连锁和交换定律PPT课件.ppt

《连锁和交换定律PPT课件.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《连锁和交换定律PPT课件.ppt（126页珍藏版）》请在三一文库上搜索。

1、1,第四章 连锁和交换定律,第一节 性染色体与性别决定,2,一、性染色体的发现,3,二、性染色体决定性别的几种类型,性染色体与 常染色体的概念 性染色体是指直接与性别决定有关的一个或一对染色体. 其余各对染色体则统称为常染色体，通常以A表示。,4,5,（1）XY型,雄的是异配性别(heterogametic-sex)产生两种类型的配子。 雌的是同配性别(homogametic-sex)，只产生一种配子。 哺乳类、两栖类和某些鱼类，以及许多昆虫和雌雄异株的植物等都属于XY型。,6,人类的性染色体,7,人类的性染色体：,X染色体：全长155Mb，含编码蛋白质的基因1098个，70%的基因与疾病有关

2、。 Y染色体： 60Mb，大约78个功能基因，仅有54个基因与X染色体相同。,8,9,（2）ZW型,雌性为异配性别，雄的为同配性别。 在鳞翅目昆虫、两栖类、爬行类、鸟类中较为普遍。,10,（3）型,直翅目昆虫（蝗虫、蟋蟀和蟑螂等）属于这种类型。 雌体的性染色体成对，为XX， 雄体只有一条单一的X染色体，为XO。,11,（4）植物的性别决定,大部分雌雄异株植物都属于雄性异配性别，雌株为，雄株为。,12,三、环境因子与性别决定,（1）爬行类的温度性别决定 一些龟鳖类和所有的鳄鱼 温度依赖型性别决定,13,（2）后螠的位置性别决定,海生蠕虫后螠。10cm、3mm寄生在雌虫的子宫里,14,从吻上取下，

3、离开继续发育间性。(雄性程度是由它在吻上停留时间决定的)。 据说雌虫吻上有一种激素似的化学物质，有力地影响性别分化。,15,第二节 性连锁遗传,一、果蝇的伴性遗传 T.H.Morgan ,18661945，美国实验胚胎学家，于1910年左右，和他的学生及同事一起用果蝇进行遗传学研究。 1933年获诺贝尔奖。,16,17,果蝇作为实验材料的优点：,果蝇:个体小、繁殖快、生育力强、饲养容易，而且还具有特别大的唾腺染色体。 野生型和突变型,18,果蝇的伴性遗传,摩尔根等在纯种红眼果蝇的群体中发现个别白眼个体（突变产生）。,雌性红眼雄性白眼(例外) F1 全是红眼 F2 红眼:白眼(雄) 3:1 雌雄

4、比1:1。,19,例外是什么?,F1红眼雌雄性白眼 红眼 红眼 白眼 白眼雌 雄 雌 雄 1 ： 1 ： 1 ： 1 证明:红眼雌是杂合体，出现了白眼性状，白眼雄是一个带隐性基因的纯合体。,白眼雌雄性红眼（纯种） F1： 红眼雌 白眼雄 F2：红眼 红眼 白眼 白眼 雌 雄 雌 雄 1 ： 1 ： 1 ： 1 交叉遗传,20,解释:,x+x+ xwY F1: x+xw x+Y F2: 1 x+x+，1 x+xw ， 1x+Y ， 1xwY, x+xw xwY 1 x+xw ，1xw xw ， 1x+Y ，1xwY 其特点是性状的遗传与性别有关，正反交结果不一样。,21,摩尔根关于果蝇伴性遗传的

5、 研究的意义：,第一次把一个特定基因与一条特定染色体联系起来。因而是基因位于染色体的直接证据。,22,伴性遗传可以归纳为下列两条规律：,当同配性别传递纯合显性基因时: 2.当同配性别传递纯合隐性基因时:,23,二、遗传的染色体学说的直接证据,24,25,26,27,并联X染色体（attached X chromosome）,摩尔根的妻子发现一个例外的黄体雌果蝇,28,基因座（locus）,特定的基因在染色体上占有其特定的位置,29,三、果蝇性别决定的染色体机制,果蝇的Y染色体与精子发生有关，对性别决定不起作用。 1921年C.B.Bridges通过对不同染色体组成的果蝇性别表型的分析提出果蝇性

6、别决定的染色体机制。,30,X染色体与常染色体套数比例及其相应的性别,31,性别决定的基因平衡理论,这种性别决定是因为决定雌性的多个基因是分散存在于X染色体上，而决定雄性的基因并不是在果蝇的Y染色体上，而是分散在各个常染色体上，因此，果蝇的性别决定取决于X染色体上决定雌性的基因与常染色体上决定雄性的基因之间的平衡。 XA：性指数 X0.5，雄性。 X1，雌性。 X0.51，间性。（不育） 1超雌。 0.5，超雄。 不育,32,四、人的伴性遗传,（一）人的X连锁遗传 (1)血友病： 隐性，血液里缺少凝血因子，因子VIII (抗血友病球蛋白), h，有血友病A , 血友病B , 在X的不同座位。,

7、血友病B基因已定位在Xq27.1q27.2。 血友病B：维多利亚皇后。,33,Queen Victoria,血友病的 遗传例子,Czar Nicholas,34,其他：,(2) 红绿色盲: (3) G-6pD缺乏： 葡萄糖-6-磷酸脱氢酶 (4)球蛋白血症： 体内不能产生-球蛋白，抵抗力降低。 (5) 进行性肌营养不良（Duchenne）,35,X连锁隐性遗传的几个特点:,(1)男性患者远远多于女性患者，系谱中往往只有男性患者； (2)表现为交叉遗传； (3)隔代遗传； (4)X连锁基因，永远不会直接由父亲传给儿子； (5)男性患者的女儿虽然正常，但可生下有病的外孙来。,36,X-连锁显性基因

8、的遗传,特点:(1)患者双亲中必有一方患有此病。女性患者多于男性，但女性患者病情较轻。 (2)男性患者的女儿都是患者，儿子正常。 (3)女性患者的子女有1/2可能患病。 (4)末患病的后代，可真实遗传。,37,X-连锁显性基因的遗传,抗维生素D佝偻病: 由肠道吸收钙、磷的能力降低引起，症状:头大、鸡胸、O形腿、发育迟缓。 Xg血型,38,（二）人类的Y连锁遗传,限雄遗传(holandric inheritance)。Y染色体仅存在于男性个体，因而Y差别区段上的基因所决定的性状仅由父亲传给儿子，不传给女儿。 人的毛耳(hairy ears),39,人类的性别畸形,Klinefelter综合症（睾

9、丸退化症） 病因: 47， XXY ；少数 XXXY 发病率1.3,40,Turner综合症（卵巢退化症）,病因: 45，XO 发病率:1/25001/5000,41,XYY个体,病因:47， XYY 发病率 1/5001/3000,42,五、其他伴性基因的遗传分析,（1）果蝇截毛（bobbed,bb）的遗传,X bb XbbXbb+Ybb X bb Xbb+ X bb Ybb 正常 截毛,43,（2）芦花斑羽鸡显性基因B的遗传,芦花基因B为显性，正常基因b为隐性，位于Z性染色体上。 W染色体上不带它的等位基因。 雄鸡为ZZ，雌鸡为ZW。,44,鸡的伴性遗传,ZbW ZBZB 正常(雌) 芦花

10、(雄) ZBWZBZb 芦花(雌) 芦花(雄) 近亲繁殖ZBZB ZBZb芦花(雄) 芦花(雄) ZBW ZbW芦花(雌) 正常(雌),生产实践上：ZBW ZbZb芦花(雌) 正常(雄) ZBZb ZbW 芦花(雄) 正常(雌),45,（3）女蒌菜宽叶基因B的伴性遗传,如女蒌菜:xy型 B为阔叶 b为细叶,XBXB X XbY 子一代全是XBY(雄Xb配子致死) XBXb X XBY XBXB XBXb XBY XbY,46,第三节 剂量补偿效应及其分子机制,一、性染色质体（Barr小体） 1949年，Barr发现，在间期细胞核中， 巴氏小体，也称为X染色质,47,二、剂量补偿效应与Lyon假

11、说,剂量补偿效应是指在XY性别决定机制的生物中，使性连锁基因在两种性别中有相等或近似相等的有效剂量的遗传效应。 剂量补偿有三种情况： 人类和哺乳动物：一条X染色体有活性。 果蝇：雄性的X染色体超活性。 秀丽隐杆线虫 ：在XX中，每条X染色体的基因转录活性较弱，只是雄性单条X染色体的一半。,48,lyon假说的要点如下：,1）雌性哺乳动物体细胞内仅有一条X染色体是有活性的，另一条X染色体在遗传上是失活的。 2）X染色体的失活是随机的。 3）X染色体失活发生在胚胎早期，大约在妊娠的第16天（合子细胞增殖到5-6千个细胞时）。 4）杂合体雌性在伴性基因的作用上是嵌合体（mosaic）。,49,实际例

12、子：,玳瑁猫 人类：缺乏葡萄糖-6-磷酸脱氢酶 (G6PD),50,三、X染色体随机失活的分子机制,大多数的X连锁基因在胚胎早期发育过程中表现为稳定的转录失活，但并非整条X染色体上的所有基因均失活； 在失活的X染色体上，表达的基因（逃避失活）与失活基因是穿插排列的； 在X 染色体上存在一个特异性失活位点，即X失活中心（X inactivation center,XIC）。,51,52,第四节 连锁交换和重组连锁现象的发现,Bateson 和Punnett对香豌豆的研究中发现的。 香豌豆(Lathyrus odoratus)两对相对性状杂交试验.,花色： 紫花(P)对红花(p)为显性； 花粉粒形

13、状：长花粉粒(L)对圆花粉粒(l)为显性。 1. 紫花、长花粉粒红花、圆花粉粒. 2. 紫花、圆花粉粒红花、长花粉粒,53,1、紫花、长花粉粒红花、圆花粉粒,54,结果：,F2四种表现型个体数的比例与9:3:3:1相差很大，并且两亲本性状组合类型(紫长和红圆)的实际数高于理论数，而两种新性状组合类型(紫圆和红长)的实际数少于理论数。,为什么不是9:3:3:1?,55,2、紫花、圆花粉粒红花、长花粉粒,56,结果:,F2四种表现型个体数的比例与9:3:3:1相差很大，并且两亲本性状组合类型(紫圆和红长)的实际数高于理论数，而两种新性状组合类型(紫长和红圆)的实际数少于理论数。,杂交试验中，原来为

14、同一亲本所具有的两个性状在F2中不符合独立分配规律，而常有连在一起遗传的倾向，这种现象叫做连锁(linkage)遗传现象。,57,互引相(coupling phase)与 互斥相(repulsion phase).,引入两个概念,58,一、果蝇的完全连锁与不完全连锁1、完全连锁,如果连锁基因的杂种F1(双杂合体)只产生两种亲本类型的配子，而不产生非亲本类型的配子，就称为完全连锁。,雄果蝇和雌家蚕表现为完全连锁。,59,果蝇的完全连锁遗传,黑腹果蝇中 灰体（ B）对黑体（b）是显性， 长翅（V）对残翅（v）为显性， 且都位于常染色体上。,F1是雄果蝇。 如是雌果蝇呢?,60,为什么?,杂种个体在

15、形成配子时没有发生非姊妹染色单体之间交换的连锁遗传。 原因： 细胞学上看不到联合复合体，也没有交叉。,61,2.不完全连锁 (incomplete linkage)：,指连锁基因的杂种F1不仅产生亲本类型的配子，还会产生重组型配子。 杂种个体的连锁基因，在配子形成过程中 同源染色体非姊妹染色单体间发生了互换。,P CSh/CSh csh/csh F1 CSh/csh csh/csh F2 CSh Csh cSh csh/ csh 4023 149 152 4035 结果：（1）测交比例不符合1111。 （2）重组类型少，亲组合多。,62,（二）连锁交换定律的基本内容：,基本内容: 处在同一染色

16、体上的两个或两个以上基因遗传时，联在一起的频率大于重新组合的频率。,自由组合与连锁交换的差别：1、前者基因由非同源染色体传递，而后者由同源染色体非姐妹染色单体交换重组造成。 2、自由组合受生物染色体对数局限，而连锁交换则受到其染色体本身长度的限制,63,二、交换和交换值,1、交换的概念： 交换（crossing over）：是指减数分裂时同源染色体之间遗传物质的互换，即一对同源染色体的非姊妹染色体在同一点上断裂，互相对调某个片段后重新愈合起来。,64,交换,同一染色体上相互连锁的基因出现重组的原因（Janssens提出的交叉型假设）： 1、减数分裂前期，同源染色体非姐妹染色单体某些区段发生交换

17、，从而出现交叉现象。,2、若处于同源染色体不同座位的两个连锁基因发生交换，即可导致此连锁基因的重组。 一般情况下，染色体越长，交叉越多。一个交叉代表一次交换。,65,2、交换值或重组值：,重组值 =重组配子数/总配子数100%,重组值与交换值的关系。 交换值与基因距离的关系，与连锁强度的关系。 3、重组值的测定：,66,以玉米为测交实验说明重组频率的测定方法,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

18、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%,67,（三）多线交换与最大交换值,最大的重组值为50%.,68,第五节 染色体作图,一、基因定位（gene mapping)： 根据重组值确定不同基因在染色体上的相对位置和排列顺序的过程。 图距（map distance)：两个基因在染色体图上距离的数量单位称图距。图距单位称为厘摩（cM），1%交换值=1cM,染色体图（chromosome map)又称基因连锁图（linkage map)或遗传图（ genetic map)。根据基因之间的交换值（或重组值），确定

19、连锁基因在染色体上的相对位置而绘制的一种简单线性示意图。,69,一、基因定位,（一）两点测验（两点测交） 例玉米 C有色 Sh饱满 Ww非糯性 Csh = 3.6 shwx = 20 WxC = 22,CCSHSHccshsh wxwxSHSHWXWXshsh WXWXCCwxwxcc 三个实验：每个实验都进行一次杂交和一次测交。,70,两点测验局限性：,1. 工作量大，需要作三次杂交，三次测交； 2. 不能排除双交换的影响，准确性不够高。 3.三次试验的条件不一致。,不能确定三个基因在染色体的顺序,71,（二） 三点测验：,通过一次杂交和一次用隐性亲本测交，同时测定三对基因在染色体上的位置，

20、是基因定位最常用的方法。,特点： (1).纠正两点测验的缺点，使估算的交换值更为准确； (2). 通过一次试验可同时确定三对连锁基因的位置。,72,(1)确定基因在染色体上的位置： 以玉米Cc、Shsh和Wxwx三对基因为例： P 凹陷、非糯、 有色 饱满、糯性、无色 shsh + + + + + + wxwx cc F1 饱满、非糯、有色 凹陷、粒性、无色 +sh +wx +c shsh wxwx cc F1配子及F2表型见下表：,73,74,根据F1的染色体基因型有三种可能性：,75,重组值：,sh-c 间重组值(RF) =（116+113+4+2)/6708=3.5% wx-sh间重组值

21、(RF) =（601+626+4+2）/6708=18.4% wx-c间重组值(RF) =(601+626+116+113)/6708=21.72% wx-c间交换值=RF wx-c+2倍双交换值=21.72+0.092=21.9%,76,基因直线排列定律,两边基因对间的重组值等于另外两个基因重组值之和减去两倍的双交换。,77,例2：,ec果蝇棘眼，ct截翅，cv横脉缺失 ec ct+/+ cv与ec ct cv/Y测交，测交后代有8种表现型，如下表：,78,79,方法:,（1）归类 将8种表型按对等交换类型分为4组，统计数目。 （2）找出亲本类型和双交换类型，确定正确的基因次序。 （3）计算

22、中间基因与两端基因的重组值，即得图距。（4）绘图， 标出顺序和距离。,80,计算结果：,ec-cv的重组值=10.3% cv-ct的重组值=8.4% ec-ct的重组值=18.4 % ec-ct的图距=18.4+20.15=18.7,81,二、干涉现象与并发系数（率）,双交换的发生频率很低，在测交子代中表现出来的数目就很小。 例：eccvct三点测验中，ec和ct基因间理论双交换值应为10.2%8.4%=0.86%。,实际的双交换： （5+3）/5318=0.15%,82,干扰(interference)：,发生一次交换后就会影响另一个区域交换的发生，使双交换的频率下降。 这种现象称为干扰(i

23、nterference)，或干涉,干涉:一个交换发生后，它往往会影响其邻近交换的发生。其结果是使实际双交换值不等于理论双交换值。 为了度量两次交换间相互影响的程度，提出了并发系数的概念。,83,并发系数： (coefficient of coincidence),用以衡量两次交换间相互影响的性质和程度。,并发系数经常变动在0-1之间。并发系数大，干涉愈小，并发率等于1时，说明无干涉；并发率越小，干涉越大，当等于0时，并发率降低，干扰值上升。,84,染色单体干涉（chromatid interference）,是指一对同源染色体的4条染色单体参与多线交换机会的非随机性。 此现象在真菌中报道.,8

24、5,染色单体干涉,染色体上第一个交换的发生固定后，第二个交换发生在任意两非姊妹染色单体间的4种可能性。如第二个交换发生在任意两个非姊妹染色单体间的机会是相等的。那么二线双交换三线双交换四线双交换之比应该是121。（随机的）,86,三、利用作图函数计算大图距,重组值和实际图距的关系反应了重组值和交换值之间的关系。 霍尔丹的图谱函数：RF=1/2（1-e-2d） RF是重组频率，d是图谱距离，e是自然对数的底（e=2.71828）。 在此函数中，假设没有干涉，这只是对较大的染色体图距是有效的。,87,88,四、连锁群（linkage group）和遗传学图,遗传学上把位于同一对染色体上的全部基因称

25、作一个连锁群。 1）一定生物所具有的连锁群数应该等于它的单倍体数。（人有24个不同染色体22+XY。有24个连锁群。连锁群的数目可以低于单倍体数，这是由于研究得不充分，或基因数较少）。,（2）把某种生物每个连锁群基因之间的连锁关系研究清楚了，同时又把不同的连锁群落实到具体的染色体上，就可以绘出这一生物的遗传学图（通过染色体突变的研究可以把不同的连锁群落实到具体的染色体上）。,89,连锁图的绘制,根据基因在染色体上直线排列的定律，我们可以把每个连锁群画成一个连锁图（linkage map），或称遗传学图（genetic map）。,90,91,第六节 真菌类的遗传学分析,粗糙链孢霉属于真菌类中的

26、子囊菌，它是遗传分析的好材料，它既有高等生物减数分裂的特点，又有低等生物的特点： 易于繁殖、培养、管理； 可直接观察基因表现，无需测交； 可获得、分析单次减数分裂的结果；等。,红色面包霉减数分裂特点： 每次减数分裂结果(四个分生孢子，或其有丝分裂产生的八个子囊孢子)都保存在一个子囊中； 四分子或八分子在子囊中呈直线排列直列四分子，直列八分子，具有严格的顺序。,92,一、链孢霉的生活史,无性世代 ：菌丝体 分生孢子 菌丝体。 有性世代 ：,93,特点：（1）8个子囊孢子中，两个相邻者的基因型一致。 （2）减数分裂的4个产物，呈现有规律的排列。,94,顺序四分子在遗传分析上有很多优点：,红色面包霉

27、减数分裂的4个产物保留在一起，称四分子，对四分子表现进行的遗传分析，称为四分子分析。 优点： （1）可以把着丝粒作为一个座位（locus）计算某个基因与着丝粒的重组率，即着丝粒作图。,（2）子囊中子囊孢子的对称性，证明减数分裂是一个交互过程。 （3）可以检验染色单体的交换是否有干涉现象，还可利用它来进行基因转变的研究。 （4）证明双交换不仅可以包括4线中的两线而且可以包括3线或4线。,95,二、着丝粒作图（centromere mapping）,利用四分子分析法，测定基因与着丝粒间的距离。 1、原理：,染色体作图的依据：在非姐妹染色单体间没有发生着丝粒和基因间交换的减数分裂，称第一次分裂分离（

28、first-division segregation)或叫M1模式分离。下图 若发生了交换，称第二次分裂分离（second-division segregation)或称M2模式分离。图,96,第一次分裂分离,97,第二次分裂分离,98,2、重组值的计算,野生型记为lys+，成熟子囊孢子呈黑色； 突变型记为lys-，子囊孢子成熟较迟，呈灰色。 用不同接合型的lys+和lys-杂交，可预期八个孢子中lys+和lys-呈4:4的比例，事实也是如此。,六种子囊孢子排列方式,99,六种子囊孢子排列方式,100,101,第一次分裂分离与第二次分裂分离,(1-2)两种排列方式：野生型lys+和突变型lys

29、-在 M1彼此分离，称第一次分裂分离。 着丝粒和lys基因位点间不发生非姊妹染色单体交换，因此这两种子囊类型就是非交换型子囊。,(3-6)四种排列方式：第一分裂产物中野生型与突变型未发生分离，野生型和突变型 M2发生分离，称第二次分裂分离。 着丝粒与基因位点间发生非姊妹染色单体交换，因此这四种子囊均为交换型子囊。,102,着丝点作图,每个交换型子囊中，基因位点与着丝粒间发生一次交换，其中半数孢子是重组型(重组型配子)。因此，交换值（重组率RF）的计算公式为：,RF 0-lys = (9+5+10+16) 1/2 / (105+129+ 9+5+10+16) 100% =7.3% 即着丝粒与 l

30、ys 间的距离为7.3c,103,三、链饱霉的连锁,两对基因的重组： 利用两个不同交配型进行杂交 nic ade nic（nicotinic acid）为菸（烟）酸依赖型， ade（adenine）腺嘌呤依赖型。,两对基因杂交，可产生66种不同的子囊型，如果不考虑半个子囊内的基因型次序，可以把36种子囊型归纳为7种不同的子囊型。因为我们感兴趣的只是第一、二次减数分裂的分离及基因之间的重组，而与分离的方向无关。这只不过是着丝粒的随机趋向而已。,104,105,7种基本子囊 中，每一种必包函的排列种类,（1）211=2; （2）211=2; （3）222=8; （4）222=8 （5）122=4;

31、 （6）122=4; （7） 222=8 （1）+（2）+（7）=36,106,nicade，得到7种基本子囊型,107,子囊型分类：,（1）亲二型（PD，parental ditype），两种基因型与亲代相同。包括（1），（5）。 （2）非亲二型（NPD，nonparental ditype），两种基因型都和亲代不一样，都是重组型。包括（2），（6）。 （3）四型（T，tetratype）：四种基因型，两种与亲代相同，两种与亲代不同，有一半发生了重组。包括（3），（4），（7）。,108,考虑两对基因间是否发生了重组，用于计算两对基因间的重组,1、判断nic和ade是独立分配还是连锁： 若独

32、立分配，则PD：NPD=1或1 若连锁，则PD：NPD 1 实际上： PD：NPD1，所以两基因连锁。,2、计算着丝粒和两基因间的RF： RF（0-nic)=(M1/2) / (M+M) 100%=1/2 (5+90+1+5)/1000 100%=5.05%; O- nic图距=5.05cM RF（0-ade)=(M1/2) / (M+M) 100%=1/2 (90+90+1+5)/1000 100%=9.3%; O- ade图距=9.3cM,109,3、判定两基因在染色体的同臂还是异臂上：,经分析，证明nic、 ade在着丝粒同一侧。,110,为什么RF（0-nic)+ RF（nic-ade

33、) RF（0-ade)?,在求ade与着丝粒的重组值时，是把所有M2的子囊相加除以2倍的总子囊数，这样把少量的在ade着丝粒间起过交换的子囊遗漏了。例如子囊型4，对于+/ ade来讲是属于M1，但我们决定了基因顺序后，得知这些子囊中发生了双交换，可是在计算ade着丝粒重组值时，却没有把这两次单交换计算在内，因而使ade着丝粒重组值的估计偏低。,nic ade间重组值: 因为T型四分子中只有1/2重组产物，NPD型四分子中，4个孢子对全部都是重组基因型，所以我们计算nic ade间重组值可用公式： nic ade间重组值=（1/2T+NPD）/T+NPD+PD =1/2（90+5+5）+（1+1

34、）/1000=5.2%,111,3个基因座位的遗传图如下：,已算出的ade与着丝粒的重组值9 .3% ， 但实际5 . 2+5 .05=10 .25。,为什么?,112,四、染色单体干涉（chromatid interference）,一对同源染色体4条染色单体参与多线交换机会的非随机性。 染色体上第一个交换的发生固定后，第二个交换发生在任意两非姊妹染色单体间的4种可能性。如第二个交换发生在任意两个非姊妹染色单体间的机会是相等的。那么二线双交换三线双交换四线双交换之比应该是121。（随机的）,113,染色单体干扰:,如果跟上面的比例有偏差，我们认为有染色单体干扰。即在两非姊妹染色单体间发生一个

35、交换后，会影响到相同的两染色单体间发生第二次交换的概率，造成第二个交换发生在任意两非姊妹染色单体间不是随机的，这种现象称为染色单体干扰。,114,第三节 人类基因组的染色体作图,人类的家庭成员少，世代长，又不能按计划进行婚配，所以人类基因定位难度较大。 人类基因组制图的艰巨工作始于1936年。开始应用传统的家系分析方法进展缓慢，到1969年为止，能确定的连锁群数目只有7个。,70年代以来，新技术的应用，才使得这项工作有了新的进展，这些新技术包括体细胞杂交法、原位杂交法、限制性内切酶法等，用得最多的方法还是体细胞杂交法。 基因定位法包括 ： （1）基因所在的染色体 （2）染色体图距。,115,人

36、类基因组计划（human genome project, HGP）,提出的原因： 1991-2005，30亿。 70%单拷贝，只有10%转录为mRNA，约2-4万个基因 30%重复序列。,116,一、人类基因定位方法,（一）家系分析法：通过分析、统计家系中有关性状的连锁情况和重组率进行基因定位的方法。 1、只出现在男性：基因定位在Y染色体上 2、X连锁基因的定位 根据伴性遗传特点,3.外祖父法： 母亲的基因型是否为双杂合体 ，而母亲的X染色体上的基因组成，可以由外祖父（母亲的父亲）的表型得知。,117,1)若X染色体没有重组交换，则儿子中的X染色体只有2种类型,118,119,（2）若母亲的X

37、染色体的2个基因间发生了交换,120,(二)体细胞杂交定位法,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,121,表3-11 克隆分布法基因定位,122,2、人类染色体鉴别 ：,应用荧光染色法和其他特殊的染色技术，可使染色体纵长上呈现各种不同的分带（bands）。这些分带的位置、宽狭和浓淡等随染色体号码的不同而不同。但就某一种分带技术来说，每一染色体的分带模式（banding pattern）是高度专一和稳定的。因而可用于人类染色体识别，追循染色体丢失过程。,3、基因定位 （1）定位测定：利用营养缺陷型

38、或某些抗性的标记基因，在一系列独立获得的杂种中，保留带有相应野生型标记基因的染色体，将基因定位在特定的染色体上。 （2）同线测定：利用人体染色体和标记基因的蛋白质产物是否同时存在于杂种细胞来定位基因。如果两个基因产物和某一条染色体有平行关系，表明它们具有同线性而应是在同一染色体上。（克隆分布板定位法） （3）区域定位：应用一系列有染色体重组的特殊克隆重把特定基因定位到染色体上的某一区域。如用染色体易位，缺失作图。,123,124,（三）基因剂量效应法,如果某一个基因产物的数量与某染色体上某一片段拷贝数有明显的比例变化关系，则可将该基因定位在这已染色体上或染色体的某一特定区段上。,125,（四）DNA介导的基因定位,1.克隆基因定位法 采用已克隆基因的cDNA探针与保留在杂种细胞内的人染色体DNA顺序进行分子杂交，来确定克隆基因所在的染色体。 2.原位杂交法 以标记的探针直接同中期染色体进行原位杂交。,126,