《遗传学》第四章 连锁遗传和性连锁 (2)
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连锁遗传和性连锁连锁遗传和性连锁是进化中的重要概念之一,它们描述了基因在染色体上的分布和遗传方式。
本文将详细讨论这两个概念及其相关性,以及它们在遗传研究中的重要性。
首先,我们来了解连锁遗传。
连锁遗传是指基因位于同一染色体上的现象,这些基因在遗传过程中往往以固定的方式一起传递给后代,因为它们很少会发生重组。
当两个基因在同一染色体上时,它们通常一起随着染色体的移动而传递给后代。
因此,这两个基因的连锁度很高。
连锁遗传在基因图谱绘制和基因定位上起着重要的作用。
通过观察某个物种或家族的连锁关系,我们可以确定某些基因之间的相对位置,并进一步理解它们如何在遗传过程中相互作用。
这有助于研究人们对某些特定属性的遗传方式。
例如,在果蝇中,人们发现单倍型连锁遗传与眼色的相关性,这对于进一步研究进化和表型相关性非常重要。
然而,连锁遗传并不是永久的。
当发生基因重组时,位于同一染色体上的基因可以通过交叉互换的方式发生重新组合。
这就是我们接下来要讨论的性连锁。
性连锁是指基因位于性染色体上的现象。
在人类中,性连锁通常指的是X染色体和Y染色体上的基因。
由于在性染色体上的重组发生率相对较低,因此性连锁基因通常以非常高的连锁度相互关联。
这也是为什么许多性连锁疾病在男性中更为普遍的原因,因为男性只有一个X染色体,而女性有两个。
性连锁在遗传研究中有着重要的意义。
通过研究性连锁疾病,我们可以更好地了解疾病的发生机制。
例如,血友病是一种X 连锁遗传疾病,主要影响男性。
这是因为男性只有一个X染色体,一旦携带异常的血友病基因,就无法通过正常的X染色体来抵消它的效应。
另一方面,雌雄同体动物往往没有性连锁遗传。
这是因为它们的性别由其他方式决定,例如环境因素或基因的互作。
然而,在一些雌雄同体动物中,我们仍然可以观察到连锁遗传的存在,这与某些性染色体的非性别决定角色有关。
总结一下,连锁遗传和性连锁是遗传学中重要的概念。
连锁遗传指基因在染色体上的分布和传递方式,而性连锁则是指基因位于性染色体上的连锁遗传。
第四章性别决定与伴性遗传本章重点:性别决定:与性别有关的一个或一对染色体称性染色体;成对性染色体往往异型:XY型、ZW型;性连锁。
遗传的染色体学说的直接证明学时:6第一节性染色体与性别决定一、性染色体的发现1891年德国细胞学家Henking在半翅目昆虫的精母细胞减数分裂中发现一团染色质,在一半的精子中有这种染色质,另一半没有,命名为“X染色体”和“Y染色体”。
1905年E.B.Wilson证明,在许多昆虫中,雌性个体具有两套普通的染色体(常染色体)和两条X染色体,而雄性个体也具有两套常染色体,但只有一条X染色体。
生物染色体可以分为两类:性染色体:直接与性别决定有关的一个或一对染色体。
成对的性染色体往往是异型,即形态、结构和大小和功能都有所不同。
常染色体:其它各对染色体,通常以A表示。
常染色体的各对同源染色体一般都是同型,即形态、结构和大小基本相同。
如:果蝇n = 4雌3AA+1XX 雄3AA+1XY二、性染色体决定性别的几种类型(1)XY型性决定在生物界中较为普遍的类型。
人类、全部哺乳动物、某些两栖类和某些鱼类以及很多昆虫和雌雄异株的植物等的性决定都是XY型。
雄性是异配性别(heterogametic sex),产生比例相等的两种不同类型的配子。
雌性是同配性别(homogametic sex),只产生一种类型的配子。
子女的性别是由精细胞带有Y染色体还是不带有Y来决定的,因为Y染色体上有决定睾丸形成的基因,故Y染色体对于人类雄性的性别决定至关重要。
(2)ZW型性决定鸟类、鳞翅目昆虫、某些两栖类及爬行类动物的性别决定都属于这一类型。
雄性具有两条相同的性染色体,叫做ZZ;雌性具有一条Z染色体和一条W染色体。
雄性是同配性别,而雌性是异配性别。
子代性别由卵细胞中带有的Z染色体或者是W 染色体来决定(3)XO型性决定直翅目昆虫(如蝗虫、蟋蟀和蟑螂等)属于这一类型。
雌性的性染色体成对,为XX,雄性只有一条单一的X染色体,为XO。
第三章连锁遗传与性连锁一、名词解释:连锁遗传三点测交基因定位符合系数干扰遗传图连锁群性反转性指数补偿效应交叉遗传伴性遗传从性遗传限性遗传二、填空题:1.从遗传规律考虑,基因重组途径可有和。
2.在同一个连锁群内任意两个基因之间交换值与这两个基因之间的距离有关,两个基因间距离越大,其交换值也就愈;反之,距离越小,则其交换值也就愈,但最大不会超过,最小不会小于。
3. 根据连锁遗传现象,可知某两对连锁基因之间发生交换的孢母细胞的百分数,恰恰是交换配子的百分数的。
4. 符合系数变动于0-1之间,当符合系数为1时,表示;当符合系数为0时,表示。
5. 某二倍体植物,其A/a B/b E/e三个基因位点的连锁关系如下:a b e0 20 50现有一基因型为Abe/aBE的植株,假定无干扰存在,该植株自交后代中基因型abe/abe的植株比例应该是。
6. 番茄中,桃皮果对光皮果为显性,圆形果对长形果为显性。
用双隐性个体与双杂合个体测交得到下列结果,光皮圆果24、光皮长果246、桃皮圆果266、桃皮长果24。
a、杂合体亲本的基因连锁是相引还是相斥?。
b、这两个基因的交换率为。
7. 兔子的花斑基因对白色是显性,短毛对长毛是显性,一个花斑短毛兔纯种与长毛白色兔纯种杂交,F1与长毛白色兔回交,产生26只花斑长毛兔、144只长毛白色兔、157只花斑短毛兔和23只白色短毛兔,这两对基因间的重组值为。
8.影响性别决定的因素包括___________和___________两方面9.母鸡有时会发生性反转而变成公鸡。
如令这性反转形成的公鸡与正常母鸡交配,预期其子代中两性的基因为____________其比例为________________(无Z染色体的卵不能孵化)。
10.性染色体有雄性异配子型的,它们的雄性个体包括_______型和_______型;性染色体也有雌性异配子型的,它们的雌性个体包括____型和___型。
11.人类的色盲遗传是_________,调查结果表明,患色盲症的_____性比___性多。
第四章连锁遗传和性连锁1.试述交换值、连锁强度和基因之间距离三者的关系。
答:交换值是指同源染色体的非姐妹染色单体间有关基因的染色体片段发生交换的频率,或等于交换型配子占总配子数的百分率。
交换值的幅度经常变动在0~50%之间。
交换值越接近0%,说明连锁强度越大,两个连锁的非等位基因之间发生交换的孢母细胞数越少。
当交换值越接近50%,连锁强度越小,两个连锁的非等位基因之间发生交换的孢母细胞数越多。
由于交换值具有相对的稳定性,所以通常以这个数值表示两个基因在同一染色体上的相对距离,或称遗传距离。
交换值越大,连锁基因间的距离越远;交换值越小,连锁基因间的距离越近。
2.在大麦中,带壳(N)对裸粒(n)、散穗(L)对密穗(l)为显性。
今以带壳、散穗与裸粒、密穗的纯种杂交,F1表现如何?让F1与双隐纯合体测交,其后代为:带壳、散穗 201株裸粒、散穗 18株带壳、密穗 20株裸粒、密穗 203株试问,这2对基因是否连锁?交换值是多少?要使F2出现纯合的裸粒散穗20株,至少应中多少株?答:F1表现为带壳散穗(NnLl)。
测交后代不符合1:1:1:1的分离比例,亲本组合数目多,而重组类型数目少,所以这两对基因为不完全连锁。
交换值% =((18+20)/(201+18+20+203))×100%=8.6%F1的两种重组配子Nl和nL各为8.6% / 2=4.3%,亲本型配子NL和nl各为(1-8.6%) /2=45.7%;在F2群体中出现纯合类型nnLL基因型的比例为:4.3%×4.3%=18.49/10000,因此,根据方程18.49/10000=20/X计算出,X=10817,故要使F2出现纯合的裸粒散穗20株,至少应种10817株。
3. 在杂合体ABy/abY,a和b之间的交换值为6%,b和y之间的交换值为10%。
在没有干扰的条件下,这个杂合体自交,能产生几种类型的配子;在符合系数为0.26时,配子的比例如何?答:这个杂合体自交,能产生ABy、abY、aBy、AbY、ABY、aby、Aby、aBY 8种类型的配子。
第一章绪论1. 遗传学:是研究生物遗传和变异的科学,是生物学中一门十分重要的理论科学,直接探索生命起源和进化的机理。
同时它又是一门紧密联系生产实际的基础科学,是指导植物、动物和微生物育种工作的理论基础;并与医学和人民保健等方面有着密切的关系。
2. 遗传:是指亲代与子代相似的现象。
如种瓜得瓜、种豆得豆。
3. 变异:是指亲代与子代之间、子代个体之间存在着不同程度差异的现象。
如高秆植物品种可能产生矮杆植株,一卵双生的兄弟也不可能完全一样。
第二章遗传的细胞学基础1. 细胞周期:包括细胞有丝分裂过程和两次分裂之间的间期。
其中有丝分裂过程分为:①.DNA合成前期(G1期);②.DNA 合成期(S期);③. DNA合成后期(G2期);④.有丝分裂期(M期)。
2. 原核细胞:一般较小,约为1~10mm。
细胞壁是由蛋白聚糖(原核生物所特有的化学物质)构成,起保护作用。
细胞壁内为细胞膜。
内为DNA、RNA、蛋白质及其它小分子物质构成的细胞质。
细胞器只有核糖体,而且没有分隔,是个有机体的整体;也没有任何内部支持结构,主要靠其坚韧的外壁,来维持其形状。
其DNA存在的区域称拟核,但其外面并无外膜包裹。
各种细菌、蓝藻等低等生物由原核细胞构成,统称为原核生物。
3. 真核细胞:比原核细胞大,其结构和功能也比原核细胞复杂。
真核细胞含有核物质和核结构,细胞核是遗传物质集聚的主要场所,对控制细胞发育和性状遗传起主导作用。
另外真核细胞还含有线粒体、叶绿体、内质网等各种膜包被的细胞器。
真核细胞都由细胞膜与外界隔离,细胞内有起支持作用的细胞骨架。
4. 染色质:是指染色体在细胞分裂的间期所表现的形态,呈纤细的丝状结构,含有许多基因的自主复制核酸分子。
染色体:是指染色质丝通过多级螺旋化后卷缩而成的一定形态结构。
细菌的全部基因包容在一个双股环形DNA构成的染色体内。
真核生物染色体是与组蛋白结合在一起的线状DNA双价体;整个基因组分散为一定数目的染色体,每个染色体都有特定的形态结构,染色体的数目是物种的一个特征。
第四章连锁遗传和性连锁一、连锁与交换1、连锁遗传及解释(1)性状连锁遗传的发现性状连锁遗传现象是Bateson和Punnett(1906)在香豌豆的杂交试验中首先发现的(2)连锁遗传的解释Bateson和Punnett未能对性状连锁遗传现象作出解释。
Morgan等(1911)以果蝇为试验材料,通过大量遗传研究,对连锁遗传现象作出了科学的解释两对基因:眼色红眼-显性(pr+)紫眼-隐性(pr)翅长长翅-显性(vg+)残翅-隐性(vg)P pr+ pr+ vg+vg+ ⨯prprvgvg↓测交F1pr+prvg+vg♀⨯prprvgvg♂↓Ft pr+prvg+vg 1339prprvgvg 1195pr+prvgvg 151prprvg+vg 154P pr+pr+vgvg ⨯prprvg+vg+↓测交F1pr+prvg+vg♀⨯prprvgvg♂↓Ft pr+prvg+vg 157prprvgvg 146pr+prvgvg 965prprvg+vg 1067从相引组和相斥组结果看:(1)F1虽然形成四种配子,但其比例不符合1:1:1:1(2)两种亲型配子多,两种重组型配子-少(3)两种亲型配子数大致相等,两种重组型配子数也大致相等Morgan解释:控制眼色和翅长的两对基因位于同一同源染色体上。
减数分裂时部分细胞中同源染色体的两条非姊妹染色单体之间发生交换,形成重组型配子2、完全连锁和不完全连锁连锁遗传:在同一同源染色体上的非等位基因连在一起而遗传的现象完全连锁:同一同源染色体的两个非等位基因之间不发生非姊妹染色单体之间的交换,则二者总是连系在一起而遗传的现象不完全连锁:同一同源染色体上的两个非等位基因之间或多或少地发生非姊妹染色单体之间的交换,测交后代中大部分为亲本型,少部分为重组型的现象3、交换及其发生机制交换:同源染色体的非姊妹染色单体之间的对应片段的交换,从而引起相应基因间的交换与重组100个孢母细胞内发生有效交换者7个:7⨯4=28个配子14亲型配子14重组型配子不发生交换者93个93⨯4=372个配子372亲型配子重组率= 14/400 = 3.5 %某两对连锁基因之间发生交换的孢母细胞的百分数,恰恰是重组型配子(又称交换型配子)百分数的2倍二、交换值及其测定1、交换值严格地讲是指同源染色体的非姊妹染色单体间有关基因的染色体片段发生交换的频率就一个很短的交换染色体片段来说,交换值就等于重组率在较大的染色体区段内,由于双交换或多交换常可发生,因而用重组率来估计的交换值往往偏低交换值(%)=重组型配子/总配子数⨯100(1)测交法玉米 3.6 %P CCShSh ⨯ ccshsh↓测交F1CcShsh ⨯ ccshsh↓Ft CcShsh Ccshsh ccShsh ccshsh粒数4032 149 152 4035(2)自交法香豌豆12 %P 紫花、长花粉粒⨯红花、圆花粉粒PPLL ppll↓F1紫花、长花粉粒PpLl⊗↓F2紫长紫圆红长红圆总数P_L_ P_ll ppL_ ppll实际个体数4831 390 393 1338 6952F1形成四种配子,即PL、Pl、pL、pla、b、c、dF2=(aPL:bPl:cpL:dpl)2ppll=d⨯d=d2pl频率为d2的开方,即d。
第三章连锁遗传与性连锁一、名词解释:连锁遗传三点测交基因定位符合系数干扰遗传图连锁群性反转性指数补偿效应交叉遗传伴性遗传从性遗传限性遗传二、填空题:1.从遗传规律考虑,基因重组途径可有和。
2.在同一个连锁群内任意两个基因之间交换值与这两个基因之间的距离有关,两个基因间距离越大,其交换值也就愈;反之,距离越小,则其交换值也就愈,但最大不会超过,最小不会小于。
3. 根据连锁遗传现象,可知某两对连锁基因之间发生交换的孢母细胞的百分数,恰恰是交换配子的百分数的。
4. 符合系数变动于0-1之间,当符合系数为1时,表示;当符合系数为0时,表示。
5. 某二倍体植物,其A/a B/b E/e三个基因位点的连锁关系如下:a b e0 20 50现有一基因型为Abe/aBE的植株,假定无干扰存在,该植株自交后代中基因型abe/abe的植株比例应该是。
6. 番茄中,桃皮果对光皮果为显性,圆形果对长形果为显性。
用双隐性个体与双杂合个体测交得到下列结果,光皮圆果24、光皮长果246、桃皮圆果266、桃皮长果24。
a、杂合体亲本的基因连锁是相引还是相斥?。
b、这两个基因的交换率为。
7. 兔子的花斑基因对白色是显性,短毛对长毛是显性,一个花斑短毛兔纯种与长毛白色兔纯种杂交,F1与长毛白色兔回交,产生26只花斑长毛兔、144只长毛白色兔、157只花斑短毛兔和23只白色短毛兔,这两对基因间的重组值为。
8.影响性别决定的因素包括___________和___________两方面9.母鸡有时会发生性反转而变成公鸡。
如令这性反转形成的公鸡与正常母鸡交配,预期其子代中两性的基因为____________其比例为________________(无Z染色体的卵不能孵化)。
10.性染色体有雄性异配子型的,它们的雄性个体包括_______型和_______型;性染色体也有雌性异配子型的,它们的雌性个体包括____型和___型。
11.人类的色盲遗传是_________,调查结果表明,患色盲症的_____性比___性多。