连锁遗传ppt课件.ppt

连锁遗传和性连锁,本章重点一、连锁遗传的现象和解释；二、连锁和交换机理；三、交换值及其测定；四、基因定位和连锁遗传图；五、性别决定与性连锁。,第一节连锁与交换,一、连锁遗传的发现：,遗传学第四章,3,贝特生（18611926）：英国生物学家，曾经重复过孟德尔的实验,组合一：紫花、长花粉粒红花、圆花粉粒,按9：3：3：1：3910.51303.51303.5434.5,以上结果表明F2：.同样出现四种表现型；.不符合9:3:3:1；.亲本组合数偏多，重新组合数偏少（与理论数相比）。,组合二：紫花、圆花粉粒红花、长花粉粒,连锁遗传：原来亲本所具有的两个性状，在F2连系在一起遗传的现象。,相引相(组)：甲乙两个显性性状，连系在一起遗传、而甲乙两个隐性性状连系在一起的杂交组合。如：PL/pl,相斥相(组)：甲显性性状和乙隐性性状连系在一起遗传，而乙显性性状和甲隐性性状连系在一起的杂交组合。如：Pl/pL。,(二)连锁遗传的解释,试验结果是否受分离规律支配？,第一个试验：,紫花:红花3:1长花粉:圆花粉3:1,第二个试验：,紫花:红花3:1长花粉:圆花粉3:1,以上结果都受分离规律支配，但不符合独立分配规律。,连锁遗传的表现为：两个亲本型配子数是相等，多于50%；两个重组型配子数相等，少于50%。,1相引组：,亲本组合=(4032+4035)/8368100%=96.4%重新组合=(149+152)/8368100%=3.6%,例如：玉米：,结果证实F1产生的四种配子不等：,又如：摩尔根(Morgan)等以果蝇为材料进行测交的结果,红眼长翅pr+pr+vg+vg+紫眼残翅prprvgvg,结果：亲本组合=(1339+1195)/2839)100%=89.26%重新组合=(154+151)/2839)100%=10.74%,红眼长翅紫眼长翅红眼残翅紫眼残翅总数个数133915415111952839,Ftpr+prvg+vgprprvg+vgpr+prvgvgprprvgvg,F1红眼长翅紫眼残翅pr+prvg+vgprprvgvg,证实F1所成的四种配子数不等，两种亲型配子多，两种重组型少，分别接近1:1。,2相斥组：玉米：,结果：亲本组合=(21379+21096)/43785100%=97.01%重新组合=(638+672)/843785100%=2.99%,相斥组的结果与相引组结果一致，同样证实F1所成的四种配子数不等，C-s、c-S连系在一起的配子为多。,果蝇（相斥组）：,红眼残翅pr+pr+vgvg紫眼长翅prprvg+vg+F1红眼长翅紫眼残翅pr+prvg+vgprprvgvg配子pr+vg+prvg+pr+vgprvgprvgFtpr+prvg+vgprprvg+vgpr+prvgvgprprvgvg红眼长翅紫眼长翅红眼残翅紫眼残翅总数个数15710679651462335,结果：亲本组合=(1067+965)/2335)100%=87.02%重新组合=(157+146)/2335)100%=12.98%,F1(复制)同源染色体联会(偶线期)非姊妹染色单体交换(双线期)终变期配子形成,四、连锁遗传现象的解释,F1,双线期与早中期(示意图),中期I与后期I(示意图),如果交叉出现在两个基因之间:,如果交叉出现在两个基因之外？,有一半是亲组合，一半是重组合：,AB,ab,二、完全连锁：是指杂种个体在形成配子时没有发生非姊妹染色单体之间交换的连锁遗传。在生物界中很少见，雄果蝇和雌家蚕表现为完全连锁。,例如：雄果蝇,黑体红眼b+/b+X灰体紫眼+pr/+pr灰体红眼b+/+pr,测交：灰体红眼b+/+prX双隐性个体bpr/bpr黑体红眼b+/bpr:灰体紫眼+pr/bpr,灰体红眼b+/+prX双隐性个体bpr/bpr灰体红眼+/bpr:灰体紫眼+pr/bpr：黑体红眼b+/bpr:黑体紫眼bpr/bpr1:19:19:1,再如：雌家蚕,普通斑黄血蚕X素白斑白血蚕PY/PYpy/py,普通斑黄血蚕PY/py,F1测交：普通斑黄血蚕X双隐形个体PY/pypy/py,1普通斑黄血蚕:1素白斑白血蚕PY/pypy/py,普通斑黄血蚕X双隐形个体普通斑黄血蚕PY/py：普通斑白血蚕Py/py:素白斑黄血蚕pY/py:素白斑白血蚕py/py3:1:1:3,用玉米研究基因的连锁，好处很多：（1）下一代性状很多可在种子上看到。（2）同一果穗上有几百粒种子，适于统计分析。（3）去雄容易，杂交便当。（4）经济作物，有些实验结果可直接用在生产上。,三、不完全连锁不完全连锁:F1可产生多种配子，后代出现新性状的组合，但新组合较理论数为少。,有色、凹陷CCshshX无色饱满ccShShF1有色、饱满X无色凹陷CcShshccshsh,有色饱满有色凹陷无色饱满无色凹陷CcShshCcshshccShshccshsh63821379210966721.5%48.5%48.5%1.5%,第二节交换值及其测定,1、交换值:也称重组率/重组值，指同源染色体非姐妹染色单体间有关基因的染色体片段发生交换的频率，一般利用重新组合配子数占总配子数的百分率进行估算。,亲本型配子+重组型配子,2、交换值的测定：,（一）测交法：利用F1与双隐性测交求算交换值。例如：玉米、烟草较易：去雄和授粉容易，可结大量种子。,交换值（）,重组型配子数,总配子数,X100,测交子代新组合个体数,测交子代总个体数,X100,举例：,例如：香豌豆试验,（二）自交法：麦、稻、豆：回交去雄难，种子少，故宜用自交测定法利用F2资料求算交换值。,F2有四种表现型紫长紫园红长红园F1有四种配子PLPlpLpl,设各配子的比例为abcdF2组合为(aPLbPlcpLdpl)2,已知香豌豆ppll（双隐）个体数为1338株(相引数)；,双隐个体表现型比率=d2=1338/6952100%=19.2%。,由于44%25%，故pl是亲本型配子，而另一亲本型配子PL的频率应是相等的，故均为44%；,交换值=6%2=12%，是两种重组型配子之和。,重组型配子(PlpL)的频率各为(5044)%=6%。,3、交换值的意义：（1）交换值的大小表示基因间的连锁强度。（2）交换值的幅度变化在050之间。（3）连锁基因在染色体上的位置是相对恒定的，所以交换值也相对恒定。,4、影响交换值的因素,（1）性别：雄果蝇、雌家蚕（2）温度：例如家蚕饲养温度（）：3028262319交换值（）：21.4822.3423.5524.9825.86（3）两个基因位于染色体上的部位：离着丝点越近，交换值越小。（4）其它因素：年龄、染色体畸变等。,1、在番茄中，圆形（O）对长形（o）是显性，单一花序（S）对复状花序（s）是显性。这两对基因是连锁的，现有一杂交得到下面4种植株：圆形、单一花序（OS）23长形、单一花序（oS）83圆形、复状花序（Os）85长形、复状花序（os）19问Os间的交换值是多少？,练习题：,3/双杂合体产生的配子比例可以用测交来估算。现有一交配如下：,（1）独立分配时，P=？（2）完全连锁时，P=？（3）有一定程度连锁时，其中r为重组值,p=？,(1/2-P)PP(1/2-P),六、连锁群,连锁群：位于同一染色体上的一组基因，称为一个连锁群。一定生物所具有的连锁群数应该等于它的单倍体数。,在遗传学上详细研究过的几种生物的连锁群数目等于单倍体染色体数目,生物种类连锁群数单倍染色体数,小鼠2020黑腹果蝇44玉米1010大麦77番茄1212豌豆77,基因定位：确定基因在染色体上的位置。,基因在染色体上各有其一定的位置确定基因的位置主要是确定基因间的距离和顺序基因之间的距离是用交换值表示。准确地估算出交换值确定基因在染色体上的相对位置把基因标志在染色体上。两点测验和三点测验是基因定位可以采用的两种方法。,第三节基因定位与连锁遗传图,基因连锁分析的主要方法：(一)两点测验(two-pointtestcross)通过三次测验，获得三对基因两两间交换值、估计其遗传距离；每次测验两对基因间交换值；根据三个遗传距离推断三对基因间的排列次序。(二)三点测验(three-pointtestcross)一次测验就考虑三对基因的差异，从而通过一次测验获得三对基因间的距离并确定其排列次序。,1、两点测交：,先用三次杂交、再用三次测交（隐性纯合亲本）分别测定两对基因间是否连锁，然后根据其交换值确定它们在同一染色体上的位置。,ABC,分别测出Aa-Bb间重组率确定是否连锁；,ABC-abc,分别测出Aa-Cc间重组率确定是否连锁。如果上述3次测验确认3对基因间连锁根据交换值大小确定这三对基因在染色体上的位置。,分别测出Bb-Cc间重组率确定是否连锁,如：玉米C（有色）对c（无色）、Sh（饱满）对sh（凹陷）、Wx（非糯性）对wx（糯性）为显性。,第一组试验：CCShShccshsh,F1CcShshccshsh,第二组试验：wxwxShShWxWxshsh,F1WxwxShshwxwxshsh,第三组试验：WxWxCCwxwxcc,F1WxwxCcwxwxcc,两点测验的3个测交结果,两点测验：步骤,计算三对基因两两间的交换值:,C_Sh间得交换值(152149）/（40234035152149）X100%=3.6%,Wx_Sh间得交换值(15311488）/（5885599115311488）X100%=20%,Wx_C间得交换值(739717）/（25422716739717）X100%=22%,根据基因间的遗传距离确定基因间的排列次序并作连锁遗传图谱。C-Sh:3.6Wx-Sh:20Wx-C:22,WxCSh,16.43.6,两点测验：局限性,1.工作量大，需要作三次杂交，三次测交；2.不能排除双交换的影响，准确性不够高。,(二)三点测验,三点测验：基因定位最常用的方法，它是通过一次杂交和一次用隐性亲本测交，同时确定三对基因在染色体上的位置。,一：纠正两点测验的缺点，使估算值更加准确；二：通过一次试验同时确定三对连锁基因的位置。,现仍以玉米Cc、Shsh和Wxwx三对基因为例，说明三点测验法的具体步骤。,(1)确定基因在染色体上的相对位置：,利用三点测验，首先要在找出双交换类型(即个体数最少的)，然后以亲本类型(即个体数最多的)为对照，在双交换中居中的基因就是三个连锁基因中的中间基因，它们的排列顺序就被确定下来。,凹陷、非糯、有色,饱满、糯性、无色,+sh+=sh在中间wx+c,sh+=wx在中间+wx+sh+=sh在中间wx+c+sh=c在中间wxc+,第种排列顺序才有可能出现双交换配子。,所以这三个连锁基因在染色体的位置为wxshc。,(2)确定基因之间的距离：,估算交换值确定基因之间的距离。,由于每个双交换中都包括两个单交换，故估计两个单交换值时，应分别加上双交换值：,双交换值=(4+2)/6708100%=0.09%wx-sh间单交换=(601+626)/6708100%+0.09%=18.4%sh-c间单交换=(116+113)/6708100%+0.09%=3.5%,三对连锁基因在染色体上的位置和距离确定如下：|-21.9-|-18.4-|-3.5-|-|-|wxshc,理论双交换值连锁与互换的机理表明：染色体上除着丝粒外，任何一点均有可能发生非姊妹染色单体间的交换。但是相邻两个交换是否会发生相互影响呢？例：wxshc三点测验中，wx和c基因间理论双交换值应为：0.1840.035=0.64%。,（三）干扰和符合,干扰(interference)：一个交换发生后，它往往会影响其邻近交换的发生。其结果是使实际双交换值不等于理论双交换值。,并发率,例如前述中：符合系数=0.09/0.64=0.14.,并发系数经常变动在01之间。,基因间的距离与交换值、遗传距离、连锁强度,交换值,遗传距离,基因间的距离,连锁强度,去掉,定量估计,定性描述,定性描述,受各因素影响,连锁遗传图：,把一个连锁群的基因在染色体上的相对位置及次序标志出来作成的遗传图，叫做连锁遗传图。,颅髓早闭,颅脑多指并指综合症,囊性纤维化,成骨不全、蜘蛛指终合症,胰蛋白酶缺乏症,7号染色体上已定位的遗传病,浙江大学,遗传学第四章,56,浙江大学,遗传学第四章,57,本节重点：1、连锁遗传规律；2、三点测验的原理和应用。,1、在果