真菌的四分子遗传分析与作图

1、真菌的四分子遗传分析与作图第1页，共19页。顺序四分子的遗传分析 粗糙脉霉菌减数分裂的四个产物保留在一起，称为四分子 在分裂的过程中子囊的外形比较狭窄，以至分裂的纺锤体不能重叠，只能纵立于它的长轴中，这样所有分裂后的核个子囊孢子都是从上到下排列成行，所以，脉孢菌减数 分裂所产生的四分子是属于顺序四分子第2页，共19页。 这种顺序四分子在遗传分析上有很多优越性: (1). 可以把着丝粒作为一个座位，计算基因与着丝粒的重组率，即着丝粒作图。 (2). 子囊中子囊孢子的对称性，证明减数分裂是一个交互过程，而非单向过程。第3页，共19页。 (3).可以检验染色单体的交换有否染色单体干涉现象，还可利用它

2、来进行基因转变的研究。 (4).证明双交换不仅可以包括4线中的两线, 而且可以包括3线或4线双交换。第4页，共19页。 利用四分子分析法，测定基因与着粒间的距离称为着丝粒作图第5页，共19页。 减数分裂中在同源染色体的一对非姊妹染色单体的着丝粒和某杂合基因座间有没有发生交换，和其产物四分子中的等位基因在排列方式上是不同的。 可分为两种： 没有发生交换的产物为第一次分裂分离第一次分裂分离或叫MI模式模式;第6页，共19页。 发生了交换的产物为第二次分裂分离第二次分裂分离或称为MII模式模式第一次分裂分离（图示一种可能）第一次分裂分离（图示一种可能）第7页，共19页。第二次分裂分离（图示一种可能性

3、）第二次分裂分离（图示一种可能性）第8页，共19页。序号子囊类型子囊数分列类型1+ + 105M1非交换型2 + +1293+ + 9M2交换型4 + +55+ +106 + +16第9页，共19页。 利用四分子分析，测定基因与着丝粒间的利用四分子分析，测定基因与着丝粒间的距离，即根据子囊孢子基因型的排列顺序，距离，即根据子囊孢子基因型的排列顺序，计算基因与着丝粒的重组率，确定基因与计算基因与着丝粒的重组率，确定基因与着丝粒之间的距离和排列顺序。着丝粒之间的距离和排列顺序。第10页，共19页。第11页，共19页。两个连锁基因的作图 利用顺序四分子分析，同样可以进行两个两个基因的连锁作图基因的连

4、锁作图nic（nicotinic acid）为烟酸依赖型烟酸依赖型 nade（adenine）为腺嘌呤依赖型腺嘌呤依赖型 a两对基因的杂交实验，可产生(66)36种不同的子囊型，归纳为7种基本的的子囊型第12页，共19页。 对子囊进行分类统计，不考虑孢子排列顺序，根据性状组合将四分子分为三种类型 PD: 亲二型：亲二型：孢子有2种基因型，且与亲代相同. NPD: 非亲二型：非亲二型：孢子有2种基因型，且与亲代不同. 如果PD:NPD=1:1，则两个基因自由组合，否则连锁。 T: 四型四型孢子有4种基因型，2种与亲代相同, 2种与亲代不同.第13页，共19页。序号序号1 12 23 34 45

5、56 67 7子囊子囊型型+a+a+a+a+a+a+a+a+ananan+n+nanananan+n+nanan n+a+a+a+an+n+nanananan n+n+n+nanan n+分离分离类型类型MIMIMIMIMIMIIMIIMIMIIMIIMIIMIIMIIMII类别类别PDPDNPDNPDT TT TPDPDNPDNPDT T数目数目8088081 190905 590901 15 5第14页，共19页。 首先判断首先判断n、a基因是独立分配还是连锁。基因是独立分配还是连锁。 根据上表中的数字，PD=808+90=898，NPD=1+1=2。 如果这两个基因是自由组合的话，可以预

6、期PD NPD=1 1，而实验结果PDNPD。 说明这两个基因不是自由组合，而是相互连锁的。第15页，共19页。其次计算着丝粒其次计算着丝粒()与基因与基因 (n)、 (a)间的重组率间的重组率(RF)及基因离着丝粒的距离及基因离着丝粒的距离第16页，共19页。5.059.5，所以，所以n基因比基因比a基因离着丝粒近基因离着丝粒近n、a在染色体上的排列可能有两种方式两种方式：在着丝粒的同侧同侧或者是异侧异侧。1先判断基因的在同侧还是异侧先判断基因的在同侧还是异侧(1)如果n、a在异侧异侧上，则PD与NPD都是由双交换形成，因而PD与NPD的频率相等。但是，上表的实验数据显示，同处MM的PD子囊

7、数为90，同处MM的NPD子囊数为1。PD多于NPD于是于是n、a在同侧。在同侧。(2)另一种方法是在n和a分别为M和M的情况下，对子囊数与RF(n)，RF(a)进行比较分析第17页，共19页。 已知 RF(nic)=5.05，RF(ade)=9.3，两者相差不到一倍，若n和a各自独立地与着丝粒发生重组的话，则M的子囊数也应相差不到一倍。但实际上，交换发生在着丝粒与a间，n是M，a是M的子囊有90个；交换发生在着丝粒与n间时，n是M，a是M的子囊只有55个。两者相差悬殊，与计算的重组值不相符合。 所以，这两个基因不可能独自与着丝粒发生交换。另外，从上表可见，在n与着丝粒发生交换时，a基因也与着丝粒交换了，即n是M，a也是M共计96(=9015)个子囊。也就是说，同一交换使十/n出现M型分离，也使十a出现M型分离，101次中有96次，证明了n和a的连锁关系是同侧同侧第18页，共19页。na间的重组率可用公式：间的重组率可用公式：5.055.2=10.