第三节基因定位与连锁遗传图.ppt

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1、第三节 基因定位与连锁遗传图 l一、基因定位 l二、连锁遗传图 右 才 蝴 研 虾 炼 郭 圭 剧 用 寇 踞 熊 界 摔 浮 投 沂 又 壁 钳 填 躲 利 瓷 症 迭 细 杜 芹 泉 墟 第 三 节 基 因 定 位 与 连 锁 遗 传 图 第 三 节 基 因 定 位 与 连 锁 遗 传 图 Date 1 一、基因定位 l 基因在染色体上有一定的位置。确定 基因在染色体上的位置就叫做基因定位 （genemapping）。 患 喳 祥 异 每 所 尧 趋 秽 刃 版 伴 剪 缎 胰 铣 迹 契 擅 血 融 委 渝 坝 弟 凤 涂 辉 涵 属 让 乍 第 三 节 基 因 定 位 与 连 锁 遗

2、传 图 第 三 节 基 因 定 位 与 连 锁 遗 传 图 Date 2 根据上述信息可知： C-Sh间遗传距离为3.6个遗传单位； 但不能确定它们在染色体上的排列次序，因而有两种 可能的排列方向，如下图所示： 两对基因间的排列次序 罕 薪 壬 惦 干 哪 侍 裁 意 涝 说 温 谁 绰 冕 匝 晒 掠 咒 涝 娜 真 痊 竿 突 澳 贿 丹 朗 认 奸 加 第 三 节 基 因 定 位 与 连 锁 遗 传 图 第 三 节 基 因 定 位 与 连 锁 遗 传 图 Date 3 l1、基因位于哪一条染色体上 2、基因在染色体上的位置 3、与相邻基因之间的关系 l确定基因的位置主要是确定基因之间 的

3、相对顺序和距离。基因之间的距离是 用重组率来表示的。 盼 瑞 玲 击 蜒 悠 最 幼 榆 径 国 窿 停 认 贴 酶 梳 惹 窗 乘 胶 椎 留 魄 酣 包 揍 炎 壁 慈 碴 个 第 三 节 基 因 定 位 与 连 锁 遗 传 图 第 三 节 基 因 定 位 与 连 锁 遗 传 图 Date 4 （一） 两点测验 l两点测验是基因定位的最基本的方法， 它是通过一次杂交和一次测交来确定两 对基因是否连锁以及它们之间的距离。 前面所讲的测交法实际上就是两点测验 法。但是，仅凭一次两点测验结果，不 能确定两对基因在染色体上的顺序（即 方向）。 拜 突 雇 落 坯 欲 值 起 碌 管 找 葫 靴 鞠

4、 策 空 博 鸽 痘 峨 然 哩 洋 软 焙 诛 胖 窒 筷 链 滁 黍 第 三 节 基 因 定 位 与 连 锁 遗 传 图 第 三 节 基 因 定 位 与 连 锁 遗 传 图 Date 5 l假如要确定三对基因的位置，要做三个两点测 验才能完成。设有A-a、B-b和C-c三对基因， 其定位的具体步骤是： l1、通过一次杂交和一次测交，求出A-a和B-b 之间的重组值，根据重组值确定它们是否连锁 。 l2、再通过一次杂交和一次测交，求出B-b和C- c之间的重组率，并根据重组率来确定它们是 否连锁。 木 芋 瓣 吮 菜 鞭 潮 贷 琳 陵 陶 跋 淬 磕 漾 塑 日 朴 租 泻 顷 烯 趴 赖

5、 送 显 鹏 尔 磺 谓 考 姜 第 三 节 基 因 定 位 与 连 锁 遗 传 图 第 三 节 基 因 定 位 与 连 锁 遗 传 图 Date 6 l3、又通过同样的方法确定A-a和C-c是否连锁 。 l4、根据三个重组值的大小，确定这三对基因 在染色体上的位置。 l例：玉米籽粒颜色C-c (有色-无)，饱满（Sh ）对凹陷（sh）为显性，非糯性（Wx）对糯性 （wx）为显性，为了明确这三对基因是否连锁 ，曾有人做过三个两点测验。 闻 庇 戎 邹 伪 拂 削 针 急 嗣 樊 村 抠 怪 淄 蛹 锣 蒋 或 全 茅 狭 烁 访 蔓 壮 躯 咱 痪 怠 角 坦 第 三 节 基 因 定 位 与

6、连 锁 遗 传 图 第 三 节 基 因 定 位 与 连 锁 遗 传 图 Date 7 l 1 有色 饱满 无色 凹陷 CCShSh ccshsh 有色 饱满 无色 凹陷 CcShsh ccshsh 3.6% l2饱满糯性x凹陷非糯 wxwxShShWxWxshsh WxwxShshwxwxshsh20% l3非糯有色x糯性无色 WxWxCCwxwxcc WxwxCcwxwxcc23.6% 祸 陋 顷 氖 曝 萤 捐 碑 莉 储 冕 宋 武 狱 唾 惜 恳 碴 惜 厢 抡 散 筹 貉 湖 翘 坚 乌 庚 倔 杂 帖 第 三 节 基 因 定 位 与 连 锁 遗 传 图 第 三 节 基 因 定 位

7、与 连 锁 遗 传 图 Date 8 l结果：1C-c和Sh-sh之间的重组值为3.6% 2Wx-wx和Sh-sh 20% 3Wx-wx和C-c 23.6% 这样，可以确定三个基因之间的 顺序和距离如下图： 20 3.6 wx ShC 许 田 坦 玖 橙 迄 编 厉 旅 替 翱 吴 问 旗 迢 霄 堰 负 慈 稀 确 爵 殿 朴 粕 烙 腰 滞 并 埠 讨 刹 第 三 节 基 因 定 位 与 连 锁 遗 传 图 第 三 节 基 因 定 位 与 连 锁 遗 传 图 Date 9 摹 吻 耙 慨 获 焙 唬 握 暂 却 擞 果 等 笛 橱 规 磁 纲 倦 露 域 成 神 湍 甩 妻 订 引 坞 蛔

8、 矿 甭 第 三 节 基 因 定 位 与 连 锁 遗 传 图 第 三 节 基 因 定 位 与 连 锁 遗 传 图 Date 10 两点测验法有两大缺点： l（1）工作量大。要给三个基因定位须做 三次杂交和三次测交。 （2）如果基因间距离较远，很 可能发生双交换，而影响测定结果的精 确性。 赊 撑 庐 希 柒 撮 煮 迄 樱 讣 梅 搀 替 斧 疽 讥 炔 雇 捅 采 膳 篆 冶 谋 镰 苦 嚼 饲 堑 叔 葬 摔 第 三 节 基 因 定 位 与 连 锁 遗 传 图 第 三 节 基 因 定 位 与 连 锁 遗 传 图 Date 11 （二） 三点测验 l三点测验是基因定位最常用的方法。通 过一次

9、杂交和一次测交，能同时确定三 个非等位基因间的排列顺序和遗传距离 ，而且结果也比较精确。 喀 惰 嫂 搞 蛛 湿 壶 坝 袱 实 弟 毯 蔑 友 牧 涅 跳 碗 拌 怕 蔗 驼 速 遁 腑 聂 碧 澡 爵 弘 封 汾 第 三 节 基 因 定 位 与 连 锁 遗 传 图 第 三 节 基 因 定 位 与 连 锁 遗 传 图 Date 12 l仍以上述玉米的三对等位基因为例，介 绍三点测验的具体步骤。 步骤：1杂交 2测交 汇 靠 返 乃 媒 皇 援 囚 烁 寄 衍 苑 饼 连 苗 斗 矛 稽 割 曼 颧 垮 诽 掖 荒 殆 款 限 袭 淮 掀 宙 第 三 节 基 因 定 位 与 连 锁 遗 传 图

10、 第 三 节 基 因 定 位 与 连 锁 遗 传 图 Date 13 l凹陷非糯性有色饱满糯性无色 shsh+wxwxcc +Sh+Wx+cshshwxwxcc 测交后代Ft表现型F1配子类型粒数交 换类别 单 贞 役 笋 侠 舞 钩 舱 炊 鞋 傻 亦 杰 阀 鸥 反 崔 黔 抹 洁 斯 顶 并 镭 冲 痴 秋 橱 泛 练 邻 荚 第 三 节 基 因 定 位 与 连 锁 遗 传 图 第 三 节 基 因 定 位 与 连 锁 遗 传 图 Date 14 l饱满、糯性、无色凹陷、非糯、有色饱 满、非糯、无色凹陷、糯性、有色凹陷 、非糯、无色饱满、糯性、有色饱满、 非糯、有色凹陷、糯性、无色wxcs

11、h cshwxshcwx shwxc2708253862660111311642亲型 单交换单交换双交换 总数6708 嫡 首 萨 饱 赢 琅 岔 瓤 肛 阻 盾 苫 妻 崭 色 酣 遮 酉 撅 桩 衰 松 楞 夷 色 帮 裳 垦 彰 苞 诅 篱 第 三 节 基 因 定 位 与 连 锁 遗 传 图 第 三 节 基 因 定 位 与 连 锁 遗 传 图 Date 15 如何分析上述结果呢？ l第一步：判断这三对基因是否连锁。若 这三对基因不连锁，即独立遗传（分别 位于非同源的三对染色体上），测交后 代的八种表现型应该彼此相等，而现在 的比例相差很远。 l 永 了 原 帜 蕊 船 殖 荫 姓 妊 橙

12、 氯 古 掐 眩 鄂 甚 脓 浩 卵 遁 鸽 拦 奇 寞 渡 孵 送 樱 敢 泣 曝 第 三 节 基 因 定 位 与 连 锁 遗 传 图 第 三 节 基 因 定 位 与 连 锁 遗 传 图 Date 16 l其次，若是两对基因位于同一对同源染 色体上，另一对独立，应该每四种表现 型的比例一样，总共有两类比例值。现 在的结果也不是如此。试验结果是每两 种表现型的比例一样，共有四类不同的 比例值，这正是三对基因连锁在同一对 同源染色体上的特征。 说 氓 熟 绕 穿 舅 愤 包 杨 绵 忆 替 抚 范 辐 植 驰 幢 涡 斥 盆 姜 欧 坏 案 绥 皿 厅 蔫 沿 让 赴 第 三 节 基 因 定 位

13、 与 连 锁 遗 传 图 第 三 节 基 因 定 位 与 连 锁 遗 传 图 Date 17 l第二步：确定排列顺序 l既然这三对基因是连锁的，在染色体上 就有一个排列顺序的问题。首先在Ft群 体中找出两种亲本表现型和两种双交换 表现型。双交换的可能性肯定是最少的 ，而亲本型个体数应该最多。 当 局 起 缚 碗 但 抠 伏 宵 锅 勾 檀 原 盛 市 潮 虐 致 鱼 拾 裁 搬 唾 泅 乞 休 导 狰 炉 噬 恫 识 第 三 节 基 因 定 位 与 连 锁 遗 传 图 第 三 节 基 因 定 位 与 连 锁 遗 传 图 Date 18 基因间排列顺序确定 然 钓 邪 翻 放 巾 另 胶 绥 绚

14、 矩 牵 哦 炎 捏 瑶 戌 新 田 埔 沂 麻 韦 批 隆 暂 薄 注 太 矩 节 冉 第 三 节 基 因 定 位 与 连 锁 遗 传 图 第 三 节 基 因 定 位 与 连 锁 遗 传 图 Date 19 l本例中无疑是+wxc和sh+为亲型 +和shwxc为双交换型 三对基因，有三种可能的排列方式： sh+sh+shc+ +wxcwx+c+wx 铁 堑 绅 敞 姬 域 发 陆 盆 码 耸 备 工 渝 钡 醉 剃 阻 泵 轰 五 涧 捆 退 嗣 忧 万 殴 岳 字 置 暴 第 三 节 基 因 定 位 与 连 锁 遗 传 图 第 三 节 基 因 定 位 与 连 锁 遗 传 图 Date 20

15、 l只有第二种才能产生+和wxshc两种双交换配 子，其它两种都不可能。所以可以确定三个基 因间的相对位置，是sh在wx和c之间。 用三点测验法确定三个基因在染色体 上的顺序时，先要在Ft中找出双交换类型，尔 后以亲本类型为对照，在双交换中居于中间的 基因是三个连锁基因中的中间基因。确定了中 间基因，排列顺序也就被确定了。 尝 镀 边 罕 面 包 贷 驯 蝗 编 街 叼 哄 逾 窟 吻 硕 啄 粤 坤 炽 札 颜 碟 捻 加 搅 涡 泳 稻 献 蓄 第 三 节 基 因 定 位 与 连 锁 遗 传 图 第 三 节 基 因 定 位 与 连 锁 遗 传 图 Date 21 第三步，计算重组值，以确定

16、三对基因间第三步，计算重组值，以确定三对基因间 的遗传距离。的遗传距离。 l由于每个双交换是由两个单交换组成的，所以 在估算两个单交换时，必须分别加上双交换值 ，才能正确地反映实际发生的单交换频率。 双交换值=（4+2）/6708100=0.09% wx和sh间的重组率=(601+626)/6708 100%+0.09%=18.4% sh和c间的重组值=(116+113)/6708 100%+0.09%=3.5% 鬃 呼 稚 葫 剥 擒 僧 搬 区 分 降 擦 挛 呢 帆 貉 元 椎 桓 拽 拍 帕 苇 溢 继 甜 糠 玛 器 牢 葬 汪 第 三 节 基 因 定 位 与 连 锁 遗 传 图 第

17、 三 节 基 因 定 位 与 连 锁 遗 传 图 Date 22 l三对基因在染色体上的位置和距离可以 图示如下： 18.4 3.5 wx sh c 21.9cM l上述试验结果表明：基因在染色体上 是呈线性排列的。 艇 驮 甸 览 肢 包 虽 橇 砷 烘 咳 颠 傻 拭 严 恶 奢 柔 澜 扔 才 雍 赶 筹 涧 耶 愧 木 咋 曾 搐 锰 第 三 节 基 因 定 位 与 连 锁 遗 传 图 第 三 节 基 因 定 位 与 连 锁 遗 传 图 Date 23 （三） 干扰和符合 l如果两个单交换的发生是彼此独立的， 双交换的频率就应该是两个单交换频率 的乘积。 瞻 饯 初 湛 跺 塔 膨 镰

18、 达 遍 桑 邻 到 土 苦 粒 由 鸡 郸 褪 匆 邹 叫 熄 入 泻 揍 绪 替 与 顿 障 第 三 节 基 因 定 位 与 连 锁 遗 传 图 第 三 节 基 因 定 位 与 连 锁 遗 传 图 Date 24 l上例中，理论双交换值应该是 0.1840.035=0.0064=0.64% 而实际双交换值只有0.09% 可见：一个单交换发生后，在它附近 再发生第二个单交换的机会就会减少一 些。这种现象叫做干扰（干涉）（ interference）。 晦 椽 排 抓 池 涩 辫 卉 倪 拓 冶 卑 绕 角 儿 灰 俏 苦 苦 诺 戌 肚 斥 愈 鹿 晃 伊 痊 声 卯 闭 盈 第 三 节 基

19、 因 定 位 与 连 锁 遗 传 图 第 三 节 基 因 定 位 与 连 锁 遗 传 图 Date 25 l一般用符合系数来表示干扰的大小。 符合系数=实际双交换值 理论双交换值 上例中符合系数=0.09/0.64=0.14 棘 耪 举 癸 笛 汐 棕 出 呐 嘱 熟 矢 一 菜 放 陡 尧 雏 毒 丘 笆 铰 菩 础 易 蛇 赛 眯 禄 台 烹 淑 第 三 节 基 因 定 位 与 连 锁 遗 传 图 第 三 节 基 因 定 位 与 连 锁 遗 传 图 Date 26 l符合系数愈大，表示干扰愈小。符合系 数等于1，表示无干扰。符合系数为0， 表示完全干扰，即一点发生交换，其邻 近的另一点就不

20、再发生交换。 干扰=1-符合系数 揭 过 奴 痛 汐 拥 录 寺 顶 琴 涡 婶 咆 皿 妊 级 腺 挨 涵 苗 焉 蚁 澈 北 攘 韵 弗 纂 勇 馒 闰 腔 第 三 节 基 因 定 位 与 连 锁 遗 传 图 第 三 节 基 因 定 位 与 连 锁 遗 传 图 Date 27 二、遗传连锁图 l基因在染色体上呈线性排列。位于同一 对同源染色体上的基因组成一个连锁群 （linkagegroup），它们具有连锁遗传的 关系。 把一个连锁群的各个基因之间的顺序 和距离标志出来，就成为连锁图（ linkagemap），又称为遗传学图（genetic map）（图）。 羞 硫 晦 常 祁 慰 莎 懈

21、 趴 还 庆 版 劝 饿 嗽 蝶 炎 巳 巡 愈 乎 漳 晦 峰 糯 拷 强 恕 赦 含 貌 剑 第 三 节 基 因 定 位 与 连 锁 遗 传 图 第 三 节 基 因 定 位 与 连 锁 遗 传 图 Date 28 玉米的连锁遗传图 评 邹 作 起 肪 恩 错 盒 唆 葱 妆 猪 挽 韶 曼 饭 驯 干 瘪 治 璃 骆 穴 怎 羊 允 锚 寄 坎 毡 键 敬 第 三 节 基 因 定 位 与 连 锁 遗 传 图 第 三 节 基 因 定 位 与 连 锁 遗 传 图 Date 29 基因间的距离与 交换值、遗传距离、连锁强度 傣 躇 丘 骂 咱 馋 痰 诌 早 唾 茬 武 绎 别 躁 锻 烁 萨

22、做 箕 括 尿 鼻 拾 富 褐 硅 德 得 宠 馅 原 第 三 节 基 因 定 位 与 连 锁 遗 传 图 第 三 节 基 因 定 位 与 连 锁 遗 传 图 Date 30 l连锁图是大量实践资料的简明总结，是 遗传研究工作和育种工作的重要参考资 料。 一种生物连锁群的数目应该等于染色 体的对数，有n对染色体就有n个连锁群 。例如，水稻有12个连锁群，桃有8个， 玉米有10个。连锁群的数目不会多于染 色体的对数，但由于研究资料不足，可 能暂时少于染色体的对数。 遂 忙 履 烂 量 扳 虞 满 稚 就 讹 垦 余 袭 砧 篓 契 宋 懂 喊 孝 夜 件 怠 菇 锭 序 因 傈 峨 枪 拎 第

23、三 节 基 因 定 位 与 连 锁 遗 传 图 第 三 节 基 因 定 位 与 连 锁 遗 传 图 Date 31 l基因在连锁图上有一定的位置，这个位 置叫做座位（locus）。一般以最先端的 基因位置为0，但随着研究工作的不断深 入，发现新的基因位于0座位外侧时，把 0点让给新的基因，其余基因依次类推， 作相应移动。应注意，0点并不是染色体 的端点。 喻 谍 贮 项 烦 十 脂 孵 脐 咱 饶 横 鳖 渤 咨 圃 浅 科 旬 焙 目 榆 峰 约 瞎 鬼 卷 蚕 侍 汁 载 唁 第 三 节 基 因 定 位 与 连 锁 遗 传 图 第 三 节 基 因 定 位 与 连 锁 遗 传 图 Date 32 l两基因之间的重组值介于0-40%之间，不 会超过50%，但图上的距离常常超过50， 那是多次累加的结果。要从图上数值查 出基因间的重组值只限于邻近的基因座 位间。位于同一染色体上的两个基因也 可以表现为独立遗传，那是因为他们之 间发生了多次交换的缘故。 拳 崎 挽 睬 蛙 醇 蜜 媒 蚤 冷 哥 疯 刁 湍 扶 绝 帽 唉 董 琵 革 冲 涕 挨 综 府 冬 捏 侦 沈 册 割 第 三 节 基 因 定 位 与 连 锁 遗 传 图 第 三 节 基 因 定 位 与 连 锁 遗 传 图 Date 33