第二章 基因定位和遗传作图
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2.3遗传作图的方法2.3 遗传作图的方法染色体作图:确定相互连锁的基因在染色体上的相对位置以及它们之间的遗传距离的过程,又称为基因定位(gene mapping)。
连锁图:根据基因在染色体上直线排列的定律,构建的基因位置以及相互交换值的图谱称为连锁图(linkage map)或遗传学图(genetic map)2.3.1 构建遗传图谱的基本原理假设交换是随机发生的,一对并列的染色单体上任何两点发生交换的机会是均等的;两个彼此靠近的基因之间因交换而分离的的几率要比互相远离的2个基因之间发生分离的几率要小。
随机的染色体上两个任意基因座越远,它们越容易被染色体断裂所分离。
因此重组率可以成为测量两个基因之间相对距离的尺度。
计算出不同基因间的重组率,就可以构建出显示基因在染色体上相对位置的图。
真核生物遗传过程中会发生减数分裂,此过程中染色体要进行重组和交换,这种重组和交换的概率会随着染色体上任意两点间相对距离的远近而发生相应的变化。
根据概率大小,就可以推断出同一条染色体上两点间的相对距离和位置关系。
正因为如此,得到的这张图谱也就只能显示标记之间的相对距离。
我们称这一距离(概率)为遗传距离(cM),由此构建的图谱也称为遗传图谱。
重组率:是指重组型配子占总配子数的百分比,用Rf表示。
Rf =(重组型配子数/总配子数) ×100%交换值:重组率通常又称为交换值。
但严格地讲,交换值不能等同于重组率。
因为非等位基因之间可能发生多重交换,但不一定形成重组型配子,导致用重组率代表交换值会造成偏低估计。
基因间距离与交换值、遗传距离、连锁强度遗传图的偏离与造成遗传图偏离的原因重组热点(r e c o m b i n a t i o n h o t s p o t):染色体上某些比其他位点有更高交换频率的位点。
近端粒区和远着丝粒区有较高重组率。
性别之间也表现重组率的差异。
双交换的出现,产生距离减少的假象。
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连锁群(linkage map):位于同一染色体上的所有基因构成一个连锁群。
真核生物基因定位的基本方法和遗传图的制作图距(map distance)即指两个基因在染色体图上距离的数量单位,它是以重组值1%去掉%号表示基因在染色体上的一个距离单位,即某基因间的距离为一个图距单位(map unit, mu)。
后人为了纪念现代遗传学的奠基人摩尔根,将图距单位称为"厘摩"(centimorgan, cM)。
假设两基因a-b间的重组率为17%,即这两个基因相距17个图距单位(17cM) 。
基因定位(gene mapping)是指将基因定位于某一特定的染色体上,以及测定基因在染色体上线性排列的顺序与距离。
基因定位的目的是通过将基因定位到染色体的基因座上后,以帮助我们理解和开发生物性状的遗传性质,特别是通过遗传连锁将一种性状的遗传与另一种性状或标记相联系,或者通过将表型差异与染色体结构的改变联系起来。
这在商业上可用于改良动植物的性状、定位和克隆人类的疾病基因等。
1.两点测交(two-point testcross):两点测交是指每次只测定两个基因间的遗传距离,这是基因定位的最基本方法。
(我仅重点介绍三点测交)2.三点测交(three-point testcross):三点测交就是通过一次杂交和一次测交,同时确定三对等位基因(即三个基因位点)的排列顺序和它们之间的遗传距离,是基因定位的常用方法。
用三点测交能测出双交换,因此更能准确地反映出连锁基因间的相对距离。
同样,在做三点测交时需要用这三个基因的杂合子(abc/+++,或ab+/++c,或a++/+bc等)同这三个基因的隐性纯合子(abc/abc)测交。
下面还是以玉米的上述三个基因为例来说明,假如用于三点测交的两个亲本为:+ + + / + + +和c sh wx / c sh wx,则F1代的基因型为:+ + + / c sh wx,然后F1与三隐性纯合体c sh wx / c sh wx测交,获得如下的结果。
从上表可以看出,8种表型的实得籽粒数各不相等,且相差悬殊,说明它们是连锁的。