基因定位-65中楊萌

基因定位北京市第65中學(xué)楊萌基因定位基因定位，即將基因確定于某一條染色體上，以及確定基因在染色體上的線性排列順序和距離。各國(guó)廣泛開(kāi)展基因定位研究基因定位在遺傳病研究和育種等方面有著十分重要的意義，基因定位與基因功能的實(shí)現(xiàn)也有著密切的關(guān)聯(lián)，是遺傳學(xué)研究的重要內(nèi)容。孟德?tīng)枺?822～1884）摩爾根（1886～1945）沃爾特·薩頓（1877～1916）項(xiàng)目孟德?tīng)柲柛哂幸粚?duì)相對(duì)性狀的親本正交P高莖（♀）×矮莖（♂）

↓F1

高莖P紅眼（♀）×白眼（♂）↓F1紅眼（♀、♂）反交P高莖（♂）×矮莖（♀）

↓F1

高莖F1自交（互交）F1高莖（♀）×高莖（♂）

↓F2

高莖，矮莖

3:1F1紅眼（♀）×紅眼（♂）↓F2紅眼（♀）、紅眼（♂）白眼（♂）紅眼：白眼=3:1雌:雄=1:1孟德?tīng)柵c摩爾根的研究孟德?tīng)柵c摩爾根的研究項(xiàng)目孟德?tīng)柲柛鶞y(cè)交測(cè)交

高莖×矮莖↓后代

高莖，矮莖1:1測(cè)交

紅眼（♀）×白眼（♂）↓后代

紅眼（♀）、紅眼（♂）

白眼（♀）、白眼（♂）

紅眼:白眼=1:1

雌:雄=1:1系譜分析法判斷核基因、質(zhì)基因判斷顯隱性判斷X染色體、常染色體伴X隱性遺傳開(kāi)創(chuàng)人類(lèi)基因定位先河的是Wilson于1911年將紅綠色盲基因首次定位到X染色體上。伴X顯性遺傳伴Y遺傳常染色體遺傳家系分析與染色體標(biāo)記結(jié)合，可將基因定位于一條具體的染色體上。Cutbush等人于1950年在一個(gè)多次輸血的血友病患者血清中發(fā)現(xiàn)了一種新型抗體，因?yàn)樵摶颊咝誅uffy，故稱(chēng)為Duffy血型。1968年Donahue發(fā)現(xiàn)1號(hào)染色體長(zhǎng)臂的一種加長(zhǎng)變異特征。繼后，他發(fā)現(xiàn)在一些家族中，凡是具有這種形態(tài)特征染色體的都是Duffy血型者，從而將此血型的基因定位于第1號(hào)染色體上。1906年英國(guó)遺傳學(xué)家貝特森等人在香豌豆的雜交試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)紫花基因（P）、紅花基因（p）、長(zhǎng)花粉基因（L）和圓花粉基因（l）在子二代中的分離比都各自符合3:1，可是兩對(duì)基因的分離比卻不符合于9:3:3:1。貝特森等認(rèn)為這是因?yàn)閬?lái)自親本的長(zhǎng)、紫配子與紅、圓配子彼此排斥的結(jié)果。而摩爾根將這種現(xiàn)象稱(chēng)為——連鎖。連鎖1912年，摩爾根和他的學(xué)生在果蠅的白眼和紅眼、黃體和褐體這兩對(duì)相對(duì)性狀的遺傳實(shí)驗(yàn)研究中，發(fā)現(xiàn)了與貝特森在香豌豆雜交實(shí)驗(yàn)中同樣的連鎖遺傳現(xiàn)象。連鎖群摩爾根用4種隱性的雄果蠅（黑身、紫眼、殘翅、翅基有斑）同4種顯性雄果蠅（灰身、紅眼、長(zhǎng)翅、翅基無(wú)斑）交配，子一代全部表現(xiàn)為顯性性狀；再將子一代中的雄果蠅與具有4種隱性性狀的雌果蠅測(cè)交，只出現(xiàn)2種與祖父、祖母型性狀相同的組合。摩爾根認(rèn)為4個(gè)性狀的基因都位于同一染色體上組成“連鎖群”，即不同染色體上可以自由組合，而同一染色體上的基因則被緊緊鎖在一起，無(wú)法自由組合。

在進(jìn)一步的雜交實(shí)驗(yàn)中，到1914年，摩爾根發(fā)現(xiàn)果蠅中的494種基因，能組成

4個(gè)連鎖群。細(xì)胞學(xué)的觀察表明果蠅有4對(duì)染色體，連鎖群的數(shù)目恰好對(duì)應(yīng)于一個(gè)染色體組的染色體數(shù)目。

連鎖群的發(fā)現(xiàn)為基因定位提供了重要依據(jù)。連鎖分析法利用未知基因與已知基因是否存在連鎖關(guān)系可以進(jìn)行基因定位……這兩對(duì)基因

（是、否）遵守基因自由組合定律。常見(jiàn)考題例：2014天津卷9、（5）在用基因型為BBvvRRXeY和bbVVrrXEXE的有眼親本進(jìn)行雜交獲取果蠅M的同時(shí)，發(fā)現(xiàn)了一只無(wú)眼雌果蠅。為分析無(wú)眼基因的遺傳特點(diǎn)，將該無(wú)眼雌果蠅與果蠅M雜交，F(xiàn)1性狀分離比如下：①?gòu)膶?shí)驗(yàn)結(jié)果推斷，果蠅無(wú)眼基因位于______號(hào)（填寫(xiě)圖中數(shù)字）染色體上，理由是________________________________________。F1雌性﹕雄性灰身﹕黑身長(zhǎng)翅﹕殘翅細(xì)眼﹕粗眼紅眼﹕白眼1/2有眼1﹕13﹕13﹕13﹕13﹕11/2無(wú)眼1﹕13﹕13﹕1//

無(wú)眼、有眼基因與其他各對(duì)基因間的遺傳均遵循自由組合定律。7、8互換摩爾根在進(jìn)一步研究中發(fā)現(xiàn)，果蠅的小翅和白眼基因都位于X染色體上，是連鎖基因，但其后代中還生出一些白眼正常翅或紅眼小翅的后代，這與“連鎖”遺傳相矛盾。

于是，摩爾根提出“互換”的概念，即指染色體之間交換基因的過(guò)程。

而且摩爾根認(rèn)為，這種交換當(dāng)兩個(gè)連鎖基因相隔相近時(shí)就不容易發(fā)生，當(dāng)相隔較遠(yuǎn)時(shí)就容易發(fā)生。也就是說(shuō)基因連鎖的強(qiáng)度隨基因間距離不同而變化?；Q的細(xì)胞學(xué)證據(jù)三點(diǎn)測(cè)交法摩爾根和他的學(xué)生史特蒂文特創(chuàng)立了三點(diǎn)測(cè)交法——把3個(gè)基因包括在同一次交配中，如，利用三雜合體abc/+++與三隱性純合體abc/abc測(cè)交，相當(dāng)于一次交配試驗(yàn)就進(jìn)行了a與b，b與c，a與c三次兩點(diǎn)測(cè)交。

非整倍體雜交法是植物基因定位的常用方法，例如小麥出現(xiàn)某種隱性突變體，將其與小麥的缺體（丟失一對(duì)同源染色體）雜交，若F1表現(xiàn)出該性狀，便說(shuō)明此基因定位于該染色體。若某一待定基因位于某條染色體上，那么利用該染色體的單體或多體進(jìn)行雜交，則會(huì)得到特殊的性狀分離比。只要具備染色體組中每一染色體的一系列三體和單體品系，通過(guò)雜交，便能判斷一個(gè)突變基因所屬的染色體。突變體與單體雜交若基因位于單體相關(guān)的染色體上若基因不在該染色體上

雜交F1突變體與三體雜交

若基因位于三體相關(guān)的染色體上若基因不在該染色體上例：2013山東卷27、（4）現(xiàn)有一寬葉紅花突變體，推測(cè)其體細(xì)胞內(nèi)與該表現(xiàn)型相對(duì)應(yīng)的基因組成為圖甲、乙、丙中的一種，其他同源染色體數(shù)目及結(jié)構(gòu)正?！，F(xiàn)只有各種缺失一條染色體的植株可供選擇，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一步雜交實(shí)驗(yàn)，確定該突變體的基因組成是哪一種。（注：各型配子活力相同；控制某一性狀的基因都缺失時(shí)。幼胚死亡）實(shí)驗(yàn)步驟：①

；②觀察、統(tǒng)計(jì)后代表現(xiàn)型及比例。結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)：Ⅰ.若

，則為圖甲所示的基因組成；Ⅱ.若

，則為圖乙所示的基因組成；Ⅲ.若

，則為圖丙所示的基因組成。用該突變體與缺失一條2號(hào)染色體的寬葉白花植株雜交寬葉紅花與寬葉白花植株的比為3:1后代全部為寬葉紅花寬葉紅花與窄葉紅花植株的比為2:1基于變異的基因定位缺失：較大的缺失往往帶來(lái)致死效應(yīng)，而微小的缺失則并不致死。如果缺失部分包括某些顯性等位基因，那么同源染色體上與這一缺失相對(duì)應(yīng)位置上的隱性等位基因就得以表現(xiàn)，這一現(xiàn)象稱(chēng)為假顯性。如，在玉米中，染色體上帶有顏色決定基因的區(qū)段缺失則常能產(chǎn)生特定的表型效應(yīng)，例如白苗與褐色中脈等?；谧儺惖幕蚨ㄎ坏刮唬涸诩蚁捣治鲋邪l(fā)現(xiàn)，一個(gè)家族中母親和4個(gè)孩子及一個(gè)外孫均有6號(hào)染色體臂間倒位，同時(shí)也都有一個(gè)HLA基因的表達(dá)，從而將該基因定位于6號(hào)染色體上?；谧儺惖幕蚨ㄎ蝗旧w數(shù)目減少：如果一個(gè)細(xì)胞得到或丟失一條染色體則將同時(shí)得到或失去這條染色體上的全部基因。假如其中某些基因是已知的，而另一連鎖關(guān)系未知的基因恰恰和上述基因同時(shí)得到或失去，便可以判定后一基因和前一基因?qū)儆谕贿B鎖群。體細(xì)胞雜交法利用細(xì)胞融合（cellinfusion）技術(shù)可將來(lái)源不同的兩種細(xì)胞融合成一個(gè)新的雜種細(xì)胞（hybridcell），雜種細(xì)胞含雙親不同的染色體。在人鼠雜交細(xì)胞繁殖傳代過(guò)程中，一般人的染色體會(huì)優(yōu)先丟失，以至最后只剩幾條或一條人的染色體，而鼠的染色體被保留下來(lái)。通過(guò)雜種細(xì)胞中基因與染色體之間的平行關(guān)系可以進(jìn)行基因定位Miller等運(yùn)用體細(xì)胞雜交并結(jié)合雜種細(xì)胞的特征，證明雜種細(xì)胞的存活需要胸苷激酶（TK）。凡是含有人17號(hào)染色體的雜種細(xì)胞都因有TK活性而存活，反之則死亡，從而推斷TK基因定位于17號(hào)染色體上，這是首例應(yīng)用體細(xì)胞雜交法進(jìn)行的基因定位。分子水平的研究DNA序列測(cè)定遺傳圖譜物理圖譜序列圖譜基因圖譜人類(lèi)基因組計(jì)劃/sci/techresources/Human_Ge