基因定位-65中杨萌

基因定位北京市第65中学杨萌基因定位基因定位，即将基因确定于某一条染色体上，以及确定基因在染色体上的线性排列顺序和距离。各国广泛开展基因定位研究基因定位在遗传病研究和育种等方面有着十分重要的意义，基因定位与基因功能的实现也有着密切的关联，是遗传学研究的重要内容。孟德尔（1822～1884）摩尔根（1886～1945）沃尔特·萨顿（1877～1916）项目孟德尔摩尔根具有一对相对性状的亲本正交P高茎（♀）×矮茎（♂）

↓F1

高茎P红眼（♀）×白眼（♂）↓F1红眼（♀、♂）反交P高茎（♂）×矮茎（♀）

↓F1

高茎F1自交（互交）F1高茎（♀）×高茎（♂）

↓F2

高茎，矮茎

3:1F1红眼（♀）×红眼（♂）↓F2红眼（♀）、红眼（♂）白眼（♂）红眼：白眼=3:1雌:雄=1:1孟德尔与摩尔根的研究孟德尔与摩尔根的研究项目孟德尔摩尔根测交测交

高茎×矮茎↓后代

高茎，矮茎1:1测交

红眼（♀）×白眼（♂）↓后代

红眼（♀）、红眼（♂）

白眼（♀）、白眼（♂）

红眼:白眼=1:1

雌:雄=1:1系谱分析法判断核基因、质基因判断显隐性判断X染色体、常染色体伴X隐性遗传开创人类基因定位先河的是Wilson于1911年将红绿色盲基因首次定位到X染色体上。伴X显性遗传伴Y遗传常染色体遗传家系分析与染色体标记结合，可将基因定位于一条具体的染色体上。Cutbush等人于1950年在一个多次输血的血友病患者血清中发现了一种新型抗体，因为该患者姓Duffy，故称为Duffy血型。1968年Donahue发现1号染色体长臂的一种加长变异特征。继后，他发现在一些家族中，凡是具有这种形态特征染色体的都是Duffy血型者，从而将此血型的基因定位于第1号染色体上。1906年英国遗传学家贝特森等人在香豌豆的杂交试验中发现紫花基因（P）、红花基因（p）、长花粉基因（L）和圆花粉基因（l）在子二代中的分离比都各自符合3:1，可是两对基因的分离比却不符合于9:3:3:1。贝特森等认为这是因为来自亲本的长、紫配子与红、圆配子彼此排斥的结果。而摩尔根将这种现象称为——连锁。连锁1912年，摩尔根和他的学生在果蝇的白眼和红眼、黄体和褐体这两对相对性状的遗传实验研究中，发现了与贝特森在香豌豆杂交实验中同样的连锁遗传现象。连锁群摩尔根用4种隐性的雄果蝇（黑身、紫眼、残翅、翅基有斑）同4种显性雄果蝇（灰身、红眼、长翅、翅基无斑）交配，子一代全部表现为显性性状；再将子一代中的雄果蝇与具有4种隐性性状的雌果蝇测交，只出现2种与祖父、祖母型性状相同的组合。摩尔根认为4个性状的基因都位于同一染色体上组成“连锁群”，即不同染色体上可以自由组合，而同一染色体上的基因则被紧紧锁在一起，无法自由组合。

在进一步的杂交实验中，到1914年，摩尔根发现果蝇中的494种基因，能组成

4个连锁群。细胞学的观察表明果蝇有4对染色体，连锁群的数目恰好对应于一个染色体组的染色体数目。

连锁群的发现为基因定位提供了重要依据。连锁分析法利用未知基因与已知基因是否存在连锁关系可以进行基因定位……这两对基因

（是、否）遵守基因自由组合定律。常见考题例：2014天津卷9、（5）在用基因型为BBvvRRXeY和bbVVrrXEXE的有眼亲本进行杂交获取果蝇M的同时，发现了一只无眼雌果蝇。为分析无眼基因的遗传特点，将该无眼雌果蝇与果蝇M杂交，F1性状分离比如下：①从实验结果推断，果蝇无眼基因位于______号（填写图中数字）染色体上，理由是________________________________________。F1雌性﹕雄性灰身﹕黑身长翅﹕残翅细眼﹕粗眼红眼﹕白眼1/2有眼1﹕13﹕13﹕13﹕13﹕11/2无眼1﹕13﹕13﹕1//

无眼、有眼基因与其他各对基因间的遗传均遵循自由组合定律。7、8互换摩尔根在进一步研究中发现，果蝇的小翅和白眼基因都位于X染色体上，是连锁基因，但其后代中还生出一些白眼正常翅或红眼小翅的后代，这与“连锁”遗传相矛盾。

于是，摩尔根提出“互换”的概念，即指染色体之间交换基因的过程。

而且摩尔根认为，这种交换当两个连锁基因相隔相近时就不容易发生，当相隔较远时就容易发生。也就是说基因连锁的强度随基因间距离不同而变化。互换的细胞学证据三点测交法摩尔根和他的学生史特蒂文特创立了三点测交法——把3个基因包括在同一次交配中，如，利用三杂合体abc/+++与三隐性纯合体abc/abc测交，相当于一次交配试验就进行了a与b，b与c，a与c三次两点测交。

非整倍体杂交法是植物基因定位的常用方法，例如小麦出现某种隐性突变体，将其与小麦的缺体（丢失一对同源染色体）杂交，若F1表现出该性状，便说明此基因定位于该染色体。若某一待定基因位于某条染色体上，那么利用该染色体的单体或多体进行杂交，则会得到特殊的性状分离比。只要具备染色体组中每一染色体的一系列三体和单体品系，通过杂交，便能判断一个突变基因所属的染色体。突变体与单体杂交若基因位于单体相关的染色体上若基因不在该染色体上

杂交F1突变体与三体杂交

若基因位于三体相关的染色体上若基因不在该染色体上例：2013山东卷27、（4）现有一宽叶红花突变体，推测其体细胞内与该表现型相对应的基因组成为图甲、乙、丙中的一种，其他同源染色体数目及结构正常。现只有各种缺失一条染色体的植株可供选择，请设计一步杂交实验，确定该突变体的基因组成是哪一种。（注：各型配子活力相同；控制某一性状的基因都缺失时。幼胚死亡）实验步骤：①

；②观察、统计后代表现型及比例。结构预测：Ⅰ.若

，则为图甲所示的基因组成；Ⅱ.若

，则为图乙所示的基因组成；Ⅲ.若

，则为图丙所示的基因组成。用该突变体与缺失一条2号染色体的宽叶白花植株杂交宽叶红花与宽叶白花植株的比为3:1后代全部为宽叶红花宽叶红花与窄叶红花植株的比为2:1基于变异的基因定位缺失：较大的缺失往往带来致死效应，而微小的缺失则并不致死。如果缺失部分包括某些显性等位基因，那么同源染色体上与这一缺失相对应位置上的隐性等位基因就得以表现，这一现象称为假显性。如，在玉米中，染色体上带有颜色决定基因的区段缺失则常能产生特定的表型效应，例如白苗与褐色中脉等。基于变异的基因定位倒位：在家系分析中发现，一个家族中母亲和4个孩子及一个外孙均有6号染色体臂间倒位，同时也都有一个HLA基因的表达，从而将该基因定位于6号染色体上。基于变异的基因定位染色体数目减少：如果一个细胞得到或丢失一条染色体则将同时得到或失去这条染色体上的全部基因。假如其中某些基因是已知的，而另一连锁关系未知的基因恰恰和上述基因同时得到或失去，便可以判定后一基因和前一基因属于同一连锁群。体细胞杂交法利用细胞融合（cellinfusion）技术可将来源不同的两种细胞融合成一个新的杂种细胞（hybridcell），杂种细胞含双亲不同的染色体。在人鼠杂交细胞繁殖传代过程中，一般人的染色体会优先丢失，以至最后只剩几条或一条人的染色体，而鼠的染色体被保留下来。通过杂种细胞中基因与染色体之间的平行关系可以进行基因定位Miller等运用体细胞杂交并结合杂种细胞的特征，证明杂种细胞的存活需要胸苷激酶（TK）。凡是含有人17号染色体的杂种细胞都因有TK活性而存活，反之则死亡，从而推断TK基因定位于17号染色体上，这是首例应用体细胞杂交法进行的基因定位。分子水平的研究DNA序列测定遗传图谱物理图谱序列图谱基因图谱人类基因组计划/sci/techresources/Human_Ge