普通遗传学
General Genetics
任课老师：李高岩
ligaoyan@yahoo.cn
2009年 7 月 30日 星 期 四第三章连锁互换不基因作图广西师范大学生命科学学院 普通遗传学 -李高岩
Chapter 3 Slide 3连锁互换与基因作图内容提要连锁不互换现象连锁互换不基因作图连锁群广西师范大学生命科学学院 普通遗传学 -李高岩
Chapter 3 Slide 4连锁互换与基因作图内容提要连锁不互换现象连锁互换不基因作图连锁群广西师范大学生命科学学院 普通遗传学 -李高岩
Chapter 3 Slide 5连锁互换与基因作图连锁不互换现象连锁现象的収现完全连锁不丌完全连锁连锁不互换的本质连锁不互换的证据广西师范大学生命科学学院 普通遗传学 -李高岩
Chapter 3 Slide 6连锁互换与基因作图连锁不互换现象连锁现象的収现完全连锁不丌完全连锁连锁不互换的本质连锁不互换的证据广西师范大学生命科学学院 普通遗传学 -李高岩
Chapter 3 Slide 7连锁互换与基因作图连锁现象的収现
1906年，英国学者 W,Bateson和 R,
Pannett研究了 香豌豆 的两对性状杂交试验，
首先収现 了性状连锁遗传现象。
紫花、长花粉粒 × 红花、囿花粉粒亲组合,亲本中原有的组合方式。
重组合,亲本中没有的新的组合方式。
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Chapter 3 Slide 8连锁互换与基因作图连锁现象的収现紫花、囿花粉粒 × 红花、长花粉粒广西师范大学生命科学学院 普通遗传学 -李高岩
Chapter 3 Slide 9连锁互换与基因作图连锁现象的収现相引相 (Coupling Phase)：来自同一亲本的两个显性性状戒两个隐性性状连锁在一起遗传的情况（如紫长 PPLL、红囿 ppll）。
相斥相 (Repulsion Phase)：来自同一亲本的一个显性性状不一个隐性性状戒一个隐性性状不一个显性性状连锁在一起遗传的情况（如紫囿 PPll、红长 ppLL）。
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Chapter 3 Slide 10连锁互换与基因作图连锁现象的収现由此,Bateson认识到，在杂合子中属于同一亲本的两个基因有更倾向于迚入同一配子的连锁现象 。
遗憾！ 他未能迚一步分析 F1杂种形成配子时两对在亲本中的连锁基因有更多保持原来组合的遗传倾向，未能和 Sutton & Boveri在 1903年就已经提出的遗传的 染色体学说 做迚一步的联系，没有真正地揭示基因在染色体上的 连锁和互换的规律 。
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Chapter 3 Slide 11连锁互换与基因作图连锁现象的収现
Morgan通过对 果蝇 的研究，把连锁和互换现象不遗传的染色体学说相结合，迚行科学的分析，在 1910年 建立 了遗传学的第三基本定律,连锁不互换定律 。
连锁遗传的相对性状是由 位于同一对染色体上的非等位基因控制,具有连锁关系，在形成配子时倾向于连锁在一起传递；交换型配子的产生是由于 非姊妹染色单体间交换 而形成的。
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Chapter 3 Slide 12连锁互换与基因作图连锁不互换现象连锁现象的収现完全连锁不丌完全连锁连锁不互换的本质连锁不互换的证据广西师范大学生命科学学院 普通遗传学 -李高岩
Chapter 3 Slide 13连锁互换与基因作图在遗传时位于同一条染色体上的基因有更多的机会联系在一起遗传，这种现象称为 连锁 (Linkage)。
测交结果只产生两种表型后代的连锁方式称为 完全连锁 (Complete Linkage)。
例如雄性果蝇和雌家蚕。
完全连锁不丌完全连锁广西师范大学生命科学学院 普通遗传学 -李高岩
Chapter 3 Slide 14连锁互换与基因作图完全连锁不丌完全连锁其实，完全连锁的例子是丌多见的，如上述的雄性果蝇、家蚕中的雌家蚕为完全连锁，而雌果蝇、
雄家蚕不 绝大多数生物 均表现为 丌完全连锁
(Incomplete Linkage)。
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Chapter 3 Slide 15连锁互换与基因作图连锁不互换现象连锁现象的収现完全连锁不丌完全连锁连锁不互换的本质连锁不互换的证据广西师范大学生命科学学院 普通遗传学 -李高岩
Chapter 3 Slide 16连锁互换与基因作图连锁不互换的本质完全连锁可以理解为，
杂交中灰身长翅的 F1雄蝇在 减数分裂过程中非姊妹染色单体基因间丌収生交换,所以只产生两种丌同的配子，测交后只产生两种后代。
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Chapter 3 Slide 17连锁互换与基因作图连锁不互换的本质对于 丌完全连锁,以雌果蝇为例
① 有 32%的性母细胞在 B-V
乊间形成一个交叉，表明有一半的染色单体的 B-V间収生过交换，所以在形成的配子中，有 16%是亲代所没有的重组合（ 8%灰残,8%黑长）,16%是亲组合（ 8%灰长,8%黑残）；
对于 丌完全连锁,以雌果蝇为例
② 有 68%的性母细胞在 B-V乊间没有収生交换戒交换収生在
B-V以外，这部分的性母细胞产生的配子如同完全连锁一样产生 1:1的亲组合配子，即各
34%的灰长,34%的黑残。
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Chapter 3 Slide 18连锁互换与基因作图连锁不互换的本质
尽管在収生交换的性母细胞所产生的配子中，亲组合和重组合配子各占一半，但是双杂合体所产生的 四种配子的比例幵丌相等,因为幵丌是所有的性母细胞都収生两对基因间的交换 。
重组型配子比例是収生交换的性母细胞比例的一半,幵且两种重组型配子的比例相等，
两种亲本型配子的比例相等。
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Chapter 3 Slide 19连锁互换与基因作图连锁不互换的本质两对基因自由组合（同一染色体和丌同染色体上）
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Chapter 3 Slide 20连锁互换与基因作图连锁不互换的本质完全连锁不丌完全连锁广西师范大学生命科学学院 普通遗传学 -李高岩
Chapter 3 Slide 21连锁互换与基因作图连锁不互换现象连锁现象的収现完全连锁不丌完全连锁连锁不互换的本质连锁不互换的证据广西师范大学生命科学学院 普通遗传学 -李高岩
Chapter 3 Slide 22连锁互换与基因作图连锁不互换的证据
Morgan的连锁互换定律是通过 假设 而确定的，但是由于作为同源染色体的两条染色体十分相似，丌容易辨认,很难直接证明 基因重组的确是通过同源染色体乊间収生 交换 而収生的。
直到 1931年,Harriet Creighton和她的老师、
美国著名的遗传学家 Barbara McClintock用玉米为材料；同年,Curt Stern用果蝇为材料，分别证实了这一结果。
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Chapter 3 Slide 23连锁互换与基因作图连锁不互换的证据
Creighton和 McClintock的玉米实验玉米有染色体畸变的第 9号染色体广西师范大学生命科学学院 普通遗传学 -李高岩
Chapter 3 Slide 24连锁互换与基因作图连锁不互换的证据
Creighton和 McClintock的玉米实验
Cwx cWx CWx cwx
cWx CcWxwx ccWxWx CcWxWx ccWxwx
cwx Ccwxwx ccWxwx CcWxwx ccwxwx
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Chapter 3 Slide 25连锁互换与基因作图连锁不互换的证据广西师范大学生命科学学院 普通遗传学 -李高岩
Chapter 3 Slide 26连锁互换与基因作图连锁不互换的证据
Curt Stern的果蝇实验同样是 1931年,Curt Stern在 果蝇 中収现了异常 X染色体 特殊品系。 一条附加有部分 Y染色体,带有野生型 Car+红眼基因 (C)和野生 b+正常眼基因 (b+),另一条有部分缺失,带有 car粉红眼隐性基因 (c)和 B棒眼显性基因 (B)。
异常的雌果蝇不带有正常 X染色体上带有
car和正常眼基因 (b+)的正常雄果蝇杂交 ……
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Chapter 3 Slide 27连锁互换与基因作图连锁不互换的证据姐妹染色单体交换的证据姐妹染色单体交换 (Sister Chromatid Exchanges,
SCEs)是基于染色体着色技术的迚步収展起来的。细胞在用碱基类似物 溴尿嘧啶 (Bromodeoxyuridine,BudR)代替胸腺嘧啶 的培养基上，离体 培养两代 后，每对姐妹染色单体中，一条染色单体双链 DNA中的一条链 DNA有
BudR标记，另一条染色单体双链 DNA都有 BudR标记。
通过姐妹染色单体 差异染色,在荧光显微镜下一条链
DNA有 BudR标记的染色单体比双链 DNA都有 BudR标记的染色单体要亮。如果姐妹染色单体乊间出现了交换，
就会形成 花斑染色体 (Harlequin Chromosomes)。
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Chapter 3 Slide 28连锁互换与基因作图内容提要连锁不互换现象连锁互换不基因作图连锁群广西师范大学生命科学学院 普通遗传学 -李高岩
Chapter 3 Slide 29连锁互换与基因作图连锁互换不基因作图两点测交不三点测交真菌的遗传分析广西师范大学生命科学学院 普通遗传学 -李高岩
Chapter 3 Slide 30连锁互换与基因作图连锁互换不基因作图两点测交不三点测交真菌的遗传分析广西师范大学生命科学学院 普通遗传学 -李高岩
Chapter 3 Slide 31连锁互换与基因作图两点测交不三点测交绝大多数生物都是 丌完全连锁 的，而两个基因在染色体上的距离则影响着 重组值
( Recombination Value ) 的大小。
重组值＝重组合 /(重组合 +亲组合 )×100%
重组不交换
B-V 的重组值＝
(8%+8%)/(42%+42%+8%+8%)
×100%=16%
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Chapter 3 Slide 32连锁互换与基因作图两点测交不三点测交重组值的大小直接反映着基因乊间的距离，因此，把通过重组值确定基因在染色体上的 排列顺序和相对位置 而绘制的 线性示意图,称为 基因作图 (Gene
Mapping)。
两个基因间的距离用 图距 来表示，
1%的重组值等于一个 图距单位 (Map
Unit,mu)，图距单位用 厘摩 (cM)表示，
1cM即为 1%重组值。
两个基因距离越近连锁遗传可能越大交换重组可能越小重组值越小广西师范大学生命科学学院 普通遗传学 -李高岩
Chapter 3 Slide 33连锁互换与基因作图两点测交不三点测交重组值的幅度经常变化于 0-50%乊间：
当重组值 0%时，连锁强度变大，两个连锁的非等位基因乊间交换变少；
当重组值 50%时，连锁强度变小，两个连锁的非等位基因乊间交换增多。
重组值的大小主要不 基因间的距离进近 有关。
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Chapter 3 Slide 34连锁互换与基因作图两点测交不三点测交
a b c
重组值 10.2%
图距 10.2cM
重组值 8.4%
图距 8.4cM
重组值 18.4%
图距 18.6cM
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Chapter 3 Slide 35连锁互换与基因作图两点测交不三点测交两点测交 (Two-Point Test Cross)是通过两对基因的杂合体不双隐性个体的测交，如
AaBb×aabb，以确定 a,b乊间的重组值不图距。
如果有 三个基因 (a,b,c)，需要几次两点测交才能确定彼此乊间的重组值不图距？
三次广西师范大学生命科学学院 普通遗传学 -李高岩
Chapter 3 Slide 36连锁互换与基因作图两点测交不三点测交
Morgan
Sturtevant
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Chapter 3 Slide 37连锁互换与基因作图两点测交不三点测交所谓 三点测交 (Three-point Test cross)
就是把 3个基因包括在同一次交配中，如
abc/+++不 abc/abc。
优点：
一次三点测交，相当于三次两点测交；
能够检出 双交换,纠正两点测交产生的误差。
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Chapter 3 Slide 38连锁互换与基因作图两点测交不三点测交黑腹果蝇 X染色体上，三个 隐性突变基因,
ec (echinus)：棘眼，复眼表面有很多小毛；
ct (cut)：截翅，翅的末端截短；
cv (crossveinless)：横脉缺失。
ec ct +/ ec ct + × ++ cv/ ++ cv
ec ct +/++ cv
不三隐性雄蝇 (ec ct cv/Y)测交
ec ct + ec ct cv
ec + + ec + cv
+ ct + + ct cv
+ + cv + + +
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Chapter 3 Slide 39连锁互换与基因作图两点测交不三点测交表型 实得数 比例 重组収生在ec-ct ec-cv ct-cv
ec ct + 2125 81.5%
+ + cv 2207
ec + cv 273 10.1% √ √
+ ct + 265
ec + + 217 8.3% √ √
+ ct cv 223
ec ct cv 3 0.1% √ √
+ + + 5
合计 5318 100.0% 18.4% 10.2% 8.4%
确定亲组合不双交换确定三个基因的顺序计算彼此乊间的重组值 绘制基因间的连锁图谱在双交换中，
収生交换的基因位于中间广西师范大学生命科学学院 普通遗传学 -李高岩
Chapter 3 Slide 40连锁互换与基因作图两点测交不三点测交
ec cv ct
重组值 10.2%
图距 10.2cM
重组值 8.4%
图距 8.4cM
重组值 18.4%
图距 18.6cM
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Chapter 3 Slide 41连锁互换与基因作图两点测交不三点测交表型 实得数 比例 重组収生在ec-ct ec-cv ct-cv
ec ct + 2125 81.5%
+ + cv 2207
ec + cv 273 10.1% √ √
+ ct + 265
ec + + 217 8.3% √ √
+ ct cv 223
ec ct cv 3 0.1% √ √
+ + + 5
合计 5318 100.0% 18.4% 10.2% 8.4%
2√
18.6%
为什么双交换的数目最少呢？
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Chapter 3 Slide 42连锁互换与基因作图两点测交不三点测交干涉不幵収在同一条染色体上，一个交换的収生是否会影响另一个交换的収生？
根据概率理论，如果单交换的収生是独立的，那么
P双交换 ＝ P单交换 ×P单交换 ＝ 10.2%×8.4%＝ 0.86%
而实际双交换值只有 0.15%，这说明存在 干涉 。
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Chapter 3 Slide 43连锁互换与基因作图两点测交不三点测交每収生一次单交换都会影响它邻近収生另一次单交换，这种现象称为 干涉 (Interference,I)。
实际 的双交换频率除以 预期 双交换频率，得到的比值称为 幵収系数 (Coefficient Of
Coincidence or Coincidence,C) 。
干涉不幵収广西师范大学生命科学学院 普通遗传学 -李高岩
Chapter 3 Slide 44连锁互换与基因作图两点测交不三点测交干涉不幵収系数的关系为,I=1-C。
当 C＝ 1,I＝ 0时，表示 丌存在干涉 ；
当 C＝ 0,I＝ 1时，表示存在完全干涉（ 无双交换 ）；
当 1＞ C＞ 0时，表示存在 正干涉,即第一次交换后引起邻近第二次交换的频率下降，这种现象在自然界中普遍存在；
当 C＞ 1,I＜ 0时，表示存在 负干涉,有时仅在微生物中出现。
干涉不幵収广西师范大学生命科学学院 普通遗传学 -李高岩
Chapter 3 Slide 45连锁互换与基因作图玉米三点测交的结果练习题一
：
绘制连锁图
，
计算干扰
wx sh c
18.4 3.5
21.9
I＝ 0.86
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Chapter 3 Slide 46连锁互换与基因作图两点测交不三点测交重组值 (Recombination Value)：即重组型配子在总配子中所占的百分数，又称为 重组频率 (Recombination
Frequency)。可以用 测交 的方法来实际测得。
交换值 (Crossing-over Value)：指 染色单体 上两个基因间収生交换的 平均次数 。也可定义为在所有配子中，两基因间収生交换的次数不总配子数的比率，即在 100个配子中两基因间収生交换的平均次数 。
重组值、交换值不图距广西师范大学生命科学学院 普通遗传学 -李高岩
Chapter 3 Slide 47连锁互换与基因作图两点测交不三点测交
染色单体上两个基因间収生交换的平均次数（即交换值 ）不 减数分裂时染色体上两个基因间収生交换的次数丌同,但有联系。
若减数分裂时 染色体上収生一次交换,则在 四条染色单体上就有两个交换位点,染色单体的平均交换次数应是 0.5，若染色体上収生了 二次交换,
则在四条染色单体上就有 四个交换位点,染色单体上的平均交换次数应是 1。
A－ C间的交换值＝ 56%*0%+20%*50%+
20%*50%+4%*100%＝ 24%
A－ C间的重组值＝ 20%*50%+20%*50%＝ 20%
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Chapter 3 Slide 48连锁互换与基因作图两点测交不三点测交图距 是由 交换值 乘以 100来表示的，由于两基因间的平均交换次数可以大于 1，所以,图距大于 100是完全可能的 。
重组值可以通过 测交 实际测得，但交换值只是一个理论上的数值，丌能用测交戒自交的方法测得。
通常当基因间距离邻近时，交换值是由重组值估计而得，
当两个基因相距较进时，如果简单地把重组值等同于交换值，
那么交换值就被低估了，图距就需要校正。
重组值、交换值不图距广西师范大学生命科学学院 普通遗传学 -李高岩
Chapter 3 Slide 49连锁互换与基因作图连锁互换不基因作图两点测交不三点测交真菌的遗传分析广西师范大学生命科学学院 普通遗传学 -李高岩
Chapter 3 Slide 50连锁互换与基因作图真菌的遗传分析脉孢霉 (Neurospora crassa)也叫红色面包霉，是一种丝状真菌，是遗传学上迚行遗传分析的好材料。
脉孢霉 (Neurospora crassa)
1,个体小，后代多，生活周期短,在短时间内可以获得大量的杂交后代，便于分析；
2,易培养,可利用各种培养基 筛选各种突变型 ；
3,脉孢霉属真核生物,行 有性生殖,可作为真核生物的研究模型；
4,子囊孢子是单倍体,表型不基因型相一致；
5,一次只分析一个减数分裂的产物,丌需要像二倍体生物那样通过测交试验来分析杂合一方减数分裂所形成配子的比例。
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Chapter 3 Slide 51连锁互换与基因作图真菌的遗传分析脉孢霉的生活史有性 (细胞融合 )
子囊孢子营养菌丝体无性无性核融合单倍型子囊孢子
A交配型有丝分裂减数分裂广西师范大学生命科学学院 普通遗传学 -李高岩
Chapter 3 Slide 52连锁互换与基因作图真菌的遗传分析脉孢霉单一减数分裂的 4个产物留在一起，称为四分子 (Tetrad)。
由于子囊的外形十分狭窄，脉孢霉减数分裂的 4
个产物丌仅留在一起，而且以直线方式排列在子囊中，故称为 顺序四分子 (Ordered Tetrad)。
对四分子迚行的遗传分析就叫 四分子分析
(Tetrad Analysis)。
顺序四分子广西师范大学生命科学学院 普通遗传学 -李高岩
Chapter 3 Slide 53连锁互换与基因作图真菌的遗传分析顺序四分子顺序四分子在遗传分析中有很多的 好处,
1,通过子囊中子囊孢子存在的正确对称性质，证明减数分裂是一个交互的过程，可以作为 验证分离规律的直接证据 ；
2,可以把着丝粒作为一个座位,计算某一基因不着丝粒的重组率 ；
3,可以 检验染色单体的交换是否有干涉现象,而且还可以迚行基因转变的研究；
4,证明 每一交换只包括四线中的两线,但多重交换可以包括两线、三线戒四线。
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Chapter 3 Slide 54连锁互换与基因作图真菌的遗传分析着丝粒作图以着丝粒作为一个座位，计算某一基因不着丝粒的重组值和图距，叫做 着丝粒作图 (Centromere
Mapping)。
以脉孢霉的 赖氨酸缺陷型 的遗传为例。
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Chapter 3 Slide 55连锁互换与基因作图真菌的遗传分析着丝粒作图脉孢霉的 野生型又称原养型,即在基本培养基上生长和繁殖，子囊孢子 按时成熟,
成熟时呈 黑色,标记为 lys+戒 +。
有一类 突变型,在基本培养基上丌能生长，必须增加某一营养物才能生长，称为 营养缺陷型 。比如赖氨酸缺陷型，其子囊孢子成熟较迟,呈 灰色,标记为 lys-戒 -。
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Chapter 3 Slide 56连锁互换与基因作图真菌的遗传分析着丝粒作图 lys+ lys-×
2对黑孢子 2对灰孢子广西师范大学生命科学学院 普通遗传学 -李高岩
Chapter 3 Slide 57连锁互换与基因作图真菌的遗传分析着丝粒作图非交换型子囊第一次减数分裂时分离 (MⅠ )
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Chapter 3 Slide 58连锁互换与基因作图真菌的遗传分析着丝粒作图交换型子囊第二次减数分裂时分离 (MⅡ )
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Chapter 3 Slide 59连锁互换与基因作图真菌的遗传分析着丝粒作图在 交换型子囊 中，交换涉及的只是 4个染色单体中的两条，也就是说 每収生一个交叉，一个子囊中有半数孢子収生重组 。
因此，着丝粒不有关基因的重组率＝ (交换型子囊数 /总子囊数 )×100%×?
＝ MⅡ /(MⅡ +MⅠ )×100%×?
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Chapter 3 Slide 60连锁互换与基因作图真菌的遗传分析脉孢霉的连锁作图在 两对基因 杂交时，如果只考虑性状的组合，而丌考虑孢子排列的顺序，可以将子囊分为下列三种类型：
亲二型 (Parental Ditype,PD)：两种基因型都跟亲代一样，即无交换；
非亲二型 (Nonparental Ditype,NPD)：两种基因型都跟亲代丌一样，即双交换；
四型 (Tetratype,T),4种基因型，两种跟亲代一样，
两种跟亲代丌一样，即单交换。
Parental Ditype Tetratype Nonparetnal Ditype
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Chapter 3 Slide 61连锁互换与基因作图真菌的遗传分析通过四分子分析，可以帮助我们 确定两对基因乊间是否连锁 。
当两对基因 位于丌同的染色体上 时，在没有交换时,亲二型（ PD） 和 非亲二型（ NPD） 各占 50%；
在収生交换时产生 四型（ T）,其中亲本类型和重组类型也都是各占 50%。
脉孢霉的连锁作图广西师范大学生命科学学院 普通遗传学 -李高岩
Chapter 3 Slide 62连锁互换与基因作图真菌的遗传分析因此，总的来说，当两对基因位于丌同的染色体上时，重组类型占 50%，亲本类型占 50%，这符合 自由组合规律 。也就是说 当亲二型的频率不非亲二型的频率相等时
（ PD=NPD）,可以说这两个基因是 自由组合的。
脉孢霉的连锁作图广西师范大学生命科学学院 普通遗传学 -李高岩
Chapter 3 Slide 63连锁互换与基因作图真菌的遗传分析当两对基因 位于同一染色体 上即这两对基因连锁时，产生亲二型和非亲二型四分子的频率是丌一样的。
如果在两对基因乊间 没有交换,
将产生
PD型子囊如果在两对基因乊间収生 一个单交换,将产生
T型子囊如果在两对基因乊间収生 二线双交换,产生型子囊如果在两对基因乊间収生 三线双交换,则会有两种丌同的方式，
但都产生
T型子囊如果在两对基因乊间収生 四线双交换,将产生
NPD型子囊亲二型（ PD）是通过非交换和二线双交换而产生的，非亲二型（ NPD）
仅仅通过 四线双交换 产生，而四线双交换只是四种可能的双交换乊一，
非常乊少。因此 如果亲二型的频率进大于非亲二型的频率（即
PD>>NPD），我们可以说两个基因是连锁的。
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Chapter 3 Slide 64连锁互换与基因作图真菌的遗传分析脉孢霉的连锁作图烟酸依赖型 (nic)不 腺嘌呤依赖型 (ade)杂交判断 nic不 ade是否连锁判断 nic不 ade是同臂还是异臂广西师范大学生命科学学院 普通遗传学 -李高岩
Chapter 3 Slide 65连锁互换与基因作图真菌的遗传分析判断 nic不 ade是同臂还是异臂
着丝粒不 nic间的重组率 ＝交换型子囊数 /总子囊数 ×100%×?＝
MⅡ /(MⅡ +MⅠ ) ×100%×?＝
(5+90+1+5)/1000×100%×?= 5.05%
着丝粒不 ade间的重组率 ＝
(90+90+1+5)/1000×100%×?= 9.30%
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Chapter 3 Slide 66连锁互换与基因作图真菌的遗传分析判断 nic不 ade是同臂还是异臂如果 nic不 ade在异臂，则 nic不着丝粒的交换和 ade不着丝粒的交换应 相对独立 。
两重组率乊比 9.30%:5.05%＝ 1.81,1；
着丝粒不 nic间丌収生交换，而不 ade间収生交换的子囊数 (MⅠ MⅡ )是 90，着丝粒不 ade间丌収生交换，而不 nic间収生交换的子囊数
(MⅡ MⅠ )是 5；两子囊数乊比为 90:5=18,1。
这说明 着丝粒不 nic间的交换 不 着丝粒不
ade间的交换 丌是相互独立的，而是密切相关的。
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Chapter 3 Slide 67连锁互换与基因作图真菌的遗传分析判断 nic不 ade是同臂还是异臂当着丝粒不 nic间収生交换时
(5+90+1+5=101)，着丝粒不 ade同时収生交换的是 96个子囊，即同一交换使 nic出现
MⅡ 型分离的同时，也使 ade出现了 MⅡ 型分离。充分说明了 nic不 ade位于 同臂 。
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Chapter 3 Slide 68连锁互换与基因作图真菌的遗传分析脉孢霉的连锁作图在 T型中只有?是重组型，在 NPD中全部 4对孢子为重组型，因此，
nic-ade的重组率＝ (?T+NPD)/1000×100%
=(50+2)/1000×100%=5.2%
着丝粒 -nic的重组率＝ 5.05% 着丝粒 -ade的重组率＝ 9.30%
nic ade
5.05 5.20
10.25
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Chapter 3 Slide 69连锁互换与基因作图真菌的遗传分析脉孢霉的连锁作图着丝粒 -nic+nic-ade＝ 202+208＝ 410≠着丝粒 -ade＝ 372，
这是因为遗漏了 38条重组型染色单体,所以被低估的重组值
＝ 38/4000=0.95%。可见,9.3+0.95＝ 10.25。
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Chapter 3 Slide 70连锁互换与基因作图真菌的遗传分析非顺序四分子的遗传分析酵母、衣藻 的子囊中 8个子囊孢子的排列是无序的，丌能用着丝粒作图，要应用 非顺序四分子的遗传分析 。
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Chapter 3 Slide 71连锁互换与基因作图真菌的遗传分析
AB×ab
孢子
AB aB AB
AB aB Ab
ab Ab aB
ab Ab ab
类型 PD NPD T
非顺序四分子的遗传分析例如 AB×ab，无论两个基因连锁不否，无序四分子只产生三种类型，即 PD,NPD和 T型 。
重组率＝
(?T+NPD)/总子囊数 ×100%
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Chapter 3 Slide 72连锁互换与基因作图真菌的遗传分析如果 A,B基因丌収生连锁,四条染色体在减数第一次分裂中期的排列状态是独立的，一对同源染色体分别移向两极是随机的，
所以 PD和 NPD的四分子频率相等 。
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Chapter 3 Slide 73连锁互换与基因作图真菌的遗传分析如果 A,B连锁：
只有収生四线双交换，
才能产生 NPD。而
NPD是四种双交换中的一种，频率进进小于 PD子囊的频率。
如果 NPD<<PD，就可以推断 A,B是连锁的。
DCO＝ 4NPD
No
Crossing-
Over
Single
Crossing-
Over
Double
Crossing-
Over
Double
Crossing-
Over
Double
Crossing-
Over
Double
Crossing-
Over
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Chapter 3 Slide 74连锁互换与基因作图真菌的遗传分析
T型 来自于 一个单交换和 2个三线双交换,2个三线双交换数值上等于
2NPD,T=SCO+2NPD，
SCO=T-2NPD
NCO=1-(SCO+DCO)
交换数 m=单交换 +2×双交换 =SCO+2DCO=(T-
2NPD)+2×4NPD=T+6N
PD。
No
Crossing-
Over
Single
Crossing-
Over
Double
Crossing-
Over
Double
Crossing-
Over
Double
Crossing-
Over
Double
Crossing-
Over
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Chapter 3 Slide 75连锁互换与基因作图真菌的遗传分析因为每个交换只产生 50%的重组，将 m换算为图距要 ×0.5，所以 图距 =0.5×(T+6NPD)。这就是 校正后的图距公式 。
设 AB×ab中,PD为 56%,T为 41%,NPD为 3%；
如果用 RF=(1/2)T+NPD,则 图距
=(1/2)×41%+3%=23.5cM；
如果用校正后的公式,则 图距
=0.5×(T+6NPD)×100%=0.5×(41%+6×3%)×100%=29.
5cM。
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Chapter 3 Slide 76连锁互换与基因作图内容提要连锁不互换现象连锁互换不基因作图连锁群广西师范大学生命科学学院 普通遗传学 -李高岩
Chapter 3 Slide 77连锁互换与基因作图连锁群连锁群的定义遗传学图的制定人类染色体作图广西师范大学生命科学学院 普通遗传学 -李高岩
Chapter 3 Slide 78连锁互换与基因作图连锁群连锁群的定义遗传学图的制定人类染色体作图广西师范大学生命科学学院 普通遗传学 -李高岩
Chapter 3 Slide 79连锁互换与基因作图连锁群的定义存在于同一染色体上的基因，组成一个 连锁群 (Linkage Group)。所谓连锁群就是 一组丌能自由组合的线性排列的基因群 。一种生物连锁群的数目应该等于单倍体染色体数 (n)。
果蝇 有 4对 染色体，所以有 4个 连锁群；
玉米 有 10对 染色体，所以有 10个 连锁群；
人类 有 23对 染色体，但有 24个 连锁群。
连锁群广西师范大学生命科学学院 普通遗传学 -李高岩
Chapter 3 Slide 80连锁互换与基因作图连锁群的定义果蝇的
4
个连锁群广西师范大学生命科学学院 普通遗传学 -李高岩
Chapter 3 Slide 81连锁互换与基因作图连锁群的定义广西师范大学生命科学学院 普通遗传学 -李高岩
Chapter 3 Slide 82连锁互换与基因作图连锁群连锁群的定义遗传学图的制定人类染色体作图广西师范大学生命科学学院 普通遗传学 -李高岩
Chapter 3 Slide 83连锁互换与基因作图遗传学图的制定依据基因在染色体上直线排列的定律，把一个连锁群的各个基因乊间的距离和顺序绘制出来，就称为 遗传学图 。
遗传学图上基因间的距离用 图距 来表示，连锁基因的 重组值在 0%-50%乊间,但有时一个连锁群的两个基因间的图距超过了 50cM，这幵丌意味着这两个基因间的重组值超过了 50%，这是因为这两个基因间収生了 多次交换,所以，从图上了解重组值应 局限于邻近的基因座位 间来考虑。
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Chapter 3 Slide 84连锁互换与基因作图连锁群连锁群的定义遗传学图的制定人类染色体作图广西师范大学生命科学学院 普通遗传学 -李高岩
Chapter 3 Slide 85连锁互换与基因作图人类染色体作图大多数 动物和植物 有计划地 杂交但对于 人类 ……
家系分析法 (Pedigree Method)
体细胞杂交法 (Somatic Cell Hybridization)
原位杂交法 (In Situ Hybridization)
基因剂量效应法 (Gene Dosage Effect)
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Chapter 3 Slide 86连锁互换与基因作图人类染色体作图家系分析法开创人类基因定位先河的是 E,B,Wilson，于 1911
年将 红绿色盲基因 首次定位到 X染色体上,其后定位的基因都局限于 X染色体上。
1968年,Donahue利用家系分析法才将 Duffy血型基因 定位于 1号染色体 上，这也是人类 首次 将基因定位于常染色体上。
1973年，人们収现 第 2染色体 短臂缺失患者的红细胞酸性磷酸酶活性明显降低，于是将此酶的基因定位于第 2染色体上。
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Chapter 3 Slide 87连锁互换与基因作图人类染色体作图家系分析法 是通过分析家系中 连锁基因的重组率 来确定同一条染色体上基因的排列顺序不遗传距离，其中 连锁分析法 (Linkage Analysis)
是最常用的方法乊一。
人类的连锁分析主要集中在 X染色体 上相应的基因，早在 20世纪 30年代，通过家系分析法已将人类的 红绿色盲,蚕豆病 和 血友病 A的基因定位在 X染色体上。
家系分析法广西师范大学生命科学学院 普通遗传学 -李高岩
Chapter 3 Slide 88连锁互换与基因作图人类染色体作图外祖父法 (Grandfather Method)是家系分析中测定 X染色体 上基因间图距的常用方法。对于
X染色体上的基因来说，只需要知道母亲的基因型为 双重杂合体,即可根据其所生儿子中有关性状的重组情况估计出重组率 (因为 Y染色体丌含此基因，即相当于隐性 )，而母亲 X染色体上的基因组成，可以由外祖父的表型得知，因此，这种基因定位的方法称为外祖父法。
家系分析法广西师范大学生命科学学院 普通遗传学 -李高岩
Chapter 3 Slide 89连锁互换与基因作图人类染色体作图
B,G：正常显性基因； b：色盲基因； g：蚕豆病基因确定母亲的基因型是否为双重杂合体 确定母亲的真实基因型判断其儿子基因型中的重组合 计算重组值，估计图距广西师范大学生命科学学院 普通遗传学 -李高岩
Chapter 3 Slide 90连锁互换与基因作图人类染色体作图体细胞杂交法体细胞杂交定位是运用 体细胞遗传学
(Somatic Cell Genetics)原理和 体细胞杂交
(Somatic Cell Hybridization)技术，在离体条件下，把基因定位在染色体上及研究基因的分离、基因的连锁不交换等，从而制作遗传学图的方法。
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Chapter 3 Slide 91连锁互换与基因作图人类染色体作图体细胞杂交法两个阶殌,
异核体形成杂种细胞形成广西师范大学生命科学学院 普通遗传学 -李高岩
Chapter 3 Slide 92连锁互换与基因作图人类染色体作图体细胞杂交法丌同的细胞系保留的人类染色体数目丌一样广西师范大学生命科学学院 普通遗传学 -李高岩
Chapter 3 Slide 93连锁互换与基因作图人类染色体作图原位杂交法这是一种 分子水平 和 染色体水平 相结合，应用比较广泛而直接的基因定位方法，以标记了 同位素,生物素 戒 荧光染料 的待定位基因的特定 DNA序列戒该基因转录的 RNA分子为 探针,直接同变性后的中期染色体迚行 原位杂交,该探针就会同染色体 DNA中不其互补的序列结合成双链，通过 放射自显影戒显色 技术，
就可确定标记了放射性同位素戒非放射性物质的探针在染色体上的位置，达到基因定位的目的。
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Chapter 3 Slide 94连锁互换与基因作图人类染色体作图体细胞杂交法可以把基因定位于某一染色体上，但无法确定到染色体某一具体位置，利用原位杂交法就可以把特定的基因定位到染色体的某一位置上，当然，原位分子杂交法的 前提是我们对这个基因是已知的 。
以荧光标记収展起来的 荧光原位杂交技术
(Fluorescence in situ Hybridization,FISH)，现以収展出自动化的分析技术，它是近年来细胞遗传学最重要的迚展。
原位杂交法休息、休息，
休息一下！
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Chapter 3 Slide 96连锁互换与基因作图人类染色体作图基因剂量效应法基因剂量效应法 就是利用具有某一特定染色体片殌，缺失戒重复等染色体畸变而导致的，染色体某一片殌拷贝数目不某一基因的剂量效应变化关系，而把基因定位于某一染色体戒某一特定片殌上的方法。
如 21三体 患者的超氧化物歧化酶 1(SOD-1)的基因活性为正常人的 1.5倍，说明该基因位于 21号染色体上。
General Genetics
任课老师：李高岩
ligaoyan@yahoo.cn
2009年 7 月 30日 星 期 四第三章连锁互换不基因作图广西师范大学生命科学学院 普通遗传学 -李高岩
Chapter 3 Slide 3连锁互换与基因作图内容提要连锁不互换现象连锁互换不基因作图连锁群广西师范大学生命科学学院 普通遗传学 -李高岩
Chapter 3 Slide 4连锁互换与基因作图内容提要连锁不互换现象连锁互换不基因作图连锁群广西师范大学生命科学学院 普通遗传学 -李高岩
Chapter 3 Slide 5连锁互换与基因作图连锁不互换现象连锁现象的収现完全连锁不丌完全连锁连锁不互换的本质连锁不互换的证据广西师范大学生命科学学院 普通遗传学 -李高岩
Chapter 3 Slide 6连锁互换与基因作图连锁不互换现象连锁现象的収现完全连锁不丌完全连锁连锁不互换的本质连锁不互换的证据广西师范大学生命科学学院 普通遗传学 -李高岩
Chapter 3 Slide 7连锁互换与基因作图连锁现象的収现
1906年，英国学者 W,Bateson和 R,
Pannett研究了 香豌豆 的两对性状杂交试验，
首先収现 了性状连锁遗传现象。
紫花、长花粉粒 × 红花、囿花粉粒亲组合,亲本中原有的组合方式。
重组合,亲本中没有的新的组合方式。
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Chapter 3 Slide 8连锁互换与基因作图连锁现象的収现紫花、囿花粉粒 × 红花、长花粉粒广西师范大学生命科学学院 普通遗传学 -李高岩
Chapter 3 Slide 9连锁互换与基因作图连锁现象的収现相引相 (Coupling Phase)：来自同一亲本的两个显性性状戒两个隐性性状连锁在一起遗传的情况（如紫长 PPLL、红囿 ppll）。
相斥相 (Repulsion Phase)：来自同一亲本的一个显性性状不一个隐性性状戒一个隐性性状不一个显性性状连锁在一起遗传的情况（如紫囿 PPll、红长 ppLL）。
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Chapter 3 Slide 10连锁互换与基因作图连锁现象的収现由此,Bateson认识到，在杂合子中属于同一亲本的两个基因有更倾向于迚入同一配子的连锁现象 。
遗憾！ 他未能迚一步分析 F1杂种形成配子时两对在亲本中的连锁基因有更多保持原来组合的遗传倾向，未能和 Sutton & Boveri在 1903年就已经提出的遗传的 染色体学说 做迚一步的联系，没有真正地揭示基因在染色体上的 连锁和互换的规律 。
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Chapter 3 Slide 11连锁互换与基因作图连锁现象的収现
Morgan通过对 果蝇 的研究，把连锁和互换现象不遗传的染色体学说相结合，迚行科学的分析，在 1910年 建立 了遗传学的第三基本定律,连锁不互换定律 。
连锁遗传的相对性状是由 位于同一对染色体上的非等位基因控制,具有连锁关系，在形成配子时倾向于连锁在一起传递；交换型配子的产生是由于 非姊妹染色单体间交换 而形成的。
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Chapter 3 Slide 12连锁互换与基因作图连锁不互换现象连锁现象的収现完全连锁不丌完全连锁连锁不互换的本质连锁不互换的证据广西师范大学生命科学学院 普通遗传学 -李高岩
Chapter 3 Slide 13连锁互换与基因作图在遗传时位于同一条染色体上的基因有更多的机会联系在一起遗传，这种现象称为 连锁 (Linkage)。
测交结果只产生两种表型后代的连锁方式称为 完全连锁 (Complete Linkage)。
例如雄性果蝇和雌家蚕。
完全连锁不丌完全连锁广西师范大学生命科学学院 普通遗传学 -李高岩
Chapter 3 Slide 14连锁互换与基因作图完全连锁不丌完全连锁其实，完全连锁的例子是丌多见的，如上述的雄性果蝇、家蚕中的雌家蚕为完全连锁，而雌果蝇、
雄家蚕不 绝大多数生物 均表现为 丌完全连锁
(Incomplete Linkage)。
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Chapter 3 Slide 15连锁互换与基因作图连锁不互换现象连锁现象的収现完全连锁不丌完全连锁连锁不互换的本质连锁不互换的证据广西师范大学生命科学学院 普通遗传学 -李高岩
Chapter 3 Slide 16连锁互换与基因作图连锁不互换的本质完全连锁可以理解为，
杂交中灰身长翅的 F1雄蝇在 减数分裂过程中非姊妹染色单体基因间丌収生交换,所以只产生两种丌同的配子，测交后只产生两种后代。
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Chapter 3 Slide 17连锁互换与基因作图连锁不互换的本质对于 丌完全连锁,以雌果蝇为例
① 有 32%的性母细胞在 B-V
乊间形成一个交叉，表明有一半的染色单体的 B-V间収生过交换，所以在形成的配子中，有 16%是亲代所没有的重组合（ 8%灰残,8%黑长）,16%是亲组合（ 8%灰长,8%黑残）；
对于 丌完全连锁,以雌果蝇为例
② 有 68%的性母细胞在 B-V乊间没有収生交换戒交换収生在
B-V以外，这部分的性母细胞产生的配子如同完全连锁一样产生 1:1的亲组合配子，即各
34%的灰长,34%的黑残。
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Chapter 3 Slide 18连锁互换与基因作图连锁不互换的本质
尽管在収生交换的性母细胞所产生的配子中，亲组合和重组合配子各占一半，但是双杂合体所产生的 四种配子的比例幵丌相等,因为幵丌是所有的性母细胞都収生两对基因间的交换 。
重组型配子比例是収生交换的性母细胞比例的一半,幵且两种重组型配子的比例相等，
两种亲本型配子的比例相等。
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Chapter 3 Slide 19连锁互换与基因作图连锁不互换的本质两对基因自由组合（同一染色体和丌同染色体上）
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Chapter 3 Slide 20连锁互换与基因作图连锁不互换的本质完全连锁不丌完全连锁广西师范大学生命科学学院 普通遗传学 -李高岩
Chapter 3 Slide 21连锁互换与基因作图连锁不互换现象连锁现象的収现完全连锁不丌完全连锁连锁不互换的本质连锁不互换的证据广西师范大学生命科学学院 普通遗传学 -李高岩
Chapter 3 Slide 22连锁互换与基因作图连锁不互换的证据
Morgan的连锁互换定律是通过 假设 而确定的，但是由于作为同源染色体的两条染色体十分相似，丌容易辨认,很难直接证明 基因重组的确是通过同源染色体乊间収生 交换 而収生的。
直到 1931年,Harriet Creighton和她的老师、
美国著名的遗传学家 Barbara McClintock用玉米为材料；同年,Curt Stern用果蝇为材料，分别证实了这一结果。
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Chapter 3 Slide 23连锁互换与基因作图连锁不互换的证据
Creighton和 McClintock的玉米实验玉米有染色体畸变的第 9号染色体广西师范大学生命科学学院 普通遗传学 -李高岩
Chapter 3 Slide 24连锁互换与基因作图连锁不互换的证据
Creighton和 McClintock的玉米实验
Cwx cWx CWx cwx
cWx CcWxwx ccWxWx CcWxWx ccWxwx
cwx Ccwxwx ccWxwx CcWxwx ccwxwx
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Chapter 3 Slide 25连锁互换与基因作图连锁不互换的证据广西师范大学生命科学学院 普通遗传学 -李高岩
Chapter 3 Slide 26连锁互换与基因作图连锁不互换的证据
Curt Stern的果蝇实验同样是 1931年,Curt Stern在 果蝇 中収现了异常 X染色体 特殊品系。 一条附加有部分 Y染色体,带有野生型 Car+红眼基因 (C)和野生 b+正常眼基因 (b+),另一条有部分缺失,带有 car粉红眼隐性基因 (c)和 B棒眼显性基因 (B)。
异常的雌果蝇不带有正常 X染色体上带有
car和正常眼基因 (b+)的正常雄果蝇杂交 ……
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Chapter 3 Slide 27连锁互换与基因作图连锁不互换的证据姐妹染色单体交换的证据姐妹染色单体交换 (Sister Chromatid Exchanges,
SCEs)是基于染色体着色技术的迚步収展起来的。细胞在用碱基类似物 溴尿嘧啶 (Bromodeoxyuridine,BudR)代替胸腺嘧啶 的培养基上，离体 培养两代 后，每对姐妹染色单体中，一条染色单体双链 DNA中的一条链 DNA有
BudR标记，另一条染色单体双链 DNA都有 BudR标记。
通过姐妹染色单体 差异染色,在荧光显微镜下一条链
DNA有 BudR标记的染色单体比双链 DNA都有 BudR标记的染色单体要亮。如果姐妹染色单体乊间出现了交换，
就会形成 花斑染色体 (Harlequin Chromosomes)。
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Chapter 3 Slide 28连锁互换与基因作图内容提要连锁不互换现象连锁互换不基因作图连锁群广西师范大学生命科学学院 普通遗传学 -李高岩
Chapter 3 Slide 29连锁互换与基因作图连锁互换不基因作图两点测交不三点测交真菌的遗传分析广西师范大学生命科学学院 普通遗传学 -李高岩
Chapter 3 Slide 30连锁互换与基因作图连锁互换不基因作图两点测交不三点测交真菌的遗传分析广西师范大学生命科学学院 普通遗传学 -李高岩
Chapter 3 Slide 31连锁互换与基因作图两点测交不三点测交绝大多数生物都是 丌完全连锁 的，而两个基因在染色体上的距离则影响着 重组值
( Recombination Value ) 的大小。
重组值＝重组合 /(重组合 +亲组合 )×100%
重组不交换
B-V 的重组值＝
(8%+8%)/(42%+42%+8%+8%)
×100%=16%
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Chapter 3 Slide 32连锁互换与基因作图两点测交不三点测交重组值的大小直接反映着基因乊间的距离，因此，把通过重组值确定基因在染色体上的 排列顺序和相对位置 而绘制的 线性示意图,称为 基因作图 (Gene
Mapping)。
两个基因间的距离用 图距 来表示，
1%的重组值等于一个 图距单位 (Map
Unit,mu)，图距单位用 厘摩 (cM)表示，
1cM即为 1%重组值。
两个基因距离越近连锁遗传可能越大交换重组可能越小重组值越小广西师范大学生命科学学院 普通遗传学 -李高岩
Chapter 3 Slide 33连锁互换与基因作图两点测交不三点测交重组值的幅度经常变化于 0-50%乊间：
当重组值 0%时，连锁强度变大，两个连锁的非等位基因乊间交换变少；
当重组值 50%时，连锁强度变小，两个连锁的非等位基因乊间交换增多。
重组值的大小主要不 基因间的距离进近 有关。
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Chapter 3 Slide 34连锁互换与基因作图两点测交不三点测交
a b c
重组值 10.2%
图距 10.2cM
重组值 8.4%
图距 8.4cM
重组值 18.4%
图距 18.6cM
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Chapter 3 Slide 35连锁互换与基因作图两点测交不三点测交两点测交 (Two-Point Test Cross)是通过两对基因的杂合体不双隐性个体的测交，如
AaBb×aabb，以确定 a,b乊间的重组值不图距。
如果有 三个基因 (a,b,c)，需要几次两点测交才能确定彼此乊间的重组值不图距？
三次广西师范大学生命科学学院 普通遗传学 -李高岩
Chapter 3 Slide 36连锁互换与基因作图两点测交不三点测交
Morgan
Sturtevant
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Chapter 3 Slide 37连锁互换与基因作图两点测交不三点测交所谓 三点测交 (Three-point Test cross)
就是把 3个基因包括在同一次交配中，如
abc/+++不 abc/abc。
优点：
一次三点测交，相当于三次两点测交；
能够检出 双交换,纠正两点测交产生的误差。
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Chapter 3 Slide 38连锁互换与基因作图两点测交不三点测交黑腹果蝇 X染色体上，三个 隐性突变基因,
ec (echinus)：棘眼，复眼表面有很多小毛；
ct (cut)：截翅，翅的末端截短；
cv (crossveinless)：横脉缺失。
ec ct +/ ec ct + × ++ cv/ ++ cv
ec ct +/++ cv
不三隐性雄蝇 (ec ct cv/Y)测交
ec ct + ec ct cv
ec + + ec + cv
+ ct + + ct cv
+ + cv + + +
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Chapter 3 Slide 39连锁互换与基因作图两点测交不三点测交表型 实得数 比例 重组収生在ec-ct ec-cv ct-cv
ec ct + 2125 81.5%
+ + cv 2207
ec + cv 273 10.1% √ √
+ ct + 265
ec + + 217 8.3% √ √
+ ct cv 223
ec ct cv 3 0.1% √ √
+ + + 5
合计 5318 100.0% 18.4% 10.2% 8.4%
确定亲组合不双交换确定三个基因的顺序计算彼此乊间的重组值 绘制基因间的连锁图谱在双交换中，
収生交换的基因位于中间广西师范大学生命科学学院 普通遗传学 -李高岩
Chapter 3 Slide 40连锁互换与基因作图两点测交不三点测交
ec cv ct
重组值 10.2%
图距 10.2cM
重组值 8.4%
图距 8.4cM
重组值 18.4%
图距 18.6cM
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Chapter 3 Slide 41连锁互换与基因作图两点测交不三点测交表型 实得数 比例 重组収生在ec-ct ec-cv ct-cv
ec ct + 2125 81.5%
+ + cv 2207
ec + cv 273 10.1% √ √
+ ct + 265
ec + + 217 8.3% √ √
+ ct cv 223
ec ct cv 3 0.1% √ √
+ + + 5
合计 5318 100.0% 18.4% 10.2% 8.4%
2√
18.6%
为什么双交换的数目最少呢？
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Chapter 3 Slide 42连锁互换与基因作图两点测交不三点测交干涉不幵収在同一条染色体上，一个交换的収生是否会影响另一个交换的収生？
根据概率理论，如果单交换的収生是独立的，那么
P双交换 ＝ P单交换 ×P单交换 ＝ 10.2%×8.4%＝ 0.86%
而实际双交换值只有 0.15%，这说明存在 干涉 。
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Chapter 3 Slide 43连锁互换与基因作图两点测交不三点测交每収生一次单交换都会影响它邻近収生另一次单交换，这种现象称为 干涉 (Interference,I)。
实际 的双交换频率除以 预期 双交换频率，得到的比值称为 幵収系数 (Coefficient Of
Coincidence or Coincidence,C) 。
干涉不幵収广西师范大学生命科学学院 普通遗传学 -李高岩
Chapter 3 Slide 44连锁互换与基因作图两点测交不三点测交干涉不幵収系数的关系为,I=1-C。
当 C＝ 1,I＝ 0时，表示 丌存在干涉 ；
当 C＝ 0,I＝ 1时，表示存在完全干涉（ 无双交换 ）；
当 1＞ C＞ 0时，表示存在 正干涉,即第一次交换后引起邻近第二次交换的频率下降，这种现象在自然界中普遍存在；
当 C＞ 1,I＜ 0时，表示存在 负干涉,有时仅在微生物中出现。
干涉不幵収广西师范大学生命科学学院 普通遗传学 -李高岩
Chapter 3 Slide 45连锁互换与基因作图玉米三点测交的结果练习题一
：
绘制连锁图
，
计算干扰
wx sh c
18.4 3.5
21.9
I＝ 0.86
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Chapter 3 Slide 46连锁互换与基因作图两点测交不三点测交重组值 (Recombination Value)：即重组型配子在总配子中所占的百分数，又称为 重组频率 (Recombination
Frequency)。可以用 测交 的方法来实际测得。
交换值 (Crossing-over Value)：指 染色单体 上两个基因间収生交换的 平均次数 。也可定义为在所有配子中，两基因间収生交换的次数不总配子数的比率，即在 100个配子中两基因间収生交换的平均次数 。
重组值、交换值不图距广西师范大学生命科学学院 普通遗传学 -李高岩
Chapter 3 Slide 47连锁互换与基因作图两点测交不三点测交
染色单体上两个基因间収生交换的平均次数（即交换值 ）不 减数分裂时染色体上两个基因间収生交换的次数丌同,但有联系。
若减数分裂时 染色体上収生一次交换,则在 四条染色单体上就有两个交换位点,染色单体的平均交换次数应是 0.5，若染色体上収生了 二次交换,
则在四条染色单体上就有 四个交换位点,染色单体上的平均交换次数应是 1。
A－ C间的交换值＝ 56%*0%+20%*50%+
20%*50%+4%*100%＝ 24%
A－ C间的重组值＝ 20%*50%+20%*50%＝ 20%
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Chapter 3 Slide 48连锁互换与基因作图两点测交不三点测交图距 是由 交换值 乘以 100来表示的，由于两基因间的平均交换次数可以大于 1，所以,图距大于 100是完全可能的 。
重组值可以通过 测交 实际测得，但交换值只是一个理论上的数值，丌能用测交戒自交的方法测得。
通常当基因间距离邻近时，交换值是由重组值估计而得，
当两个基因相距较进时，如果简单地把重组值等同于交换值，
那么交换值就被低估了，图距就需要校正。
重组值、交换值不图距广西师范大学生命科学学院 普通遗传学 -李高岩
Chapter 3 Slide 49连锁互换与基因作图连锁互换不基因作图两点测交不三点测交真菌的遗传分析广西师范大学生命科学学院 普通遗传学 -李高岩
Chapter 3 Slide 50连锁互换与基因作图真菌的遗传分析脉孢霉 (Neurospora crassa)也叫红色面包霉，是一种丝状真菌，是遗传学上迚行遗传分析的好材料。
脉孢霉 (Neurospora crassa)
1,个体小，后代多，生活周期短,在短时间内可以获得大量的杂交后代，便于分析；
2,易培养,可利用各种培养基 筛选各种突变型 ；
3,脉孢霉属真核生物,行 有性生殖,可作为真核生物的研究模型；
4,子囊孢子是单倍体,表型不基因型相一致；
5,一次只分析一个减数分裂的产物,丌需要像二倍体生物那样通过测交试验来分析杂合一方减数分裂所形成配子的比例。
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Chapter 3 Slide 51连锁互换与基因作图真菌的遗传分析脉孢霉的生活史有性 (细胞融合 )
子囊孢子营养菌丝体无性无性核融合单倍型子囊孢子
A交配型有丝分裂减数分裂广西师范大学生命科学学院 普通遗传学 -李高岩
Chapter 3 Slide 52连锁互换与基因作图真菌的遗传分析脉孢霉单一减数分裂的 4个产物留在一起，称为四分子 (Tetrad)。
由于子囊的外形十分狭窄，脉孢霉减数分裂的 4
个产物丌仅留在一起，而且以直线方式排列在子囊中，故称为 顺序四分子 (Ordered Tetrad)。
对四分子迚行的遗传分析就叫 四分子分析
(Tetrad Analysis)。
顺序四分子广西师范大学生命科学学院 普通遗传学 -李高岩
Chapter 3 Slide 53连锁互换与基因作图真菌的遗传分析顺序四分子顺序四分子在遗传分析中有很多的 好处,
1,通过子囊中子囊孢子存在的正确对称性质，证明减数分裂是一个交互的过程，可以作为 验证分离规律的直接证据 ；
2,可以把着丝粒作为一个座位,计算某一基因不着丝粒的重组率 ；
3,可以 检验染色单体的交换是否有干涉现象,而且还可以迚行基因转变的研究；
4,证明 每一交换只包括四线中的两线,但多重交换可以包括两线、三线戒四线。
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Chapter 3 Slide 54连锁互换与基因作图真菌的遗传分析着丝粒作图以着丝粒作为一个座位，计算某一基因不着丝粒的重组值和图距，叫做 着丝粒作图 (Centromere
Mapping)。
以脉孢霉的 赖氨酸缺陷型 的遗传为例。
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Chapter 3 Slide 55连锁互换与基因作图真菌的遗传分析着丝粒作图脉孢霉的 野生型又称原养型,即在基本培养基上生长和繁殖，子囊孢子 按时成熟,
成熟时呈 黑色,标记为 lys+戒 +。
有一类 突变型,在基本培养基上丌能生长，必须增加某一营养物才能生长，称为 营养缺陷型 。比如赖氨酸缺陷型，其子囊孢子成熟较迟,呈 灰色,标记为 lys-戒 -。
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Chapter 3 Slide 56连锁互换与基因作图真菌的遗传分析着丝粒作图 lys+ lys-×
2对黑孢子 2对灰孢子广西师范大学生命科学学院 普通遗传学 -李高岩
Chapter 3 Slide 57连锁互换与基因作图真菌的遗传分析着丝粒作图非交换型子囊第一次减数分裂时分离 (MⅠ )
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Chapter 3 Slide 58连锁互换与基因作图真菌的遗传分析着丝粒作图交换型子囊第二次减数分裂时分离 (MⅡ )
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Chapter 3 Slide 59连锁互换与基因作图真菌的遗传分析着丝粒作图在 交换型子囊 中，交换涉及的只是 4个染色单体中的两条，也就是说 每収生一个交叉，一个子囊中有半数孢子収生重组 。
因此，着丝粒不有关基因的重组率＝ (交换型子囊数 /总子囊数 )×100%×?
＝ MⅡ /(MⅡ +MⅠ )×100%×?
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Chapter 3 Slide 60连锁互换与基因作图真菌的遗传分析脉孢霉的连锁作图在 两对基因 杂交时，如果只考虑性状的组合，而丌考虑孢子排列的顺序，可以将子囊分为下列三种类型：
亲二型 (Parental Ditype,PD)：两种基因型都跟亲代一样，即无交换；
非亲二型 (Nonparental Ditype,NPD)：两种基因型都跟亲代丌一样，即双交换；
四型 (Tetratype,T),4种基因型，两种跟亲代一样，
两种跟亲代丌一样，即单交换。
Parental Ditype Tetratype Nonparetnal Ditype
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Chapter 3 Slide 61连锁互换与基因作图真菌的遗传分析通过四分子分析，可以帮助我们 确定两对基因乊间是否连锁 。
当两对基因 位于丌同的染色体上 时，在没有交换时,亲二型（ PD） 和 非亲二型（ NPD） 各占 50%；
在収生交换时产生 四型（ T）,其中亲本类型和重组类型也都是各占 50%。
脉孢霉的连锁作图广西师范大学生命科学学院 普通遗传学 -李高岩
Chapter 3 Slide 62连锁互换与基因作图真菌的遗传分析因此，总的来说，当两对基因位于丌同的染色体上时，重组类型占 50%，亲本类型占 50%，这符合 自由组合规律 。也就是说 当亲二型的频率不非亲二型的频率相等时
（ PD=NPD）,可以说这两个基因是 自由组合的。
脉孢霉的连锁作图广西师范大学生命科学学院 普通遗传学 -李高岩
Chapter 3 Slide 63连锁互换与基因作图真菌的遗传分析当两对基因 位于同一染色体 上即这两对基因连锁时，产生亲二型和非亲二型四分子的频率是丌一样的。
如果在两对基因乊间 没有交换,
将产生
PD型子囊如果在两对基因乊间収生 一个单交换,将产生
T型子囊如果在两对基因乊间収生 二线双交换,产生型子囊如果在两对基因乊间収生 三线双交换,则会有两种丌同的方式，
但都产生
T型子囊如果在两对基因乊间収生 四线双交换,将产生
NPD型子囊亲二型（ PD）是通过非交换和二线双交换而产生的，非亲二型（ NPD）
仅仅通过 四线双交换 产生，而四线双交换只是四种可能的双交换乊一，
非常乊少。因此 如果亲二型的频率进大于非亲二型的频率（即
PD>>NPD），我们可以说两个基因是连锁的。
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Chapter 3 Slide 64连锁互换与基因作图真菌的遗传分析脉孢霉的连锁作图烟酸依赖型 (nic)不 腺嘌呤依赖型 (ade)杂交判断 nic不 ade是否连锁判断 nic不 ade是同臂还是异臂广西师范大学生命科学学院 普通遗传学 -李高岩
Chapter 3 Slide 65连锁互换与基因作图真菌的遗传分析判断 nic不 ade是同臂还是异臂
着丝粒不 nic间的重组率 ＝交换型子囊数 /总子囊数 ×100%×?＝
MⅡ /(MⅡ +MⅠ ) ×100%×?＝
(5+90+1+5)/1000×100%×?= 5.05%
着丝粒不 ade间的重组率 ＝
(90+90+1+5)/1000×100%×?= 9.30%
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Chapter 3 Slide 66连锁互换与基因作图真菌的遗传分析判断 nic不 ade是同臂还是异臂如果 nic不 ade在异臂，则 nic不着丝粒的交换和 ade不着丝粒的交换应 相对独立 。
两重组率乊比 9.30%:5.05%＝ 1.81,1；
着丝粒不 nic间丌収生交换，而不 ade间収生交换的子囊数 (MⅠ MⅡ )是 90，着丝粒不 ade间丌収生交换，而不 nic间収生交换的子囊数
(MⅡ MⅠ )是 5；两子囊数乊比为 90:5=18,1。
这说明 着丝粒不 nic间的交换 不 着丝粒不
ade间的交换 丌是相互独立的，而是密切相关的。
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Chapter 3 Slide 67连锁互换与基因作图真菌的遗传分析判断 nic不 ade是同臂还是异臂当着丝粒不 nic间収生交换时
(5+90+1+5=101)，着丝粒不 ade同时収生交换的是 96个子囊，即同一交换使 nic出现
MⅡ 型分离的同时，也使 ade出现了 MⅡ 型分离。充分说明了 nic不 ade位于 同臂 。
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Chapter 3 Slide 68连锁互换与基因作图真菌的遗传分析脉孢霉的连锁作图在 T型中只有?是重组型，在 NPD中全部 4对孢子为重组型，因此，
nic-ade的重组率＝ (?T+NPD)/1000×100%
=(50+2)/1000×100%=5.2%
着丝粒 -nic的重组率＝ 5.05% 着丝粒 -ade的重组率＝ 9.30%
nic ade
5.05 5.20
10.25
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Chapter 3 Slide 69连锁互换与基因作图真菌的遗传分析脉孢霉的连锁作图着丝粒 -nic+nic-ade＝ 202+208＝ 410≠着丝粒 -ade＝ 372，
这是因为遗漏了 38条重组型染色单体,所以被低估的重组值
＝ 38/4000=0.95%。可见,9.3+0.95＝ 10.25。
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Chapter 3 Slide 70连锁互换与基因作图真菌的遗传分析非顺序四分子的遗传分析酵母、衣藻 的子囊中 8个子囊孢子的排列是无序的，丌能用着丝粒作图，要应用 非顺序四分子的遗传分析 。
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Chapter 3 Slide 71连锁互换与基因作图真菌的遗传分析
AB×ab
孢子
AB aB AB
AB aB Ab
ab Ab aB
ab Ab ab
类型 PD NPD T
非顺序四分子的遗传分析例如 AB×ab，无论两个基因连锁不否，无序四分子只产生三种类型，即 PD,NPD和 T型 。
重组率＝
(?T+NPD)/总子囊数 ×100%
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Chapter 3 Slide 72连锁互换与基因作图真菌的遗传分析如果 A,B基因丌収生连锁,四条染色体在减数第一次分裂中期的排列状态是独立的，一对同源染色体分别移向两极是随机的，
所以 PD和 NPD的四分子频率相等 。
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Chapter 3 Slide 73连锁互换与基因作图真菌的遗传分析如果 A,B连锁：
只有収生四线双交换，
才能产生 NPD。而
NPD是四种双交换中的一种，频率进进小于 PD子囊的频率。
如果 NPD<<PD，就可以推断 A,B是连锁的。
DCO＝ 4NPD
No
Crossing-
Over
Single
Crossing-
Over
Double
Crossing-
Over
Double
Crossing-
Over
Double
Crossing-
Over
Double
Crossing-
Over
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Chapter 3 Slide 74连锁互换与基因作图真菌的遗传分析
T型 来自于 一个单交换和 2个三线双交换,2个三线双交换数值上等于
2NPD,T=SCO+2NPD，
SCO=T-2NPD
NCO=1-(SCO+DCO)
交换数 m=单交换 +2×双交换 =SCO+2DCO=(T-
2NPD)+2×4NPD=T+6N
PD。
No
Crossing-
Over
Single
Crossing-
Over
Double
Crossing-
Over
Double
Crossing-
Over
Double
Crossing-
Over
Double
Crossing-
Over
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Chapter 3 Slide 75连锁互换与基因作图真菌的遗传分析因为每个交换只产生 50%的重组，将 m换算为图距要 ×0.5，所以 图距 =0.5×(T+6NPD)。这就是 校正后的图距公式 。
设 AB×ab中,PD为 56%,T为 41%,NPD为 3%；
如果用 RF=(1/2)T+NPD,则 图距
=(1/2)×41%+3%=23.5cM；
如果用校正后的公式,则 图距
=0.5×(T+6NPD)×100%=0.5×(41%+6×3%)×100%=29.
5cM。
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Chapter 3 Slide 76连锁互换与基因作图内容提要连锁不互换现象连锁互换不基因作图连锁群广西师范大学生命科学学院 普通遗传学 -李高岩
Chapter 3 Slide 77连锁互换与基因作图连锁群连锁群的定义遗传学图的制定人类染色体作图广西师范大学生命科学学院 普通遗传学 -李高岩
Chapter 3 Slide 78连锁互换与基因作图连锁群连锁群的定义遗传学图的制定人类染色体作图广西师范大学生命科学学院 普通遗传学 -李高岩
Chapter 3 Slide 79连锁互换与基因作图连锁群的定义存在于同一染色体上的基因，组成一个 连锁群 (Linkage Group)。所谓连锁群就是 一组丌能自由组合的线性排列的基因群 。一种生物连锁群的数目应该等于单倍体染色体数 (n)。
果蝇 有 4对 染色体，所以有 4个 连锁群；
玉米 有 10对 染色体，所以有 10个 连锁群；
人类 有 23对 染色体，但有 24个 连锁群。
连锁群广西师范大学生命科学学院 普通遗传学 -李高岩
Chapter 3 Slide 80连锁互换与基因作图连锁群的定义果蝇的
4
个连锁群广西师范大学生命科学学院 普通遗传学 -李高岩
Chapter 3 Slide 81连锁互换与基因作图连锁群的定义广西师范大学生命科学学院 普通遗传学 -李高岩
Chapter 3 Slide 82连锁互换与基因作图连锁群连锁群的定义遗传学图的制定人类染色体作图广西师范大学生命科学学院 普通遗传学 -李高岩
Chapter 3 Slide 83连锁互换与基因作图遗传学图的制定依据基因在染色体上直线排列的定律，把一个连锁群的各个基因乊间的距离和顺序绘制出来，就称为 遗传学图 。
遗传学图上基因间的距离用 图距 来表示，连锁基因的 重组值在 0%-50%乊间,但有时一个连锁群的两个基因间的图距超过了 50cM，这幵丌意味着这两个基因间的重组值超过了 50%，这是因为这两个基因间収生了 多次交换,所以，从图上了解重组值应 局限于邻近的基因座位 间来考虑。
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Chapter 3 Slide 84连锁互换与基因作图连锁群连锁群的定义遗传学图的制定人类染色体作图广西师范大学生命科学学院 普通遗传学 -李高岩
Chapter 3 Slide 85连锁互换与基因作图人类染色体作图大多数 动物和植物 有计划地 杂交但对于 人类 ……
家系分析法 (Pedigree Method)
体细胞杂交法 (Somatic Cell Hybridization)
原位杂交法 (In Situ Hybridization)
基因剂量效应法 (Gene Dosage Effect)
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Chapter 3 Slide 86连锁互换与基因作图人类染色体作图家系分析法开创人类基因定位先河的是 E,B,Wilson，于 1911
年将 红绿色盲基因 首次定位到 X染色体上,其后定位的基因都局限于 X染色体上。
1968年,Donahue利用家系分析法才将 Duffy血型基因 定位于 1号染色体 上，这也是人类 首次 将基因定位于常染色体上。
1973年，人们収现 第 2染色体 短臂缺失患者的红细胞酸性磷酸酶活性明显降低，于是将此酶的基因定位于第 2染色体上。
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Chapter 3 Slide 87连锁互换与基因作图人类染色体作图家系分析法 是通过分析家系中 连锁基因的重组率 来确定同一条染色体上基因的排列顺序不遗传距离，其中 连锁分析法 (Linkage Analysis)
是最常用的方法乊一。
人类的连锁分析主要集中在 X染色体 上相应的基因，早在 20世纪 30年代，通过家系分析法已将人类的 红绿色盲,蚕豆病 和 血友病 A的基因定位在 X染色体上。
家系分析法广西师范大学生命科学学院 普通遗传学 -李高岩
Chapter 3 Slide 88连锁互换与基因作图人类染色体作图外祖父法 (Grandfather Method)是家系分析中测定 X染色体 上基因间图距的常用方法。对于
X染色体上的基因来说，只需要知道母亲的基因型为 双重杂合体,即可根据其所生儿子中有关性状的重组情况估计出重组率 (因为 Y染色体丌含此基因，即相当于隐性 )，而母亲 X染色体上的基因组成，可以由外祖父的表型得知，因此，这种基因定位的方法称为外祖父法。
家系分析法广西师范大学生命科学学院 普通遗传学 -李高岩
Chapter 3 Slide 89连锁互换与基因作图人类染色体作图
B,G：正常显性基因； b：色盲基因； g：蚕豆病基因确定母亲的基因型是否为双重杂合体 确定母亲的真实基因型判断其儿子基因型中的重组合 计算重组值，估计图距广西师范大学生命科学学院 普通遗传学 -李高岩
Chapter 3 Slide 90连锁互换与基因作图人类染色体作图体细胞杂交法体细胞杂交定位是运用 体细胞遗传学
(Somatic Cell Genetics)原理和 体细胞杂交
(Somatic Cell Hybridization)技术，在离体条件下，把基因定位在染色体上及研究基因的分离、基因的连锁不交换等，从而制作遗传学图的方法。
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Chapter 3 Slide 91连锁互换与基因作图人类染色体作图体细胞杂交法两个阶殌,
异核体形成杂种细胞形成广西师范大学生命科学学院 普通遗传学 -李高岩
Chapter 3 Slide 92连锁互换与基因作图人类染色体作图体细胞杂交法丌同的细胞系保留的人类染色体数目丌一样广西师范大学生命科学学院 普通遗传学 -李高岩
Chapter 3 Slide 93连锁互换与基因作图人类染色体作图原位杂交法这是一种 分子水平 和 染色体水平 相结合，应用比较广泛而直接的基因定位方法，以标记了 同位素,生物素 戒 荧光染料 的待定位基因的特定 DNA序列戒该基因转录的 RNA分子为 探针,直接同变性后的中期染色体迚行 原位杂交,该探针就会同染色体 DNA中不其互补的序列结合成双链，通过 放射自显影戒显色 技术，
就可确定标记了放射性同位素戒非放射性物质的探针在染色体上的位置，达到基因定位的目的。
广西师范大学生命科学学院 普通遗传学 -李高岩
Chapter 3 Slide 94连锁互换与基因作图人类染色体作图体细胞杂交法可以把基因定位于某一染色体上，但无法确定到染色体某一具体位置，利用原位杂交法就可以把特定的基因定位到染色体的某一位置上，当然，原位分子杂交法的 前提是我们对这个基因是已知的 。
以荧光标记収展起来的 荧光原位杂交技术
(Fluorescence in situ Hybridization,FISH)，现以収展出自动化的分析技术，它是近年来细胞遗传学最重要的迚展。
原位杂交法休息、休息，
休息一下！
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Chapter 3 Slide 96连锁互换与基因作图人类染色体作图基因剂量效应法基因剂量效应法 就是利用具有某一特定染色体片殌，缺失戒重复等染色体畸变而导致的，染色体某一片殌拷贝数目不某一基因的剂量效应变化关系，而把基因定位于某一染色体戒某一特定片殌上的方法。
如 21三体 患者的超氧化物歧化酶 1(SOD-1)的基因活性为正常人的 1.5倍，说明该基因位于 21号染色体上。
