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1、第三節(jié) 連鎖遺傳與染色體作圖 一. 性狀的連鎖遺傳現(xiàn)象 二. 連鎖遺傳的解釋 三. 基因定位與連鎖圖 四. 連鎖遺傳定律在育種上的應(yīng)用 一 . 性狀的連鎖遺傳現(xiàn)象 紫長 (PPLL) 紅圓 (ppll) 紫長 (PpLl) 紫長 紫圓 紅長 紅圓 4381 390 393 1338 0.69 0.06 0.06 0.19 3910.5 1303.5 1303.5 344.5 紫圓 (PPll) 紅長 (ppLL) 紫長 (PpLl) 紫長 紫圓 紅長 紅圓 226 95 95 1 235.8 78.5 78.5 26.2 相引組(相引相): 甲乙兩個顯性性狀連 在一起的與其兩個 隱性性狀連在一
2、起的雜交 組合。 相斥組(相斥相): 甲顯性性狀和乙隱性 性狀連在一起的與 乙顯性性狀和甲隱性性狀 連在一起的雜交組合。 二 . 連鎖遺傳的解釋 連鎖遺傳: 原來為同一親本所具有的兩個 性狀,在 F2中常常有聯(lián)系在一起遺 傳的傾向,這種現(xiàn)象稱為連鎖遺傳。 實質(zhì)是位于同一條染色體上的基因 有聯(lián)系在一起遺傳的傾向。 A B a b A B a b A B A B a b a b F1 AB ab AB ab AABB AaBb AaBb aabb F2: 3:1 結(jié)果同分離定律! A B A B A B A B a b a b a b a b A B A B a b a b A B A b a B
3、 a b AB Ab aB ab AB Ab aB ab AABB AABb AaBB AaBb AABb AAbb AABb Aabb AaBB AaBb aaBB aaBb AaBb Aabb aaBb aabb 9 3 3 1 結(jié)果同自由組合定律! A B a b A B a b F1 A B A B A B A B a b a b a b a b 如果有 24%的性母細(xì)胞,在減數(shù)分裂時,非姊妹染色單體在 A, B兩基因之間發(fā)生了交換,則: 24%的性母細(xì)胞能產(chǎn)生: AB, Ab, aB, ab 四種配子, 其中交換型配子: Ab, aB 僅占一半,即 12%, 也即: Ab, aB 各
4、占 6% 其中親型配子: AB, ab 共占 100%-12%=88%, 各占 44% A-B-:3 0.442+4 0.44 0.06+2 0.062 =0.69 A-bb:0.062+2 0.44 0.06=0.06 aaB-:0.062+2 0.44 0.06=0.06 aabb:0.442=0.19 AB Ab aB ab 0.44 0.06 0.06 0.44 A-B- A-B- A-B- A-B- A-B- A-bb A-B- A-bb A-B- A-B- aaB- aaB- A-B- A-bb aaB- aabb AB Ab aB ab 請對照試驗結(jié)果 紫長 (PPLL) 紅圓
5、(ppll) 紫長 (PpLl) 紫長 紫圓 紅長 紅圓 4381 390 393 1338 0.69 0.06 0.06 0.19 3910.5 1303.5 1303.5 344.5 三、基因定位與連鎖圖 基因定位:根據(jù)交換值確定基因在染色體上的排列順序和 基因間的遺傳距離。 原理:基因間的距離與交換值的大小正相關(guān)。以 1%交換值 作為一個遺傳距離單位。 1cM 交換值:重組型配子占總配子數(shù)的百分比。 方法:( 1)兩點測驗 ( 2)三點測驗 A B C A B C a b c a b c A B C a b c A B C A B C a b c a b c A-B間單交換: Abc、
6、aBC B-C間單交換: ABc、 abC 雙交換: AbC、 aBc 親本型: ABC、 abc 8種配子, 兩兩相等, 4種比例 測交: ABC abc Abc aBC ABc abC AbC aBc 子一代產(chǎn)生的配子: abc 測交親本產(chǎn)生的配子 測交后代 AaBbCc aabbcc Aabbcc aaBbCc AaBbcc aabbCc AabbCc aaBbcc 測交后代的比例 = 子一代配子的比例 基因間的重組值 = 基因間的遺傳距離 100 例:根據(jù)測交結(jié)果, 知三對基因的雜合體 產(chǎn)生的 8種配子及數(shù)目 如下: Abd 2254 aBD 2246 ABd 162 abD 156
7、aBd 85 AbD 88 ABD 4 abd 5 計 5000 1、判斷連鎖 8種配子, 4種比例,則三基因連鎖??紤] 3對 基因中,僅 2對連鎖、 3對基因相互獨立、 3對 基因完全連鎖時,各為幾種配子,其比例? A A B B a a b b C C c c 假設(shè)連鎖基因的交換值為 20% AB Ab aB ab 0.4 0.1 0.1 0.4 C 0.5 c 0.5 ABC AbC aBC abC 4 1 1 4 ABc Abc aBc abc 4 1 1 4 A a b B C c ? 2、確定基因順序 比較親型配子與雙交換型配子,由于雙交換時只有中間的 基因交換,所以基因順序為 b
8、Ad b A d 6.54 3.64 A B C a b c 親本型 雙交換型 3、 計算距離 b-A間的交換值: (162+156)/5000+(4+5)/5000=0.0654 A-d間的交換值 : (85+88)/5000+(4+5)/5000=0.0364 ABC a b c AbC a Bc Abd aBD 親本型 雙交換型 ABD a b d ABC a b c 簡式 bAd 2254 BaD 2246 BAd 162 baD 156 Bad 85 bAD 88 BAD 4 bad 5 計 5000 符合系數(shù) = 實際雙交換值 理論雙交換值 符合系數(shù) = ( 5+4) /5000
9、0.0654 0.0364 =0.756 交換值在 0-0.5之間, 0表示完全連鎖,獨立分配自由組合 時,交換值等于 0.5, 所以, 0.5則意味著獨立遺傳,即這兩基因不連鎖,它們 不位于同一條染色體上。 四、 連鎖遺傳定律在育種上的應(yīng)用 1. 指導(dǎo)雜交育種工作 . 2. 相關(guān)選擇 . 3. 克服優(yōu)劣連鎖 . AB Ab aB ab 0.44 0.06 0.06 0.44 AABB A-B- A-B- A-B- A-B- AAbb A-B- A-bb A-B- A-B- aaBB aaB- A-B- A-bb aaB- aabb AB Ab aB ab A-B-:3 0.442+4 0.4
10、4 0.06+2 0.062 =0.69 A-bb:0.062+2 0.44 0.06=0.06 aaB-:0.062+2 0.44 0.06=0.06 aabb:0.442=0.19 如果要在 F2出現(xiàn) 50個紅長植株 ,至少種植多少 F2植株? 50/0.06=834 如果要在 F2出現(xiàn) 50個純合紅長 植株,至少種植多少 F2植株? 50/0.0036=13889 紫長 紫圓 紅長 紅圓 紫長 (PPLL) 紅圓 (ppll) 紫長 (PpLl) 紫長 紫圓 紅長 紅圓 4381 390 393 1338 P-L P-ll ppL- ppll 配子 pl: =0.44, PL: 0.44
11、; Pl = pL = (1-0.44-0.44)/2=0.06 0.192 紅圓 ppll: 1338/(4831+390+393+1338)=0.192 例 1:某園林植物的六個基因位點 如右圖,寫出雜合體 AaBbCc 測交后代的各種基因型及其比例。 基因連鎖圖 0 e 45 a 48 b 58 d 40 c 0 f 已知: a、 b遺傳距離為 3,即 a、 b間的交 換值為 0.03 則:交換型配子 Ab、 aB的比例為 0.015, 且與 c不連鎖,即與 c自由組合。 則: AB Ab aB ab 0.485 0.015 0.015 0.485 C0.5 c0.5 ABC ABc A
12、bC Abc aBC aBc abC abc 97 97 3 3 3 3 97 97 AaBbCc AaBbcc AabbCc Aabbcc aaBbCc aaBbcc aabbCc aabbcc abc 97 97 3 3 3 3 97 97 0.485 0.5 =0.2425 0.015 0.5 =0.0075 a b c 10 20 基因連鎖情況如上圖,假定符合系數(shù)為 0.6,寫出 雜合體產(chǎn)生的各類配子及其比例。 aBc AbC aBc AbC abC ABc aBC Abc abc ABC 符合系數(shù) = 實際雙交換值 理論雙交換值 實際雙交換值 =理論雙交換值 符合系數(shù) =(0.1 0
13、.2) 0.6=0.012 雙交換配子 abc=ABC=0.012/2=0.006 單交換配子 abC=ABc=(0.1-0.012)/2=0.044 單交換配子 aBC=Abc=(0.2-0.012)/2=0.094 親本型配子 aBc=AbC=(1-2 0.044-2 0.094-0.012)/2 =0.356 178 178 22 22 47 47 3 3 例 2: 詹森斯 觀察到染色體在減數(shù)分裂時呈交叉現(xiàn)象 , 為解釋基 因連鎖現(xiàn)象提供了基礎(chǔ) 。 關(guān)于圖距和重組率 : 遺傳圖譜( Genetic map) :用以表示染色體上基因的相對位置 和距離的圖。 又稱為連鎖圖譜( linkage map) 或染色體圖譜( chromosome map)。 物理意義 :為每 50個細(xì)胞經(jīng)減數(shù)分裂平均形成 1 次交換的染色 體距離 (2%)。由于發(fā)生交換的同源染色體的 4 條染色單體中只有兩 個成員參與, 所以 2%的交換對應(yīng) 1%的重組率 。 但當(dāng)距離較遠(yuǎn),其間可能發(fā)生兩次以上的交換時,偶數(shù)次交換 結(jié)果相互抵消,凈結(jié)果等于沒有交換,在重組率中是反映不出來的 ,低估了實際的遺傳距離。 遺傳圖距和物理距離 一般而言,物理距離越大,其間發(fā)生交換的機會 就越大,通過重組率估算的遺傳圖距也就越大。 但二者的對應(yīng)關(guān)系并不是絕對的,生物個體的性 別、年齡等都是影響因素。