講稿5連鎖遺傳分析與染色體作圖

1、第五章 連鎖遺遺傳分析析5.1 性染色色體與性性別決定定位于一對(duì)對(duì)同源染染色體上上的非等等位基因因間的遺遺傳關(guān)系系以及性性染色體體上基因因的遺傳傳一、性染染色體的的發(fā)現(xiàn)性染色色體(ssex chrromoosomme)成對(duì)染色色體中直直接與性性別決定定有關(guān)的的一個(gè)或或一對(duì)染染色體。成對(duì)性染染色體往往往是異異型的：形態(tài)、結(jié)構(gòu)、大小、功能上上都有所所不同。常染色色體(aautoosomme, A)同源染色色體是同同型的。例：果蠅蠅(Drrosoophiila mellanggastter, 2nn=8)染色體體組成與與性染色色體。 性染染色體與與性別決決定.sswf二、性染染色體決決定性別別的幾種

2、種類型1 雄雜雜合型(XY型型)：兩種性染染色體分分別為XX、Y；雄性個(gè)體體的性染染色體組組成為XXY(異異配子性性別)，產(chǎn)生兩兩種類型型的配子子，分別別含X和和Y染色色體；雌性個(gè)體體則為XXX(同同配子性性別)，產(chǎn)生一一種配子子含X染染色體。性比一般般是1:1。XO型型：與XY型型相似，但只有有一條性性染色體體X；雄性個(gè)體體只有一一條X染染色體(XO，不成對(duì)對(duì))，它它產(chǎn)生含含X染色色體和不不含性染染色體兩兩種類型型的配子子；雌性個(gè)體體性染色色體為XXX。如：蝗蟲(chóng)蟲(chóng)、蟋蟀蟀。3雌雜雜合型(ZW型型)：兩種性染染色體分分別為ZZ、W染染色體；雌性個(gè)體體性染色色體組成成為ZWW(異配配子性別別)，

3、產(chǎn)產(chǎn)生兩種種類型的的配子，分別含含Z和WW染色體體；雄性個(gè)體體則為ZZZ(同同配子性性別)，產(chǎn)生一一種配子子含Z染染色體。性比一般般是1:1。三、性別別決定畸畸變1 果蠅蠅性別決決定畸變變果蠅的性性別決定定與Y染染色體有有無(wú)與數(shù)數(shù)目無(wú)關(guān)關(guān)，而是是由X染染色體與與常染色色體的組組成比例例決定。其中：X：A=1雌性 X:AA=0.5雄性X：A大大于1的的個(gè)體將將發(fā)育成成超雌性性，小于于0.55時(shí)發(fā)育育成超雄雄性，介介于兩者者則為間間性(iinteer ssex)；并伴伴隨著生生活力、育性下下降。2 人類類性別決決定畸變變.人類也存存在由于于性染色色體組成成異常而而產(chǎn)生的的性別畸畸變現(xiàn)象象，對(duì)這這些

4、畸變變現(xiàn)象的的研究表表明：與與果蠅不不同，人人類的性性別主要要取決于于是否存存在Y染染色體。幾種常見(jiàn)見(jiàn)的人類類性別畸畸變與癥癥狀表現(xiàn)現(xiàn)：XO型(2n=45): 表表現(xiàn)為女女性，但但出現(xiàn)唐唐納氏(Turrnerrs)綜綜合癥；性別為為女性，身材矮矮小(1120-1400cm)，蹼頸頸、肘外外翻和幼幼稚型生生殖器官官；部分分表現(xiàn)為為智力低低下；卵卵巢發(fā)育育不全、無(wú)生育育能力。XXY型型(2nn=477): 表現(xiàn)為為男性，但出現(xiàn)現(xiàn)克氏(Kliineffeltters)綜綜合癥；性別為為男性，身材高高大，第第二性征征類似女女性，一一般智力力低下，睪丸發(fā)發(fā)育不全全、無(wú)生生育能力力。XYY型型(2nn=4

5、77)：性性別為男男性，智智力稍差差(也有有智力高高于一般般人的)、較粗粗野、進(jìn)進(jìn)攻性強(qiáng)強(qiáng)，有生生育能力力。 四、其它它類型的的性別決決定1 染色色體倍數(shù)數(shù)性決定定蜜蜂等膜膜翅目的的昆蟲(chóng)：性別取取決于染染色體的的倍數(shù)性性，并受受到環(huán)境境影響。雄蜂為單單倍體，孤雌生生殖產(chǎn)生生，形成成配子時(shí)時(shí)不進(jìn)行行減數(shù)分分裂；雌蜂(蜂蜂王)為為二倍體體，受精精卵發(fā)育育而來(lái)，并在幼幼蟲(chóng)期得得到足夠夠的蜂王王漿(55天)；如果幼幼蟲(chóng)期僅僅得到22-3天天蜂王漿漿則發(fā)育育為工蜂蜂。2 植物物性別決決定對(duì)于植物物而言，存在性性染色體體決定個(gè)個(gè)體性別別(如雌雌雄異株株的蛇麻麻XY型型性別決決定)的的類型；也可能是是由少數(shù)

6、數(shù)幾對(duì)等等位基因因控制的的個(gè)體性性別。例如：正常情況況下玉米米為雌雄雄同株異異花。Ba基因因突變會(huì)會(huì)導(dǎo)致雌雌花序不不能正常常發(fā)育形形成；Ts基因因突變會(huì)會(huì)導(dǎo)致雄雄花序不不能正常常發(fā)育(發(fā)育成成頂端雌雌花序)。環(huán)境對(duì)對(duì)性別的的影響與與決定（）環(huán)環(huán)境對(duì)性性別決定定的作用用主要表表現(xiàn)在遺遺傳作用用的基礎(chǔ)礎(chǔ)上的修修飾性作作用，例例如：蜂王()與工工蜂形成成的差異異； 牝牝雞司晨晨現(xiàn)象； 雌雌雄同株株異花植植物的花花芽分化化；等。（）少少數(shù)情況況下，環(huán)環(huán)境也會(huì)會(huì)超越遺遺傳作用用而決定定性別：有些蛙類類性別決決定是XXY型：蝌蚪在在20以下環(huán)環(huán)境發(fā)育育時(shí)性別別由其性性染色體體決定；但在330條件下下XX和

7、和XY個(gè)個(gè)體均會(huì)會(huì)發(fā)育成成雄性個(gè)個(gè)體。 恐恐龍的滅滅絕與此此有關(guān)嗎嗎？5.2 性連鎖鎖遺傳(sexx liinkaage)性連鎖：也稱為為伴性遺遺傳 (sexx-liinkeed iinheerittancce)，指位于于性染色色體上的的基因所所控制的的某些性性狀總是是伴隨性性別而遺遺傳的現(xiàn)現(xiàn)象；特特指X或或Z染色色體上基基因的遺遺傳。一、摩爾爾根關(guān)于于果蠅伴伴性遺傳傳的研究究19100年摩爾爾根等在在研究果果蠅性狀狀遺傳時(shí)時(shí)最先發(fā)發(fā)現(xiàn)性連連鎖現(xiàn)象象，研究究結(jié)果同同時(shí)還最最終證明明了基因因位于染染色體上上。果蠅的眼眼色不僅僅受prr+/ppr基因因控制(紅眼對(duì)對(duì)紫眼顯顯性)； 還受受另一對(duì)對(duì)基

8、因WW/w控控制(紅紅眼對(duì)白白眼為顯顯性)。解釋：眼色基因(W, w)位于X染色體上，而Y染色體上沒(méi)有決定眼色的基因，XwY的表現(xiàn)型為白眼。果蠅眼色色基因WW/w的的遺傳果蠅眼色色：紅眼眼(W)對(duì)白眼眼(w)為顯性性；P： 紅紅眼() 白眼眼()F1： 紅眼眼() F2：紅眼（/） ： 白眼()紅：白=3：11，：=1：1，隱隱性的白白眼性狀狀只在雄雄蠅中出出現(xiàn)為了證明明F1中中雌果蠅蠅從父本本得到的的是帶ww基因的的X染色色體(XXw)；摩爾根根等進(jìn)行行了下述述測(cè)交試試驗(yàn)：以F1中中的雌性性果蠅為為母本；表型為為白眼的的雄果蠅蠅為父本本。測(cè)交結(jié)果果(Ftt表現(xiàn))： 紅眼眼()(XXWXw)

9、紅眼眼()(XXWY) 白眼眼()(XXwXw) 白眼眼()(XXwY)交叉遺傳傳(crrisss-crrosss innherritaancee)：母母親把性性狀傳給給兒子，父親把把性狀傳傳給女兒兒。二、人類類的伴性性遺傳攜帶者（Carrrieer）半合子（hemmizyygotte）第一性比比男胎兒兒:女胎胎兒1120 1100第二性比比男嬰:女嬰（10331055） 1100第三性比比男青年年:女青青年 1 1（一夫一一妻制）老翁: 老嫗 62:1000（男性性僅有一一條X染色體體的緣故故？） (855歲)1 伴XX顯性遺遺傳： e.gg.Viitammin D rresiistaant

10、 riccketts(1)患患者女性性多于男男性； (2)每代都都有患者者； (3)男性患患者的女女兒都為為患者； (4)女性患患者的子子女患病病的機(jī)會(huì)會(huì)為1/2。2 伴XX隱性遺遺傳：例如紅綠綠色盲、A型血血友?。℉aeemopphillia A）等等。InheerittancceSex-linnkeddInciidennce1:50000 mallesClinnicaal ffeattureesJoinnt bbleeedinng, Mussclee blleeddingg, CCereebraal hhaemmorrrhaggeInveestiigattionnFacttor VIIII

11、 llow or abssenttMoleecullar gennetiicsMutaatioons at facctorr VIIII loccus Xq228X連鎖隱隱性遺傳傳病的遺遺傳特點(diǎn)點(diǎn)：人群中中男性患患者遠(yuǎn)較較女性患患者多，系譜中中往往只只有男性性患者；雙親無(wú)無(wú)病時(shí)，兒子可可能發(fā)病病，女兒兒則不會(huì)會(huì)發(fā)??；兒子如如果發(fā)病病，母親親肯定是是一個(gè)攜攜帶者，女兒也也有1/2的可可能性為為攜帶者者；男性患患者的兄兄弟、外外祖父、舅父、姨表兄兄弟、外外甥、外外孫等也也有可能能是患者者；如果女女性是一一患者，其父親親一定也也是患者者，母親親一定是是攜帶者者。3 Y連連鎖遺傳傳 例如：毛耳緣緣遺傳

12、姓氏基基因：中國(guó)人的的姓氏與與遺傳基基因之間間有著密密切的關(guān)關(guān)系，姓姓氏的傳傳遞方式式與代表表人類男男性的YY染色體體的遺傳傳方式相相同，姓姓氏以其其特殊的的血緣文文化，記記錄了中中國(guó)人五五千年父父系社會(huì)會(huì)的進(jìn)化化史。中中國(guó)人姓姓氏幾乎乎都以父父?jìng)髯拥牡拇怪狈椒绞绞来鄠鳎市帐鲜闲纬闪肆薡染色色體上的的一個(gè)特特殊遺傳傳位點(diǎn)，每個(gè)姓姓氏相當(dāng)當(dāng)于這個(gè)個(gè)位點(diǎn)上上的一種種等位基基因。三、雞的的伴性遺遺傳ZW性別別決定型型的Z染染色體性性連鎖遺遺傳。 與X染染色體上上基因的的遺傳非非常相似似； 只只是在與與性別關(guān)關(guān)系上是是相反的的。 例例：雞的的蘆花條條紋遺傳傳。四、從性性遺傳從性遺傳傳(seex-

13、cconttrollledd innherritaancee)，也也稱為性性影響遺遺傳(ssex-infflueenceed iinheerittancce)：控制性性狀的基基因位于于常染色色體上，但其性性狀表現(xiàn)現(xiàn)受個(gè)體體性別影影響的現(xiàn)現(xiàn)象。從性遺傳傳的實(shí)質(zhì)質(zhì)是常染染色體上上基因所所控制的的性狀受受到性染染色體遺遺傳背景景和生理理環(huán)境(內(nèi)分泌泌等因素素)的影影響。例：綿羊羊角的從從性遺傳傳。H/h基因因位于常常染色體體上?；蛐托坌源菩訦/H有角有角H/h有角無(wú)角h/h無(wú)角無(wú)角人的禿頭頭性狀也也表現(xiàn)為為類似的的遺傳現(xiàn)現(xiàn)象。5.3 劑量補(bǔ)補(bǔ)償效應(yīng)應(yīng)（doosagge ccomppenssatii

14、on efffectt）一、Baarr小小體19499年，BBarrr等人發(fā)發(fā)現(xiàn)：ssex-chrromaatinn boody二、劑量量補(bǔ)償效效應(yīng)1 劑量量補(bǔ)償效效應(yīng)指在XYY性別決決定機(jī)制制的生物物中，使使性連鎖鎖基因在在兩種性性別中有有相等或或近乎相相等的有有效劑量量的遺傳傳效應(yīng)。也就是說(shuō)說(shuō)，在雌雌性和雄雄性細(xì)胞胞里，由由X染色色體編碼碼產(chǎn)生的的酶或其其他蛋白白質(zhì)產(chǎn)物物在數(shù)量量上相等等或近乎乎相等。2 兩種種情況：（1）XX染色體體的轉(zhuǎn)錄錄速度不不同（2）雌雌性細(xì)胞胞中有一一條染色色體是失失活的。（哺乳乳類和人人類）。三、Lyyon假假說(shuō)（XX染色體體失活假假說(shuō)）英國(guó)遺傳傳學(xué)家MMary

15、y Lyyon 在19961年年首先提提出了XX染色體體失活假假說(shuō)，即即Lyoon假說(shuō)說(shuō)，其要要點(diǎn)是：雌性哺哺乳動(dòng)物物細(xì)胞內(nèi)內(nèi)只有一一條X染染色體有有活性，另一條條失活并并固縮，后者在在間期細(xì)細(xì)胞表現(xiàn)現(xiàn)為性染染色質(zhì)；失活發(fā)發(fā)生在胚胚胎的早早期；失活是是隨機(jī)的的，即失失活的XX染色體體既可來(lái)來(lái)自父親親也可來(lái)來(lái)自母親親，但一一個(gè)細(xì)胞胞某條XX旦失失活，由由該細(xì)胞胞繁衍而而來(lái)的子子細(xì)胞都都具有同同一條失失活的XX染色體體。后知知，X染染色體失失活發(fā)生生在囊胚胚期，約約在妊娠娠16天天左右。四、X染染色體失失活的分分子機(jī)制制現(xiàn)在知道道，失活活的一條條XX染染色體上上的基因因并非全全都失活活，如已已知X

16、gg血型基基因、尋尋常牛皮皮癬基因因等是不不失活的的。X失活中中心五、應(yīng)用用：當(dāng)懷懷疑有XX染色體體異常時(shí)時(shí)，可以以通過(guò)用用性染色色質(zhì)檢查查作出初初步診斷斷。例如如，X染色質(zhì)質(zhì)在XOO時(shí)為0，正常常女性為為1，XXYY患者為為1，XXXX患者為為2。5.4 連鎖基基因的交交換和重重組（llinkkagee geene）孟德?tīng)柖ǘ傻睦馕挥谝粚?duì)對(duì)同源染染色體上上的非等等位基因因間的遺遺傳關(guān)系系一、連鎖鎖現(xiàn)象的的發(fā)現(xiàn)根據(jù)遺傳傳的染色色體學(xué)說(shuō)說(shuō)與獨(dú)立立分配規(guī)規(guī)律：位于非同同源染色色體上的的非等位位基因遺遺傳時(shí)獨(dú)獨(dú)立分配配；如果有一一些基因因位于同同一染色色體上，必然會(huì)會(huì)出現(xiàn)非非獨(dú)立分分配的現(xiàn)現(xiàn)象

17、，否否則各種種性狀的的數(shù)目(基因?qū)?duì)數(shù))就就不能超超過(guò)細(xì)胞胞內(nèi)染色色體對(duì)數(shù)數(shù)。在19006年，科學(xué)家家貝特生生等在研研究香豌豌豆的兩兩對(duì)相對(duì)對(duì)性狀時(shí)時(shí)，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)同一親親本的兩兩種性狀狀，在雜雜交后代代中，比比較多地地連在一一起出現(xiàn)現(xiàn)，并不不按照孟孟德?tīng)栕宰杂山M合合規(guī)律的的比例發(fā)發(fā)生分離離，這使使他們感感到非常常困惑，甚至對(duì)對(duì)孟德?tīng)枲柕倪z傳傳規(guī)律產(chǎn)產(chǎn)生懷疑疑。美國(guó)的遺遺傳學(xué)家家摩爾根根(T. H. Moorgaan，118666-19945) 和他他的同事事(19910)用果蠅蠅做實(shí)驗(yàn)驗(yàn)材料，進(jìn)行了了大量的的遺傳學(xué)學(xué)研究，終于解解開(kāi)了人人們心中中的疑團(tuán)團(tuán)，這不不僅證實(shí)實(shí)了孟德德?tīng)柕倪z遺傳規(guī)律律的正

18、確確性，并并且豐富富發(fā)展了了關(guān)于兩兩對(duì)(或或兩對(duì)以以上)基基因的遺遺傳理論論，提出出了遺傳傳的第三三個(gè)規(guī)律律-基因因的連鎖鎖互換規(guī)規(guī)律，并并創(chuàng)立基基因論(theeoryy off thhe ggenee)。摩爾根等等的果蠅蠅(Drrosoophiila mellanoogassterr)遺傳傳試驗(yàn)雄果蠅的的完全連連鎖 眼色與翅翅長(zhǎng)的連連鎖遺傳傳：眼色：灰灰身(bb+)對(duì)對(duì)黑身(b)為為顯性；翅長(zhǎng)：長(zhǎng)長(zhǎng)翅(vvg+)對(duì)殘翅翅(vgg)為顯顯性。結(jié)果：11：1雌果蠅的的不完全全連鎖F1形成成四種類類型的配配子；00.422：0.08：0.442：00.088但比例顯顯然不符符合1:1:11:1，且

19、親本本類型配配子明顯顯多于重重組型配配子；兩種親本本型配子子數(shù)大致致相等，兩種重重組型配配子數(shù)也也大致相相等。連鎖遺傳傳現(xiàn)象的的解釋連鎖遺傳傳規(guī)律：連鎖遺遺傳的相相對(duì)性狀狀是由位位于同一一對(duì)染色色體上的的非等位位基因間間控制，具有連連鎖關(guān)系系，在形形成配子子時(shí)傾向向于連在在一起傳傳遞；交交換型配配子是由由于非姊姊妹染色色單體間間交換形形成的?？刂乒壪壯凵秃统衢L(zhǎng)的的兩對(duì)非非等位基基因位于于同一同同源染色色體上。二、完全全連鎖和和不完全全連鎖 1 完全全連鎖 (coomplletee liinkaage)： 如如果連鎖鎖基因的的雜種FF1(雙雙雜合體體)只產(chǎn)產(chǎn)生兩種種親本類類型的配配子，而而不

20、產(chǎn)生生非親本本類型的的配子，就稱為為完全連連鎖。2 不完完全連鎖鎖 (iincoomplletee liinkaage)： 指指連鎖基基因的雜雜種F11不僅產(chǎn)產(chǎn)生親本本類型的的配子，還會(huì)產(chǎn)產(chǎn)生重組組型配子子。3 交換換(crrosssoveer)與與不完全全連鎖的的形成重組合配配子的產(chǎn)產(chǎn)生是由由于：減減數(shù)分裂裂前期 I 同同源染色色體的非非姊妹染染色單體體間發(fā)生生了節(jié)段段互換。(基因因論的核核心內(nèi)容容)(1)同同一染色色體上的的各個(gè)非非等位基基因在染染色體上上各有一一定的位位置，呈呈線性排排列；(2)染染色體在在間期進(jìn)進(jìn)行復(fù)制制后，每每條染色色體含兩兩條姊妹妹染色單單體，基基因也隨隨之復(fù)制制；

21、(3)同同源染色色體聯(lián)會(huì)會(huì)、非姊姊妹染色色單體節(jié)節(jié)段互換換，導(dǎo)致致基因交交換，產(chǎn)產(chǎn)生交換換型染色色單體；(4)發(fā)發(fā)生交換換的性母母細(xì)胞中中四種染染色單體體分配到到四個(gè)子子細(xì)胞中中，發(fā)育育成四種種配子(兩種親親本型、兩種重重組合型型/交換換型)。(5)相相鄰兩基基因間發(fā)發(fā)生斷裂裂與交換換的機(jī)會(huì)會(huì)與基因因間距離離有關(guān)：基因間間距離越越大，斷斷裂和交交換的機(jī)機(jī)會(huì)也越越大。(6)重重組型配配子的比比例 盡管在在發(fā)生交交換的性性母細(xì)胞胞所產(chǎn)生生的配子子中，親親本型和和重組型型配子各各占一半半，但是是雙雜合合體所產(chǎn)產(chǎn)生的四四種配子子的比例例并不相相等，因因?yàn)椴⒉徊皇撬杏械男阅改讣?xì)胞都都發(fā)生兩兩對(duì)基因因間

22、的交交換。 重組型型配子比比例是發(fā)發(fā)生交換換的性母母細(xì)胞比比例的一一半，并并且兩種種重組型型配子的的比例相相等，兩兩種親本本型配子子的比例例相等。 連鎖交換換定律連鎖：處處在同一一染色體體上的兩兩個(gè)或兩兩個(gè)以上上基因遺遺傳時(shí)，聯(lián)合在在一起的的頻率大大于重新新組合的的頻率。交換：重重組類型型的產(chǎn)生生是由于于配子形形成過(guò)程程中，同同源染色色體的非非姐妹染染色單間間發(fā)生了了局部交交換的結(jié)結(jié)果。連鎖群(linnkagge ggrouup)：存在于于同一染染色體上上的基因因，組成成一個(gè)連連鎖群。連鎖群的的數(shù)目：一種生生物連鎖鎖群的數(shù)數(shù)目與染染色體的的對(duì)數(shù)是是一致的的。即有有n對(duì)染染色體就就有n個(gè)個(gè)連鎖群

23、群，如水水稻有112對(duì)染染色體，就有112個(gè)連連鎖群。人類: 244個(gè)（222 aautoosomme+XX+Y）Linkkagee annd ccrosss-ooverrLinkkagee iss thhe ttenddenccy ffor alllelees oof ddifffereent gennes to be passsedd toogettherr frrom onee geenerratiion to thee neext. Onlyy geeness siituaatedd onn thhe ssamee chhrommosoome cann shhow linnkagge.

24、 Gennes on nonn-hoomollogoous chrromoosommes aree, bby ddefiinittionn, uunliinkeed aand alwwayss shhow 50% reecommbinnatiion. Pareentaal ggameetess caarryy thhe ssamee seet oof aalleeless ass weere inhheriitedd toogettherr frrom onee paarennt. Reccombbinaant gammetees ccarrry aalleeless deerivved fr

25、oom bbothh paarennts.The deggreee off liinkaage bettweeen ttwo gennes deppendds oon tthe freequeencyy off crrosss-ovverss thhat occcur bettweeen tthemm duurinng mmeioosiss. TThe clooserr thhey aree toogettherr thhe llesss liikelly aa crrosss-ovver willl ooccuur bbetwweenn thhem. Grouups of gennes th

26、aat aare linnkedd arre ccallled linnkagge ggrouups.5.5 遺傳的的第三定定律一、交換換的細(xì)胞胞學(xué)證據(jù)據(jù)二、遺傳傳的第三三定律重組頻率率（reecommbiaantiion freequeencyy, RRF）的的計(jì)算：RF=重組型型數(shù)目/總數(shù)目目重組頻率率，又稱稱交換值值(crrosss-ovver vallue)或，重重組值，是指重重組型配配子占總總配子的的百分率率。即： 重組頻率率（玉米米為例）。多線交換換與最大大交換值值雙交換（Douublee crrosssinggoveer）ffig 5-115 雙雙交換分分析，雙交換的的特點(diǎn)（1）

27、雙雙交換概概率顯著著低于單單交換的的概率。如果兩兩次同時(shí)時(shí)發(fā)生的的交換互互不干擾擾，各自自獨(dú)立，則雙交交換發(fā)生生的概率率是兩個(gè)個(gè)單交換換概率的的乘積。（2）33個(gè)連鎖鎖基因發(fā)發(fā)生雙交交換的結(jié)結(jié)果，旁旁側(cè)基因因無(wú)重組組。最大交換換值0.5三大定律律的關(guān)系系分離律是是自由組組合定律律和連鎖鎖定律的的基礎(chǔ)，而后兩兩者又是是生物體體遺傳的的性狀發(fā)發(fā)生變異異的主流流。自由組合合的基因因是由不不同源的的染色體體所傳遞遞，重組組類型是是由染色色體間重重組（iinteerchhrommosoomall reecommbinnatiion）造成。連鎖交換換則是由由同源染染色體所所傳遞，是染色色體內(nèi)重重組(iin

28、trrachhrommosoomall reecommbinnatiion)產(chǎn)生。自由組合合受到生生物染色色體對(duì)數(shù)數(shù)的限制制，連鎖鎖交換則則受到染染色體本本身長(zhǎng)度度的限制制。染色體上上的突變變?cè)蕉?，由交換換而產(chǎn)生生的重組組類型的的數(shù)量也也越大。自由組組合是有有限的，連鎖交交換限度度較小。5.6 染色體體作圖1 基因因直線排排列原理理和相關(guān)關(guān)概念基因定位位(geene mapppinng/ loccaliizattionn / loccatiion)：根據(jù)據(jù)重組值值確定不不同基因因在染色色體上的的相對(duì)位位置和排排列順序序的過(guò)程程。 廣義的基基因定位位有三個(gè)個(gè)層次：染色體體定位(單體、缺體、三體定

29、定位法)；染色色體臂定定位(端端體分析析法)；連鎖分分析(llinkkagee annalyysiss)。 染色體體圖（cchroomossomee maap)：基因連連鎖圖(linnkagge mmap)或遺傳傳圖(ggeneeticc maap)。根據(jù)基基因之間間的交換換值（或或重組值值），確確定連鎖鎖基因在在染色體體上的相相對(duì)位置置而繪制制的簡(jiǎn)單單線性示示意圖。 圖距：ccenttimoorgaan，ccM，11cM=1%重重組值（mapp unnit）去掉%的數(shù)值值。 交換值與與遺傳距距離 1.非姊姊妹染色色單體間間交換數(shù)數(shù)目及位位置是隨隨機(jī)的； 2.兩個(gè)個(gè)連鎖基基因間交交換值的的變化

30、范范圍是0,550%，其變變化反映映基因間間的連鎖鎖強(qiáng)度、基因間間的相對(duì)對(duì)距離；兩基因因間的距距離越遠(yuǎn)遠(yuǎn)，基因因間的連連鎖強(qiáng)度度越小，交換值值就越大大；反之之，基因因間的距距離越近近，基因因間的連連鎖強(qiáng)度度越大，交換值值就越小小。3.通常常用交換換值/重重組率來(lái)來(lái)度量基基因間的的相對(duì)距距離，也也稱為遺遺傳距離離(geenettic disstannce)。通常以11%的重重組率作作為一個(gè)個(gè)遺傳距距離單位位/遺傳傳單位。 ceentiiMorrgann (ccM)兩對(duì)基因因間的排排列次序序 根據(jù)兩個(gè)個(gè)基因位位點(diǎn)間的的交換值值能夠確確定兩個(gè)個(gè)基因間間的相對(duì)對(duì)距離，但并不不能確定定基因間間的排列列次

31、序。一次基因因定位工工作常涉涉及三對(duì)對(duì)或三對(duì)對(duì)以上基基因位置置及相互互關(guān)系。例：玉米米糊粉層層有色CC/無(wú)色色c基因因、籽粒粒飽滿SSh/凹凹陷shh基因均均位于第第九染色色體上；且C-Sh基基因間的的交換值值為3.6%。根據(jù)上述述信息可可知： C-SSh間遺遺傳距離離為3.6個(gè)遺遺傳單位位； 但不能確確定它們們?cè)谌旧w上的的排列次次序，因因而有兩兩種可能能的排列列方向，如下圖圖所示： 2 基因因定位（連鎖分分析）的的主要方方法： （1）兩兩點(diǎn)測(cè)交交(twwo-ppoinnt ttesttcrooss) 通過(guò)三次次測(cè)驗(yàn)，獲得三三對(duì)基因因兩兩間間交換值值、估計(jì)計(jì)其遺傳傳距離；每次測(cè)測(cè)驗(yàn)兩對(duì)對(duì)基

32、因間間交換值值；根據(jù)據(jù)三個(gè)遺遺傳距離離推斷三三對(duì)基因因間的排排列次序序。例：三個(gè)個(gè)連鎖基基因：aa, bb, cc 通過(guò)三三次親本本間兩兩兩雜交，雜種FF1與雙雙隱性親親本測(cè)交交，考察察測(cè)交子子代的類類型與比比例。 計(jì)算三三對(duì)基因因兩兩間間的交換換值,估估計(jì)基因因間的遺遺傳距離離。a-b：X，bb-c：Y，a-c：Z（=X+YY orr X-Y？） 根據(jù)基基因間的的遺傳距距離確定定基因間間的排列列次序并并作連鎖鎖遺傳圖圖譜。CC-Shh: 33.6 Wx-Sh: 200 Wxx-C: ? (兩種種可能排排列）兩點(diǎn)測(cè)交交的局限限性工作量量大，需需要作三三次雜交交，三次次測(cè)交； 不能排排除雙交交換

33、的影影響，準(zhǔn)準(zhǔn)確性不不夠高。當(dāng)兩基基因位點(diǎn)點(diǎn)間超過(guò)過(guò)五個(gè)遺遺傳單位位時(shí)，兩兩點(diǎn)測(cè)驗(yàn)驗(yàn)的準(zhǔn)確確性就不不夠高。 （2）三三點(diǎn)測(cè)交交(thhreee-poointt teestccrosss)一次測(cè)驗(yàn)驗(yàn)就考慮慮三對(duì)基基因的差差異，從從而通過(guò)過(guò)一次測(cè)測(cè)驗(yàn)獲得得三對(duì)基基因間的的距離并并確定其其排列次次序。將將3個(gè)基基因包括括在同一一次交配配中例如，用用3個(gè)基基因的雜雜合體aabc/+與3個(gè)個(gè)基因的的隱性純純合體做做測(cè)交。一次3點(diǎn)點(diǎn)測(cè)交=3次22點(diǎn)測(cè)交交 三點(diǎn)測(cè)交交的意義義：比兩點(diǎn)測(cè)測(cè)交方便便、準(zhǔn)確確，1次次三點(diǎn)測(cè)測(cè)交相當(dāng)當(dāng)于3次次兩點(diǎn)測(cè)測(cè)交；發(fā)現(xiàn)雙交交換；證實(shí)了基基因在染染色體上上直線排排列。三點(diǎn)測(cè)交交

34、試驗(yàn)舉舉例（果果蠅） 先只考慮慮兩個(gè)基基因?qū)﹂g間的重組組，而把把第三個(gè)個(gè)基因?qū)?duì)暫時(shí)忘忘掉。三點(diǎn)測(cè)交交結(jié)果總總結(jié) 計(jì)算基因因間的交交換值，繪制連連鎖遺傳傳圖。 交換頻頻率ecc-cvv: 110.22%, cv-ct: 8.4%, ec-cct: 18.4%，雙交換換：0.1% ec-ccv-cct 三點(diǎn)測(cè)交交基因順順序的簡(jiǎn)簡(jiǎn)單確定定 在任何三三點(diǎn)測(cè)交交試驗(yàn)中中，在測(cè)測(cè)交后代代的8種種可能的的表型中中，個(gè)體體數(shù)最少少（甚至至完全沒(méi)沒(méi)有）的的兩種表表型是雙雙交換的的產(chǎn)物。根據(jù)這這一點(diǎn)，不必計(jì)計(jì)算重組組值，一一眼就能能正確無(wú)無(wú)誤地判判斷這三三個(gè)基因因的順序序。用兩種雙雙交換型型配子與與兩種親親本型

35、配配子比較較： 雙雙交換配配子與親親本型配配子中不不同的基基因（改改變了位位置的基基因）一一定位于于中間。雙交換與與校正 由于雙交交換實(shí)際際上在兩兩個(gè)區(qū)域域均發(fā)生生交換，所以在在估算每每個(gè)區(qū)域域交換值值時(shí)，都都應(yīng)加上上雙交換換值，才才能夠正正確地反反映實(shí)際際發(fā)生的的交換頻頻率。 用雙倍倍雙交換換值來(lái)校校正。 例：交換換頻率eec-ccv: 10.3%, cvv-ctt: 88.4%, ec-cct: 18.4% 雙交交換：00.155% ec-ccv: 18.4%+2*00.155% 3 干涉涉和并發(fā)發(fā)1）理論論雙交換換值連鎖與互互換的機(jī)機(jī)理表明明：染色色體上除除著絲粒粒外，任任何一點(diǎn)點(diǎn)均有可

36、可能發(fā)生生非姊妹妹染色單單體間的的交換。但是相相鄰兩個(gè)個(gè)交換是是否會(huì)發(fā)發(fā)生相互互影響呢呢？ 如果相鄰鄰兩交換換間互不不影響，即交換換獨(dú)立發(fā)發(fā)生，那那么根據(jù)據(jù)乘法定定理，雙雙交換發(fā)發(fā)生的理理論頻率率(理論論雙交換換值)應(yīng)應(yīng)該是兩兩個(gè)區(qū)域域交換頻頻率(交交換值)的乘積積。 2）干涉涉(innterrferrencce)： 實(shí)際際雙交換換值低于于理論雙雙交換值值，這是是由于兩兩個(gè)基因因間一旦旦發(fā)生一一次交換換后就會(huì)會(huì)影響另另一個(gè)區(qū)區(qū)域交換換的發(fā)生生，使雙雙交換的的頻率下下降。 這種現(xiàn)象象稱為干干涉(iinteerfeerennce)，或干干擾：一一個(gè)交換換發(fā)生后后，它往往往會(huì)影影響其鄰鄰近交換換的發(fā)

37、生生。其結(jié)結(jié)果是使使實(shí)際雙雙交換值值不等于于理論雙雙交換值值。 3）并發(fā)發(fā)系數(shù)(coeeffiicieent of coiinciidennce，C) 為了度量量?jī)纱谓唤粨Q間相相互影響響的程度度，提出出了并發(fā)發(fā)系數(shù)的的概念。用以衡衡量?jī)纱未谓粨Q間間相互影影響的性性質(zhì)和程程度。 并發(fā)系數(shù)數(shù)C=觀觀察到的的雙交換換率/兩兩個(gè)單交交換率的的乘積 4）大圖圖距的準(zhǔn)準(zhǔn)確計(jì)算算-作圖圖函數(shù)的的推導(dǎo)和和應(yīng)用 大于500個(gè)遺傳傳單位的的遺傳距距離說(shuō)明明什么？ 5.7 人類基基因組的的染色體體作圖人類基因因組包括括細(xì)胞核核內(nèi)的基基因組及及細(xì)胞質(zhì)質(zhì)內(nèi)線粒粒體基因因組，它它們大致致結(jié)構(gòu)如如圖。一、人類類基因定定位方

38、法法基因定位位基因組是是生物的的生殖細(xì)細(xì)胞中所所含全部部基因的的總和。人類基基因組具具有極其其復(fù)雜的的結(jié)構(gòu)，其編碼碼蛋白質(zhì)質(zhì)的結(jié)構(gòu)構(gòu)基因大大約有1100,0000個(gè)，每每個(gè)單倍倍體DNNA含有有3.22109 bpp，分布布在244條常染染色體和和X，YY性染色色體上。此外，還含有有大量的的非編碼碼的重復(fù)復(fù)DNAA序列?；蚨ㄎ晃唬╣eene loccatiion）是用一一定的方方法將基基因確定定到染色色體的實(shí)實(shí)際位置置。這是是現(xiàn)代遺遺傳學(xué)的的重要研研究?jī)?nèi)容容之一。將不同同的基因因確定于于染色體體的具體體位置之之后，即即可繪制制出基因因圖（ggenee maap）。有兩種基基本方式式制作人人類

39、染色色體的基基因圖：即物理理作圖和和遺傳作作圖。物理作圖圖（phhysiicall maappiing）是從DDNA分分子水平平制作基基因圖。它表示示不同基基因（包包括遺傳傳標(biāo)記）在染色色體上的的實(shí)際距距離，是是以堿基基對(duì)為衡衡量標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)，所以以物理圖圖譜（pphyssicaal mmap）最終是是以精確確的DNNA堿基基對(duì)順序序來(lái)表達(dá)達(dá)，從而而說(shuō)明基基因的DDNA分分子結(jié)構(gòu)構(gòu)。從細(xì)胞遺遺傳學(xué)水水平，用用染色體體顯帶等等技術(shù)在在光學(xué)顯顯微鏡下下觀察，將基因因定位不不同染色色體的具具體區(qū)帶帶，又稱稱區(qū)域定定位（rregiionaa asssiggnmeer），而把基基因只定定位到某某條染色色體上稱

40、稱為染色色體定位位（chhrommosoomall asssiggnmeent）。這個(gè)個(gè)水平上上的基因因圖譜又又稱細(xì)胞胞遺傳圖圖（cyytoggeneeticcal mapp）。分分辨率可可達(dá)5MMb至11Mb。遺傳作圖圖（geenettic mapppinng）是是以研究究家族的的減數(shù)分分裂，以以了解兩兩個(gè)基因因分離趨趨勢(shì)為基基礎(chǔ)來(lái)繪繪制基因因座位間間的距離離，它表表明基因因之間連連鎖關(guān)系系和相對(duì)對(duì)距離，并以重重組率來(lái)來(lái)計(jì)算和和表示，以厘摩摩（cMM）為單單位。兩兩個(gè)遺傳傳座位間間1的的重組率率即為11厘摩。人類精精細(xì)的遺遺傳圖水水平可達(dá)達(dá)1cMM即1000kbb(1MMb)左左右。方法1家

41、系分分析法家系的連連鎖分析析首先要要從群體體中選擇擇適合的的家系，要求被被挑選家家系中雙雙親之一一或兩個(gè)個(gè)為雙雜雜合體，并且注注意雙雜雜合體家家系要隨隨機(jī)抽樣樣，避免免產(chǎn)生偏偏倚。同同時(shí)必須須剔除下下列幾種種家系： （11）雙親親性狀不不能在子子代中得得到分離離的，如如GgTTtGGTTT； （2）家庭中中僅有一一個(gè)子代代的； （3）親本之之一的基基因型不不明或死死亡的。在三代代系譜中中較容易易確定子子代是否否發(fā)生基基因重組組，可直直接計(jì)算算重組值值。2 基因因劑量效效應(yīng)法3 DDNA介介導(dǎo)的基基因定位位當(dāng)前較常常用的基基因定位位有：熒熒光原位位雜交、放射雜雜交體、脈沖場(chǎng)場(chǎng)電泳、染色體體步移、

42、定位克克隆等。4 體細(xì)細(xì)胞雜交交定位法法19688年 DDonaahuee 發(fā)現(xiàn)現(xiàn) Noo.1染染色體著著絲粒區(qū)區(qū)異常與與Dufffy血血型( Fy )相關(guān)關(guān) 體細(xì)胞是是生物體體除生殖殖細(xì)胞外外的所有有細(xì)胞。 細(xì)胞雜交交又稱細(xì)細(xì)胞融合合（ceell fussionn），是是將來(lái)源源不同的的兩種細(xì)細(xì)胞融合合成一個(gè)個(gè)新細(xì)胞胞。 大多數(shù)體體細(xì)胞雜雜交是用用人的細(xì)細(xì)胞與小小鼠、大大鼠或倉(cāng)倉(cāng)鼠的體體細(xì)胞進(jìn)進(jìn)行雜交交。這種種新產(chǎn)生生的融合合細(xì)胞稱稱為雜種種細(xì)胞（hybbridd ceell），含有有雙親不不同的染染色體。雜種細(xì)胞胞有一個(gè)個(gè)重要的的特點(diǎn)是是在其繁繁殖傳代代過(guò)程中中出現(xiàn)保保留嚙齒齒類一方方染色

43、體體而人類類染色體體則逐漸漸丟失，最后只只剩一條條或幾條條(一般般情況下下)。 這種僅僅保留少少數(shù)甚至至一條人人染色體體的雜種種細(xì)胞正正是進(jìn)行行基因連連鎖分析析和基因因定位的的有用材材料。由于人和和鼠類細(xì)細(xì)胞都有有各自不不同的生生化和免免疫學(xué)特特征，MMilller等等運(yùn)用體體細(xì)胞雜雜交并結(jié)結(jié)合雜種種細(xì)胞的的特征，證明雜雜種細(xì)胞胞的存活活需要胸胸苷激酶酶（TKK）。但但凡含有有人第117號(hào)染染色體的的雜種細(xì)細(xì)胞都因因有TKK活性而而存活，反之則則死亡。從而推推斷TKK基因定定位于第第17號(hào)號(hào)染色體體上（表表）。這這是首例例用細(xì)胞胞雜交法法進(jìn)行的的基因定定位。由由此可見(jiàn)見(jiàn)，研究究基因定定位時(shí)，由

44、于有有雜種細(xì)細(xì)胞這一一工具，只需要要集中精精力于某某一條染染色體上上，就可可找到某某一基因因座位?；蚨ㄎ晃坏膽?yīng)用用基因定位位和基因因圖對(duì)遺遺傳學(xué)、醫(yī)學(xué)和和人類及及生物進(jìn)進(jìn)化的研研究都有有十分重重要的意意義。它它可提供供遺傳病病和其他他疾病的的診斷的的遺傳信信息，可可以指導(dǎo)導(dǎo)對(duì)這些些疾病的的致病基基因的克克隆和對(duì)對(duì)病癥病病因的分分析與認(rèn)認(rèn)識(shí)，這這些又取取決于遺遺傳圖和和物理圖圖的相互互依賴關(guān)關(guān)系。通通過(guò)多態(tài)態(tài)位點(diǎn)標(biāo)標(biāo)記進(jìn)行行連鎖分分析獲得得物理圖圖的位置置有助于于遺傳作作圖，同同時(shí)通過(guò)過(guò)連鎖分分析（部部分有減減數(shù)分裂裂的交換換）又能能指導(dǎo)物物理作圖圖，使基基因定位位更為精精細(xì)。連鎖分析析檢測(cè)基基因突變變指導(dǎo)遺遺傳病的的診斷連鎖分析析進(jìn)行致致病基因因的鑒別別與定位位促進(jìn)對(duì)癌癌基因和和瘤抑制制基因的的定位與與克隆位置克隆隆與基因因定位二、人類類基因組組計(jì)劃19900年美國(guó)國(guó)正式開(kāi)開(kāi)始實(shí)施施人類類基因組組作圖及及測(cè)序計(jì)計(jì)劃。測(cè)定和分分析人體體基因組組全部核核苷酸排排列次序序揭示攜攜帶的全全部遺傳傳信息闡明遺遺傳信息息表達(dá)規(guī)規(guī)律和最最終生物