68第四章――1遗传图的制作和基因定位

第四章遗传图的制作和基因定位周宜君2010-4-191第四章遗传图制作和基因定位主要内容2010-4-19第四章遗传图制作和基因定位2①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噬菌体的遗传分析一、真核生物基因定位和遗传作图遗传学图——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）2010-4-193第四章遗传图制作和基因定位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/abab/abAb/abaB/ab37%37%13%13%Rf（A-B）=26%=26cM2010-4-194第四章遗传图制作和基因定位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）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2010-4-195第四章遗传图制作和基因定位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.2010-4-196第四章遗传图制作和基因定位三点测交的结果（a++/+bc×abc/abc）表型实得数比例(%)重组发生位点a-ba-cc-ba++58080.9+bc592abc455.9+++40ab+8912.6++c94a+c30.6+b+5合计144810018.56.513.2++++++2010-4-197第四章遗传图制作和基因定位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%）※Rf（a-b）=Rf（a-b）+2×0.618.5＋0.6×2＝6.5＋13.2＝19.7%6.513.2acba-ｃ；c-sh;b-wx2010-4-198第四章遗传图制作和基因定位三点测交的意义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；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。2010-4-199第四章遗传图制作和基因定位并发率(并发系数)和干涉并发系数（coefficidenceofcoincidenceorcoincidence）CC=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干涉（chiasmainterference）II＝1－C2010-4-1910第四章遗传图制作和基因定位C=1，I=0时，表示无干涉C=0，I=1时，表示存在完全干涉1C0时,表示存在正干涉C1，I0时，表示存在负干涉负干涉仅在微生物中发生基因转变时才出现。并发率(并发系数)和干涉2010-4-1911第四章遗传图制作和基因定位染色单体干涉(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)。2010-4-1912第四章遗传图制作和基因定位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。习题练习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？2010-4-1913第四章遗传图制作和基因定位习题练习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：AaBbDd47aaBbDd43AaBbdd201aaBbdd207AabbDd207aabbDd205Aabbdd43aabbdd47（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?2010-4-1914第四章遗传图制作和基因定位表型数目表型数目表型数目ABAbaBab248250250250ADAdaDad254244248254BDBdbDbd9040841290100010001000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。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%2010-4-1915第四章遗传图制作和基因定位二、真菌的遗传分析—链孢霉（Neurosporacrassa，脉孢霉）子囊(ascus)4核子囊（减数分裂产物）8核子囊（减数分裂产物进行有丝分裂一次）子囊孢子(ascospore)2010-4-1916第四章遗传图制作和基因定位四分子分析（terardanalysis）顺序四分子（Orderedtetrad）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)着丝粒作图(将着丝粒看作是一个位点)2010-4-1917第四章遗传图制作和基因定位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（firstdivisionsegregation——MI）第二次减数分裂分离（seconddivisionsegregation——MII）2010-4-1918第四章遗传图制作和基因定位ａａａａMⅠMⅡAAAAAAaaaaaAAA第一次减数分裂分离MⅠ结论:交换发生在着丝粒与基因外,A、a基因的分离在MⅠ.结果：相当于未发生交换2010-4-1919第四章遗传图制作和基因定位AAAAAaaaaaMⅠMⅡAAaaAAaa第二次减数分裂分离MⅡ结论:交换发生在着丝粒与基因间,A、a基因的分离在MⅡ.结果：发生交换的子囊孢子数为1/22010-4-1920第四章遗传图制作和基因定位着丝粒作图+×-（+—A；-—a）子囊类型123456+-+-+-+--+-+-++--+-+-++-子囊数105129951016分离型MIMIMIIMIIMIIMII交换与否非交换交换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%=7.3cM212、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++×ab2010-4-19第四章遗传图制作和基因定位22PD亲二型（parentalditype）NPD为非亲二型(nonparentalditype)T为四型（tetratype）++×ab2、两对基因的四分子分析——2对基因的连锁分析++++abab+++ba+ab++a++bab+b+ba+a+++ab++ab+ba++ba++bab++a+PDTTNPDPDNPDT2010-4-1923第四章遗传图制作和基因定位四分子基因型（1）（2）（3）（4）（5）（6）（7）+b+++++b+b+++++b+++baba+ababa+aba++++b+++ba+ababa+a+aba+分裂分离M1M1M1M1M1M2M2M1M2M2M2M2M2M2子囊类型PDNPDTTPDNPDT子囊数80819059015a+×+b杂交的子囊类型和数目242010-4-19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。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2010-4-1925第四章遗传图制作和基因定位四分子基因型（1）（2）（3）（4）（5）（6）（7）+b+++++b+b+++++b+++baba+ababa+aba++++b+++ba+ababa+a+aba+分裂分离M1M1M1M1M1M2M2M1M2M2M2M2M2M2子囊类型PDNPDTTPDNPDT子囊数80819059015a+×+b杂交的子囊类型和数目261、PD＞＞NPD，两基因连锁2、都为MII时，PD＞＞NPD，两基因同臂四分子基因型（1）（2）（3）（4）（5）（6）（7）+b+++++b+b+++++b+++baba+ababa+aba++++b+++ba+ababa+a+aba+分裂分离M1M1M1M1M1M2M2M1M2M2M2M2M2M2子囊类型PDNPDTTPDNPDT子囊数80819059015a+×+b杂交的子囊类型和数目273.基因距离计算Rf（·-a）=(1/2×MII）/总子囊数Rf（·-a）=[(4)(5)(6)(7)÷1000]×1/2×100%=[(5+90+1+5)÷1000]×1/2=5.05%=5.05cM2010-4-19第四章遗传图制作和基因定位四分子基因型（1）（2）（3）（4）（5）（6）（7）+b+++++b+b+++++b+++baba+ababa+aba++++b+++ba+ababa+a+aba+分裂分离M1M1M1M1M1M2M2M1M2M2M2M2M2M2子囊类型PDNPDTTPDNPDT子囊数80819059015a+×+b杂交的子囊类型和数目(a-nicb-ade)28Rf（·-b）=[(3)(5)(6)(7)÷1000]×1/2×100%=[(90+90+1+5)÷1000]×1/2=9.30%=9.30cM2010-4-19第四章遗传图制作和基因定位四分子基因型（1）（2）（3）（4）（5）（6）（7）+b+++++b+b+++++b+++baba+ababa+aba++++b+++ba+ababa+a+aba+分裂分离M1M1M1M1M1M2M2M1M2M2M2M2M2M2子囊类型PDNPDTTPDNPDT子囊数80819059015a+×+b杂交的子囊类型和数目(a-nicb-ade)29Rf（a-b）=[/2T+NPD]/总子囊数=[1/2（90+5+5）+1+1]/1000=5.2%=5.2cM2010-4-19第四章遗传图制作和基因定位由以上3组数据可以判断a、b两基因和着丝粒在染色体上的排列顺序：a与b位于同一染色体臂上。ab5.055.2010.25由于存在染色单体干扰，使计算的b与着丝粒的Rf偏小，为9.30%着丝粒为一个基因座位30Rf（·-a）=5.05cM；Rf（·-b）=5.05cM；Rf（a-b）=9.30cM2010-4-19第四章遗传图制作和基因定位+ade+ade+ade+ade(1)+ade(5)nic+nic++adenic+nic+nic+nic+++++++++(2)++(6)nicadenicade++nicadenicadenicadenicade+++ade++++(3)+ade(7)nicadenic++adenicadenicadenic+nic++ade+ade(4)nicade++nic+nic+ad