连锁与互换课件

1、第四章 连锁遗传规律甘肃农业大学动物科技学院1第一节第一节 连锁与交换连锁与交换一、连锁遗传现象二、连锁遗传的解释三、完全连锁与不完全连锁四、交换与不完全连锁的形成甘肃农业大学动物科技学院2一、一、连连锁锁描述亲本花色花粉粒形状两个显性性状连在一起遗传P1紫花(显)长花粉粒(显)两个隐性性状连在一起遗传P2红花(隐)圆花粉粒(隐)一个显性性状与另一个隐性性状P1紫花(显) 圆花粉粒(隐)一个隐性性状与另一个显性性状P2红花(隐) 长花粉粒(显)相引相相斥相描述亲本花色花粉粒形状两个显性性状连在一起遗传P1紫花(显)长花粉粒(显)两个隐性性状连在一起遗传P2红花(隐)圆花粉粒(隐)一个显性性状与

2、另一个隐性性状P1紫花(显) 圆花粉粒(隐)一个隐性性状与另一个显性性状P2红花(隐) 长花粉粒(显)相引相相斥相甘肃农业大学动物科技学院3组合一：甘肃农业大学动物科技学院4甘肃农业大学动物科技学院5组合二：甘肃农业大学动物科技学院6甘肃农业大学动物科技学院7甘肃农业大学动物科技学院8二、连锁遗传的解释二、连锁遗传的解释甘肃农业大学动物科技学院91.每每对对相相对对性性状状性状F2表现型F2个体数F2分离比例紫花(显)4831+390=5221红花(隐)1338+393=1731长花粉粒(显)4831+393=5224圆花粉粒(隐)1338+390=1728紫花(显)226+95=321红花(

3、隐)97+1=98长花粉粒(显)226+97=323圆花粉粒(隐)95+1=963:13:13:13:1花色花粉粒形状相引相相斥相花色花粉粒形状甘肃农业大学动物科技学院10 证明:测交试验甘肃农业大学动物科技学院11甘肃农业大学动物科技学院12测测交：交：甘肃农业大学动物科技学院13甘肃农业大学动物科技学院14测测交：交：亲本表现型亲本基因型F1表 现 型F1基 因 型Ft表 现 型 有色饱满 有色凹陷 无色饱满 无色凹陷Ft基 因 型CcShshCcshshccShshccshshFt个 体 数6382137921096672比例(%)1.548.848.21.5有色饱满CcShsh有色凹陷

4、无色饱满CCshshccShSh甘肃农业大学动物科技学院15试试验验结结于1:1:1:1； 亲本型配子比例高于50，重组型配子比例低于50； 亲本型配子数基本相等，重组型配子数也基本相等-为什么如此? -贝特持当时未能解释-6年后(1912年)甘肃农业大学动物科技学院163.摩摩尔尔根根等等的的验： 眼色：红眼(pr+)对紫眼(pr)为显性； 翅长：长翅(vg+)对残翅(vg)为显性。甘肃农业大学动物科技学院17相相rprvgvgF1 pr+prvg+vgprprvgvg(测交)Ftpr+prvg+vg 1339prprvgvg1195pr+prvgvg151prprvg+vg154甘肃农业大

5、学动物科技学院18相相prvg+vg+F1pr+prvg+vgprprvgvg(测交)Ftpr+prvg+vg157prprvgvg146pr+prvgvg965prprvg+vg1067甘肃农业大学动物科技学院194.连连锁锁遗遗传传位于同一对同源染色体上的非等位基因控制的，同一条染色体上的基因具有连锁关系，在形成配子时倾向于连在一起传递；交换型配子是由于非姊妹染色单体间交换形成的。 控制果蝇眼色和翅长的两对非等位基因位于同一同源染色体上。即： 相引相中，pr+vg+连锁在一条染色体上，而prvg连锁在另一条染色体，杂种F1一对同源染色体分别具有pr+vg+和prvg。甘肃农业大学动物科技学

6、院20三、三、完完全全连连锁锁甘肃农业大学动物科技学院21解解即基因B和V同处于一条染色体上，基因b和v 处于同源染色体的另一条染色体上。F1杂合雄蝇（BbVv）只产生两种类型的配子，不产生重组类型，所以用双隐性雌蝇测交的后代，只能有两种表现型。 如果在同一染色体上的连锁基因在遗传时完全不分离在传递到下一代，叫做完完全全连连锁锁。为了简单明确和书写方便，连锁基因常表示为BV/bv，或甘肃农业大学动物科技学院22甘肃农业大学动物科技学院23不不完完雌果蝇和黑身残翅的雄果蝇进行测交，后代出现了四种类型：灰身长翅、灰身残翅、黑身长翅、黑身残翅。而且两种亲本类型灰身长翅和黑身残翅数目比较多，两种新类型

7、灰身残翅、黑身长翅比较少，这是因为同源染色体上连锁的非等位基因在杂合子形成配子时，（在统计中）少部分发生分离，产生重组配子，出现了性状重组个体，这样的连锁遗传情况叫做不完全连锁。甘肃农业大学动物科技学院24不完全连锁：不完全连锁：当两对非等位基因为不完全连锁时，当两对非等位基因为不完全连锁时，F1不仅产生亲本型不仅产生亲本型配子也产生重组型配子。配子也产生重组型配子。 黑身残翅黑身残翅灰身长翅灰身长翅灰身长翅灰身长翅 灰身残翅灰身残翅 黑身长翅黑身长翅 黑身残翅黑身残翅 甘肃农业大学动物科技学院25四、四、交交换换与与不不完完甘肃农业大学动物科技学院261.交交换换发发发生了节段互换。(基因论

8、的核心内容)1. 同一染色体上的各个非等位基因在染色体上各有一定的位置，呈线性排列；2. 染色体在间期进行复制后，每条染色体含两条姊妹染色单体，基因也随之复制；3. 同源染色体联会、非姊妹染色单体节段互换，导致基因交换，产生交换型染色单体；4. 发生交换的性母细胞中四种染色单体分配到四个子细胞中，发育成四种配子(两种亲本型、两种重组合型/交换型)。5. 相邻两基因间发生断裂与交换的机会与基因间距离有关：基因间距离越大，断裂和交换的机会也越大。甘肃农业大学动物科技学院27连锁与互换的遗传机理PF1偶线期同源染色体联会粗线期同源染色体的非姊妹染色单体交换中期配子甘肃农业大学动物科技学院282.重重

9、组组型型换可以发生在B和V之间，也可发生在B和V区段之外，只有发生在B和V之间的交换才可以产生与B和V有关的重组配子，表现出不完全连锁，而发生在B和V区段之外的交换不产生B和V之间的重组。l 对于大量的性母细胞，发生在B和V之间的交换是少部分的，因此，重组型配子的比例总是少数的（50%）。l 重组型配子比例是发生交换的孢母细胞比例的一半，并且两种重组型配子的比例相等，两种亲本型配子的比例相等。甘肃农业大学动物科技学院29重重组组型型配配甘肃农业大学动物科技学院303.交交换换的的甘肃农业大学动物科技学院31v连锁定律的发现，进一步证明染色体是遗传物质的载体，基因在染色体上是按一定的距离和顺序呈

10、线性排列的。v连锁基因交换造成的基因重组，是生物界出现多样性的又一重要原因。v育种工作中，可根据交换值的大小预测杂交后代中理想类型出现的概率，便于确定育种规模。v利用基因连锁造成性状相关，根据某一性状间接选择相关的另一性状。甘肃农业大学动物科技学院32第二节第二节 交换值及其测定交换值及其测定甘肃农业大学动物科技学院33一、一、交交换换总配子数重组型配子数交换值100(%)亲本型配子+重组型配子用哪些方法可以测定各种配子的数目？甘肃农业大学动物科技学院34二、二、交交换换表现型的种类和比例直接反映被测个体(如F1)产生配子的种类和比例。2.自交法:根据双隐性个体的比例是隐性配子的比例的平方.甘

11、肃农业大学动物科技学院351.测交法测交法以玉米籽粒颜色和形状这两对连锁基因为例，来说明估算交换值的方法。以玉米籽粒颜色和形状这两对连锁基因为例，来说明估算交换值的方法。 相引组相引组求得：求得： 重组型配子数重组型配子数 = 149 + 152 = 301 总配子数总配子数 = 4032 + 149 + 152 + 4035 = 8368 交换值交换值 = (301/8368) 100 = 3.6%，两种重组配子各，两种重组配子各1.8 %；玉米籽粒的有色玉米籽粒的有色(C)对无色对无色(c)为显性，饱满为显性，饱满(Sh)对凹陷对凹陷(sh)为显性。为显性。 甘肃农业大学动物科技学院362

12、.自交法自交法 F2有四种表现型紫长紫园红长红园有四种表现型紫长紫园红长红园F1有四种配子有四种配子PLPlpLpl设设各配子的比例为各配子的比例为abcdF2组合为组合为(aPLbPlcpLdpl)2 例如第一节中的例如第一节中的香豌豆资料香豌豆资料：因为组成因为组成F2表现型表现型ppll的的F1配子必然是配子必然是pl，其频率，其频率d则则:F2中纯合双隐性中纯合双隐性ppll个体数即为个体数即为d2甘肃农业大学动物科技学院37已知香豌豆已知香豌豆ppll（双隐）个体数双隐）个体数为为1338株株(相引数相引数)；双隐个体表现型比率双隐个体表现型比率= d2 =1338/6952100%

13、=19.2%。%4444. 0 pl F12即即配子频率配子频率 d在相引相中在相引相中,pl是亲本型配子是亲本型配子,另一亲本型配子另一亲本型配子PL的频率应的频率应与与pl的相等的相等, 均为均为44%；则；则:两种重组型配子两种重组型配子(Pl+pL)的频的频率为率为100-44%-44%=12%,各为各为6%。F1形成的形成的四种配子比例四种配子比例为为44PL 6pl 6pL 44pl 或或0.44 0.06 0.06 0.44交换值交换值=6%2=12%，是两种重组型配子比例之和是两种重组型配子比例之和。 甘肃农业大学动物科技学院38 总结: 重组值的测定相引相测交法测交后代(Ft

14、) 表现型的种类和比例直接反映被测个体(如F1)产生配子的种类和比例。自交法（x指双隐性纯合子的频率）xRf2xRf21 相斥相100%Rf 重组型配子数配子总数39第三节 基因定位与连锁遗传图甘肃农业大学动物科技学院40甘肃农业大学动物科技学院41一、一、基基位置和排列次序叫基因定位。 两点测验和三点测验是基因定位的主要方法甘肃农业大学动物科技学院42（一）两点测验（一）两点测验: 先用先用三次杂交三次杂交、再用、再用三次测交三次测交(隐性纯合亲本隐性纯合亲本)来分别来分别测定测定两对基因间两对基因间是否连锁是否连锁，然后再根据其，然后再根据其交换值确定交换值确定它们它们在同一染色体上的在同

15、一染色体上的位置位置。CBAcba 分别测出分别测出Aa-Bb间重组率间重组率 确定是否连锁；确定是否连锁；分别测出分别测出Bb-Cc间重组率间重组率 确定是否连锁；确定是否连锁；分别测出分别测出Aa-Cc间重组率间重组率 确定是否连锁。确定是否连锁。 如果上述如果上述3次测验确认次测验确认3对基因间都是连锁对基因间都是连锁 根据交根据交换值的大小换值的大小 确定这三对基因在染色体上的位置。确定这三对基因在染色体上的位置。甘肃农业大学动物科技学院43甘肃农业大学动物科技学院44甘肃农业大学动物科技学院45甘肃农业大学动物科技学院46两两点点测测验验次测交；2. 不能排除双交换的影响，准确性不够

16、高。甘肃农业大学动物科技学院47（二）二）三三的差异，从而通过一次测验获得三对基因间的距离并确定其排列次序。甘肃农业大学动物科技学院48三三点点甘肃农业大学动物科技学院49测交后代的表现型F1配子种类粒数交换类别饱满、糯性、无色 + wx c2708凹陷、非糯、有色 sh + +2538饱满、非糯、无色 + + c626凹陷、糯性、有色 sh wx +601凹陷、非糯、无色sh + c113饱满、糯性、有色 + wx +116饱满、非糯、有色 + + +4凹陷、糯性、无色 sh wx c2总 数6708亲本型单交换单交换双交换甘肃农业大学动物科技学院50sh + +sh + += = wxwx

17、在中间在中间+ + wxwx + + + shsh + += = shsh在中间在中间wx + cwx + c+ + sh+ + sh= = c c在中间在中间wx wx c c + +甘肃农业大学动物科技学院51第第 种排列顺序才有可能出现种排列顺序才有可能出现+与与wxshc类型的双交换类型的双交换配子。配子。+ sh + sh += = sh sh 在中间在中间 wx + cwx + c所以这三个所以这三个连锁基因在染色体的位置连锁基因在染色体的位置为为 wx sh c 。甘肃农业大学动物科技学院52 关键是确定中间一个基因一般以关键是确定中间一个基因一般以最少最少 的双交的双交换换 型

18、与型与 最多的亲本型最多的亲本型 相比，不同的基因一定在中相比，不同的基因一定在中间。间。甘肃农业大学动物科技学院53三三点点甘肃农业大学动物科技学院54甘肃农业大学动物科技学院55两两个个思思测验考虑到了wx与c之间的双交换值，应该比两点测验得到的遗传距离更大。但事实上变小了，为什么？ 3.各种方法在各次试验中测定的交换值-遗传距离都不相同，倒底哪一个最能反映基因间的遗传距离？如何选择？甘肃农业大学动物科技学院56（三）三）干干表明：染色体上除着丝粒外，任何一点均有可能发生非姊妹染色单体间的交换。但是相邻两个交换是否会发生相互影响呢？ 如果相邻两交换间互不影响，即交换独立发生，那么根据乘法定理，双交换发生的理论频率(理论双交换值)应该是两个区域交换频率(交换值)的乘积。 例：wxshc三点测验中，wx和c基因间理论双交换值应为：0.1