第四章——1遗传图的制作和基因定位

+
105
129
MI
MI
非交换
3 + + 9 MII
4
5
-
+
+
-
-
-
+
+
5
10
MII
MII
交换
6 + + 16 MII
Rf(·-a)=1/2×交换子囊数/总子囊数 =1/2×MII/（MI＋MII）
=1/2×（9＋5＋10＋16）/274=7.3%=7.3cM 21
2、两对基因的四分子分析
—2对基因的连锁分析中的子囊类型
PD T
T NPD PD NPD T
2010-4-19
第四章 遗传图制作和基因定位
23
a+×+ b 杂交的子囊类型和数目
（1） （2） （3） （4） （5） （6） （7）
四分 + b + + + + + b + b + + + +
子 基因
+
b
+++baba+aba
b
型 a + aba++++b+++b
第四章 遗传图的制作 和基因定位
周宜君
2010-4-19
第四章 遗传图制作和基因定位
1
主要内容
① 真核生物的基因定位和遗传图方法※ ② 真菌类的遗传分析※ ③ 体细胞交换与基因定位 ④ 人类基因定位方法 ⑤ 细菌的遗传分析※ ⑥ 噬菌体的遗传分析
2010-4-19
第四章 遗传图制作和基因定位
2
一、真核生物基因定位和遗传作图
++
18.5 6.5 13.2
2010-4-19
第四章 遗传图制作和基因定位
7
Rf（a-b）= 18.5% Rf（a- c ）= 6.5% Rf（b- c ）= 13.2%
Rf （a-c＋ b-c）＝6.5＋13.2 ＝ 19.7 %
a~b< (a ~ c＋ b ~ c) ?
Rf（a-b）的实际值应加2倍双交换值（0.6%）
干涉（chiasma interference） I I＝1－C
2010-4-19
第四章 遗传图制作和基因定位
10
并发率(并发系数)和干涉
C =1，I = 0时， 表示无干涉
C = 0，I = 1时， 表示存在完全干涉
1 > C > 0 时,
表示存在正干涉
C >1，I < 0 时， 表示存在负干涉
2010-4-19
第四章 遗传图制作和基因定位
6
三点测交的结果（a++/+bc×abc/abc）
表型 实得数 比例(%)
重组发生位点
a-b a-c c-b
a++
580 80.9
+b c
592
abc +++ a b+ ++c
45 5.9 40 89 12.6 94
+
+
+
+
a +c +b+
合计
3 0.6 5 1448 100
segregation——MII）
2010-4-19
第四章 遗传图制作和基因定位
18
2010-4-19
第一次减数分裂分离MⅠ
第四章 遗传图制作和基因定位
A
A
A
A
A
MⅠ A MⅡ A
A
ａ
ａ
A
a
a
ａ
ａ
a
结论:交换发生在着丝粒与基因外,A、a
a
基因的分离在MⅠ.
a
结果：相当于未发生交换
19
2010-4-19
+
b
+++baba+aba
b
a + aba++++b+++b
a +ababa+a+aba+
分裂 分离
M1 M1 M1 M1 M1 M2 M2 M1 M2 M2 M2 M2 M2 M2
子囊 类型
PD
NPD
T
T
PD NPD
T
子囊数 808
1
90
5
90
1
5
3.基因距离计算 Rf（·-a）= (1/2×MII）/总子囊数
着丝粒作图(将着丝粒看作是一个位点)
2010-4-19
第四章 遗传图制作和基因定位
17
1、着丝粒作图—
1对基因的四分子分析
原养型（prototroph）——野生型 营养缺陷型（auxotroph）——突变型 第一次减数分裂分离（first division
segregation——MI） 第二次减数分裂分离（second division
2010-4-19
第四章 遗传图制作和基因定位
4
1、两点测交
问题：如果测定3个连锁基因间（a、b、c）的距离，需 要几次两点测交？
答案：三次（a-b，a-c、b-c）
若
Rf（a-b）=20%
Rf（a-c）=3.6%
Rf（c-b）=22%
则 a、b、c三者的排列顺序为c—a—b
问题： Rf（c-b）﹤ Rf（a-b）＋ Rf（a-c）
2010-4-19
第四章 遗传图制作和基因定位
3
1、两点测交
目的：测定两个基因间的距离 方法：一次杂交（获得杂合体）+ 一次测交 AB/AB × ab/ab
↓
AB/ab × ab/ab
↓
AB/ab ab/ab Ab/ab aB/ab 37% 37% 13% 13% Rf（A-B）=26%=26cM
Rf（·-a） =[(4)(5)(6)(7) ÷1000] × 1/2 × 100%
=[ (5+90+1+5) ÷1000]×1/2 =5.05 % = 5.05 cM
2010-4-19
第四章 遗传图制作和基因定位
27
a+×+ b 杂交的子囊类型和数目( a-nic b-ade)
（1） （2） （3） （4） （5） （6） （7）
PD NPD
T
T PD NPD T
子囊数 808 1 90 5 90 1
5
1、PD ＞ ＞NPD，两基因连锁 2、都为MII时， PD ＞ ＞NPD，两基因同臂
26
a+×+ b 杂交的子囊类型和数目
（1） （2） （3） （4） （5） （6） （7）
+ b+++++b+b++++
四分子 基因型
（减数分裂产物进行有丝分裂一次） 子囊孢子(ascospore)
2010-4-19
第四章 遗传图制作和基因定位
16
四分子分析（terard analysis）
顺序四分子（Ordered tetrad）分析的 优点： (1)子囊孢子是单倍体； (2)子囊孢子在子囊中呈直线排列； (3)着丝粒可看成是一个基因座位(locus)
+ +× a b PD亲二型（parental ditype）
NPD为非亲二型 ( nonparental ditype )
T为四型（tetratype）
2010-4-19
22 第四章 遗传图制作和基因定位
2、两对基因的四分子分析
——2对基因的连锁分析
++×ab
++ ++ ++ +b ++ +b +b ++ +b a+ +b ab a+ ab ab a+ +b a+ ++ +b ++ ab ab ab a+ ab a+ a+
负干涉仅在微生物中发生基因转变时才出现。
2010-4-19
第四章 遗传图制作和基因定位
11
染色单体干涉
(1) (2) (3) (4)
(1)2-3二线双交换 (2)1-4四线双交换 (3)1-3三线双交换 (4)2-4三线双交换
当第一次交换发生后，第二次交换可在任意两 条非姊妹染色单体之间进行。情况如(1)、 (2)、(3)或(4)。
808
1
90
5
90
1
5
Rf（·-b） = [(3)(5)(6)(7) ÷1000] × 1/2 × 100%
=[ (90+90+1+5)÷1000]×1/2= 9.30 % = 9.30 cM
2010-4-19
第四章 遗传图制作和基因定位
28
a+×+ b 杂交的子囊类型和数目( a-nic b-ade)
1000
1000
1000
1）从表中数据可以得知，A与B、A与D为非连锁基因， 而B和D是连锁的。
2）Rf（B-D）=（90+90）/1000=18%
2010-4-19
第四章 遗传图制作和基因定位
15
二、真菌的遗传分析—链孢霉
（Neurospora crassa，脉孢霉）
子囊(ascus) 4核子囊（减数分裂产物） 8核子囊
（1） （2） （3） （4） （5） （6） （7）
+
四分子 基因型
+
a
b +++++b+b++++ b +++ba ba+a ba b + aba++++b+++b
a +ababa+a+aba+
分裂 分离
M1 M1 M1 M1 M1 M2 M2 M1 M2 M2 M2 M2 M2 M2
子囊 类型
a +ababa+a+aba+
分裂 分离
M1 M1 M1 M1 M1 M2 M2 M1 M2 M2 M2 M2 M2 M2
子囊 类型
PD
NPD
T
T
PD NPD
T
子囊 数
808
1
90
5
90
1
5
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2010-4-19
第四章 遗传图制作和基因定位
2、两对基因的四分子分析—3个问题
1、两个基因是否连锁的判断 PD=NPD，不连锁；PD ＞ ＞NPD，连锁。
遗传学图——基因连锁图、染色体图 依据基因间的交换值表示基因在染色体上相对位置的简单
线性示意图。 遗传作图包括： ① 确定基因定位于某一特定的染色体上； ② 确定各基因（遗传单位）在染色体上的排列顺序； ③ 确定基因间（遗传单位）的相对距离。 方法 ① 两点测交（方法和不足） ② 三点测交（方法、优势及意义）
原因：双交换
两点测交的不足：1、杂交次数多；
2、不能检测双交换
2010-4-19
第四章 遗传图制作和基因定位
5
2、三点测交
目的：测定三个基因间的顺序与距离
方法：一次杂交（获得杂合体）+ 一次测交 +++/+++ × abc/abc
↓
+++/abc × abc/abc
三点测交中三基因杂合体的类型 +++/abc； ++c/ab+； a+c/+b+； a++/+bc.
2010-4-19
第四章 遗传图制作和基因定位
13
习题练习
2.下表是雌雄杂交个体被测交 （AaBbDd×aabbdd）时，其子代的类型和个 体数：
AaBbDd 47 aaBbDd 43 AaBbdd 201 aaBbdd 207 AabbDd 207 aabbDd 205 Aabbdd 43 aabbdd 47
（1）这些基因是连锁的吗? （2）如果是，连锁基因间的距离是多少?
2010-4-19
第四章 遗传图制作和基因定位
14
若两个基因不连锁，则双杂合体进行测交时，产生４种基 因型，比例为1：1：1：1；若两个基因是连锁的，则杂 合体进行测交时，后代表型比例不等。
表型 数目 表型 数目 表型 数目
AB 248 AD 254 BD 90 Ab 250 Ad 244 Bd 408 aB 250 aD 248 bD 412 ab 250 ad 254 bd 90
※ Rf（a-b）= Rf（a-b）+ 2×0.6
18.5 ＋ 0.6×2＝6.5 ＋13.2 ＝19.7%
6.5
13.2
a
c
b
a-ｃ； c-sh; b-wx
2010-4-19
第四章 遗传图制作和基因定位
8
三点测交的意义
1. 比两点测交方便、准确。 一次三点测交 相当于3次两点测交实验所获得的结果；
四分 + b + + + + + b + b + + + +
子 基因
+
b
+++baba+aba
b
型 a + aba++++b+++b
a +ababa+a+aba+
分裂 分离
M1 M1 M1 M1 M1 M2 M2 M1 M2 M2 M2 M2 M2 M2
子囊 类型
PD
NPD
T
T
PD NPD
T
子囊 数
2010-4-19
第四章 遗传图制作和基因定位
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习题练习
1.在番茄中，基因O、P和 S 是在第二染色体上。 对这三个基因是杂合的F1用三隐性个体进行测交， 得到下列结果如下。 1. 这三个基因在第二染 色体上的顺序如何？
2. 两个纯合亲本的基因 型是什么？
3. 这些基因间的图距是 多少？
4. 并发系数是多少？
第四章 遗传图制作和基因定位
第二次减数分裂分离MⅡ
A
A
A
A
A
a MⅠ MⅡ
a
a
a
A
A
a
A
a
A
a
a
结论:交换发生在着丝粒与基因间, A、a
a
基因的分离在MⅡ.
结果：发生交换的子囊孢子数为1/2
20
着丝粒作图+ × - （+—A；-—a）
子 囊 类 型
子囊数 分离型 交换与否
1
2
+Leabharlann Baidu
-
+
-
-
+
-
2. 能获得双交换的资料；
3. 证实了基因在染色体上是直线排列的。
2010-4-19
第四章 遗传图制作和基因定位
9
并发率(并发系数)和干涉
并发系数（coefficidence of coincidence or coincidence）C C =实际双交换值／理论双交换值 ＝γ/（α）（β） Ｃ的取值范围［１，０］ 本题中 C = 0.6% / (5.9%)(12.6%)= 0.08
2、两个基因是否在同臂的判断 （1）都为MII时， PD ＞ ＞NPD，同臂 （2）计算Rf值。
3、两个基因与着丝粒及两基因间的距离的计算 Rf（·-a）=(1/2MII)/总子囊数 Rf（a-b）=（1/2T+NPD） /总子囊数
2010-4-19
第四章 遗传图制作和基因定位
25
a+×+ b 杂交的子囊类型和数目