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文檔簡介
第五章連鎖遺傳和性連鎖9/25/20231西南大學(xué)第五章連鎖遺傳和性連鎖本章重點第一節(jié)
連鎖與交換第二節(jié)交換值及其測定第三節(jié)基因定位與連鎖遺傳圖第四節(jié)真菌類的連鎖和交換第五節(jié)連鎖遺傳規(guī)律的應(yīng)用第六節(jié)性別決定與性連鎖本章小結(jié)9/25/20232西南大學(xué)
本章重點
一、連鎖遺傳:
二對性狀雜交有四種表現(xiàn)型,親型多、重組型少;
雜種產(chǎn)生配子數(shù)不等,親型相等、重組型相等。
二、連鎖和交換機理:
粗線期交換、雙線期交叉,非姐妹染色體交換。
三、交換值及其測定:
重組配子數(shù)/總配子數(shù);
測交法測定,也可用F2材料進行估計。
9/25/20233西南大學(xué)本章重點四、基因定位和連鎖遺傳圖:
確定位置、距離,基因位于染色體上;
二點測驗、三點測驗;
連鎖群、連鎖遺傳圖。
五、性別決定:
與性別有關(guān)的一個或一對染色體稱性染色體;
成對性染色體往往異型:XY型、ZW型;
性連鎖。9/25/20234西南大學(xué)1900年孟德爾遺傳規(guī)律重新發(fā)現(xiàn)以后,生物界廣泛
重視,進行了大量試驗。
其中有些屬于兩對性狀的遺傳結(jié)果不符合獨立分配
規(guī)律
摩爾根以果蠅為材料進行深入細致研究
提出
連鎖遺傳規(guī)律
創(chuàng)立基因論
認為基因成直線排列在
染色體上,進一步發(fā)展為細胞遺傳學(xué)。
9/25/20235西南大學(xué)第一節(jié)
連鎖與交換9/25/20236西南大學(xué)一、連
鎖:9/25/20237西南大學(xué)(一)、性狀連鎖遺傳的發(fā)現(xiàn):9/25/20238西南大學(xué)1906年貝特生(BatesonW.)和貝拉特(PunnettR.C.,1906)在香豌豆的二對性狀雜交試驗中
首先發(fā)現(xiàn)性狀連鎖遺傳現(xiàn)象。貝特生(1861~1926):英國生物學(xué)家,曾經(jīng)重復(fù)過孟德爾的實驗9/25/20239西南大學(xué)
P紫花、長花粉粒(PPLL)
×
紅花、圓花粉粒(ppll)
↓
F1紫、長PpLl
↓
F2紫、長紫、圓紅、長紅、圓
P_L_P_llppL_ppll總數(shù)
實際個體數(shù)48313903931338
6952
按9:3:3:1推算
3910.51303.51303.5434.5
6952
以上結(jié)果表明F2:
①.同樣出現(xiàn)四種表現(xiàn)型;
②.不符合9:3:3:1;
③.親本組合數(shù)偏多,重新組合數(shù)偏少(與理論數(shù)相比)。第一個試驗:9/25/202310西南大學(xué)
P紫花、圓花粉粒(PPll)×紅花、長花粉粒(ppLL)
↓
F1紫、長PpLl
↓
F2紫、長紫、圓紅、長紅、圓
P_L_P_llppL_ppll總數(shù)
實際個體數(shù)22695
971419
按9:3:3:1推算
235.878.578.526.2
419
結(jié)果與第一個試驗情況相同。第二個試驗:9/25/202311西南大學(xué)連鎖遺傳:原來親本所具有的兩個性狀,在F2連系在一起
遺傳的現(xiàn)象。相引組:甲乙兩個顯性性狀,連系在一起遺傳、而甲乙兩
個隱性性狀連系在一起的雜交組合。
如:PL/pl。相斥組:甲顯性性狀和乙隱性性狀連系在一起遺傳,而乙
顯性性狀和甲隱性性狀連系在一起的雜交組合。如:Pl/pL。9/25/202312西南大學(xué)(二)、連鎖遺傳的解釋:9/25/202313西南大學(xué)試驗結(jié)果是否受分離規(guī)律支配?第一個試驗:紫花:紅花(4831+390):(1338+393)=5221:1731≈3:1長花粉:短花粉(4831+393):(1338+390)=5224:1728≈3:1第二個試驗:紫花:紅花(226+95):(97+1)=321:98≈3:1長花粉:短花粉(226+97):(95+1)=323:96≈3:1
以上結(jié)果都受分離規(guī)律支配,但不符合獨立分配規(guī)律。
F2不符合9:3:3:1,則說明F1產(chǎn)生的四種配子不等??捎脺y交法加以驗證,因為測交后代的表現(xiàn)型種類及比例就是F1配子的種類及其比例的具體反映。9/25/202314西南大學(xué)利用測交法驗證連鎖遺傳現(xiàn)象:特點:連鎖遺傳的表現(xiàn)為:
兩個親本型配子數(shù)是相等,>50%;
兩個重組型配子數(shù)相等,<50%。9/25/202315西南大學(xué)1.相引組:玉米(種子性狀當(dāng)代即可觀察):有色、飽滿CCShSh×無色、凹陷ccshsh
↓F1有色飽滿
×無色凹陷
CcShsh
ccshsh配子CSh
Csh
cSh
csh
csh
Ft
CcShsh
Ccshsh
ccShsh
ccshsh
有色飽滿有色凹陷無色飽滿無色凹陷總數(shù)粒數(shù)403214915240358368%48.21.81.848.2上述結(jié)果證實F1產(chǎn)生的四種配子不等:不是1:1:1:1(25:25:25:25%)。其中(Ft)
親本組合=(4032+4035)/8368×100%=96.4%
重新組合=(149+152)/8368×100%=3.6%9/25/202316西南大學(xué)
摩爾根(MorganT.H.)等以果蠅為材料進行測交的結(jié)果:紅眼長翅
pr+pr+vg+vg+×紫眼正常翅
prprvgvg
↓
F1紅眼長翅×紫眼正常翅pr+prvg+vgprprvgvg配子pr+vg+prvg+
pr+vg
prvg
prvgFtpr+prvg+vg
prprvg+vgpr+prvgvg
prprvgvg
紅眼長翅紫眼長翅紅眼正常翅紫眼正常翅總數(shù)
個數(shù)
1339154
1511195
2839結(jié)果:親本組合=((1339+1195)/2839)×100%=89.26%
重新組合=((154+151)/2839)×100%=10.74%∴證實F1所成的四種配子數(shù)不等,兩種親型配子多,兩種重組型少,分別
接近1:1。9/25/202317西南大學(xué)
親本具有的兩對非等位基因(Cc和Shsh或
pr+pr和vg+vg)不是獨立分配,而是連系在一起遺傳,如C-Sh、
c-sh或pr+vg+和prvg常常連系在一起。
∴F1配子中總是親本型配子(CSh和csh或pr+vg+和prvg)數(shù)偏多,重新組合配子(Csh、cSh或pr+vg和prvg+)數(shù)偏少。
9/25/202318西南大學(xué)2.相斥組:
玉米:
有色、凹陷CCshsh×無色、飽滿ccShSh
↓
F1有色飽滿×無色凹陷
CcShshccshsh
配子CSh
Csh
cSh
csh
csh
Ft
CcShsh
Ccshsh
ccShsh
ccshsh
有色飽滿有色凹陷
無色飽滿無色凹陷
總數(shù)粒數(shù)
63821379
21096672
43785%
1.5
48.5
48.5
1.5結(jié)果:親本組合=(21379+21096)/43785×100%=97.01%
重新組合=(638+672)/843785×100%=2.99%∴相斥組的結(jié)果與相引組結(jié)果一致,同樣證實F1所成的四種配子數(shù)
不等,C-sh、c-Sh連系在一起的配子為多。9/25/202319西南大學(xué)果蠅(相斥組):紅眼正常翅pr+pr+vgvg×紫眼長翅prprvg+vg+↓
F1紅眼長翅×紫眼正常翅
pr+prvg+vg
prprvgvg配子pr+vg+prvg+
pr+vg
prvg
prvgFtpr+prvg+vg
prprvg+vgpr+prvgvg
prprvgvg
紅眼長翅紫眼長翅
紅眼正常翅紫眼正常翅
總數(shù)個數(shù)1571067
965146
2335結(jié)果:親本組合=((1067+965)/2335)×100%=87.02%
重新組合=((157+146)/2335)×100%=12.98%
證實F1所成的四種配子數(shù)不等。9/25/202320西南大學(xué)上述結(jié)果均說明重組型配子數(shù)占總配子數(shù)的百分率<50%。
重組率(交換值):重組型的配子百分數(shù)稱為重組率。
當(dāng)兩對基因為連鎖遺傳時,其重組率總是<50。
∵相引組或相斥組中一對同源染色體的四條非姐妹染色單體,兩個基因間的染色體區(qū)段內(nèi)僅有兩條非姐妹染色單體發(fā)生交換(crossingover)。
∴重組型配子數(shù)目只是少數(shù)。9/25/202321西南大學(xué)(三)、完全連鎖與不完全連鎖:9/25/202322西南大學(xué)生物性狀很多,控制這些性狀的基因自然也多,而生物
的染色體數(shù)目有限
必有許多基因位于同一染色體上
引起連鎖遺傳。
連鎖:若干非等位基因位于同一染色體而發(fā)生連系遺傳
的現(xiàn)象。
完全連鎖:同源染色體上非等位基因間不能發(fā)生非姐妹
染色單體之間的交換
F1只產(chǎn)生兩種親型配子、其自交或
測交后代個體的表現(xiàn)型均為親本組合。9/25/202323西南大學(xué)9/25/202324西南大學(xué)9/25/202325西南大學(xué)非等位基因完全連鎖的情形較少,一般是不完全連鎖。不完全連鎖(部分連鎖):F1可產(chǎn)生多種配子,后代
出現(xiàn)新性狀的組合,但新組合較理論數(shù)為少。
如玉米顏色基因Cc和籽粒飽滿度基因Shsh是位于玉米
第9對染色體上的兩對不完全連鎖的非等位基因。
CcShsh9/25/202326西南大學(xué)
由連鎖遺傳例證中可見兩個問題:
1.相引組和相斥組都表現(xiàn)為不完全連鎖,后代中均出現(xiàn)
重組類型,且重組率很接近
其重組型配子是如何
出現(xiàn)的?
2.為何重組型配子數(shù)<親型配子數(shù),其重組率<50%?9/25/202327西南大學(xué)二、交
換:9/25/202328西南大學(xué)1.交換:成對染色體非姐妹染色單體間基因的互換。
2.交換的過程:雜種減數(shù)分裂時期(前期I的粗線期)。
3.根據(jù)染色體細胞學(xué)行為和基因位置上的變化關(guān)系
可以說明連鎖和交換的實質(zhì)。
例如玉米有色飽滿基因:
玉米粗線期9/25/202329西南大學(xué)(1).基因在染色體上呈直線排列;
(2).等位基因位于一對同源染色
體的兩個不同成員上;
(3).同源染色體上有兩對不同基
因時(非等位基因),它們處
于不同的位置;
(4).減數(shù)分裂前期I的偶線期中
各對同源染色體配對(聯(lián)會)
粗線期已形成四合體
雙線期同源染色體出現(xiàn)交叉
非姐妹染色單體粗線期
時發(fā)生交換
隨機分配到
子細胞內(nèi)
發(fā)育成配子。9/25/202330西南大學(xué)在全部孢母細胞中,各聯(lián)會的同源染色體在C與Sh基因間不可能
全部都發(fā)生交換,故重組率<50%;例如玉米F1的100個孢母細胞中,交換發(fā)生在Cc和Shsh相連區(qū)段之
內(nèi)的有7個,則重組率為3.5%。
親本組合=((193+193)/400)×100%=96.5%
重新組合=((7+7)/400)×100%=3.5%∴兩對連鎖基因間發(fā)生交換的孢母細胞的百分率,恰是交換配子(重
組型配子)百分率的一倍。9/25/202331西南大學(xué)第二節(jié)交換值及其測定9/25/202332西南大學(xué)一、交換值(重組率):9/25/202333西南大學(xué)交換值(重組率):指同源染色體非姐妹染色單體間有關(guān)基因的染色體片段發(fā)生交換的頻率,一般利用重新組合配子數(shù)占總配子數(shù)的百分率進行估算。交換值(%)=(重新組合配子數(shù)/總配子數(shù))×1009/25/202334西南大學(xué)二、交換值的測定:9/25/202335西南大學(xué)上例玉米測交:相引組交換值為3.6%,兩種重組配子各1.8%;相斥組交換值為2.99%,兩種重組配子各1.5%。用測交法測定交換值的難易不同:玉米、煙草較易:去雄和授粉容易,可結(jié)大量種子;麥、稻、豆較難:回交去雄難,種子少,故宜用自交測定法
(F2資料)。㈠、測交法:煙草種子9/25/202336西南大學(xué)例如第一節(jié)中的香豌豆資料:F2有四種表現(xiàn)型紫長紫圓紅長紅圓F1有四種配子PLPl
pLpl設(shè)各配子的比例為
a
b
c
dF2組合為(aPL
bPl
cpL
dpl)2
其中F2中純合雙隱性ppll個體數(shù)即為d2;
既組成F2表現(xiàn)型ppll的F1配子必然是pl,其頻率d。㈡、自交法:9/25/202337西南大學(xué)已知香豌豆ppll個體數(shù)為1338株(相引數(shù));
表現(xiàn)型比率=d2=1338/6952×100%=19.2%。
F1pl配子頻率==0.44即44%
親本型配子(pl–PL)的頻率相等,均為44%;
重組型配子(Pl–pL)的頻率各為(50–44)%=6%。
F1形成的四種配子比例為44PL∶6pl∶6pL∶44pl或0.44∶0.06∶0.06∶0.44交換值=6%×2=12%,是兩種重組型配子之和。9/25/202338西南大學(xué)三、交換值與連鎖強度的關(guān)系:9/25/202339西南大學(xué)交換值的幅度經(jīng)常變化于0
50%之間:
當(dāng)交換值
0%,連鎖強度越大,兩個連鎖的非等位
基因之間交換越少;
交換值
50%,連鎖強度越小,兩個連鎖的非等位
基因之間交換越大?!?/p>
交換值的大小主要與基因間的距離遠近有關(guān)。9/25/202340西南大學(xué)四、影響交換值的因子:9/25/202341西南大學(xué)1.性別:雄果蠅、雌蠶未發(fā)現(xiàn)染色體片斷發(fā)生交換;2.溫度:家蠶第二對染色體上PS-Y(PS黑斑、Y幼蟲黃血)
飼養(yǎng)溫度(℃)30
28
26
2319
交換值(%)21.4822.3423.5524.9825.863.基因位于染色體上的部位:離著絲點越近,其交換值越小,著絲點不發(fā)生交換。4.其它:年齡、染色體畸變等也會影響交換值。
由于交換值具有相對穩(wěn)定性,常以該數(shù)值表示兩個基因在同一
染色體上的相對距離(遺傳距離)。
例如:3.6%即可稱為3.6個遺傳單位。
遺傳單位值愈大,兩基因間距離愈遠,愈易交換;
遺傳單位值愈小,兩基因間距離愈近,愈難交換。9/25/202342西南大學(xué)第三節(jié)基因定位與連鎖遺傳圖9/25/202343西南大學(xué)一、基因定位:9/25/202344西南大學(xué)基因定位:確定基因在染色體上的位置。基因在染色體上各有其一定的位置
確定基因的
位置主要是確定基因之間的距離和順序
基因之間的
距離是用交換值來表示的。準確地估算出交換值
確定基因在染色體上的相
對位置
把基因標志在染色體上。兩點測驗和三點測驗就是基因定位所采用的主要方
法。?9/25/202345西南大學(xué)
1.兩點測驗:
先用三次雜交、再用三次測交(隱性純合親本)分別
測定兩對基因間是否連鎖,然后根據(jù)其交換值確定它們
在同一染色體上的位置。ABC
-------------分別測出Aa-Bb間重組率
確定是否連鎖;a
bc
分別測出Bb-Cc間重組率
確定是否連鎖;
分別測出Aa-Cc間重組率
確定是否連鎖。
如果上述3次測驗確認3對基因間連鎖
根據(jù)交換值
大小
確定這三對基因在染色體上的位置。9/25/202346西南大學(xué)如:玉米C(有色)對c(無色)、Sh(飽滿)對sh(凹陷)、
Wx(非糯性)對wx(糯性)為顯性。為證實三對基因是否連鎖遺傳,分別進行3個試驗:第一組試驗:CCShSh×ccshsh
↓
F1CcShsh×ccshsh第二組試驗:wxwxShSh×WxWxshsh
↓
F1WxwxShsh×wxwxshsh第三組試驗:WxWxCC×wxwxcc
↓
F1WxwxCc×wxwxcc這三個試驗的結(jié)果如下表:9/25/202347西南大學(xué)表4-1玉米兩點測驗的三個測交結(jié)果9/25/202348西南大學(xué)
根據(jù)第一、二組交換值,三個基因的排列順序可能:23.620.03.6
wx-c為23.6wx
sh
c
與第三組22.0%差異小20.016.43.6
wx-c為16.4wx
c
sh
與第三組22.0%差異大25.622.03.6
wx-sh為25.6wx
c
sh
與實際值20.0%差異太大
現(xiàn)在第三組交換值為22.0%,與23.6%較為接近,故以
第一種較為正確。
9/25/202349西南大學(xué)
如此可測定第四、五對等基因,逐步定位。
但兩對連鎖基因間距離超過5個遺傳單位,則兩點
測定法就不夠準確,且必須進行三次雜交和三次
測交,工作量大,故多用三點測驗法。9/25/202350西南大學(xué)
2.三點測驗:
通過一次雜交和一次用隱性親本測交,同時測定三對
基因在染色體上的位置,是基因定位最常用的方法。特點:(1).
糾正兩點測驗的缺點,使估算的交換值更為準確;(2).通過一次試驗可同時確定三對連鎖基因的位置。WxwxCcShsh9/25/202351西南大學(xué)
以玉米Cc、Shsh和Wxwx三對基因為例:
P凹陷、非糯、有色×飽滿、糯性、無色
shsh++++↓++wxwxcc
F1飽滿、非糯、有色×凹陷、粒性、無色
+sh+wx+c
↓shshwxwxcc(1).確定基因在染色體上的位置:9/25/202352西南大學(xué)根據(jù)F1的染色體基因型有三種可能性:
sh++
================wx在中間
+wx+
+sh+
================sh在中間
wx+
c
++sh
================c在中間
wxc
+?9/25/202353西南大學(xué)單交換:在三個連鎖基因之間僅發(fā)生了一次交換雙交換:
在三個連鎖區(qū)段內(nèi),每個基因之間都分別要發(fā)生一次交換9/25/202354西南大學(xué)
Ft中親型最多,發(fā)生雙交換的表現(xiàn)型
個體數(shù)應(yīng)該最少。
∴
+wxc和sh++親型
+++和shwxc雙交換配子類型
其它均為單交換配子類型
第②種排列順序才有可能出現(xiàn)雙交換配子。
+sh+
================sh在中間
wx+c
∴
這三個連鎖基因在染色體的位置為wxshc
。
sh++
================
+wxc
+sh+
================
wx+c
++sh
================
wxc+
9/25/202355西南大學(xué)
關(guān)鍵是確定中間一個基因:可以最少的雙交換型與最多
的親型相比
只有sh基因發(fā)生了位置改變。
∴
sh一定在中間。9/25/202356西南大學(xué)
21.9
18.4
3.5.
wx
sh
c估算交換值確定基因之間的距離。
由于每個雙交換都包括兩個單交換,估計兩個單交換值時,
應(yīng)分別加上雙交換值:
雙交換值=((4+2)/6708)×100%=0.09%
wx-sh間單交換=(((601+626)/6708)×100%)+0.09%=18.4%
sh-c間單交換=(((116+113)/6708)×100%)+0.09%=3.5%
∴三對連鎖基因在染色體上的位置和距離確定如下:(2).確定基因之間的距離:9/25/202357西南大學(xué)
3.干擾與符合:①.在染色體上,一個交換的發(fā)生是否影響另一個交換的發(fā)生?
根據(jù)概率理論,如單交換的發(fā)生是獨立的,則
雙交換=單交換×單交換
=
0.184×0.035×100%=0.64%
實際雙交換值只有0.09%,說明存在干擾。②.表示干擾程度通常用符合系數(shù)表示:
符合系數(shù)=實際雙交換值/理論雙交換值
=0.09/0.64=0.14
0,干擾嚴重。
符合系數(shù)常變動于0
1之間。③.符合系數(shù)等于1時,無干擾,兩個單交換獨立發(fā)生;
符合系數(shù)等于0時,表示完全干擾,
即一點發(fā)生交換后其鄰近一點就不交換。9/25/202358西南大學(xué)二、連鎖遺傳圖:9/25/202359西南大學(xué)①通過連續(xù)多次二點或三點測驗,可以確定位于同一染色體基因的
位置和距離
可繪成連鎖遺傳圖。
②連鎖群:存在于同一染色體上的全部基因。
③一種生物連鎖群數(shù)目與染色體對數(shù)一致:
如:水稻n=12、玉米n=10、大麥n=7
連鎖群數(shù)12
10
7
④繪制連鎖遺傳圖:
以最先端基因為0,依次向下,不斷補充變動。位于最先端
基因之外的新發(fā)現(xiàn)基因
應(yīng)把0點讓給新基因,其余基因作相應(yīng)
變動。9/25/202360西南大學(xué)9/25/202361西南大學(xué)9/25/202362西南大學(xué)9/25/202363西南大學(xué)第四節(jié)真菌類的連鎖和交換9/25/202364西南大學(xué)高等生物和單倍體低等生物,均具有連鎖和交換現(xiàn)象。
紅色面包霉屬于子囊菌,具有核結(jié)構(gòu),屬真核生物。
特點:個體小、生長迅速、易于培養(yǎng);可進行無性生殖或有性生殖。
紅色面包霉的無性世代是單倍體
染色體上各顯性或隱性基因均可從表現(xiàn)型上直接表現(xiàn)出來,便于觀察和分析。
一次只分析一個減數(shù)分裂產(chǎn)物,方法簡便。9/25/202365西南大學(xué)比德爾在紅色面包霉的生化研究中取得杰出成果而獲諾貝爾獎9/25/202366西南大學(xué)(1).紅色面包霉的遺傳(n=7):①.有性生殖過程:
+、-接合型菌絲接合受精
在子囊果的子囊菌絲
細胞中形成二倍體合子(2n)
減數(shù)分裂
形成4個單倍
的子囊孢子(四分孢子)
有絲分裂
形成8個子囊孢子、
按嚴格順序直線排列在子囊內(nèi)。
(四分子分析:對四分孢子進行遺傳分析)
②.通過四分子觀察,可直接觀察其分離比例,檢驗其有無連鎖。9/25/202367西南大學(xué)(2).方法:
以著絲點為位點,估算某一個基因與著絲粒的重組值,
進行著絲點作圖。
紅色面包霉賴氨酸缺陷型lys―遺傳:
基本培養(yǎng)基上正常生長的紅色面包霉菌株
野生型
lys+
或+成熟后呈黑色;
由于基因突變而產(chǎn)生的一種不能合成賴氨酸的菌株
賴氨酸缺陷型lys-或
,其子囊孢子成熟后呈灰色。9/25/202368西南大學(xué)
lys+×lys-
子囊孢子
黑色
↓灰色8個子囊孢子
按黑色、灰色排列順序,可有6種方式。
非交換型(1).++++----
(2).----++++
交換型
(3).++--++--
(4).--++--++
(5).++----++
(6).--++++--
其中:
(1)、(2)非交換型;
(3)~(6)交換,都是由于著絲點與+/-等位基因之間發(fā)生了交換,其交換均
在同源染色體非姐妹染色單體間發(fā)生的,即發(fā)生于四線期(粗線期)。9/25/202369西南大學(xué)
如:試驗觀察發(fā)現(xiàn)有9個子囊對lys-基因為非交換型,5個
子囊對lys-基因為交換型。說明lys+/lys-與著絲點間的相對位置為18。
上述基因定位方法,稱著絲點作圖。
在交換型子囊中,每發(fā)生一個交換后,一個子囊中就有
半數(shù)孢子發(fā)生重組:9/25/202370西南大學(xué)第五節(jié)連鎖遺傳規(guī)律的應(yīng)用9/25/202371西南大學(xué)①把基因定位于染色體上,即基因的載體染色體;
②明確各染色體上基因的位置和距離;
③說明一些結(jié)果不能獨立分配的原因,發(fā)展了孟德爾定律;
使性狀遺傳規(guī)律更為完善。理論上:9/25/202372西南大學(xué)
①可利用連鎖性狀作為間接選擇的
依據(jù),提高選擇結(jié)果:例如大麥
抗稈銹病基因與抗散黑穗病基因
緊密連鎖,可同時改良。
②設(shè)法打破基因連鎖:
如輻射、化學(xué)誘變、遠緣雜交,……
③可以根據(jù)交換率安排工作:
交換值大重組型多選擇機會大育種群體小
交換值小重組型少選擇機會小育種群體大實踐上:9/25/202373西南大學(xué)例如:水稻抗稻瘟病基因(Pi-zt)與遲熟基因(Lm)均為顯性。
二者連鎖遺傳、交換率為2.4%。
Pi-ztLmpi-zt
lm
P抗病遲熟=========×感病早熟=========
Pi-ztLm
↓
pi-zt
lm
Pi-ztL
F1抗病遲熟=========
pi-zt
lm
↓
9/25/202374西南大學(xué)如希望在F3選出抗病早熟純合株系5個,問F2群體至少
種多大群體?
由上表可見:抗病早熟類型為
PPll+PpLl+PpLl=(1.44+58.56+58.56)/10000=1.1856%
其中純合抗病早熟類型(PPll)=1.44/10000=0.0144%
∴要在F2中選得5株理想的純合體,則按
10000∶1.44=X∶5
X=10000×5/1.44=3.5萬株,群體要大。9/25/202375西南大學(xué)第六節(jié)性別決定與性連鎖9/25/202376西南大學(xué)一、性染色體與性別決定:9/25/202377西南大學(xué)如:果蠅n=4
雌3AA+1XX雄3AA+1XY生物染色體可以分為兩類:
性染色體:直接與性別決定有關(guān)的一個或一對染色體。
成對的性染色體往往是異型,即形態(tài)、結(jié)構(gòu)和大小和功能
都有所不同。
常染色體:其它各對染色體,通常以A表示。
常染色體的各對同源染色體一般都是同型,即形態(tài)、結(jié)構(gòu)
和大小基本相同。9/25/202378西南大學(xué)②雌雜合型:
ZW型:家蠶(n=28)、鳥類(包括雞、鴨等)、
鵝類、蝶類等;由性染色體決定雌雄性別的方式主要有:
①雄雜合型:
XY型:果蠅、人(n=23)、牛、羊、
X
0型:蝗蟲、蟋蟀、
,僅1個X、不成對;③雌雄決定于倍數(shù)性:如蜜蜂、螞蟻。
正常受精卵
2n為雌、孤雌生殖
n為雄。9/25/202379西南大學(xué)
性別決定也有一些畸變現(xiàn)象,通常是由于性染色體的增減而
破壞了性染色體與常染色體兩者的正常平衡關(guān)系而引起的:如蜜蜂、螞蟻:n=雄性、2n=雌性。
性別決定的畸變:9/25/202380西南大學(xué)果蠅:XX+X0兩性嵌合體。
由受精卵第一次分裂,丟失一條X染色體所產(chǎn)生的。紅眼位于性染色體上。9/25/202381西南大學(xué)
植物的性別決定:植物的性別不如動物明顯:
*
種子植物雖有雌雄性別的不同,但多為雌雄同花、雌雄同株異花;
*
有些植物屬于雌雄異株,如大麻、菠菜、番木瓜、蛇麻、
石刁柏、銀杏、香榧等。
其中蛇麻、菠菜:雌XX,雄XY;銀杏:雌ZW,雄ZZ。銀杏9/25/202382西南大學(xué)*
玉米是雌雄同株異花植物,其性別決定是受基因支配。
ba基因使植株無雌穗,只有雄穗;
ts基因使植株雄花序
雌花序,并能結(jié)實。*基因型不同,植株花序也不同:①.
Ba_Ts_正常雌雄同株②.Ba_tsts
頂端和葉腋都生長雌花序③.babaTs_
僅有雄花序④.babatsts僅頂端有雌花序babatsts(♀)×babaTsts(♂)
↓
(僅有雄花序)
babaTsts:babatsts(頂端有雌花序)1:
19/25/202383西南大學(xué)9/25/202384西南大學(xué)1.營養(yǎng)條件:如蜜蜂雌蜂(2n)
+蜂王漿
蜂王(有產(chǎn)卵能力)雌蜂(2n)
+普通營養(yǎng)
普通蜂(無產(chǎn)卵能力)孤雌生殖
雄蜂(n)正常受精卵
2n為雌蜂雌蜂孤雌生殖
n為雄蜂喂蜂王漿蜂王正常減數(shù)分裂♀(n)+♂(n)2n為雌蜂假減數(shù)分裂工蜂喂普通蜂蜜
性別分化與環(huán)境關(guān)系:9/25/202385西南大學(xué)2.激素:如母雞打啼。
母雞卵巢退化,促使精巢發(fā)育并分泌出雄性激素,但其性染色體仍是ZW型。9/25/202386西南大學(xué)3.氮素影響:早期發(fā)育時使用較多氮肥或縮短光照時間,可提高黃瓜的雌花數(shù)量。4.溫度、光照:降低夜間溫度,可增加南瓜雌花數(shù)量;縮短光照
增加雌花。9/25/202387西南大學(xué)總之:
性別受遺傳物質(zhì)控制:
通過性染色體的組成;
通過性染色體與常染色體二者之間的平衡關(guān)系;
通過染色體的倍數(shù)性等。
環(huán)境條件可以影響甚至轉(zhuǎn)變性別,但不會改變原來決定性別的遺傳物質(zhì)。
環(huán)境影響性別的轉(zhuǎn)變,主要是性別有向兩性發(fā)育的特點(如上圖玉米雌雄穗的形成)。9/25/202388西南大學(xué)摩爾根,美國遺傳學(xué)家,在果蠅的遺傳學(xué)研究中取得重大發(fā)現(xiàn)獲諾貝爾獎二、性連鎖:9/25/202389西南大學(xué)
摩爾根等人(1910)以果蠅為材料進行試驗時發(fā)現(xiàn)性連鎖現(xiàn)象。性連鎖(sexlinkage):指性染色體上基因所控制的某些性狀總是伴隨性別而遺傳的現(xiàn)象。
∴又稱伴性遺傳(sex-linkedinheritance)。性連鎖是連鎖遺傳的一種特殊表現(xiàn)形式。9/25/202390西南大學(xué)㈠、果蠅眼色的遺傳:
摩爾根等在純種紅眼果蠅的群體中發(fā)現(xiàn)個別白眼個體
(突變產(chǎn)生)。
雌性紅眼
×雄性白眼果蠅
F1為紅眼
近親繁殖產(chǎn)生的F2既有紅眼,又有白眼,比例是3:1
F2群體白眼果蠅都是雄性
說明白眼性狀的遺傳與雄性相聯(lián)系,同X染色體的遺傳方式相似。
假設(shè):果蠅的白眼基因在X性染色體上,而Y染色體
上不含有其等位基因
可合理解釋上述遺傳現(xiàn)象。9/25/202391西南大學(xué)紅眼(雌):白眼(雄)=3:1,白眼全為雄性,說明白眼性狀的遺傳與雄性有關(guān)。正反交不一樣(3:1或1:1)也
說明眼色與性遺傳有關(guān),因為Y
染色體上不帶其等位基因。9/25/202392西南大學(xué)㈡、人類的性連鎖:
如色盲、A型血友病等表現(xiàn)為性連鎖遺傳。色盲性連鎖:①控制色盲的基因為隱性c,位于
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