第五章連鎖ppt課件

1、一、基因定位基因定位：確定基因在染色體上的位置?；蛟谌旧w上各有其一定的位置 確定基因的位置主要是確定基因間的間隔和順序基因之間的間隔是用交換值來表示的。準(zhǔn)確地估算出交換值 確定基因在染色體上的相對位置把基因標(biāo)志在染色體上。兩點(diǎn)檢驗(yàn)和三點(diǎn)檢驗(yàn)是基因定位可以采用的兩種方法。1兩點(diǎn)檢驗(yàn)： 先用三次雜交、再用三次測交隱性純合親本分別測定兩對基因間能否連鎖，然后根據(jù)其交換值確定它們在同一染色體上的位置。ABC- 分別測出Aa-Bb間重組率確定能否連鎖；abc分別測出Bb-Cc間重組率確定能否連鎖； 分別測出Aa-Cc間重組率確定能否連鎖。 假設(shè)上述3次檢驗(yàn)確認(rèn)3對基因間連鎖根據(jù)交換值大小確定這三對基

2、因在染色體上的位置。如：玉米C有色對c無色、Sh豐滿對sh凹陷、Wx非糯性對wx糯性為顯性。為證明三對基因能否連鎖遺傳，分別進(jìn)展3個實(shí)驗(yàn)：第一組實(shí)驗(yàn)：CCShShccshshF1CcShsh ccshsh第二組實(shí)驗(yàn)：wxwxShShWxWxshsh F1 WxwxShshwxwxshsh第三組實(shí)驗(yàn)：WxWxCCwxwxcc F1 WxwxCcwxwxcc這三個實(shí)驗(yàn)的結(jié)果如下表：表5-1 玉米兩點(diǎn)檢驗(yàn)的三個測交結(jié)果如此可測定第四、五對等基因，逐漸定位。 但兩對連鎖基因間間隔超越5個遺傳單位，那么兩點(diǎn)測定法就不夠準(zhǔn)確，且必需進(jìn)展三次雜交和三次測交，任務(wù)量大，故多用三點(diǎn)檢驗(yàn)法。2三點(diǎn)檢驗(yàn): 經(jīng)過一次

3、雜交和一次用隱性親本測交，同時測定三對基因在染色體上的位置，是基因定位最常用的方法。特點(diǎn)： 1糾正兩點(diǎn)檢驗(yàn)的缺陷，使估算的交換值更為準(zhǔn)確一次三點(diǎn)實(shí)驗(yàn)中得到的三個重組值是在同一基因型背景，同一環(huán)境條件下得到的 ； 2經(jīng)過一次實(shí)驗(yàn)可同時確定三對連鎖基因的位置，還可以得到三次兩點(diǎn)實(shí)驗(yàn)所不能得到的關(guān)于雙交換的資料。 例1 三個突變基因ec、sc和cv都是X連鎖遺傳的。三雜合體(ec + +/+sc cv)與三隱性雄蠅(ec sc cv/Y )交配，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下：表 型實(shí)得數(shù) ec + + sc cvec sc + + cv+ sc +ec + cv810828628889103合 計1980 ec-

4、sc的重組值為(62+88)/1980=7.6%，遺傳學(xué)圖距map distance是7.6。 ec-cv的重組值為(89+103)/1980=9.7%，遺傳學(xué)圖距map distance是9.7。 知道了ec- sc和ec-cv的遺傳學(xué)圖距，畫圖方式有兩種： ec sc cv sc ec cv sc-cv的重組值為(62+88+89+103)/1980=17.3%，遺傳學(xué)圖距map distance是17.3。 三個重組值之間的關(guān)系很明顯，即sc-cv的重組值等于sc-ec重組值與ec-cv重組值之和，即基因在染色體上按此次序直線陳列。 sc ec cv例21確定基因在染色體上的位置：以玉米

5、Cc、Shsh和Wxwx三對基由于例：P 凹陷、非糯、有色 豐滿、糯性、無色 shsh + + + + + + wxwx cc F1 豐滿、非糯、有色 凹陷、糯性、無色 +sh +wx +c shsh wxwx cc 根據(jù)F1的染色體基因型有三種能夠性：單交換：在三個連鎖基因之間僅發(fā)生了一次交換雙交換：在三個連鎖區(qū)段內(nèi)，每個基因之間都分別要發(fā)生一次交換Ft中親型最多，發(fā)生雙交換的表現(xiàn)型個體數(shù)應(yīng)該最少。+ wx c 和sh + + 親型配子類型+ + + 和sh wx c 雙交換配子類型其它均為單交換配子類型第種陳列順序才有能夠出現(xiàn)雙交換配子。 + sh += sh 在中間 wx + c這三個連

6、鎖基因在染色體的位置為wx sh c 。 sh + += + wx c + sh + = wx + c + + sh= wx c + 關(guān)鍵是確定中間一個基因：可以最少的雙交換型與最多的親型相比只需sh基因發(fā)生了位置改動。sh一定在中間。2確定基因之間的間隔：估算交換值確定基因之間的間隔。由于每個雙交換都包括兩個單交換，估計兩個單交換值時，應(yīng)分別加上雙交換值：雙交換值=(4+2)/6708)100% = 0.09%wx-sh間單交換=(601+626)/6708)100%+ 0.09% = 18.4%sh-c 間單交換=(116+113)/6708)100% + 0.09% = 3.5% 三對連

7、鎖基因在染色體上的位置和間隔確定如下：例3 三雜合體(ec ct +/+cv)雌蠅與三隱性雄蠅(ec ct cv/Y)測交，測交后代有8種表型。 表 型實(shí)得數(shù)比 例重組發(fā)生在ec-ctec-cvct-cvec ct + + cv2125220781.5%ec + cv+ ct +27326510.1%ec + + + ct cv2172238.3%+ + +ec ct cv530.1%合 計5318100%18.4%10.2%8.4% 假設(shè)有雙交換存在，一定要加上兩倍的雙交換數(shù)，由于每個雙交換包含兩次單交換。 基因直線陳列定律：三點(diǎn)實(shí)驗(yàn)中，兩邊兩個基因?qū)﹂g的重組值一定等于另外兩個重組值之和減去

8、兩倍的雙交換值。With three genes,only three gene orders are possible.Double crossovers create unique double recombinant genotypes for each gene order.Only the first possibility is compatible with the data in the text 在任何三點(diǎn)實(shí)驗(yàn)中，在測交后代的8種能夠的表型中，個體數(shù)最少甚至完全沒有的兩種表型是雙交換的產(chǎn)物。3干擾與符合: 在染色體上，一個交換的發(fā)生能否影響另一個交換的發(fā)生? 干涉interf

9、erence：每發(fā)生一次單交換時，它的臨近也發(fā)生一次交換的時機(jī)要減少一些，這種景象叫。根據(jù)概率實(shí)際，如單交換的發(fā)生是獨(dú)立的，那么雙交換= 單交換單交換=0.1840.035100% = 0.64%實(shí)踐雙交換值只需0.09%，闡明存在干擾。 表示干擾程度通常用符合系數(shù)并發(fā)率表示：符合系數(shù)= 實(shí)踐雙交換值/實(shí)際雙交換值= 0.09 / 0.64 = 0.14 0，干擾嚴(yán)重。符合系數(shù)常變動于0 1 之間。 符合系數(shù)等于1時，無干擾，兩個單交換獨(dú)立發(fā)生；符合系數(shù)等于0時，表示完全干擾，即一點(diǎn)發(fā)生交換后其臨近一點(diǎn)就不交換。 基因?qū)﹂g的間隔縮短時，并發(fā)率降低，干擾值上升。所以三基因間的交換間隔短時，雙交換

10、的發(fā)生很少或沒有。染色單體干擾(chromatid interference) 在兩個非姊妹染色單體間發(fā)生一個交換后，能否會影響一樣兩個染色單體發(fā)生第二次交換的頻率。假設(shè)第二次交換發(fā)生在恣意兩個非姊妹染色單體間的時機(jī)是相等的，那么二線雙交換：三線雙交換：四線雙交換=1：2：1。 根據(jù)能否與這個比例有偏向，可以以為染色單體有無干擾。第三節(jié) 人類連鎖分析和細(xì)胞學(xué)圖 一、人類基因定位方法 人體基因定位在特定的染色體上，有以下方法：一家系分析法 經(jīng)過分析、統(tǒng)計家系中有關(guān)性狀的連鎖情況和重組率而進(jìn)展基因定位的方法。 1.假設(shè)某性狀只出如今男性，那么可將決議這個性狀的基因定位在Y染色體上。 2.X連鎖基因

11、的定位。根據(jù)X連鎖異常的特點(diǎn)即隔代交叉遺傳，那么可斷定這兩個性狀的基因位于X染色體上，但不能確定陳列順序和連鎖強(qiáng)度。 3.外祖父法。對于X染色體上的基因來說，只需求知道母親的基因型能否為雙重雜合體即兩對基因都處于雜合形狀。根據(jù)為雙重雜合體的母親所生的兒子中有關(guān)性狀的重組情況，就可估計重組值，而母親X染色體上的基因組成，可以由外祖父的表型得知。二體細(xì)胞雜交定位法 運(yùn)用體細(xì)胞遺傳學(xué)和體細(xì)胞雜交的新技術(shù)可以在離體條件下，運(yùn)用細(xì)胞培育方法，研討體細(xì)胞交融、突變、分別以及連鎖和交換等進(jìn)展人類基因定位、繪制細(xì)胞學(xué)圖。 1.克隆分布板法：為了將某一基因定位于某一染色體上，必需建立包括人體24條染色體在內(nèi)的一

12、整套雜種細(xì)胞。其中每個雜種細(xì)胞都包括有一組人體染色體，這樣的一套雜種細(xì)胞稱為。 2.利用染色體異常將基因定位在染色體上的詳細(xì)位置 1基因劑量效應(yīng)法：利用在具有某一特定染色體片段缺失或反復(fù)的病人或培育細(xì)胞內(nèi)所察看到的基因劑量效應(yīng)進(jìn)展基因的區(qū)域定位。 2染色體缺失定位法：用人工方法在體外呵斥雜種細(xì)胞內(nèi)特定染色體的不同位置發(fā)生斷裂，獲得一套特定染色體的缺失雜種細(xì)胞，然后經(jīng)過檢測缺失雜種細(xì)胞內(nèi)基因產(chǎn)物存在與否對許多基因進(jìn)展區(qū)域定位。三DNA介導(dǎo)的基因定位 1.克隆基因定位法；采用已克隆基因的cDNA探針與保管在雜種細(xì)胞內(nèi)的人染色體DNA順序進(jìn)展分子雜交，來確定克隆基因所在的染色體。 2.原位雜交法：以

13、標(biāo)志的探針直接同中期染色體進(jìn)展原位雜交。二、體細(xì)胞遺傳學(xué)與細(xì)胞學(xué)圖的制造 體細(xì)胞遺傳學(xué)somatic cell genetics：可以繞過減數(shù)分裂過程，運(yùn)用細(xì)胞培育方法，研討體細(xì)胞交融、突變、分別以及連鎖和交換等，把基因定位在染色體上，制造細(xì)胞學(xué)圖。 把人體細(xì)胞和營養(yǎng)缺陷型的小鼠細(xì)胞混合培育，再加上促融因子紫外線滅活的仙臺病毒或PEG，那么這兩種細(xì)胞就有能夠交融。異核體的兩個核交融，構(gòu)成雜種細(xì)胞。這種細(xì)胞往往含有整套的小鼠染色體和喪失后保管下來的人的染色體。經(jīng)過不同選擇技術(shù)，在加上機(jī)遇性的變化，可以構(gòu)成各種雜種細(xì)胞系，含有不同數(shù)目和不同號碼的人體染色體。Cell-fusion techniqu

14、es applied to human and mouse cells produce colonies,each of which contains a full mouse genome plus a few human chromosomes(blue). A fibroblast is a cell of fibrous connective tissue. 有了不同的雜種細(xì)胞系，每個細(xì)胞系中除了小鼠染色體外，還有少數(shù)人的染色體，為了將其中一個或幾個基因定位在染色體上，在檢驗(yàn)這些細(xì)胞系時，把某一標(biāo)志基因的存在或不在與每一細(xì)胞中人的某一染色體的在或不在聯(lián)絡(luò)起來，從而推斷某一基因是在某號染

15、色體上。 雜 種 細(xì) 胞 系 A B C D E人體基因1+-+-2-+-+-3+-+-4+-人體染色體1-+-+-2+-+-3-+ 問題：如何用遺傳學(xué)方法不是分子生物學(xué)方法將基因定位到染色體上，請從人類和果蠅中各舉一例予以闡明。Maps of the human chromosome 1 and the X chromosome第四節(jié) 染色體遺傳機(jī)制在實(shí)際上和實(shí)際上的意義 首先，基因是在染色體上的。基因隨著染色體的分別而分別。 其次，有減數(shù)分裂，才有分別景象，沒有減數(shù)分裂，就沒有分別景象。只需進(jìn)展有性生殖的生物，才有減數(shù)分裂，才出現(xiàn)分別景象。 第三，基因在染色體上直線陳列。如基因間的間隔比較

16、遠(yuǎn)，重組和分開比較容易，育種任務(wù)容易獲得成果。 最后，基因位于染色體上時，每一座位上的基因只需兩份就可保證基因的正確分別和組合。第五節(jié) 連鎖遺傳規(guī)律的運(yùn)用實(shí)際上： 把基因定位于染色體上，即基因的載體染色體； 明確各染色體上基因的位置和間隔； 闡明一些結(jié)果不能獨(dú)立分配的緣由，開展了孟德爾定律；使性狀遺傳規(guī)律更為完善。實(shí)際上： 可利用連鎖性狀作為間接選擇的根據(jù)，提高選擇結(jié)果：例如大麥抗稈銹病基因與抗散黑穗病基因嚴(yán)密連鎖，可同時改良。 設(shè)法突破基因連鎖：如輻射、化學(xué)誘變、遠(yuǎn)緣雜交， 可以根據(jù)交換率安排任務(wù)： 交換值大重組型多項選擇擇時機(jī)大育種群體小 交換值小重組型少選擇時機(jī)小育種群體大 例如：水稻抗稻瘟病Pi-zt與遲熟Lm均為顯性。二者連鎖遺傳、交換率為2.4%。如希望在F3選出抗病早熟純合株系PPll5個，問F2群體至少種多大群體?Pi-zt Lmpi-zt lmP 抗病遲熟=感病早熟=Pi-zt Lm pi-zt lmPi-zt LmF1抗病遲熟=pi-zt lm 由上表可見：抗病早熟類型為PPll+Ppll+P