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第六章连锁遗传和性连锁01概要
3. 通常用交换值/重组率来度量基因间的相对距离,也称 为遗传距离(genetic distance)。
•通常以1%的重组率作为一个遗传距离单位/遗传单位。
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(四)、影响交换值的因素
1. 年龄对交换值的影响
• 老龄雌果蝇的重组率明显下降。
2. 性别对交换值的影响
•雄果蝇和雌家蚕的进行减数分裂时不发生交换。
重组型配子数 交换值(%) 100 % 总配子数
亲本型配子+重组型配子 • 重组率(recombination ratio):重组型的配子占总配子的百 分率。
用哪些方法可以测定各种配子的数目?
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(二)、 交换值的测定
1、测交法 • 测交后代(Ft)的表现型的种类和比例直接反映被测 个体(如F1)产生配子的种类和比例。 • 相引相与相斥相的测交结果:
组合二:紫花、圆花粉粒×红花、 长花粉粒
结果:
• F1两对相对性状均表现为显性,F2出现四种表现型; • F2四种表现型个体数的比例与9:3:3:1相差很大,并且 两亲本性状组合类型(紫圆和红长)的实际数高于理论数, 而两种新性状组合类型(紫长和红圆)的实际数少于理论 数。 8
(一)、连锁遗传现象
第六章 染色体和连锁群
位于一对同源染色体上的非等位基 因间的遗传关系
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什么是基因
基因(细胞学概念): 在染色体上占有一定 位置的遗传单位,控制生物体专一表型(性状) 的产生。 基因在染色体的什么地方?这就是基因定位。 基因定位(gene location): 就是确定基因在 染色体上的位置。 这个问题,在摩尔根发现连锁之前,没有人提 出,也没有人能解决这个问题。
2、连锁遗传现象.
• 杂交试验中,原来为同一亲本所具有的两个性状在F2中不符合独 立分配规律,而常有连在一起遗传的倾向,这种现象叫做连锁 (linkage)遗传现象。 • 相引相(coupling phase)与相斥相(repulsion phase).
描述 相引相 两个显性性状连在一起遗传 两个隐性性状连在一起遗传 一个显性性状与另一个隐性性状 一个隐性性状与另一个显性性状
P_ll
(PPll, Ppll) :
b2+2bd
c2+2cd d2
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ppL_ (ppLL, ppLl) : ppll :
香豌豆P-L基因间交换值测定(3)
而F2中双隐性个体(ppll)的实际数目是 可出直接观测得到的(本例中为1338), 其比例也可直接计算得到(1338/6952), 因此有:
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(三)、交换值与遗传距离
1. 非姊妹染色单体间交换数目及位置是随机的;
2. 两个连锁基因间交换值的变化范围是[0, 50%],其变 化反映基因间的连锁强度、基因间的相对距离; • 两基因间的距离越远,基因间的连锁强度越小,交换 值就越大;反之,基因间的距离越近,基因间的连锁 强度越大,交换值就越小。
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测交:相引相
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测交:相斥相
有色凹陷 无色饱满 亲本表现型 C C shsh ccShSh 亲本基因型 F1 表 现 型 有色饱满 C cShsh F1 基 因 型 Ft 表 现 型 有色饱满 有色凹陷 无色饱满 无色凹陷 Ft 基 因 型 C cShsh C cshsh ccShsh ccshsh Ft 个 体 数 638 21379 21096 672 1.5 48.8 48.2 1.5 比 例 (% )
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果蝇眼色与翅长连锁遗传:相引 相
P
F1 Ft
pr+pr+vg+vg+×prprvgvg ↓ pr+prvg+vg × prprvgvg(测交)
pr+prvg+vg prprvgvg pr+prvgvg prprvg+vg 1339 1195 151 154
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果蝇眼色与翅长连锁遗传:相斥 相
P
F1 Ft
pr+pr+vgvg×prprvg+vg+ ↓ pr+prvg+vg × prprvgvg(测交)
pr+prvg+vg prprvgvg pr+prvgvg prprvg+vg 157 146 965 1067
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4、连锁遗传现象的解释
连锁遗传规律:连锁遗传的相对性状是由位于同一对染色 体上的非等位基因间控制,具有连锁关系,在形成配子时 倾向于连在一起传递;交换型配子是由于非姊妹染色单体 间交换形成的。 控制果蝇眼色和翅长的两对非等位基因位于同一同源染色 体上。即: • 相引相中,pr+vg+连锁在一条染色体上,而prvg连锁 在另一条染色体,杂种F1一对同源染色体分别具有 pr+vg+和prvg。
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连锁遗传理论的由来
W. Bateson(1906)在香豌豆两对相对性 状杂交试验中发现连锁遗传(linkage)现象。
T. H. Morgan et al.(1910)提出连锁遗传 规律以及连锁与交换的遗传机理,并创立 基因论(theory of the gene)。
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第六章 染色体和连锁群
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香豌豆P-L基因间交换值测定(4)
相斥相的分析:
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1 双隐性个体ppll的百分率:d 100% 0.239% 419 pl配子的百分率: d 0.00239 0.049 两种重组型配子的比例 :a d 0.049 P L间交换值 a d 0.049 0.049 0.098 9.8% 1 (a d ) 两种亲本型配子的比例 :b c 0.451 2
亲本
花色
花粉粒形状
P1 P2 P1 P2
紫花 (显) 长花粉粒 (显) 红花 (隐) 圆花粉粒 (隐) 紫花 (显) 圆花粉粒 (隐) 红花 (隐) 长花粉粒 (显)
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相斥相
(二)、连锁遗传的 解释
为什么F2不表现9:3:3:1的表现型 分离比例。
1.每对相对性状是否符合分离规律? 2.非等位基因间是否符合独立分配规 律? 3.摩尔根等的果蝇遗传试验; 4.连锁遗传现象的解释。
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2、两对相对性状自由组合?
测交法:测定杂种F1产生配子的种类和比例 赫钦森(C. B. Hutchinson, 1922)玉米测交试验
籽粒颜色: 有色(C)、无色(c) 籽粒饱满程度:饱满(Sh)、凹陷(sh)
• 相引相测交试验; • 相斥相测交试验。 试验结果分析 F1产生的四种类型配子比例不等于1:1:1:1; 亲本型配子比例高于50%,重组型配子比例低于50%; 亲本型配子数基本相等,重组型配子数也基本相等。
a+b+c+d=1
a=d, b=c
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香豌豆P-L基因间交换值测定(2)
P L (a ) P L (a ) P l(b )* p L (c )* p l(d ) P l(b )* p L (c )* p l(d )
d2
F2的4种表现型(9种基因型)及其理论比例为:
P_L_ (PPLL, PPLl, PpLL, PpLl): a2+2ab+2ac+2bc+2ad
杂交试验.
花色: 紫花(P) 对 红花(p) 为显性; 花粉粒形状: 长花粉粒(L) 对 圆花粉粒(l) 为显性。
• (1). 紫花、长花粉粒×红花、圆花粉粒. • (2). 紫花、圆花粉粒×红花、长花粉粒.
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组合一:紫花、长花粉粒×红花、 圆花粉粒
结果:
• F1两对相对性状均表现为显性,F2出现四种表现型; • F2四种表现型个体数的比例与9:3:3:1相差很大,并且 两亲本性状组合类型(紫长和红圆)的实际数高于理论数, 而两种新性状组合类型(紫圆和红长)的实际数少于理论 数。 7
c. 联会、非姊妹染色单体节段互换,产生交换型染色单 体;
d. 发生交换的性母细胞产生四种配子(两种亲本型、两种 重组合型/交换型)。 e. 基因间距离越大,断裂和交换的机会也越大。
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连锁与交换的遗传机理
P
F1
(复制) 同源染色体联会(偶线期)
非姊妹染色单体交换(偶线期到双线期)
终变期
四分体
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3、摩尔根等的果蝇遗传试验
果蝇(Drosophila melanogaster)眼色与翅长的连锁遗传: • 眼色:红眼(pr+)对紫眼(pr)为显性; • 翅长:长翅(vg+)对残翅(vg)为显性。
相引相杂交与测交 相斥相杂交与测交 结果: • F1形成四种类型的配子; • 但比例显然不符合1:1:1:1,且亲本类型配子明显多于重组型配 子; • 两种亲本型配子数大致相等,两种重组型配子数也大致相等。
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重组型配子的比例
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重组型配子的比例
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(六)、交换的细胞学证据
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双线期 与 早中期(示意图)
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中期I 与 后期I (示意图)
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二 、交换
(一)、 交换值的概念 (二)、 交换值的测定 (三)、交换值与遗传距离 (四)、影响交换值的因素
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(一)、 交换值的概念
交换值(cross-over value):遗传上,交换型的配子数占总 配子数的百分率称交换值。即:
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1、每对相对性状是否符合分离 规律?
Ô × Ð ´ ¨« » É à Ò Ï ý Ï à ¨Û » ·Á £ Î × Ð ´ ¨« » É à ³ Ï â Ï à ¨Û » ·Á £ Î × Ð ´ F2± í Ï Ö Ð Í Ï » × ¨(Ô Ï ) ì » º ¨(þ Ò ) ¤¨ ³ » Û ·Á £ (Ï Ô ) ² » Ô ¨Û ·Á £ (Ò þ ) Ï » × ¨(Ô Ï ) ì » º ¨(þ Ò ) ¤¨ ³ » Û ·Á £ (Ï Ô ) ² » Ô ¨Û ·Á £ (Ò þ ) F2¸ ö Ì å Ê ý 4831+390=5221 1338+393=1731 4831+393=5224 1338+390=1728 226+95=321 97+1=98 226+97=323 95+1=96 F2· Ö À ë ± È À ý 3:1 3:1 3:1 3:1