第五章-连锁遗传分析

第五章-连锁遗传分析第一页，共48页。X与Y的异源区段←

→

Y与X的异源区段X与Y的同源区段←

→

Y与X的同源区段XY第一节性染色体与性别决定一性染色体的发现二性染色体的结构

第二页，共48页。二性染色体决定性别的类型雄性配子雌性配子生物雄为异配性别XY型XYXYXXX哺乳类XOXOXOXXX蝗虫蟑螂蟋蟀、虱雌为异配性别ZW型ZZZZWZW鸟类、两栖类、爬行类、鳞翅目昆虫ZOZZZZOZO尚未见第三页，共48页。三植物的性别决定1性染色体决定性别：雌株（XX）、雄株（XY）2基因决定性别例：葫芦科喷瓜的性别受AD、a+、ad控制，依次显性AD：♂株基因型性别表现a+：♀♂同株ADa+♂

株

ad：♀株ADad

♂

株a+a+♀♂同株a+ad

♀♂同株

adad

♀

株第四页，共48页。一果蝇的伴性遗传1果蝇的伴X隐性遗传现象

P红眼♀X白眼♂

↓

F1红眼*♀X红眼♂

↓

F2红♀红♂白♂

24591011782

2

Morgan假设

(1)白眼基因位于X染色体上；

(2)白眼对红眼是隐性；

(3)Y染色体上无对应等位基因。第二节性连锁遗传(伴性遗传)

第五页，共48页。第六页，共48页。3假设的验证实验一

F1

红眼♀

X

白眼♂X+XwXwY

X+XwX+YXwXwXwY预期：红♀红♂白♀*白♂

1：1：1：1

实验结果：129：132：88：86第七页，共48页。实验二

P白♀*

X红♂

↓

F1红眼♀白眼♂

实验三白♀X红♂X+X–↓X–Y♀全红眼♂全白眼实验结果：交叉遗传XwXw

X+Y

X+XwXXwY↓X+XwX+Y

XwXwXwYF2：红♀红♂白♀白♂

1：1：1：1

第八页，共48页。二人类的伴性遗传（一）伴X显性遗传P女性正常X男性患者

XrXrXRY

女患男正常

XRXrXrY1举例例如：抗维生素佝偻病P女性患者X男性正常

XRXrXrY

女正常女患男正常男患XrXrXRXrXrYXRY2伴X显性遗传的特点第九页，共48页。

1举例：A型血友病的遗传

正常女X血友病男

X+X+

↓

XhY

正常女人X儿正常女正常X正常男人

X+X+↓

X+YX+Xh

↓X+Y

子女全正常女正常1/2儿正常1/2儿血友病X+X+X+YXhYX+Xh

（二）伴X隐性遗传第十页，共48页。

2伴X隐性遗传的特点X+YX+X-

第十一页，共48页。（三）伴Y染色体遗传1概念：2伴Y染色体的遗传特点：限雄遗传.第十二页，共48页。三鸡的伴性遗传（伴Z染色体遗传）P非芦花♂X

芦花♀

ZbZbZBW

↓F1

芦花♂X非芦花♀ZBZbZbW

↓F2芦花♂芦花♀ZBZbZBW

非芦花♂非芦花♀ZbZbZbW1鸡羽斑纹的遗传

ZB

—芦花，Zb—非芦花

2性连锁遗传的应用第十三页，共48页。第十四页，共48页。四植物的伴性遗传—女娄菜的叶形遗传实验一阔叶♀X细叶♂XBXB↓

XbYF1阔叶♂XBY实验三阔叶♀X阔叶♂

XBXb↓XBY

阔叶♀阔叶♂细叶♂

XBXBXBYXbY

XBXb

实验二阔叶♀X细叶♂XBXb↓XbY预期：XBXb阔♀XBY阔♂XbXb细♀

XbY细♂结果：无♀第十五页，共48页。第三节果蝇中的Y染色体及其性别决定1果蝇性染色体同源区段基因的遗传♀XbbXbbXXbb+Ybb♂

↓XbbXbb+XbbYbb

1显性♀：1隐性♂XbbXbb+

XXbbYbb♂

↓Xbb+XbbXbb+Ybb

XbbXbbXbbYbb显♀：隐♀：显♂：隐♂1：1：1：1正反交结果：不一样。第十六页，共48页。2果蝇的性别决定机制第十七页，共48页。性指数=

体细胞中X的条数

=X/A

体细胞中常染色体组数

=1.0♀=0.5♂超♀超♂中间性别第十八页，共48页。第四节剂量补偿效应一Barr小体1949年由Barr发现二剂量补偿效应

1概念：

2补偿的可能类型：（1）♀性与♂性X染色体基因转录速度不同；（2）♀性两条X失活一条，♀♂都只有一条X有活性。三Lyon（莱昂）学说

1要点：P57第十九页，共48页。2Lyon假说的证据（1）玳瑁猫毛色遗传玳瑁猫：毛色具黑色与黄色斑块；总是雌性XO：黄色；Xo：黑色XO失活部位呈黑色XOXo♀同一个体出现黄、黑斑块Xo失活部位呈黄色单个细胞→组织培养→电泳单个细胞→组织培养→电泳（2）6-PGD杂合体细胞电泳实验

GdA/GdB多个细胞→组织培养→电泳第二十页，共48页。第五节连锁基因的交换与重组一连锁现象的发现

Bateson,Punnet1906年香豌豆的杂交试验：

互引相：P紫花长形X红花圆形↓F1紫长↓⊕

F2：紫长紫圆红长红圆合计

实验结果：483139039313386952自由组合预期：3910.51303.51303.5434.56952第二十一页，共48页。互斥相：

P紫花圆形X红花长形P61表3-3

↓

F1紫长

↓

F2

紫长紫圆红长红圆合计实验结果：22695971419自由组合预期：235.978.578.526.2419亲组合：指与亲代的性状组合相同的子代类型。

重组合：指与亲代的性状组合不相同的子代类型。第二十二页，共48页。二完全连锁与不完全连锁（一）果蝇中的雌雄连锁不同

1雄果蝇的完全连锁P灰身长翅X黑身残翅BV/BV↓bv/bv

F1

灰、长♂X黑、残♀BV/bvbv/bv

↓

灰长黑残1:1

特点：测交子代无重组合类型，交换值为0。第二十三页，共48页。

2雌果蝇的不完全连锁P灰身长翅X

黑身残翅BV/BV↓bv/bv

F1灰、长♀

X

黑、残♂BV/bvbv/bv

↓灰长

灰残黑长黑残42%8%8%42%

特点:测交子代有重组合类型，交换值少于50%第二十四页，共48页。交换值=交换型配子数X100%

总配子数三交换值的概念及其测定第二十五页，共48页。（一）交换值的测定方法——测交法

玉米中的连锁遗传

P有色饱满X无色皱缩CSh/CShcsh/csh

↓测交：F1CSh/cshXcsh/csh（双隐性）↓CSh/cshCsh/cshcSh/cshcsh/csh有、满有、皱无、满无、皱自由组合预期：1111合计实验结果：403214915240358368亲组合重组合96.4%3.6%

第二十六页，共48页。四多线交换与最大交换值结论：两连锁基因的最大交换值是50%。当两基因间的重组值接近50%时：或是两基因自由组合；或两连锁基因在染色体上相距较远。第二十七页，共48页。1234第二十八页，共48页。五基因定位与染色体作图(一)基因直线排列原理及其相关概念基因定位:指确定基因所属连锁群或基因在染色体上的排列顺序和相对距离的方法.

染色体图:(基因连锁图、遗传图)图距：两个基因在染色体图上距离的数量单位。1个图距单位是1%交换值去掉%。(1厘摩=1cM）（二）三点测交与染色体作图1三点测交的概念

第二十九页，共48页。2果蝇三点测交P棘眼、截翅♀X缺翅横脉♂ecct+/ecct+++cv/y↓F1ecct+/++cv♀Xecctcv/y♂交子代：序号表型实得数1ecct+2125（亲组合）2++cv22073ec+cv273（单交换I）4+ct+2655ec++217（单交换II6+ctcv2237+++5（双交换）8ecctcv3合计5318第三十页，共48页。1中间位点法作图（适用于测交子代有8种类型）

A分成4组B确定正确的基因顺序亲组合ecct+++cv双交换ecctcv+++基因顺序为:eccvct

或ctcvecC分别计算两个单交换

ec-cv:(273+265+5+3)/5318X100%=10.2%cv-ct:(217+223+5+3)/5318X100%=8.4%D作图第三十一页，共48页。2两点法作图

(1)ct—cv(RF)=(217+223+5+3)/5318=8.4%(2)ec—cv(RF)=(273+265+5+3)/5318=10.26%(3)ec—ct(RF)=(273+265+217+223)/5318=18.4%ec8.4cv10.2ct

第三十二页，共48页。（三）遗传干涉和并发率

1遗传干涉的概念2并发率=实际双交换/理论双交换=实际双交换/单交换IX单交换II=0(干涉完全)干涉=1-并发率并发率0～1(部分干涉)(1——0)=1(无干涉)

第三十三页，共48页。六大图距的准确计算

重组值:RF=1/2(1-e-m)m：平均交换数；或RF=1/2(1-e-2x)X：是两基因间图距；X=1/2mX=-1/2㏑(1-2FR)aFR1=0.23bFR2=0.32cR3X1X2X3X1+X2

X30.31+0.51第三十四页，共48页。七连锁群与遗传学图

1连锁群的概念2连锁群的数目

3遗传学图的概念4遗传学图的绘制

1）测定基因所属连锁群

2）确定基因在染色体上的顺序第三十五页，共48页。例2：表3-6果蝇的一些性连锁基因的重组频率基因重组频率（重组值）黄体(y)和白眼(w)黄体(y)和辰砂眼(v)黄体(y)和小翅(m)辰砂眼(c)和小翅(m)白眼(w)和辰砂眼(v)白眼(w)和小翅(m)白眼(w)和斜截翅(r)辰砂眼(v)和斜截翅(r)0.0100.3220.3550.0300.3000.3270.4500.26901.032.235.558ywvmr第三十六页，共48页。一人类基因定位方法(一)家系分析法与基因定位

１伴Y遗传——家系中的某一性状只出现在男性中;

2X连锁遗传原理：根据伴性遗传特点

3外祖父法

(1)前提条件：两个连锁基因位于X染色体上的；母亲是两对基因的杂合体；如：红绿色盲基因a；蚕豆病(G6PD-)基因：g第六节人类的基因定位第三十七页，共48页。

(2)外祖父法定位原理

外祖父母亲(双杂合体)儿子AG/YAG/agAG/Yag/YAg/YaG/YaG/YaG/AgaG/YAg/YAG/Yag/YAg/YAg/aGAg/YaG/YAG/Yag/Y亲组合重组合统计结果，计算交换值。第三十八页，共48页。１克隆分布板法

1)人鼠细胞融合培养2)杂种细胞筛选3)各种杂种细胞系4)生化分析和细胞学观察5)观察,比较分析、定位(二)体细胞杂交定位法第三十九页，共48页。保留的人体染色体号数12345678杂种细胞克隆ABC++++----++--++--+-+-+-+-表3-11克隆分布法基因定位2利用染色体异常进行基因定位（1）基因剂量效应法：（2）染色体缺失定位法—采用染色体分带技术人类染色体的标准带型：臂、区、带、亚带。第四十页，共48页。（三）DNA介导的基因定位1克隆基因定位法

原理：采用已克隆基因的cDNA作探针，与杂种细胞中人染色体DNA进行分子杂交。保留的人体染色体号数12345678杂种细胞克隆ABC++++----++--