连锁与交换定律
连锁互换定律
连锁互换定律Document serial number【KKGB-LBS98YT-BS8CB-BSUT-BST108】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。
基因的连锁与互换定律
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,XXXY＋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,XXXY,但患者的一条5号染色体的短臂缺失;214/21易位型先天愚型,患者核型为46,XXXY,－14,tt14；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;有时,必须经酶切成更小的分子才能有生物活性;如胰岛素原→胰岛素;细胞质遗传及其在育种上的应用知识概要一、细胞质遗传的特点①遗传方式是非孟德尔式的;②F1通常只表现母方的性状;③杂交的后代一般不出现一定比例的分离;二、高等植物叶绿体的遗传1．紫茉莉的绿白斑的遗传其特点为：不同枝条上的花朵相互受粉时,其后代的叶绿体种类完全决定于种子产生于哪一种枝条上,而与花粉来自哪一种枝条无关;2．玉米的埃型条斑遗传其特点是：①条斑植株作父本,正常植株作母本时,显示孟德尔式遗传;②条斑植株作母本,不论父本基因型怎样,其子代看不到典型的孟德尔式比数,显示出典型的细胞质遗传;三、真菌类线粒体的遗传核基因遗传遵循孟德尔式遗传,但杂交的后代性状跟核基因无直接关系而表现为细胞质遗传如酵母菌的“小菌落”和链孢霉的“缓慢生长”要变型等;四、细胞质遗传在育种上的应用玉米的“二区三系”制种,就是核质互作的一个例子;杂交制种过程如下：Srr ×Nrr Srr ×NRR雄性不育系↓↓保持系↓↓Srr Nrr SRr NRR雄性不育系保持系杂交种恢复系雄性不育系和保持系的繁殖制造杂交种,同时繁殖恢复系植物雄性不育的遗传：植物雄性不育并不完全是由细胞质决定的,它也有核不育型,但是难以找到保持系;细胞质和细胞核互相作用的不育,简称质-核型,表现型比较复杂,当细胞质不育基因S存在时,细胞核内必须有一对隐性基因rr,个体才表现不育;杂交或回交时,只要父本核内没有R基因,杂交后代保持雄性不育;如果细胞质基因是正常可育的N,即使核基因仍然是rr,个体仍然是正常可育的,如果核内存在显性基因R,不论细胞质基因是S 还是N,个体都表现育性正常;雄性不育系：是一种雄性退化主要是花粉退化但雌蕊正常的母水稻,由于花粉无力生活,不能自花授粉结实,只有依靠外来花粉才能受精结实;因此,借助这种母水稻作为遗传工具,通过人工辅助授粉的办法,就能大量生产杂交种子;保持系：是一种正常的水稻品种,它的特殊功能是用它的花粉授给不育系后,所产生后代,仍然是雄性不育的;因此,借助保持系,不育系就能一代一代地繁殖下去;恢复系：是一种正常的水稻品种,它的特殊功能是用它的花粉授给不育系所产生的杂交种雄性恢复正常,能自交结实,如果该杂交种有优势的话,就可用于生产;光合作用专题讲义预备知识一、光合场所：叶绿体的类囊体膜和间质中;二、光合色素：1、叶绿素3：叶绿素a、b3:1,吸收光能,少数叶绿素a能转换光能;2、类胡萝卜素1：括胡萝卜素和叶黄素2:1,吸收光能;3、藻胆素：常结合成澡胆蛋白;三、吸收光谱：红光→蓝紫光770nm→390nm,能量与波长成反比;光合机理光反应暗反应三个阶段1、原初反应2、电子传递和光合磷酸化3、碳同化能量转变光能→电能电能→活跃化学能活跃化学能→稳定化学能贮能物质量子→电子ATP、NADPH 糖类磷酸丙糖转变部位类囊体片层类囊体片层叶绿体基质一、原初反应光能的吸收、传递与转换成电能粗的波浪箭头是光能的吸收,细的波浪箭头是能量的传递,直线箭头是电子传递;空心圆圈代表聚光性叶绿素分子,有黑点圆圈代表类胡萝卜素等辅助色素;P是作用中心色素分子,D是原初电子供体,A是原初电子受体,e是电子二、电子传递和光合磷酸化附：希尔反应Z原始电子供体Q、PQ醌、质体醌Cytf、Cytb细胞色素PC质体蓝素Fd铁氧还蛋白PSII680、PSⅠ700光系统NADP+、NADPH+H+尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸非循环式光合磷酸化三、碳的同化1、卡尔文循环基本途径、又称C 3途径①羧化阶段：1,5-二磷酸核酮糖RuBP 十CO 2→3-磷酸甘油酸②还原阶段：3-磷酸甘油酸A TP →1,3-二磷酸甘油酸NADPH →3-磷酸甘油醛 ③再生阶段：3-磷酸甘油醛→6-磷酸果糖→5-磷酸核酮糖→RuBP3RuBP ＋3CO 2 −−−−→−ATPNADPH 9/6 PGALd3-磷酸甘油醛＋3RuBPPGALd,于叶绿体中形成淀粉,或在细胞质中转变为蔗糖; 2、C 4途径甘蔗、玉米、高梁①固定CO 2的新途径光合效率高：CO 2+磷酸烯酸式丙酮酸PEP →草酰乙酸C4 ②必须进行卡尔文循环在维管束鞘细胞中进行3、景天酸代谢CAM,景天、落地生根植物晚间固定CO 2PEP 附：光呼吸绿色植物在光照条件下吸收氧气,放出CO 2C3>C4不利积累有机物 光合作用的影响因素光照强度、CO 2浓度饱和点与补偿点、温度呼吸作用专题讲义预备知识氧化还原反应：氧化脱氢、失e 、加氧还原加氢、得e 、脱氧 呼吸机理一、有氧呼吸C 6H 12O 6＋6O 2−→−酶6CO 2＋6H 2O ＋能量 1、糖酵解细胞质一分子C 6H 12O 6分解为两分子丙酮酸,并且发生氧化脱氢和生成少量ATP;C 6H 12O 6＋2NAD ＋＋2ADP ＋2Pi −→−酶2CH 3COCOOH ＋2NADH ＋2H ＋＋2ATP ① C 6H 12O 6 → G –6–P -ATP②G –6–P → 2PGALd -ATP③2PGALd → 2C 3H 4O 34ATP ＋ 2NADH ＋2H ＋2、三羧酸循环TCA 、柠檬酸循环线粒体基质C 3H 4O 3彻底分解为CO 2和氢这个氢被传递氢的辅酶携带着,同时生成少量的A TP;→过渡反应丙酮酸的氧化脱羧CH 3COCOOH+辅酶AHSCoA →→乙酰辅酶A CH 3COSCoA-CO 2-2H NAD ＋→NADH ＋H ＋① 乙酰CoA ＋草酰乙酸4C → 柠檬酸6C+ HSCoA② 柠檬酸 → α–酮戊二酸5C -CO 2-2HNAD ＋→NADH ＋H ＋③ a –酮戊二酸5C → 琥珀酸4C+A TP -CO 2-2H NAD ＋→NADH ＋H ＋④ 琥珀酸4C → 延胡索酸4C-2H FAD →FADH 2线粒体内膜⑤ 延胡索酸4C → 苹果酸4C → 草酰乙酸4C-2H NAD ＋→NADH ＋H ＋附：底物水平磷酸化3、电子传递系统和氧化磷酸化氢氢离子和电子被传递给氧以生成水,并且放出大部分的能量,以生成A TP;①电子传递链是线粒体内膜上的一系列电子传递体,分子氧是最后的电子受体;②NADH＋H＋→3ATP；FADH2→2ATP③化学渗透学说④磷酸甘油穿梭系统36,肌肉和神经、苹果酸—草酰乙酸穿梭系统38二、无氧呼吸1、酒精发酵C6H12O6＋2ADP＋2Pi→2C2H5OH＋2CO2＋2ATP2、乳酸发酵C6H12O6＋2ADP＋2Pi→2C3H6O3＋2ATP植物水分、矿质代谢和成花生理植物细胞的水势与渗透吸水成熟的植物细胞外为纤维素和果胶质组成的细胞壁,中央有一个大的液泡,细胞壁和液泡之间则是细胞的原生质体;从物质透过角度讲,细胞壁是一个完全的透性膜,水分和溶质都可以自由地透过;而原生质膜和液泡膜则是分别透性膜;而且原生质膜和液泡膜之间的中质也并非是任何物质都容易透过的结构;这样我们就有充分的理由将细胞的整个原生质体原生质膜、液泡膜和中质看做是一个分别透性膜;液泡中是具有一定渗透势的溶液,那么植物细胞所处的环境溶液的情况就不外乎三种;即环境溶液的水势高于细胞的水势高水势液,环境溶液的水势低于细胞的水势低水势液,环境溶液的水势与细胞的水势相等等水势液;但不论处在何种情况下,植物细胞与外界溶液之间都能够发生渗透作用,只不过在第三种情况下,由于细胞内外无水势差的存在,外观上没有水分进出细胞的现象发生;所以说一个成熟的植物细胞与外界环境溶液共同构成了一个渗透系统,能够发生渗透作用;植物细胞以渗透吸水为主,吸水的动力来自细胞内外的水势之差,那么,植物细胞的水势又该如何计算呢成熟的植物细胞中央有大的液泡,其内充满着具有一定渗透势的溶液,所以渗透势肯定是细胞水势的组成之一,它是由于液泡中溶质的存在而使细胞水势的降低值;因此又称为溶质势,用ψs 表示;由于纯水的渗透势最大,并规定为0,所以任何溶液的渗透势都比纯水要小,全为负值;当细胞处在高水势溶液中时,细胞吸水,体积扩大,由于细胞原生质体和细胞壁的伸缩性不同,前者大于后者,所以细胞的吸水肯定会使细胞的原生质体对细胞壁产生一种向外的推力,即膨压;反过来细胞壁也会对细胞原生质体、对细胞液产生一种压力,这种压力是促使细胞内的水分向外流的力量,这就等于增加了细胞的水势;这个由于压力的存在而使细胞水势的增加值就称为压力势,用ψp 表示;其方向与渗透势相反,一般情况下为正值;此外,细胞质为亲水胶体,能束缚一定量的水分,这就等于降低了细胞的水势;这种由于细胞的胶体物质衬质的亲水性而引起的水势降低值就称为细胞的衬质势,以ψm表示;所以说,植物细胞的吸水不仅决定于细胞的渗透势ψs,压力势ψp,而且也决定于细胞的衬质势ψm;一个典型的植物细胞的水势应由三部分组成,即ψw＝ψs＋ψp＋ψm;从作用效果看,ψs和ψm是使水分由细胞外向细胞内流的力量；ψp则是使水分由胞内向外渗的力量；就是说ψs和ψm的符号与ψp的符号相反,ψs和ψm为负,而ψp为正;理论上细胞的水势ψw应由ψs、ψp和ψm三部分组成,但ψs、ψp和ψm在细胞水势中所占的比例则是随着细胞的发育时期及细胞所处的状态的改变而变化的;就ψm来讲,干燥种子和未形成液泡的细胞中,ψm是一个很大的负值；而在有液泡的细胞中,由于细胞的衬质部分已被水饱和,ψm等于零或接近于零,其绝对值很小＜0.1,相对于绝对值很大的水势来讲,就十分的微不足道了;因此,在计算有液泡细胞水势的时候,ψm通常可以省掉;即有液泡细胞的水势可以用公式ψw＝ψs＋ψp进行表示和计算;当ψw低于外界溶液时,细胞即可吸水;在一般情况下,细胞的ψp为正值,但处于强烈蒸腾环境中的细胞的ψp为负值,而不为正值;细胞蒸腾失水,细胞体积缩小,最后可失去膨压而达到萎蔫的程度,但此时一般并不能引起质壁分离,原因是水与细胞壁的附着力很强,这样在原生质体收缩时细胞壁被向里拉,甚至发生褶皱变形;同时,细胞壁产生的反作用力使原生质体和细胞液处于张力的状态;张力相当于负的压力；在计算水势时应取负值;因此,在产生张力时,细胞的水势将变得比ψs更负;3．根系吸水及水分沿导管或管胞上升的动力植物体水分的获得主要借助于根系对土壤中水分的吸收;根系的吸水方式有两种,即主动吸水和被动吸水;主动吸水是由于根本身的生理活动而引起的水分吸收,与地上部分的活动无关,吸水动力是根压;被动吸水由蒸腾作用而引起,而与根系的活动无关,吸水的动力是蒸腾拉力;那么,根压和蒸腾拉力是怎样产生的呢关于根压产生的机制现在还不很清楚,一般是用渗透理论来解释;为更好地理解这个理论,必须首先了解植物体的结构;植物体从空间上可分为三个部分,即共质体、质外体和液泡;共质体是指植物体中所有细胞中活的部分,即是指整个植物体的原生质总体;由于各细胞原生质之间有许多胞间连丝相连,所以共质体是一个连续的系统或体系;质外体则是指细胞壁、细胞间隙和木质部导管等原生质体以外的部分;水分和溶质可以在其中自由扩散;和共质体不同,质外体是不连续的,由于内皮层凯氏带的存在,内皮层就将质外体分隔成为两个区域,其一在内皮层外,包括皮层部分的细胞壁、细胞间隙,这部分可以和土壤溶液之间保持水分和溶质的扩散平衡;另一区域在中往内,包括中柱部分的细胞壁、细胞间隙及成熟的导管;内外两部分质外体之间的水分和溶质的交流,都只有通过内皮层细胞原生质体部分来进行;液泡由于有液泡膜和原生质体隔开,所以它既不属于质外体,也不属于共质体,而且它们也不连续成整体;渗透理论认为：土壤中含有丰富的离子,在质外体的外部皮层,离子随土壤溶液进入质外体直至内皮层,溶液中的离子可被活细胞主动吸收,即由质外体进入共质体;在共质体中,这些离子可以通过胞间连丝从一个细胞运至另一个细胞,通过内皮层进入中柱的活细胞;之后细胞中的离子又被动地扩散到导管中,即由共质体进入质外体;其结果,内皮层以外的质外体离子浓度降低,水势增高；而内皮层以内的质外体离子浓度增高,水势降低;这样内外质外体之间就形成了一个水势梯度,于是水经过内皮层的渗透作用而进入中往,进入导管,使导管内产生一种静水压力即根压,水分即沿导管上升;蒸腾拉力是由于蒸腾作用而产生的;由于蒸腾,靠近气孔下腔的叶肉细胞含水量减少;水势降低,向相邻细胞吸取水分,当相邻细胞水势减低时,转向其相邻细胞吸水,如此依次传递直至向导管吸水;这就犹如造成了一种将导管中的水向上拉的力量,这种由于蒸腾作用产生的一系列水势梯度使导管中水分上升的力量就称为蒸腾拉力;主动吸水和被动吸水并存,但二者在根系吸水过程中的比重却很不相同;一般被动吸水占有很大的比重,主动吸水很少;所以蒸腾拉力是根系吸水和水分沿导管或管胞上升的主要动力;这里就产生了一个问题,蒸腾拉力将导管中的水柱向上拉,同时水柱本身的重力又将水柱向下拖,水柱的两端同时受到上拉下拖两种力量的作用,使水柱处于紧张状态,产生张力,水柱就有发生中断的趋势,而导管中水柱的连续性对根系的吸水和水分上升来讲又是必要的;那么,在这种情况下,导管中的水柱如何能保持连续而不发生中断呢众所周知,水分子与水分子之间的内聚力很大,可达－300×105Pa,同时水分子与导管或管胞内纤维素分子之间还有强的附着力,它们远远大于水柱的张力－5～－30×105Pa;所以导管或管胞中的水柱可以保持连续,保证在蒸腾作用进行时木质部中的水分能不断向上运输;这种以水分子的内聚力大于张力来解释水分上升的学说称为内聚力学说,也称为蒸腾——内聚力——张力学说,是19世纪末爱尔兰人迪克松提出的;矿质元素的吸收和运输1．植物细胞对矿质元素的吸收植物细胞吸收矿质元素的方式有三种：被动吸收、主动吸收和胞饮作用;其中被动吸收和主动吸收是植物细胞吸收矿质元素的主要方式;1被动吸收被动吸收：是指由于扩散作用或其他物理过程而进行的吸收,是不需要消耗代谢能量的,故又称非代谢性吸收;①简单扩散：扩散作用是指气体分子、溶剂分子、溶质分子从浓度高的部位向低浓度的部位均匀分布的趋向;当外界溶液的浓度大干细胞内部溶液浓度时,外界溶液中的溶质便扩散进入细胞内,当细胞内外的浓度差大时,细胞大量吸收物质,但随着浓度差变小,吸收也随之减少,直至细胞内外浓度达到平衡为止;所以浓度差是决定细胞靠扩散作用吸收物质的主要因素;②杜南平衡：杜南平衡是一种特殊的积累离子的现象;杜南平衡的结果是膜两侧某离子的浓度不相等,但也达到了平衡;植物细胞的质膜是一种半透膜;细胞内含有许多带电荷的不能扩散到细胞外的大分子化合物如蛋白质,R－,成为不扩散离子,它们可以与阳离子形成盐类如蛋白质的钾盐,KR,设其浓度为Ci,把这样的细胞放在浓度为C;的KCl溶液中,由于细胞内没有Cl－,所以Cl－沿着浓度梯度由外界溶液扩散入细胞内,同时K＋也进入细胞内,以。
《连锁与交换定律》课件
生态系统
连锁定律在生态系统中起着 重要作用，变化一环将影响 整个生态网络。
供应链管理
连锁定律影响着供应链中的 每个环节，合理管理供场营销中常用 于描述传播和推广策略对消 费者行为的影响。
交换定律的概念与原理
交换定律指出，在一个封闭的系统中，两个或多个变量之间的变化可以互相抵消或互相促进。
《连锁与交换定律》PPT 课件
本课件将介绍《连锁与交换定律》的概念、原理和实际应用，帮助您更好地 理解和掌握这一重要知识。
连锁定律的概念与原理
连锁定律指出，任何一个系统中的变化都会引起该系统互相关联的其他部分产生相应的变化。这种连锁效应可 以在许多不同的领域中观察到，包括物理、经济和社会科学。
连锁定律的实际应用
交换定律的实际应用
股票交易
交换定律在股票市场中起着重要 作用，买入和卖出交易的平衡决 定了市场价格的波动。
货币兑换
交换定律适用于货币兑换市场， 各国货币之间的汇率会受到供求 关系的影响。
知识交流
交换定律在知识交流中有着重要 意义，人们通过分享和交换知识 来获得新的见解和技能。
总结和结论
《连锁与交换定律》是我们生活中普遍存在的一种规律，了解和应用这些定律对于我们在各个领域中做出科学 决策和创造创新有着重要意义。
连锁互换定律内容
连锁互换定律一、什么是连锁互换定律连锁互换定律（Chain of Substitution Law）是一种逻辑推理规则，用于证明或推导命题的等价性。
它允许在命题中进行逐级的替换，直到达到所需的等价关系。
连锁互换定律是推理和证明过程中常用的重要逻辑原则。
二、连锁互换定律的表述连锁互换定律可以用以下语言形式表述：对于命题P，Q和R，如果P与Q等价，Q与R等价，则P与R等价。
简化为逻辑符号表示，即：(P ↔ Q) ∧ (Q ↔ R) → (P ↔ R)三、连锁互换定律的应用3.1 逻辑推理连锁互换定律在逻辑推理中被广泛应用。
通过逐级替换等价命题，可以简化推理过程，减少繁琐的推导步骤。
这种推理方法可以用于证明一系列与待证命题等价的中间命题，从而最终得出结论。
3.2 简化命题在数学和逻辑学中，连锁互换定律也常用于简化复杂的命题。
通过替换等价的命题，可以将复杂的命题转化为更简单的形式，从而更好地理解和分析问题。
四、连锁互换定律的证明连锁互换定律可以通过逻辑推理和符号演算进行证明。
以下是一个示例证明过程：1.设定待证命题为P ↔ R。
2.根据连锁互换定律的定义，需要证明(P ↔ Q) ∧ (Q ↔ R) → (P ↔ R)。
3.假设(P ↔ Q) ∧ (Q ↔ R)为真。
4.根据双向蕴含的定义，(P ↔ Q) ∧ (Q ↔ R)等价于[(P ∧ Q) ∨ (¬P ∧¬Q)] ∧ [(Q ∧ R) ∨ (¬Q ∧ ¬R)]。
5.根据交换律，可以将(P ∧ Q) ∨ (¬P ∧ ¬Q)和(Q ∧ R) ∨ (¬Q ∧ ¬R)重新排列为[(P ∨ ¬P) ∧ (Q ∨ ¬Q)] ∧ [(Q ∨ ¬Q) ∧ (R ∨ ¬R)]。
6.根据平凡性质，可简化为[T ∧ (Q ∨ ¬Q)] ∧ [(Q ∨ ¬Q) ∧ T]。
连锁与交换定律习题
42.5% ab 21.25% AB /ab 21.25% ab/ ab
7.5%Ab 3.75%AB /Ab 3.75%Ab /ab
7.5% aB 3.75%AB/aB 3.75%aB/ab
9、解：对这三对基因杂合的个体产生8种类型配子，说明在两个连锁间区各有单交换发生，同时也有双交换出现。由于每交换只发生在四线体的2条中，所以，互换率＜50％，于是，各型配子中，亲本类型最多，++s和op+一组即是；而双交换是两个单交换同时发生，所以最少，+p+，o+s一组即是。在双交换中，只有位于中间的基因互换，所以前两组比较推知基因o在中间。于是：
αβγ
+++
∵并发系数为50％，∴0.5＝实际双交换/理论双交换＝实际双交换/10％×20％
实际双交换＝0.5×0.02＝0.01 即αβγ、+++共1000×0.01＝10，各占5
αβ+、++γ的频率设为X，那么10％＝X+10/1000，X＝90，即αβ+、++γ各为45，
α++、+βγ的频率设为Y，那么20％＝Y+10/1000，Y＝190，即α++、+βγ各为95，
0.16
0.04
0.1
OoSs 0.01
Ooss 0.04
0.04
0.01
O_S_：O_ss：ooS_：ooss = 51%：24%：24%：1%，
即4种表型的比例为：
圆形、单一花序(51％)，
圆形、复状花序(24％)，
连锁与互换定律
毛
上述现象表明：亲本中原来连在一起的两个不同性状
(或两个不同的基因)在F2中往往有连在一起遗传的倾向，
这种现象就称为连锁（linkage）遗传现象。
二、连锁遗传现象的解释
?
为什么F2不表现9:3:3:1的表现型分离比例 例一、摩尔根等的果蝇遗传试验
采用白眼、黄体雌蝇(wwyy)与野生型红眼、灰体
配子
白色卷羽IiFf × 有色常羽iiff
↓ ↓↓
IiFf =If iF if × if = 有色常羽12只， IF 白色卷羽15只，iiff Iiff = 白色常羽 4只，iiFf = 有色卷羽 2只。
连锁遗传规律 的内容：
连锁遗传的相对性状是由位于一对同源染
色体上的非等位基因控制，基因间具有连锁关
(3)由于基因交换而形成四种基因组合不
同的染色单体，经减数分裂后，产生四 种不同类型的性细胞，其中包括两种亲 本组合和两种新组合。
P F1
(复制)
同源染色体联会(偶线期)
非姊妹染色单体交换 (偶线期到双线期)
终变期
四分体
3、标识染色体的遗传
标识染色体：具有特殊记号的染色体。在实际中可以
用来辨别某一特定染色体的变化情况。
花色：
紫花(P)
对 红花(p)
为显性
花粉粒形状： 长花粉粒(L) 对 圆花粉粒(l) 为显性
以上结果表明F2： ① 同样出现四种表现型； ② 不符合9:3:3:1；
③ 亲本组合数偏多，重新组合数偏少（与理论数相比）。
例二：花斑、短毛兔与全色、长毛兔杂交
花式：花斑 (En)
对
全色 (en)
为显性
系，在形成配子时倾向于连在一起传递；交换
[理学]05第五章 连锁和交换定律
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并发系数为1，表示无干涉 并发系数为0，表示全干涉 并发系数大于1，表示负干涉 3 二者间关系
干涉=1-并发系数 即I=1-C
52
六、 连锁遗传图--玉米的连锁遗传图
53
六、 自由组合与连锁互换的区别
1 测交后代中 2 自交后代 3 重组率
54
第四节 人类染色体作图
1家系分析法---外祖父法 2 细胞杂交法 3 原位杂交法 4 基因剂量效应法
（3）不完全连锁的特点 ①两对基因的杂合体在形成配子时，不仅有亲
型配子，也有少量重组型配子 ② 两种亲型配子相等，两种重组型配子也相等。 ③测交后代中四种表现型中亲本类型较多且相
等，而重组型较少并相等。无固定比例。
10
三、连锁互换的本质
11
12
13
四、连锁交换发生的机理
1 交叉学说 1909年F.A.Jamssens认为，同源染色体之间的每一
减少交换率52并发系数为1表示无干涉并发系数为0表示全干涉并发系数大于1表示负干涉二者间关系干涉1并发系数即i1c53连锁遗传图玉米的连锁遗传图54重组率55第四节人类染色体作图1家系分析法外祖父法基因剂量效应法56家系分析法57细胞杂交法5859重点
第五章 连锁互换定律
第一节 连锁互换现象及交换机制 第二节第三节 交换率及其测定 第三节 基因定位和连锁遗传图
4 两基因间距离愈远，愈易交换。
50
五、 干扰和并发率
1 干扰（干涉interference）：若基因之间的交 换互不影响，理论双交换值应为中央的基因分 别与两端的基因之间的交换率的乘积，但基因 发生交换的时候，一个部位的交换会影响另一 个部位的交换，这种现象称为干涉。
2 干涉的大小用并发系数(C)表示 负干涉：增加交换率 正干涉：减少交换率
遗传学第3章连锁交换定律
1
本章内容
第一节 连锁交换定律的实质 第二节 重组率及其测定 第三节 基因定位 第四节 连锁和交换定律的意义
2
背景
1900年孟德尔遗传规律重新发现以后，生物界广 泛重视，进行了大量试验。
其中有些属于两对性状的遗传结果不符合自由组 合定律→ 摩尔根以果蝇为材料进行深入细致研究→ 提出连锁遗传定律→ 创立基因论→认为基因成直线排 列在染色体上，进一步发展为细胞遗传学。
20
在全部孢母细胞中，各联会的同源染色体在C与Sh基因间 不可能全部都发生交换，故重组率<50%；
例如玉米F1的100个孢母细胞中，交换发生在Cc和Shsh相 连区段之内的有7个，则重组率为3.5 %。 亲本组合=((193+193)/400)×100%=96.5% 重新组合=((7+7)/400)×100%=3.5%
14
三、 完全连锁和不完全连锁
（一）完全连锁 (complete linkage)
同源染色体上非等位基因间不能发生 非姐妹染色单体之间的交换→ F1只产生两 种亲型配子、其自交或测交后代个体的表 现型均为亲本组合。
15
（a）F1代自交，F2代表现 1：2：1的分离比 ；
（b）F1代的测交，测交后 代表现1：1的分离比
例如第一节中的香豌豆资料：
F2有4种表现型 F1有4种配子 设各配子的比例为
紫长 紫圆 红长 红圆
PL Pl pL pl
a
b cd
F2组合为
(aPL bPl cpL dpl)2
♣ 其中F2中纯合双隐性ppll个体数即为d2；
组成F2表现型ppll的F1配子必然是pl，其频率d 。
26
已知香豌豆ppll个体数为1338株（相引组）； ∴ 表现型比率= d2 =1338/6952×100%=19.2%。
连锁和交换定律计算公式
连锁和交换定律计算公式连锁和交换定律是数学中非常重要的定律，它们在代数运算中起着至关重要的作用。
在本文中，我们将深入探讨这两个定律，并且通过一些具体的例子来加深对它们的理解。
首先，让我们来了解一下连锁定律。
连锁定律是指在代数运算中，当有多个运算符号相连时，可以按照不同的顺序进行运算，结果是相同的。
具体来说，对于任意三个数a、b和c，连锁定律可以表示为，a(bc) = (ab)c。
换句话说，无论是先计算b和c的乘积，还是先计算a和b的乘积，最后再与c相乘，最终的结果都是相同的。
举个例子来说明连锁定律。
假设我们有三个数2、3和4，那么根据连锁定律，我们可以得到，2(34) = (23)4。
具体来说，左边的式子等于212，结果是24；右边的式子等于64，结果也是24。
这个例子清楚地展示了连锁定律的作用，无论是先计算括号内的乘积，还是先计算括号外的乘积，最终的结果都是相同的。
接下来，让我们来了解一下交换定律。
交换定律是指在代数运算中，两个数进行运算时，可以改变它们的位置而不改变结果。
具体来说，对于任意两个数a和b，交换定律可以表示为，ab = ba。
换句话说，无论是先计算a和b的乘积，还是先计算b和a的乘积，最终的结果都是相同的。
举个例子来说明交换定律。
假设我们有两个数5和7，那么根据交换定律，我们可以得到，57 = 75。
具体来说，左边的式子等于35，右边的式子也等于35。
这个例子清楚地展示了交换定律的作用，无论是先计算5和7的乘积，还是先计算7和5的乘积，最终的结果都是相同的。
现在让我们通过一些具体的例子来加深对连锁和交换定律的理解。
首先，考虑以下的表达式，2(3+4)。
根据连锁定律，我们可以先计算括号内的和，得到27，结果是14。
现在，我们再来考虑另一个表达式，(23)+4。
根据交换定律，我们可以先计算2和3的乘积，得到6，然后再加上4，结果也是14。
这个例子再次证明了连锁和交换定律的有效性，无论是先计算括号内的和，还是先计算乘积再加上4，最终的结果都是相同的。
连锁交换定律的内容
连锁交换定律的内容
连锁互换定律是美国遗传学家摩尔根首先明确提出来的。
该定律揭示了同源染色体上不同对基因的遗传。
它告诉人们，位于同一条染色体的基因常常有连在一起遗传的倾向，但是在减数分裂中，同源染色体之间可以以一定频率互换等位部分的基因，从而改变基因的连锁关系。
它是遗传学的三大定律之一。
另两大定律为基因的分离定律(孟德尔第一定律)以及基因的自由组合定律(孟德尔第二定律)。
连锁和互换是生物界的普遍现象，也是造成生物多样性的重要原因之一。
一般而言，两对等位基因相距越远，发生交换的机会越大，即交换率越高;
反之，相距越近，交换率越低。
因此，交换率可用来反映同一染色体上两个基因之间的相对距离。
以基因重组率为1%时两个基因间的距离记作1厘摩(centimorgan，cM)。
第5章 连锁交换定律
结果与第一个实验结果相同。
连锁遗传及其杂交组合
连锁遗传：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。
相引组：甲乙两个显性性状，连系在一起遗传、而甲乙两
个隐性性状连系在一起的杂交组合。如：PL/pl。 相斥组：甲显性性状和乙隐性性状连系在一起遗传，而乙 显性性状和甲隐性性状连系在一起的杂交组合。如： Pl/pL。
第五章 连锁交换定律
本章内容
第一节 连锁交换定律的实质 第二节 重组率及其测定 第三节 基因定位 第四节 连锁和交换定律的意义
背景
1900年孟德尔遗传规律重新发现以后，生物界广 泛重视，进行了大量试验。 其中有些属于两对性状的遗传结果不符合自由组 合定律→ 摩尔根以果蝇为材料进行深入细致研究→ 提出连锁遗传定律→ 创立基因论→认为基因成直线排 列在染色体上，进一步发展为细胞遗传学。
（二）不完全连锁
完全连锁的情形很少，一般是不完全连锁。 不完全连锁（部分连锁）：同一染色体上的两个
非等位基因之间或多或少地发生非姊妹染色单体 之间的交换→F1代除产生亲型配子外，还可产生 少量的重组型配子。
如玉米颜色基因Cc和籽粒饱满度基因Shsh是位于 玉米第9对染色体上的两对不完全连锁的非等位
连锁与交换定律：
位于同源染色体上的非等位基因在形 成配子时，多数随所在的染色体一起 行动，只产生亲型配子； 若同源染色体上的非姊妹染色单体之 间发生了交换，就可产生少数的重组 型配子。
第二节 重组率及其测定
一、重组率的概念
又称重组值，指同源染色体非姐妹染色单体间有关基因
的染色体片段发生交换的频率，一般利用重组型配子数 占总配子数的百分率进行估算，常用RF表示。
因亲本的基因组合方式不同而 不同的计算:
连锁互换定律
例如：3.6%即可称为3.6个遗传单位。
• 遗传单位值愈大，两基因间距离愈远，愈易交换。
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第三节 基因定位与连锁遗传图
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31
一 基因定位
基因定位：确定基因在染色体上的位置
基因在染色体上各有其一定的位置
确定基因的
位置主要是确定基因间的距离和顺序
符合系数实际双交换值理论双交换值干扰严重符合系数常变动于0符合系数等于1时无干扰两个单交换独立发生符合系数等于0时表示完全干扰即一点发生交换后其邻近一点就不交换46通过连续多次二点或三点测验可以确定位于同一染色体基因的位置和距离可绘成连锁遗传图一种生物连锁群数目与染色体对数一致如
第三章 连锁与互换定律
多，而生物的染色体数目有限 必有许多
基因位于同一染色体上引起连锁遗传。
♣ 连锁：若干非等位基因位于同一染色体而发生连系
遗传的现象。
♣ 完全连锁：同源染色体上非等位基因间不能发生非
姐妹染色单体之间的交换
F1只产生两种亲型
配子、其自交或测交后代个体的表现型均为亲本组合。
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∴ 表现型比率= d2 =1338/6952×100%=19.2%。
F1 pl 配子频率=
d2 = 0.44 即44%
亲本型配子（pl – PL）的频率相等，均为44%；
重组型配子（Pl – pL）的频率各为（50–44）% =6%
∴ F1形成的四种配子比例为
44PL∶6pl∶6pL∶44pl 或0.44∶0.06∶0.06∶0.44
现重组类型，且重组率很接近，其重组型配子是如
13连锁与互换定律
• 重组率（recombination frequency，RF):重组型配子 （互换型配子）数占总配子数的比例。即测交子代中 出现的重组类型的频率，又称为交换值。
重组合配子 交换值（%）= 亲组合配子+重组合配子 ×100%
测交后代中重组型个体数
交换值（%）=
×100%
测交后代个体总数
摩尔根通过大量的果蝇杂交实验证明
摩尔根(T. H. Morgan, 1866-1945)
摩尔根设计两组实验现象
为什么杂合子果蝇的性别不同，测交的结果不一样？
摩尔根第一组实验的解释
摩尔根认为果蝇的灰身基因和长翅基因位于同一条染色体上，黑身基因 和残翅基因位于同源染色体的另一条上，在形成配子时，同一条染色体
上的不同基因连在一起遗传，称为基因连锁。这两对基因在雄果蝇体内 不能任意分开，也不能自由组合，称为基因完全连锁。
四分体
3、标识染色体的遗传
标识染色体：具有特殊记号的染色体。在实际中可以 用来辨别某一特定染色体的变化情况。
三、重组率
• 重组率（recombination frequency，RF):重组型配子 （互换型配子）数占总配子数的比例。即测交子代中 出现的重组类型的频率，又称为互换值。 重组合配子
• 重组率（RF)= 亲组合配子+重组合配子 • 实际上交换值不能等同于重组值，用重组值代表交换值
交换(crossover)：
在减数分裂过程中，同源染色体的非姊妹染 色单体之间的对应片段的互换，从而引起相应基 因间的互换与重组，又称为互换。
一、互换的特性
❖某一染色体上基因座位是线性顺序排列； ❖杂合子上某一基因座位的两个等位基因在同源染色体上占据 相应的位置； ❖互换包括两条同源染色体中每一条的断裂和某些部位的互换； ❖互换在减数分裂前期Ⅰ同源染色体联会时出现； ❖具有连锁基因重新组合的染色体的形成是由于两个座位间的 地方出现交换的结果； ❖两个座位出现交换的概率随着两者距离延长而增加。
连锁与交换定律的细胞学基础
连锁与交换定律的细胞学基础
连锁与交换定律是指在遗传学中，基因在染色体上的位置和顺序是固定的，而在染色体间的交换是以一定规律进行的。
细胞学是研究细胞的结构、功能和遗传的学科。
在细胞学中，连锁与交换定律是基于染色体的行为和遗传物质的分布而提出的。
在有性生殖中，个体的染色体是以成对存在的，一对染色体来自于母亲，另一对来自于父亲。
在染色体上，基因是以一定顺序排列的，每个基因对应一个特定的遗传性状。
连锁定律指的是位于同一条染色体上的基因会同时遗传给后代。
这是因为在染色体的复制和分裂过程中，位于同一条染色体上的基因会被同时复制和分离。
交换定律指的是在染色体间发生的交换现象。
在有丝分裂或减数分裂过程中，染色体会互相交叉并交换部分基因。
这个交换过程称为染色体重组，通过重组，基因之间的连锁关系可以被打破，使得某些基因组合出现变化。
连锁与交换定律的细胞学基础主要在于染色体的结构和行为。
染色体是由DNA和蛋白质组成的，它们承载着遗传信息。
在细胞分裂过程中，染色体会进行复制和分裂，确保每个细胞都获得完整的遗传信息。
通过连锁与交换定律的研究，我们可以更好地理解基因在遗传中的传递和变异。
这对于遗传学的研究和应用具有重要的意义，也为我们深入了解生物的遗传机制提供了基础。
连锁与互换定律PPT课件
A
b
答案：
a
B
12
学习总结
经常不断地学习,你就什么都知道。你知道得越多,你就越有力量 Study Constantly, And You Will Know Everything. The More
You Know, The More Powerful You Will Be
13
结束语
当你尽了自己的最大努力时，失败也是伟大的， 所以不要放弃，坚持就是正确的。
b v
b b 黑身 v v 残翅 4
连锁：同一条染色体上的不同基因连在一起不相 分离的现象。
以上雄果蝇的遗传属于完全连锁。 特点：后代只表现出亲本类型。 完全连锁现象非常罕见，代表生物：雄果蝇、 雌家蚕
5
P
灰身长翅 × 黑身残翅
BBVV
bbvv
F1
灰身长翅 × 黑身残翅
BbVv
bbvv
雌
雄
测交后代
灰身长翅 灰身残翅 黑身长翅 黑身残翅
42%
8%
8v
bbvv
推断：F1代灰身长翅雌果蝇产生了几种配子？ 比例是多少？
BV Bv bV bv
42% 8% 8% 42%
6
B Bb b
以上雌果蝇的遗传称为：不完全连锁。
V Vv v
交 叉 互 换
BV和bv： 亲本型配子 Bv和bV： 重组型配子
BbVv
bbvv
雄
雌
测交后代
灰身长翅 BbVv
1
:
黑身残翅 bbvv
1
若按照自由组合定律遗传，测交后代的分离比将会是多少？
（1 : 1 : 1 : 1）
3
P
灰身 B B 长翅 V V
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。
孟德尔连锁与互换定律的内容
孟德尔连锁与互换定律的内容1.引言孟德尔连锁是指遗传学中的一个重要概念，它描述了基因在染色体上的遗传方式。
而互换定律则是遗传学中的另一个基本规律，它描述了染色体间的互换现象。
本文将详细介绍孟德尔连锁和互换定律的相关内容。
2.孟德尔连锁孟德尔连锁是基因在染色体上的遗传方式，它是指染色体上的两个基因由于位于同一染色体上而表现出的共同遗传现象。
孟德尔连锁与基因的位置有关，位于同一染色体上的基因往往会被同时传递给后代，因此它们的遗传方式呈现出一种“连锁”的规律，相互之间不容易独立分离。
2.1孟德尔连锁的原理孟德尔连锁的原理可以通过遗传交叉实验来解释。
在遗传交叉实验中，通过交叉两个不同的个体，可以观察到基因在染色体上的排列方式。
如果两个基因位于同一染色体上并且没有发生基因重组，那么它们就会同时传递给后代，表现为孟德尔连锁。
2.2孟德尔连锁的应用孟德尔连锁在遗传学研究中有着广泛的应用。
通过研究孟德尔连锁关系，可以帮助科学家确定基因的位置和功能，进而理解遗传性状的传递规律。
此外，孟德尔连锁还可用于遗传疾病的诊断和筛查，有助于提高人类健康水平。
3.互换定律互换定律是指同一染色体上的互换事件。
在互换过程中，两条同源染色体之间的交换发生，导致基因的重新组合。
这种互换现象使得位于同一染色体上的基因可以进行重新组合，破坏了孟德尔连锁的规律。
3.1互换定律的过程互换定律的过程可以通过染色体结构的变化来描述。
在互换过程中，两条同源染色体之间的非姊妹染色单体发生交换，形成新的染色体组合。
这种互换现象使得基因在染色体上重新组合，导致孟德尔连锁被打破。
3.2互换定律的意义互换定律的发现对于遗传学的研究有着重要的意义。
它揭示了基因在染色体上的重排现象，说明了孟德尔连锁并非绝对，在基因重组的情况下，基因之间的连锁关系可以被打破。
互换定律的研究帮助我们更好地理解基因的遗传规律，为遗传学研究的进一步深入提供了基础。
4.结论孟德尔连锁与互换定律是遗传学中的重要内容。
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根据两个基因位点间的交换值能够确定两个基因间的相 对距离，但并不能确定基因间的排列次序。
因此，一次基因定位工作常涉及三对或三对以上基因位 置及相互关系。
连锁与交换定律
（一）两点测验 ——步骤 1
W. B连a锁te与s交o换n定a律nd Punnett
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。
eg2 紫花圆花粉 ⅹ 红花长花粉 （PPll） （ppLL）
紫花长花粉 （PpLl）
紫花长花粉 紫花圆花粉 红花长花粉 红花圆花粉 （226） （95） （97） （1）
W. Bat连e锁s与o交n换a定n律d Punnett (1906)
基因定位（gene location/localization）
基因定位(gene location/localization)：利用各种方法将某 一基因定位在某条染色体的某个特定位置。( 确定基因在 染色体上的相对位置和排列次序)。 根据两个基因位点间的交换值能够确定两个基因间的相 对距离，但并不能确定基因间的排列次序。
完全连锁遗传(complete linkage) ：
仅有亲本型，缺少重组型，eg.仅见于雄果蝇、雌家蚕。
连锁与交换定律
完全连锁遗传的染色体图解
连锁与交换定律
连锁与交换定律
不完全连锁遗传（incomplete linkage） ：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。
)：指同源染色体非姐妹染色单体间有关基因 的染色体片段发生交换的频率，一般利用重新组合配子数 占总配子数的百分率进行估算。
交换（值%）重总 组配 型子 配数 子 10数 0
应用这个公式估算交换值，首先要知道重组型配子数。 测定重组型配子数的简易方法有测交法和自交法两种。
连锁与交换现象
连锁与交换定律
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）。
eg1 紫花长花粉 ⅹ 红花圆花粉 （PPLL） （ppll）
紫花长花粉 （PpLl）
紫花长花粉 紫花圆花粉 红花长花粉 红花圆花粉 （4831） （390） （393） （1338）
连锁群（linkage groups）：位于同一对同源染色体上的 基因称为一个基因连锁群。
连锁与交换定律
一、基因定位（gene location/localization）
广义的基因定位有三个层次： 染色体定位(单体、缺体、三体定位法)； 染色体臂定位(端体分析法)； 连锁分析(linkage analysis) 。
(3).(wxwxCC×WxWxcc)F1
×
ccshsh wxwxshsh wxwxcc
连锁与交换定律
连锁与交换定律
（一）两点测验 ——步骤 2
计算三对基因两两间的交换值
连锁与交换定律
（一）两点测验 ——步骤 3
根据基因间的遗传距离确定基因间的排列次序并 作连锁遗传图谱。
连锁与交换定律
（一）两点测验——局限性
通过三次亲本间两两杂交，杂种F1与双隐性亲本测交， 考察测交子代的类型与比例。
例：玉米第9染色体上三对基因间连锁分析：
子粒颜色： 有色(C)对无色(c)为显性；
饱满程度： 饱满(SH)对凹陷(sh)为显性；
淀粉粒： 非糯性(Wx)对糯性(wx)为显性.
(1).(CCShSh×ccshsh)F1
×
(2).(wxwxShSh×WxWxshsh)F1 ×
粒数 交换类别
2708 2538
亲本型
626 601
单交换
113 116
单交换
4 2
双交换
6708
连锁与交换定律
分析——1.基因间排列顺序确定
连锁与交换定律
2.计算基因间的交换值
连锁与交换定律
3.绘制连锁遗传图
Sh位于wx与c之间； wx-sh: 18.4 sh-c: 3.5
wx-c:21.9
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。
当两基因位点间超过五个遗传单位时，两点 测验的准确性就不够高。
连锁与交换定律
（二）三点测验 ——实验
实验：
P: 陷、非糯性、有色 × 饱满、糯性、无色
shsh ++ ++
++ wxwx cc
↓
F1及测交: 饱满、非糯性、有色×凹陷、糯性、无色
+sh +wx +c shsh wxwx cc
↓
Ft
连锁与交换定律
测交后代的表现型 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
总数
F1配子种类 + wx c sh + + ++c sh wx + sh + c + wx + +++ sh wx c
连锁与交换定律
（三）、 干扰和符合
1. 理论双交换值 如果相邻两交换间互不影响，即交换独立发生， 那么根据乘法定理，双交换发生的理论频率(理论双 交换值)应该是两个区域交换频率(交换值)的乘积。 例：wxshc三点测验中，wx和c基因间理论双交换 值应为： 0.184×0.035=0.64%。
连锁与交换定律
不完全连锁遗传的染色体图解
连锁与交换定律
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；
连锁与交换定律
交换率（重组率）的计算
交换率的计算
交换率=
重组型配子数 总配子数
×100%
重组型个体数
=
×100%
重组型个体数+亲本型个体数
交换率=0，完全连锁；交换率=50%，自由组合；1% 交换率表示两个基因距离为1遗传单位（图距单位、厘摩， cM）；这种通过互换率估算出的距离称为遗传距离。
连锁与交换定律