A连锁交换基因作课件

1、A连锁交换基因作PPT课件第五章基因的连锁和交换基因的连锁和交换和真核生物的基因作图和真核生物的基因作图第一节基因连锁的发现基因连锁的发现 一一 相引与相斥相引与相斥 1905 （Bateson, W.） （Punnet, R.C） 香豌豆（Lathyrus doratus） （coupling） （repulsion)A连锁交换基因作PPT课件P 紫长 红圆 （PPLL) （ppll）F 紫长（PpLl） F2 紫长 紫圆 红长 红圆 P_L_ P_ll ppL_ ppll 观察数： 284 21 21 55 按孟德尔 理论数： 215 71 71 24A连锁交换基因作PPT课件 p 紫圆

2、红长 （PP l l） （ p pLL） F1 紫长 （PpLl） F2 紫长 紫圆 红长 红圆 P_L_ P_ ll ppL_ pp ll 实得数 ： 226 95 97 1 按孟德尔 理论数 ： 235.8 78.5 78.5 26.2A连锁交换基因作PPT课件二连锁法则的建立连锁法则的建立1910 摩尔根 布里吉斯布里吉斯（Bridges, C.B） 建立连锁法则连锁法则 (law of linkage) 果蝇杂交实验果蝇杂交实验 红眼和紫眼（purple） 顺式顺式（Cis） 长翅和残翅（vestigial）反式反式（Trans） 染色体内重组染色体内重组（intrachromosom

3、al recombination） 染色体间重组染色体间重组（interchromosomal recombination） A连锁交换基因作PPT课件 P 红长 紫残 （Pr+Pr+Vg+Vg+） （PrPrVgVg） F1 红长 紫残（测交） （Pr+Pr Vg+Vg） ( PrPrVgVg） F2 红长 紫残 红残 紫长 （Pr+Vg+）（PrVg）（Pr+Vg）（PrVg+） 1339 1195 151 154A连锁交换基因作PPT课件 P 红残 紫长 F1 红长 紫残（测交） F2 红长 紫残 红残 紫长 （Pr+Vg+）（PrVg）（Pr+Vg）（PrVg+） 157 146 96

4、5 1067A连锁交换基因作PPT课件 pr vg pr+ vg+ pr vg pr+ vg+ pr vg pr+ vg+ pr+ vg+ pr vg 图5-1 两对位于同一条染色体 上的等位基因的简单遗传A连锁交换基因作PPT课件 Pr Vg Pr Vg Pr Vg Pr Vg Pr Vg+ Pr Vg+ Pr+ Vg+ Pr+ Vg Pr+ Vg Pr+ Vg+ Pr+ Vg+ Pr+ Vg+ 图52 在减数分裂中染色体交换A连锁交换基因作PPT课件 摩尔根1910年提出连锁定律，成为遗传学中的第3个基本规律。发表了“基因论”。 摩尔根等提出： (1)相引相引是两个基因位于同一条染色体上，

5、 相斥相斥则反之。 (2)同源染色体在减数分裂时发生交换交换 ( crossing-over ) (3)位置相近的因子相互连锁连锁。(孟德尔遗传的随机分离与相引Science,191134.384)A连锁交换基因作PPT课件第二节第二节 基因重组和染色体交换的作用基因重组和染色体交换的作用一玉米实验一玉米实验 麦克林托克（McClintock,B） 克莱顿 （Creighton, B） No. 9 染色体 C : 色素基因 Wx : 糯质基因 或 蜡质基因 knob: 节结A连锁交换基因作PPT课件 C wx 8 c wx c Wx c wx 产生配子 产生配子 C wx 8 c wx c W

6、x C Wx 测交 c wx 8 C wx 8 c Wx C Wx c wx 8 c wx c wx c wx c wx 亲组合 重组合A连锁交换基因作PPT课件二果蝇实验二果蝇实验斯特恩（Stern，C.） X染色体 car（Carnation） 粉红眼 隐性基因 B（Bareye） 棒状眼 显性基因A连锁交换基因作PPT课件 C b c b 红色棒眼红色棒眼 c B Y 粉红园眼粉红园眼精子精子 c b Y c b 粉红粉红 Y 粉红粉红 亲组合亲组合 c B 棒眼棒眼 c B 棒眼棒眼卵卵 子子 c b 红色红色 Y 红色红色 C b 园眼园眼 C b 园眼园眼 c b 粉红粉红 Y 粉

7、红粉红 重组合重组合 c b 园眼园眼 c b 园眼园眼卵子卵子 c b 红色红色 Y 红色红色 C B 棒眼棒眼 C B 棒眼棒眼A连锁交换基因作PPT课件 第三节第三节交换和重组值交换和重组值 连锁群连锁群（Linkage group） 完全连锁完全连锁 霍尔丹定律霍尔丹定律 ( Heldanes law) 交换值（crossing-over value） 重组值重组值（recombination value） 重组率（recombination frequency） 重组值重组值 交换值交换值P = 重组合(亲组合重组合) 100 单位:图距单位 m.u.（map unit）或 厘摩（c

8、entimorgan cM）A连锁交换基因作PPT课件 Haldane图谱函数1/2 (1-e2d ) e =自然对数的底(e = 2.71828) d =图距 R0.500.25 0 25 50 75 100 125 150 175 dA连锁交换基因作PPT课件霍尔丹图谱函数 PRF =1/2(1e 2d) PRF：交换值；e = 2.71828; e = 图距 50 40 30 20 10 50 100 150重组值%交换值(d)A连锁交换基因作PPT课件 m=2d,当m值很小时，曲线近似于直线方程，斜率近似于 1/2。 m很小时霍尔丹方程近似于直线方程，斜率近似于 ，即50%,也就是说要

9、将重组值换算为交换值需要乘以50A连锁交换基因作PPT课件第四节第四节 基因定位和遗传作图基因定位和遗传作图一一三点测交三点测交（threepoint test cross） 斯特蒂文特（Sturtevant） a b c 当 ab + bc = ac 时 三点在一条直线上 红眼V（Vermilion eyes） 翅无横脉 Cv（crossveinless） 截翅Ct（cut, or snipped wing edges）A连锁交换基因作PPT课件 表5-1 三点测交的结果 表型实得数 比例(%) 重组发生位点 a-b a-c c-b a + + 580 80.9 + b c 592 a b

10、c 45 5.9 + + + 40 a b + 89 12.6 + + c 94 a + c 3 0.6 + b + 5 合计 1448 100 18.5 6.5 13.2 A连锁交换基因作PPT课件 ab= 18.5 a c b c6.513.2 19.7 m.u ab C 0 时 表示存在正干涉正干涉 （positive interference） C 1，I 0 时， 表示存在负干涉负干涉 （negative interference） 负干涉仅在微生物中发生基因转变基因转变时（见第23章）才出现。A连锁交换基因作PPT课件 三染色单体干涉三染色单体干涉 (1) (2) (3) (4)

11、(1)2-3二线双交换 (2)1-4四线双交换 (3)1-3三线双交换 (4)2-4三线双交换 510当第一次交换发生后，第二次交换可在任意两条非姊妹染色单体之间进行。情况如(1)、(2)、(3)或(4)。A连锁交换基因作PPT课件第五节第五节 真菌的遗传分析真菌的遗传分析一一. 链孢霉（链孢霉（Neurospora crassa）的生）的生活史活史 分生孢子(conidia) 交配型交配型（matig type） 子囊果子囊果(peri thecium)子实体子实体 子囊子囊(ascus) 子囊孢子子囊孢子(ascospore)A连锁交换基因作PPT课件A连锁交换基因作PPT课件四分子分析四

12、分子分析（terard analysis） 顺序四分子顺序四分子（Ordered tetrad）分析的优点： (1)子囊孢子是单倍体； (2)子囊孢子在子囊中直线排列； (3)着丝粒可看成是一个基因座位(locus)A连锁交换基因作PPT课件A连锁交换基因作PPT课件二二 着丝粒作图着丝粒作图 原养型原养型（prototroph） 营养缺陷型营养缺陷型（auxotroph）(一) 第一次分裂分离（first division segregation）A连锁交换基因作PPT课件 A A A A A M A M A A a a A a a a a a a a (a) 第一次分裂分离 A连锁交换基因

13、作PPT课件 A A A A A M a M a a A A a a A a a A a a (b) 第二次分裂分离 A连锁交换基因作PPT课件 第一次分裂分离: 第二次分裂分离: 图513 8个子囊孢子排列类型A连锁交换基因作PPT课件 （三) 着丝粒作图着丝粒作图（centromere mapping）重组率= 交换型子囊数 总子囊 1/2100 三三. 链孢霉的连锁作图链孢霉的连锁作图 nic（nicotinic) ad（adenine） PD为亲二型亲二型（parental ditype） NPD为非亲二型非亲二型 ( nonparental ditype ) T为四型四型（tetra

14、tyne）A连锁交换基因作PPT课件表5-2 nic + + ad 得到不同子囊型的后代 （1） （2） （3） （4） （5） （6） （7) ad ad ad ad ad nic ad nic nic ad nic ad nic + nic ad nic ad ad nic + nic ad nic ad nic nic nic ad nic M 1 M 1 M 1 M 1 M 1 M 2 M 2 M 1 M 2 M 2 M 2 M 2 M 2 M 2 （PD） （NPD）（T） （T） （PD） （NPD） （T) 808 1 90 5 901 5A连锁交换基因作PPT课件 + ade

15、+ ade + ade + ade (1) + ade (5) nic + nic + + ade nic + nic + nic + nic + + + + + + + + +(2) + + (6) nic ade nic ade + + nic ade nic ade nic ade nic ade + + + ade + + + nic(3) + ade (7) nic + nic + + ade nic ade nic ade nic + nic + + ade + ade(4) nic ade + + nic + nic +A连锁交换基因作PPT课件 RF（着丝粒-nic） =(4)

16、(5)(6)(7) 1000 1/2 100% = (5+90+1+5) 10001/2 = 5.05 % = 5.05 (m.u) RF（着丝粒-ad） = (3) (5) (6) (7) 1000 1/2 100% = (90+90+1+5) 10001/2 = 9.30 % = 9.30 (m.u) nic 和ad 这两个基因是否连锁 ?A连锁交换基因作PPT课件 nic 和 ad 分别位于着丝点的两侧还是同侧？ (1)若nic和ad不在同 nic ad 一条染色体上： 5.05 9.03 (2) 若nic和ad 连锁， nic ad 但在着丝点两侧： 5.05 9.03 (3) 若ni

17、c和ad 连锁, nic ad 在着丝点同侧: 5.05 9.03 图514 nic,ad 座位着丝点作图分析A连锁交换基因作PPT课件 因亲组合(M1M1)约占80，表明是连锁的；不同步： M2M15 M1M290 o 5.05 nic ad 9.03 o nic 之间发生交换的子囊为 101 o ad 之间发生交换的子囊为186同步：M2M2= 90 + 1+ 5 = 96 o nic 之间发生交换的子囊为 101次交换中有96次 o ad 之间也发生了交换A连锁交换基因作PPT课件 RF(nicad) = ( NPD+1/2 T) 总子囊数 = (2) + (6) + 0.5 (3) (

18、4) (7) 1000 = (1+1) + 0.5 ( 90+5+5 ) 1000 = 5.2 % = 5.2 (m.u.)A连锁交换基因作PPT课件 四四. 无序四分子分析无序四分子分析(unordered tetrad analysis) a b ab a b a b a b a b a b a b ab ab ab ab ab ab 类型: PD NPD T 图5-15无序四分子三种可能的类型 孢子A连锁交换基因作PPT课件A连锁交换基因作PPT课件 a b a b a b a b a b a b PD a+ b a+b T a+ b+ a+b+ a b+ ab+ a+ b+ a+b+ a+ b+ a+b+ a b+ ab+ a b+ ab+ NPD a+ b a+b a+ b a+b 图5-16在减数分裂中，中期染色体的不同 排列 形成三种不同类型的四分体 A连锁交换基因作PPT课件 a NCO b a b a SCO b a b NCO: A b ab+ 未交换 PD a+b+ T a+b a+ b+ a+b+ a+ b+ a+b + SCO： 单交换 a DCO b a b a DCO b a b PD a b T ab+ a+b+ a+b DCO： a+ b+ a+b+ a+ b+ a+b+ 双交换 a DCO b a b