第三章 连锁遗传分析与染色体作图
学习要点,
1 性染色体决定性别的类型；
2 各种性连锁遗传的特点；
3 交换值的测定；
4 用两点测验和三点测验进行基因定位；
5 掌握真菌类的着丝粒作图和重组作图方法；
6 根据交换值的大小，预期子代的类型和比例 ；
7 人类的连锁分析和基因定位的方法。
X与 Y的异源区段 ←
→ Y与 X 的异源区段
X与 Y的同源区段 ← → Y与 X 的同源区段
X Y
第一节 性染色体与性别决定
一 性染色体的发现
二 性染色体的结构
二 性染色体决定性别的类型
雄性 配子 雌性 配子 生物
雄为异
配性别
XY型 XY X
Y
XX X 哺乳类
XO XO X
O
XX X 蝗虫蟑螂
蟋蟀、虱
雌为异
配性别
ZW型 ZZ Z ZW Z
W
鸟类,两栖
类、爬行类、
鳞翅目昆虫
ZO ZZ Z ZO Z
O
尚未见
三 植物的性别决定
1 性染色体决定性别,雌株（ XX）,雄株（ XY）
2 基因决定性别
例：葫芦科喷瓜的性别 受 AD,a+,ad控制，依次显性
AD：♂ 株 基因型 性别表现
a+：♀♂ 同株 ADa+ ? ♂ 株
ad：♀ 株 ADad ? ♂ 株
a+a+ ? ♀♂同株
a+ad ? ♀♂ 同株
adad ? ♀ 株
一 果蝇的伴性遗传
1 果蝇的伴 X隐性遗传现象
P 红眼♀ X 白眼♂
↓
F1 红眼 *♀ X 红眼♂
↓
F2 红♀ 红♂ 白♂
2459 1011 782
2 Morgan假设
(1)白眼基因位于 X染色体上；
(2)白眼对红眼是隐性；
(3)Y染色体上无对应等位基因。
第二节 性连锁遗传 (伴性遗传 )
3 假设的验证 P45
实验一 F1 红眼♀ X 白眼♂
X+ Xw Xw Y
?
X+Xw X+Y XwXw XwY
预 期,红♀ 红♂ 白♀ * 白♂
1, 1, 1, 1
实验结果, 129, 132, 88, 86
实验二 P46
P 白♀ * X 红♂
↓
F1 红眼 ♀ 白眼♂
实验三 P48
白♀ X 白♂
X–X– ↓ X–Y
全白眼
实验结果：与预期相符
XwXw X+Y
X+Xw X XwY
↓
X+Xw X+Y XwXw XwY
F2,红♀ 红♂ 白♀ 白♂
1, 1, 1, 1
二 人类的伴性遗传
（一）伴 X显性遗传
P 女性正常 X 男性患者
XrXr XRY
?
女患 男正常
XRXr XrY
1 举例
例如：抗维生素佝偻病
P 女性患者 X 男性正常
XRXr XrY
?
女正常 女患 男正常 男患
XrXr XRXr XrY XRY
2 伴 X显性遗传的特点
1举例,A型血友病的遗传
正常女 X 血友病男
X+X+ ↓ XhY
正常女人 X 儿正常 女正常 X 正常男人
X+X+ ↓ X+Y X+Xh ↓ X+Y
子女全正常 女正常 1/2儿正常 1/2儿血友病
X+X+ X+Y XhY
X+Xh
（二）伴 X隐性遗传
2 伴 X隐性遗传的特点
X+Y X+X-
（三）伴 Y染色体遗传
1 概念：
2 伴 Y染色体的遗传特点：限雄遗传,
三 鸡的伴性遗传 （ 伴 Z染色体遗传）
P 非芦花♂ X 芦花♀
ZbZb ZBW
↓
F1 芦花♂ X 非芦花♀
ZBZb ZbW
↓
F2 芦花♂ 芦花♀
ZBZb ZBW
非芦花♂ 非芦花♀
ZbZb ZbW
1 鸡羽斑纹的遗传 ZB —芦花,Zb —非芦花
2 性连锁遗传的应用
四 植物的伴性遗传 —女娄菜的叶形遗传
实验一 阔叶♀ X 细叶♂
XBXB ↓ XbY
F1 阔叶♂
XBY
实验三 阔叶♀ X 阔叶♂
XBXb ↓ X BY
阔叶♀ 阔叶♂细叶♂
XBXB XBY XbY
XBXb
实验二 阔叶♀ X 细叶♂
XBXb ↓ X bY
预期,XBXb阔♀ XBY阔♂
XbXb细♀ XbY细♂
结果：无♀
第三节 遗传的染色体学说的直接证明
一 果蝇眼色遗传的例外现象 1916:Bridges
白♀ X 红♂
XwXw ↓ X+Y
红♀ 白♂ 红♂ (不育 ) 白♀ (可育 ) X 红♂
初级例外 红♀ 白♂ 红♂ (可育 ) 白♀
(1/2000)
次级例外
(4/100)
二 例外遗传现象的解释
—— 减数分裂中, X—X不分开
1 初级例外的形成
2 次级例外果蝇的形成
三 细胞学的证据
果蝇的染色体,2N=8=4对
根据解释,1 初级例外, 白♀ —XXY
红♂ —XO；
2 次级例外：红♂ —XY；
白♀ —XXY；
3 例外白雌的女儿,1/2XXY,1/2XX；
4 例外白雌的白眼儿子,1/2XYY,1/2XY。
细胞学观察与预期相符。
黄体♀ (隐性 ) X 灰身 (显性 )→ 黄体♀ 正常♂
XyXy X+Y 骈连 X黄体雌蝇 P55
第四节 果蝇中的 Y染色体及其性别决定
1 果蝇性染色体同源区段
基因的遗传
♀ XbbXbb X Xbb+Ybb♂
↓
XbbXbb+ XbbYbb
1显性♀, 1隐性♂
XbbXbb+ X XbbYbb♂
↓
Xbb+Xbb Xbb+Ybb
XbbXbb XbbYbb
显♀：隐♀：显♂：隐♂
1, 1, 1, 1
正反交结果：不一样。
2 果蝇的性别决定机制
性指数 = 体细胞中 X的条数 =X/A
体细胞中常染色体组数
= 1.0 ♀
= 0.5 ♂
〉 1.0 超♀
〈 0.5 超♂
1—0.5中间性别
第五节 剂量补偿效应
一 Barr小体 1949年由 Barr发现
二 剂量补偿效应
1 概念：
2 补偿的可能类型,
（ 1）♀性与♂性 X 染色体基因转录速度不同；
（ 2）♀性两条 X失活一条，♀♂都只有一条 X有活性。
三 Lyon（ 莱昂）学说
1 要点,P57
2 Lyon假说的证据
（ 1） 玳瑁猫毛色遗传
玳瑁猫：毛色具 黑色与黄色斑块；总是雌性
XO：黄色 ； Xo：黑色
XO失活 部位呈黑色
XOXo♀ 同一个体出现黄、黑斑块
Xo失活 部位呈黄色
单个细胞 → 组织培养 → 电泳
单个细胞 → 组织培养 → 电泳
（ 2） 6-PGD杂合体细胞电泳实验
GdA/GdB多个细胞 → 组织培养 → 电泳
第六节 连锁基因的交换与重组
一 连锁现象的发现
Bateson,Punnet1906年 P60 表 3-2
香豌豆的杂交试验：
互引相, P 紫花长形 X 红花圆形
↓
F1 紫长
↓⊕
F2,紫长 紫圆 红长 红圆 合计
实验结果, 4831 390 393 1338 6952
自由组合预期, 3910.5 1303.5 1303.5 434.5 6952
互斥相,P 紫花圆形 X 红花长形 P61 表 3-3
↓
F1 紫长
↓
F2 紫长 紫圆 红长 红圆 合计
实验结果,226 95 97 1 419
自由组合预期, 235.9 78.5 78.5 26.2 419
亲组合,指与亲代的性状组合相同的子代类型 。
重组合,指与亲代的性状组合不相同的子代类型。
二 完全连锁与不完全连锁
（一） 果蝇中的雌雄连锁不同
1 雄果蝇的完全连锁
P 灰身长翅 X 黑身残翅
BV/BV ↓ bv/bv
F1 灰、长 ♂ X 黑、残 ♀
BV/bv bv/bv
↓
灰长 黑残
1, 1
特点,测交子代无重组合类型，交换值为 0。
2 雌果蝇的不完全连锁
P 灰身长翅 X 黑身残翅
BV/BV ↓ bv/bv
F1灰、长 ♀ X 黑、残 ♂
BV/bv bv/bv
↓
灰长 灰残 黑长 黑残
42% 8% 8% 42%
特点, 测交子代有重组合类型，交换值少于 50%
交换值 = 交换型配子数 X100%
总配子数
三 交换值的概念及其测定
（一）交换值的测定方法 ——测交法
玉米中的连锁遗传
P 有色饱满 X 无色皱缩
C Sh/C Sh c sh/c sh
↓
测交,F1 C Sh/c sh X c sh/c sh（ 双隐性）
↓
CSh/csh Csh/csh cSh/csh csh/csh
有、满 有、皱 无、满 无、皱
自由组合预期,1 1 1 1 合计
实 验 结 果, 4032 149 152 4035 8368
亲组合 重组合
96.4% 3.6%
四 多线交换与最大交换值 P66 如图 3-13
结论,两连锁基因的最大交换值是 50%。
当两基因间的重组值接近 50%时：
或是两基因自由组合；
或两连锁基因在染色体上相距较远。
1
2
3
4
五 基因定位与染色体作图
(一 )基因直线排列原理及其相关概念
基因定位,指确定基因所属连锁群或基因在染色体
上的排列顺序和相对距离的方法,
染色体图,(基因连锁图、遗传图 ) P73图 3-16
图距,两个基因在染色体图上距离的数量单位。
1个图距单位是 1%交换值去掉 %。 (1厘摩 =1cM）
（二）三点测交与染色体作图
1 三点测交的概念
2 果蝇三点测交
P 棘眼,截翅 ♀ X 缺翅横脉 ♂
ecct +/ecct+ + + cv/y
↓
F1 ecct+/++cv♀ X ec ct cv/y♂
交子代：序号 表 型 实得数
1 ec ct + 2125 （ 亲组合）
2 + + cv 2207
3 ec + cv 273 （ 单交换 I）
4 + ct + 265
5 ec + + 217 （ 单交换 II
6 + ct cv 223
7 + + + 5 （ 双交换）
8 ec ct cv 3
合计 5318
1 中间位点法作图（适用于测交子代有 8种类型）
A 分成 4组
B 确定正确的基因顺序
亲组合 ec ct + + + cv
双交换 ec ct cv + + +
基因顺序为, ec cv ct 或 ct cv ec
C 分别计算两个单交换
ec-cv:(273+265+5+3)/5318X100 %=10.2%
cv-ct:(217+223+5+3)/5318 X100%=8.4%
D 作图 ec 10.2 cv 8.4 ct
18.6
2 两点法作图
(1) ct—cv(RF)=(217+223+5+3)/5318=8.4%
(2) ec—cv(RF)= (273+265+5+3)/5318=10.26%
(3) ec—ct(RF)=(273+265+217+223)/5318=18.4%
ec 8.4 cv 10.2 ct
18.4
（三）遗传干涉和并发率
1 遗传干涉的概念
2 并发率 = 实际双交换 /理论双交换
= 实际双交换 /单交换 I X 单交换 II
= 0 (干涉完全 )
干涉 =1-并发率 并发率 0～ 1 (部分干涉 )
(1——0) = 1 (无干涉 )
六 大图距的准确计算 P74-77
重组值, RF=1/2(1-e-m) m,平均交换数；
或 RF=1/2(1-e-2x) X,是两基因间图距；
X =1/2m
X = -1/2㏑ (1-2FR)
a FR1=0.23 b FR2=0.32 c
R3 = 0.40
X1=-1/2㏑ (1-2X 0.23)=-1/2㏑ X 0.54=0.31
X2=-1/2㏑ (1-2X 0.32)=-1/2㏑ X 0.36=0.51
X3=-1/2㏑ (1-2X 0.40)=-1/2㏑ X 0.2=0.81
X1+ X2 ? X3 0.31+0.51 ? 0.81
七 连锁群与遗传学图
1 连锁群的概念
2 连锁群的数目
3 遗传学图的概念
4 遗传学图的绘制
1） 测定基因所属连锁群
2） 确定基因在染色体上的顺序
例 2：表 3-6果蝇的一些性连锁基因的重组频率
基 因 重组频率（重组值）
黄体 (y)和白眼 (w)
黄体 (y)和辰砂眼 (v)
黄体 (y)和小翅 (m)
辰砂眼 (c)和小翅 (m)
白眼 (w)和辰砂眼 (v)
白眼 (w)和小翅 (m)
白眼 (w)和斜截翅 (r)
辰砂眼 (v)和斜截翅 (r)
0.010
0.322
0.355
0.030
0.300
0.327
0.450
0.269
0 1.0 32.2 35.5 58
y w v m r
第七节 真菌类的遗传分析 ---四分子分析
顺序四分子分析
非顺序四分子分析,
着丝粒作图
重组作图
重组作图
一 顺序四分子分析
(一 )着丝粒作图
1 概念,
例如,Lys- X Lys+
四分子分析
（ 1）非交换型子囊的形成
（ 2）交换型子囊的形成
２着丝粒距离的计算
基因与着丝粒的交换值：
= 交换型子囊数 (M2) X1/2X100%
[交换型子囊数 (M2)+非交换型子囊数 (M1)]
Lys-.交换值 = （ 9+5+10+16） x1/2Ｘ 100 %
105+129+9+5+10+16
= 7.3%
３ 作图, 0(着丝点） Lys
0 7.3
P80 表 3-7粗糙脉孢菌 +X-杂交子代子囊类型
(1) (2) (3) (4) (5) (6)
子
囊
类
型
+
+
-
-
-
-
+
+
+
-
+
-
-
+
-
+
+
-
-
+
-
+
+
-
子囊
型 105 129 9 5 10 16
分裂
类型 M1 M1 M2 M2 M2 M2
未交换型 交换型
（二）两连锁基因的作图
１ 杂交实验
P n + X + a
(n) ? (n)
+ n + a
(2n)
? 减数分裂
36种不同组合
7种不同类型子囊型 表 3－ 8 P82
表 3-8中的第 5 类包括：
+ a n + + a n +
n + + a n + + a
+ a + a n + n +
n + n + + a + a
表 3-8 粗糙脉孢菌 n + x + a 杂交结果
子囊型 （ 1） （ 2） （ 3） （ 4） （ 5） （ 6） （ 7）
四分子基
因型顺序
+ a
+ a
n +
n +
+ +
+ +
n a
n a
+ +
+ a
n +
n a
+ a
n a
+ +
n +
+ a
n +
+ a
n +
+ +
n a
+ +
n a
+ +
n a
+ a
n +
分离发
生时期
M1 M1 M1 M1 M1 M2 M2 M1 M2 M2 M2 M2 M2 M2
四分子
类 型
PD NPD T T PD NPD T
实 得
子囊数
808 1 90 5 90 1 5
2 计算着丝粒距离
nic--.＝ M2/(M1+M2) X1/2X100%
=(5+90+1+5)/1000X100%X1/2 =5.05%
ade--.＝ M2/(M1+M2) X1/2 X100%
=(90+90+1+5)/1000X1/2 X100%=9.30%
两基因可能的位置关系：
三种：自由组合
连锁：着丝粒两侧
着丝粒同侧
３ 分型与连锁关系的判断
亲二型 (PD):P82
非亲二型 (NPD),
四 型 (T):
连锁判断：自由组合 连锁 结果
NPD/PD=1 NPD/PD?1 2/898
结果表明,nic 与 ade 连锁
4 两个连锁基因位置的判断 （同臂或不同臂）
（ 1）利用连锁基因都处于 MII时,PD 和 NPD
四分子类型 频率判断
（ 2）比较 n和 a分别为 MI和 MII时的子囊数进行判断
+/n +/a
M1 M1 809
M1 M2 90
M2 M1 5
M2 M2 96
如果两基各在一侧,M2(a)/M2(n)≈2
实验结果,M1M2/M2M1= 90/5 =18(倍 )
与实验不符，说明两基因在同侧。
5 作图,nic ade
0 5.05 10.25
子
囊
型
每一子囊被计算为重
组子的染色单体数
.—n n—a,—a
子
囊
型
在所有子囊中被计算为
重组子的染色单体数
.—n n—a,—a
2
3
4
5
6
7
0 4 0
0 2 2
2 2 0
2 0 2
2 4 2
2 2 2
1
90
5
90
1
5
0 4 0
0 180 180
10 10 0
180 0 180
2 4 2
10 10 10
总数 202 208 372
202+208-372 = 38 38/ 4000=0.95% 9.3+0.95=10,25
表 3-8
二 非顺序四分子遗传分析
子囊,PD NPD T
AB aB ab
AB aB aB
ab Ab Ab
ab Ab AB
RF（ 重组值） =1/2T+NPD/总子囊数 X100%
重组值可能被低估，可用 PD,NPD,T三种子囊的频率
推导出两基因间平均每个减数分裂的交换数 (m)；
m =SCO+2DCO 交换值 (X)=1/2m；
m = T+6 NPD 交换值 (X)=(T+6NPD)X50%
图 3-27 3种无序四分子的形成
a b
PD
A B
NCO
a b
T
A B
SCO
a b
T
A B
DCO
a b
NPD
A B
DCO
如果假设双交换在四条染色单体间随机发生：
DCO（ 4线双交换） = 4 NPD
如果假设双交换在三条染色单体间随机发生：
DCO（ 3线双交换） = 4T=2NPD
T=SCO（ 单交换） + DCO（ 3线双交换）
SCO=T-DCO（ 3线双交换） =T– 2NPD
m=SCO+DCO=（ T-2NPD） +2（ 4NPD）
=T+6NPD
例如,PD=0.56； NPD=0.03； T=0.41
交换值 =1/2m=（ T+6NPD） X50%
图距 =50（ T+6NPD） =50(0.41+6X0.03)=29.5
一人类基因定位方法
(一 )家系分析法与基因定位
１伴 Y遗传 ——家系中的某一性状只出现在男性中 ;
2 X连锁遗传 原理：根据伴性遗传特点
3 外祖父法
(1)前提条件：两个连锁基因位于 X染色体上的；
母亲是两对基因的杂合体；
如：红绿色盲基因 a； 蚕豆病 (G6PD-)基因,g
第八节 人类基因组的染色体作图
(2) 外祖父法定位原理
外祖父 母亲 (双杂合体 ) 儿子
AG/Y AG/ag AG/Y ag/Y Ag/Y aG/Y
aG/Y aG/Ag aG/Y Ag/Y AG/Y ag/Y
Ag/Y Ag/aG Ag/Y aG/Y AG/Y ag/Y
亲组合 重组合
统计结果，计算交换值。
１克隆分布板法
1) 人鼠细胞融合培养
2) 杂种细胞筛选
3) 各种杂种细胞系
4) 生化分析和细胞学观察
5) 观察,比较分析、定位
(二 )体细胞杂交定位法
保留的人体染色体号数
1 2 3 4 5 6 7 8
杂种
细胞
克隆
A
B
C
+
+
+
+
-
-
-
-
+
+
-
-
+
+
-
-
+
-
+
-
+
-
+
-
表 3-11 克隆分布法基因定位
2 利用染色体异常进行基因定位
（ 1） 基因剂量效应法：
（ 2） 染色体缺失定位法 —采用染色体分带技术
人类染色体的标准带型：臂、区、带、亚带。
（三） DNA介导的基因定位
1 克隆基因定位法
原理,采用已克隆基因的 cDNA作探针，与杂种
细胞中人染色体 DNA进行分子杂交。
保留的人体染色体号数
1 2 3 4 5 6 7 8
杂种
细胞
克隆
A
B
C
+ + + + - - - -
+ + - - + + - -
+ - + - + - + -
2 原位分子杂交法基因定位
目的基因 DNA
DNA* + 早中期染色体
? 变性
? 复性
? 干燥
? 放射自显影
二 人类染色体作图
（一）限制性片断长度多态（ RFLP)
Restrictionfragmentlengthpalymorphism
1 RFLP概念：
2 用 RFLP进行基因定位原理
EcoR I
例,－ GAATTC－ 切点减少 － GAGTTC－
－ CTTAAG－ 切点增加 － CTCAAG－
mRNA,GAA GAG
? ?
谷 aa 谷 aa
（二）数目可变的串联重复序列
DNA指纹,指用限制性酶对特定 DNA消化
产物在 southern杂交中的一系列带纹。
三 人类基因组的物理作图
1 专一性位点图 （ STS,sequence–tagged site）
2 表达标签序列 (ESTs,expressed sequence tags)
例如：图 3-29 显性表型（ P 基因）
母 父 1 2 3 4 5
标记
A
B
C
D
E
F
G
H
I
学习要点,
1 性染色体决定性别的类型；
2 各种性连锁遗传的特点；
3 交换值的测定；
4 用两点测验和三点测验进行基因定位；
5 掌握真菌类的着丝粒作图和重组作图方法；
6 根据交换值的大小，预期子代的类型和比例 ；
7 人类的连锁分析和基因定位的方法。
X与 Y的异源区段 ←
→ Y与 X 的异源区段
X与 Y的同源区段 ← → Y与 X 的同源区段
X Y
第一节 性染色体与性别决定
一 性染色体的发现
二 性染色体的结构
二 性染色体决定性别的类型
雄性 配子 雌性 配子 生物
雄为异
配性别
XY型 XY X
Y
XX X 哺乳类
XO XO X
O
XX X 蝗虫蟑螂
蟋蟀、虱
雌为异
配性别
ZW型 ZZ Z ZW Z
W
鸟类,两栖
类、爬行类、
鳞翅目昆虫
ZO ZZ Z ZO Z
O
尚未见
三 植物的性别决定
1 性染色体决定性别,雌株（ XX）,雄株（ XY）
2 基因决定性别
例：葫芦科喷瓜的性别 受 AD,a+,ad控制，依次显性
AD：♂ 株 基因型 性别表现
a+：♀♂ 同株 ADa+ ? ♂ 株
ad：♀ 株 ADad ? ♂ 株
a+a+ ? ♀♂同株
a+ad ? ♀♂ 同株
adad ? ♀ 株
一 果蝇的伴性遗传
1 果蝇的伴 X隐性遗传现象
P 红眼♀ X 白眼♂
↓
F1 红眼 *♀ X 红眼♂
↓
F2 红♀ 红♂ 白♂
2459 1011 782
2 Morgan假设
(1)白眼基因位于 X染色体上；
(2)白眼对红眼是隐性；
(3)Y染色体上无对应等位基因。
第二节 性连锁遗传 (伴性遗传 )
3 假设的验证 P45
实验一 F1 红眼♀ X 白眼♂
X+ Xw Xw Y
?
X+Xw X+Y XwXw XwY
预 期,红♀ 红♂ 白♀ * 白♂
1, 1, 1, 1
实验结果, 129, 132, 88, 86
实验二 P46
P 白♀ * X 红♂
↓
F1 红眼 ♀ 白眼♂
实验三 P48
白♀ X 白♂
X–X– ↓ X–Y
全白眼
实验结果：与预期相符
XwXw X+Y
X+Xw X XwY
↓
X+Xw X+Y XwXw XwY
F2,红♀ 红♂ 白♀ 白♂
1, 1, 1, 1
二 人类的伴性遗传
（一）伴 X显性遗传
P 女性正常 X 男性患者
XrXr XRY
?
女患 男正常
XRXr XrY
1 举例
例如：抗维生素佝偻病
P 女性患者 X 男性正常
XRXr XrY
?
女正常 女患 男正常 男患
XrXr XRXr XrY XRY
2 伴 X显性遗传的特点
1举例,A型血友病的遗传
正常女 X 血友病男
X+X+ ↓ XhY
正常女人 X 儿正常 女正常 X 正常男人
X+X+ ↓ X+Y X+Xh ↓ X+Y
子女全正常 女正常 1/2儿正常 1/2儿血友病
X+X+ X+Y XhY
X+Xh
（二）伴 X隐性遗传
2 伴 X隐性遗传的特点
X+Y X+X-
（三）伴 Y染色体遗传
1 概念：
2 伴 Y染色体的遗传特点：限雄遗传,
三 鸡的伴性遗传 （ 伴 Z染色体遗传）
P 非芦花♂ X 芦花♀
ZbZb ZBW
↓
F1 芦花♂ X 非芦花♀
ZBZb ZbW
↓
F2 芦花♂ 芦花♀
ZBZb ZBW
非芦花♂ 非芦花♀
ZbZb ZbW
1 鸡羽斑纹的遗传 ZB —芦花,Zb —非芦花
2 性连锁遗传的应用
四 植物的伴性遗传 —女娄菜的叶形遗传
实验一 阔叶♀ X 细叶♂
XBXB ↓ XbY
F1 阔叶♂
XBY
实验三 阔叶♀ X 阔叶♂
XBXb ↓ X BY
阔叶♀ 阔叶♂细叶♂
XBXB XBY XbY
XBXb
实验二 阔叶♀ X 细叶♂
XBXb ↓ X bY
预期,XBXb阔♀ XBY阔♂
XbXb细♀ XbY细♂
结果：无♀
第三节 遗传的染色体学说的直接证明
一 果蝇眼色遗传的例外现象 1916:Bridges
白♀ X 红♂
XwXw ↓ X+Y
红♀ 白♂ 红♂ (不育 ) 白♀ (可育 ) X 红♂
初级例外 红♀ 白♂ 红♂ (可育 ) 白♀
(1/2000)
次级例外
(4/100)
二 例外遗传现象的解释
—— 减数分裂中, X—X不分开
1 初级例外的形成
2 次级例外果蝇的形成
三 细胞学的证据
果蝇的染色体,2N=8=4对
根据解释,1 初级例外, 白♀ —XXY
红♂ —XO；
2 次级例外：红♂ —XY；
白♀ —XXY；
3 例外白雌的女儿,1/2XXY,1/2XX；
4 例外白雌的白眼儿子,1/2XYY,1/2XY。
细胞学观察与预期相符。
黄体♀ (隐性 ) X 灰身 (显性 )→ 黄体♀ 正常♂
XyXy X+Y 骈连 X黄体雌蝇 P55
第四节 果蝇中的 Y染色体及其性别决定
1 果蝇性染色体同源区段
基因的遗传
♀ XbbXbb X Xbb+Ybb♂
↓
XbbXbb+ XbbYbb
1显性♀, 1隐性♂
XbbXbb+ X XbbYbb♂
↓
Xbb+Xbb Xbb+Ybb
XbbXbb XbbYbb
显♀：隐♀：显♂：隐♂
1, 1, 1, 1
正反交结果：不一样。
2 果蝇的性别决定机制
性指数 = 体细胞中 X的条数 =X/A
体细胞中常染色体组数
= 1.0 ♀
= 0.5 ♂
〉 1.0 超♀
〈 0.5 超♂
1—0.5中间性别
第五节 剂量补偿效应
一 Barr小体 1949年由 Barr发现
二 剂量补偿效应
1 概念：
2 补偿的可能类型,
（ 1）♀性与♂性 X 染色体基因转录速度不同；
（ 2）♀性两条 X失活一条，♀♂都只有一条 X有活性。
三 Lyon（ 莱昂）学说
1 要点,P57
2 Lyon假说的证据
（ 1） 玳瑁猫毛色遗传
玳瑁猫：毛色具 黑色与黄色斑块；总是雌性
XO：黄色 ； Xo：黑色
XO失活 部位呈黑色
XOXo♀ 同一个体出现黄、黑斑块
Xo失活 部位呈黄色
单个细胞 → 组织培养 → 电泳
单个细胞 → 组织培养 → 电泳
（ 2） 6-PGD杂合体细胞电泳实验
GdA/GdB多个细胞 → 组织培养 → 电泳
第六节 连锁基因的交换与重组
一 连锁现象的发现
Bateson,Punnet1906年 P60 表 3-2
香豌豆的杂交试验：
互引相, P 紫花长形 X 红花圆形
↓
F1 紫长
↓⊕
F2,紫长 紫圆 红长 红圆 合计
实验结果, 4831 390 393 1338 6952
自由组合预期, 3910.5 1303.5 1303.5 434.5 6952
互斥相,P 紫花圆形 X 红花长形 P61 表 3-3
↓
F1 紫长
↓
F2 紫长 紫圆 红长 红圆 合计
实验结果,226 95 97 1 419
自由组合预期, 235.9 78.5 78.5 26.2 419
亲组合,指与亲代的性状组合相同的子代类型 。
重组合,指与亲代的性状组合不相同的子代类型。
二 完全连锁与不完全连锁
（一） 果蝇中的雌雄连锁不同
1 雄果蝇的完全连锁
P 灰身长翅 X 黑身残翅
BV/BV ↓ bv/bv
F1 灰、长 ♂ X 黑、残 ♀
BV/bv bv/bv
↓
灰长 黑残
1, 1
特点,测交子代无重组合类型，交换值为 0。
2 雌果蝇的不完全连锁
P 灰身长翅 X 黑身残翅
BV/BV ↓ bv/bv
F1灰、长 ♀ X 黑、残 ♂
BV/bv bv/bv
↓
灰长 灰残 黑长 黑残
42% 8% 8% 42%
特点, 测交子代有重组合类型，交换值少于 50%
交换值 = 交换型配子数 X100%
总配子数
三 交换值的概念及其测定
（一）交换值的测定方法 ——测交法
玉米中的连锁遗传
P 有色饱满 X 无色皱缩
C Sh/C Sh c sh/c sh
↓
测交,F1 C Sh/c sh X c sh/c sh（ 双隐性）
↓
CSh/csh Csh/csh cSh/csh csh/csh
有、满 有、皱 无、满 无、皱
自由组合预期,1 1 1 1 合计
实 验 结 果, 4032 149 152 4035 8368
亲组合 重组合
96.4% 3.6%
四 多线交换与最大交换值 P66 如图 3-13
结论,两连锁基因的最大交换值是 50%。
当两基因间的重组值接近 50%时：
或是两基因自由组合；
或两连锁基因在染色体上相距较远。
1
2
3
4
五 基因定位与染色体作图
(一 )基因直线排列原理及其相关概念
基因定位,指确定基因所属连锁群或基因在染色体
上的排列顺序和相对距离的方法,
染色体图,(基因连锁图、遗传图 ) P73图 3-16
图距,两个基因在染色体图上距离的数量单位。
1个图距单位是 1%交换值去掉 %。 (1厘摩 =1cM）
（二）三点测交与染色体作图
1 三点测交的概念
2 果蝇三点测交
P 棘眼,截翅 ♀ X 缺翅横脉 ♂
ecct +/ecct+ + + cv/y
↓
F1 ecct+/++cv♀ X ec ct cv/y♂
交子代：序号 表 型 实得数
1 ec ct + 2125 （ 亲组合）
2 + + cv 2207
3 ec + cv 273 （ 单交换 I）
4 + ct + 265
5 ec + + 217 （ 单交换 II
6 + ct cv 223
7 + + + 5 （ 双交换）
8 ec ct cv 3
合计 5318
1 中间位点法作图（适用于测交子代有 8种类型）
A 分成 4组
B 确定正确的基因顺序
亲组合 ec ct + + + cv
双交换 ec ct cv + + +
基因顺序为, ec cv ct 或 ct cv ec
C 分别计算两个单交换
ec-cv:(273+265+5+3)/5318X100 %=10.2%
cv-ct:(217+223+5+3)/5318 X100%=8.4%
D 作图 ec 10.2 cv 8.4 ct
18.6
2 两点法作图
(1) ct—cv(RF)=(217+223+5+3)/5318=8.4%
(2) ec—cv(RF)= (273+265+5+3)/5318=10.26%
(3) ec—ct(RF)=(273+265+217+223)/5318=18.4%
ec 8.4 cv 10.2 ct
18.4
（三）遗传干涉和并发率
1 遗传干涉的概念
2 并发率 = 实际双交换 /理论双交换
= 实际双交换 /单交换 I X 单交换 II
= 0 (干涉完全 )
干涉 =1-并发率 并发率 0～ 1 (部分干涉 )
(1——0) = 1 (无干涉 )
六 大图距的准确计算 P74-77
重组值, RF=1/2(1-e-m) m,平均交换数；
或 RF=1/2(1-e-2x) X,是两基因间图距；
X =1/2m
X = -1/2㏑ (1-2FR)
a FR1=0.23 b FR2=0.32 c
R3 = 0.40
X1=-1/2㏑ (1-2X 0.23)=-1/2㏑ X 0.54=0.31
X2=-1/2㏑ (1-2X 0.32)=-1/2㏑ X 0.36=0.51
X3=-1/2㏑ (1-2X 0.40)=-1/2㏑ X 0.2=0.81
X1+ X2 ? X3 0.31+0.51 ? 0.81
七 连锁群与遗传学图
1 连锁群的概念
2 连锁群的数目
3 遗传学图的概念
4 遗传学图的绘制
1） 测定基因所属连锁群
2） 确定基因在染色体上的顺序
例 2：表 3-6果蝇的一些性连锁基因的重组频率
基 因 重组频率（重组值）
黄体 (y)和白眼 (w)
黄体 (y)和辰砂眼 (v)
黄体 (y)和小翅 (m)
辰砂眼 (c)和小翅 (m)
白眼 (w)和辰砂眼 (v)
白眼 (w)和小翅 (m)
白眼 (w)和斜截翅 (r)
辰砂眼 (v)和斜截翅 (r)
0.010
0.322
0.355
0.030
0.300
0.327
0.450
0.269
0 1.0 32.2 35.5 58
y w v m r
第七节 真菌类的遗传分析 ---四分子分析
顺序四分子分析
非顺序四分子分析,
着丝粒作图
重组作图
重组作图
一 顺序四分子分析
(一 )着丝粒作图
1 概念,
例如,Lys- X Lys+
四分子分析
（ 1）非交换型子囊的形成
（ 2）交换型子囊的形成
２着丝粒距离的计算
基因与着丝粒的交换值：
= 交换型子囊数 (M2) X1/2X100%
[交换型子囊数 (M2)+非交换型子囊数 (M1)]
Lys-.交换值 = （ 9+5+10+16） x1/2Ｘ 100 %
105+129+9+5+10+16
= 7.3%
３ 作图, 0(着丝点） Lys
0 7.3
P80 表 3-7粗糙脉孢菌 +X-杂交子代子囊类型
(1) (2) (3) (4) (5) (6)
子
囊
类
型
+
+
-
-
-
-
+
+
+
-
+
-
-
+
-
+
+
-
-
+
-
+
+
-
子囊
型 105 129 9 5 10 16
分裂
类型 M1 M1 M2 M2 M2 M2
未交换型 交换型
（二）两连锁基因的作图
１ 杂交实验
P n + X + a
(n) ? (n)
+ n + a
(2n)
? 减数分裂
36种不同组合
7种不同类型子囊型 表 3－ 8 P82
表 3-8中的第 5 类包括：
+ a n + + a n +
n + + a n + + a
+ a + a n + n +
n + n + + a + a
表 3-8 粗糙脉孢菌 n + x + a 杂交结果
子囊型 （ 1） （ 2） （ 3） （ 4） （ 5） （ 6） （ 7）
四分子基
因型顺序
+ a
+ a
n +
n +
+ +
+ +
n a
n a
+ +
+ a
n +
n a
+ a
n a
+ +
n +
+ a
n +
+ a
n +
+ +
n a
+ +
n a
+ +
n a
+ a
n +
分离发
生时期
M1 M1 M1 M1 M1 M2 M2 M1 M2 M2 M2 M2 M2 M2
四分子
类 型
PD NPD T T PD NPD T
实 得
子囊数
808 1 90 5 90 1 5
2 计算着丝粒距离
nic--.＝ M2/(M1+M2) X1/2X100%
=(5+90+1+5)/1000X100%X1/2 =5.05%
ade--.＝ M2/(M1+M2) X1/2 X100%
=(90+90+1+5)/1000X1/2 X100%=9.30%
两基因可能的位置关系：
三种：自由组合
连锁：着丝粒两侧
着丝粒同侧
３ 分型与连锁关系的判断
亲二型 (PD):P82
非亲二型 (NPD),
四 型 (T):
连锁判断：自由组合 连锁 结果
NPD/PD=1 NPD/PD?1 2/898
结果表明,nic 与 ade 连锁
4 两个连锁基因位置的判断 （同臂或不同臂）
（ 1）利用连锁基因都处于 MII时,PD 和 NPD
四分子类型 频率判断
（ 2）比较 n和 a分别为 MI和 MII时的子囊数进行判断
+/n +/a
M1 M1 809
M1 M2 90
M2 M1 5
M2 M2 96
如果两基各在一侧,M2(a)/M2(n)≈2
实验结果,M1M2/M2M1= 90/5 =18(倍 )
与实验不符，说明两基因在同侧。
5 作图,nic ade
0 5.05 10.25
子
囊
型
每一子囊被计算为重
组子的染色单体数
.—n n—a,—a
子
囊
型
在所有子囊中被计算为
重组子的染色单体数
.—n n—a,—a
2
3
4
5
6
7
0 4 0
0 2 2
2 2 0
2 0 2
2 4 2
2 2 2
1
90
5
90
1
5
0 4 0
0 180 180
10 10 0
180 0 180
2 4 2
10 10 10
总数 202 208 372
202+208-372 = 38 38/ 4000=0.95% 9.3+0.95=10,25
表 3-8
二 非顺序四分子遗传分析
子囊,PD NPD T
AB aB ab
AB aB aB
ab Ab Ab
ab Ab AB
RF（ 重组值） =1/2T+NPD/总子囊数 X100%
重组值可能被低估，可用 PD,NPD,T三种子囊的频率
推导出两基因间平均每个减数分裂的交换数 (m)；
m =SCO+2DCO 交换值 (X)=1/2m；
m = T+6 NPD 交换值 (X)=(T+6NPD)X50%
图 3-27 3种无序四分子的形成
a b
PD
A B
NCO
a b
T
A B
SCO
a b
T
A B
DCO
a b
NPD
A B
DCO
如果假设双交换在四条染色单体间随机发生：
DCO（ 4线双交换） = 4 NPD
如果假设双交换在三条染色单体间随机发生：
DCO（ 3线双交换） = 4T=2NPD
T=SCO（ 单交换） + DCO（ 3线双交换）
SCO=T-DCO（ 3线双交换） =T– 2NPD
m=SCO+DCO=（ T-2NPD） +2（ 4NPD）
=T+6NPD
例如,PD=0.56； NPD=0.03； T=0.41
交换值 =1/2m=（ T+6NPD） X50%
图距 =50（ T+6NPD） =50(0.41+6X0.03)=29.5
一人类基因定位方法
(一 )家系分析法与基因定位
１伴 Y遗传 ——家系中的某一性状只出现在男性中 ;
2 X连锁遗传 原理：根据伴性遗传特点
3 外祖父法
(1)前提条件：两个连锁基因位于 X染色体上的；
母亲是两对基因的杂合体；
如：红绿色盲基因 a； 蚕豆病 (G6PD-)基因,g
第八节 人类基因组的染色体作图
(2) 外祖父法定位原理
外祖父 母亲 (双杂合体 ) 儿子
AG/Y AG/ag AG/Y ag/Y Ag/Y aG/Y
aG/Y aG/Ag aG/Y Ag/Y AG/Y ag/Y
Ag/Y Ag/aG Ag/Y aG/Y AG/Y ag/Y
亲组合 重组合
统计结果，计算交换值。
１克隆分布板法
1) 人鼠细胞融合培养
2) 杂种细胞筛选
3) 各种杂种细胞系
4) 生化分析和细胞学观察
5) 观察,比较分析、定位
(二 )体细胞杂交定位法
保留的人体染色体号数
1 2 3 4 5 6 7 8
杂种
细胞
克隆
A
B
C
+
+
+
+
-
-
-
-
+
+
-
-
+
+
-
-
+
-
+
-
+
-
+
-
表 3-11 克隆分布法基因定位
2 利用染色体异常进行基因定位
（ 1） 基因剂量效应法：
（ 2） 染色体缺失定位法 —采用染色体分带技术
人类染色体的标准带型：臂、区、带、亚带。
（三） DNA介导的基因定位
1 克隆基因定位法
原理,采用已克隆基因的 cDNA作探针，与杂种
细胞中人染色体 DNA进行分子杂交。
保留的人体染色体号数
1 2 3 4 5 6 7 8
杂种
细胞
克隆
A
B
C
+ + + + - - - -
+ + - - + + - -
+ - + - + - + -
2 原位分子杂交法基因定位
目的基因 DNA
DNA* + 早中期染色体
? 变性
? 复性
? 干燥
? 放射自显影
二 人类染色体作图
（一）限制性片断长度多态（ RFLP)
Restrictionfragmentlengthpalymorphism
1 RFLP概念：
2 用 RFLP进行基因定位原理
EcoR I
例,－ GAATTC－ 切点减少 － GAGTTC－
－ CTTAAG－ 切点增加 － CTCAAG－
mRNA,GAA GAG
? ?
谷 aa 谷 aa
（二）数目可变的串联重复序列
DNA指纹,指用限制性酶对特定 DNA消化
产物在 southern杂交中的一系列带纹。
三 人类基因组的物理作图
1 专一性位点图 （ STS,sequence–tagged site）
2 表达标签序列 (ESTs,expressed sequence tags)
例如：图 3-29 显性表型（ P 基因）
母 父 1 2 3 4 5
标记
A
B
C
D
E
F
G
H
I
