遗传学 第03章 连锁遗传分析与染色体作图
合集下载
连锁遗传分析与染色体作图解析
bv
bv
1
:
1
第三章 连锁遗传分析和染色体作图
摩尔根B 的解V 释：试验二中两对非等位基因“同处一B体，V由于交换而不完全连锁”
BV 灰体性长母翅细♀胞(BbVv) ×黑体残翅♂(bbvv)
bv bv
32%
BV
bv bv
灰体长翅 (BbVv)
:b 黑B(b体vbV长Vv翅)
:
灰体残翅b (Bbvv)
哈工大-遗传学
第三章 连锁遗传分析和染色体作图
试验二：反交
摩尔根的果蝇杂交实验
P: 灰体长翅♀(BBVV) × 黑体残翅♂(bbvv)
测交：
F1: 灰体长翅 (BbVv)
♀
×
42%
灰残长 (BbvVvv)) 黑残长 (bbvVvv))
8%
8%
42%
子代虽有四种类型，但不符合1:1:1:1
哈工大-遗传学
哈工大-遗传学
第三章 连锁遗传分析和染色体作图
试验一：正交
摩尔根的果蝇杂交实验
P: 灰体长翅♂(BBVV) × 黑体残翅♀(bbvv)
测交：
F1: 灰体长翅 (BbVv)
♂
×
灰长 (BbVv) : 灰残 (Bbvv) : 黑长 (bbVv) : 黑残 (bbvv)
1: 1
:
1:
1
子代全部是亲本类型，没有自由组合类型
哈工大-遗传学
第三章 连锁遗传分析和染色体作图
二、交换值(重组率)的测定
交换值(Crossing-over value)：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，一般利用发 生交换的配子数占总配子数的百分率进行估算。
第三章连锁遗传分析与染色体作图
第三章连锁遗传分析与染⾊体作图第三章连锁遗传分析与染⾊体作图（10h）教学⽬的：掌握性染⾊体决定性别的类型，X—连锁遗传、Y—两锁遗传的特点。
掌握与连锁交换有关的主要概念，交换值的测定⽅法，掌握连锁交换的细胞学基础和基因定位⽅法。
明确性染⾊体、剂量补偿、性转换等概念。
明确连锁遗传图。
了解性别分化与环境的关系，了解⼈类性别异常的现象及发⽣的原因。
了解连锁交换规律在实践中的应⽤。
教学重点：性染⾊体决定性别的类型、X连锁遗传及其特点。
连锁交换有关的概念及交换值的测定。
教学难点：剂量补偿，交换值的计算。
第⼀节性染⾊体和性别决定⼀、性染⾊体⼆、性别是由性染⾊体差异决定三、其它类型的性别决定第⼆节性连锁遗传⼀、果蝇的伴性遗传⼆、⼈类的伴性遗传三、鸡的伴性遗传四、⾼等植物的伴性遗传第三节遗传的染⾊体学说的直接证据⼀、遗传的染⾊体学说的直接证明证据⼆、⼈类性别畸形第四节果蝇中的Y染⾊体及其性别决定⼀、性别决定⼆、果蝇中的Y染⾊体第五节剂量补偿效应⼀、性染⾊质体⼆、剂量补偿三、L yon假说四、X染⾊体随机失活的分⼦机制第六节连锁基因的交换和重组⼀、连锁和交换⼆、三点测验和基因在染⾊体上定位第七节真菌的遗传分析⼀、顺序四分⼦及其遗传分析⼆、⾮顺序四分⼦的遗传分析第⼋节⼈类基因组的染⾊体作图⼀、⼈类基因定位⽅法⼆、⼈类染⾊体作图三、⼈类基因组的物理作图第三章连锁遗传分析与染⾊体作图（10h）⾼等⽣物中最明显的性状之⼀是什么？即雌雄性别，性别的形成包括两步：⼀性别决定，⼆是性别分化。
⾼等动植间性别差异很明显：例如：鸡——母鸡与公鸡的⽻⾊、鸡冠、鸣叫均有异。
⼜如⼈（可让学⽣来说）。
⼤多数动物和少数植物都是雌雄异体的，⽽雌雄⽐例为1∶1，这个⽐例数与我们前⾯学过的单因⼦杂交中的测交后代分离⼀致，使⼈们联想到⽣物的性别是否也是由⼀对因⼦来控制的呢？第⼀节性染⾊体和性别决定⼀、性染⾊体性染⾊体的发现与XO型：1891年，德⽣物学家Henking⾸先在雄性昆⾍细胞中发现了⼀特殊的结构，称为“X体”。
【医学ppt课件】连锁遗传分析与染色体作图
1 果蝇性染色体同源区段 基因的遗传
♀XbbXbb X Xbb+Ybb♂
↓
XbbXbb+
XbbYbb
1显性♀ ：1隐性♂
2020/10/15
XbbXbb+ X XbbYbb♂ ↓
Xbb+Xbb Xbb+Ybb
XbbXbb XbbYbb
显♀：隐♀：显♂：隐♂ 1：1 ：1 ：1
正反交结果：不一样。
2 果蝇的性别决定机制
（二）伴X隐性遗传
1举例：A型血友病的遗传
正常女 X 血友病男
X+X+ ↓
XhY
正常女人 X 儿正常
X+X+Xh ↓ X+Y
子女全正常
女正常 1/2儿正常 1/2儿血友病
X+X+
X+Y
XhY
X+Xh
2020/10/15
X+Y
X+X-
2 伴X隐性遗传的特点
2020/10/15
2020/10/15
单个细胞→组织培养→电泳
第六节 连锁基因的交换与重组
一 连锁现象的发现
Bateson, Punnet1906年 P60 表3-2 香豌豆的杂交试验： 互引相： P 紫花长形 X 红花圆形
↓
F1
紫长
↓⊕
F2： 紫长 紫圆 实验结果： 4831 390
红长 393
红圆 合计 1338 6952
实验结果：与预期相符
二 人类的伴性遗传
（一）伴X显性遗传
1 举例
例如：抗维生素佝偻病 P 女性正常 X 男性患者
P 女性患者 X 男性正常
遗传课件 3基因连锁与遗传作图
♀ 灰色常翅 × ＋b＋vg 测交后代 ↓
♂ 黑色残翅（双隐性个体） bbvgvg
灰色残翅 灰色常翅 黑色常翅 黑色常翅 ＋bvgvg ＋b＋vg bb＋vg bbvgvg 20 3 19 4 亲组合 重组合 亲组合 重组合
亲组合类型：39/46＝84.8％ 重组合类型：7/46＝15.2％
亲组合类型远远大于重组合类型
5、基因定位（gene mapping）
（gene location/localization）
用一定的方法，确定基因或遗传标记在染色 体上的相对位置和排列次序。
1910年，Morgen：果蝇白眼基因→X染色体； 1911年，Wilson：人红绿色盲基因→X染色体；
1968年，Donahue：人Duffy血型基因→1号染色体
ppll 比率d =1338/6952×100%=19.2%。 1/2 则: pl 配子频率d=(0.192) = 0.44 即44% 亲本型pl与PL配子的频率应相等 故PL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
pl配子的频率d=
交换值=（1-2
交换值=2
）×100% F2双隐性个体的频率 同理可证，在相斥相中，
F2双隐性个体的频率 ×100%
自交法举例
香豌豆
12 %
紫花、长花粉粒 红花、圆花粉粒 PPLL ppll F1 紫花、长花粉粒 PpLl F2 紫长 紫圆 红长 红圆 总数 P_L_ P_ll ppL_ ppll 实际个体数 4831 390 393 1338 6952 P
C C Sh Sh c sh
c
sh
03--连锁遗传分析与染色体作图
二、性别决定的几个类型 1．XO型：E.B.Wilson阐明了H.Henking在昆 虫中发现的性别染色体决定性别的机制，现在 把它叫XO型。 雌性为XX型 产生一种配子 X型 雄性为XO型 产生二种配子 X、O型
蝗虫、蟑螂、蟠蟀等许多昆虫中都是这种类型。
2．XY型： 1908年N.M.Stevens发现果蝇的性染色体 为另一种类型XY型，即雄性个体的精母细胞中 除了有一个X染色体外，还有一个和它同源的Y 染色体。
杂合子（heterozygote）-----在真核生物中在同 源染色体节段的一个或多个座位上的等位基因 不同的二倍体或多倍体。 纯合子（homozygote）----在二倍体生物中，某 一基因座位上的一对等位基因是相同的，对该 基因座位来讲该个体即为纯合子。 无义合子（nullizygote）----由减数分裂不分离产 生的无染色体的配子结合而生成的合子。 同合子（autozygote）----雌雄配子上的等位基因 是从同一祖先得到的，由它们所组成的合子称为 同合子
湖南科技大学
Hunan University of Science and Technology
பைடு நூலகம்
性染色体的发现： 1891年，德国细胞学家H.Henking 用固 定和切片的方法研究减数分裂过程中染色体 的变化，在半翅目昆虫中发现了一种“特殊的 染色体”。当时这位细胞学家对这种特殊染色 体的性质不大理解，就像个未知数一样，随 便给它起了个名字叫“X染色体”。
湖南科技大学
Hunan University of Science and Technology
性染色体（sex-chromosome）—与性别决定有明 显而直接关系的染色体。 常染色体（autosome）—性染色体之外的染色体。 常染色体中每对同源染色体的两成员在形态、结 构上基本一样。 性染色体在形态、结构和大小上都可有所不同， 属异形。
连锁遗传分析和染色体作图 - PowerPoint Presentation
4 + ct + 265
5
ec + + 217 （单交换II
6 + ct cv 223
7 ++ +
5 （双交换）
8 ec ct cv
3
2020/5/23
合计
5318
1 中间位点法作图（适用于测交子代有8种类型）
A 分成4组
B 确定正确的基因顺序
亲组合 ec ct +
+ + cv
双交换 ec ct cv + + +
自由组合预期：3910.5 1303.5 1303.5 434.5 6952 2020/5/23
互斥相： P 紫花圆形 X 红花长形 P61 表3-3
↓
F1 紫长 ↓
F2 紫长 紫圆 红长 红圆 合计
实验结果： 226 95 97
1 419
自由组合预期： 235.9 78.5 78.5 26.2 419
Z
雌性 XX XX
ZW
ZO
配子 生物 X 哺乳类
X 蝗虫
蟑螂 蟋蟀、虱
Z 鸟类、两栖 类、爬行类
W 、鳞翅目昆 虫
Z 尚未见 O
2020/5/23
三 植物的性别决定
1 性染色体决定性别：雌株（XX）、雄株（XY）
2 基因决定性别
例：葫芦科喷瓜的性别 受AD、a+、ad控制，依次显性
AD：♂株
基因型 性别表现
亲组合：指与亲代的性状组合相同的子代类型 。 重组合：指与亲代的性状组合不相同的子代类型。
2020/5/23
二 完全连锁与不完全连锁
（一）果蝇中的雌雄连锁不同
遗传学-第三章-连锁遗传分析ppt课件
四、连锁交换与重组
（一）果蝇的完全连锁与不完全连锁 P94 • 连锁（linkage)
处于同一条染色体上的基因遗传时较多的联系 在一起的现象。 • 完全连锁（complete linkage）
两个连锁基因之间的物理距离很近，在传递过程 中不能分开。 • 连锁群（ linkage group)
位于同一染色体上的基因群，称为一个连锁群。
2、三点测交（three-point testcross)
• 作图程序∶
• ◇杂交：p 三隐性雌蝇（yywwecec）×野生型雄蝇（+++）
• ◇测交 : F1（ywec/+++）♀×（ywec）♂
•
↓
•
(ywec/+++) 4685/4759
•
(y++/+wec) 80/70
•
(yw+/++ec) 193/207
五、遗传学第三定律
（一）交换的细胞学证据
交换（cross-over)：由于同源染色体间的断裂和重 接，使相应部分的连锁基因不再伴同传递，是基因不
完全连锁的结果。包括： • 单交换（single cross-over） • 双交换（double cross-over）：双交换包括二线
（Two-strand）双交换、三线（Three-strand）双交换 和四线（Four-strand）双交换。 • 多交换（multiple cross-over）：两基因间发生两次以 上的交换。通过多交换的分析可决定染色体上的基因顺序。
六、染色体作图
（一）基因的直线排列原理及其相关概念 P100 基因定位（gene mapping) 染色体作图（chromsome map) 图距（map distance): 其单位为 cM。 基因的直线排列：基因在染色体上的位置是相对恒定的。
连锁遗传分析与染色体作图-4
④ ade
n2---a5 nic +
n1---a6
n2---a4
n n + +
+ a a +
+ + nic
ade + +
+ + n n
a + + a
nic nic + +
ade + ade +
n n + +
a + a +
nic ade + + ade +
nic ade
1
哈工大哈工大-遗传学
2
第三章 连锁遗传分析和染色体作图
哈工大哈工大-遗传学 第三章 连锁遗传分析和染色体作图
分生孢子（ ） 分生孢子（n）
子实体（ ） 子实体（n）
子实体（ ） 子实体（n）
粗 糙 脉 孢 菌 生 活 史
接合型A 接合型
合子核(2n) 合子核 2n
接合型B 接合型
萌发(n) 萌发
减数分裂I 减数分裂 减数分裂II 减数分裂
萌发(n) 萌发 n
3
n n
4 ade
+ a
5 +
①6 ② ade ③ + +
两个“半子囊” + ade ade + 两个“半子囊”基因组成相同 nic + nic +
+ + + a nic a
nic nic + + 交换位点 ④ nic + ade ade + +
+
+ + +
第三章连锁遗传规律分析及染色体作图
pr+prvgvg 151
prprvg+vg 154
陕师大 白成科 2019/7/22
果蝇眼色与翅长连锁遗传：相斥相
P pr+pr+vgvg×prprvg+vg+
↓
F1
pr+prvg+vg × prprvgvg(测交)
Ft
pr+prvg+vg 157
prprvgvg 146
pr+prvgvg 965
子； – 两种亲本型配子数大致相等，两种重组型配子数也大致相等。
陕师大 白成科 2019/7/22
果蝇眼色与翅长连锁遗传：相引相
P
pr+pr+vg+vg+(红眼长翅）×prprvgvg（紫眼残翅）
↓
F1 pr+prvg+vg × prprvgvg(测交)
Ft
pr+prvg+vg 1339
prprvgvg 1195
重组率越低，基因之间的连锁程度越高；重组率越高，基因 越倾向于自由组合。例如上述第二种果蝇测交中:
RF=16%
陕师大 白成科 2019/7/22
现以下列玉米的测交实验说明重组频率测定方法。玉米籽粒的糊粉 层有色(C)对糊粉层无色(c)为显性;饱满种子(Sh)对凹陷种子(sh)为显 性。基因Sh与C是连锁的。杂交亲本为互引相CSh/CSh X csh/csh时，有 如下结果:
陕师大 白成科 2019/7/22
• (二)、连锁遗传现象.
杂交试验中，原来为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。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
X/3A XYY XXX
1/3 1/2 3/2 超♂ ♂ 超♀
/ 超♂ 超♀
2020/6/10
安徽大学生命科学学院
8
染色体组数与蜜蜂的性别决定
2020/6/10
安徽大学生命科学学院niella)是一 种海生蠕虫，雌雄个体 体型大小悬殊，雄虫很 小，生活在雌虫的子宫 里面。幼虫在水中自由 游泳，落在海底就发育 成为雌虫，落在雌虫的 口吻上就发育成雄虫。
具有如下特点：
1) 决定性状的基因在性染色体上；
2) 性状的遗传与性别有关；
3) 正交与反交结果不同；
4) 表现特殊的交叉遗传和隔代遗传现象。
2020/6/10
安徽大学生命科学学院
20
人类的伴性遗传
2020/6/10
X-连锁 ? Y-连锁 人类性别畸形
安徽大学生命科学学院
21
X-连锁隐性遗传病
血友病hemophilia
特点：
男性患者多； 一般为绞花式遗传
（隔代遗传）
？
2020/6/10
安徽大学生命科学学院
22
X-连锁隐性遗传病
Xd来自其父亲（也是患者）
由位于X染色体上的隐 性基因（Xd）控制
X+Xw X+Y XwXw XwY T1: 红♀: 红♂ : 白♀ : 白♂
X+- X+Y XwXw XwY F2:红眼 : 红眼 : 白眼 : 白眼
计数 129 132 88 比例：1 ： 1 ： 1
♀♂ ♀ ♂
？
2204205/69/10 1011 0
安徽大学生命科学学院
782
86 ：1
18
验证
XO型和ZO型（部分双翅目、直翅目、鳞翅目昆虫）
中华飞蝗 ♂ 2n=23 XO ♀ 2n=24 XX
2020/6/10
安徽大学生命科学学院
7
性指数——性染色体数（X或Y）和
常染色体组数间的数值比
性染色体组成
性指数(X) 表型 果蝇
人
XY XX XXY XO
1/2 1 1 1/2 ♂ ♀♀ ♂ ♂ ♀♂ ♀
2020/6/10
安徽大学生命科学学院
13
感染改变性别
果蝇： 当受到“性比率螺旋体”感染后，后
代全部是♀。
2020/6/10
安徽大学生命科学学院
14
伴性遗传
基因是位于染色体上的，性染色体上也有 基因存在。
因此————
性染色体上的基因的遗传一定和性别 有某种关系
2020/6/10
安徽大学生命科学学院
♂ ZBZb ♀ ZbW
芦花 非芦花
如果在孵化前用雄激素，子代将全是♂
2020/6/10
安徽大学生命科学学院
12
发育阶段
黄鳝： 体长＜20cm为♀ 体长＞53cm为♂ 体长在20cm--53cm之间时， ♀ ♂都可能
称为“性反转”
2003年，科学家证实当个体体积达到成体体积的70% 时，发生性反转。
2020/6/10
安徽大学生命科学学院
10
温度决定性别
青蛙: 20℃ 30℃
扬子鳄： 温度高
正常发育 全部发育成♂
♂
温度低
♀
2020/6/10
安徽大学生命科学学院
11
激素影响性别
人：保胎药过多，胎儿性别发育受到影响 牛：异卵双胎，如果雄激素先产生，雌胎
易发育成间性不育 鸡： 非芦花ZbZb♂ × ♀ ZBW 芦花
2020/6/10
安徽大学生命科学学院
5
性染色体差异
XY型性决定：全部哺乳动物和一些昆虫、植物、鱼、两栖类
XX ♀ “雄性异配”
XY ♂
ZW型性决定：鸟类和一些鳞翅目昆虫、某些两爬动物
ZZ
♂
ZW
♀ “雌性异配”
家蚕2n=54+ZZ/ZW
2020/6/10
安徽大学生命科学学院
6
性染色体数目差异
T: 红眼♀ (来自① F1) ×白眼♂
↓ T1: 红眼♀:红眼♂:白眼♀:白眼♂ 计数 129 132 88 86 比例： 1 ： 1 ： 1 ： 1
P:
白眼♀ × 红眼♂（纯种）
↓
F1:
红眼♀ ×白眼♂
↓
F2: 红眼♀:红眼♂:白眼♀:白眼♂
比例：1 ： 1 ： 1 ： 1
2020/6/10
安徽大学生命科学学院
2
性染色体 ?
由常染色体进化而来，一对同源 染色体中的一条发生变化，成为异型 同源染色体（部分同源）。
X
2020/6/10
非同源部分
同源部分 Y
1891年，德国学者 Henking在半翅目昆虫减 数分裂中发现一种异染色 质，在一半的精子中含有， 而另一半精子中则没有， 并命名为X染色体，意为 “未知染色体”。
15
果蝇的伴性遗传
1909年，摩尔根(Thomas Hunt Morgan)发现了 一只白眼果蝇
摩尔根进行的实验
P: 红眼♀×白眼♂
↓ F1: 红眼♀♂(白眼为隐性)
1237 ↓⊕
F2: 红眼♀:红眼♂:白眼♀:白眼♂
2459 1011 0 782
2020/6/10
安徽大学生命科学学院
16
回交（测交）：
1.子二代♀与白眼♂交配 预期：有一半产生全是红眼的后代；另 一半产生的后代与回交后代相同。
2.白眼♀与红眼♂交配
预期：子代中♀均为白眼；♂均为红眼。 3.白眼♀♂交配
预期：子代全是白眼，成为稳定品系。
2020/6/10
安徽大学生命科学学院
19
伴性遗传
sex-linked inheritance
由性染色体所携带的基因决定的性状，遗 传时与性别相关联的遗传方式，又叫性连 锁遗传。
交叉遗传
17
摩尔根的解释
不同于Mendel规律的两个现象： (1). 显性纯合体与隐性纯合体或杂合体杂交，可以得到隐
性纯合体。
(2). 性状的遗传因性别而异，并出现交叉遗传现象。
P: X+X+ 红眼× XwY 白眼
♀↓ ♂ F1: X+Xw X+Y 红眼♀♂
1237 ↓ ⊕
T: X+Xw 红眼 ×XwY 白眼 ♀↓ ♂
安徽大学生命科学学院
3
性别决定的不同方式 ？
1.染色体决定性别
– 性染色体差异（XY、 ZW、XO）
– 性染色体数目差异 – 性指数 – 染色体组数
2.基因决定性别
3.环境决定性别
-生活环境 -温度 -激素 -发育阶段 -感染
2020/6/10
安徽大学生命科学学院
4
染色体决定性 别的不同方式：
A、XY B、XO C、ZW D、染色体组数
第三章 连锁遗传分析与染色体作图
本章学时数：3-5学时
本章重点: 伴性遗传 连锁与交换定律 着丝粒作图
本章难点：剂量补偿效应
本章主要内容
1.性别决定、伴性遗传 2.剂量补偿效应 3. 连锁交换定律 4. 真菌遗传分析与着丝粒作图 5. 人类基因组的染色体作图
2020/6/10
安徽大学生命科学学院