连锁与互换定律课件

3.1基因连锁和交换定律贝特森和庞尼特（1861~1926）：英国生物学家，曾经重复过孟德尔的实验3.1基因连锁和交换定律贝特森和庞尼特（1861~192

以上结果表明F2：

①同样出现四种表现型；②不符合9:3:3:1；③亲本组合数偏多，重新组合数偏少（与理论数相比）。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)为显性以上结果表明F2：花色:紫花(P)对摩尔根(T.H.Morgan,1866-1945)摩尔根(T.H.Morgan,1866-1945)摩尔根设计两组实验现象为什么杂合子果蝇的性别不同，测交的结果不一样？摩尔根设计两组实验现象为什么杂合子果蝇的性别不同，测交的结果摩尔根第一组实验的解释摩尔根认为果蝇的灰身基因和长翅基因位于同一条染色体上，黑身基因和残翅基因位于同源染色体的另一条上，在形成配子时，同一条染色体上的不同基因连在一起遗传，称为基因连锁。这两对基因在雄果蝇体内不能任意分开，也不能自由组合，称为基因完全连锁。摩尔根第一组实验的解释摩尔根认为果蝇的灰身基因和长翅基因位于摩尔根第二组实验的解释他猜想，雌果蝇的生殖细胞在减数分裂时，来自父方的一条染色单体有可能与来自母方的一条染色单体交换了对应部分。而细胞学家观察到的染色体交叉现象，有力地支持了他的设想。两多两少摩尔根第二组实验的解释他猜想，雌果蝇的生殖细胞在减数分裂时，完全连锁(completelinkage)

完全连锁(completelinkage)完全连锁位于常染色体上基因完全连锁的例子并不多见，已知雄果蝇和雌家蚕在产生配子时，是以完全连锁方式遗传的。完全连锁位于常染色体上基因完全连锁的例子并不多见，已知雄果基因不完全连锁大部分生物的同源染色体上的连锁基因，在形成配子的过程中都会发生不同程度的交换，这种在连锁基因之间发生部分交换的现象，称为基因不完全连锁。由于显微镜下无法直接观察到基因之间的交换及交换的比率，通常采用连锁基因之间交换值的计算。基因不完全连锁大部分生物的同源染色体上的连锁基因，在形成配子重组率（recombinationfrequency，RF):重组型配子（互换型配子）数占总配子数的比例。即测交子代中出现的重组类型的频率，又称为交换值。

交换值（%）=×100%

交换值（%）=×100%重组合配子亲组合配子+重组合配子测交后代中重组型个体数测交后代个体总数重组率（recombinationfrequency，RF摩尔根通过大量的果蝇杂交实验证明连锁基因之间的交换值是相对稳定而有规律的。染色体上两个连锁基因相距越远，发生交换的频率就越高；相反，两个连锁基因相距越近，交换频率就越低。摩尔根通过大量的果蝇杂交实验证明连锁基因之间的交换值是相对稳基因连锁和交换定律实质生物在进行减数分裂形成配子时，位于同一条染色体上的不同基因通常连锁在一起进入配子；同时，具有连锁关系的基因有时又会随着同源染色体上非姐妹染色单体之间的交换而产生基因的新组合类型。基因连锁和交换定律实质生物在进行减数分裂形成配子时，位于同一基因连锁和交换定律与孟德尔基因自由组合定律的比较自由组合定律连锁和交换定律一对同源的染色体上2对或2对以上等位基因的遗传规律

染色体间重组染色体内重组

受染色体对数的限制染色体本身长度的限制2对或2对以上同源染色体等位基因之间的自由组合基因连锁和交换定律与孟德尔基因自由组合定律的比较自由组合定律基因连锁和交换定律的意义杂交育种医学生预防患儿的出生基因连锁和交换定律的意义杂交育种甲髌骨综合征：是常染色体显性遗传，基因位点与腺苷酸环化酶和ABO血型的位点连锁位于9号染色体上。目前对本综合征发病机制了解甚少，有人认为是一种胶原疾病，在胶原蛋白的合成、装配或降解过程中存在异常。对这种疾病的细胞学机制尚未研究。症状：1.指甲萎缩、角化不全部分患者指甲完全缺如纵裂表面凹凸不平最常见于拇指和食指，小指和趾甲较少见。指骨一般无畸形。2.骨发育不良髌骨发育不良过小或缺如膝、肘关节发生脱位或出现膝、肘外翻及小腿外旋畸形桡骨小头发育不良、缺如或脱位，髂骨两侧形成圆锥状，称为髂骨角(iliachorns)畸形在髂骨角的顶端可出现第二骨化中心，使骨盆形态类似象耳3.肾脏损害30%～40%的患者合并肾脏损害其中25%可发展为肾功能衰竭，早期表现为蛋白尿尿、镜下血尿其病理改变为肾小球基膜增厚免疫荧光检查可见肾小球基膜与小动脉壁有IgM和C3的沉积。4.眼部异常可能有虹膜睫状体异常晶状体玻璃体浑浊或视力受累个别患者有眼睑下垂眼距增宽、斜视等5.其他畸形如马蹄内翻足先天性髋关节脱位脊柱裂、先天性小指挛缩等也可同时并存。并发症：可并发膝、肘关节脱位、肾功能衰竭、眼睑下垂、斜视等甲髌骨综合征：是常染色体显性遗传，基因位点与腺苷酸环化酶和A

在减数分裂前期，配对的同源染色体中非姐妹染色单体间出现交叉缠绕的现象---交叉（chiasma）现象。交叉型假说（chiasmatypehypothesis，Janssens1909

)交换的细胞学证据在减数分裂前期，配对的同源染色体中非姐妹染色染色体交叉现象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：减数第一次分裂前期。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。染色体交叉现象1．交换：成对染色体非姐妹染色单体间基因的互换第二节

交换的机理

交换(crossover)：

在减数分裂过程中，同源染色体的非姊妹染色单体之间的对应片段的互换，从而引起相应基因间的互换与重组，又称为互换。第二节

交换的机理

交换(crossover)：一、互换的特性某一染色体上基因座位是线性顺序排列；

杂合子上某一基因座位的两个等位基因在同源染色体上占据相应的位置；

互换包括两条同源染色体中每一条的断裂和某些部位的互换；

互换在减数分裂前期Ⅰ同源染色体联会时出现；

具有连锁基因重新组合的染色体的形成是由于两个座位间的地方出现交换的结果；两个座位出现交换的概率随着两者距离延长而增加。

一、互换的特性某一染色体上基因座位是线性顺序排列；1931:将细胞学上的交叉现象与遗传重组联系起来HarrietCrieghtonandBarbaraMcClintock(maize);CurtStern(flies)BarbaraMcClintock(1902-1992)1983NobelPrizeinPhysiologyorMedicineCurtStern1931:将细胞学上的交叉现象与遗传重组联系起来Harr2、细胞遗传学实验Creighton&McClintock玉米第9染色体交换观察

根据连锁交换理论，杂交一代在形成配子的减数分裂中：（1）C-wx基因和c-Wx连锁在一起（2）C-Wx基因和c-wx发生了交换

2、细胞遗传学实验Creighton&McClintoc(1)四分体。染色体在间期已经复制，每条染色体有两条染色单体，位于其上的基因也随之复制；(2)随着非姐妹染色单体的片段交换，这些基因跟非同源染色体上的等位基因互换了位置；(3)由于基因交换而形成四种基因组合不同的染色单体，经减数分裂后，产生四种不同类型的性细胞，其中包括两种亲本组合和两种新组合。(1)四分体。染色体在间期已经复制，每条染色体有两条染色单体PF1(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P3、标识染色体的遗传

标识染色体：具有特殊记号的染色体。在实际中可以用来辨别某一特定染色体的变化情况。

3、标识染色体的遗传标识染色体：具有特殊记号的染色体。在实

三、重组率重组率（recombinationfrequency，RF):重组型配子（互换型配子）数占总配子数的比例。即测交子代中出现的重组类型的频率，又称为互换值。

重组率（RF)=

重组合配子亲组合配子+重组合配子实际上交换值不能等同于重组值，用重组值代表交换值会造成偏低的估计。三、重组率重组率（recombinationfreque0≤重组率≤50%重组率的大小

重组率为0时基因连锁紧密无重组现象发生完全连锁重组率接近于50％时连锁强度非常小有可能属于独立分配遗传为什么重组率总是少于50%？（WhyisRFatmost50%?

）0≤重组率≤50%重组率的大小重组率为0时基因连锁紧密重组率的影响因素

两个非等位的连锁基因在染色体上的距离（最根本的决定因素）染色体干涉受生物性别、年龄和一些理化因素的影响重组率的影响因素两个非等位的连锁基因在染色体上的距离（最根四、完全连锁和不完全连锁

完全连锁

(completelinkage)：

同一条染色体上的基因总是一起分离，不发生交换的连锁。杂种F1(双杂合体)只产生两种亲本型配子，而不产生非亲本型的配子，重组率等于零。完全连锁的情况一般很少见，雄果蝇，雌蚕。四、完全连锁和不完全连锁完全连锁(completeli不完全连锁

(completelinkage)

基因之间既有连锁又有交换。杂种F1不仅产生亲本类型的配子，还会产生重组型配子。不完全连锁(completelinkage)不完全连锁的规律：同种生物中，不同的连锁性状之间的重组率是不同的。同种生物，同一连锁组中的性状在条件相似的情况下重组率是一致的。不完全连锁的规律：五、相引相与相斥相相引相(couplingphase)

在连锁中，有时两个非等位的显性基因在同一条染色体上，它们相对的两个非等位的隐性基因在它们的另一条染色体上的连锁形式。（AB/ab---AB位于同一染色体上，而ab位于其同源染色体上）五、相引相与相斥相相引相(couplingphase)相斥相(repulsionphase)

在连锁中，有时一个显性基因和一个非等位的隐性基因位于同一染色体上，而它们相对应的隐性基因和显性基因位于另一条同源染色体上的连锁形式。（Ab/aB---Ab位于同一染色体上，而aB位于其同源染色体上）相斥相(repulsionphase)六、互换的分子机制

Holliday模型（1964）：

内切酶解开两个亲代DNA分子中每一条单链（裂解）

被置换的片段与其配对段互换，同源染色体完整的互补段作碱基配对

六、互换的分子机制Holliday模型（1964）：内切连锁与互换定律课件连锁与互换定律课件连锁与互换定律课件连锁与互换定律课件第三节

基因定位和连锁图一、基因定位

(genelocation/localization)

确定基因在染色体上的相对位置和排列次序。广义的基因定位有三个层次：染色体定位(单体、缺体、三体定位法)

染色体臂定位(端体分析法)

连锁分析(linkageanalysis)/染色体作图

第三节

基因定位和连锁图一、基因定位(geneloc(1)可用重组率来度量基因间的相对距离遗传距离(geneticdistance)；1%重组率=1cM/1m.u.(2)连锁基因间重组率反映基因间的连锁强度和相对距离；(3)人为地把染色体的最左端某一基因定为0.0位置，其他基因的位置通过重组率的大小来确定。重组率与遗传距离的关系(1)可用重组率来度量基因间的相对距离遗传距离(genet1、两点三次定位法

通过三次测交，计算三对基因两两间重组频率(每次测验两对基因间重组频率)、估计遗传距离根据三个遗传距离推断三对基因间的排列次序1、两点三次定位法通过三次测交，计算三对基因两两间重组频

例以乌骨鸡为例：羽毛颜色：白色---I；有色---i

毛冠：毛冠---Cr；非毛冠---cr

羽形：

卷羽---F；

正常羽---f

ICr/ICr×icr/icr↓

ICr/icr×icr/icr↓重组率=[（14+16）/107+103+14+16]*100%=12.5%ICr/icr（107），Icr/icr（14），iCr/icr（16），icr/icr（103）(1)(2)IF/IF×if/if(3)CrF/CrF×crf/crf↓↓CrF/crf×crf/crf↓↓

重组率=29.5%IF/if×if/if重组率=17%例以乌骨鸡为例：羽毛颜色：白色---I；

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：I—F基因17.0分摩I—Cr基因12.5分摩Cr—F基因29.5分摩ICrF12.517.029.5根据基因间的遗传距离确定基因间的排列次序并作2、三点一次定位法优点：一次三点实验中得到的三个重组值是在同一基因型背景，同一环境条件下得到的；通过三点一次测验可以得到双交换资料；当三个基因位点中有两个位点的距离相当“接近”时，三点一次定位法比两点三次定位法判断三个基因的顺序准确。局限性：三点一次测验法不易得到三杂合体（trihybrid）。

2、三点一次定位法优点：局限性：（1）常染色体上的基因定位

例如：乌骨鸡的三个非等位基因

P:ICrF/ICrF×icrf/icrf

F1:ICrF/icrf×icrf/icrf

Fb1:

白、毛、卷ICrF/icrf361

有色、非、正icrf/icrf332

白、非、卷IcrF/icrf59

有色、毛、正iCrf/icrf64

白、毛、正ICrf/icrf85

有色、非、卷icrF/icrf82↓↓（1）常染色体上的基因定位例如：乌骨鸡的三个非等位基因ICrF12.517.029.5ICrF12.517.029.5（2）性染色体上的基因定位

以果蝇为例：

Echinus（棘眼，眼睛面积特大）ecScute（胸部缺少刚毛）scCrosseinless（翅上横脉缺失）cv

三个伴性基因（突变基因）均为隐性，而它们的显性均为“+”。三个基因都是X染色体连锁遗传。（2）性染色体上的基因定位以果蝇为例：Echinus（棘P:棘眼(♀)×缺胸刚毛/缺翅横脉(♂)三点实验：ec++/ec++↓+sccv/Y

ec++/+sccv(♀):ec++/Y(♂)F1:测交实验：Fb1ec++/+sccv(♀)

×ecsccv/Y

↓

↓

↓

ec++/ecsccv（棘眼、正常、正常）810+sccv/ecsccv（正常、缺失、缺失）828ec+cv/ecsccv（棘眼、正常、缺失）103+sc+/ecsccv（正常、缺失、正常）89ecsc+/ecsccv（棘眼、缺失、正常）62++cv/ecsccv（正常、正常、缺失）88P:棘眼(♀)×缺胸刚毛/缺翅ecsccv7.69.717.3ecsccv7.69.717.3例一：某3基因间的顺序是：A-B-C,假设A-B相距20cM；B-C相距10cM，且这3对基因间不存在双交换型。问:3对基因杂合体ABC/abc所产生的配子种类和比例如何？例一：某3基因间的顺序是：A-B-C,假设A-B相距(3)双交换（doublecrossingover)

生殖细胞染色体在减数分裂前期，三个基因位点同时在两两之间发生姊妹染色单体的节段性交换。——双交换概率显著低于单交换的概率；——3个连锁基因间发生双交换的结果是旁侧基因无重组。

特点:（如果两次交换互不干扰，各自独立，双交换概率=单交换1×单交换2）(3)双交换（doublecrossingover)生殖以家兔为例：

全色类型基因---C（显），喜马拉雅型基因------Ch

（隐）体色为黑色------B（显），体色为褐色------------b（隐）体脂为白色------Y（显），体脂为黄色-----------y（隐）

喜马拉雅型、黑色、白脂×全色型、褐色、黄脂（ChBY/ChBY）（Cby/Cby）

（ChBY/Cby）杂交实验：↓↓全色、黑色、白脂×喜马拉雅型、褐色、黄脂

（Chby/Chby）↓以家兔为例：全色类型基因---C（显），喜马拉雅型基YChB13.628.241.8（Ch—Y）+（Y—B）≠（Ch—B）?

YChB13.628.241.8（Ch—Y）+（Y—B）≠ChB

Y

y

C

b

ChB

Y

y

C

b

y

C

b

y

C

b

ChB

Y

ChB

Y

ChB

Y

y

C

b

Chb

y

Y

C

B

Chb

Y

ChB

y

y

C

B

Y

C

b

F1单交换

单交换

双交换

ChBYyCbChBYyCbyCb

从表中可以看出，在计算b-y，和Ch-y间重组值时，都用到了双交换值2.50%，而在计算Ch-b间重组值时没有用。实际上发生了两次交换，但相当于不交换。所以，RF（Ch-B

）=36.8=（28.2+13.6）-2×2.5从表中可以看出，在计算b-y，和Ch-y间重基因直线排列定律（Sturtevant定律）

三点测验中，两边两个基因对之间的重组值等于另外两个重组值之和“减去”两倍的双交换值。

基因直线排列定律（Sturtevant定律）三点（4）干涉与并发系数

干涉（Interference）：

染色体的某一点发生互换而减少了另一点发生互换的频率的现象。

双交换的理论概率：13.6%×28.2%=3.84%

实际概率：2.50%Why?（4）干涉与并发系数干涉（Interference）：并发系数（coefficientofcoincidence）用来度量干涉程度的数值。并发系数（C）==实际双交换值理论双交换值观察到的双交换值两个单交换值的乘积干涉

=1–并发系数

1无干涉一次交换的发生不会影响邻近的第二次交换

<1正干涉一次交换的发生降低了邻近第二次交换的机会

>1负干涉一次交换的发生增加了邻近第二次交换的机会

0完全干涉一次交换的发生使邻近的第二次交换不会发生并发系数并发系数（coefficientofcoinciden例二：假定果蝇中有3对等位基因：xx+，yy+，zz+。每一个非野生型的等位基因（x）对野生型的相应基因（x+）均为隐性。雌性3杂合子与野生型的雄性杂交，后代按雌配子的基因型分类统计如下：x+y+z+雌1010xy+z雄430x+yz+雄441xyz雄39x+y+z雄32x+y+z+雄30xyz+雄27x+yz雄1xy+z+雄0a、这些基因在果蝇的哪条染色体上？B、画出杂合子雌性亲本的有关染色体图（标明等位基因的排列顺序和图距）。C、计算并发系数。例二：假定果蝇中有3对等位基因：xx+，yy+，zz+。每一例三、某种家畜（二倍体）的3个基因座位A、B、C的连锁关系如下：

现有一亲本，其基因型为Abc/aBC，如果亲本与abc/abc杂交，

假定有20%的干涉，后代基因型如何？如果有1000个后代，则各基因型的个体是多少？例三、某种家畜（二倍体）的3个基因座位A、B、C的连锁关系如例四、某3基因间的顺序是：A-B-C；A-B间交换率为20%，B-C间交换率为10%,并发率为0.6，求：ABC/abc三杂合体所产生的配子种类和比例怎样?例四、某3基因间的顺序是：A-B-C；A-B间交换率为

利用两点测交或三点测交计算基因间的重组值，可以把许多基因按顺序排列在染色体上，标出各个基因的相对位置和基因间的距离，从而得到基因的连锁图。或称为遗传学图（geneticmap)。二、连锁图（linkagemap)利用两点测交或三点测交计算基因间的重组值，可以连锁与互换定律课件连锁与互换定律课件三、人类的连锁图

①染色体畸变

②标志染色体

③体细胞杂交④分子原位杂交三、人类的连锁图①染色体畸变四、连锁群和染色体

凡是位于一对同源染色体上的基因群，都称为一个连锁群(linkagegroup)。连锁群的数目=单倍体染色体数目四、连锁群和染色体凡是位于一对同源染色体上的基五、连锁定律的理论和实践意义理论意义：

连锁定律不仅证明了一个染色体上可以有很多基因，而且证明了基因按照一定顺序呈直线排列其上的更高级的结构。连锁基因之间的交换和基因的自由组合，是自然界里或人工条件下生物发生变异的主要来源，提供了生物变异的多样性，有利于生物的发展。

五、连锁定律的理论和实践意义理论意义：

实践意义：基因连锁定律导致连锁群的确定和基因定位，这不仅使染色体理论趋于完整，而且对进一步开展遗传试验和育种试验有很大的指导意义。基因间的连锁是造成性状间遗传相关的原因之一。

实践意义：3.1基因连锁和交换定律贝特森和庞尼特（1861~1926）：英国生物学家，曾经重复过孟德尔的实验3.1基因连锁和交换定律贝特森和庞尼特（1861~192

以上结果表明F2：

①同样出现四种表现型；②不符合9:3:3:1；③亲本组合数偏多，重新组合数偏少（与理论数相比）。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)为显性以上结果表明F2：花色:紫花(P)对摩尔根(T.H.Morgan,1866-1945)摩尔根(T.H.Morgan,1866-1945)摩尔根设计两组实验现象为什么杂合子果蝇的性别不同，测交的结果不一样？摩尔根设计两组实验现象为什么杂合子果蝇的性别不同，测交的结果摩尔根第一组实验的解释摩尔根认为果蝇的灰身基因和长翅基因位于同一条染色体上，黑身基因和残翅基因位于同源染色体的另一条上，在形成配子时，同一条染色体上的不同基因连在一起遗传，称为基因连锁。这两对基因在雄果蝇体内不能任意分开，也不能自由组合，称为基因完全连锁。摩尔根第一组实验的解释摩尔根认为果蝇的灰身基因和长翅基因位于摩尔根第二组实验的解释他猜想，雌果蝇的生殖细胞在减数分裂时，来自父方的一条染色单体有可能与来自母方的一条染色单体交换了对应部分。而细胞学家观察到的染色体交叉现象，有力地支持了他的设想。两多两少摩尔根第二组实验的解释他猜想，雌果蝇的生殖细胞在减数分裂时，完全连锁(completelinkage)

完全连锁(completelinkage)完全连锁位于常染色体上基因完全连锁的例子并不多见，已知雄果蝇和雌家蚕在产生配子时，是以完全连锁方式遗传的。完全连锁位于常染色体上基因完全连锁的例子并不多见，已知雄果基因不完全连锁大部分生物的同源染色体上的连锁基因，在形成配子的过程中都会发生不同程度的交换，这种在连锁基因之间发生部分交换的现象，称为基因不完全连锁。由于显微镜下无法直接观察到基因之间的交换及交换的比率，通常采用连锁基因之间交换值的计算。基因不完全连锁大部分生物的同源染色体上的连锁基因，在形成配子重组率（recombinationfrequency，RF):重组型配子（互换型配子）数占总配子数的比例。即测交子代中出现的重组类型的频率，又称为交换值。

交换值（%）=×100%

交换值（%）=×100%重组合配子亲组合配子+重组合配子测交后代中重组型个体数测交后代个体总数重组率（recombinationfrequency，RF摩尔根通过大量的果蝇杂交实验证明连锁基因之间的交换值是相对稳定而有规律的。染色体上两个连锁基因相距越远，发生交换的频率就越高；相反，两个连锁基因相距越近，交换频率就越低。摩尔根通过大量的果蝇杂交实验证明连锁基因之间的交换值是相对稳基因连锁和交换定律实质生物在进行减数分裂形成配子时，位于同一条染色体上的不同基因通常连锁在一起进入配子；同时，具有连锁关系的基因有时又会随着同源染色体上非姐妹染色单体之间的交换而产生基因的新组合类型。基因连锁和交换定律实质生物在进行减数分裂形成配子时，位于同一基因连锁和交换定律与孟德尔基因自由组合定律的比较自由组合定律连锁和交换定律一对同源的染色体上2对或2对以上等位基因的遗传规律

染色体间重组染色体内重组

受染色体对数的限制染色体本身长度的限制2对或2对以上同源染色体等位基因之间的自由组合基因连锁和交换定律与孟德尔基因自由组合定律的比较自由组合定律基因连锁和交换定律的意义杂交育种医学生预防患儿的出生基因连锁和交换定律的意义杂交育种甲髌骨综合征：是常染色体显性遗传，基因位点与腺苷酸环化酶和ABO血型的位点连锁位于9号染色体上。目前对本综合征发病机制了解甚少，有人认为是一种胶原疾病，在胶原蛋白的合成、装配或降解过程中存在异常。对这种疾病的细胞学机制尚未研究。症状：1.指甲萎缩、角化不全部分患者指甲完全缺如纵裂表面凹凸不平最常见于拇指和食指，小指和趾甲较少见。指骨一般无畸形。2.骨发育不良髌骨发育不良过小或缺如膝、肘关节发生脱位或出现膝、肘外翻及小腿外旋畸形桡骨小头发育不良、缺如或脱位，髂骨两侧形成圆锥状，称为髂骨角(iliachorns)畸形在髂骨角的顶端可出现第二骨化中心，使骨盆形态类似象耳3.肾脏损害30%～40%的患者合并肾脏损害其中25%可发展为肾功能衰竭，早期表现为蛋白尿尿、镜下血尿其病理改变为肾小球基膜增厚免疫荧光检查可见肾小球基膜与小动脉壁有IgM和C3的沉积。4.眼部异常可能有虹膜睫状体异常晶状体玻璃体浑浊或视力受累个别患者有眼睑下垂眼距增宽、斜视等5.其他畸形如马蹄内翻足先天性髋关节脱位脊柱裂、先天性小指挛缩等也可同时并存。并发症：可并发膝、肘关节脱位、肾功能衰竭、眼睑下垂、斜视等甲髌骨综合征：是常染色体显性遗传，基因位点与腺苷酸环化酶和A

在减数分裂前期，配对的同源染色体中非姐妹染色单体间出现交叉缠绕的现象---交叉（chiasma）现象。交叉型假说（chiasmatypehypothesis，Janssens1909

)交换的细胞学证据在减数分裂前期，配对的同源染色体中非姐妹染色染色体交叉现象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：减数第一次分裂前期。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。染色体交叉现象1．交换：成对染色体非姐妹染色单体间基因的互换第二节

交换的机理

交换(crossover)：

在减数分裂过程中，同源染色体的非姊妹染色单体之间的对应片段的互换，从而引起相应基因间的互换与重组，又称为互换。第二节

交换的机理

交换(crossover)：一、互换的特性某一染色体上基因座位是线性顺序排列；

杂合子上某一基因座位的两个等位基因在同源染色体上占据相应的位置；

互换包括两条同源染色体中每一条的断裂和某些部位的互换；

互换在减数分裂前期Ⅰ同源染色体联会时出现；

具有连锁基因重新组合的染色体的形成是由于两个座位间的地方出现交换的结果；两个座位出现交换的概率随着两者距离延长而增加。

一、互换的特性某一染色体上基因座位是线性顺序排列；1931:将细胞学上的交叉现象与遗传重组联系起来HarrietCrieghtonandBarbaraMcClintock(maize);CurtStern(flies)BarbaraMcClintock(1902-1992)1983NobelPrizeinPhysiologyorMedicineCurtStern1931:将细胞学上的交叉现象与遗传重组联系起来Harr2、细胞遗传学实验Creighton&McClintock玉米第9染色体交换观察

根据连锁交换理论，杂交一代在形成配子的减数分裂中：（1）C-wx基因和c-Wx连锁在一起（2）C-Wx基因和c-wx发生了交换

2、细胞遗传学实验Creighton&McClintoc(1)四分体。染色体在间期已经复制，每条染色体有两条染色单体，位于其上的基因也随之复制；(2)随着非姐妹染色单体的片段交换，这些基因跟非同源染色体上的等位基因互换了位置；(3)由于基因交换而形成四种基因组合不同的染色单体，经减数分裂后，产生四种不同类型的性细胞，其中包括两种亲本组合和两种新组合。(1)四分体。染色体在间期已经复制，每条染色体有两条染色单体PF1(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P3、标识染色体的遗传

标识染色体：具有特殊记号的染色体。在实际中可以用来辨别某一特定染色体的变化情况。

3、标识染色体的遗传标识染色体：具有特殊记号的染色体。在实

三、重组率重组率（recombinationfrequency，RF):重组型配子（互换型配子）数占总配子数的比例。即测交子代中出现的重组类型的频率，又称为互换值。

重组率（RF)=

重组合配子亲组合配子+重组合配子实际上交换值不能等同于重组值，用重组值代表交换值会造成偏低的估计。三、重组率重组率（recombinationfreque0≤重组率≤50%重组率的大小

重组率为0时基因连锁紧密无重组现象发生完全连锁重组率接近于50％时连锁强度非常小有可能属于独立分配遗传为什么重组率总是少于50%？（WhyisRFatmost50%?

）0≤重组率≤50%重组率的大小重组率为0时基因连锁紧密重组率的影响因素

两个非等位的连锁基因在染色体上的距离（最根本的决定因素）染色体干涉受生物性别、年龄和一些理化因素的影响重组率的影响因素两个非等位的连锁基因在染色体上的距离（最根四、完全连锁和不完全连锁

完全连锁

(completelinkage)：

同一条染色体上的基因总是一起分离，不发生交换的连锁。杂种F1(双杂合体)只产生两种亲本型配子，而不产生非亲本型的配子，重组率等于零。完全连锁的情况一般很少见，雄果蝇，雌蚕。四、完全连锁和不完全连锁完全连锁(completeli不完全连锁

(completelinkage)

基因之间既有连锁又有交换。杂种F1不仅产生亲本类型的配子，还会产生重组型配子。不完全连锁(completelinkage)不完全连锁的规律：同种生物中，不同的连锁性状之间的重组率是不同的。同种生物，同一连锁组中的性状在条件相似的情况下重组率是一致的。不完全连锁的规律：五、相引相与相斥相相引相(couplingphase)

在连锁中，有时两个非等位的显性基因在同一条染色体上，它们相对的两个非等位的隐性基因在它们的另一条染色体上的连锁形式。（AB/ab---AB位于同一染色体上，而ab位于其同源染色体上）五、相引相与相斥相相引相(couplingphase)相斥相(repulsionphase)

在连锁中，有时一个显性基因和一个非等位的隐性基因位于同一染色体上，而它们相对应的隐性基因和显性基因位于另一条同源染色体上的连锁形式。（Ab/aB---Ab位于同一染色体上，而aB位于其同源染色体上）相斥相(repulsionphase)六、互换的分子机制

Holliday模型（1964）：

内切酶解开两个亲代DNA分子中每一条单链（裂解）

被置换的片段与其配对段互换，同源染色体完整的互补段作碱基配对

六、互换的分子机制Holliday模型（1964）：内切连锁与互换定律课件连锁与互换定律课件连锁与互换定律课件连锁与互换定律课件第三节

基因定位和连锁图一、基因定位

(genelocation/localization)

确定基因在染色体上的相对位置和排列次序。广义的基因定位有三个层次：染色体定位(单体、缺体、三体定位法)

染色体臂定位(端体分析法)

连锁分析(linkageanalysis)/染色体作图

第三节

基因定位和连锁图一、基因定位(geneloc(1)可用重组率来度量基因间的相对距离遗传距离(geneticdistance)；1%重组率=1cM/1m.u.(2)连锁基因间重组率反映基因间的连锁强度和相对距离；(3)人为地把染色体的最左端某一基因定为0.0位置，其他基因的位置通过重组率的大小来确定。重组率与遗传距离的关系(1)可用重组率来度量基因间的相对距离遗传距离(genet1、两点三次定位法

通过三次测交，计算三对基因两两间重组频率(每次测验两对基因间重组频率)、估计遗传距离根据三个遗传距离推断三对基因间的排列次序1、两点三次定位法通过三次测交，计算三对基因两两间重组频

例以乌骨鸡为例：羽毛颜色：白色---I；有色---i

毛冠：毛冠---Cr；非毛冠---cr

羽形：

卷羽---F；

正常羽---f

ICr/ICr×icr/icr↓

ICr/icr×icr/icr↓重组率=[（14+16）/107+103+14+16]*100%=12.5%ICr/icr（107），Icr/icr（14），iCr/icr（16），icr/icr（103）(1)(2)IF/IF×if/if(3)CrF/CrF×crf/crf↓↓CrF/crf×crf/crf↓↓

重组率=29.5%IF/if×if/if重组率=17%例以乌骨鸡为例：羽毛颜色：白色---I；

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：I—F基因17.0分摩I—Cr基因12.5分摩Cr—F基因29.5分摩ICrF12.517.029.5根据基因间的遗传距离确定基因间的排列次序并作2、三点一次定位法优点：一次三点实验中得到的三个重组值是在同一基因型背景，同一环境条件下得到的；通过三点一次测验可以得到双交换资料；当三个基因位点中有两个位点的距离相当“接近”时，三点一次定位法比两点三次定位法判断三个基因的顺序准确。局限性：三点一次测验法不易得到三杂合体（trihybrid）。

2、三点一次定位法优点：局限性：（1）常染色体上的基因定位

例如：乌骨鸡的三个非等位基因

P:ICrF/ICrF×icrf/icrf

F1:ICrF/icrf×icrf/icrf

Fb1:

白、毛、卷ICrF/icrf361

有色、非、正icrf/icrf332

白、非、卷IcrF/icrf59

有色、毛、正iCrf/icrf64

白、毛、正ICrf/icrf85

有色、非、卷icrF/icrf82↓↓（1）常染色体上的基因定位例如：乌骨鸡的三个非等位基因ICrF12.517.029.5ICrF12.517.029.5（2）性染色体上的基因定位

以果蝇为例：

Echinus（棘眼，眼睛面积特大）ecScute（胸部缺少刚毛）scCrosseinless（翅上横脉缺失）cv

三个伴性基因（突变基因）均为隐性，而它们的显性均为“+”。三个基因都是X染色体连锁遗传。（2）性染色体上的基因定位以果蝇为例：Echinus（棘P:棘眼(♀)×缺胸刚毛/缺翅横脉(♂)三点实验：ec++/ec++↓+sccv/Y

ec++/+sccv(♀):ec++/Y(♂)F1:测交实验：Fb1ec++/+sccv(♀)

×ecsccv/Y

↓

↓

↓

ec++/ecsccv（棘眼、正常、正常）810+sccv/ecsccv（正常、缺失、缺失）828ec+cv/ecsccv（棘眼、正常、缺失）103+sc+/ecsccv（正常、缺失、正常）89ecsc+/ecsccv（棘眼、缺失、正常）62++cv/ecsccv（正常、正常、缺失）88P:棘眼(♀)×缺胸刚毛/缺翅ecsccv7.69.717.3ecsccv7.69.717.3例一：某3基因间的顺序是：A-B-C,假设A-B相距20cM；B-C相距10cM，且这3对基因间不存在双交换型。问:3对基因杂合体ABC/abc所产生的配子种类和比例如何？例一：某3基因间的顺序是：A-B-C,假设A-B相距(3)双交换（doublecrossingover)

生殖细胞染色体在减数分裂前期，三个基因位点同时在两两之间发生姊妹染色单体的节段性交换。——双交换概率显著低于单交换的概率；——3个连锁基因间发生双交换的结果是旁侧基因无重组。

特点:（如果两次交换互不干扰，各自独立，双交换概率=单交换1×单交换2）(3)双交换（doublecrossingover)生殖以家兔为例：

全色类型基因---C（显），喜马拉雅型基因------Ch

（隐）体色为黑色------B（显），体色为褐色------------b（隐）体脂为白色------Y（显），体脂为黄色-----------y（隐）

喜马拉雅型、黑色、白脂×全色型、褐色、黄脂（ChBY/ChBY）（Cby/Cby）

（ChBY/Cby）杂交实验：↓↓全色、黑色、白脂×喜马拉雅型、褐色、黄脂

（Chby/Chby）↓以家兔为例：全色类型基因---C（显），喜马拉雅型基YChB13.628.241.8（Ch—Y）+（Y—B）≠（Ch—B）?

YChB13.628.241.8（Ch—Y）+（Y—B）≠ChB

Y

y

C

b

ChB

Y

y

C

b