连锁互换定律及应用.ppt
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连锁互换定律及应用
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(law of linkage and crossing-over)
复习：自由组合定律
内容：位于非同源染色体上的两对或两对以上的基因，在形成生殖细胞时，等位基因彼此分离，非等位基因有均等的机会自由组合进入不同的生殖细胞，随生殖细胞传递给后代。这就是自由组合定律。
(Gp:) Y
(Gp:) y
(Gp:) R
(Gp:) r
实质：减数分裂过程中，非同源染色体上的非等位基因的自由组合。
(Gp:) Y
(Gp:) R
(Gp:) y
(Gp:) r
(Gp:) Y
(Gp:) r
(Gp:) y
(Gp:) R
(Gp:) 比例
(Gp:) 1：
(Gp:) 1：
(Gp:) 1：
(Gp:) 1：
(Gp:) ♂
(Gp:) YR
(Gp:) Yr
(Gp:) yR
(Gp:) yr
(Gp:) 测交后代
(Gp:) YyRr
(Gp:) Yyrr
(Gp:) yyRr
(Gp:) yyrr
(Gp:) 比例
(Gp:) 1：
(Gp:) 1：
(Gp:) 1：
(Gp:) 1：
(Gp:) X
(Gp:) YyRr
(Gp:) yyrr
(Gp:) F1
(Gp:) 隐性亲本
(Gp:) yr
(Gp:) ♀
若测交后代出现4中类型，且比例为1:1:1:1，则说明这两个性状的遗传遵循自由组合的关系，控制这两个性状的两对等位基因分别位于两对同源染色体上。
(Gp:) Y
(Gp:) y
(Gp:) R
(Gp:) r
测交
(Gp:) A
(Gp:) a
(Gp:) B
(Gp:) b
若非等位基因位于同一对染色体上，遵循什么定律呢?
连锁互换定律
完全连锁
不完全连锁
摩尔根的连锁互换定律
摩尔根(T.H.Morgan,1866~1945)是美国生物学家与遗传学家，是现代遗传学的奠基人。他和他的同事以果蝇为实验材料进行了大量的杂交实验，发现了连锁互换定律，确定了果蝇约100个不同的基因，建立了果蝇的基因图。 1926年发表了《基因论》，提出了“染色体遗传理论”，创立了基因学说，揭示了基因在染色体上呈线性排列，是染色体的遗传单位。补充发展了孟德尔的遗传学说，极大地推动了遗传学的发展。 1933年，摩尔根获得诺贝尔生理学或医学奖。
身体较小，体长6~7mm，方便在牛奶瓶和试管里培养。
生长周期短，在25度时，只需要12天即可繁殖一代。
生殖能力强，每个雌果蝇可繁殖几百个后代。
只有4对染色体，其唾液腺细胞具有巨大染色体。
果蝇是理想的实验材料
雌雄容易辨别。雌果蝇尾端部尖，无色，背部7条花纹;雄果蝇尾端钝圆，黑色，背部有5条花纹。
一、完全连锁遗传
F1
♀
♂
(一)雄果蝇的完全连锁现象
两对相对性状 体色：灰身 黑身 翅膀：长翅 残翅
B
b
V
v
(Gp:) X
(Gp:) P
X
F1
比例
隐性亲本
测交后代
1
1：
♀
实验结果：测交后代只有两种亲本类型，比例1:1。 说明： 雄性F1只产生了两种亲型配子BV和bv，比例为1:1 没有出现了基因重组。
♂
(Gp:) BV
(Gp:) bv
(Gp:) bv
(Gp:) B
(Gp:) b
(Gp:) V
(Gp:) v
(Gp:) B
(Gp:) V
(Gp:) b
(Gp:) v
(二)对完全连锁实验的解释
连锁：位于同一条染色体上的不同基因伴随染色体共同传递的现象，称为连锁。
完全连锁：如果连锁的基因在减数分裂时没有发生互换，都随该染色体作为一个整体向后代传递，这种后代完全是亲本组合的现象，称为完全连锁。
在自然界，完全连锁的现象非常罕见，目前已知只有雄果蝇和雌家蚕是完全连锁。
X
F1
比例
隐性 亲本
测交 后代
41.5%
41.5%
8.5%
8.5%
♀
♂
实验结果： F2出现4中类型， 亲本类型，占多数， 重组类型，占少数。 说明：F1雌性果蝇出现了基因重组，形成4中配子：BV、bv、Bv、bV， BV、bv 是亲型配子， Bv、bV 是重组型配子。
(一)雌果蝇的不完全连锁现象
二、不完全连锁遗传
(二)对不完全连锁实验的解释
不完全连锁：由于发生交换的细胞占少数，所以亲组合类型数量多，重组合类型数量少，这种遗传方式称为不完全连锁。
在形成生殖细胞时，位于同一条染色体上的不同基因连锁在一起，作为一个整体进行传递，称为连锁定律。
三、连锁互换定律的本质
(一)连锁互换定律的内容
在形成生殖细胞时，一对同源染色体上的等位基因之间可以发生互换，打破原有的状态，形成新的连锁关系，称为交换律或互换律。
(Gp:) a
(Gp:) b
(Gp:) A
(Gp:) B
(Gp:) A
(Gp:) a
(Gp:) B
(Gp:) b
细胞学基础：减数分裂过程中同源染色体的联会、同源非姐妹染色体单体之间发生染色体片段的交叉互换。
(二)连锁互换定律的细胞学基础及实质
实质：同一条染色体上的不同基因伴随染色体共同传递;同源染色体上的等位基因之间的发生互换。
本定律适用于解释生物体的两对或两对以上相对性状的遗传，且控制两对或两对以上的相对性状的基因位于同一对同源染色体上。
(Gp:) A
(Gp:) a
(Gp:) B
(Gp:) b
连锁群：位于同一条染色体上的基因彼此连锁在一起传递，构成连锁群。
连锁群数=体细胞中同源染色体的对数
四、连锁群与交换率
人类有23对同源染色体，其中22对为常染色体，1对为性染色体,女性为2条X染色体，男性为1条X染色体、1条Y染色体。 人类有24个连锁群。
交换率：杂合体在形成配子时重组类型的配子数占配子总数的百分率称为交换律(互换率)。
交换率(%)=重组类型数/(重组类型数+亲本组合类型数)╳100%
每种重组类型所占比例=交换率(%)/2
每种亲本类型所占比例=(100%-交换率(%))/2
Bb与Vv之间的交换律为：17%
例：a、b、f三个基因均位于一条染色体上，实验测得，f和a之间的交换率为43%，a和d之间的交换率为13%，f和d之间的交换率为56%。请绘出此3基因的连锁图。
解：
(Gp:) 0
(Gp:) f
(Gp:) 43
(Gp:) a
(Gp:) 56
(Gp:) d
基因的连锁图：根据交换率，可以将一条染色体上的两个基因之间的相对位置及排列顺序推测出来，用这种绘制的图形称为基因的连锁图。
1cM=1%交换率
五、连锁互换定律的应用
例1：玉米胚乳有色(C)对无色(c)显性，籽粒饱满(S)对皱缩(s)显性，现有F1有色饱满的玉米与隐性亲本无色皱缩的玉米杂交，测交后代共获得有色饱满4032粒，无色皱缩4035粒，有色皱缩149粒，无色饱满152粒。 1、请计算这两对等位基因之间的交换律。 2、请判断F1的基因型及在染色体上的排列。
1解： 互换率(%)=重组合类型数/(重组合类型数+亲组合类型数)╳100% =(149+152)/(4035+4032+149+152) ╳100% ≈3.6%
(Gp:) F1 有色饱满
(Gp:) 无色皱缩 隐性亲本
(Gp:) X
(Gp:) ccss
(Gp:) C S
c
s
(Gp:) 有色饱满
(Gp:) 4032
(Gp:) 无色皱缩
(Gp:) 有色皱缩
(Gp:) 无色饱满
(Gp:) 4035
(Gp:) 149
(Gp:) 152
2解：
(Gp:) C
(Gp:) c
(Gp:) S
(Gp:) s
(Gp:) CS
(Gp:) cs
(Gp:) Cs
(Gp:) cS
(Gp:) cs
例2：已知甲髌综合征的致病基因N与ABO血型基因同位于第9号染色体上，呈连锁遗传，互换率为10%。有一个A型血甲髌综合症患者与一个0型血的正常人婚配，生有一个甲髌综合症的A型血患儿和一个0型血的正常人，若这对夫妇再生育，应该选择生育什么血型的子女?
(Gp:) iinn
(Gp:) IA N
i
n
iinn
(Gp:) A型血 甲髌综合征
(Gp:) 0型血 正常人
(Gp:) X
(Gp:) A型血 甲髌综合征
(Gp:) 0型血 正常人
IA iNn
(Gp:) A型血 甲髌综合征
(Gp:) 0型血 正常人
(Gp:) X
(Gp:) iinn
(Gp:) IAI Nn
(Gp:) IA
(Gp:) i
(Gp:) N
(Gp:) n
(Gp:) i
(Gp:) i
(Gp:) n
(Gp:) n
(Gp:) IA
(Gp:) n
(Gp:) i
(Gp:) N
(Gp:) IA iNn
(Gp:) iinn
(Gp:) IA inn
(Gp:) iiNn
(Gp:) A型血甲髌
(Gp:) O型血正常
(Gp:) A型血正常
(Gp:) 0型血甲髌
(Gp:) 45%
(Gp:) 45%
(Gp:) 5%
(Gp:) 5%
(Gp:) 45%
(Gp:) 45%
(Gp:) 5%
(Gp:) 5%
红绿色盲(b)和血友病(h)都是X连锁隐性遗传病，其致病基因都位于X染色体上，交换率为10%。 现有一个家庭，父亲红绿色盲，母亲正常，婚后生育3个子女，其中女儿是色盲，一个儿子是色盲，另一个儿子患血友病，试问他们再生育子女，子女的子发病风险如何?
作业：
谢谢观看
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