真菌的四分子遺傳分析與作圖

1、真菌的四分子遺傳分析與作圖第1頁，共19頁。順序四分子的遺傳分析 粗糙脈霉菌減數(shù)分裂的四個產物保留在一起，稱為四分子 在分裂的過程中子囊的外形比較狹窄，以至分裂的紡錘體不能重疊，只能縱立于它的長軸中，這樣所有分裂后的核個子囊孢子都是從上到下排列成行，所以，脈孢菌減數(shù) 分裂所產生的四分子是屬于順序四分子第2頁，共19頁。 這種順序四分子在遺傳分析上有很多優(yōu)越性: (1). 可以把著絲粒作為一個座位，計算基因與著絲粒的重組率，即著絲粒作圖。 (2). 子囊中子囊孢子的對稱性，證明減數(shù)分裂是一個交互過程，而非單向過程。第3頁，共19頁。 (3).可以檢驗染色單體的交換有否染色單體干涉現(xiàn)象，還可利用它

2、來進行基因轉變的研究。 (4).證明雙交換不僅可以包括4線中的兩線, 而且可以包括3線或4線雙交換。第4頁，共19頁。 利用四分子分析法，測定基因與著粒間的距離稱為著絲粒作圖第5頁，共19頁。 減數(shù)分裂中在同源染色體的一對非姊妹染色單體的著絲粒和某雜合基因座間有沒有發(fā)生交換，和其產物四分子中的等位基因在排列方式上是不同的。 可分為兩種： 沒有發(fā)生交換的產物為第一次分裂分離第一次分裂分離或叫MI模式模式;第6頁，共19頁。 發(fā)生了交換的產物為第二次分裂分離第二次分裂分離或稱為MII模式模式第一次分裂分離（圖示一種可能）第一次分裂分離（圖示一種可能）第7頁，共19頁。第二次分裂分離（圖示一種可能性

3、）第二次分裂分離（圖示一種可能性）第8頁，共19頁。序號子囊類型子囊數(shù)分列類型1+ + 105M1非交換型2 + +1293+ + 9M2交換型4 + +55+ +106 + +16第9頁，共19頁。 利用四分子分析，測定基因與著絲粒間的利用四分子分析，測定基因與著絲粒間的距離，即根據子囊孢子基因型的排列順序，距離，即根據子囊孢子基因型的排列順序，計算基因與著絲粒的重組率，確定基因與計算基因與著絲粒的重組率，確定基因與著絲粒之間的距離和排列順序。著絲粒之間的距離和排列順序。第10頁，共19頁。第11頁，共19頁。兩個連鎖基因的作圖 利用順序四分子分析，同樣可以進行兩個兩個基因的連鎖作圖基因的連

4、鎖作圖nic（nicotinic acid）為煙酸依賴型煙酸依賴型 nade（adenine）為腺嘌呤依賴型腺嘌呤依賴型 a兩對基因的雜交實驗，可產生(66)36種不同的子囊型，歸納為7種基本的的子囊型第12頁，共19頁。 對子囊進行分類統(tǒng)計，不考慮孢子排列順序，根據性狀組合將四分子分為三種類型 PD: 親二型：親二型：孢子有2種基因型，且與親代相同. NPD: 非親二型：非親二型：孢子有2種基因型，且與親代不同. 如果PD:NPD=1:1，則兩個基因自由組合，否則連鎖。 T: 四型四型孢子有4種基因型，2種與親代相同, 2種與親代不同.第13頁，共19頁。序號序號1 12 23 34 45

5、56 67 7子囊子囊型型+a+a+a+a+a+a+a+a+ananan+n+nanananan+n+nanan n+a+a+a+an+n+nanananan n+n+n+nanan n+分離分離類型類型MIMIMIMIMIMIIMIIMIMIIMIIMIIMIIMIIMII類別類別PDPDNPDNPDT TT TPDPDNPDNPDT T數(shù)目數(shù)目8088081 190905 590901 15 5第14頁，共19頁。 首先判斷首先判斷n、a基因是獨立分配還是連鎖?；蚴仟毩⒎峙溥€是連鎖。 根據上表中的數(shù)字，PD=808+90=898，NPD=1+1=2。 如果這兩個基因是自由組合的話，可以預

6、期PD NPD=1 1，而實驗結果PDNPD。 說明這兩個基因不是自由組合，而是相互連鎖的。第15頁，共19頁。其次計算著絲粒其次計算著絲粒()與基因與基因 (n)、 (a)間的重組率間的重組率(RF)及基因離著絲粒的距離及基因離著絲粒的距離第16頁，共19頁。5.059.5，所以，所以n基因比基因比a基因離著絲粒近基因離著絲粒近n、a在染色體上的排列可能有兩種方式兩種方式：在著絲粒的同側同側或者是異側異側。1先判斷基因的在同側還是異側先判斷基因的在同側還是異側(1)如果n、a在異側異側上，則PD與NPD都是由雙交換形成，因而PD與NPD的頻率相等。但是，上表的實驗數(shù)據顯示，同處MM的PD子囊

7、數(shù)為90，同處MM的NPD子囊數(shù)為1。PD多于NPD于是于是n、a在同側。在同側。(2)另一種方法是在n和a分別為M和M的情況下，對子囊數(shù)與RF(n)，RF(a)進行比較分析第17頁，共19頁。 已知 RF(nic)=5.05，RF(ade)=9.3，兩者相差不到一倍，若n和a各自獨立地與著絲粒發(fā)生重組的話，則M的子囊數(shù)也應相差不到一倍。但實際上，交換發(fā)生在著絲粒與a間，n是M，a是M的子囊有90個；交換發(fā)生在著絲粒與n間時，n是M，a是M的子囊只有55個。兩者相差懸殊，與計算的重組值不相符合。 所以，這兩個基因不可能獨自與著絲粒發(fā)生交換。另外，從上表可見，在n與著絲粒發(fā)生交換時，a基因也與著絲粒交換了，即n是M，a也是M共計96(=9015)個子囊。也就是說，同一交換使十/n出現(xiàn)M型分離，也使十a出現(xiàn)M型分離，101次中有96次，證明了n和a的連鎖關系是同側同側第18頁，共19頁。na間的重組率可用公式：間的重組率可用公式：5.055.2=10.