連鎖分析與遺傳學(xué)作圖打印

第二章連鎖分析與染色體作圖

LinkageandChromosomeMapping節(jié)伴性遺傳第二節(jié)連鎖與交換第三節(jié)重組作圖第四節(jié)順序四分子分析連鎖分析與遺傳學(xué)作圖打印共57頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第1頁!節(jié)伴性遺傳

(sex-linkedinheritance)一、性染色體與常染色體

(sexchromosomesandautosomes)

與性別有關(guān)的一對形態(tài)、大小不同的同源染色體稱為性染色體(XY或ZW)，除性染色體之外的其他染色體稱為常染色體(A)連鎖分析與遺傳學(xué)作圖打印共57頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第2頁!

1.性染色體的形成——新萊昂假說

性染色體是由一對常染色體進化來的，是由同形性染色體部分易位到同源染色體上所至，所以Y染色體小于X染色體，而X染色體往往有重復(fù)的基因。連鎖分析與遺傳學(xué)作圖打印共57頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第3頁!2.性染色體決定性別

XY型性別決定：人類、哺乳類、兩棲類、魚類、昆蟲如人類：44A+XY

ZW型性別決定：鳥類、爬行類、鱗翅目昆蟲如家蠶：54A+ZW

XO型性別決定：直翅目昆蟲（蝗蟲,蟋蟀,蟑螂等）如蝗蟲：雌性22A+XX雄性22A+X

植物的性別決定：雌雄同株植物：無性染色體雌雄異株植物：XY型，如女婁菜連鎖分析與遺傳學(xué)作圖打印共57頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第4頁!連鎖分析與遺傳學(xué)作圖打印共57頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第5頁!伴性遺傳的特點決定性狀的基因在性染色體上性狀的遺傳與性別有關(guān)正交與反交結(jié)果不同表現(xiàn)特殊的交叉遺傳和隔代遺傳現(xiàn)象

連鎖分析與遺傳學(xué)作圖打印共57頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第6頁!三、限性遺傳與從性遺傳

Sex-limitedandsex-influencedinheritanceSex-limitedinheritance,theexpressionofaspecificphenotypeisabsolutelylimitedtoonesex.Sex-influencedinheritance,thesexofanindividualinfluencesthewayaphenotypeisexpressed.Inbothtypesofinheritance,autosomalgenesareresponsibleforthecontrastingphenotypes,buttheexpressionofthesegenesisdependentonthehormoneconstitutionoftheindividuals.連鎖分析與遺傳學(xué)作圖打印共57頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第7頁!劑量補償效應(yīng)

兩條X染色體都有活性，但轉(zhuǎn)錄速率不同(果蠅)

雌性個體細(xì)胞中只有一條染色體有活性，另一條X染色體失活(高等哺乳動物，包括人類)連鎖分析與遺傳學(xué)作圖打印共57頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第8頁!

第二節(jié)連鎖與交換一、連鎖現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)連鎖分析與遺傳學(xué)作圖打印共57頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第9頁!Chisquaretest——χ2測驗

O：observedE：expected

連鎖分析與遺傳學(xué)作圖打印共57頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第10頁!連鎖分析與遺傳學(xué)作圖打印共57頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第11頁!摩爾根的解釋

基因B、V處于同一條染色體上，而其等位基因b、v位于同源染色體的另一條上。這樣在形成配子的減數(shù)分裂時，B和V、b和v隨同它們所在的染色體一起分離，而不能獨立分配和自由組合。二、連鎖連鎖分析與遺傳學(xué)作圖打印共57頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第12頁!三、交換(crossingovering)1.Crossingoverinvolvesaphysicalexchangebetweenchromatids連鎖分析與遺傳學(xué)作圖打印共57頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第13頁!Y染色體很少發(fā)生交換連鎖分析與遺傳學(xué)作圖打印共57頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第14頁!3.影響交換的因素

溫度：射線和化學(xué)物質(zhì)：放線菌D、絲裂霉素C

著絲粒使附近基因的交換值明顯降低性別：人類和許多哺乳動物例如小鼠，雌性交換值大于雄性霍爾丹定律：凡是較少發(fā)生交換的個體必定是異配性別個體。

連鎖分析與遺傳學(xué)作圖打印共57頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第15頁!Exchangesalsooccurbetweensisterchromatids

有絲分裂交換還可發(fā)生在姐妹染色單體，而不是非姐妹染色單體間，稱為姐妹染色單體交換（sisterchromaticlexchanges，SCEs），普遍存在于有絲分裂染色體中連鎖分析與遺傳學(xué)作圖打印共57頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第16頁!重組率（rebinationfrequency，RF）:

測交子代中出現(xiàn)的重組子數(shù)占總類型數(shù)的百分率。

連鎖分析與遺傳學(xué)作圖打印共57頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第17頁!圖距（mapdistance）

表示兩個基因在染色體圖上距離的數(shù)量單位。

為紀(jì)念Morgan，以centimorgan（cM）表示，1cM為1%的重組值去掉%。連鎖分析與遺傳學(xué)作圖打印共57頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第18頁!FurtherReading:

DidMendelEncounterLinkage?WhyDidn’tGregorMendelFindLinkage?Nature,Vol256,p206連鎖分析與遺傳學(xué)作圖打印共57頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第19頁!果蠅X染色體白眼（w）黃體（y）粗脈翅（bi）

wbi/++×wbi/Ybi-w:5.3%wy/++×wy/Yw-y:1.1%

(1)w—y—bi(2)y—w—bi

ybi/++×ybi/Yy-bi:5.5%

y—w—bi連鎖分析與遺傳學(xué)作圖打印共57頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第20頁!二、三點測交（three-pointtestcross）定義：根據(jù)同一染色體上三個非等位基因間的交換行為測定它們之間排列順序的雜交試驗。1913年由Morgan的學(xué)生Sturtevant首創(chuàng)。一般用三雜合體與三隱性個體進行測交優(yōu)點：通過一次雜交和一次測交同時確定相關(guān)三個基因在染色體上的位置和順序；可測出雙交換值以果蠅Χ染色體上的三個基因，黃體（y）、白眼（w）和棘眼（ec）為例連鎖分析與遺傳學(xué)作圖打印共57頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第21頁!eccvct3ec+ct+++5

+cv+

18.4%+2×(5+3)/5318=18.7%親本連鎖分析與遺傳學(xué)作圖打印共57頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第22頁!三、干涉（Interference，I）與

并發(fā)系數(shù)(Coefficientofcoincidence，C)DCOexpected=0.1028×0.084=0.86%DCOobserved=(3+5)/5318=0.15%連鎖分析與遺傳學(xué)作圖打印共57頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第23頁!并發(fā)率（并發(fā)系數(shù),C）

一般用并發(fā)系數(shù)來表示干涉作用的大小,觀察到的雙交換率與預(yù)期的雙交換率的比值稱做并發(fā)系數(shù)并發(fā)率=0，完全正干涉，沒有雙交換并發(fā)率=1，無干涉0<并發(fā)率<1，正干涉并發(fā)率>1，負(fù)干涉連鎖分析與遺傳學(xué)作圖打印共57頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第24頁!

粗糙脈胞菌是遺傳分析的好材料

Neurosporacrassaisgoodmaterialforgeneticanalysis子囊孢子是單倍體

一次只分析一個減數(shù)分裂的產(chǎn)物

體積小，易增殖，易于培養(yǎng)

進行有性生殖，染色體的結(jié)構(gòu)和功能類似于高等動、植物

連鎖分析與遺傳學(xué)作圖打印共57頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第25頁!lys＋

×lys－

●○＋＋－－１０５ＭI

－－＋＋１２９ＭI

＋－＋－９ＭII－＋－＋５ＭII＋－－＋１０ＭII

－＋＋－１６ＭII

Tetradgroup

Number

Segregationpattern

連鎖分析與遺傳學(xué)作圖打印共57頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第26頁!PD(parentalditype)：親二型NPD(non-parentalditype):非親二型T(tetratype):

四型n＋×

＋a連鎖分析與遺傳學(xué)作圖打印共57頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第27頁!■Calculatetherebinationfrequency連鎖分析與遺傳學(xué)作圖打印共57頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第28頁!■Asalways,calculatingmappositionsformoregeneswithshorterdistancesbetweenthemproducesthemostaccuratepicture三、非順序四分子分析

（unorderedTetradAnalysis）連鎖分析與遺傳學(xué)作圖打印共57頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第29頁!OrderedverseUnorderedTetradAnalysisOrderedtetradisessentialfortwotypesofanalysisMapthecentromereRevealtheGeneConversion(基因轉(zhuǎn)變）連鎖分析與遺傳學(xué)作圖打印共57頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第30頁!二、伴性遺傳

Sex-linkedInheritance

摩爾根發(fā)現(xiàn)果蠅伴性遺傳

ThomasH.Morgan1910連鎖分析與遺傳學(xué)作圖打印共57頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第31頁!Thereciprocalcrossgavedifferentresultswiththeoriginalcross.MorganhypothesizedthattherecessivewhitealleleofthefirstwhiteeyeflylocatedontheXchromosome.連鎖分析與遺傳學(xué)作圖打印共57頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第32頁!ColorblindnessHemophiliaA&B(血友病)G-6-PDdeficiencyHGPRT……X-LinkageinHuman連鎖分析與遺傳學(xué)作圖打印共57頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第33頁!四、劑量補償效應(yīng)

(Dosagepensationeffect)巴氏小體

barrbody連鎖分析與遺傳學(xué)作圖打印共57頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第34頁!Lyon假說(Lyonhypothesis)

巴氏小體是失活的染色體

失活是隨機的

失活發(fā)生在胚胎發(fā)育的早期（16天，5000~6000細(xì)胞）

X染色體失活后，細(xì)胞繼續(xù)分裂形成的克隆中，該染色體都是失活的

生殖細(xì)胞形成時失活的X染色體可得到恢復(fù)連鎖分析與遺傳學(xué)作圖打印共57頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第35頁!Bateson-Punnet香豌豆雜交試驗

P: 紫花長花粉×紅花圓花粉↓

F1: 紫花長花粉↓

F2: 紫長紫圓紅長紅圓

48313903931338連鎖分析與遺傳學(xué)作圖打印共57頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第36頁!

紫長紫圓紅長紅圓observed48313903931338expected3910.51303.51303.5434.5df

＝統(tǒng)計的表型數(shù)－1

＝3查χ2表

連鎖分析與遺傳學(xué)作圖打印共57頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第37頁!顯著性標(biāo)準(zhǔn)P>0.05結(jié)果與理論數(shù)無顯著差異P<0.05結(jié)果與理論數(shù)有顯著差異P<0.01結(jié)果與理論數(shù)有極顯著差異

Χ2＝3371.58P<<0.01

說明實驗結(jié)果不符合自由組合定律連鎖分析與遺傳學(xué)作圖打印共57頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第38頁!連鎖(linkage)：處于同一條染色體上的基因遺傳時較多地聯(lián)系在一起的現(xiàn)象稱為連鎖完全連鎖(Completelinkage)：基因完全連鎖，不能發(fā)生重組如上述種情況不完全連鎖(Inpletelinkage)：基因可以發(fā)生部分重組，但親本類型多于重組類型如上述第二種情況連鎖群（linkagegroup)：位于同一條染色體上的基因構(gòu)成一個連鎖群連鎖分析與遺傳學(xué)作圖打印共57頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第39頁!2.連鎖交換定律處在同一染色體上的兩個或多個基因聯(lián)合在一起傳入子代的頻率大于重新組合的頻率.重組類型的產(chǎn)生是由于配子形成時，同源染色體的非姊妹染色單體間發(fā)生了局部交換的結(jié)果。

連鎖分析與遺傳學(xué)作圖打印共57頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第40頁!OutofAfrica——走出非洲

AfricanOriginofModernHumansinEastAsia:ATaleof12,000YChromosomes

Science2001Vol292(5519):1151

中美科學(xué)家的一項對東亞的163個人群(populations)的12,000多位男性的Y染色體標(biāo)記的新研究，有力地證明了現(xiàn)代人(modernhumans)起源的"走出非洲"假說。這個理論認(rèn)為，一個起源于非洲的現(xiàn)代人的人群出現(xiàn)在大約十萬年前，他們?nèi)〈巳虻乃性既?archaichumans)群體。YeuhaiKe和同事們分析了從伊朗到新幾內(nèi)亞島的不同個人的染色體，來尋找三個特殊的Y染色體突變，這些突變都源于非洲人群中的一個更早的突變。他們采樣的所有12,127位男性都攜帶這三個突變中的一個。作者說，這些數(shù)據(jù)表明東亞的原始人群對該地區(qū)的現(xiàn)代人的起源沒有貢獻。連鎖分析與遺傳學(xué)作圖打印共57頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第41頁!5.Crossingoveroccursbetweenmitoticchromosomes4.雙交換連鎖分析與遺傳學(xué)作圖打印共57頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第42頁!四、重組(rebination)重組是導(dǎo)致染色體上的基因重新組合的過程，包括有絲分裂重組（mitoticrebination）和減數(shù)分裂重組（meioticrebination）。前者僅為有絲分裂的1%左右，而后者是普遍的

※meioticrebination※連鎖分析與遺傳學(xué)作圖打印共57頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第43頁!重組率的測定

二倍體生物中，以雜種F1進行測交，根據(jù)測交后代表型比計算重組率

重組率的范圍：0-50%

兩基因間距離小，重組率小，連鎖強兩基因間距離大，重組率大，連鎖弱連鎖分析與遺傳學(xué)作圖打印共57頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第44頁!交換率和重組率的關(guān)系

交換是遺傳物質(zhì)間的互換，而重組主要是交換后形成的基因重新組合。兩個基因間沒有標(biāo)記的距離越大，發(fā)生雙交換或其他偶數(shù)交換的機會越多，而這些偶數(shù)次交換是無法檢測到的，結(jié)果重組率＜交換率，交換率被低估，測得的圖距偏低。因此，只有緊密連鎖的基因間的重組值才是可靠的交換值，圖距才準(zhǔn)確。兩個基因距離近時，重組率和圖距是等價的，超過這個距離，兩者之間的關(guān)系就不是線性，需要校正，校正公式很多，如Haldane的作圖函數(shù)。

連鎖分析與遺傳學(xué)作圖打印共57頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第45頁!第三節(jié)

重組作圖一、兩點測交(two-pointtestcross)

以兩對基因為基本單位來計算重組頻率，求得基因間的距離從而進行定位

連鎖分析與遺傳學(xué)作圖打印共57頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第46頁!

兩點測交的缺點：手續(xù)繁瑣，需進行多次雜交、多次測定；測不出雙交換

但三點雜交所需的三雜合體不容易獲得，故也常采用兩點測交

連鎖分析與遺傳學(xué)作圖打印共57頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第47頁!ecct+/++cv×ecctcv/Y

表型個體數(shù)目

ecct+2125++cv2207ec+cv273+ct+265ec++217+ctcv223+++5ecctcv3

合計5318計算ct-cv的重組值

RF(ct-cv)=(217+223+5+3)/5318=8.4%計算ec-cv的重組值

RF(cv-cv)=10.28%計算ec-ct的重組值

RF(ec-ct)=18.4%連鎖分析與遺傳學(xué)作圖打印共57頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第48頁!當(dāng)三點測交出現(xiàn)8種表型時，數(shù)目最少的兩類一定是雙交換型，用雙交換型與親本型比較，位置發(fā)生改變的那個基因一定位于中間。當(dāng)三點測交出現(xiàn)8種表型時，表明末端兩個基因之間必定有雙交換發(fā)生，因此其重組值需要用兩倍雙交換值作校正。若相距較近的3個基因的三點測交，往往不出現(xiàn)雙交換類型，測交后代只有6種表型，無需校正。連鎖分析與遺傳學(xué)作圖打印共57頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第49頁!干涉(interference,I)：表示連鎖的非等位基因之間一個單交換發(fā)生后對鄰近位置上發(fā)生第二個單交換的影響程度。

正干涉(positiveinterference)：一個單交換的發(fā)生減少另一個單交換發(fā)生的概率，此時實際雙交換值<理論雙交換值(Positiveinterferenceismostoftenobservedineukaryoticsystems).

負(fù)干涉(negativeinterference)：一個單交換的發(fā)生增加另一個單交換發(fā)生的頻率。連鎖分析與遺傳學(xué)作圖打印共57頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第50頁!第四節(jié)順序四分子分析

OrderedTetradAnalysis一、粗糙脈胞菌（Neurosporacrassa）

粗糙脈胞霉的生活史（ThelifecyclesofNeurosporacrassa）

順序四分子的形成

(Theformationoforderedtetrads)連鎖分析與遺傳學(xué)作圖打印共57頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第51頁!二、順序四分子分析

（OrderedTetradAnalysis）1.著絲粒作圖（centromeremapping)

利用四分子分析法，測定基因與著絲粒間的距離

次分裂分離(first-divisionsegregation，MI)

第二次分裂分離(second-divisionsegregation