紅花、長(zhǎng)花粉粒紅花、長(zhǎng)花粉粒*45 第第4 4章章 遺傳作圖遺傳作圖- 4.1 - 4.1 連鎖遺傳連鎖遺傳 上述兩個(gè)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果闡明，上述兩個(gè)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果闡明，F(xiàn)2F2代的分別比并不代的分別比并不符合符合9 9：3 3：3 3：1 1，親本型個(gè)體數(shù)明顯多于實(shí)際值。，親本型個(gè)體數(shù)明顯多于實(shí)際值。 即，同一親本所具有的兩對(duì)性狀，有連系在即，同一親本所具有的兩對(duì)性狀，有連系在一同遺傳的傾向，這種景象稱為連鎖一同遺傳的傾向，這種景象

3、稱為連鎖linkagelinkage。難道孟德爾發(fā)現(xiàn)的遺傳規(guī)律是錯(cuò)誤的？難道孟德爾發(fā)現(xiàn)的遺傳規(guī)律是錯(cuò)誤的？*56第第4章章 遺傳作圖遺傳作圖- 4.1 連鎖遺傳連鎖遺傳連鎖的本質(zhì)連鎖的本質(zhì) Bateson Bateson發(fā)現(xiàn)連鎖遺傳景象不久，發(fā)現(xiàn)連鎖遺傳景象不久，MorganMorgan用果蠅為資料，證明用果蠅為資料，證明: : 具有連鎖關(guān)系的基因位于同一染色體具有連鎖關(guān)系的基因位于同一染色體上上. .*67第第4 4章章 遺傳作圖遺傳作圖- 4.1 - 4.1 連鎖遺傳連鎖遺傳4.1.4 重組率重組率(percentage of recombination) 重組型的配子百分?jǐn)?shù)稱為重組率。重

4、組型的配子百分?jǐn)?shù)稱為重組率。 重組率可以用重組型個(gè)體數(shù)占個(gè)體總數(shù)的重組率可以用重組型個(gè)體數(shù)占個(gè)體總數(shù)的百分率來計(jì)算。百分率來計(jì)算。 *78 重組型配子數(shù)重組型配子數(shù) 重組率重組率% % 100100 配子總數(shù)配子總數(shù) 重組型個(gè)體數(shù)重組型個(gè)體數(shù) 重組率重組率% 100 測(cè)交子代的個(gè)體總數(shù)測(cè)交子代的個(gè)體總數(shù)第第4 4章章 遺傳作圖遺傳作圖- 4.1 - 4.1 連鎖遺傳連鎖遺傳*8l 實(shí)際上，重組率的變動(dòng)范圍在實(shí)際上，重組率的變動(dòng)范圍在0-50%之間。之間。 l 重組率為重組率為0時(shí)，兩對(duì)基因之間不發(fā)生交換，為完全連鎖。時(shí)，兩對(duì)基因之間不發(fā)生交換，為完全連鎖。發(fā)生交換時(shí)發(fā)生交換時(shí), 為不完全連鎖。

5、為不完全連鎖。9第第4 4章章 遺傳作圖遺傳作圖- 4.1 - 4.1 連鎖遺傳連鎖遺傳4.1.6 4.1.6 交換與不完全連鎖的構(gòu)成交換與不完全連鎖的構(gòu)成問題提出：為什么重組率總是少于問題提出：為什么重組率總是少于50%50%？ 回答這個(gè)問題，就必需從減數(shù)分裂過程中非回答這個(gè)問題，就必需從減數(shù)分裂過程中非姊妹染色單體之間發(fā)生的交換談起。姊妹染色單體之間發(fā)生的交換談起。*9*1011第第4 4章章 遺傳作圖遺傳作圖- 4.1 - 4.1 連鎖遺傳連鎖遺傳交換通常只發(fā)生在同源染色體相接近的非姊妹染交換通常只發(fā)生在同源染色體相接近的非姊妹染色體之間，而另外兩條不交換。色體之間，而另外兩條不交換。

6、一部分染色體交換發(fā)生在連鎖基因之內(nèi)一部分染色體交換發(fā)生在連鎖基因之內(nèi)重組重組配子配子 1/2 1/2重組、重組、1/21/2親型配子親型配子 另一部分交換發(fā)生在連鎖基因之外另一部分交換發(fā)生在連鎖基因之外非重組配非重組配子子 所以重組型配子自然少于所以重組型配子自然少于50%50%*1112Sh Csh c第第4 4章章 遺傳作圖遺傳作圖- 4.1 - 4.1 連鎖遺傳連鎖遺傳舉例：舉例： 假定在雜種的假定在雜種的100個(gè)孢母細(xì)胞內(nèi)，有個(gè)孢母細(xì)胞內(nèi)，有 7個(gè)個(gè)交換發(fā)生在基因之內(nèi)，其他交換發(fā)生在基因之內(nèi)，其他93個(gè)交換發(fā)生在兩個(gè)交換發(fā)生在兩連鎖基因之外，交換后的情況見表。連鎖基因之外，交換后的情況

7、見表。Sh Csh c7個(gè)93個(gè)*12*13親本組合親本組合= =193+193193+193/400 /400 100%=96.5%100%=96.5%重新組合重新組合= =7+77+7/400 /400 100%=3.5% 100%=3.5% 重組率重組率3.5%3.5%等于發(fā)生基因等于發(fā)生基因之內(nèi)交換的孢之內(nèi)交換的孢母細(xì)胞的百分母細(xì)胞的百分?jǐn)?shù)一半。數(shù)一半。4.1.7 4.1.7 連鎖遺傳的細(xì)胞學(xué)根底連鎖遺傳的細(xì)胞學(xué)根底在減數(shù)分裂過程中，位于同一染色體上間隔在減數(shù)分裂過程中，位于同一染色體上間隔 接近的兩個(gè)接近的兩個(gè)基因，在基因分別時(shí)有堅(jiān)持在一同的傾向基因，在基因分別時(shí)有堅(jiān)持在一同的傾向;

8、 ;同一染色體上兩個(gè)基因發(fā)生分別是減數(shù)分裂過程經(jīng)過交同一染色體上兩個(gè)基因發(fā)生分別是減數(shù)分裂過程經(jīng)過交換而使它們彼此分開換而使它們彼此分開; ; 由于交換發(fā)生在同源染色體的兩個(gè)非姐妹染色單體之間，由于交換發(fā)生在同源染色體的兩個(gè)非姐妹染色單體之間，因此任何一個(gè)交換只涉及一對(duì)同源染色體上因此任何一個(gè)交換只涉及一對(duì)同源染色體上4 4條染色條染色單體中的兩條染色單體，所以重組型配子自然少于單體中的兩條染色單體，所以重組型配子自然少于50%50%。*1415第第4 4章章 遺傳作圖遺傳作圖- 4.1 - 4.1 連鎖遺傳連鎖遺傳4.1.8 4.1.8 交換值及其測(cè)定交換值及其測(cè)定*15(1)(1)交換值的

9、概念及計(jì)算公式交換值的概念及計(jì)算公式 交換值，基因之間交換的百分率。通常用重交換值，基因之間交換的百分率。通常用重組率代表交換值。組率代表交換值。 交換值交換值(%)=(%)=重組型的配子數(shù)重組型的配子數(shù)/ /總配子數(shù)總配子數(shù)100%100%16第第4 4章章 遺傳作圖遺傳作圖- 4.1 - 4.1 連鎖遺傳連鎖遺傳*16 測(cè)交法：即用F1與隱性純合體交配，然后將重新組合的植株數(shù)除以總數(shù)即得。 自交法: 用于去雄較困難的植物，如水稻、小麥、花生、豌豆等。(2)交換值的測(cè)定方法第第4 4章章 遺傳作圖遺傳作圖- 4.1 - 4.1 連鎖遺傳連鎖遺傳p 交換值在交換值在0-50%0-50%之間變動(dòng)

10、之間變動(dòng). . 交換值越接近交換值越接近0 0，連鎖，連鎖強(qiáng)度越大，發(fā)生交換的孢母細(xì)胞越少。反之，那強(qiáng)度越大，發(fā)生交換的孢母細(xì)胞越少。反之，那么連鎖強(qiáng)度越小，發(fā)生交換的孢母細(xì)胞越多。么連鎖強(qiáng)度越小，發(fā)生交換的孢母細(xì)胞越多。p 交換值是相對(duì)穩(wěn)定的，所以通常以這個(gè)數(shù)值表示交換值是相對(duì)穩(wěn)定的，所以通常以這個(gè)數(shù)值表示兩個(gè)基因在同一染色體的相對(duì)間隔兩個(gè)基因在同一染色體的相對(duì)間隔 ，這種相對(duì)，這種相對(duì)間隔間隔 稱為遺傳間隔稱為遺傳間隔 。交換值越大，間隔。交換值越大，間隔 越遠(yuǎn)越遠(yuǎn); ; 反之，那么越小。反之，那么越小。*1718第第4 4章章 遺傳作圖遺傳作圖- 4.1 - 4.1 連鎖遺傳連鎖遺傳 遺

11、傳間隔遺傳間隔 的單位是厘摩爾根的單位是厘摩爾根cMcM，是去掉百分，是去掉百分率符號(hào)的交換值絕對(duì)值。率符號(hào)的交換值絕對(duì)值。 如如: : 兩個(gè)基因的交換值為兩個(gè)基因的交換值為20%20%，那么遺傳間隔，那么遺傳間隔 為為2020個(gè)厘摩爾根個(gè)厘摩爾根(20 cM)(20 cM)，或說為，或說為2020個(gè)遺傳單位。個(gè)遺傳單位。我們可以經(jīng)過遺傳間隔我們可以經(jīng)過遺傳間隔 對(duì)染色體上基因進(jìn)展定位對(duì)染色體上基因進(jìn)展定位和作圖。和作圖。*18第第4 4章章 遺傳作圖遺傳作圖- 4.1 - 4.1 連鎖遺傳連鎖遺傳4.1.9 4.1.9 連鎖群連鎖群linkage grouplinkage group：在染色

12、體中具有不同的連：在染色體中具有不同的連鎖程度并按線性順序陳列的一組基因座位。鎖程度并按線性順序陳列的一組基因座位。(p61)(p61)*19 一個(gè)生物連鎖群的數(shù)目通常與染色體的對(duì)數(shù)是一致的，即有n對(duì)染色體就有n個(gè)連鎖群，如水稻有12對(duì)染色體，就有12個(gè)連鎖群。4.3 4.3 遺傳標(biāo)志遺傳標(biāo)志4.3.1 4.3.1 遺傳標(biāo)志的根本特征遺傳標(biāo)志的根本特征 遺傳標(biāo)志遺傳標(biāo)志genetic markergenetic marker指可追蹤染色體、指可追蹤染色體、染色體某一節(jié)段、某個(gè)基因座在家系中傳送的任何染色體某一節(jié)段、某個(gè)基因座在家系中傳送的任何一種遺傳特性。一種遺傳特性。第第4章章 遺傳作圖遺傳

13、作圖- 4.3 遺傳標(biāo)志遺傳標(biāo)志*20遺傳標(biāo)志遺傳標(biāo)志=Landmarker=Landmarker*2122第第4章章 遺傳作圖遺傳作圖- 4.3 遺傳標(biāo)志遺傳標(biāo)志它具有兩個(gè)根本特征：它具有兩個(gè)根本特征：1可識(shí)別性，親本間存在著多態(tài)性差別；可識(shí)別性，親本間存在著多態(tài)性差別；2可遺傳性，親本間存在的多態(tài)性在后代中可可遺傳性，親本間存在的多態(tài)性在后代中可以重演。以重演。*2223第第4章章 遺傳作圖遺傳作圖- 4.3 遺傳標(biāo)志遺傳標(biāo)志4.3.1 遺傳標(biāo)志的種類遺傳標(biāo)志的種類 *23l 形狀標(biāo)志形狀標(biāo)志morphological markerl 細(xì)胞學(xué)標(biāo)志細(xì)胞學(xué)標(biāo)志(cytological mark

14、er)l 生化標(biāo)志生化標(biāo)志(biochemical marker)l DNA分子標(biāo)志分子標(biāo)志(molecular marker)24 (1) (1)形狀標(biāo)志形狀標(biāo)志 形狀標(biāo)志是指以生物體的形狀性狀為特征的遺形狀標(biāo)志是指以生物體的形狀性狀為特征的遺傳標(biāo)志。這類遺傳標(biāo)志普通可以經(jīng)過肉眼察看到，傳標(biāo)志。這類遺傳標(biāo)志普通可以經(jīng)過肉眼察看到，又稱為可見標(biāo)志。從廣義來講，形狀標(biāo)志還包括與又稱為可見標(biāo)志。從廣義來講，形狀標(biāo)志還包括與生物的生理特性、抗病性和抗蟲性等有關(guān)的標(biāo)志。生物的生理特性、抗病性和抗蟲性等有關(guān)的標(biāo)志。 最早利用的遺傳標(biāo)志。用某種基因表達(dá)所構(gòu)成最早利用的遺傳標(biāo)志。用某種基因表達(dá)所構(gòu)成的某種特

15、定穩(wěn)定外形作為該基因的標(biāo)志。的某種特定穩(wěn)定外形作為該基因的標(biāo)志。 第第4章章 遺傳作圖遺傳作圖- 4.3 遺傳標(biāo)志遺傳標(biāo)志*2425*2526標(biāo)記性狀標(biāo)記性狀標(biāo)記基因標(biāo)記基因標(biāo)記性狀標(biāo)記性狀標(biāo)記基因標(biāo)記基因紫色外稃紫色外稃pr（4） 雄性不育雄性不育rf-3（1）rf-4（10）紫色果皮紫色果皮prp-a（1） 巨大胚巨大胚ge（7）褐色果皮褐色果皮rc（1） 大粒大粒bk半矮稈半矮稈sd1（1） 披葉披葉dl（3）不透明胚乳不透明胚乳du-1（10） 窄葉窄葉nal-1（4）nal-2（11）糯性胚乳糯性胚乳wx（6） 脆稈脆稈bc-1（3） bc-3 (2)酚著色酚著色Ph（4） 多柱頭多

16、柱頭mp-1(1) mp-2(6)甜性胚乳甜性胚乳sug（8） 抗稻瘟抗稻瘟pi-I(6) pi-k (11)舌狀葉舌狀葉lg（4） 抗白葉枯抗白葉枯Xa-1(4) Xa-4(11)水稻部分形狀標(biāo)志及標(biāo)志基因水稻部分形狀標(biāo)志及標(biāo)志基因*2627 形狀標(biāo)志鑒定識(shí)別簡(jiǎn)便，但數(shù)量少，難以形狀標(biāo)志鑒定識(shí)別簡(jiǎn)便，但數(shù)量少，難以建立飽和的遺傳圖譜，且受環(huán)境、生育期等要建立飽和的遺傳圖譜，且受環(huán)境、生育期等要素的影響。素的影響。第第4章章 遺傳作圖遺傳作圖- 4.3 遺傳標(biāo)志遺傳標(biāo)志*2728 (2) (2)細(xì)胞學(xué)標(biāo)志細(xì)胞學(xué)標(biāo)志 能明確顯示遺傳多態(tài)性的細(xì)胞學(xué)特征。最常見能明確顯示遺傳多態(tài)性的細(xì)胞學(xué)特征。最常

17、見的為染色體的形狀特征，主要包括構(gòu)造特征缺失、的為染色體的形狀特征，主要包括構(gòu)造特征缺失、反復(fù)、倒位、異位和數(shù)量特征單體、三體、四反復(fù)、倒位、異位和數(shù)量特征單體、三體、四體。這類遺傳標(biāo)志通常在顯微鏡下才干察看到。體。這類遺傳標(biāo)志通常在顯微鏡下才干察看到。第第4章章 遺傳作圖遺傳作圖- 4.3 遺傳標(biāo)志遺傳標(biāo)志*28295號(hào)染色體短臂端缺失，嬰兒啼哭如貓叫，伴有小頭癥和智號(hào)染色體短臂端缺失，嬰兒啼哭如貓叫，伴有小頭癥和智力愚鈍。力愚鈍。*2930染色體染色體三體稱號(hào)三體稱號(hào)特征特征1 1三體三體1 1草狀，生長(zhǎng)緩慢，高度不育草狀，生長(zhǎng)緩慢，高度不育2 2三體三體2 2矮生，小穗短，護(hù)穎長(zhǎng)，高度不

18、育矮生，小穗短，護(hù)穎長(zhǎng)，高度不育3 3三體三體3 3完全不育，植株最矮，葉片厚呈革質(zhì)完全不育，植株最矮，葉片厚呈革質(zhì)4 4三體三體4 4植株最高，葉片下垂，葉舌長(zhǎng)，可育植株最高，葉片下垂，葉舌長(zhǎng)，可育5 5三體三體5 5葉片短且扭曲，著粒密，結(jié)實(shí)率高葉片短且扭曲，著粒密，結(jié)實(shí)率高6 6三體三體6 6子粒有芒，葉片厚而卷曲，高度不育子粒有芒，葉片厚而卷曲，高度不育7 7三體三體7 7葉片窄而半卷，穗不完全伸出，部分可育葉片窄而半卷，穗不完全伸出，部分可育8 8三體三體8 8葉片窄卷，葉舌短，子粒短而粗，部分可育葉片窄卷，葉舌短，子粒短而粗，部分可育9 9三體三體9 9葉片厚而濃綠，莖稈短，小穗最

19、大葉片厚而濃綠，莖稈短，小穗最大1010三體三體1010葉舌有毛，葉片直立，育性正常葉舌有毛，葉片直立，育性正常1111三體三體1111擬正常，需細(xì)胞學(xué)鑒定擬正常，需細(xì)胞學(xué)鑒定1212三體三體1212外型呈叢生草狀，穗部頂端小穗退化，育性高外型呈叢生草狀，穗部頂端小穗退化，育性高水稻水稻IR36IR36初級(jí)三體的形狀特征初級(jí)三體的形狀特征*3031細(xì)胞學(xué)標(biāo)志抑制了形狀標(biāo)志易受環(huán)境影響的缺細(xì)胞學(xué)標(biāo)志抑制了形狀標(biāo)志易受環(huán)境影響的缺陷，但其產(chǎn)生需求破費(fèi)大量的人力物力進(jìn)展培陷，但其產(chǎn)生需求破費(fèi)大量的人力物力進(jìn)展培育；育；有些物種對(duì)染色體構(gòu)造和數(shù)量變異的耐受性較有些物種對(duì)染色體構(gòu)造和數(shù)量變異的耐受性較差

20、，難以獲得相應(yīng)的標(biāo)志資料；差，難以獲得相應(yīng)的標(biāo)志資料；有些標(biāo)志伴有對(duì)生物有害的表型效應(yīng)；有些標(biāo)志伴有對(duì)生物有害的表型效應(yīng)；還有些標(biāo)志的鑒定比較困難。還有些標(biāo)志的鑒定比較困難。第第4章章 遺傳作圖遺傳作圖- 4.3 遺傳標(biāo)志遺傳標(biāo)志*31作業(yè)1*32 講述一個(gè)遺傳學(xué)主要奠基者科學(xué)發(fā)現(xiàn)的故事及對(duì)他的啟發(fā)？p8思索題1 名詞解釋：染色體和同源染色體，著絲粒和端粒，聯(lián)會(huì)和交換p34 減數(shù)分裂在生物學(xué)上有何意義？p35思索題3內(nèi)容回想內(nèi)容回想*33 1.基因互作 互補(bǔ)作用、累加作用、重疊作用、上位作用、 抑制造用 2.多因一效和一因多效 3.連鎖遺傳的本質(zhì) 4.重組率：概念；0-50%：交換交換值和遺傳

21、間隔 ：?jiǎn)挝焕迥柛?，cM。 5.遺傳標(biāo)志：可遺傳、可識(shí)別多態(tài)性 形狀標(biāo)志、細(xì)胞學(xué)標(biāo)志、生化標(biāo)志、分子標(biāo)志 34(3) 生化標(biāo)志生化標(biāo)志主要包括同工酶主要包括同工酶isozyme和等位酶和等位酶(allozyme)標(biāo)志。標(biāo)志。 同工酶是指一個(gè)以上基因座位編碼的酶的不同同工酶是指一個(gè)以上基因座位編碼的酶的不同方式，經(jīng)過電泳帶型成為可利用的遺傳標(biāo)志。方式，經(jīng)過電泳帶型成為可利用的遺傳標(biāo)志。 等位酶是指由一個(gè)基因座位的不同等位基因編等位酶是指由一個(gè)基因座位的不同等位基因編碼的酶的不同分子方式。碼的酶的不同分子方式。 第第4章章 遺傳作圖遺傳作圖- 4.3 遺傳標(biāo)志遺傳標(biāo)志*34乳酸脫氫酶35第第4章

22、章 遺傳作圖遺傳作圖- 4.3 遺傳標(biāo)志遺傳標(biāo)志P1P1F1F1P2P2*35生化標(biāo)志經(jīng)過電泳進(jìn)展檢測(cè)生化標(biāo)志生化標(biāo)志優(yōu)點(diǎn)：受環(huán)境影響更小。優(yōu)點(diǎn)：受環(huán)境影響更小。缺陷缺陷: :需求特殊的顯色方法；需求特殊的顯色方法；某些酶的活性具有發(fā)育和組織特性；某些酶的活性具有發(fā)育和組織特性；數(shù)量有限。數(shù)量有限。第第4章章 遺傳作圖遺傳作圖- 4.3 遺傳標(biāo)志遺傳標(biāo)志*3637(4) DNA(4) DNA標(biāo)志標(biāo)志( (分子標(biāo)志分子標(biāo)志) ) 指能反映生物個(gè)體或種群間基因組中某種差別指能反映生物個(gè)體或種群間基因組中某種差別特征的特征的DNADNA片段。片段。 經(jīng)過電泳帶型進(jìn)展檢測(cè)。經(jīng)過電泳帶型進(jìn)展檢測(cè)。第第4

23、章章 遺傳作圖遺傳作圖- 4.3 遺傳標(biāo)志遺傳標(biāo)志*37功能基因功能基因DNA分子標(biāo)志分子標(biāo)志1. 功能基因本身功能基因本身2. 與功能基因有關(guān)聯(lián)的與功能基因有關(guān)聯(lián)的DNA片段片段*38DNADNA標(biāo)志具有以下的優(yōu)勢(shì)：標(biāo)志具有以下的優(yōu)勢(shì)： A ADNADNA標(biāo)志的數(shù)量實(shí)際上是無限的；標(biāo)志的數(shù)量實(shí)際上是無限的； B B具有很高的穩(wěn)定性，不易受環(huán)境的影響，具有很高的穩(wěn)定性，不易受環(huán)境的影響，且在個(gè)體的不同組織器官和不同的發(fā)育時(shí)期表現(xiàn)一且在個(gè)體的不同組織器官和不同的發(fā)育時(shí)期表現(xiàn)一致；致； C C多態(tài)性程度較高，等位基因較多，且多數(shù)多態(tài)性程度較高，等位基因較多，且多數(shù)標(biāo)志類型表現(xiàn)為共顯性；標(biāo)志類型表現(xiàn)

24、為共顯性； D D對(duì)生物體本身通常是無害的。對(duì)生物體本身通常是無害的。 第第4章章 遺傳作圖遺傳作圖- 4.3 遺傳標(biāo)志遺傳標(biāo)志*39*40第第4章章 遺傳作圖遺傳作圖- 4.4 RFLP標(biāo)志標(biāo)志4.4 RFLP4.4 RFLP標(biāo)志標(biāo)志 第一代分子標(biāo)志第一代分子標(biāo)志. Bostein D, et . Bostein D, et al. al. 發(fā)明，發(fā)明，1980 1980 不同樣品不同樣品DNADNA經(jīng)限制性酶酶解所產(chǎn)生經(jīng)限制性酶酶解所產(chǎn)生DNADNA片段大片段大小的差別。小的差別。RFLP Restriction Fragment Length Polymorphisms限制性片段長(zhǎng)度多態(tài)

25、性限制性片段長(zhǎng)度多態(tài)性*41第第4章章 遺傳作圖遺傳作圖- 4.4 RFLP標(biāo)志標(biāo)志 限制性內(nèi)切核酸酶限制性內(nèi)切核酸酶restriction endonucleaserestriction endonuclease 限制酶限制酶restriction enzymerestriction enzyme：一類來源細(xì)菌：一類來源細(xì)菌可以識(shí)別雙鏈可以識(shí)別雙鏈DNADNA分子中某種特定核苷酸序列，并由分子中某種特定核苷酸序列，并由此切割此切割DNADNA雙鏈構(gòu)造的核酸內(nèi)切酶。雙鏈構(gòu)造的核酸內(nèi)切酶。 限制位點(diǎn)限制位點(diǎn)restriction siterestriction site：特定限制酶所：特定限制酶

26、所具有的特異識(shí)別的具有的特異識(shí)別的DNADNA序列序列 回文序列回文序列 粘性末端粘性末端cohesive endcohesive end：DNADNA經(jīng)限制酶切開經(jīng)限制酶切開后產(chǎn)生的一種交錯(cuò)切口。后產(chǎn)生的一種交錯(cuò)切口。 *42回文序列回文序列粘性末端粘性末端*43 RFLP RFLP分析過程分析過程RFLP: RFLP: 不同樣品不同樣品DNADNA經(jīng)限制性酶酶解所產(chǎn)生經(jīng)限制性酶酶解所產(chǎn)生DNADNA片段大小的差別。片段大小的差別。1 2 3 1 2 3 *44 DNA DNA分子的酶切和電泳分別分子的酶切和電泳分別 第第4章章 遺傳作圖遺傳作圖- 4.4 RFLP標(biāo)志標(biāo)志基因組基因組DNA

27、DNA經(jīng)限制酶酶切后產(chǎn)生大量的有差別的經(jīng)限制酶酶切后產(chǎn)生大量的有差別的限制性片段：限制性片段：*45 長(zhǎng)度長(zhǎng)度 分子大小分子大小 構(gòu)型或外形構(gòu)型或外形 攜帶的凈電荷攜帶的凈電荷第第4章章 遺傳作圖遺傳作圖- 4.4 RFLP標(biāo)志標(biāo)志在在RFLPRFLP分析中，經(jīng)限制酶分析中，經(jīng)限制酶酶切后產(chǎn)生的酶切后產(chǎn)生的DNADNA片段，其片段，其大小主要集中在大小主要集中在1-10 kb 1-10 kb 的范圍內(nèi)，因此的范圍內(nèi)，因此DNADNA片段的片段的分別，通常選用瓊脂糖凝分別，通常選用瓊脂糖凝膠進(jìn)展，其濃度普通為膠進(jìn)展，其濃度普通為1.0%1.0%左右。左右。*46第第4章章 遺傳作圖遺傳作圖- 4

28、.4 RFLP標(biāo)志標(biāo)志 DNA DNA雜交互補(bǔ)雜交互補(bǔ) *47DNADNA雜交：由兩條單鏈核酸分子結(jié)合成為雙鏈核酸雜交：由兩條單鏈核酸分子結(jié)合成為雙鏈核酸分子的過程。分子的過程。探針探針probeprobe：一段用放謝性同位素或非放謝性：一段用放謝性同位素或非放謝性同位素標(biāo)志的同位素標(biāo)志的DNADNA或或RNARNA分子，可用于檢測(cè)具有互分子，可用于檢測(cè)具有互補(bǔ)序列的核酸，其長(zhǎng)度普通為補(bǔ)序列的核酸，其長(zhǎng)度普通為0.5-2.5 kb0.5-2.5 kb。SouthernSouthern印跡印跡: :利用探針來進(jìn)展的利用探針來進(jìn)展的DNADNA雜交，它是雜交，它是以發(fā)明者牛津大學(xué)的以發(fā)明者牛津大學(xué)

29、的SouthernSouthern的名字來命名的。的名字來命名的。48放射自顯影放射自顯影X光片光片*48Southern雜交的關(guān)鍵是：如何選擇探針將不同個(gè)體DNA的差別反響出來？1 2 3 1 2 3 *497種秈稻種類7種粳稻種類*50第第4章章 遺傳作圖遺傳作圖- 4.4 RFLP標(biāo)志標(biāo)志 RFLP RFLP標(biāo)志的主要特點(diǎn)有：標(biāo)志的主要特點(diǎn)有：1 1遍及于整個(gè)基因組，數(shù)量幾乎是無限的；遍及于整個(gè)基因組，數(shù)量幾乎是無限的；2 2不受發(fā)育階段及器官特異性限制；不受發(fā)育階段及器官特異性限制；3 3共顯性，可區(qū)分純合子和雜合子；共顯性，可區(qū)分純合子和雜合子；4 4結(jié)果穩(wěn)定、可靠；結(jié)果穩(wěn)定、可靠；

30、5 5DNADNA需求量大，檢測(cè)技術(shù)繁雜，難以用于大規(guī)模需求量大，檢測(cè)技術(shù)繁雜，難以用于大規(guī)模的育種實(shí)際中。的育種實(shí)際中。 *51第第4章章 遺傳作圖遺傳作圖- 4.5 PCR標(biāo)志標(biāo)志4.5 PCR4.5 PCR標(biāo)志第二代分子標(biāo)志標(biāo)志第二代分子標(biāo)志 19851985年，年，MullisMullis實(shí)驗(yàn)員等人首創(chuàng)實(shí)驗(yàn)員等人首創(chuàng)PCRPCR技術(shù)，技術(shù)，PCRPCR技術(shù)獲得技術(shù)獲得19931993年諾貝爾年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)?；瘜W(xué)獎(jiǎng)。*52第第4章章 遺傳作圖遺傳作圖- 4.5 PCR標(biāo)志標(biāo)志PCRPCR的定義的定義 PCR (polymerase chain reaction) PCR (polymer

31、ase chain reaction)即即多聚酶鏈?zhǔn)椒错?，是一種模擬多聚酶鏈?zhǔn)椒错?，是一種模擬DNADNA體內(nèi)復(fù)制體內(nèi)復(fù)制的的DNADNA體外擴(kuò)增體外擴(kuò)增DNA amplificationDNA amplification技技術(shù)。術(shù)。 *53*54模板DNA引物DNA聚合酶脫氧核苷三磷酸dNTP緩沖液鹽1PCR反響體系(2) PCR(2) PCR的反響過程的反響過程 PCR PCR的反響過程由高溫變性、低溫退火及適溫延伸的反響過程由高溫變性、低溫退火及適溫延伸三個(gè)階段組成一個(gè)周期，循環(huán)進(jìn)展，使目的三個(gè)階段組成一個(gè)周期，循環(huán)進(jìn)展，使目的DNADNA得以得以迅速擴(kuò)增。迅速擴(kuò)增。*55高溫變性：置待

32、擴(kuò)高溫變性：置待擴(kuò)增增DNADNA于高溫下解鏈于高溫下解鏈成為單鏈模板。成為單鏈模板。低溫退火：人工合低溫退火：人工合成的兩個(gè)寡聚核苷成的兩個(gè)寡聚核苷酸引物在低溫條件酸引物在低溫條件下分別與目的片段下分別與目的片段兩側(cè)的兩條鏈互補(bǔ)兩側(cè)的兩條鏈互補(bǔ)結(jié)合。結(jié)合。適溫延伸：適溫延伸：DNADNA聚合聚合酶在酶在7272將單核苷將單核苷酸從引物酸從引物3 3端開場(chǎng)摻端開場(chǎng)摻入，沿模板入，沿模板5 5-3-3方方向延伸，合成向延伸，合成DNADNA新新鏈。鏈。*56 由于每一周期所產(chǎn)生的由于每一周期所產(chǎn)生的DNADNA均能成為下一次循環(huán)的模板，所以均能成為下一次循環(huán)的模板，所以PCRPCR產(chǎn)物以指數(shù)方式

33、添加，經(jīng)過產(chǎn)物以指數(shù)方式添加，經(jīng)過25-3025-30次周期之后，實(shí)際上可添加次周期之后，實(shí)際上可添加109109倍，實(shí)踐上至少可擴(kuò)增倍，實(shí)踐上至少可擴(kuò)增105105，普通可，普通可106-107106-107。*57*58內(nèi)容回想內(nèi)容回想*59 1.遺傳標(biāo)志：生化標(biāo)志、分子標(biāo)志 2.RFLP概念：限制性片段長(zhǎng)度多態(tài)性原理：酶切后產(chǎn)生的DNA片段長(zhǎng)度的差別分析過程：酶切、電泳、DNA雜交探針 3.PCR概念：模擬DNA體內(nèi)復(fù)制的體外DNA擴(kuò)增技術(shù)體系：Template、Taq、Primer、dNTP、Buffer過程：Denatration、anneling、extension 實(shí)時(shí)熒光定量實(shí)

34、時(shí)熒光定量PCR儀儀梯度梯度PCR儀儀普通普通PCR儀儀PCR之歌之歌*60 PCR標(biāo)志，即第二代分子標(biāo)志：標(biāo)志，即第二代分子標(biāo)志：RAPD標(biāo)志和標(biāo)志和SSR標(biāo)志標(biāo)志*61第第4章章 遺傳作圖遺傳作圖- 4.5 PCR標(biāo)志標(biāo)志4.5.1 RAPD4.5.1 RAPD標(biāo)志標(biāo)志一種以單個(gè)隨機(jī)的一種以單個(gè)隨機(jī)的1010個(gè)核苷酸為引物的基個(gè)核苷酸為引物的基于于PCRPCR產(chǎn)物的多態(tài)性產(chǎn)物的多態(tài)性. .RAPD Randomly Amplified Polymorphic DNA隨機(jī)擴(kuò)增多態(tài)性隨機(jī)擴(kuò)增多態(tài)性*62第第4章章 遺傳作圖遺傳作圖- 4.5 PCR標(biāo)志標(biāo)志RAPD Primer KITS商品化

35、商品化KIT A:A-01 CAGGCCCTTCA-02 TGCCGAGCTGA-03 AGTCAGCCACA-04 AATCGGGCTGA-05 AGGGGTCTTGA-06 GGTCCCTGACA-07 GAAACGGGTGA-08 GTGACGTAGGA-09 GGGTAACGCCA-10 GTGATCGCAGA-11 CAATCGCCGTA-12 TCCGGGATAGA-13 CAGCACCCACA-14 TCTGTGCTGGA-15 TTCCGAACCCA-16 AGCCAGCGAAA-17 GACCGCTTGTA-18 AGGTGACCGTA-19 CAAACGTCGGA-20 G

36、TTGCGATCC*63第第4章章 遺傳作圖遺傳作圖- 4.5 PCR標(biāo)志標(biāo)志 RAPD RAPD的根本原理的根本原理: : 2 2個(gè)個(gè)體個(gè)個(gè)體DNADNA序列存在差別序列存在差別, , 利用一個(gè)引物利用一個(gè)引物進(jìn)展進(jìn)展PCRPCR反響，引物能夠具有不同數(shù)量的結(jié)合位反響，引物能夠具有不同數(shù)量的結(jié)合位置置, ,從而擴(kuò)增出數(shù)量不同的從而擴(kuò)增出數(shù)量不同的DNADNA片段。片段。 *6465DNADNA片段插入、缺失或堿基突變片段插入、缺失或堿基突變特定引物結(jié)合位點(diǎn)分布發(fā)生變化特定引物結(jié)合位點(diǎn)分布發(fā)生變化PCRPCR產(chǎn)物添加、短少產(chǎn)物添加、短少顯性標(biāo)志顯性標(biāo)志第第4章章 遺傳作圖遺傳作圖- 4.5 P

37、CR標(biāo)志標(biāo)志*65*66對(duì)于一樣的位點(diǎn)，通常對(duì)于一樣的位點(diǎn)，通常表現(xiàn)為有帶和無帶的差表現(xiàn)為有帶和無帶的差別多態(tài)性，即顯性別多態(tài)性，即顯性效應(yīng)。效應(yīng)。 隨機(jī)引物隨機(jī)引物BA 2142BA 2142擴(kuò)增的擴(kuò)增的RAPD RAPD 條帶條帶2 2 6. 6. 冬油菜冬油菜( (依次為寧強(qiáng)畢家油菜依次為寧強(qiáng)畢家油菜, , 關(guān)中油白菜關(guān)中油白菜, , 太谷油菜太谷油菜, , 息縣黑油菜息縣黑油菜, , 河南紅河南紅) ; 7) ; 7 14. 14. 南方油白菜南方油白菜( (依次為橫峰油依次為橫峰油菜菜, , 慈利白油菜慈利白油菜, , 會(huì)同甜油菜會(huì)同甜油菜, , 蘇州藏菜蘇州藏菜, , 萬安油菜萬安

38、油菜, , 蒙自黑蒙自黑油菜油菜, , 黃岡白油菜黃岡白油菜, , 翁安白油菜翁安白油菜) ; 15) ; 15 21. 21. 春油菜春油菜( (依次為依次為武威小油菜武威小油菜, , 顯龍油菜顯龍油菜, , 榆中油菜榆中油菜, , 寧交寧交5 5號(hào)號(hào), , 浩油浩油1111號(hào)號(hào), , 門門源小油菜源小油菜, , 青海大黃油菜青海大黃油菜) )冬油菜冬油菜南方油白菜南方油白菜春油菜春油菜*67RAPDRAPD分子標(biāo)志的主要特點(diǎn)有：分子標(biāo)志的主要特點(diǎn)有：1 1不需不需DNADNA探針，設(shè)計(jì)引物也無須知道序列信息；探針，設(shè)計(jì)引物也無須知道序列信息；2 2技術(shù)簡(jiǎn)便，不涉及分子雜交和放射性自顯影；技

39、術(shù)簡(jiǎn)便，不涉及分子雜交和放射性自顯影；3 3DNADNA樣品需求量少，引物價(jià)錢廉價(jià)，本錢較低；樣品需求量少，引物價(jià)錢廉價(jià)，本錢較低；4 4大多顯性遺傳，不能鑒別雜合子和純合子；大多顯性遺傳，不能鑒別雜合子和純合子；5 5實(shí)驗(yàn)反復(fù)性較差，結(jié)果可靠性較低；實(shí)驗(yàn)反復(fù)性較差，結(jié)果可靠性較低；6 6共遷移問題。共遷移問題。*68SSR Simple Sequence Repeat微衛(wèi)星序列、簡(jiǎn)單序列反復(fù)微衛(wèi)星序列、簡(jiǎn)單序列反復(fù)4.5.2 4.5.2 微衛(wèi)星標(biāo)志微衛(wèi)星標(biāo)志1 1微衛(wèi)星序列微衛(wèi)星序列第第4章章 遺傳作圖遺傳作圖- 4.5 PCR標(biāo)志標(biāo)志*69真核基因組中存在的反復(fù)單元為1-6個(gè)核苷酸，由10

40、-50個(gè)反復(fù)單元串聯(lián)組成的反復(fù)序列。如(AT)n 由于由于SSRSSR反復(fù)單元小，長(zhǎng)度短，其反復(fù)單元小，長(zhǎng)度短，其GCGC含量偏離基因組含量偏離基因組平均值，被稱為微衛(wèi)星序列平均值，被稱為微衛(wèi)星序列microsatellitemicrosatellite。*70u 在人類基因組中，最豐富的微衛(wèi)星是在人類基因組中，最豐富的微衛(wèi)星是(AC)n(AC)n和和(GA)n(GA)n。u (AT)n(AT)n是植物基因組中最豐富的微衛(wèi)星。是植物基因組中最豐富的微衛(wèi)星。在水稻基因組中，最豐富在水稻基因組中，最豐富的微衛(wèi)星是的微衛(wèi)星是(AT)n(AT)n和和(AG)n(AG)nFrequency of the

41、 ten most frequent SSR motif families in the rice genome (NATURE，2019)P74：水稻基因組中最豐富的微衛(wèi)星序列是：水稻基因組中最豐富的微衛(wèi)星序列是(GA) n和和(GT) nGenome, 2019。*71第第4章章 遺傳作圖遺傳作圖- 4.5 PCR標(biāo)志標(biāo)志2 2微衛(wèi)星標(biāo)志的檢測(cè)微衛(wèi)星標(biāo)志的檢測(cè) *72由于簡(jiǎn)單序列的反復(fù)次數(shù)不同，導(dǎo)致擴(kuò)增片段由于簡(jiǎn)單序列的反復(fù)次數(shù)不同，導(dǎo)致擴(kuò)增片段長(zhǎng)度的不同而產(chǎn)生的多態(tài)性。長(zhǎng)度的不同而產(chǎn)生的多態(tài)性。SSLPSimple Sequence Length Polymorphisms 簡(jiǎn)單序列長(zhǎng)度

42、多態(tài)性簡(jiǎn)單序列長(zhǎng)度多態(tài)性第第4章章 遺傳作圖遺傳作圖- 4.5 PCR標(biāo)志標(biāo)志如何設(shè)計(jì)引物檢測(cè)如何設(shè)計(jì)引物檢測(cè)SSLP？根據(jù)根據(jù)SSR兩端的序列設(shè)計(jì)一對(duì)特異性引物進(jìn)展兩端的序列設(shè)計(jì)一對(duì)特異性引物進(jìn)展PCR擴(kuò)增。擴(kuò)增。*73 SSR標(biāo)志的主要特點(diǎn)有：標(biāo)志的主要特點(diǎn)有：1數(shù)量豐富，廣泛分布于整個(gè)基因組；數(shù)量豐富，廣泛分布于整個(gè)基因組；2具有較多的等位性變異；具有較多的等位性變異；3共顯性標(biāo)志，可鑒別出雜合子和純合子；共顯性標(biāo)志，可鑒別出雜合子和純合子；4方法簡(jiǎn)單、快捷、實(shí)驗(yàn)反復(fù)性好，結(jié)果可靠；方法簡(jiǎn)單、快捷、實(shí)驗(yàn)反復(fù)性好，結(jié)果可靠；5對(duì)于基因組沒有測(cè)序的植物其開發(fā)有一定困難，對(duì)于基因組沒有測(cè)序的植

43、物其開發(fā)有一定困難，費(fèi)用也較高。費(fèi)用也較高。*74 SNP = Single Nucleotide Polymorphism 單核苷酸多態(tài)性基因組DNA序列中由于單個(gè)核苷酸(A, T, C, G) 的變異而引起的多態(tài)性一個(gè)SNP表示在基因組某個(gè)位點(diǎn)上有一個(gè)核苷酸的變化，多個(gè)核苷酸的變化，即SNPs*75從實(shí)際上來看每一個(gè)SNP位點(diǎn)都可以有4 種不同的變異方式, 包括轉(zhuǎn)換(嘌呤交換嘌呤，嘧啶交換嘧啶)、顛換嘌呤和嘧啶互換、插入和缺失但通常發(fā)生的只需兩種, 即轉(zhuǎn)換和顛換,二者之比為2 :1 A G G C T A G A A T T C C A T T C G A G T CA G G C T A

44、 G A A T T G C A T T C G A G T C*76u SNP的分類根據(jù)SNP在基因組分布的位置可分為 基因編碼區(qū)SNP (cSNP) 總的來說, cSNP比較少,由于在外顯子內(nèi)的變異率僅占周圍序列的1/5, 但它在遺傳病和育種的研討中卻具重要意義,因此倍受關(guān)注.l 同義cSNP即SNP不引起氨基酸序列改動(dòng)l 非同義cSNP即SNP引起氨基酸序列改動(dòng)*77l 基因周邊SNP (pSNPl 基因間SNP (iSNP 基因非編碼區(qū)SNP 大多數(shù)SNP 位于基因組的非編碼區(qū)*78u SNP的特點(diǎn)的特點(diǎn) 位點(diǎn)豐富 SNP是基因組中分布最廣泛而穩(wěn)定的點(diǎn)突變，在人類基因組中大約每1000

45、 個(gè)堿基就至少有一個(gè)SNP,人類基因組上的SNP總量可達(dá)300萬個(gè)甚至更多 具有代表性 某些位于基因內(nèi)部的SNP 有能夠直接影響蛋白質(zhì)構(gòu)造或表達(dá)程度, 因此它們能夠代表疾病遺傳機(jī)理中的某些作用要素*79 遺傳穩(wěn)定性 與微衛(wèi)星等反復(fù)序列多態(tài)標(biāo)志相比, SNP 具有更高的遺傳穩(wěn)定性。 易實(shí)現(xiàn)分析的自動(dòng)化 SNP 與傳統(tǒng)分子標(biāo)志方法存在明顯不同， 不再以DNA 長(zhǎng)度差別作為檢測(cè)手段，而是直接檢測(cè)序列變化，從而擺脫凝膠電泳的瓶頸限制，實(shí)現(xiàn)高效檢測(cè),例如基因芯片檢測(cè)技術(shù)。*80名稱多態(tài)性名稱檢測(cè)標(biāo)記的來源(探針、引物)特點(diǎn)RFLP限制性片段長(zhǎng)度的多態(tài)性直接來自基因組的DNA片段或cDNA穩(wěn)定、準(zhǔn)確，但工

46、作量大RAPD10個(gè)核苷酸的隨機(jī)單引物 簡(jiǎn)單，假陽性高SSLP簡(jiǎn)單序列長(zhǎng)度多態(tài)性一對(duì)特異引物穩(wěn)定、多態(tài)性高，工作量適中SNP單核苷酸多態(tài)性DNA芯片等穩(wěn)定，位點(diǎn)豐富，易自動(dòng)化 幾種常用DNA分子標(biāo)志的比較*81名稱名稱多態(tài)性名多態(tài)性名稱稱技術(shù)技術(shù)基礎(chǔ)基礎(chǔ)檢測(cè)標(biāo)記的檢測(cè)標(biāo)記的來源來源多態(tài)性原多態(tài)性原理理特點(diǎn)特點(diǎn)RFLPRAPDSSLPSNP 內(nèi)容回想內(nèi)容回想第第7 7次課次課*82限制性片段長(zhǎng)度多態(tài)性酶切、DNA雜交探針基因組的DNA或cDNA片段酶切位點(diǎn)不同穩(wěn)定準(zhǔn)確，但任務(wù)量大隨機(jī)擴(kuò)增多態(tài)性PCR10個(gè)核苷酸的隨機(jī)單引物 引物結(jié)合位點(diǎn)不同簡(jiǎn)單，可靠性低簡(jiǎn)單序列長(zhǎng)度多態(tài)性PCR一對(duì)特異引物SSR

47、反復(fù)次數(shù)不同穩(wěn)定、多態(tài)性高，任務(wù)量適中單核苷酸多態(tài)性測(cè)序技術(shù)DNA芯片等單核苷酸突變穩(wěn)定，位點(diǎn)豐富，易自動(dòng)化第第4章章 遺傳作圖遺傳作圖- 4.6 遺傳圖構(gòu)建遺傳圖構(gòu)建4.6 4.6 遺傳圖的構(gòu)建遺傳圖的構(gòu)建 *83 遺傳作圖的主要義務(wù)就是要測(cè)定基因座位遺傳作圖的主要義務(wù)就是要測(cè)定基因座位在染色體上的陳列順序和相互間的遺傳間隔在染色體上的陳列順序和相互間的遺傳間隔 。*84水稻遺傳圖譜u基因難以識(shí)別，遺傳標(biāo)志容易識(shí)別u經(jīng)過遺傳標(biāo)志構(gòu)建的“基因組幅員可以方便的找到基因。第第4章章 遺傳作圖遺傳作圖- 4.6 遺傳圖構(gòu)建遺傳圖構(gòu)建4.6.1 4.6.1 連鎖分析連鎖分析*85單交換單交換*86雙交

48、換雙交換三個(gè)基因之間發(fā)生雙交換的話，可以簡(jiǎn)單了解為中間那個(gè)基因的位置發(fā)生了交換，而兩邊的基因位置不變。每個(gè)雙交換都包括兩個(gè)單交換，雙交換發(fā)生的概率一定小于單交換。*87基因型基因型數(shù)目數(shù)目類型類型重組事件重組事件特點(diǎn)特點(diǎn)ABC/abc351abc/abc342aBC/abc36Abc/abc40ABc/abc115abC/abc107AbC/abc9aBc/abc11總數(shù)總數(shù)1011三點(diǎn)檢驗(yàn)三點(diǎn)檢驗(yàn)(p75)：AaBbCc與與aabbcc的測(cè)交結(jié)果如下表的測(cè)交結(jié)果如下表 *88*89問題問題1 1：AaBbCcAaBbCc可以構(gòu)成幾種類型的可以構(gòu)成幾種類型的配子？配子？A B Ca b ca

49、B CA b cA B ca b CA b Ca B c問題問題2關(guān)鍵：如何給配子分類關(guān)鍵：如何給配子分類親本型：數(shù)量最多單交換1：數(shù)量居中單交換2：數(shù)量居中雙交換：數(shù)量最少*90基因型基因型數(shù)目數(shù)目類型類型重組事件重組事件特點(diǎn)特點(diǎn)ABC/abc351abc/abc342aBC/abc36Abc/abc40ABc/abc115abC/abc107AbC/abc9aBc/abc11總數(shù)總數(shù)1011三點(diǎn)檢驗(yàn)：三點(diǎn)檢驗(yàn)：AaBbCc與與aabbcc的測(cè)交結(jié)果如下表的測(cè)交結(jié)果如下表 數(shù)量最多數(shù)量最多數(shù)量居中數(shù)量居中數(shù)量居中數(shù)量居中數(shù)量最少數(shù)量最少親本型親本型單交換單交換1 1單交換單交換2 2雙交換雙

50、交換無無A A與與B B之間之間B B與與C C之間之間A A與與B B和和B B與與C C之間之間*911.1.如何將測(cè)交后代分組？測(cè)交后代個(gè)數(shù)接近的兩個(gè)分為一如何將測(cè)交后代分組？測(cè)交后代個(gè)數(shù)接近的兩個(gè)分為一組。組。2.2.如何確定親本型配子？測(cè)交后代中個(gè)體數(shù)最多。如何確定親本型配子？測(cè)交后代中個(gè)體數(shù)最多。3.3.如何確定雙交換？測(cè)交后代中個(gè)體數(shù)最少的，雙交換個(gè)如何確定雙交換？測(cè)交后代中個(gè)體數(shù)最少的，雙交換個(gè)體中發(fā)生交換的那個(gè)基因位于三個(gè)基因的中間。體中發(fā)生交換的那個(gè)基因位于三個(gè)基因的中間。4.4.如何確定單交換？和親本型的基因型比較，單交換個(gè)體如何確定單交換？和親本型的基因型比較，單交換個(gè)

51、體中發(fā)生交換的基因位于三個(gè)基因的兩端的位置。中發(fā)生交換的基因位于三個(gè)基因的兩端的位置。*92*93凹陷、非糯性、有色shsh + + + +豐滿、糯 性、無色 + + wx wx c c豐滿、非糯性、有色+ sh + wx + c凹陷、糯 性、無色shsh wxwx cc測(cè)交結(jié)果見下表測(cè)交結(jié)果見下表舉例：玉米舉例：玉米Cc、Shsh和和Wxwx三對(duì)基因的定位。三對(duì)基因的定位。 P1P2F1雜交測(cè)交*94測(cè)交后代的表現(xiàn)型據(jù)表型推測(cè)基因型測(cè)交后代的個(gè)體數(shù)交換類別飽滿、糯 性、無色凹陷、非糯性、有色+ wx csh + +飽滿、非糯性、無色凹陷、糯 性、有色+ + csh wx +凹陷、非糯性、無色

52、飽滿、糯 性、有色sh + c+ wx +飽滿、非糯性、有色凹陷、糯 性、無色+ + +sh wx c總數(shù)親本型單交換單交換雙交換27082538626601113116426708第第4章章 遺傳作圖遺傳作圖- 4.6 遺傳圖構(gòu)建遺傳圖構(gòu)建經(jīng)過比較雙交換和親本基因型可知：經(jīng)過比較雙交換和親本基因型可知：sh 位于三個(gè)基因的中間位置。位于三個(gè)基因的中間位置。三個(gè)基因之間的間隔三個(gè)基因之間的間隔 如何計(jì)算？如何計(jì)算？*95第第4章章 遺傳作圖遺傳作圖- 4.6 遺傳圖構(gòu)建遺傳圖構(gòu)建*96第第4章章 遺傳作圖遺傳作圖- 4.6 遺傳圖構(gòu)建遺傳圖構(gòu)建*97第第4章章 遺傳作圖遺傳作圖- 4.6 遺傳

53、圖構(gòu)建遺傳圖構(gòu)建*98第第4章章 遺傳作圖遺傳作圖- 4.6 遺傳圖構(gòu)建遺傳圖構(gòu)建4.6. 2 交換干擾與作圖函數(shù)交換干擾與作圖函數(shù)(1) 交換干擾交換干擾 假設(shè)各個(gè)交換事件是獨(dú)立的，根據(jù)概率定律，假設(shè)各個(gè)交換事件是獨(dú)立的，根據(jù)概率定律，雙交換出現(xiàn)的頻率就應(yīng)等于兩個(gè)單交換頻率的乘積。雙交換出現(xiàn)的頻率就應(yīng)等于兩個(gè)單交換頻率的乘積。 干擾：即一個(gè)單交換發(fā)生后干擾：即一個(gè)單交換發(fā)生后, , 在它臨近再發(fā)生在它臨近再發(fā)生第二個(gè)單交換的時(shí)機(jī)就會(huì)減少。第二個(gè)單交換的時(shí)機(jī)就會(huì)減少。*99第第4章章 遺傳作圖遺傳作圖- 4.6 遺傳圖構(gòu)建遺傳圖構(gòu)建符合系數(shù)符合系數(shù)對(duì)于遭到干擾的程度，通常用符合系數(shù)來表示對(duì)于遭

54、到干擾的程度，通常用符合系數(shù)來表示:*100第第4章章 遺傳作圖遺傳作圖- 4.6 遺傳圖構(gòu)建遺傳圖構(gòu)建干擾值干擾值I=1-C 當(dāng)當(dāng)I=0時(shí)，沒有干擾，時(shí)，沒有干擾，C=1。當(dāng)。當(dāng)I=1時(shí)，那么沒時(shí)，那么沒有雙交換發(fā)生有雙交換發(fā)生, 發(fā)生完全干擾。發(fā)生完全干擾。 大多數(shù)情況下大多數(shù)情況下0I1。但在一些特殊情況下，。但在一些特殊情況下，實(shí)踐察看值比實(shí)際值大，稱為負(fù)干擾，即一個(gè)單實(shí)踐察看值比實(shí)際值大，稱為負(fù)干擾，即一個(gè)單交換發(fā)生可提高另一單交換發(fā)生的頻率。交換發(fā)生可提高另一單交換發(fā)生的頻率。*101第第4章章 遺傳作圖遺傳作圖- 4.6 遺傳圖構(gòu)建遺傳圖構(gòu)建(2)(2)作圖函數(shù)作圖函數(shù)mappi

55、ng functionmapping function: : 真實(shí)的遺傳圖真實(shí)的遺傳圖距與重組率之間的函數(shù)關(guān)系。距與重組率之間的函數(shù)關(guān)系。 *102第第4章章 遺傳作圖遺傳作圖- 4.6 遺傳圖構(gòu)建遺傳圖構(gòu)建 在在C=1假定下，假定下，Haldance1919給出了兩個(gè)給出了兩個(gè)座位之間的真實(shí)圖距座位之間的真實(shí)圖距m與重組率與重組率r之間的關(guān)系：之間的關(guān)系： m = -(1/2) ln(1-2r) Haldance作圖函數(shù)的不合理之處在于假定了完全作圖函數(shù)的不合理之處在于假定了完全不發(fā)生交換干擾。不發(fā)生交換干擾。 當(dāng)當(dāng)r = 0.22 r = 0.22 時(shí)，時(shí)，m = 29.0 cMm = 2

56、9.0 cM*103第第4章章 遺傳作圖遺傳作圖- 4.6 遺傳圖構(gòu)建遺傳圖構(gòu)建 Kosambi1944在不作此假定的情況下在不作此假定的情況下推導(dǎo)出如下的作圖函數(shù)：推導(dǎo)出如下的作圖函數(shù)： m = (1/4) ln1+2r/1-2r當(dāng)當(dāng)r = 0.22 r = 0.22 時(shí)，時(shí)，m = 23.6 cMm = 23.6 cM*104第第4章章 遺傳作圖遺傳作圖- 4.6 遺傳圖構(gòu)建遺傳圖構(gòu)建 4.6.3 4.6.3 遺傳圖遺傳圖 連鎖圖連鎖圖linkage maplinkage map或遺傳圖或遺傳圖genetic genetic mapmap：能反映連鎖群上各基因之間連鎖關(guān)系的圖：能反映連鎖群上各基因之間連鎖關(guān)系的圖譜。譜。 分子圖分子圖molecular mapmol