基因的连锁与互换定律
连锁与互换定律
连锁遗传遗传学中把不同性状常常联系在一起向后代传递的现象称为连锁遗传。
连锁遗传规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间控制,具有连锁关系,在形成配子时倾向于连在一起传递;交换型配子是由于非姊妹染色单体间交换形成的。
完全连锁:同一染色体上非等位基因不发生分离而被一起传递到下一代的现象称为完全连锁。
不完全连锁:指连锁基因之间在遗传过程中可能发生交换而表现出独立遗传的现象。
重组值及其测定重组值:不完全连锁的双杂合体产生的重组型配子数占配子总数的百分比称,又称重组率,用Rf 表示。
Rf = (重组型配子数/ 总配子数)×100%重组值的变化范围是0~50%交换值:指不完全连锁的两基因间发生交换的频率。
通常把重组值称为交换值,实际上交换值不能等同于重组值。
因为等位基因之间偶然会发生多重交换,多重交换的结果不一定形成重组型配子。
用重组值代表交换值会造成偏低的估计。
重组值的测定测交法即用F1与隐性纯合体交配。
测交后代(Ft)表现型的种类和比例直接反映被测个体(如F1)产生配子的种类和比例。
Rf = (重组型配子数/ 总配子数)×100%自交法(自学)多用于去雄较困难的植物,如水稻、小麦、花生、豌豆等。
简易法(x —指双隐性纯合子的频率)相引相(AABB×aabb):Rf = 1 - 2X相斥相(AAbb×aaBB):Rf = 2相引项中自交法计算交换值的步骤:①求F2代纯合隐性个体的百分率;②以上百分率开方即得隐性配子的百分率;③含两个显性基因配子的百分率等于隐性配子的百分率;④100% - 2×隐性配子的百分率得重组配子百分率,即得重组值。
遗传距离:通常用重组值/交换值来度量基因间的相对距离,也称为遗传图距。
以1%的交换值作为一个遗传距离单位(1cM)其变化反映基因间的连锁强度或相对距离。
重组值越大,说明两基因间的距离越远,基因间的连锁强度越小;重组值越小,说明基因间的距离越近,基因间的连锁强度越大。
连锁互换定律
② 4种,≠ 9∶3∶3∶1 → 按基因不完全连锁规律遗传
③ 3种,≈ 1∶2∶1 → 按基因完全连锁规律遗传
Ab
1AAbb∶2AaBb∶1aaBB ( Ab连锁、aB连锁) a B
或2种:≈ 3∶1 → 按基因完全连锁规律遗传
AB
1AABB∶2AaBb∶1aabb = 3A_B_:1aabb ( AB连锁、ab连锁)
⑵ 测交: AaBb × aabb → F 表现型 ?
ab
① 4种,≈1∶1∶1∶1 → 按基因自由组合规律遗传
② 4种,≈ 多∶多∶少∶少(2多2少)→ 按基因不完全连锁规律遗传
③ 2种,≈ 1∶1 → 按基因完全连锁规律遗传
18
交换值为10% ⑵ 已知重组型配子比例,求交换值
例2:基因型为AaBb的植物减数分裂形成4种配子,Ab,aB,AB,ab 其中AB占10%,重组型配子有哪些?求交换值。
重组型配子有: AB、ab
交换值 = (10+10)/100 × 100 % = 20 % 11
⑶ 已知测交后代表现型或基因型,求交换值
黄身
白眼
红宝石眼 截翅
朱红眼 深红眼
短硬毛
1
白眼果蝇 卷翅果蝇
黑身果蝇
野生型果蝇
短翅果蝇 灰身(B)对黑身(b) 长翅(V)对残翅(v) 细眼(R)对粗眼(r) 红眼(E)对白眼(e)
一、基因的完全连锁
1、连锁基因表示方式
灰身长翅果蝇的灰身基因和长翅基因位于同一染色体上, 以 B V表示。
黑身残翅果蝇的黑身基因和残翅基因位于同一染色体上, 以 b 表v 示。
B
Bb
b
B
Bb
b
减数分裂
基因的连锁互换规律
关于连锁的补充:
1、很多动物如鸡、小鼠、猫、人等,连锁的基 因的重组值在雌雄动物中大致上是一样的。但 也有极少数的动物的交换值在雌雄间不同,例 如雄果蝇和雌家蚕中通常不发生交换,连锁基 因完全连锁,不发生重组。
2、连锁群:如果A基因与B基因连锁,B基因与 C基因连锁,那么A基因与C基因连锁;如果A基 因与B基因连锁,B基因与C基因不连锁,那么A 基因一定不与C基因连锁
1:1
隐=1:1 隐:隐显=多:多:
少:少
注意:
1、分离比是统计结果,在后代数目较大时才适用
2、非同源染色体上的基因是非等位基因,可自由组合。 但一条染色体上的连锁基因也是非等位基因,他们不 能随机组合,只能偶尔互换
3、上述遗传规律是指核基因的传递规律,而细胞质 DNA上的基因由亲代传递到子代去的过程不遵循这些 规律
基因的连锁和互换现象
P
雄
灰身长翅
×
黑身残翅
果
(BBVV)
(bbvv)
蝇
F1测交
雄×
雌
的 连
灰身长翅
黑身残翅
锁
(BbVv)
(bbvv)
遗
传
测交
后代
灰身长翅 黑身残翅
(BbVv) 50%
(bbvv)50%
基因的连锁和互换现象 雌 果
蝇
P 灰身长翅 ×
(BBVV)
黑身残翅
(bbvv)
的 连
锁
F1测交
雌×
基因的连锁互换规律
在1906年,科学家贝特生等在研究香豌豆的 两对相对性状时,发现同一亲本的两种性状,在杂 交后代中,比较多地连在一起出现,并不按照孟德 尔自由组合规律的比例发生分离,这使他们感到 非常困惑,甚至对孟德尔的遗传规律产生怀疑。
基因的连锁定律
基因的连锁定律
基因的连锁定律是指在遗传过程中,位于同一染色体上的不同基因在生殖细胞形成(减数分裂)时,往往连在一起作为一个单位进行传递。
这个定律主要由孟德尔的遗传规律发展而来,其中包括基因的分离定律和自由组合定律。
基因的连锁定律主要包括以下三个方面:
1. 基因的连锁:在减数分裂过程中,同源染色体上的等位基因随着非姐妹染色单体的交换而发生互换,从而形成基因的重组。
2. 基因的自由组合:在减数分裂的过程中,同源染色体上的等位基因彼此分离。
在分离之前,可能发生部分染色体的交叉互换。
在此基础上,非同源染色体上的非等位基因进行自由组合,形成各种组合的配子。
3. 基因的交换:位于同一染色体上的基因在生殖细胞形成过程中,一对同源染色体上的不同对等位基因之间可以发生交换,这种现象称为交换律或互换律。
基因的连锁定律和自由组合定律是遗传学的基本定律,它们共同解释了生物体在遗传过程中基因的传递和组合规律。
这些定律在生物多样性和遗传育种等领域具有重要的应用价值。
解读遗传的基本规律
解读遗传的基本规律
基因遗传规律有三大规律,分别是基因分离定律,基因自由组合定律,和基因连锁、交换定律。
第一规律,分离定律是遗传学中最基本的一个规律,它从本质上阐明了控制生物性状的遗传物质是以自成单位的基因活动的,基因作为遗传单位在体细胞中是成双的,它在遗传上具有高度的独立性,因此在减数分裂的配子形成过程中,成对的基因在杂种细胞中能够彼此互不干扰,独立分离,通过基因重组,在子代继续表现各自的作用,这一规律从理论上说明了生物界由于杂交和分离所出现的变异的普遍性。
第二规律,是自由组合定律,就是当具有两对或者更多对相对性状的亲本杂交,在此一代产生配子时,在等位基因分离的同时,非同源染色体上的非等位基因表现为自由组合。
第三个定律,就是连锁与互换定律,连锁与互换定律是指原来为同一亲本所具有的两个性状,在f2中常常有连系在一起遗传的倾向,这种现象成为连锁遗传。
连锁遗传定律的发现,证实了染色体是控制性状遗传基因的载体,通过交换的测定,进一步证明了基因在染色体上具有一定的距离的顺序,呈直线排列。
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基因的连锁和交换定律 名词:1、基因的连锁:位于同一条染色体上的不同基因在减数分裂过程形成配子时,常常连在一起不相分离,进入配子,这种现象,我们把它叫做基因的连锁。
2、基因的互换:位于同一条染色体上的不同基因,在减数分裂的四分体时期,由于同源染色体上的等位基因随着非姐妹染色体单体的交换而发生互换的现象,我们称之为基因的互换。
3、不完全连锁遗传:像这种雌果蝇的遗传,基因既有连锁,又有互换的现象。
4、完全连锁:雄果蝇的遗传只有连锁,没有互换。
语句:1、完全连锁的实例:用果蝇做杂交实验:纯种的灰身长翅与黑身残翅杂交,F1代为灰身长翅,所以,灰身长翅为显性,黑身残翅为隐性,对F1代中的雄性个体测交,测交后代的表现型是1灰身长翅:1黑身残翅,与F1代完全相同。
2、不完全连锁杂交实例:选择F1中的雌性BbVv测交:BbVvXbbvv42%BbVv:42%bbvv:8%Bbvv:8%bbVv。
2、比较完全连锁与不完全连锁的异同。
(1)相同点:二组杂交的亲代与F1代情况相同。
(2)不同点:完全连锁的测交后代只有两种基因型,与亲本相同,数量比1:1。
不完全连锁的测交后代有四种基因型,其中亲本基因型(与其亲本相同的基因型)各占42%,重组基因型(与其亲本不同的基因型)各占8%。
3、(1)自由组合是分1。
孟德尔连锁与互换定律的内容 -回复
孟德尔连锁与互换定律的内容-回复孟德尔连锁与互换定律是遗传学中的两个重要概念,它们描述了基因之间的传输和分离方式。
这两个定律是奥地利僧侣孟德尔通过实验研究得出的,并为后来的遗传学发展提供了重要的基础和理论支持。
以下将详细介绍孟德尔连锁与互换定律的内容。
孟德尔连锁定律,又称孟德尔第一定律或常染色体上的连锁遗传,是指位于同一条染色体上的基因在遗传过程中往往以固定的方式与相邻的基因一起遗传。
这个定律通常被用来描述在同一染色体上的两个座位点(基因位点)之间的连锁关系。
孟德尔通过对豌豆杂种的实验观察发现,某些特定的性状遗传是以不独立的方式进行的,而是以一种统一的方式遗传给子代。
孟德尔连锁定律的基本原理可以用以下图示表示:[图示]在这个示意图中,我们可以看到有两对显性基因(A和B)和两对隐性基因(a和b)。
根据孟德尔连锁定律,显性基因将以固定的方式与相邻的显性基因一起遗传给后代,而隐性基因也会以同样的方式进行遗传。
这就说明了为什么在某些情况下,相邻的基因会被遗传给后代,而不是以独立的方式进行。
然而,孟德尔连锁定律并不适用于所有情况。
在一些情况下,基因座位点之间可能会发生互换现象,这就是互换定律。
互换定律也称为孟德尔第二定律或染色体互换。
它说明了在染色体复制过程中,染色体上的两个基因座位点之间可能会发生互换,导致遗传不再以连锁的方式进行。
互换定律的原理可以用以下图示表示:[图示]在这个示意图中,我们可以看到染色体复制过程中发生了互换现象。
原本在同一染色体上相邻的两个基因位点(A和B)被互换到了不同的染色体上,导致这两个基因不再连锁在一起。
这种互换现象会增加遗传的多样性,使基因分离更加灵活。
互换定律的发现对于遗传学的发展产生了重要影响。
它揭示了基因在染色体上的重组和分离方式,为遗传的多样性和进化提供了理论基础。
通过互换定律,我们可以解释为什么同一双亲的子代之间具有不同的基因组合,为观察和解释种群遗传变异提供了重要的工具。
高一生物知识点:基因的连锁和交换定律
高一生物知识点:基因的连锁和交换定律高一生物为我们展示了一个丰富多彩的生物界,是一门十分有意思的学科。
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但是如何进行总结是摆在同学们面前的一个难题,下面小编为大家提供高一生物知识点:基因的连锁和交换定律?,供大家参考,希望对大家学习有帮助。
基因的连锁和交换定律名词:1、基因的连锁:位于同一条染色体上的不同基因在减数分裂过程形成配子时,常常连在一起不相分离,进入配子,这种现象,我们把它叫做基因的连锁。
2、基因的互换:位于同一条染色体上的不同基因,在减数分裂的四分体时期,由于同源染色体上的等位基因随着非姐妹染色体单体的交换而发生互换的现象,我们称之为基因的互换。
3、不完全连锁遗传:像这种雌果蝇的遗传,基因既有连锁,又有互换的现象。
4、完全连锁:雄果蝇的遗传只有连锁,没有互换。
语句:1、完全连锁的实例:用果蝇做杂交实验:纯种的灰身长翅与黑身残翅杂交,?F1代为灰身长翅,所以,灰身长翅为显性,黑身残翅为隐性,对?F1代中的雄性个体测交,测交后代的表现型是?1灰身长翅:1黑身残翅,与?F1代完全相同。
2、不完全连锁杂交实例:选择F1中的雌性BbVv测交:BbVv?X?bbvv→42%BbVv:42%bbvv:8%Bbvv:8%bbVv。
2、比较完全连锁与不完全连锁的异同。
(1)相同点:二组杂交的亲代与F1代情况相同。
(2)不同点:完全连锁的测交后代只有两种基因型,与亲本相同,数量比1:1。
不完全连锁的测交后代有四种基因型,其中亲本基因型(与其亲本相同的基因型)各占42%,重组基因型(与其亲本不同的基因型)各占8%。
3、(1)自由组合是分析分别位于二对同源染色体上的二对等位基因的遗传规律,A(a)与B(b)由于自由组合,产生四种数量相等的配子。
表达式为Aa Bb→1AB:1Ab:1aB:1ab。
(2)完全连锁是分析共同位于一对同源染色体上的二对等位基因的遗传规律,A(a)与B(b)由于完全连锁,所以,产生两种数量相等的配子。
连锁互换定律
连锁互换定律Company number:【0089WT-8898YT-W8CCB-BUUT-202108】连锁与互换定律1、连锁遗传:原来在亲本中组合在一起的两个性状在F2中有连在一起遗传的倾向,称连锁遗传。
连锁相包括互引相(AB、ab)、互斥相(Ab、aB)。
2、亲本型:与两亲本相同的性状表现型称为亲本型;不同的称为重组型。
3、完全连锁遗传:仅有亲本型,缺少重组型,eg:仅见于雄果蝇、雌家蚕。
4、不完全连锁遗传:在连锁遗传的同时发生性状的交换和重组;绝大多数生物为不完全连锁遗传。
5、利用测交法验证连锁遗传现象:特点:连锁遗传的表现为: 两个亲本型配子数是相等,> 50%; 两个重组型配子数相等,< 50%。
亲组合类型多, 重组合类型出现少6、交换值(Cv):指不完全连锁的两基因间发生交换的频率(百分率,平均次数) 。
重组值(Rf):不完全连锁的双杂合体产生的重组型配子数占总配子数的比率(百分率)。
通常又把交换值称为重组值。
但严格说,交换值不能等同于重组值,因为若两个基因座之间相距较远,其间发生偶数次多重交换时,结果不形成重组型配子,用重组值代表交换值会造成偏低的估计。
7、连锁群:不能进行自由组合的基因群(位于同一染色体上的基因群)。
特点:一种生物连锁群的数目与染色体的对数是一致的。
即有n对染色体就有n个连锁群。
8、染色体作图:把染色体的多种基因相互之间的排列顺序确定下来。
连锁遗传的特征1)摩尔根连锁互换是经典遗传学第三定律,是孟德尔自由组合定律的补充;2)发生在两对或以上基因间,且基因在染色体上线性排列;3)连锁基因发生在同一对同源染色体上;4)减数分裂偶线期,同源染色体联会,非姐妹染色单体间的互换是形成重组型的分子基础;5)两对基因座间距离越大,交换概率越大、连锁性越弱;6)完全交换即为自由组合,完全不交换即为完全连锁情形;染色体作图(基因定位)方法包括两点测交法和三点测交法计算基因间相对距离(1)非等位基因在染色体上排列的直线距离与基因间的互换率大小有关;(2)遗传学上规定,以互换率的1%作为一个遗传单位将基因定位在一条直线上。
基因的连锁和互换规律
A a A a
B 亲本型AB=ab b b
重组型Ab=aB= 重组型/2
亲本型Ab=aB 每次互换,只有挨近的两条 非姐妹染色单体可以互换。 故每次互换形成的配子一半 为重组型,一半为亲本型
B 重组型AB=ab= 重组型/2
基因连锁和互换规律的实质
位于同一染色体上的不同基因,在减数分裂 过程形成配子时,常常连在一起进入配子;在减数 分裂的四分体时期,由于同源染色体上的等位基因 随着非姐妹染色单体的交换而发生互换,因而产生 基因的重组。 交换值:测交后代 重组型/后代总数 =F1 重组型配子/ F1 配子总数 =发生互换的初级性母细胞所占比例/2 =F1 任意一种重组型配子比例×2
b v
P 配子
B B V V 灰身长翅
B V
×
b b v v 黑身残翅
b v
F1测交 配子
测交 后代
B V
B b 雄V v 灰身长翅
×
b v
b v
b 雌 v 黑身残翅 b v
B b V v 灰身长翅50%
b b v v 黑身残翅50%
基因的连锁规律:
两对(或两对以上)的等 位基因位于 同一对 同源染色体 上,在遗传时位于同一个染色体 上的不同(非等位)基因常常 连在一起不相分离,进入同一 配子中。
1:1:1:1
V v
2种:
4种:
BV:bv:Bv:bV BV:bv= =多:多:少:少 1:1
双显: 双显:双隐: 显隐:隐显= 双隐=1: 多:多:少:少 1
1、基因的自由组合规律和基因的连锁互换 规律是以 基因的分离 规律为基础的。 2、形成配子时,同源染色体上的等位基因彼 此分离。在分离之前,可能发生部分染色 体的 交叉互换 。 3、在同源染色体分离时,非同源染色体上的 非等位基因自由组合,形成不同的配子。 总之,三大规律在配子形成过程中相互 联系、同时进行、同时作用。
基因连锁互换定律
基因连锁互换定律基因连锁互换定律是指在同一染色体上的基因在遗传过程中会联合遗传,即它们之间存在连锁关系。
这一定律是由托马斯·亨特·摩尔根和他的同事们在20世纪初期通过对果蝇的研究发现的。
该定律对于遗传学和进化生物学的发展产生了深远影响,也为人类遗传疾病的研究提供了理论基础。
一、基因连锁互换定律的发现1.1 摩尔根实验托马斯·亨特·摩尔根是美国哥伦比亚大学生物学教授,他和他的同事们通过对果蝇(Drosophila melanogaster)进行实验,发现了基因连锁互换定律。
他们选取了两组显性突变体(眼睛颜色和翅膀形态),并将它们杂交,得到了F1代。
然后再将F1代进行自交,得到F2代。
他们发现,F2代中出现了不同于父母代的表型比例,并且这些表型出现的频率并不相等。
1.2 连锁关系的发现通过对F2代的分析,摩尔根和他的同事们发现,这些表型不是独立地遗传的,而是存在某种联系。
他们将这种联系称为连锁关系。
具体来说,他们发现了两个显性突变体(红眼和长翅膀)在同一染色体上,并且它们之间的距离很近,因此它们在遗传过程中总是一起遗传。
1.3 基因连锁互换定律的提出通过对果蝇遗传实验的研究,摩尔根和他的同事们提出了基因连锁互换定律:在同一染色体上的基因会联合遗传,即它们之间存在连锁关系。
这意味着,在一些情况下,不同基因之间并不是完全独立地遗传。
二、基因连锁互换定律的解释2.1 染色体结构要理解基因连锁互换定律,首先需要了解染色体结构。
每个细胞核中都有一定数量的染色体,其中包含了DNA分子。
DNA分子由四种碱基组成:腺嘌呤、胸腺嘧啶、鸟嘌呤和胞嘧啶。
这些碱基按照一定顺序排列,形成了基因。
每个染色体上都有许多基因,它们的位置是固定的。
2.2 染色体的配对在有性生殖过程中,每个个体都会从父母那里继承一条染色体。
因此,在一个细胞中,每条染色体都有与之对应的另一条染色体。
这两条染色体组成了一对同源染色体。
基因的连锁和交换定律
基因的连锁和交换定律
基因的连锁定律和交换定律是遗传学中重要的定律。
基因的连锁定律是指,当两种不同基因位于同一染色体上时,它们会一起遗传。
这意味着,如果一对基因位于同一染色体上,它们不会在细胞分裂过程中分离,而是一起遗传给下一代。
基因交换定律是指,当两种不同基因位于不同染色体上时,它们会在细胞分裂过程中进行交换。
这意味着,如果一对基因位于不同染色体上,它们会在细胞分裂过程中互相交换,从而使它们能够在下一代中分离遗传。
这两个定律是遗传学中重要的基础,它们有助于解释基因遗传的规律,并为研究遗传疾病和基因工程等领域奠定了基础。
基因的连锁定律是由英国遗传学家Thomas Hunt Morgan在20世纪初发现的。
他通过对果蝇(Drosophila melanogaster)的研究发现,当两种不同基因位于同一染色体上时,它们会一起遗传。
这种现象被称为基因连锁。
基因交换定律也是由Thomas Hunt Morgan发现的。
他发现,当两种不同基因位于不同染色体上时,它们会在细胞分裂过程中进行交换。
这种现象被称为基因
交换。
这两个定律是遗传学中重要的基础,它们有助于解释基因遗传的规律,并为研究遗传疾病和基因工程等领域奠定了基础。
连锁定律和交换定律解释了基因遗传的规律,这对基因工程和分子生物学的研究具有重要意义。
例如,在基因工程中,利用这两个定律可以更好地设计基因治疗策略。
在分子生物学中,这两个定律可以帮助研究者更好地理解基因组学和基因调控机制。
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基因的连锁与互换定律1.完全连锁⑴. 用纯种灰身长翅果蝇与纯种黑身残翅果蝇交配,子一代都是灰身长翅。
⑵. F1代的雄果蝇与双隐性的雌果蝇测交结果:P 纯种灰身长翅×黑身残翅BBVV bbvv测交F1灰身长翅♂×黑身残翅♀BbVv bbvv测交后代灰身长翅黑身残翅50% 50%F1为灰身长翅:果蝇灰身(B)对黑身(b)是显性长翅(V)对残翅(v)是显性测交后代没有出现1∶1∶1∶1比例,无法用自由组合定律解释测交后代出现两种与亲本完全相同的类型,各占50%解释:摩尔根认为果蝇的灰身基因和长翅基因位于同一染色体上,可用表示,黑身基因和残翅基因也位于同一条染色体上,可用表示。
当两种纯种的亲代果蝇交配,F1的基因型BbVv,应表示为,表现型是灰身长翅。
F1测交只能产生两种类型灰身长翅,黑身残翅,比例各占50%。
概念:连锁——位于一对同源染色体上的两对(或两对以上)的等位基因,在向下一代传递时,同一条染色体上的不同基因连在一起不分离的现象完全连锁——在配子形成过程中,只有基因的连锁,没有基因的互换,后代只表现出亲本的性状连锁群:存在于同一条染色体上的基因构成一个基因群,它们间的关系是彼此连锁的,称为就连锁群2. 不完全连锁用子一代雌性个体进行测交实验结果:P 纯种灰身长翅×黑身残翅BBVV bbvv测交F1灰身长翅♀×黑身残翅♂BbVv bbvv测交后代灰身长翅黑身残翅42% 42%灰身残翅黑身长翅8% 8%后代出现四种性状,其中亲本类型占多数,新组合类型占少数。
解释:细胞在进行减数分裂形成配子的过程中,减数分裂第一期前期,同源染色体联会,形成四分体。
联会复合体中同源染色体间的非姐妹染色单体间会发生染色单体的交叉互换,在交换区段上的基因随染色体发生交换,这种交换产生新的基因组合。
交叉互换后形成四种配子,其数量相同;其中有两种配子是亲本类型,两种配子是重组合类型,各占一半。
但是在生殖细胞形成过程中,发生交叉互换的性母细胞并不多,所以,减数分裂产生的配子中亲本类型的配子最多,重组合类型的配子占少数。
重组类型配子数与所产生的配子总数的比值称为交换率。
比如:以上测交实验中,两种重组个体分别占8%,所以,两个基因间的交换率为16%。
其性母细胞在进行间数分裂过程中,发生交换的性母细胞占总细胞数的比例是16%×2 = 32%交换率×2 = 发生交换的性母细胞的比例(完全连锁)0≤交换率≤50%(自由组合)1) 染色体上各个基因间的交换率是不同的,这种差异在反复的试验中总是恒定的2) 交换率的大小与基因在染色体上的距离有关,两基因间的距离越小,染色体交叉的机会越小,基因交换率也越小3) 基因交换率反映了两基因间的距离:交换率小,距离小;交换率大,距离大4) 基因图是根据基因间的交换率绘制的5) 生物连锁群的数目与它的染色体的对数是一致的3.基因连锁和交换定律的实质减数分裂形成配子时,位于同一条染色体上的不同基因,常常连在一起进入配子;在减数分裂四分体时期,位于同源染色体上的等位基因有时会随着非姐妹染色单体的交换发生交换,产生基因重组。
4.基因连锁和交换定律在实践中的应用1) 动植物育种工作,选配优良品种大麦:抗杆锈病抗散黑穗病紧密连锁育种时选择了抗杆锈病植株等同于选择了抗散黑穗病植株不利性状与有利性状连锁:打破基因连锁,促成基因交换,重组成所需基因型2) 医学实践中,推测某种遗传病在胎儿中发生的可能性甲髌综合症:人类常染色体显性遗传病,主要症状是指甲发育不良,髌骨缺少或发育不良。
致病基因(NP)与ABO血型的基因(I A、I B、i)位于同一条染色体上。
患病家庭中:NP基因常与I A连锁np基因常与I B、I基因连锁若已知:NP与I B间的重组率为18%,患者的后代患病的概率是:从右边的图分析可以看出,NP与I B间的重组率位18%,产生的配子中、类型配子各占41%,、配子各占9%。
与其他几种配子结合后,后代中只要是A型或是AB型血(含I A),一般将患甲髌综合症,不患病的可能性是18%。
5.基因定位(1)两基因间在遗传学上的相对图距,交换率的大小反映出连锁基因之间的距离大小,通过交换率的测定,即可以确定基因在染色体上的排列次序和相对距离。
遗传学上把交换率的“%”去掉,可作为两基因在遗传学上的相对图距。
(2)基因定位的方法基因定位通常采用“三点测交”法,即用三杂合体跟三隐性个体测交,通过对测定子代表型及比例分析、计算三个连锁基因间的交换值,从而确定各个基因在同一条染色体上的次序和相对距离。
值得注意的两个问题:①两边的两个基因的相对距离=两个单交换值之和+两倍的双交换值。
②两边的两个基因间的交换值=两个单交换值-两倍的双交换值。
另外,不必计算交换值,可直接判断三个基因的次序,其方法为:用亲组合表型的基因次序与双交换表型的基因次序进行比较,发生交换的一对等位基因应位于三对等位基因的中间。
[学习指导]1. 完全连锁遗传后代只出现两种类型,两种类型的比例为1∶1,无重组类型出现,完全连锁现象一般出现在雄果蝇和雌家蚕中。
2. 不完全连锁后代出现四种表现型,两种亲本类型(占多数),两种重组类型(占少数)。
不完全连锁在生物中普遍存在,不同的基因的连锁的程度不一样。
3. 基因的连锁原因是,决定不同形状的两对或两对以上的等位基因位于一对同源染色体上,在遗传时,同一条染色体上的不同基因连在一起,不分离,表现出连锁现象。
4. 基因互换的原因是:细胞减数分裂形成配子时,同源染色体上的非姐妹染色单体间发生染色体互换,导致位于其上的等位基因彼此互换。
5. 减数分裂时,位于一条染色体上的多数不同基因常常进入同一配子,表现出连锁;部分等位基因会在四分体时期,随着染色体的互换而互换,产生基因重组。
6. 互换引起的基因重组,产生生物变异,为生物进化提供了原材料来源。
7. 互换率是F1产生的重组配子占总配子数的百分比。
8. 交换的可能性与基因间的距离大小有关。
交换率=0,表现为完全连锁;交换率=50%,表现为自由组合;0<交换率<50%,表现为不完全连锁。
9. 交换的配子百分率是交换的性母细胞百分率的一半,因为任何一个交换的性母细胞所产生的四个配子中总有两个是亲本类型的,两个是重组类型的。
10. 不同基因间的交换率不同,这种差异在反复实验中总是恒定的。
11. 两个基因间的距离越近,它们之间染色体交叉的机会就越少,基因的交换率就越少,连锁就越强;反之,两个基因距离越远,交换率就越大。
12. 存在于一个染色体上的基因构成一个基因群,即是一个连锁群。
果蝇有四对染色体,就有四个连锁群。
人类的伴性遗传(1)人类的红绿色盲、血友病为伴X隐性遗传病。
红绿色盲、血友病的遗传与果蝇的红眼和白眼遗传方式相同。
遗传系谱的主要特点为:①人群中男性患者远多于女性患者,在一些发病率低的系谱中,只有男性患者。
②双亲无病,儿子可能发病,女儿则不会发病。
③女性患者的儿子必患病。
④系谱一般具有交叉遗传的特点。
(2)人类的抗维生素D佝楼病为伴X显性遗传。
其系谱特点为:①人群中女性患者多于男性患者,前者的病情可较轻。
②患者的双亲中,必有一个该病患者。
③男性患者的后代中,女儿都将患病,儿子都正常。
④女性患者的后代中,子、女都各有1/2的患病风险。
(3)人类男性外耳道多毛症是伴Y连锁遗传(或限雄遗传)。
其特点是:患者均为男性,并且是父传子,子传孙,女性不会出现相应的遗传病症。
人类染色体疾病1.染色体数目异常的疾病(1)常染色体数目异常——先天愚型或Down综合症(软白痴)患者的核型为:47,XX(XY)+21,也称21三体。
该病大多是由卵子发生过程中21号染色体不分离,形成了多一条21染色体的异常卵细胞,受精后形成。
发病率为:l/600~1/800。
(2)性染色体数目异常的疾病①先天性学儿发育不全症(Klinefelter综合病)本病患者在青春期出现临床症状,睾丸小且发育不全,不能生育。
其核型为47,XXY。
该病大多是由卵子发生过程中X染色体不分离,形成多一条X染色体的异常卵子,受精后形成。
发病率占男性的1/700~1/800。
②性腺发育不全症(Turner综合症)本病患者只有卵巢基质而无滤泡,无生育能力。
其核型为45、XO。
该病大多数为精子发生过程中XY不分离,形成了性染色体异常的精子,并和卵子受精后形成。
发病率占女性的1/3500。
2.染色体结构异常的疾病(1)猫叫综合症,本病患者哭声如猫叫,智力低,肌张力也低下。
患者的核型为46,XX(XY),但患者的一条5号染色体的短臂缺失。
(2)14/21易位型先天愚型,患者核型为46,XX(XY),-14,tt(14;21)。
患儿核型中少一条14号染色体,多一条由14号和21号染色体形成的易位染色体。
这种易位可以是新发生的结构畸变,也可以由双亲之一传来。
基因表达的调控【知识概要】一、基因调控的重要意义任何一个细胞在一定时期内,并非全部基因都能表达,而是在一定时期内的一定条件下,只能部分特定基因在表达。
所以,基因表达的调控能使生物在利用自然资源和应付生活环境方面很有灵活性,从而使生物可以更好的保存自己,繁衍种族。
二、操纵子学说1.原核生物的基因调控——乳糖操纵子的关闭状态和打开状态如下图所示。
乳糖操纵子的关闭状态乳糖操纵子的打开状态2.乳糖操纵子的打开状态如图所示。
基因的调控系统表明,它使一个代谢系统中的酶系能够同时按所需要的数量准确地合成。
乳糖操纵子只有在环境中有乳糖存在时,才开始合成这个酶系,乳糖分解完之后,由于负反馈而停止酶的合成,这就使细菌能更有效地适应环境的变化。
3.真核生物基因调控的复杂性。
一般地说,包括四个水平的调控。
①转录前的调控a.组蛋白转位模型:DNA的一个特定位置上的一种特异性的非组蛋白磷酸化以后,磷酸基带负电荷,于是非组蛋白与带负电荷的DNA相斥,并与带正电荷的组蛋白强烈地结合在一起。
组蛋白和非组蛋白复合体从DNA上脱离开来,使这部分DNA裸露出来,不再受组蛋白的抑制而开始转录。
b.真核细胞基因调控系统的模型:由于真核生物代谢需很多酶,这些酶的基因可能分散在不同染色体的不同部位上。
那么,达到协调机制的原理如面两图所示。
真核细胭基因调控系统的模型真核细胞基因的复杂调控系统②转录水平的调控RNA聚合酶I催化rRNA的转录,RNA聚合酶Ⅱ催化mRNA的转录,RNA聚合酶Ⅲ催化tRNA和5sRNA的转录。
③转录后的调控对初产生的RNA加工剪接,去掉内含子和非编码区顺序,把几个外显子连接起来,成为成熟的mRNA。
④翻译水平的调控,mRNA的戴帽与核糖体小亚基识别并与之结合,是开始翻译的条件。
⑤翻译后的调控翻译的最初产物是一个大的蛋白质分子。