交换值、重组值的概念及其相互关系 The Crossing-over Value and Recombination Fraction and The
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上面的例子有助于理解交换位和重组值的概念及其区别, 从中也可以看到它们的联系。同样, 用上面所定义的
我们先举一个简单的例子, 来说明重组值和交换值的区别. 假设三对基囚的杂合体A C b, B / 在减数分 时 ac 裂
的交换情况如表 1 所示. 在第 I 种类型中, 没有发生染色单体的交换, 因而重组值和交换值都等于 0在第l1 种类型中, ; 1 I I A和C之间
6 期
潘沈 元等 : 交换 值、 重组位 的概念 及其相互 关系
子 囊型 交 换发 生 部位 基 因 型次序 分离时期 重 组 值, 交 换 值. 实 得 子 衰 致
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6 期
潘沈元等 二 交换位 、重组值 的概念及 其相互关 系
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( 和( 是三线双交换, 2 3 ) ) 重组频率为 5%; 是四线双交换, 0 () 4 重组频率为 10 。在不存在染色单体千涉的条件 「 0 四种双交换的概率相等, 所以, 平均重组值仍是 5%. 0
表 3 两对 基因间双交换的儿种类 型
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注: 表示着丝粒与 a 的重组值或交换f. 关 d 。 t f
减数分裂时, 两个基因座位间可能发生 。 , 3 、1 2 ,…次交换, , 其平均交换次数为。, 2, m二 x假设,1 ( )在任
交换值 ( os g oevl ) c sn- vr u r i ae 是指染色单体上两个从因间发生交换的平均次数.这与减数分裂时染色体 上两个基因间发生交换的次数不同, 但有联系.若减数分裂时染色体上发生一次交换, 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 05若染色体上发生了二次交换, . , 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 ., ,..不难看出, . 染色体上的平均交换次数 m与交换值 x的关系为 m= .因为减数分裂后四条染色单体被分祝在四个配子中, 2 x 所以, 交换值也可定义为在所有配子中, 两基因间发
遗传 HE E I A ( eig 1( : 一7 9 R D T S i ) 6 3一 Bj n 7) 4 1 5 9
・ 传 学 教 学・ 遗 交换值、重组值的概念及其相互关系
潘 沈 元
( 州师范学院生物系, 徐 江苏 21 9 20 ) 0
华 卫建
( 江苏教育学院生物系, 南京 201) 1 3 0
生交换的次数与总配子数的比率, 1 个配子中 即在 0 0 两基因间发生交换的平均次数. 这与重组值的概念不同, 可以 想象, 交换值将随着两基因间距离的增加而成正比 地增大.实际上, 连锁图正是由交换值乘以1 来表示的 由 0 。 ,于
两基因间的平均交换次数可以大于 1所以, , 连锁图距大于 10是完全可能的. 0
类 型 交 换 发 生 部 位 名 称 重组 值 交 换 植
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式中, R代表重组位, 代表交 x 换值,是白 e 然数 〔9.下面我们介绍H l n公式的原理, 5) , a ae d 一方面用来说明以 上交
换值定义的正确性, 一 另 方面可以了解作图函数的应用条件.
表 2 链袍霉nc i+x 十:e d 的7种不同子囊 型及相应的子囊数
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换值和重组值这两个概念, 也不知在何时, 教科书中都把 1 %的重组值作为两个基因间的图距单位.事实上, 如果
将重组值和交换值很为一谈, 鱿很难解释重组值和连锁图间的关系.通观各种遗传学著作 〔’, ‘ 并结合我们的 ・ 〕 理
焦 现将这两个概念定义如下:
孟组值 (cm i tn tn 是指双杂合休产生重组型配子的比例, r o b ao fco) e ni r i a 即重组型配子在总配子中 所占的 百分数, 所以, 又称重组频率(cm i tn uny 这可以 r o b ao fqec , e ni r e ) 用测交等方法实际 测得.
表 1 三对基 因杂合体AC a 减 数分裂时的情 况 B/ , b e
类 型 I 交 换发 生 的 部位 A B C 比 例 A一 间 的 重 组 位 C 0 % A- 问 的 交 换 位 C 0 %
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交 换值概念, 也可以 链抱霉的 说明 重组作图问题.现举一个大家熟悉的例子( 见表2 们, .
考虑着丝粒与ae d 间的交换次数, 可以看到: 1种子囊型未发生交换, 第( ) 故交换值为0第() () () ; 2, , 种子囊 4 7 型发生了双交换, 故交换值为 1第() ( 种子囊型发生 了 ; 3 5 , ) 单交换, 故交换值为 05第( 种子囊型发生了三次交 . ; 6 ) 换, 四条染色单体的交换次数是 6故平均交换次数即交换值是 6 =1 .根据各种子囊型的实得数, , /4 . 5 不难求出7 种类型的平均交换值。
3 5
都发生 了一次 交换, 样将 产生 5% 的重组 型配子 , 这 0 且在产生 的所有 配子 中, 有一半 配子 在 A -C 间发生 了一次交
换.所以, 平均每个配子在两基因间的交换次数为0 , . 即交换值是5%; 5 0 在第1种类邢中, -- V A C间发生 了 双交换, 虽然没有产生重组型配子, 但在所有配子中, 有一半配子在 A -C间发生一 r两次交换, 这样, 平均每个配子在两基 因间的交换次数为 1即交换值为 10 , 0 综合土而四种类型, 可得 A-C间的交换值=5% 02% 0 +0 x + % I %, 6 x 0 x 2% 0 4 x 4 去掉百分号就得 A 十 . 5 . 5 =2 -C间的图距, 而A - 间的平均重组值为: -C间的重组值= % 5%+ 0 x =2%。这时, { A- 2 x 2% 5% 0 0 0 0 应加上两倍的双交换友子的 频率(% 2, ( x 才能得到交换值的估值, 2 )
到连锁和交换是遗传学教学的重点之一, 在此, 笔者根据自己在学习、教学中的体会, 讨论一下交换值和重组值的 概念以及它们的相互关系, 望能引起各位教师的注意和认同,
1交换值和孟组值的概念及区别 早在 11年,. ra 91 T H Mogn的学生A H S rvn发现果蝇的不同性连锁突变品系杂交时, 基因间的 . . t tat . e u 不同
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因间的距离大小成正比。()在一个很小的区段内, 3 交换发生 2 次及 2 次以上的概率与发生 1 次的概率相比可以 忽略不计。在以上条件下, 数学家已经证明, 两基因间发生 k 次交换的概率服从 P io os n分布: s
Hu W ei a ia jn
(agu t to Euao, nn 201) J ns I i e dctn N j g 03 i n t f i su ai 1
交换值和重组值是经典遗传学的两个概念.纵观中外遗传学教科书, 大部分是将这两个概念混为一谈, 少数教
科书指出了它们的区别, 但只是一笔带过( , , 刘祖洞先生论述过这个问题(4 ) 3)可总觉得没有把它说清楚.考虑 ,
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1 7卷
其交换次数, 这时, 重组位和交换值就不呈线性关系了,为了反映重组值与连锁图距间的关系, l n 推导了作 Ha ae d 图函数 ( p i fnt n: mapn u co) g i
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着 丝粒与 a e d 间的交换 值
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这与用求重组值的方法求得的连锁图距完全一致. Z交换值与重组值 的数量关 系 我们知道, 同一染色体上的两个基因相距愈远, 则发生交换的机会愈多.因此, 我们用上面定义的交换值来反 映两基因间的图距.然而, 交换值只是一个理论上的数值, 很难通过实验( 测交或自交) 的方法测得, 当两个基因间 的距离较近, 发生多次交换的机会很小时, 可直接用重组值来估计交换值.但是, 相距较远的两个基因间常常发生 双交换, 甚至多次交换, 这时, 其中的一些交换无法通过重组值反映出来, 或即使能测得重组值, 但不能正确地反映
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因此, 我们只要知道两基因间发生交换的平均次数, 就可以求得发生交换的概率, 如一次交换也不发生的概率 P0二。用至少发4 一 () 一, 1 次交换的概率 Pk 1= P0二1e (> 1 ( - ' ) - ) . 众所周知, 减数分裂时两基因间若发生一次交换, 配子的重组频率为 5 .事实上, 0 若发生两次或两次以上的 交换, 重组频率同样是 5 。如表 3 0 表示的是两基因间发生双交换的四种情况,)是二线双交换, () 重组频率为。 ;
交换频率是不同的.并从而推测, 如果两个基因相距越远, 则它们之间发生交换的频率将会越高.因此, 他对两个 基因间的距离下了如下定义:取距离单位为这种长度的染色体的一部分, “ 即平均来说, 每产生 10 0 个配子会发生
一次交换.这就是说, 把交换的百分数作为距离的一个指标’‘.在当时, ogn 〔 , M a 和他的 r 学生也 许并没有区 别交
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潘沈元等 二 交换位 、重组值 的概念及 其相互关 系
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( 和( 是三线双交换, 2 3 ) ) 重组频率为 5%; 是四线双交换, 0 () 4 重组频率为 10 。在不存在染色单体千涉的条件 「 0 四种双交换的概率相等, 所以, 平均重组值仍是 5%. 0
表 3 两对 基因间双交换的儿种类 型
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注: 表示着丝粒与 a 的重组值或交换f. 关 d 。 t f
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交换值 ( os g oevl ) c sn- vr u r i ae 是指染色单体上两个从因间发生交换的平均次数.这与减数分裂时染色体 上两个基因间发生交换的次数不同, 但有联系.若减数分裂时染色体上发生一次交换, 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 05若染色体上发生了二次交换, . , 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 ., ,..不难看出, . 染色体上的平均交换次数 m与交换值 x的关系为 m= .因为减数分裂后四条染色单体被分祝在四个配子中, 2 x 所以, 交换值也可定义为在所有配子中, 两基因间发
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都发生 了一次 交换, 样将 产生 5% 的重组 型配子 , 这 0 且在产生 的所有 配子 中, 有一半 配子 在 A -C 间发生 了一次交
换.所以, 平均每个配子在两基因间的交换次数为0 , . 即交换值是5%; 5 0 在第1种类邢中, -- V A C间发生 了 双交换, 虽然没有产生重组型配子, 但在所有配子中, 有一半配子在 A -C间发生一 r两次交换, 这样, 平均每个配子在两基 因间的交换次数为 1即交换值为 10 , 0 综合土而四种类型, 可得 A-C间的交换值=5% 02% 0 +0 x + % I %, 6 x 0 x 2% 0 4 x 4 去掉百分号就得 A 十 . 5 . 5 =2 -C间的图距, 而A - 间的平均重组值为: -C间的重组值= % 5%+ 0 x =2%。这时, { A- 2 x 2% 5% 0 0 0 0 应加上两倍的双交换友子的 频率(% 2, ( x 才能得到交换值的估值, 2 )
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