新连锁与互换定律.ppt

3 1或1 2 1 9 3 3 1或基因互作比例系列 摩尔根 美国胚胎学家 遗传学家 基因的连锁与交换定律 1866 1945 果蝇 双翅目昆虫 在有水果的地方常常可以见到 体长3 4mm 繁殖快 每10 14d繁殖一代 又容易饲养 称为遗传学研究的试验材料 P F1 灰身长翅 BbVv 雄 雌 测交后代 BBVV bbvv 灰身长翅 黑身残翅 灰身长翅 黑身残翅 bbvv 黑身残翅 BbVv bbvv 1 1 若按照自由组合定律遗传 测交后代的分离比将会是多少 1 1 1 1 B B V V b b v v P F1 测交后代 灰身长翅 灰身长翅 灰身长翅 黑身残翅 黑身残翅 黑身残翅 两试验结果表明 原为同一亲本所具有的两个性状 在F2中常有连系在一起遗传的倾向 这种现象称为连锁遗传 以上雄果蝇的遗传属于完全连锁 P F1 灰身长翅 BbVv 雄 雌 测交后代 BBVV bbvv 灰身长翅 黑身残翅 灰身长翅 黑身残翅 bbvv 黑身残翅 BbVv bbvv 42 灰身残翅 黑身长翅 Bbvv bbVv 42 8 8 推断 F1代灰身长翅雌果蝇产生了几种配子 比例是多少 BVBvbVbv B V B V b v b v 交叉互换 BV和bv 亲本型配子 Bv和bV 重组型配子 交换值 重组型配子数 总配子数 100 重组型个体数 总个体数 100 交换值 RF 也称重组值 以上雌果蝇的遗传称为 不完全连锁 交换值 0 完全连锁 交换值 50 自由组合 交换值大于0 小于50 不完全连锁 交换值的大小变动在0 50 之间 大量的遗传学研究表明 连锁基因间的交换值是相对稳定的 交换值越小 表明连锁强度越大 一般认为 连锁强度是由基因在同一染色体上的相对距离 或称遗传距离 决定的 所以用交换值的大小表示连锁基因间的距离 以1 交换值作为一个图距单位 或称厘摩 cM 二 交换与不完全连锁的形成 1 交换 成对染色体非姐妹染色单体间基因的互换 2 交换的过程 杂种减数分裂时期 前期I的粗线期 3 根据染色体细胞学行为和基因位置上的变化关系可以说明连锁和交换的实质 在减数分裂前期I 粗线期非姊妹染色单体发生交换 导致在双线期可在二价体之间的某些区段出现交叉 现以玉米第9对染色体上的Cc和Shsh两对基因为例说明交换与不完全连锁的形成 重组型配子是在连锁基因相连区段之内发生交换的结果 亲本组合 193 193 400 100 96 5 重新组合 7 7 400 100 3 5 两对连锁基因间发生交换的孢母细胞的百分率 恰是重组型配子百分率的2倍 例如 玉米F1 的100个孢母细胞中 交换发生在Cc和Shsh相连区段之内的有7个 则重组率为多少 思考题 假定某杂合体 产生的其中的一种配子 Ab 为6 问AB基因间发生交换的孢母细胞百分率是多少 答案 24 100个精原细胞在减数分裂中 有50个细胞的染色体发生了一次交换 在所形成的配子中 交换型的配子在所有配子中占 A5 B15 C25 D35 100个卵原细胞在减数分裂中 有50个细胞的染色体发生了一次交换 在所形成的配子中 交换型的配子在所有配子中占 A5 B15 C25 D35 配子的交换率 1 2 发生互换的性母细胞的比值 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之间的距离和顺序 基因之间的距离是用交换值来表示的 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就是基因定位所采用的主要方法 三 基因定位与连锁遗传图 1 两点测验 先用三次杂交 再用三次测交 隐性纯合亲本 来分别测定两对基因间是否连锁 然后再根据其交换值确定它们在同一染色体上的位置 分别测出Aa Bb间重组率 确定是否连锁 分别测出Bb Cc间重组率 确定是否连锁 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对基因间都是连锁 根据交换值的大小 确定这三对基因在染色体上的位置 例如 已知玉米子粒有色 C 对无色 c 为显性 饱满 Sh 对凹陷 sh 为显性 非糯性 Wx 对糯性 wx 为显性 第一组试验 CCShSh ccshsh F1CcShsh ccshsh 为了明确这三对基因是否连锁遗传 分别进行了以下三个试验 第二组试验 wxwxShSh WxWxshsh F1WxwxShsh wxwxshsh 第三组试验 WxWxCC wxwxcc F1WxwxCc wxwxcc 第一组试验 CCShSh ccshsh F1CcShsh ccshsh 40324035149152 交换值 149 152 4032 4035 149 152 100 3 6 第二组试验 wxwxShSh WxWxshsh F1WxwxShsh wxwxshsh 交换值 1531 1488 1531 5991 5885 1488 100 20 第三组试验 WxWxCC wxwxcc F1WxwxCc wxwxcc 交换值 739 717 2542 739 717 2716 100 22 第一 二个试验结果表明 Cc和Shsh是连锁遗传的 Wxwx和Shsh是连锁遗传的 所以Cc和Wxwx肯定是连锁遗传的 根据这二个试验结果 这三对基因在同一染色体上的排列顺序有两种可能 第三个试验结果表明 Wxwx和Cc两对基因在染色体上相距22个遗传单位 这与23 6个遗传单位接近 所以 可以确定第一种排列顺序符合实际 这样就把这三对基因的相对位置初步确定下来 用同样的方法和步骤 还可以把第四对 第五对及其它各对基因的连锁关系和位置确定下来 二 三点测验 三点测验 three pointtestcross 是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 采用三点测验可以达到两个目的 一是纠正两点测验的缺点 使估算的交换值更加准确 二是通过一次试验同时确定三对连锁基因的位置 1 确定基因在染色体上的位置 利用三点测验 首先要在Ft中找出双交换类型 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 现以玉米Cc Shsh和Wxwx三对基因为例 再说明三点测验法的具体步骤 sh wx在中间 wx sh sh在中间wx c sh c在中间wxc 根据F1的染色体基因型有三种可能性 双交换 在三个连锁区段内 每个基因之间都分别要发生一次交换 单交换 在三个连锁基因之间仅发生了一次交换 Ft中亲型最多 发生双交换的表现型个体数应该最少 wxc和sh 为亲型 和shwxc为双交换配子类型其它均为单交换配子类型 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 关键是确定中间一个基因 一般以最少的双交换型与最多的亲型相比 可以发现只有sh基因发生了位置改变 所以sh一定在中间 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 6708 100 0 09 wx sh间单交换 601 626 6708 100 0 09 18 4 sh c间单交换 116 113 6708 100 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 三点测验的步骤小结 1 确定三对基因是否连锁 2 确定基因的顺序 以亲型配子 wxc和sh 同双交换配子 和shwxc 相比 可以发现只有sh基因发生了位置改变 所以sh一定在中间 3 写出正确的F1连锁基因型 wx c sh 由此推导出正确的配子基因型亲型wx c sh 单交换1wxsh c wx sh间 单交换2wx shc sh c间 双交换wxshc 4 计算交换值 确定三基因间的距离 绘遗传图 交换率的计算 通过对测交后代统计结果求得 交换率 重组类型 重组类型 亲本类型 100 交换率 2 发生基因互换的初级性母细胞的比值 例 ABC abcXabc abcF1中 亲本组合 ABC abc abc abc多 Abc abc aBC abc重组合 单交换1 少 ABc abc abC abc重组合 单交换2 少 AbC abc aBc abc重组合 双交换 最少 A B交换值 单交换1 双交换 F1总数 实际 B C交换值 单交换2 双交换 F1总数A C交换值 单交换1 单交换2 2X双交换 F1总数 A B交换值 B C交换值 A C重组率据配子得出的 单交换1 单交换2 F1总数 此时小于A C交换值即图距 3 干扰与符合 在染色体上 一个交换的发生是否影响另一个交换的发生 根据概率理论 如单交换的发生是独立的 则双交换 单交换 单交换 0 184 0 035 100 0 64 实际双交换值只有0 09 说明存在干扰 70 某种二倍体植物中 A B和C三个基因位于同一染色体上 连锁图如下 A和B的图距为20 B与C的图距为30 现在有一亲本 基因型为 Abc aBC 如果亲本自交 不考虑干涉的情况下 基因型为abc abc的子代的比例为 A 12 5 B 7 C 0 49 D 54 2008 全国卷 真实遗传的弗吉尼亚烟草中 三个显性等位基因分别决定烟草叶子的形态 M 颜色 C 和大小 S 卡罗来那烟草三这三个基因座上都是隐性纯和的 三个基因座位于同一条染色体上 C在中央 MC的图距为6mu CS图距为17mu 两种烟草杂交的Fl代再与卡罗来那烟草回交 回交产生的子代中 三种性状都和卡罗来那烟草相同的占 A 50 B 39 C 27 D 25 17 一个二倍体物种 在A基因座位上有10个复等位基因 在B基因座上有8个复等位基因 A B两个基因不连锁 请问可能存在的基因型有几种 A 18种B 1260种C 80种D 180种 基因的连锁与交换定律是遗传学最基本的定律之一 60 68题都是关于这一定律的理解与应用 第60 64题条件为 4对等位基因的杂合体亲本AaBbCcDd与aabbccdd的亲本进行杂交 得到1000个子代 分类如下 aBCD42Abcd43ABCd140abcD145aBcD6AbCd9ABcd305abCD31060 不连锁的基因是 单选1分 A A和DB B和DC A和CD B和CE 全部连锁6l 连锁的基因中 相距最远的两个基因是 单选1分 A A和DB B和DC A和CD B和CE 无法判断62 连锁的基因中 相距最近的两个基因是 单选1分 A A和DB B和DC A和CD B和CE 无法判断63 与B基因距离最近的基因是 单选1分 A AB DC CD A或CE A或D64 连锁基因之间存在干涉 干涉系数是 单选1分 A 0 1B 0 2C 0 3D 0 4E 0 565 某雌雄同株的植物中 决定两种性状的基因H和L位于同一染色体 图距16cm HHLL hhll的后代F1与hhLL HHll的Fl相互杂交 后代中hhll的比例为 单选2分 A 0 0625B 0 0336C 0 134D 0 0256E 0 2166 依上题 后代中Llhh的比例是 单选2分 A 0 21B 0 188C 0 183D 0 134E 0 108 4对等位基因的杂合体亲本AaBbCcDd与aabbccdd的亲本进行杂交 得到1000个子代 分类如下 aBCD42Abcd43ABCd140abcD145aBcD6AbCd9ABcd305abCD310 60 不连锁的基因是 单选1分 A A和DB B和DC A和CD B和CE 全部连锁6l 连锁的基因中 相距最远的两个基因是 单选1分 A A和DB B和DC A和CD B和CE 无法判断62 连锁的基因中 相距最近的两个基因是 单选1分 A A和DB B和DC A和CD B和CE 无法判断 4对等位基因的杂合体亲本AaBbCcDd与aabbccdd的亲本进行杂交 得到1000个子代 分类如下 aBCD42Abcd43ABCd140abcD145aBcD6AbCd9ABcd305abCD310 63 与B基因距离最近的基因是 单选1分 A AB DC CD A或CE A或D64 连锁基因之间存在干涉 干涉系数是 单选1分 A 0 1B 0 2C 0 3D 0 4E 0 565 某雌雄同株的植物中 决定两种性状的基因H和L位于同一染色体 图距16cm HHLL hhll的后代F1与hhLL HHll的Fl相互杂交 后代中hhll的比例为 单选2分 A 0 0625B 0 0336C 0 134D 0 0256E 0 2166 依上题 后代中Llhh的比例是 单选2分 A 0 21B 0 188C 0 183D 0 134E 0 108 60E61D62A63E64E65B266C267B68A 69 73题 在玉米中 等位基因b使籽粒胚乳颜色为白色 b 为野生型紫色 另外一个基因wx waxy 使籽粒胚乳为蜡质 wx 为野生型淀粉质 第三个基因cn使子叶为粉红 cn 为野生型黄色子叶 这三个基因的杂合子雌性进行测交 得到的1000个籽粒表型及其数量如下 5个野生型 6个白色 蜡质胚乳和粉红子叶 69个蜡质胚乳 粉红子叶 67个白色胚乳 382