真核生物染色体作图

关于真核生物染色体作图第1页，共60页，2022年，5月20日，13点34分，星期五

一、真菌类的染色体作图二、有丝分裂分离与重组三、分子标记作图四、原们杂交作图内容第2页，共60页，2022年，5月20日，13点34分，星期五

第一节真菌类的染色体作图两个连锁基因的作图三个连锁基因的作图红色面包霉染色体的着丝粒作图第3页，共60页，2022年，5月20日，13点34分，星期五

两个连锁基因的作图，用两种不同类型链孢霉的杂交为例，即AbaB。

形成四分孢子类型可能有三种：◆亲二型（parentalditype，简写PD）◆非亲二型（noparentalditype，简写NPD）◆四型（tetratype，简写T）一、两个连锁基因的作图第4页，共60页，2022年，5月20日，13点34分，星期五NCOababSCOabab

abababa+

+++++++b

++++++++

(PD)(TT)

DCOababDCOaba+

双线abab三线abab

+++++++b

++++++++

(PD)(TT)

DCOababDCOabab

三线aba+四线aba+

+++++++b

+++b+++b

(TT)(NPD)两个连锁位点间不同交换类型产生的各种四分子第5页，共60页，2022年，5月20日，13点34分，星期五单交换频率为：SCO=TT—DCO=TT—2NPD双交换频率为：DOC=4NPD交换平均次数：m=SCO+2DCO=(TT—2NPD)+2(4NPD)=TT+6NPD把m转换成遗传图距单位：图距＝50X（TT+6NPD）a与b之间的遗传距离为：图距＝50X(24/140+6X4/140)=17.1那么：Rf=1/2TT+NPD=1/2X24/140+4/140=0.114第6页，共60页，2022年，5月20日，13点34分，星期五第7页，共60页，2022年，5月20日，13点34分，星期五二、三个连锁基因的作图第8页，共60页，2022年，5月20日，13点34分，星期五三、红色面包霉染色体的着丝粒作图

红色面包霉的特点红色面包霉减数分裂特点四分子分析第9页，共60页，2022年，5月20日，13点34分，星期五■易于繁殖、培养、管理；■可直接观察基因表现，无需测交；■可获得、分析单次减数分裂的结果等1、红色面包霉的特点第10页，共60页，2022年，5月20日，13点34分，星期五■每次减数分裂结果(四个分生孢子，或其有丝分裂产生的八个子囊孢子)都保存在一个子囊中；■四分子或八分子在子囊中呈直线排列——直列四分子，直列八分子，具有严格的顺序。2、红色面包霉减数分裂特点第11页，共60页，2022年，5月20日，13点34分，星期五

红色面包霉第12页，共60页，2022年，5月20日，13点34分，星期五红色面包霉的生活史第13页，共60页，2022年，5月20日，13点34分，星期五第14页，共60页，2022年，5月20日，13点34分，星期五3、四分子分析

■红色面包霉减数分裂的4个产物保留在一起，称四分子，对四分子表现进行的遗传分析，称为四分子分析第15页，共60页，2022年，5月20日，13点34分，星期五四分子分析的优越性：可把着丝粒看作一个座位2、子囊孢子的对称性，证明减数分裂是一个交互过程。3、可以检验染色单体的交换是否有干涉，还可用于基因转变的研究。4、证明双交换可以包括4线中的两线、3线或4线。染色体作图（centromeremapping)：利用四分子分析法，测定基因与着丝粒间的距离。染色体作图的依据：在非姐妹染色单体间没有发生着丝粒和基因间交换的减数分裂，称第一次分裂分离（first-divisionsegregation)或叫M1模式分离。P79图3-20,若发生了交换，称第二次分裂分离（second-divisionsegregation)或称M2模式分离。第16页，共60页，2022年，5月20日，13点34分，星期五AAAAAMⅠAMⅡAAaa→Aaaaaaaa(a)

第一次分裂分离

第17页，共60页，2022年，5月20日，13点34分，星期五第18页，共60页，2022年，5月20日，13点34分，星期五AAAAA

MⅠaMⅡaaAAaaAaaAaa(b)第二次分裂分离

第19页，共60页，2022年，5月20日，13点34分，星期五第20页，共60页，2022年，5月20日，13点34分，星期五

第一次分裂分离:

＋＋－－－－＋＋

第二次分裂分离:＋－＋－＋－－＋－＋＋－－＋－＋8个子囊孢子排列类型第21页，共60页，2022年，5月20日，13点34分，星期五4、着丝粒作图

根据四分子标记基因间的交换，计算着丝粒与标记基因的重组值，被称为：着丝粒作图。例如：Lys-X

lys+

Lys-Lys-lys+lys+

--++

-+-+

----++++

--++--+

+

第22页，共60页，2022年，5月20日，13点34分，星期五链孢霉A×a子代子囊类型（1）（2）（3）（4）（5）（6）子囊类型子囊数分裂时间非交换型交换型AAaaaaAAAaAaaAaAAaaAaAAa105129951016M1M1M2M2M2M2第23页，共60页，2022年，5月20日，13点34分，星期五+an+PD+a+an+n+M1M1(1)+an+NPD++++nanaM1M1(2)+an+T+++an+naM1M2(3)第24页，共60页，2022年，5月20日，13点34分，星期五+an+T+ana++n+M2M1(4)+an+PD+an++an+M2M2(5)第25页，共60页，2022年，5月20日，13点34分，星期五

+an+NPD++na++naM2M2(6)+an+T++na+an+M2M2(7)第26页，共60页，2022年，5月20日，13点34分，星期五着丝粒－基因：重组值＝交换型X1/2

交换型＋非交换型因为交换型子囊中，只有一半的子囊孢子发生了交换，所以，计算重组值时，要乘以1/2

第27页，共60页，2022年，5月20日，13点34分，星期五表6-2nic+×+ad得到不同子囊型的后代

（1）（2）（3）（4）（5）（6）（7)

＋

ad＋＋＋＋＋ad

＋ad

＋＋＋＋＋

ad＋＋＋adnicadnic＋

nicadnicad

nic+nicadnic＋＋＋＋ad

＋＋＋ad

nic+nicadnicadnic＋

nic＋

nicadnic＋

M1M1M1M1M1M2 M2M1M2M2M2M2M2M2

（PD）（NPD） （T） （T）（PD）（NPD）（T)

8081 905 90 1 5 第28页，共60页，2022年，5月20日，13点34分，星期五第29页，共60页，2022年，5月20日，13点34分，星期五链孢霉n+×+a的7种子囊型相应的子囊数子囊型四分子基因型顺序分离发生时间四分子类型实得子囊数（1）（2）（3）（4）（5）（6）（7）总计+a+an+n+++++nana+++an+n++ana++n++an++an+++na++na++na+an+M1M1M1M1M1M2M2M1M2M2M2M2M2M2PDNPDTTPDNPDT808190590151000第30页，共60页，2022年，5月20日，13点34分，星期五PDM2M2NPDM2M2同一染色体上的标记基因在异臂上在同臂上+an+二线双交换+an+单交换交换产物+an++an++an+四线双交换+na+四线三交换++na++na第31页，共60页，2022年，5月20日，13点34分，星期五按分离时间重新排列n/++/a子囊数M1M1M2M2M1M2M1M2809（808+1）90596（90+5+1）第32页，共60页，2022年，5月20日，13点34分，星期五着线粒与a间校正值的计算子囊型每一子囊内被计算为交换的染色单体数子囊型在所有的子囊内被计算为交换的染色单体数234567•--nn—a•--a00222242204202222219059015•--nn—a•--a0010180210418010041001800180210合计100202208372第33页，共60页，2022年，5月20日，13点34分，星期五RF（着丝粒-nic）

=[(4)(5)(6)(7)÷1000]×1/2×100%=[(5+90+1+5)÷1000]×1/2=5.05%=5.05(m.u)RF（着丝粒-ad）

=

[(3)(5)(6)(7)÷1000]×1/2×100%=[(90+90+1+5)÷1000]×1/2=9.30%=9.30(m.u)nic和ad这两个基因是否连锁?第34页，共60页，2022年，5月20日，13点34分，星期五nic和ad分别位于着丝点的两侧还是同侧？

(1)若nic和ad不在同

nicad

一条染色体上：5.059.03

(2)若nic和ad

连锁，nicad

但在着丝点两侧：5.059.03

(3)若nic和ad

连锁,nicad

在着丝点同侧:5.05

9.03nic,ad座位着丝点作图分析第35页，共60页，2022年，5月20日，13点34分，星期五因亲组合(M1M1)约占80％，表明是连锁的；不同步：M2M1…5M1M2…90o5.05nicad

9.03o~nic之间发生交换的子囊为101

o~ad之间发生交换的子囊为186同步：M2M2=90+1+5=96o~nic之间发生交换的子囊为101次交换中有96次o~ad之间也发生了交换第36页，共60页，2022年，5月20日，13点34分，星期五RF(nic～ad)=(NPD+1/2T)÷

总子囊数

={[(2)+(6)]+0.5[(3)(4)(7)]}÷1000={(1+1)+0.5(90+5+5)}÷1000=5.2%=5.2(m.u.)第37页，共60页，2022年，5月20日，13点34分，星期五

第二节有丝分裂分离和重组有丝分裂分离有丝分裂重组姊妹染色单体交换第38页，共60页，2022年，5月20日，13点34分，星期五一、有丝分裂分离

在体细胞中，处于杂合状态的一对等位基因有丝分裂时偶尔会分离。

第39页，共60页，2022年，5月20日，13点34分，星期五二、有丝分裂重组

1936CurtStern在果蝇中发现有丝分裂时会发生与减数分裂交换类似的遗传重组现象。孪生斑（twinspots）第40页，共60页，2022年，5月20日，13点34分，星期五第41页，共60页，2022年，5月20日，13点34分，星期五第42页，共60页，2022年，5月20日，13点34分，星期五第43页，共60页，2022年，5月20日，13点34分，星期五第44页，共60页，2022年，5月20日，13点34分，星期五

表6-4用于曲霉实验的单倍体和二倍体基因型

表型 基因型 单倍体 二倍体 绿色 w+y+w+/w+y+/y+

w+/w

y+/y+

w+/w+

y+/y

黄色

w+y

w+/w

y/y

w+/w+

y/y

白色 wy+

w/w

y+/y+

wy

w/w

y+/y

w/w

y/y

第45页，共60页，2022年，5月20日，13点34分，星期五三、姊妹染色单体交换在有丝分裂的前期和中期、每条染色体由两条相同的姊妹染色单体组成，有实验揭示了在姊妹染色单体间能发生类似减数分裂中的交换，即姊妹染色单体交换（sisterchromatidexchange，SCE）第46页，共60页，2022年，5月20日，13点34分，星期五

第三节分子标记作图分子标记的特点分子标记的发展分子标记遗传作图方法分子标记遗传图谱的应用第47页，共60页，2022年，5月20日，13点34分，星期五一、分子标记的特点不以表型为参照直接检测个体基因型组成具有共显性的特点第48页，共60页，2022年，5月20日，13点34分，星期五二、分子标记的发展基因定位最早采用的方法就是连锁分析。通过基因与DNA标记之间的重组率来估计基因的位置。可用于连锁分析的DNA标志是基因定位的基础，DNA标记越多，杂合性越强，基因定位就越方便。DNA标记的选择经历了从RFLP-STR－SNP等发展过程第49页，共60页，2022年，5月20日，13点34分，星期五■RFLPRFLP(restrictionfragmentlengthpolymorphisms,限制性片段长度多态性)第50页，共60页，2022年，5月20日，13点34分，星期五RFLP的特征:♪处于染色体上的位置相对固定;♪同一亲本及其子代相同位点上的多态性片段特征不变;♪同一凝胶电泳可显示不同多态性片段,具有共显性特点;RFLP连锁图♪RFLP作图的程序与经典遗传作图类似,只是统计性状改为