真核生物的遺傳分析

第六章

真核生物的遺傳分析目前一頁(yè)\總數(shù)一百五十九頁(yè)\編于二十二點(diǎn)第一節(jié)

真核生物基因組一、C值悖理二、N值悖理三、真核生物基因組DNA序列的復(fù)雜度目前二頁(yè)\總數(shù)一百五十九頁(yè)\編于二十二點(diǎn)

?

基因組(genome)：一個(gè)物種單倍體的染色體數(shù)目及其所攜帶的全部基因稱為該物種的基因組。

一、C值悖理

含有一個(gè)染色體組的細(xì)胞目前三頁(yè)\總數(shù)一百五十九頁(yè)\編于二十二點(diǎn)6-125000目前四頁(yè)\總數(shù)一百五十九頁(yè)\編于二十二點(diǎn)?

C值(CValue)

：一個(gè)物種單倍體基因組的DNA含量是相對(duì)恒定的，它通常稱為該物種DNA的C值。最小的C值:支原體(106bp)最大的C值:顯花植物、兩棲動(dòng)物(1011bp)?C值是生物種的一個(gè)特征，不同生物之間差別很大。?

生物結(jié)構(gòu)和功能復(fù)雜程度增加,需要的基因數(shù)目和基因產(chǎn)物的種類也越多,因而C值越大。目前五頁(yè)\總數(shù)一百五十九頁(yè)\編于二十二點(diǎn)目前六頁(yè)\總數(shù)一百五十九頁(yè)\編于二十二點(diǎn)7-1不同門類生物的C值分布(仿B.Lewin,2000)哺乳類硬骨魚(yú)類

兩棲類顯花植物Go支軟骨魚(yú)類

目前七頁(yè)\總數(shù)一百五十九頁(yè)\編于二十二點(diǎn)

?

C值悖理(Cvalueparadox):

C值的大小不能完全說(shuō)明生物進(jìn)化的程度和遺傳復(fù)雜性的高低，即物種的C值和它進(jìn)化復(fù)雜性之間沒(méi)有嚴(yán)格的對(duì)應(yīng)關(guān)系，這種現(xiàn)象稱為C值悖理，或C值佯謬。高等生物的C值不一定高于比它低等的生物目前八頁(yè)\總數(shù)一百五十九頁(yè)\編于二十二點(diǎn)

C值悖理表現(xiàn)在兩個(gè)方面★

結(jié)構(gòu)與功能相似的同一類生物之間的C值差別很大，或低等生物的C值較高等生物的C值高很多;兩棲類、被子植物不同種之間C值差異很大；肺魚(yú)比人C值高出100倍↑與預(yù)期的編碼蛋白質(zhì)的基因數(shù)目相比，基因組DNA的含量過(guò)多?！锬壳熬彭?yè)\總數(shù)一百五十九頁(yè)\編于二十二點(diǎn)C值悖理現(xiàn)象？真核生物基因組必然存在大量不編碼基因產(chǎn)物的DNA序列？目前十頁(yè)\總數(shù)一百五十九頁(yè)\編于二十二點(diǎn)真核生物的基因組比較龐大

人：基因組共有3.16×109bp按1000個(gè)堿基編碼一種蛋白質(zhì)計(jì)算，理論上應(yīng)有約300萬(wàn)個(gè)基因，實(shí)際大約只有2.5萬(wàn)個(gè)。

非結(jié)構(gòu)基因的DNA序列的功能？C值巨大差異在進(jìn)化中的意義？目前十一頁(yè)\總數(shù)一百五十九頁(yè)\編于二十二點(diǎn)對(duì)C值悖理的解釋Petroy:

各種生物基因組的大小是由于基因組中長(zhǎng)期積累起來(lái)的過(guò)量非編碼DNA被清除的速率不同所造成的結(jié)果，即DNA丟失的速率愈慢，基因組DNA含量越高。目前十二頁(yè)\總數(shù)一百五十九頁(yè)\編于二十二點(diǎn)N值(N

value):

一個(gè)物種基因組的基因數(shù)目稱為N值。

二、N值悖理

N值悖理(N

valueparadox):生物的基因數(shù)目與生物在進(jìn)化樹(shù)上的位置不存在正相關(guān)的事實(shí)稱為N值悖理，或N值佯謬。人：2.5萬(wàn)果蠅：1.4萬(wàn)線蟲(chóng)：2.0萬(wàn)目前十三頁(yè)\總數(shù)一百五十九頁(yè)\編于二十二點(diǎn)N值悖理現(xiàn)象說(shuō)明：

生物體的復(fù)雜性不僅僅是基因數(shù)目的函數(shù)，隨著生物復(fù)雜性的增加，基因的大小和基因結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性亦增加。如：復(fù)雜的生物存在機(jī)制能使一個(gè)基因產(chǎn)生多個(gè)蛋白質(zhì)分子，滿足生理功能的需要。生物的復(fù)雜性不能僅用基因數(shù)目衡量，而應(yīng)該用整個(gè)基因組的理論上的轉(zhuǎn)錄物組衡量。目前十四頁(yè)\總數(shù)一百五十九頁(yè)\編于二十二點(diǎn)

三、真核生物基因組DNA序列的復(fù)雜度

?重復(fù)序列的檢測(cè)方法：通過(guò)復(fù)性動(dòng)力學(xué)檢測(cè)基因組DNA序列的復(fù)雜性。即通過(guò)DNA的變性和復(fù)性反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)過(guò)程分析DNA序列的性質(zhì)。如果基因組中每一種基因只有一個(gè)，即都是單拷貝序列，那么基因組愈大則基因組的復(fù)雜性愈大，復(fù)性速率愈小。單拷貝序列中度重復(fù)序列高度重復(fù)序列目前十五頁(yè)\總數(shù)一百五十九頁(yè)\編于二十二點(diǎn)DNA復(fù)性的影響因素DNA序列的復(fù)雜性初始濃度片段大小溫度離子強(qiáng)度目前十六頁(yè)\總數(shù)一百五十九頁(yè)\編于二十二點(diǎn)

真核生物DNA序列的類別

1.單拷貝序列(uniquesequence)：

亦稱非重復(fù)序列(nonrepetitivesequence),在一個(gè)基因組中只有一個(gè)拷貝或2-3個(gè)拷貝。結(jié)構(gòu)基因大多是單拷貝;單拷貝基因具高度表達(dá)能力；不是所有單拷貝序列都編碼多肽鏈。目前十七頁(yè)\總數(shù)一百五十九頁(yè)\編于二十二點(diǎn)目前十八頁(yè)\總數(shù)一百五十九頁(yè)\編于二十二點(diǎn)2.中度重復(fù)序列(moderatelyrepetitivesequence)：

中度重復(fù)序列中的重復(fù)單位平均長(zhǎng)度約300bp,重復(fù)次數(shù)為10～102。多為非編碼序列，也有編碼基因產(chǎn)物的，如人珠蛋白基因；復(fù)性速度比單拷貝順序快，比高度重復(fù)順序慢。

目前十九頁(yè)\總數(shù)一百五十九頁(yè)\編于二十二點(diǎn)3.高度重復(fù)序列(highlyrepetitivesequence)：在基因組中的拷貝數(shù)一般在106以上。通常這些序列的長(zhǎng)度為6～200bp，如衛(wèi)星DNA。大部分集中在異染色質(zhì)區(qū);復(fù)性速度很快;無(wú)轉(zhuǎn)錄能力；多數(shù)高等真核生物含20％以上高度重復(fù)序列；重復(fù)序列的確切生物學(xué)意義有待闡明。

目前二十頁(yè)\總數(shù)一百五十九頁(yè)\編于二十二點(diǎn)高度重復(fù)順序的功能①

維持染色體結(jié)構(gòu)許多反向重復(fù)序列是一些蛋白質(zhì)與DNA的結(jié)合位點(diǎn)。②調(diào)節(jié)基因表達(dá)參與基因表達(dá)調(diào)控的DNA的重復(fù)順序可以轉(zhuǎn)錄到核內(nèi)不均一RNA（hnRNA）分子中，并形成發(fā)夾結(jié)構(gòu)，這對(duì)穩(wěn)定RNA分子，使其免遭分解有重要作用。

目前二十一頁(yè)\總數(shù)一百五十九頁(yè)\編于二十二點(diǎn)③參與轉(zhuǎn)位作用幾乎所有轉(zhuǎn)位因子的末端都包括反向重復(fù)順序，長(zhǎng)度由幾個(gè)bp到1400bp，形成回文結(jié)構(gòu)，在轉(zhuǎn)位作用中既能連接非同源的基因，又可以被參與轉(zhuǎn)位的特異酶所識(shí)別。目前二十二頁(yè)\總數(shù)一百五十九頁(yè)\編于二十二點(diǎn)④與進(jìn)化有關(guān)不同種屬的高度重復(fù)順序，具有種屬特異性，但相近種屬又有相似性。如：人與非洲綠猴的α衛(wèi)星DNA長(zhǎng)度僅差1個(gè)堿基（前者為171bp，后者為172bp），而且堿基序列有65％是相同的，表明它們來(lái)自共同的祖先。目前二十三頁(yè)\總數(shù)一百五十九頁(yè)\編于二十二點(diǎn)⑤同一種屬中不同個(gè)體的高度重復(fù)順序的重復(fù)次數(shù)不一樣，這可以作為每一個(gè)體的特征，即DNA指紋。⑥衛(wèi)星DNA成簇的分布在染色體著絲粒附近，可能與減數(shù)分裂時(shí)染色體配對(duì)有關(guān)，即同源染色體之間的聯(lián)會(huì)可能依賴于具有染色體專一性的特定衛(wèi)星DNA順序。目前二十四頁(yè)\總數(shù)一百五十九頁(yè)\編于二十二點(diǎn)

DNA在氯化銫中作密度梯度離心，此時(shí)DNA分子將按其大小分布在離心管內(nèi)不同密度的氯化銫介質(zhì)中，小的分子處于上層，大的分子處于下層；從管外看，不同層面的DNA形成了不同的條帶。

DNA分子的浮力密度取決于GC含量,

GC含量越高,浮力密度越大。

衛(wèi)星DNA(satelliteDNA)

目前二十五頁(yè)\總數(shù)一百五十九頁(yè)\編于二十二點(diǎn)衛(wèi)星DNA定義

是一類高度重復(fù)序列，通常由2-10bp組成重復(fù)單位串聯(lián)排列而成。由于其堿基組成（G-C含量）不同于其它部分，可用等密度梯度離心法將其與主體DNA分開(kāi)，常在主體DNA帶的前面或后面形成次要小區(qū)帶，就像衛(wèi)星一樣圍繞著DNA主帶，因而稱為衛(wèi)星DNA。

目前二十六頁(yè)\總數(shù)一百五十九頁(yè)\編于二十二點(diǎn)CsCl離心目前二十七頁(yè)\總數(shù)一百五十九頁(yè)\編于二十二點(diǎn)衛(wèi)星DNA分類●人基因組中，衛(wèi)星DNA約占5-6％。按其浮力密度不同

Ⅰ

：1.687g/cm3

Ⅱ

：1.693g/cm3

Ⅲ

：1.697g/cm3

Ⅳ

：1.700g/cm3

按其重復(fù)單元的核苷酸的多少

小衛(wèi)星DNA(minisatelliteDNA)：幾百bp單元重復(fù)組成。微衛(wèi)星DNA(microsatelliteDNA)：由2-20bp重復(fù)上千次。目前二十八頁(yè)\總數(shù)一百五十九頁(yè)\編于二十二點(diǎn)●果蠅的衛(wèi)星DNA分為三類，都是由7bp單元重復(fù)形成：Ⅰ：5’ACAAACT3’Ⅱ：5’ATAAACT3’Ⅲ：5’ACAAATT3’●

蟹的衛(wèi)星DNA大部分為只有AT兩個(gè)堿基的重復(fù)順序組成。目前二十九頁(yè)\總數(shù)一百五十九頁(yè)\編于二十二點(diǎn)衛(wèi)星DNA位置●衛(wèi)星DNA分布于著絲粒附近的異染色質(zhì)區(qū)?！裥l(wèi)星DNA在染色體上的位置可以用放射性探針作DNA分子的原位雜交來(lái)鑒定。目前三十頁(yè)\總數(shù)一百五十九頁(yè)\編于二十二點(diǎn)第二節(jié)真菌類的四分子分析與作圖一、順序四分子的遺傳分析二、非順序四分子的遺傳分析目前三十一頁(yè)\總數(shù)一百五十九頁(yè)\編于二十二點(diǎn)單倍體世代：

無(wú)性繁殖（為主）二倍體世代：

有性繁殖（短暫）真菌的生活史無(wú)性繁殖：

成熟子囊孢子(n,性孢子)萌發(fā)→有絲分裂→菌絲體目前三十二頁(yè)\總數(shù)一百五十九頁(yè)\編于二十二點(diǎn)二倍體時(shí)期非常短暫，很快進(jìn)行減數(shù)分裂→四分子→有絲分裂→8個(gè)單倍體子囊孢子→順序地排列在一個(gè)子囊中：一個(gè)子囊中的8個(gè)孢子是單一減數(shù)分裂的產(chǎn)物。有性繁殖:兩親本必須是不同交配型A，B，各自的無(wú)性子囊孢子落在不同交配型子實(shí)體的受精絲上→核融合→2n核。目前三十三頁(yè)\總數(shù)一百五十九頁(yè)\編于二十二點(diǎn)

(一)四分子與8子囊孢子

1.四分子(tetrad)：脈孢菌減數(shù)分裂形成的4個(gè)單倍體子囊孢子在一起，稱為四分子。2.八子囊孢子：四分子經(jīng)一次有絲分裂，每一成熟子囊中含8個(gè)孢子。

一、順序四分子的遺傳分析

目前三十四頁(yè)\總數(shù)一百五十九頁(yè)\編于二十二點(diǎn)

3.順序四分子(orderedtetrad)由于脈孢霉子囊非常狹窄，以致紡錘體不能重疊，減數(shù)分裂所產(chǎn)生的四分子只能縱立于其長(zhǎng)軸之中順序直線排列，稱為順序四分子。目前三十五頁(yè)\總數(shù)一百五十九頁(yè)\編于二十二點(diǎn)

4.脈孢霉8子囊孢子的特點(diǎn)：8子囊孢子中鄰接的每對(duì)孢子具有相同基因型(有絲分裂產(chǎn)生)。即第1、2對(duì)子囊孢子分別來(lái)自一條染色體的姊妹染色單體；第3、4對(duì)子囊孢子分別來(lái)自其同源染色體的姊妹染色單體。目前三十六頁(yè)\總數(shù)一百五十九頁(yè)\編于二十二點(diǎn)

5.

順序四分子的作用：子囊中子囊孢子的嚴(yán)格對(duì)稱性質(zhì)，證明減數(shù)分裂是一個(gè)交互過(guò)程(reciprocalprocess)?？梢园阎z粒作為一個(gè)座位(locus)，計(jì)算某一基因與著絲粒的重組率。證明雙交換不僅可以包括4線中的兩線，還可以包括一個(gè)二價(jià)體的三或四線?？梢詸z驗(yàn)染色單體的交換是否有干涉現(xiàn)象。目前三十七頁(yè)\總數(shù)一百五十九頁(yè)\編于二十二點(diǎn)（二）著絲粒作圖(centromeremapping)

1.

概念:利用四分子分析法，以著絲粒作為一個(gè)座位，測(cè)定某一基因與著絲粒之間的距離，稱為著絲粒作圖。

2.

原理：在一對(duì)非姊妹染色單體間沒(méi)有發(fā)生著絲粒和某雜合基因間交換的減數(shù)分裂和發(fā)生了交換的減數(shù)分裂，其產(chǎn)物（四分子）中的等位基因在排列方式上是不同的?？赏ㄟ^(guò)順序四分子的排列方式直接觀察出來(lái)目前三十八頁(yè)\總數(shù)一百五十九頁(yè)\編于二十二點(diǎn)

如果著絲粒與某一對(duì)雜合基因之間未發(fā)生交換,則該基因與著絲粒不同步分離。此時(shí)，一對(duì)等位基因的分離為第一次分裂分離(first-divisionsegregation)

，即M1，形成非交換型子囊。指一對(duì)等位基因在第一次減數(shù)分裂時(shí)發(fā)生分離的現(xiàn)象目前三十九頁(yè)\總數(shù)一百五十九頁(yè)\編于二十二點(diǎn)第一次分裂分離（M1）及非交換型子囊的形成

●減Ⅰ時(shí)，同源染色體分離→A和a分離(分別進(jìn)入兩個(gè)子細(xì)胞)。

●

減Ⅱ時(shí)，染色單體分離，A-A(a-a)分離，各自分別進(jìn)入2個(gè)孢子。有絲分裂→8子囊孢子→呈(AAAAaaaa)或(aaaaAAAA)有序排列目前四十頁(yè)\總數(shù)一百五十九頁(yè)\編于二十二點(diǎn)

如果基因與著絲粒之間發(fā)生了交換,則該基因與著絲粒的分離同步。此時(shí)，一對(duì)等位基因的分離為第二次分裂分離(second-divisionsegregation)

，即M2，形成交換型子囊。指一對(duì)等位基因在第二次減數(shù)分裂時(shí)發(fā)生分離的現(xiàn)象目前四十一頁(yè)\總數(shù)一百五十九頁(yè)\編于二十二點(diǎn)

●若在減Ⅰ時(shí)，A-a之間發(fā)生了交換，使一條染色體的兩條姐妹染色單體分別帶有A和a，則盡管同源染色體分離，但兩個(gè)子細(xì)胞仍同時(shí)具有A和a—未分離。第二次分裂分離（M2）及交換型子囊的形成

●直到減Ⅱ姐妹染色單體分離，A和a才隨之各自進(jìn)入一個(gè)子囊孢子中。有絲分裂→8子囊孢子呈兩兩相間排列(AAaaAAaa）或其鏡像排列（aaAAaaAA)一半四分子產(chǎn)物發(fā)生重組目前四十二頁(yè)\總數(shù)一百五十九頁(yè)\編于二十二點(diǎn)如果一對(duì)等位基因的分離發(fā)生在第一次減數(shù)分裂，則基因與著絲粒之間未發(fā)生重組；如果兩個(gè)基因的分離發(fā)生在第二次減數(shù)分裂，則說(shuō)明基因與著絲粒之間發(fā)生了重組。

鑒別第一次或第二次減數(shù)分裂的分離,可根據(jù)8個(gè)子囊孢子基因型的排列順序。目前四十三頁(yè)\總數(shù)一百五十九頁(yè)\編于二十二點(diǎn)3.著絲粒距離的計(jì)算●染色體上兩個(gè)基因座的距離愈遠(yuǎn)，發(fā)生重組的頻率愈高?！?/p>

MⅡ子囊所占比例越多，說(shuō)明該基因和著絲粒的距離愈遠(yuǎn)?！裼捎诿看螁谓粨Q只涉及4條染色單體中兩條，產(chǎn)生兩個(gè)重組型和兩個(gè)非重組型的染色單體，即一個(gè)子囊中只有半數(shù)孢子發(fā)生重組。因此在重組型子囊孢子中，只有兩對(duì)孢子交換位置，其余兩對(duì)維持原位。目前四十四頁(yè)\總數(shù)一百五十九頁(yè)\編于二十二點(diǎn)著絲粒與某一基因間RF=

×1/2×100%或：RF（著絲?！颍?×100%每個(gè)交換型子囊中，基因位點(diǎn)與著絲粒間發(fā)生一次交換，其中半數(shù)孢子是重組型(重組型配子)。因此，交換值（重組率RF）的計(jì)算公式為：目前四十五頁(yè)\總數(shù)一百五十九頁(yè)\編于二十二點(diǎn)4.著絲粒作圖實(shí)驗(yàn)：

鏈孢霉突變型與表型：

原養(yǎng)型：子囊孢子按時(shí)成熟，子囊黑色。營(yíng)養(yǎng)缺陷型：子囊孢子成熟慢，呈灰白色賴氨酸缺陷型(Lys-)與野生型(Lys+)雜交→二倍體雜合子(Lys+

/Lys-)。雜合子減數(shù)分裂后，子囊的黑色孢子和灰色孢子有6種可能的排列方式。目前四十六頁(yè)\總數(shù)一百五十九頁(yè)\編于二十二點(diǎn)表6-2Lys+×Lys-雜交子代子囊類型(1)(2)(3)(4)(5)(6)子囊類型++－－－－+++－+－－+－++－－+－++－子囊數(shù)105129951016分裂類型MⅠMⅠMⅡMⅡMⅡMⅡ非重組型重組型著絲粒-lys+基因的重組率=

×100%

7.3cM目前四十七頁(yè)\總數(shù)一百五十九頁(yè)\編于二十二點(diǎn)（三）兩個(gè)連鎖基因的作圖粗糙鏈孢酶有兩個(gè)突變型：煙酸依賴型(nic)----需在培養(yǎng)基中添加煙酸才能生長(zhǎng)腺嘌呤依賴型(ade)----需在培養(yǎng)基中添加腺嘌呤才能生長(zhǎng)

Pnic+×+ade

n++a(2n)

減數(shù)分裂36種不同組合可歸納為７種基本的子囊型忽略著絲粒在減數(shù)分裂中的隨機(jī)趨向造成的不同目前四十八頁(yè)\總數(shù)一百五十九頁(yè)\編于二十二點(diǎn)

PD：親二型（parentalditype)，2種基因型，都為親本型，包括①和⑤。

NPD：非親二型（non-parentalditype)：2種基因型，都為重組型，包括②和⑥。

T：四型（tetratype),

4種基因型，2親本2重組，包括③、④和⑦。表粗糙脈孢菌n+

×

+a

雜交結(jié)果子囊型（1）（2）（3）（4）（5）（6）（7）四分子基因型順序+a+an+n+++++nana+++an+na+ana++n++an++an+++na++na++na+an+分離發(fā)生時(shí)期M1M1M1M1M1M2M2M1M2M2M2M2M2M2四分子類型PDNPDTTPDNPDT實(shí)得子囊數(shù)80819059015目前四十九頁(yè)\總數(shù)一百五十九頁(yè)\編于二十二點(diǎn)分析方法：7種子囊型中的四個(gè)基因型次序是各不一樣的，分別由7種不同的交換方式而來(lái)?！穹蛛x發(fā)生的時(shí)期：分別判斷每一對(duì)基因分離發(fā)生的時(shí)期（M1或M2），用于計(jì)算基因與著絲粒的圖距?！駜蓚€(gè)基因是否連鎖？

若連鎖，通過(guò)計(jì)算兩基因之間圖距以及每個(gè)基因與著絲粒之間圖距確定它們?cè)谌旧w上的排序。對(duì)于該實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析方法：目前五十頁(yè)\總數(shù)一百五十九頁(yè)\編于二十二點(diǎn)子囊型分類：只考慮性狀組合，不考慮孢子排列順序（即只考慮兩對(duì)基因間是否發(fā)生重組），用于計(jì)算兩對(duì)基因間的重組值。⑴親二型（PD）：兩種基因型，與親代相同。⑵非親二型（NPD）：兩種基因型，與親代不同。⑶四型（T）：四種基因型，兩種與親代相同，兩種為重組型?！衲壳拔迨豁?yè)\總數(shù)一百五十九頁(yè)\編于二十二點(diǎn)1.

連鎖關(guān)系的判斷自由組合連鎖本實(shí)驗(yàn)實(shí)際結(jié)果

PD/NPD＝1PD/NPD＞1898/2結(jié)論：nic與

ade

連鎖目前五十二頁(yè)\總數(shù)一百五十九頁(yè)\編于二十二點(diǎn)2.重組值的計(jì)算（基因與著絲粒之間的圖距）=5.05%目前五十三頁(yè)\總數(shù)一百五十九頁(yè)\編于二十二點(diǎn)3.判斷著絲粒-nic-ade間的位置目前已知nic和ade在同一條染色體上以及它們和著絲粒的距離，但還不知道具體的順序排列。

①nic、adc分別在著絲粒兩側(cè)—異臂②nic、adc在著絲粒同側(cè)—同臂目前五十四頁(yè)\總數(shù)一百五十九頁(yè)\編于二十二點(diǎn)

兩種方法確定：利用nic和ade都在MⅡ狀態(tài)下時(shí)PD和NPD四分子類型出現(xiàn)的頻率來(lái)判斷這兩個(gè)基因在同臂還是異臂上。分析nic、ade分別與著絲粒的重組率。nic、adc在著絲粒同側(cè)還是異側(cè)？目前五十五頁(yè)\總數(shù)一百五十九頁(yè)\編于二十二點(diǎn)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示：MⅡMⅡ的PD子囊數(shù)為90，MⅡMⅡ的NPD子囊數(shù)為1,PD＞＞NPD。故排除異臂，同臂成立。若nic、ade在異臂，則PD與NPD都是由雙交換形成，且機(jī)會(huì)應(yīng)相等，因而PD與NPD的頻率相等。?目前五十六頁(yè)\總數(shù)一百五十九頁(yè)\編于二十二點(diǎn)MⅡ的不一致率：若nic、ade分別位于著絲粒兩側(cè)，則nic、ade與著絲粒的重組互不干擾(獨(dú)立)，這種機(jī)率只與它們分別與著絲粒的位置(重組率)有關(guān)。已知RF(0-nic)=5.05％,RF(0-ade)=9.3％，兩者相差不到一倍。那么各自獨(dú)立交換(MⅡ)的子囊數(shù)也應(yīng)相差不到一倍。分析nic、ade分別與著絲粒的重組率目前五十七頁(yè)\總數(shù)一百五十九頁(yè)\編于二十二點(diǎn)但實(shí)際上，nic是MⅠ,ade是MⅡ(僅著絲粒-ade間交換)的子囊有90個(gè)(③)；nic是MⅡ,ade是MⅠ(僅著絲粒-nic間交換)的子囊只有5個(gè)(④)。兩者的比值遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)重組值比值，故推翻兩基因在著絲粒兩側(cè)的排列方式。目前五十八頁(yè)\總數(shù)一百五十九頁(yè)\編于二十二點(diǎn)

MⅡ的一致率：若兩個(gè)座位在著絲粒同側(cè)，一旦nic和著絲粒間發(fā)生交換，ade和著絲粒也應(yīng)相應(yīng)隨著產(chǎn)生重組。實(shí)驗(yàn)結(jié)果：nic-著絲粒間重組(MⅡ)的子囊為101個(gè)(4、5、6、7型)，其中96個(gè)子囊(5、6、7型)同時(shí)發(fā)生ade和著絲粒重組，證明nic和ade位于著絲粒同側(cè)。

目前五十九頁(yè)\總數(shù)一百五十九頁(yè)\編于二十二點(diǎn)已知RF（0-nic)+RF（nic-ade)=5.05%+5.2%=10.25%RF（0-ade)=9.3%

即:RF（0-nic)+RF（nic-ade)≠RF（0-ade)原因：著絲粒和ade間發(fā)生過(guò)雙交換，但在計(jì)算RF(0-ade)時(shí)卻沒(méi)有計(jì)算在內(nèi)，而在計(jì)算RF

(0-nic)和RF(nic-ade)時(shí)都各計(jì)算一次。目前六十頁(yè)\總數(shù)一百五十九頁(yè)\編于二十二點(diǎn)

1.酵母的生活史

●酵母的生活史中，有單倍體世代和二倍體世代，兩種世代均可通過(guò)出芽生殖方式進(jìn)行無(wú)性繁殖。

二、非順序四分子的遺傳分析

目前六十一頁(yè)\總數(shù)一百五十九頁(yè)\編于二十二點(diǎn)目前六十二頁(yè)\總數(shù)一百五十九頁(yè)\編于二十二點(diǎn)●酵母的有性生殖：

兩個(gè)不同交配型的單倍體細(xì)胞接合→二倍體→減數(shù)分裂→4個(gè)單倍體孢子，包含在囊狀的子囊中，子囊破裂形成單倍體細(xì)胞。2.非順序四分子(unorderedtetrad)像酵母，減數(shù)分裂產(chǎn)生的四分子在子囊內(nèi)無(wú)特定順序，這種四分子稱為非順序四分子。目前六十三頁(yè)\總數(shù)一百五十九頁(yè)\編于二十二點(diǎn)3.非順序四分子分析

對(duì)酵母這類真菌的子囊孢子進(jìn)行遺傳分析稱非順序四分子分析。(1)觀察一對(duì)等位基因，盡管有兩種分離的方式：無(wú)交換發(fā)生,有交換發(fā)生。只能形成2種孢子，呈2：2的比值。2：22：2目前六十四頁(yè)\總數(shù)一百五十九頁(yè)\編于二十二點(diǎn)(2)觀察二對(duì)基因如Aa、Bb，連鎖?圖距?AB×ab雜交，無(wú)論連鎖與否，只能產(chǎn)生3種四分子。因?yàn)樽幽益咦訜o(wú)序排列，所以僅考慮基因組合，不考慮分離類型(MⅠ或MⅡ)。PD：親本二型(非交換型）NPD：非親二型(重組型）T：四型，2種親本型，2種重組型目前六十五頁(yè)\總數(shù)一百五十九頁(yè)\編于二十二點(diǎn)確定連鎖與非連鎖—根據(jù)重組率(RF)

RF=0.5，A、B基因不連鎖；

RF＜0.5，則兩基因座連鎖。在3種子囊類型中，T有1/2重組，NPD全部重組，則A-B間的重組率(RF)為：目前六十六頁(yè)\總數(shù)一百五十九頁(yè)\編于二十二點(diǎn)例如：AB×ab結(jié)果：PD=0.56，NPD=0.03，T=0.41

RF＜0.5∴兩對(duì)基因間連鎖。0.235=23.5%=23.5cM遺傳距離目前六十七頁(yè)\總數(shù)一百五十九頁(yè)\編于二十二點(diǎn)連鎖基因作圖通過(guò)計(jì)算重組率得AB間相對(duì)距離為23.5cM。不夠準(zhǔn)確。因可能存在雙交換和多交換，導(dǎo)致RF值降低，圖距減小。確切的基因間距離應(yīng)是：實(shí)際測(cè)得的兩基因重組值+2×雙交換值？準(zhǔn)確否？目前六十八頁(yè)\總數(shù)一百五十九頁(yè)\編于二十二點(diǎn)

第三節(jié)真核生物重組的分子機(jī)制

一、同源重組發(fā)生在減數(shù)分裂前期二、同源重組的分子模型——Holliday模型目前六十九頁(yè)\總數(shù)一百五十九頁(yè)\編于二十二點(diǎn)前言意義：是變異的來(lái)源保證了遺傳多樣性為選擇奠定了物質(zhì)基礎(chǔ)使生物得以進(jìn)化發(fā)展遺傳重組：造成基因型變化的基因交流過(guò)程稱為遺傳重組，是遺傳的基本現(xiàn)象。真核生物、原核生物；減數(shù)分裂性細(xì)胞內(nèi)、體細(xì)胞內(nèi)；核基因、葉綠體基因、線粒體基因間都可發(fā)生重組前提條件：不同基因型的遺傳物質(zhì)彼此能夠轉(zhuǎn)移目前七十頁(yè)\總數(shù)一百五十九頁(yè)\編于二十二點(diǎn)依據(jù)對(duì)DNA序列和所需蛋白質(zhì)因子的要求:

同源重組遺傳重組位點(diǎn)專一性重組異常重組

其共同點(diǎn)是雙股DNA間的物質(zhì)交換，但發(fā)生的情況不同目前七十一頁(yè)\總數(shù)一百五十九頁(yè)\編于二十二點(diǎn)同源重組（Homologousrecombination）

又稱普遍性重組(generalizedrecombination)

，依賴大范圍的DNA同源序列的聯(lián)會(huì)，重組過(guò)程中，兩個(gè)染色體或DNA分子相互交換對(duì)等的部分。例如：真核生物同源染色體非姐妹染色單體交換細(xì)菌的轉(zhuǎn)化、轉(zhuǎn)導(dǎo)、接合噬菌體的重組一、同源重組發(fā)生在減數(shù)分裂前期目前七十二頁(yè)\總數(shù)一百五十九頁(yè)\編于二十二點(diǎn)目前七十三頁(yè)\總數(shù)一百五十九頁(yè)\編于二十二點(diǎn)3.

特點(diǎn)●需要蛋白質(zhì)參與（如：大腸桿菌需RecA蛋白、RecBCD蛋白）?！竦鞍踪|(zhì)因子對(duì)DNA堿基序列的特異性要求不高，只要求兩條DNA序列相同或接近?！翊嬖谥亟M熱點(diǎn)。

●同源序列長(zhǎng)度影響重組。

●真核生物染色質(zhì)的狀態(tài)影響重組的頻率。2.

發(fā)生條件

2個(gè)DNA分子序列同源，且同源區(qū)域越長(zhǎng)越容易發(fā)生。目前七十四頁(yè)\總數(shù)一百五十九頁(yè)\編于二十二點(diǎn)證據(jù)：①在細(xì)胞水平上，人們已經(jīng)證明了在減數(shù)分裂前期，同源染色體配對(duì)，兩條非姊妹染色單體之間發(fā)生斷裂、重接和交叉，交叉就是斷裂與重接發(fā)生的位置。4.同源重組涉及到參與重組的雙方DNA分子的斷裂與重接

目前七十五頁(yè)\總數(shù)一百五十九頁(yè)\編于二十二點(diǎn)非姊妹染色體交換目前七十六頁(yè)\總數(shù)一百五十九頁(yè)\編于二十二點(diǎn)

②在分子水平上，M.Meselson和J.J.Wergle用兩個(gè)雙標(biāo)記λ噬菌體感染大腸桿菌的實(shí)驗(yàn)也證明了染色體斷裂并發(fā)生再連接。

(c.mi)λ噬菌體1

13C和14N“重”鏈(+.+)λ噬菌體2

12C和14N“輕”鏈同時(shí)感染大腸桿菌子代噬菌體CsCl密度梯度離心重鏈重鏈和輕鏈接合體輕鏈目前七十七頁(yè)\總數(shù)一百五十九頁(yè)\編于二十二點(diǎn)B目前七十八頁(yè)\總數(shù)一百五十九頁(yè)\編于二十二點(diǎn)重鏈輕鏈目前七十九頁(yè)\總數(shù)一百五十九頁(yè)\編于二十二點(diǎn)

5.幾個(gè)概念

①雜種DNA（異源雙鏈DNA）：在重組處,每個(gè)雙鏈都有一段區(qū)域是由親本DNA分子的各一條鏈組成的，這個(gè)區(qū)域稱為雜種DNA（hybridDNA）或異源雙鏈DNA（heteroduplexDNA）。

②

分支遷移：重組接點(diǎn)沿雙鏈移動(dòng)。

③交互重組：一條親本雙螺旋分子和另外一條親本雙螺旋分子共價(jià)連接，中間有一段異源雙鏈區(qū)，這種重組稱為交互重組。目前八十頁(yè)\總數(shù)一百五十九頁(yè)\編于二十二點(diǎn)分枝遷移——雙螺旋形成的交叉連接以拉鏈?zhǔn)叫?yīng)擴(kuò)散目前八十一頁(yè)\總數(shù)一百五十九頁(yè)\編于二十二點(diǎn)細(xì)線期合線期粗線期雙線期終變期

減數(shù)分裂時(shí)的染色單體之間的交換

目前八十二頁(yè)\總數(shù)一百五十九頁(yè)\編于二十二點(diǎn)

RobinHolliday于1964年提出了重組的DNA模型（hybridDNAmodel），又稱Hollidaymodel。既說(shuō)明了同源重組的過(guò)程，又解釋了基因轉(zhuǎn)變現(xiàn)象。二、同源重組的Holliday模型目前八十三頁(yè)\總數(shù)一百五十九頁(yè)\編于二十二點(diǎn)b:同源非姐妹染色單體DNA中兩個(gè)方向相同的單鏈，在DNA內(nèi)切酶的作用下，在相同位置同時(shí)切開(kāi)c:切開(kāi)的單鏈交換d:重接e:形成交聯(lián)橋結(jié)構(gòu)a:同源的非姐妹染色單體聯(lián)會(huì)

Holliday模型對(duì)重組過(guò)程的解釋目前八十四頁(yè)\總數(shù)一百五十九頁(yè)\編于二十二點(diǎn)f:交聯(lián)橋沿配對(duì)DNA分子“移動(dòng)”。兩個(gè)親本DNA分子間造成一大段異源雙鏈DNA(Holliday結(jié)構(gòu))g:和f相同h:繞交聯(lián)橋旋轉(zhuǎn)1800i:形成Holliday異構(gòu)體J:通過(guò)兩種方式之一切斷DNA單鏈，若左右切，則形成非重組體，若上下切則形成重組體。

異源雙鏈的形成目前八十五頁(yè)\總數(shù)一百五十九頁(yè)\編于二十二點(diǎn)由圖可知：無(wú)論Holliday結(jié)構(gòu)斷裂是否導(dǎo)致旁側(cè)遺傳標(biāo)記的重組，兩DNA分子都含有一個(gè)異源雙鏈DNA區(qū)。目前八十六頁(yè)\總數(shù)一百五十九頁(yè)\編于二十二點(diǎn)“含異源雙鏈的親本DNA分子”“重組體”

Holliday結(jié)構(gòu)的拆分目前八十七頁(yè)\總數(shù)一百五十九頁(yè)\編于二十二點(diǎn)同源重組的Holliday模型ABabABabABabABab1目前八十八頁(yè)\總數(shù)一百五十九頁(yè)\編于二十二點(diǎn)同源重組的Holliday模型ABabABabABabABab2目前八十九頁(yè)\總數(shù)一百五十九頁(yè)\編于二十二點(diǎn)ABabABabABabaABb同源重組的Holliday模型3目前九十頁(yè)\總數(shù)一百五十九頁(yè)\編于二十二點(diǎn)ABabABabABabaABbCGATGGACTGACTGACT同源重組的Holliday模型不管Holliday結(jié)構(gòu)斷裂是否導(dǎo)致旁側(cè)遺傳標(biāo)記的重組，兩個(gè)DNA分子都含有一個(gè)異源雙鏈DNA區(qū)4目前九十一頁(yè)\總數(shù)一百五十九頁(yè)\編于二十二點(diǎn)目前九十二頁(yè)\總數(shù)一百五十九頁(yè)\編于二十二點(diǎn)目前九十三頁(yè)\總數(shù)一百五十九頁(yè)\編于二十二點(diǎn)Holliday模型的意義:解釋了遺傳學(xué)交換的相互性解釋了環(huán)連分子產(chǎn)生的原因部分解釋基因轉(zhuǎn)變目前九十四頁(yè)\總數(shù)一百五十九頁(yè)\編于二十二點(diǎn)第四節(jié)

基因轉(zhuǎn)變及其分子機(jī)制

一、異常分離與基因轉(zhuǎn)變二、基因轉(zhuǎn)變的類型三、基因轉(zhuǎn)變的分子機(jī)制目前九十五頁(yè)\總數(shù)一百五十九頁(yè)\編于二十二點(diǎn)

在一個(gè)雜合體中，如果一染色體把基因A交給它的同源染色體，則它的同源染色體必定把基因a交回給它，所以在真菌雜合體中，一個(gè)座位上的兩個(gè)等位基因分離形成子囊時(shí)，形成6種正常分離類型，A和a呈現(xiàn)2：2或1：1：1：1或1：2：1的分離，

異常分離（abnormalsegregation）：

一、異常分離與基因轉(zhuǎn)變可是在面包酵母中發(fā)現(xiàn)有的子囊含有（3A+1a）或（1A＋3a）的異常分離的子囊孢子。目前九十六頁(yè)\總數(shù)一百五十九頁(yè)\編于二十二點(diǎn)目前九十七頁(yè)\總數(shù)一百五十九頁(yè)\編于二十二點(diǎn)Mitchell雜交試驗(yàn)：粗糙脈孢菌基因轉(zhuǎn)變pdx＋＋pdxppdx＋＋pdxp×

pdxp－吡哆醇pH敏感pdx－吡哆醇pH不敏感基因轉(zhuǎn)變好象是一個(gè)基因轉(zhuǎn)變成為另一個(gè)基因，其鄰近的基因仍然是2：2分離pdxpdxpdxppdxp＋＋＋＋＋理論結(jié)果pdxpdxpdxp＋＋＋＋＋實(shí)際結(jié)果目前九十八頁(yè)\總數(shù)一百五十九頁(yè)\編于二十二點(diǎn)Mitchell雜交試驗(yàn)孢子對(duì)子囊1234第一對(duì)+pdxppdx+++pdx+第二對(duì)++pdx+

+pdxp+pdxp第三對(duì)

+pdxp++pdx+++第四對(duì)pdx++pdxppdx+pdx++pdxpxpdx+發(fā)生原因：基因突變？因?yàn)轭l率遠(yuǎn)比基因正常突變率高得多。目前九十九頁(yè)\總數(shù)一百五十九頁(yè)\編于二十二點(diǎn)

由于重組，出現(xiàn)了完全野生型的孢子對(duì)(＋,＋)，但沒(méi)有重組的對(duì)應(yīng)產(chǎn)物—雙突變型的孢子(pdx,pdxp)，盡管pdxp出現(xiàn)異常的3:1分離，但緊密連鎖的pdx基因卻顯示出正常2:2分離。這些反常的情況，好像是一個(gè)基因轉(zhuǎn)變?yōu)樗牡任换颍@種現(xiàn)象稱為基因轉(zhuǎn)變（geneconversion）?；蜣D(zhuǎn)變與遺傳重組有關(guān)目前一百頁(yè)\總數(shù)一百五十九頁(yè)\編于二十二點(diǎn)糞生糞殼菌子囊目前一百零一頁(yè)\總數(shù)一百五十九頁(yè)\編于二十二點(diǎn)糞生糞殼菌的基因轉(zhuǎn)變目前一百零二頁(yè)\總數(shù)一百五十九頁(yè)\編于二十二點(diǎn)染色單體轉(zhuǎn)變（chromatidconversion):

減數(shù)分裂的4個(gè)產(chǎn)物中只有一個(gè)發(fā)生轉(zhuǎn)變，出現(xiàn)6：2分離；

2.

半染色單體轉(zhuǎn)變（half-chromatidconversion)：

減數(shù)分裂的4個(gè)產(chǎn)物中有一個(gè)產(chǎn)物的一半或兩個(gè)產(chǎn)物的各一半發(fā)生轉(zhuǎn)變，出現(xiàn)5：3分離或3：1：1：3分離。減數(shù)分裂后分離：等位基因的分離發(fā)生在減數(shù)分裂后的有絲分裂中二、基因轉(zhuǎn)變的類型目前一百零三頁(yè)\總數(shù)一百五十九頁(yè)\編于二十二點(diǎn)1個(gè)產(chǎn)物轉(zhuǎn)變1個(gè)產(chǎn)物的一半轉(zhuǎn)變2個(gè)產(chǎn)物的各一半轉(zhuǎn)變目前一百零四頁(yè)\總數(shù)一百五十九頁(yè)\編于二十二點(diǎn)目前一百零五頁(yè)\總數(shù)一百五十九頁(yè)\編于二十二點(diǎn)

基因轉(zhuǎn)變的實(shí)質(zhì)：

重組過(guò)程中留下的局部異源雙鏈區(qū)，在細(xì)胞內(nèi)的修復(fù)系統(tǒng)識(shí)別下不同的酶切/不酶切產(chǎn)生的結(jié)果(一個(gè)基因轉(zhuǎn)變?yōu)樗牡任换?。兩種校正方式：

不配對(duì)的堿基對(duì)由核酸外切酶切除，新合成的互補(bǔ)短鏈在連接酶的作用下連接上去。由于切除的不配對(duì)區(qū)段的不同，校正后或出現(xiàn)野生型或出現(xiàn)突變型。三、基因轉(zhuǎn)變的分子機(jī)制目前一百零六頁(yè)\總數(shù)一百五十九頁(yè)\編于二十二點(diǎn)G(=+)A(=g)或AT突變型

(g)丟失G圖

不配對(duì)堿基對(duì)的兩種修復(fù)校正方式CG野生型

(+)丟失A目前一百零七頁(yè)\總數(shù)一百五十九頁(yè)\編于二十二點(diǎn)1.兩個(gè)雜種分子均未校正（圖6-18a）,復(fù)制后出現(xiàn)異常的4＋∶4g（或3∶1∶1∶3）分離半染色單體轉(zhuǎn)變。根據(jù)切除修復(fù)原理，基因轉(zhuǎn)變的分子機(jī)制如下:2．一個(gè)雜種分子校正為+或g時(shí)（圖6-18b），出現(xiàn)5∶3或3∶5異常分離半染色單體轉(zhuǎn)變。目前一百零八頁(yè)\總數(shù)一百五十九頁(yè)\編于二十二點(diǎn)4．兩雜種分子都按原來(lái)兩個(gè)親本的遺傳結(jié)構(gòu)進(jìn)行修復(fù)時(shí)，則減數(shù)分裂4個(gè)產(chǎn)物恢復(fù)成G-C、G-C、A-T、A-T的正常配對(duì)狀態(tài)，子囊孢子分離呈現(xiàn)正常

4＋∶4g的結(jié)果，如圖6-18d所示。3.兩雜種分子都被校正到+（或g）時(shí)（圖6-18c），修復(fù)后出現(xiàn)6＋∶2g（或2＋∶6g）的異常分離

染色單體轉(zhuǎn)變。目前一百零九頁(yè)\總數(shù)一百五十九頁(yè)\編于二十二點(diǎn)＋G＋＋＋＋+CAGGCTTAG/C:+A/T:g目前一百一十頁(yè)\總數(shù)一百五十九頁(yè)\編于二十二點(diǎn)共轉(zhuǎn)變（coconversion）：幾個(gè)基因發(fā)生同時(shí)轉(zhuǎn)變的現(xiàn)象稱為共轉(zhuǎn)變。兩個(gè)基因越近，共轉(zhuǎn)變頻率越大。

極化子基因轉(zhuǎn)變是有極性的：從單鏈斷裂點(diǎn)開(kāi)始，基因轉(zhuǎn)變從高到低形成一個(gè)梯度。

極化子：在染色體上呈現(xiàn)基因轉(zhuǎn)變極化現(xiàn)象的一個(gè)區(qū)域稱為一個(gè)極化子。目前一百一十一頁(yè)\總數(shù)一百五十九頁(yè)\編于二十二點(diǎn)

第五節(jié)

體細(xì)胞交換與基因定位

一、單倍體化與體細(xì)胞交換二、有絲分裂交換與基因定位目前一百一十二頁(yè)\總數(shù)一百五十九頁(yè)\編于二十二點(diǎn)例:構(gòu)巢曲霉

營(yíng)養(yǎng)缺陷菌株1(n)×營(yíng)養(yǎng)缺陷菌株2(n)

↓

原養(yǎng)型菌落(2n)異核體（heterocaryon）：兩不同基因型的體細(xì)胞融合,形成同時(shí)含有兩個(gè)細(xì)胞核的細(xì)胞、孢子或菌絲體等稱為異核體。一、單倍體化與體細(xì)胞交換目前一百一十三頁(yè)\總數(shù)一百五十九頁(yè)\編于二十二點(diǎn)合核體（synkaryon）:大量異核體中的核保持單倍體狀態(tài),少數(shù)單倍體細(xì)胞核融合成為二倍體細(xì)胞核,即合核體.如:構(gòu)巢曲霉，綠色孢子(w+y+)

黃色(w+y-)

白色(w-y+)

A-B+w+y-×A+B-w-y+↓A-B+w+y-產(chǎn)生的分生孢子有黃色、

A+B-w-y+白色、也有綠色（合核體）目前一百一十四頁(yè)\總數(shù)一百五十九頁(yè)\編于二十二點(diǎn)分離子（segregant）：重組體、非整倍體或單倍體的總稱。產(chǎn)生途徑:

有絲分裂不分離

單倍體化

染色體丟失

體細(xì)胞交換目前一百一十五頁(yè)\總數(shù)一百五十九頁(yè)\編于二十二點(diǎn)MM+MMM+M基因型表型基因型表型MMM+

MM+

野生型或M+M+MMMM+M+MM+MM+MMM+M+MMM+M+有絲分裂不分離Ｍ正常Ｍ不分離2n2n2n-12n+1M目前一百一十六頁(yè)\總數(shù)一百五十九頁(yè)\編于二十二點(diǎn)單倍體化（haploidization）：體細(xì)胞在有絲分裂過(guò)程中,由于染色體不分離產(chǎn)生非整倍體或單倍體的過(guò)程。三體：2n+1

單體：2n-1目前一百一十七頁(yè)\總數(shù)一百五十九頁(yè)\編于二十二點(diǎn)abcabcabcABC

ABCABCABCa2n+1

bc2n-1abcABCABCcn+1ABCABC①②③④①有絲分裂(a)不分離;②丟失a染色體;③丟失b染色體；④失去c染色體。2nn單倍體化過(guò)程目前一百一十八頁(yè)\總數(shù)一百五十九頁(yè)\編于二十二點(diǎn)aaa+a+aaa+a+(丟失)aaa+有絲分裂染色體丟失2n2n2n-1有絲分裂染色體丟失（mitoticchromosomeloss）：雜合體細(xì)胞中在有絲分裂后的子細(xì)胞重建時(shí)，發(fā)生一條染色體丟失的現(xiàn)象。目前一百一十九頁(yè)\總數(shù)一百五十九頁(yè)\編于二十二點(diǎn)體細(xì)胞交換（somaticcrossingover）：體細(xì)胞在有絲分裂過(guò)程中,同源染色體間發(fā)生的染色體交換。paba:對(duì)氨基苯甲硝酸y：黃色孢子ad16：嘌呤16ad8：嘌呤8bi：生物素目前一百二十頁(yè)\總數(shù)一百五十九頁(yè)\編于二十二點(diǎn)Stern在果蠅有絲分裂中發(fā)現(xiàn)了連鎖基因交換。黃體（y），焦剛毛（sn）。目前一百二十一頁(yè)\總數(shù)一百五十九頁(yè)\編于二十二點(diǎn)(y-sn)(sn-·)

(y-sn-·)y++sny++sny++sny++sny++snysn++y+y++sn+sny+++ysn+sn單純黃體野生型黃體焦剛毛野生型焦剛毛1234果蠅體細(xì)胞有絲分裂交換目前一百二十二頁(yè)\總數(shù)一百五十九頁(yè)\編于二十二點(diǎn)二、有絲分裂交換與基因定位有絲分裂交換進(jìn)行基因定位的原理：是依據(jù)體細(xì)胞同源染色體的交換使得染色體遠(yuǎn)端的雜合基因純合化的規(guī)律，用來(lái)確定基因的排列位置和距離。

離著絲粒愈近的基因純合的機(jī)會(huì)愈小，愈遠(yuǎn)的愈大，而且，著絲粒一端的基因純合不影響著著絲粒另一端基因的純合。如果兩個(gè)染色體臂的基因同時(shí)出現(xiàn)純合化，有可能是一條染色體丟失的結(jié)果。目前一百二十三頁(yè)\總數(shù)一百五十九頁(yè)\編于二十二點(diǎn)

有絲分裂基因定位原理

dabc++++1234

dabc+++c

dabc++++

dabc++bc

dabc++++

dabc+abc131313目前一百二十四頁(yè)\總數(shù)一百五十九頁(yè)\編于二十二點(diǎn)如：構(gòu)巢曲霉ad，pro，pab，y以及它們的顯性等為基因的雜合體。y隱性純合子中：pro，pab的純合子：5.5%pab的純合子：72%原養(yǎng)型：22.5ad純合子：0y的相對(duì)純合率為100%，說(shuō)明y離著絲點(diǎn)最遠(yuǎn)說(shuō)明pro和pab中有一個(gè)離著絲點(diǎn)很近說(shuō)明pab離y很近，則pro離著絲點(diǎn)很近說(shuō)明pab與y之間發(fā)生交換的機(jī)率是22.5%說(shuō)明ad在著絲點(diǎn)的另一側(cè)目前一百二十五頁(yè)\總數(shù)一百五十九頁(yè)\編于二十二點(diǎn)adpropaby++++adpropaby++++5.5%adpropaby++++72%adpropaby++++22.5%目前一百二十六頁(yè)\總數(shù)一百五十九頁(yè)\編于二十二點(diǎn)adpropaby22.5725.5(41)(20)(39)準(zhǔn)性生殖（parasexuality）：真菌在二倍體的有絲分裂過(guò)程中，偶爾發(fā)生同源染色體交換，導(dǎo)致連鎖基因的重組，這一遺傳變異過(guò)程稱為準(zhǔn)性生殖。目前一百二十七頁(yè)\總數(shù)一百五十九頁(yè)\編于二十二點(diǎn)第六節(jié)

體細(xì)胞融合與基因定位

一、細(xì)胞融合與基因定位目前一百二十八頁(yè)\總數(shù)一百五十九頁(yè)\編于二十二點(diǎn)細(xì)胞融合（cellfusion）：兩個(gè)或幾個(gè)體細(xì)胞融合成為一個(gè)細(xì)胞的過(guò)程。是體細(xì)胞遺傳學(xué)的核心內(nèi)容，是應(yīng)用體細(xì)胞遺傳學(xué)技術(shù)進(jìn)行基因定位的基礎(chǔ)。一、細(xì)胞融合與基因定位目前一百二十九頁(yè)\總數(shù)一百五十九頁(yè)\編于二十二點(diǎn)

1958年Okada第一次將兩個(gè)不同的腫瘤細(xì)胞＋仙臺(tái)病毒（日本血凝病hemagglutinatingvirusofJapan，HVJ）→體細(xì)胞融。

融合后的細(xì)胞稱為雜種細(xì)胞（hybridcell），它含有兩種細(xì)胞的染色體。

仙臺(tái)病毒（sendaivirus）在這里是促融因子，UV滅活的仙臺(tái)病毒介導(dǎo)細(xì)胞融合過(guò)程，該病毒可進(jìn)入細(xì)胞膜內(nèi)，在鄰近的細(xì)胞之間形成細(xì)胞質(zhì)橋（cytoplasmicbridge）目前一百三十頁(yè)\總數(shù)一百五十九頁(yè)\編于二十二點(diǎn)仙臺(tái)病毒，亦稱HVJ，乙型副流感病毒。屬副粘病毒屬。曾主要應(yīng)用于細(xì)胞工程中的細(xì)胞融合技術(shù)，基本原理在于HVJ含有細(xì)胞表面受體的結(jié)合位點(diǎn)，可以促使不同細(xì)胞凝聚，最終使細(xì)胞膜相互融合。直接產(chǎn)生這種作用的部位是HVJ病毒的外殼，而不是內(nèi)部的RNA。但是應(yīng)用HVJ技術(shù)有很多缺陷，如細(xì)胞感染率低，融合速度慢，反應(yīng)條件高，融合體的去病毒困難。目前一百三十一頁(yè)\總數(shù)一百五十九頁(yè)\編于二十二點(diǎn)目前一百三十二頁(yè)\總數(shù)一百五十九頁(yè)\編于二十二點(diǎn)聚二乙醇(polyethyleneglycol,PEG)：也可顯著地提高細(xì)胞融合頻率，將一定濃度的PEG加入到培養(yǎng)液內(nèi)，就可使細(xì)胞發(fā)生凝集。由于PEG是非生物試劑，融合效率高，易于標(biāo)準(zhǔn)化，且價(jià)格便宜，因此PEG已成為廣泛采用的融合劑，現(xiàn)已取代仙臺(tái)病毒，它可使細(xì)胞膜部分降解，并在細(xì)胞間形成細(xì)胞質(zhì)橋，可提高細(xì)胞融合的效率。目前一百三十三頁(yè)\總數(shù)一百五十九頁(yè)\編于二十二點(diǎn)細(xì)胞融合過(guò)程可分為異核體（heterokaryon）和雜種（hybrid）細(xì)胞形成兩個(gè)階段。在異核體階段融合的細(xì)胞內(nèi)含有來(lái)自兩個(gè)親本的細(xì)胞核。隨后，異核體同步進(jìn)入有絲分裂，核膜崩潰，來(lái)自兩個(gè)親本細(xì)胞的基因組合在一起形成只含有一個(gè)細(xì)胞核的雜種細(xì)胞。目前一百三十四頁(yè)\總數(shù)一百五十九頁(yè)\編于二十二點(diǎn)雜種細(xì)胞具有染色體消減（chromosomediminution）現(xiàn)象：隨著分裂的不斷進(jìn)行，最初幾代中包含了兩種親本細(xì)胞的全部染色體，在以后的增殖傳代過(guò)程中要失落一部分染色體。例：

小鼠－大鼠雜種細(xì)胞丟失大鼠的染色體10％－20％

人－小鼠雜種細(xì)胞丟失人的染色體，最后可能只剩下少數(shù)的幾條或1條人的染色體。目前一百三十五頁(yè)\總數(shù)一百五十九頁(yè)\編于二十二點(diǎn)目前一百三十六頁(yè)\總數(shù)一百五十九頁(yè)\編于二十二點(diǎn)通過(guò)分析某一基因產(chǎn)物與某一人的染色體是否共同存在而進(jìn)行基因定位。例：在雜種細(xì)胞中人的染色體是隨機(jī)丟失的，在HAT培養(yǎng)基上只有攜帶有TK＋基因的人染色體的雜種細(xì)胞才能生長(zhǎng)，丟失TK＋基因的不能生長(zhǎng)。分析了許多雜種細(xì)胞克隆知道，凡是能在HAT培養(yǎng)基上生長(zhǎng)的雜種細(xì)胞克隆都共同具有人的第17號(hào)染色體，這表明TK基因就在人染色體17上。目前一百三十七頁(yè)\總數(shù)一百五十九頁(yè)\編于二十二點(diǎn)1、HAT選擇系統(tǒng)含Hypoxanthine–aminopterin-thymidine

次黃嘌呤

氨基喋呤胸腺（胸腺嘧啶脫氧核苷）利用只有雜種細(xì)胞由于合成核苷酸的從頭合成途徑被氨基喋呤阻斷后，可利用補(bǔ)救途徑合成DNA，細(xì)胞能夠分裂繁殖生存，而非雜種細(xì)胞因其補(bǔ)救途徑被HGPRT－、TK－阻斷，不能合成DNA，不進(jìn)行生長(zhǎng)而死亡，來(lái)選擇雜種細(xì)胞。目前一百三十八頁(yè)\總數(shù)一百五十九頁(yè)\編于二十二點(diǎn)（1）DNA的生化合成途徑：在細(xì)胞中核苷酸的生物合成有兩條途徑：一條是從頭合成的主要途徑，是由糖（核糖或脫氧核糖）加氨基酸進(jìn)行合成。如果代謝拮抗物氨基喋呤存在時(shí)，則這一途徑受阻。在酶的作用下，啟動(dòng)補(bǔ)救途徑（salvagepathway）。補(bǔ)救途徑主要依賴于胸苷激酶TK

，次黃嘌呤鳥(niǎo)嘌呤磷酸核糖轉(zhuǎn)移酶HGPRT，分別由基因TK＋和HGPRT＋編碼。只有同時(shí)具有這兩種酶的細(xì)胞才能進(jìn)行補(bǔ)救途徑的合成。目前一百三十九頁(yè)\總數(shù)一百五十九頁(yè)\編于二十二點(diǎn)（2）用小鼠的腫瘤細(xì)胞和人的成纖維細(xì)胞進(jìn)行融合人的細(xì)胞：基因TK＋和HGPRT-小鼠細(xì)胞：基因TK－和HGPRT＋存在氨基喋呤時(shí)，小鼠細(xì)胞和人細(xì)胞單獨(dú)都不能生長(zhǎng)，融合了的雜種細(xì)胞能夠在含有次黃嘌呤、氨基喋呤和胸苷的培養(yǎng)基上生長(zhǎng)，因?yàn)榘l(fā)生互補(bǔ)（complementation）。即小鼠的染色體貢獻(xiàn)一個(gè)正常的HGPRT基因，人的染色體貢獻(xiàn)一個(gè)正常的TK基因。目前一百四十頁(yè)\總數(shù)一百五十九頁(yè)\編于二十二點(diǎn)2、營(yíng)養(yǎng)缺陷突變型標(biāo)記系統(tǒng)

CHO細(xì)胞已產(chǎn)生了許多營(yíng)養(yǎng)缺陷突變型，已知在人-中國(guó)倉(cāng)鼠細(xì)胞突變型雜種細(xì)胞中，人染色體也優(yōu)先丟失。由于這種中國(guó)倉(cāng)鼠細(xì)胞突變型屬于營(yíng)養(yǎng)缺陷突變型，因此只要將融合細(xì)胞群培養(yǎng)在不含有這一突變型所需成分的培養(yǎng)基上，就可去除未被融合的突變型細(xì)胞。在這種條件下選出的雜種細(xì)胞不僅可保留能夠與CHO細(xì)胞營(yíng)養(yǎng)缺陷突變型發(fā)生互補(bǔ)的人類特異性染色體，而且還能保留其他人體染色體。利用含多條人染色體的雜種細(xì)胞更便于快速、系統(tǒng)地進(jìn)行基因定位。目前一百四十一頁(yè)\總數(shù)一百五十九頁(yè)\編于二十二點(diǎn)二、同線分析用體細(xì)胞雜種進(jìn)行基因定位有兩個(gè)步驟：第一，將某個(gè)基因定位于某一條染色體上，這稱為染色體定（配）位（chromoso