2連鎖遺傳分析

1、 連鎖遺傳分析連鎖遺傳分析性別決定系統(tǒng)性別決定系統(tǒng)p 體細胞染色體數(shù)：體細胞染色體數(shù)：2np 性細胞染色體數(shù)：性細胞染色體數(shù)：n，但其中一條染色體與其相對的配子的，但其中一條染色體與其相對的配子的同源染色體只有很短的一段區(qū)域是同源的，與性別決定有關，同源染色體只有很短的一段區(qū)域是同源的，與性別決定有關，這條染色體稱這條染色體稱性染色體性染色體(sex chromosome)。其它的染色體稱。其它的染色體稱常染色體常染色體(autosome)p 三個不同的性染色體系統(tǒng)分別為三個不同的性染色體系統(tǒng)分別為xx-xo、xx-xy、zz-zwp 具有兩個相同性染色體的性別叫具有兩個相同性染色體的性別叫同

2、配性別同配性別，帶有不同性染色，帶有不同性染色體的稱體的稱異配性別異配性別x-y系統(tǒng)系統(tǒng)embryo development sex differentiation?p 所有哺乳動物所有哺乳動物(包括包括人類人類)，某些昆蟲、，某些昆蟲、魚類、兩棲類屬于該系統(tǒng)魚類、兩棲類屬于該系統(tǒng)p 雌性為雌性為xx，雄性為，雄性為xy。p 人類男性是由人類男性是由y染色體的存在與否決定染色體的存在與否決定的，不論有幾個的，不論有幾個x染色體只要有染色體只要有y染色體染色體便是男性便是男性p 果蠅果蠅是由是由x染色體的數(shù)目決定的，一個染色體的數(shù)目決定的，一個x染色體的是雄性，兩個是雌性。如染色體的是雄性，兩個

3、是雌性。如xxy在人類是男性而果蠅則是雌性在人類是男性而果蠅則是雌性人類性別畸形人類性別畸形p xxy個體個體男性外貌，但睪丸不全、女性乳男性外貌，但睪丸不全、女性乳房、智能差、無生育能力。房、智能差、無生育能力。2n=47，多一條，多一條x，性染色體組，性染色體組成為成為xxyp xo個體個體女性外貌，但第二性癥不良、智女性外貌，但第二性癥不良、智能差、無生育能力。能差、無生育能力。2n=45，少，少一條一條x，性染色體組成為，性染色體組成為xop xyy個體個體男性外貌，有生育能力，但智能男性外貌，有生育能力，但智能稍差、具反社會行為稍差、具反社會行為(未定論未定論)。2n=47，多一條，

4、多一條y，性染色體組，性染色體組成為成為xyyz-w系統(tǒng)系統(tǒng)p某些某些鳥類鳥類、兩棲類及一些昆蟲。如、兩棲類及一些昆蟲。如家蠶家蠶p剛好與剛好與x-y系統(tǒng)相反，系統(tǒng)相反，zz為雄性，為雄性，zw為為雌性雌性x-o系統(tǒng)系統(tǒng)p某些昆蟲，如某些昆蟲，如蝗蟲蝗蟲，沒有異型性染色體，由，沒有異型性染色體，由其性染色體數(shù)來決定性別其性染色體數(shù)來決定性別pxx為雌性為雌性(2n=24)，xo為雄性為雄性(2n=23，少一，少一條染色體條染色體)配對區(qū)段和差別區(qū)段配對區(qū)段和差別區(qū)段p 性染色體可分為配對區(qū)段和差別區(qū)段性染色體可分為配對區(qū)段和差別區(qū)段p 配對區(qū)段是同源的，差別區(qū)段上的基因在兩條染色體之間是不同的

5、配對區(qū)段是同源的，差別區(qū)段上的基因在兩條染色體之間是不同的x染色體：染色體：155 mb，1098個基因，個基因，70%與疾病有關與疾病有關(2005年年3月月)y染色體：染色體：60 mb，78個基因，特有基因個基因，特有基因sry觸發(fā)睪丸形成觸發(fā)睪丸形成(2003年年6月月)。僅。僅5%長度長度與與x染色體同源染色體同源p 人類的性比與此有關人類的性比與此有關第一性比：胎兒，男：女第一性比：胎兒，男：女=120100，含，含y染色體的精子比染色體的精子比x更活躍更活躍第二性比：嬰兒，男：女第二性比：嬰兒，男：女=103105100，低于胎兒，可能是含，低于胎兒，可能是含y染色體的胚胎比染色

6、體的胚胎比x弱弱第三性比：青年，男：女第三性比：青年，男：女=1185歲以上老人，男：女歲以上老人，男：女=62100，可能是，可能是2條條x染色體的女性生命力強于僅一條染色體的女性生命力強于僅一條x染色體的男性染色體的男性全國全國30個主要城市個主要城市04歲歲人口性別人口性別比例排列比例排列（資料來源：第五次全國人口普查資料匯編）南昌 143.4深圳 136.8合肥 132.4南寧 132.2武漢 130.2福州 128.5西安 124.2廣州 121.0鄭州 119.5重慶 116.7廈門 116.4蘭州 113.7石家莊 113.1天津 112.6長春 112.3南京 111.5北京

7、110.8沈陽 110.8長沙 110.5上海 110.3烏魯木齊烏魯木齊 110.0寧波 109.8濟南 109.7哈爾濱 109.5杭州 108.4大連 107.5青島 106.9成都 106.9蘇州 106.6太原 105.3植物性別決定植物性別決定p多數(shù)為雌雄同株，不如動物明顯多數(shù)為雌雄同株，不如動物明顯p少數(shù)存在性別：少數(shù)存在性別：x-y系統(tǒng)：女婁菜、大麻、菠菜等，決定于系統(tǒng)：女婁菜、大麻、菠菜等，決定于y染色體存在與否，染色體存在與否，無無雌，有雌，有雄雄zw系統(tǒng)：銀杏、一種草莓系統(tǒng)：銀杏、一種草莓(fragaria elatior)環(huán)境決定性別環(huán)境決定性別p 爬行類的溫度依賴型性

8、別決定爬行類的溫度依賴型性別決定(tsd)鱷魚、某些龜鱉類。碰到陰天就是公的，曬曬太陽，就是母的綠龜，孵化溫度30，全是雌性，18.5m.up 出現(xiàn)這種結果的原因是由于在出現(xiàn)這種結果的原因是由于在 v 和和 cv 間間出出現(xiàn)雙交換現(xiàn)雙交換雙交換雙交換p 從從v和和cv兩個座位看，雙交換的結果又恢復到親本組合。所兩個座位看，雙交換的結果又恢復到親本組合。所以以v ct + 和和 + + cv 沒有計入沒有計入 v 和和 cv 的重組率中，由于忽略了的重組率中，由于忽略了兩次單交換（即雙交換），又恢復到原來（即不交換），兩次單交換（即雙交換），又恢復到原來（即不交換），勢必低估勢必低估 v-cv

9、間重組率，也就是低估間重組率，也就是低估 v-cv 間的距離間的距離p 雙交換率雙交換率=(3+5) / 1448 =0.5%p 兩次單交換兩次單交換=雙交換雙交換=不交換不交換p 校正的校正的rf(v-cv)=兩基因間交換值兩基因間交換值+2倍的雙交換率倍的雙交換率=18.5%+20.5% =19.6%即為：即為：(45+40+89+94+3+3+5+5) / 1448=19.6%不經(jīng)作圖直接排列基因座順序不經(jīng)作圖直接排列基因座順序p 在配子基因型中雙交換的頻數(shù)最在配子基因型中雙交換的頻數(shù)最低低p 按按f1代（或配子基因型最多）的代（或配子基因型最多）的基因型排列順序，把親本三個基基因型排列

10、順序，把親本三個基因座中的每一個，各排在中間一因座中的每一個，各排在中間一次次p 把中間的一對等位基因位置互換把中間的一對等位基因位置互換（相當于雙交換）（相當于雙交換）p 與與8種配子基因型比較，從三種種配子基因型比較，從三種排列中找出符合雙交換（頻數(shù)最排列中找出符合雙交換（頻數(shù)最低的配子基因型）的基因型，它低的配子基因型）的基因型，它的順序即為三個基因座的順序的順序即為三個基因座的順序位置互換后的位置互換后的“2”基因型與屬于雙交換的基因型與屬于雙交換的配子基因型一致，配子基因型一致，ct應位于中間，所以應位于中間，所以“2”的排列順序是正確的的排列順序是正確的 干涉干涉p 如果兩個單交換

11、的發(fā)生是彼此獨立的，雙交換的頻如果兩個單交換的發(fā)生是彼此獨立的，雙交換的頻率就應該是兩個單交換頻率的乘積率就應該是兩個單交換頻率的乘積p 但實際雙交換值比預期少但實際雙交換值比預期少p 一個單交換發(fā)生后，在它附近再發(fā)生第二個單交換一個單交換發(fā)生后，在它附近再發(fā)生第二個單交換的機會就會減少一些。這種現(xiàn)象叫做的機會就會減少一些。這種現(xiàn)象叫做干涉干涉(interference)p 用并發(fā)系數(shù)表示干涉的大小用并發(fā)系數(shù)表示干涉的大小名詞名詞p 干涉干涉(interference)染色體干涉染色體干涉(chromosome interference)：染色：染色體的某個區(qū)段出現(xiàn)交換，影響相鄰區(qū)段出體的某個

12、區(qū)段出現(xiàn)交換，影響相鄰區(qū)段出現(xiàn)交換的現(xiàn)象。常發(fā)生現(xiàn)交換的現(xiàn)象。常發(fā)生染色體單體干涉染色體單體干涉(chromatid interference) ：一對同源染色體的一對同源染色體的4條染色單體之間參與條染色單體之間參與多線交換機會的偏離。偶爾發(fā)生多線交換機會的偏離。偶爾發(fā)生正干涉正干涉(positive interference)：在染色體的一：在染色體的一個區(qū)段上出現(xiàn)交換，減少了相鄰區(qū)段的交個區(qū)段上出現(xiàn)交換，減少了相鄰區(qū)段的交換換rf(v-ct)=0.132，rf(ct-cv) = 0.064，若兩區(qū)段，若兩區(qū)段相互獨立，則雙重組頻率相互獨立，則雙重組頻率=0.1320.064=0.0084

13、，1448只只0.0084=12只，實際上只有只，實際上只有8只，證明兩只，證明兩區(qū)段不獨立，存在正干涉區(qū)段不獨立，存在正干涉負干涉負干涉(negative interference)：在染色體的一：在染色體的一個區(qū)段上出現(xiàn)交換，增加了相鄰區(qū)段的交個區(qū)段上出現(xiàn)交換，增加了相鄰區(qū)段的交換。僅在微生物中發(fā)生基因轉變時才出現(xiàn)換。僅在微生物中發(fā)生基因轉變時才出現(xiàn)p 并發(fā)系數(shù)并發(fā)系數(shù)(coefficient of coincidence，c.o.c.)n系數(shù)愈大，表示干擾愈小系數(shù)愈大，表示干擾愈小n符合系數(shù)等于符合系數(shù)等于1，表示無干擾，表示無干擾n符合系數(shù)為符合系數(shù)為0，表示完全干擾，表示完全干擾，即

14、一點發(fā)生交換，其鄰近的另即一點發(fā)生交換，其鄰近的另一點就不再發(fā)生交換一點就不再發(fā)生交換p 干涉值干涉值(interference value)n干涉值干涉值(i) = 1 - c.o.c. ni = 1- 8/12 = 1/3制圖函數(shù)制圖函數(shù)(mapping function)p以重組率為自變量，圖距為因變量所得到的函數(shù)以重組率為自變量，圖距為因變量所得到的函數(shù)在這里只需要重組率一個變量，并不需要考慮兩基因座之間是否存在在這里只需要重組率一個變量，并不需要考慮兩基因座之間是否存在雙或多交換雙或多交換p為什么使用制圖函數(shù)？為什么使用制圖函數(shù)？只有在兩個基因座距離較近時，才可以使用以只有在兩個基因

15、座距離較近時，才可以使用以rf表示的圖距表示的圖距在中等距離時開始出現(xiàn)雙交換，這時圖距與在中等距離時開始出現(xiàn)雙交換，這時圖距與rf已不成線性關系已不成線性關系距離更遠時，兩基因座之間會出現(xiàn)多重交換，這種非線性關系變得更距離更遠時，兩基因座之間會出現(xiàn)多重交換，這種非線性關系變得更加明顯；呈現(xiàn)非連鎖狀態(tài)加明顯；呈現(xiàn)非連鎖狀態(tài)在后在后2種情況下，需尋找一個或多個標記（為發(fā)現(xiàn)雙或多交換而尋找的種情況下，需尋找一個或多個標記（為發(fā)現(xiàn)雙或多交換而尋找的居間基因）。實際操作起來很困難居間基因）。實際操作起來很困難haldane制圖函數(shù)制圖函數(shù)phaldane(霍爾丹霍爾丹)推推導的重組率校正函數(shù)導的重組率校

16、正函數(shù)rf = (1 - e-2x) / 2x代表交換率，代表交換率，e是自然底數(shù)是自然底數(shù)公式表示重組率與圖距的關公式表示重組率與圖距的關系系圖距的單位是圖距的單位是1%交換率交換率說明說明p 縱軸為重組率。橫軸為圖距，單位為縱軸為重組率。橫軸為圖距，單位為= 100 xp 平均交換次數(shù)越多，基因座之間的距離越遠平均交換次數(shù)越多，基因座之間的距離越遠p 從上圖的實線可以看出，不論染色體上的兩個基因座相距有多遠，其從上圖的實線可以看出，不論染色體上的兩個基因座相距有多遠，其rf值永不會大于值永不會大于50%。當。當x 時時e-x 0，這時，這時rf50%p 從上圖的虛線可以看出，只有在從上圖的虛線可以看出，只有在值很小時的一個很小區(qū)間內(nèi)，圖距值很小時的一個很小區(qū)間內(nèi)，圖距才與才與rf呈線性關系，斜率為呈線性關系，斜率為1，重組率是加性的。這時的，重組率是加性的。這時的rf可直接用可直接用來作為圖距來作為圖距p 交換次數(shù)很多時（曲線較大區(qū)域），斜率小于交換次數(shù)很多時（曲線較大區(qū)域），斜率小于1，重組率不再是加性，重組率不再是加性的，的，rfacrfab+rfbc。必須用制圖函數(shù)加以校正。必須用制圖函數(shù)加以校正p 由由rf = (1 - e-2x) / 2解出解出x，x = -ln (1 - 2rf ) / 2由此得出：由此得出：md = -50 ln (1 2 rf ) m.