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(gè)產(chǎn)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(gè)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(chǎn)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(gè)座位，計(jì)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(duì)稱性，證明減數(shù)分裂是一個(gè)交互過程，而非單向過程。第3頁，共19頁。 (3).可以檢驗(yàn)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(jìn)行基因轉(zhuǎn)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(cè)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(duì)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(chǎn)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(chǎn)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(chǎn)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(hào)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(cè)定基因與著絲粒間的利用四分子分析，測(cè)定基因與著絲粒間的距離，即根據(jù)子囊孢子基因型的排列順序，距離，即根據(jù)子囊孢子基因型的排列順序，計(jì)算基因與著絲粒的重組率，確定基因與計(jì)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(gè)連鎖基因的作圖 利用順序四分子分析，同樣可以進(jìn)行兩個(gè)兩個(gè)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(duì)基因的雜交實(shí)驗(yàn)，可產(chǎn)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(duì)子囊進(jìn)行分類統(tǒng)計(jì)，不考慮孢子排列順序，根據(jù)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(gè)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(hào)序號(hào)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(dú)立分配還是連鎖。基因是獨(dú)立分配還是連鎖。 根據(jù)上表中的數(shù)字，PD=808+90=898，NPD=1+1=2。 如果這兩個(gè)基因是自由組合的話，可以預(yù)

6、期PD NPD=1 1，而實(shí)驗(yàn)結(jié)果PDNPD。 說明這兩個(gè)基因不是自由組合，而是相互連鎖的。第15頁，共19頁。其次計(jì)算著絲粒其次計(jì)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(cè)同側(cè)或者是異側(cè)異側(cè)。1先判斷基因的在同側(cè)還是異側(cè)先判斷基因的在同側(cè)還是異側(cè)(1)如果n、a在異側(cè)異側(cè)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(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)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(cè)。在同側(cè)。(2)另一種方法是在n和a分別為M和M的情況下，對(duì)子囊數(shù)與RF(n)，RF(a)進(jìn)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(dú)立地與著絲粒發(fā)生重組的話，則M的子囊數(shù)也應(yīng)相差不到一倍。但實(shí)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(gè)；交換發(fā)生在著絲粒與n間時(shí)，n是M，a是M的子囊只有55個(gè)。兩者相差懸殊，與計(jì)算的重組值不相符合。 所以，這兩個(gè)基因不可能獨(dú)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(shí)，a基因也與著絲粒交換了，即n是M，a也是M共計(jì)96(=9015)個(gè)子囊。也就是說，同一交換使十/n出現(xiàn)M型分離，也使十a(chǎn)出現(xiàn)M型分離，101次中有96次，證明了n和a的連鎖關(guān)系是同側(cè)同側(cè)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.