第三章 连锁遗传分析与染色体作图

第一节 性染色体与性别决定一、性染色体的发现 性染色体（ sex chromosome ）是指直接与性别决定

有关的一个或一对染色体；其余各对染色体则统称为常染色体（ autosome ），通常以 A 表示。

果蝇： 2n=8

雌性： AA （ 44 ） +XX （ 2 ） 雄性： AA （ 44 ） +XY （ 2 ） 二、性染色体决定性别的几种类型 果蝇的常染色体和性染色体

1 、 XY 型 果蝇、鼠、牛、羊、 人等属于这一类型。其雄性

个体是异配子性别 Cheter-ogametie sex ），可产生含有 X 和 Y 两种雄配子，而雌性个体是同配子性别（ homoganetic sex ），只产生含有 X 一种配子，受精时， X 与 X 结合 XX ，将发育为雌， X与 Y 结合成 XY ，将发育为雄性。性比为 1:1 。

人类有 23 对染色体（ 2n=46 ）， 22 对为常染色体， 1 对是性染色体。女性的染色体为 AA+XX ，男性的染色体为 AA+XY 。 X 显然地大于 Y 染色体，生男生女由男性决定。

人的染色体

2 、 ZW 型 家蚕、鸟类（鸡、鸭等）、蛾类、蝶类等属于这一类

型。与 XY 相反，雌性为异配子性别 ZW ，雄性为同配子性别，即 ZZ 。

3 、 XO 型 雌性的性染色体 为 XX ；雄性只有 X ，而没有 Y ，不

成对。蝗虫、蟋蟀属于这一类。

4 、植物性别的决定 不象动物明显。低等的有性别分化，但形态差异不明

显。种子植物虽有♀♂性的不同，但多数是♀♂同花、♀♂同株异花，但也有一些是♀♂异株的，如大麻、菠菜、蛇麻、番木瓜等。蛇麻属于雌性 XX 型和雄性XY 型。

第二节 性连锁遗传

• 摩尔根等人（ 1910 ）以果蝇为材料进行试验时发现性连锁现象。

性连锁（ sex linkage ）：指性染色体上基因所控制的某些性状总是伴随性别而遗传的现象。

∴ 又称伴性遗传（ sex-linked inheritance ）。

性连锁是连锁遗传的一种特殊表现形式。孟德尔做的几个实验（ P45 ）

• 实验结果说明：白眼雄果蝇永远都是纯合体，即就这个白眼基因而说，雄蝇永远不会成为杂合子。

• 摩尔根假设：控制白眼性状的隐性基因w 位于 X 染色体上， Y 染色体上不带有这个基因的显性等位基因。

• 从而圆满解释了摩尔根的实验！ P47 图

• 伴性遗传归纳为两条规律：

1 、同配性别传递显性纯合基因时， F1 雌、雄个体都为显性性状。 F2 性状的分离呈 3 显： 1 隐；性状分离呈 1:1 ，且隐性个体的性别与祖代隐性个体一样，即外祖父的性状通过其女儿传递给外孙；

2 、同配性别传递显性纯合基因时， F1 表现交叉遗传，即母亲的性状传递给儿子，父亲的性状传递给女儿。 F2 性状与性别比均为 1:1 。

二、人类的伴性遗传

• （一）伴 X 显性遗传：决定遗传性状的显性基因在 X 染色体上的遗传方式称 ~ 。女性多于男性，且多为杂合子。

• 例如：抗维生素 D 佝偻病（该致病基因定位在Xp22.2-Xp22.1 ）： P48

• （二）伴 X 隐性遗传：由 X 染色体携带的隐性基因的遗传方式称 ~ 。如色盲、 A 型血友病等表现为伴 X 隐性遗传 .P49 图 3-2

• 色盲性连锁：① 控制色盲的基因为隐性 c ，位于 X 染色

体上， Y 染色体上不带其等位基因；② 由于色盲基因存在于 X 染色体上，女人

在基因杂合时仍正常；而男人 Y 基因上不带其对应的基因，故男人色盲频率高。

• ∴ 女： XCXc 杂合时非色盲，只有 XcXc

纯合时才是色盲； 男： Y 染色体上不携带对应基因， XCY

正常、 XcY 色盲

(3)

( 三 )Y 连锁遗传

• 人类中此遗传方式很少 , 仅仅由父亲传给儿子 ,不传给女儿 , 又称限雄遗传。如男性的毛耳缘遗传。

• 伴 Y 遗传的毛耳缘性状在印第安人群中常见，其他地区的人群中极少见。

• 研究表明： Y 染色体是雄性哺乳动物所必须的，某种雄性化基因一定存在于 Y 染色体的差别区段上，如睾丸决定因子（ TDF ）

图 4-8 耳毛的性连锁

三、芦花鸡的毛色遗传

• ①. 芦花基因 B 为显性，正常基因 b 为隐性，位于 Z 性染色体上。

• ②. 染色体上不带它的等位基因。• ③. 雄鸡为 ZZ ，雌鸡为 ZW 。

F1

F2

P

P

F1

F2

全部饲养母鸡多生蛋

• 四、限性遗传和从性遗传：• 限性遗传（ sex-limited inheritance ）：指 Y

染色体（ XY 型）或 W 染色体（ ZW 型）上基因所控制的遗传性状，只局限于雄性或雌性上表现的现象。

• 限性遗传的性状多与性激素有关。例如，哺乳动物的雌性个体具有发达的乳房、某种甲虫的雄性有角等等。

• 限性遗传与伴性遗传的区别： 限性遗传只局限于一种性别上表现，而伴性遗传则可在雄性也可在雌性上表现，只是表现频率有所差别。

• 从性遗传（ sex-controlled inheritance ）或称为性影响遗传（ sex-influenced inheritance ）：不是指由 X 及 Y 染色体上基因所控制的性状，而是因为内分泌及其它关系使某些性状只出现于雌、雄一方；或在一方为显性，另一方为隐性的现象。

• 例如，羊的有角因品种不同而有三种特征： ①. 雌雄都无角；　　② . 雌雄都有角；　　③ . 雌无角而雄有角。• 以前两种交配，其 F1 雌性无角，而雄性有角。

反交结果和正交相同。

• 五、植物的伴性遗传

第三节 遗传的染色体学说的直接证据

• 摩尔根的上述实验间接证明：一个特定基因的行为对应于某一条特定的性染色体。

• 伴性遗传的直接证明是他的学生和 Bridges 提出的。

• Bridges 重复摩尔根伴性遗传时发现了例外，称为初级例外和次级例外。 P53 P54

第四节 果蝇的 Y 染色体及其性别决定

• 果蝇 Y 染色体不象人一样对于决定雄性那么重要。如：

XXY XO

雌性 雄性 雌性 雄性 （果蝇 ） （人类） （人类） （果蝇 ） • 果蝇的性别决定除了性染色体外，常染色体也起重要作用，性别决定由性指数（ X/A ）决定。

X 染色体数与常染色体数的比例。 （ 见 P56 表 3-1 ）

• 若雄性果蝇无 Y 染色体，则不育。原因： Y 染色体上带有精子生成所必需的生殖力基因。

• 黑腹果蝇截毛基因（ bb ）的遗传：XbbXbb × Xbb+Ybb XbbXbb × XbbYbb+

( 截毛 ) ( 正常） ( 截毛 ) ( 正常）

XbbXbb+ XbbYbb XbbXbb XbbYbb+

( 正常） ( 截毛 ) ( 截毛 ) ( 正常）

• 从而证明：截毛基因存在 Y 染色体上。

第五节 剂量补偿效应

• 一、 Barr 小体：一种浓缩的、惰性的异染色质的小体，与性别及 X 染色体数目有关，所以又称性染色质体（ sex-chromatin body) ，又名巴氏小体。

• 1949 年 Barr 在雌猫的神经细胞间期核中发现。 之后在大部分正常女性表皮羊水等组织的间 期核中也发现，但男性没有。（ why?)

• 二、剂量补给效应对于果蝇和哺乳动物来说理论上：雌性具两条 X 染色体，其上基因产

物应有两份，而雄性只有一份。实际上：雌、雄 X 染色体基因产物基本相同。原因：补偿效应（ dosage compensation effect)

A ： X 染色体转录速率不同，雌性慢； B ：雌性一条 X 染色体失活。（ Lyon 假

说）

• 三、 Lyon 假说（一）正常雌性体细胞中，只有一条 X 有活性（ a

ctivation X,Xa) ，另一条在遗传上无活性（ inactivation X,Xi ），保证雌雄性 X 染色体上基因产物相同。

（二）失活是随机的。（三）失活发生在胚胎发育的早期，如人类（合子细胞增殖到 5~6 千个细胞时），且一旦失活，此细胞所有后代细胞的此染色体均处于失活状态。

（四）杂合体雌性在伴性基因的作用上是嵌合体。

• 例如：玳瑁猫几乎都是雌性。 黄毛皮 O 基因对黑皮毛 o 是显性且位于 X 染色体上： XO Xo 个体发育早期，一条 X 随机失活，所以呈现黑黄

相间斑点。 雄性个体 XO Xo Y 也是玳瑁型，切每个细胞有一个 Barr小体。

• 研究表明： Barr 小体的数目正好是 X 染色体数目减 1 。• 失活的 X 染色体上所有基因并不都失活，而且失活的

X 染色体在进入减数分裂前将重新被激活，所以在成熟的卵母细胞中两条 X 染色体都是有活性的。

第六节 连锁基因的交换和重组• 一、连锁遗传现象• Bateson 和 Punnett 对香豌豆的研究中发现的。 (( 一一 )) 、香豌豆、香豌豆 ((Lathyrus odoratusLathyrus odoratus)) 两对相对性状杂交试验两对相对性状杂交试验 ..

花色： 花色： 紫花紫花 ((P)P) 对对红花红花 ((p)p) 为显性；为显性；

花粉粒形状：花粉粒形状：长花粉粒长花粉粒 (L)(L) 对圆花粉粒对圆花粉粒 (l)(l) 为显性。为显性。

1. 1. 紫花、长花粉粒紫花、长花粉粒××红花、圆花粉粒红花、圆花粉粒 ..

2. 2. 紫花、圆花粉粒紫花、圆花粉粒××红花、长花粉粒红花、长花粉粒

1 、紫花、长花粉粒×红花、圆花粉粒

结果：– F1 两对相对性状均表现为显性， F2出

现四种表现型；– F2四种表现型个体数的比例与 9:3:3:1

相差很大，并且两亲本性状组合类型( 紫长和红圆 ) 的实际数高于理论数，而两种新性状组合类型 ( 紫圆和红长 )的实际数少于理论数。

2 、紫花、圆花粉粒 ×红花、长花粉粒

结果：– F1 两对相对性状均表现为显性， F2出

现四种表现型；– F2四种表现型个体数的比例与 9:3:3:1

相差很大，并且两亲本性状组合类型( 紫圆和红长 ) 的实际数高于理论数，而两种新性状组合类型 ( 紫长和红圆 )的实际数少于理论数。

• ( 二 ) 、连锁遗传现象 .– 杂交试验中，原来为同一亲本所具有的两个

性状在 F2 中不符合独立分配规律，而常有连在一起遗传的倾向，这种现象叫做连锁 (linkage) 遗传现象。

– 相引相 (coupling phase) 与相斥相 (repulsion phase).

描述 亲本 花色 花粉粒形状

两个显性性状连在一起遗传 P1 紫花(显) 长花粉粒(显)

两个隐性性状连在一起遗传 P2 红花(隐) 圆花粉粒(隐)

一个显性性状与另一个隐性性状 P1 紫花(显) 圆花粉粒(隐)

一个隐性性状与另一个显性性状 P2 红花(隐) 长花粉粒(显)

相引相

相斥相

描述 亲本 花色 花粉粒形状

两个显性性状连在一起遗传 P1 紫花(显) 长花粉粒(显)

两个隐性性状连在一起遗传 P2 红花(隐) 圆花粉粒(隐)

一个显性性状与另一个隐性性状 P1 紫花(显) 圆花粉粒(隐)

一个隐性性状与另一个显性性状 P2 红花(隐) 长花粉粒(显)

相引相

相斥相

二 完全连锁和不完全连锁

• 完全连锁 (complete linkage) ：如果连锁基因的杂种 F1( 双杂合体 ) 只产生两种亲本类型的配子，而不产生非亲本类型的配子，就称为完全连锁。

• 不完全连锁 (incomplete linkage) ：指连锁基因的杂种 F1 不仅产生亲本类型的配子，还会产生重组型配子。

完全连锁 (complete linkage)

A B

a b

• 例：果蝇的完全连锁遗传 黑腹果蝇中灰体（ B ）对黑体（ b ）是显性，长翅

（ V ）对残翅（ v ）为显性，且都位于常染色体上。 B V b v

B V b v

灰长 黑残 B V b v

b v b v

灰长 黑残 B V b v

b v b v

灰长 黑残

×

×♂

• 果蝇的不完全连锁 (complete linkage) B V b v

B V b v

灰长 黑残 B V b v

b v b v

灰长 黑残 B V b v B v b V

b v b v b v b v

灰长 黑残 灰残 黑长 42% 42% 8% 8%

• 亲本的类型远远多于新类型。原因：同源染色体上的非等位基因之间重新组合的结果，此现象称重组。

×

×

♀

三、重组频率的测定

• 重组型数目• 重组频率 (RF)=

• 亲组型数目 + 重组型数目• 以玉米为测交实验说明重组频率的测定方法。 P65

玉米中的连锁遗传 P 有色饱满 X 无色皱缩 C Sh/C Sh c sh/c sh

↓ 测交： F1 C Sh/c sh X c sh/c sh （双隐性） ↓ CSh/csh Csh/csh cSh/csh csh/csh 有、满 有、皱 无、满 无、皱 自由组合预期： 1 1 1 1 合计实 验 结 果 ： 4032 149 152 4035 8368

亲组合 重组合 96.4% 3.6%

四、交换

• （一）同一染色体上相互连锁的基因出现重组的原因（ Janssens 提出的交叉型假设）：

1 、减数分裂前期，同源染色体非姐妹染色单体某些区段发生交换，从而出现交叉现象。

2 、若处于同源染色体不同座位的两个连锁基因发生交换，即可导致此连锁基因的重组。

• 此学说的核心：交叉是交换的结果，而不是交换的原因，即遗传学上的交换发生在细胞学似的交叉发生之前。

• 一般情况下，染色体越长，交叉越多。一个交叉代表一次交换。

• （二）连锁交换定律的基本内容：处在同一染色体上的两个或两个以上基因遗传时，联在一起的频率大于重新组合的频率。

• 自由组合与连锁交换的差别： 1 、前者基因由非同源染色体传递，而后者由同源染色体非姐妹染色单体交换重组造成。 2 、自由组合受生物染色体对数局限，而连锁交换则受到其染色体本身长度的限制

（三） 影响交换的因素

• 1. 性别：雄果蝇、雌蚕未发现染色体片断发生交换；• 2. 温度：家蚕第二对染色体上 PS-Y(PS 黑斑、 Y 幼虫黄血 )　　　　饲养温度 (℃) 　　 30 　　　 28 　　　 26 　　　 23 　　 1

9　　　　交换值（ % ）　 21.48 　 22.34 　 23.55 　 24.98 　 25.86• 3. 基因位于染色体上的部位：离着丝点越近，其交换值越小，着

丝点不发生交换。• 4. 其它：年龄、染色体畸变等也会影响交换值。 由于交换值具有相对稳定性，常以该数值表示两个基因

在同一染色体上的相对距离（遗传距离）。 　例如： 3.6% 即可称为 3.6 个遗传单位。 遗传单位值愈大，两基因间距离愈远，愈易交换；　 遗传单位值愈小，两基因间距离愈近，愈难交换。

（四）多线交换与最大交换值

• 两个基因之间发生一次交换时的最大交换值： 1/2×100%=50%

• 如两个基因距离较远时，其间可以发生两次或两次以上的交换，则涉及的染色单体将不限于 2条，可以是多线交换。则最大交换值又会怎样？

• a b c 对于基因座A.C 来说 ,偶数次交 换等于没有交换 ,奇数次交换等于单

交换。• P67 ：只要 4 条染色单体发生交换的机会相等，

在所研究的两个基因之间产生重组型与亲组型的比总是 1 ： 1 ，所以最大交换值也是 50% 。

• 双交换特点： 1 、双交换概率显著低于单交换概率。 2 、 3 个连锁基因间发生双交换的结果，旁侧基因无重组，此时旁侧基因的重组率低于实际的交换值。

A B C

五、基因定位与染色体作图

• （一）相关概念1 、基因定位（ gene mapping) ：根据重组值确定不同基

因在染色体上的相对位置和排列顺序的过程。2 、染色体图（ chromosome map)又称基因连锁图（ lin

kage map) 或遗传图（ genetic map) 。根据基因之间的交换值（或重组值），确定连锁基因在染色体上的相对位置而绘制的一种简单线性示意图。

3 、图距（ map distance) ：；两个基因在染色体图上距离的数量单位称图距。图距单位称为厘摩（ cM ）， 1% 交换值 =1cM

• 根据两个基因位点间的交换值能够确定两个基因间的相对距离，但并不能确定基因间的排列次序。

• 例：– 玉米糊粉层有色 C/ 无色 c 基因、籽粒饱满 Sh/凹陷

sh 基因均位于第九染色体上；且 C-Sh 基因间的交换值为 3.6% 。

根据上述信息可知：• C-Sh 间遗传距离为 3.6 个遗传单位即图距 =3.6 cM ；• 但不能确定它们在染色体上的排列次序，因而有两种

可能的排列方向，如下图所示：

通过三次测验，获得三对基因两两间交换值、估计其遗传距离；每次测验两对基因间交换值；根据三个遗传距离推断三对基因间的排列次序。两点测验局限性： 1. 工作量大，需要作三次杂交，三次测交； 2. 不能排除双交换的影响，准确性不够高。

（二）三点测交（ three-point testcross) 与染色体作图

• 三点测验 :通过一次杂交和一次用隐性亲本测交，同时测定三对基因在染色体上的位置，是基因定位最常用的方法。• 特点： (1).纠正两点测验的缺点，使估算的交换值更为准确； (2). 通过一次试验可同时确定三对连锁基因的位置。

• (1)．确定基因在染色体上的位置：• 以玉米 Cc 、 Shsh 和Wxwx三对基因

为例： P 凹陷、非糯、 有色× 饱满、糯性、无色 shsh + + + + ↓ + + wxwx cc F1 饱满、非糯、有色× 凹陷、粒性、无色　 +sh +wx +c ↓ shsh wxwx cc• F1配子及 Ft表型见下表：

•根据 F1 的染色体基因型有三种可能性： sh + + + wx + + sh + wx + c + + sh wx c 　 +

wx 在中间

sh 在中间

c 在中间

?

• 确定中间一个基因：可以用最少的双交换型与最多的亲型相比只有 sh 基因发生了位置改变。　∴　 sh 一定在中间。

（ 2 ）估算交换值确定基因之间的距离。 wx-sh 间重组值 (RF)=（ 601+626+4+2 ） /6708=18.

4% sh-c 间重组值 (RF) =（ 116+113+4+2)/6708=3.5% wx-c 间重组值 (RF) =(601+626+116+113)/6078=20.72% wx-c 间交换值 =RF wx-c+2 双交换值 =20.72+0.09×2=21.9%

• ∴ 三对连锁基因在染色体上的位置和距离确定如下： 21.9

18.4 3.5

wx sh c• 若测交后代只出现 6 种表型，说明无双交换。• 根据同样方法，已绘制了玉米染色体（ P73 ）和果蝇（ P

75 ）的连锁图。

• 关于遗传图还需做以下说明：1 、一般以最左端的基因位置为 0 ，但随

着研究的进展，发现有更左端的基因时，0 点的位置让给新基因，其他基因相应移动。

2 、重组率在 0%-50% 之间，但在遗传图上，可以出现 50 个单位以上的图距。原因是这两个基因间发生多次交换的缘故。所以从图上数值知重组率只限临近的基因座之间。

1. 理论双交换值– 连锁与互换的机理表明：染色体上除着丝粒外，任何

一点均有可能发生非姊妹染色单体间的交换。但是相邻两个交换是否会发生相互影响呢？

– 如果相邻两交换间互不影响，即交换独立发生，那么根据乘法定理，双交换发生的理论频率 (理论双交换值 )应该是两个区域交换频率 ( 交换值 ) 的乘积。

– 例： wxshc 三点测验中， wx 和 c 基因间理论双交换值应为：

0.184×0.035=0.64% 。

（三）干扰（干涉）和符合（并发）

2. 干扰 (interference) ：– 测交试验的结果表明：

wx 和 c 基因间的实际双交换值为 0.09％，低于理论双交换值，这是由于 wx-sh 间或 sh-c 间一旦发生一次交换后就会影响另一个区域交换的发生，使双交换的频率下降。

– 这种现象称为干扰 (interference) ，或干涉：一个交换发生后，它往往会影响其邻近交换的发生。其结果是使实际双交换值不等于理论双交换值。

– 为了度量两次交换间相互影响的程度，提出了符合系数（并发系数）的概念。

符合系数 (coefficient of coincidence)

• 符合系数也称为并发系数：用以衡量两次交换间相互影响的性质和程度。

• 例如前述中：符合系数 =0.09/0.64=0.14.

• 符合系数的性质：真核生物： [0, 1]—正干扰；*某些微生物中往往大于 1，称为负干扰。

第七节 真菌类的遗传分析• 红色面包霉的特点

– 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。

• 红色面包霉减数分裂特点：– 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。

一、顺序四分子及其遗传分析

• 四分子分析 (tetrad analysis) ：– 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。

• 四分子分析的优越性： 1 、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。

（一）染色体作图（ centromere mapping) ：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-division segregation) 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-division segregation) 或称 M2模式分离。 P80 图 3-21

例：红色面包霉的连锁与交换

• 红色面包霉有一个与赖氨酸合成有关的基因 (lys) ：– 野生型——能够合成赖氨酸，记为 lys+ ，能在基本培养基 ( 不含赖氨酸 ) 上正常生长，成熟子囊孢子呈黑色；

– 突变型——不能合成赖氨酸，称为赖氨酸缺陷型，记为 lys- ，在基本培养基上生长缓慢，子囊孢子成熟较迟，呈灰色。

• 用不同接合型的 lys+ 和 lys-杂交，可预期八个孢子中 lys+ 和 lys-

呈 4:4 的比例，事实也是如此。• 在对子囊进行镜检时发现孢子中 lys+ 和 lys- 有六种排列方式，即我们教材 p80 表 3-7所示的六种排列方式。

P80 表 3-7粗糙脉孢菌 +X-杂交子代子囊类型(1) (2) (3) (4) (5) (6)

子囊类型

++--

--++

+-+-

-+-+

+--+

-++-

子囊型 105 129 9 5 10 16

分裂类型 M1 M1 M2 M2 M2 M2

未交换型 交换型

六种子囊孢子排列方式

六种子囊孢子排列方式

第一次分裂分离与第二次分裂分离

• (1-2) 两种排列方式：野生型 lys+ 和突变型 lys- 在 M1彼此分离，称第一次分裂分离 (first division segr

egation) 。– 着丝粒和 lys 基因位点间不发生非姊妹染色单体

交换，因此这两种子囊类型就是非交换型子囊。

• (3-6) 四种排列方式：第一分裂产物中野生型与突变型未发生分离，野生型和突变型 M2 发生分离，称第二次分裂分离 (s

econd division segregation) 。– 着丝粒与基因位点间发生非姊妹染色

单体交换，因此这四种子囊均为交换型子囊。

非交换型、交换型子囊的形成

着丝点距离与着丝点作图• 将着丝点当作一个基因位点看待，计算基因位点与着丝点间

的交换值，估计基因与着丝点间的遗传距离，称为着丝点距离。

• 每个交换型子囊中，基因位点与着丝粒间发生一次交换，其中半数孢子是重组型 ( 重组型配子 ) 。因此，交换值（重组率RF ）的计算公式为：

MⅡ×1/2RF= ×100%

MⅠ+MⅡ

RF 0-lys= (9+5+10+16) ×1/2 / (105+129+ 9+5+10+16) × 100%=7.3%

• 即着丝粒与 lys 间的距离为 7.3c M 。

（二）两个连锁基因的作图

• 粗糙链孢酶有两个突变型：烟酸依赖型 (nic)----需在培养基中添加烟酸才能生长腺嘌呤依赖型 (ade)---需在培养基中添加腺嘌呤才能生长 nic+ × +ade,必有 6 ×6=36 种不同的子囊型，但若把着

丝粒在减数分裂中的随机趋向造成的不同归为一类，可归纳为 7 种基本子囊型（见 P82 表 3-8 ）

如只考虑性状组合，不考虑孢子排列顺序，还可把子囊分为 3 种类型：

子囊型 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦四分子基因型

次序

+ ade

+ ade

nic +

nic +

+ +

+ +

nic ade

nic ade

+ +

+ ade

nic +

nic ade

+ ade

nic ade

+ +

nic +

+ ade

nic +

+ ade

nic +

+ +

nic ade

+ +

nic ade

+ +

nic ade

+ ade

nic +

分离发生的时

期MⅠMⅠ M ⅠMⅠ MⅠMⅡ MⅡMⅠ MⅡMⅡ MⅡMⅡ MⅡMⅡ

四分子类别

PD NPD T T PD NPD T

实得子囊数

808 1 90 5 90 1 5

1 、亲二型（ parental ditype PD) ， 2 种基因型，都为亲型，包括①和②2 、非亲二型（ non-parental ditype ， NPD) ： 2 种基因型，都为重组型，包括②和⑥。3 、四型（ tetratype,T) ： 4 种基因型， 2 亲本 2 重组，包括③、④和⑦

• 1、判断 nic和 ade是独立分配还是连锁： 若独立分配，则 PD ： NPD=1 或≈ 1

若连锁，则 PD ： NPD 1﹥ 实际上： PD ： NPD 1﹥﹥ ，所以两基因连锁。• 2、计算着丝粒和两基因间的RF： RF （ 0-nic)=(MⅡ×1/2) / (MⅠ+MⅡ) ×100%=1/2 ×(5+90+1+

5)/1000 ×100%=5.05%; 图距 =5.05cM

RF （ 0-ade)=(MⅡ×1/2) / (MⅠ+MⅡ) ×100%=1/2 ×(90+90+1+5)/1000 ×100%=9.3%; 图距 =9.3cM

根据RF值可知两基因在染色体上有两种可能排列方式： nic ade nic ade

5.05 9.3 5.05

9.3

• 3、判定两基因在染色体的同臂还是异臂上：估算两基因的 RF 值： RF （ nic-ade)= 重组型 / （亲本型 + 重组型） ×100%

= （ 1/2T+NPD ） / （ T+PD+NPD ） ×100%=

1/2 （ 90+5+5 ） + （ 1+1 ） /1000 ×100%=5.2% ，图距 =5.2cM

0 nic ade

5.05 5.2

10.25

利用两连锁都处在 MⅡ时的 PD 和 NPD 四分子类型出现的频率来判断它们处在同臂还是异臂上：

类型

同一染色体上标记基因交换产物在异臂上 在同臂上

PDMⅡMⅡ

+ a

n +两线双交换

+ a

n +单交换

+ a

n +

+ a

n +

MⅡMⅡ

NPD

+ a

n +

+ a

n +

+ +

n a

+ +

n a

• 若两连锁基因在异臂上，则 PD 与 NPD都由双交换形成且机会相等，所以 PD=NPD 。但事实上 PD≠NPD故此情况不可能

∴ nic 和 ade 在同臂上 已知 RF （ 0-nic)+ RF （ nic-ade)=5.05%+ 5.2%

RF （ 0-ade)=9.3%

即 RF （ 0-nic)+ RF （ nic-ade) ≠ RF （ 0-ade)

原因：着丝粒和 ade 间发生过双交换，但在计算 RF （ 0-ade) 时却没有计算在内，而在计算 RF （ 0-n

ic) 和 RF （ nic-ade) 时都各计算一次。

校正着丝粒与 ade 间的重组值

子囊型

每一子囊被计算为重组子的染色单体数

子囊数

在所有子囊中被计算为重组子的染色单体数

o-n n-a o-a o-n n-a o-a

2

3

4

5

6

7

总数

0 4 0

0 2 2

2 2 0

2 0 2

2 4 2

2 2 2

1

90

5

90

1

5

0 4 0

0 180 180

10 10 0

180 0 180

2 4 2

10 10 10

202 208 372

• 由上表可以看出 202+208 ≠372 ，• 低估的重组值 = （ 202+208-372 ） /4000 ×100%=0.95

%

• RF （ 0-nic)+ RF （ nic-ade) = RF （ 0-ade)+0.95%=9.3% +0.95%=10.25%

第八节 人类基因组的染色体作图

• 一、人类基因定位方法（一）家系分析法：通过分析、统计家系中

有关性状的连锁情况和重组率进行基因定位的方法。

1 、只出现在男性 基因定位在 Y 染色体上2 、 X 连锁基因的定位 根据伴性遗传特点3 、外祖父法

(1) 前提条件：两个连锁基因位于 X 染色体上的；

母亲是两对基因的杂合体； 如：红绿色盲基因 a； 蚕豆病 (G6PD-) 基因： g(2) 外祖父法定位原理 外祖父 母亲 ( 双杂合体 ) 儿子 AG/Y AG/ag AG/Y ag/Y Ag/Y aG/Y aG/Y aG/Ag aG/Y Ag/Y AG/Y ag/Y Ag/Y Ag/aG Ag/Y aG/Y AG/Y ag/Y 亲组合 重组合 统计结果，计算交换值。

１克隆分布板法 1) 人鼠细胞融合培养 2) 杂种细胞筛选 3) 各种杂种细胞系 4) 生化分析和细胞学观察 5) 观察 ,比较分析、定位

( 二 ) 体细胞杂交定位法

保留的人体染色体号数1 2 3 4 5 6 7 8

杂种细胞克隆

ABC

+ + + + - - - -+ + - - + + - -+ - + - + - + -

表 3-11 克隆分布法基因定位

2 、利用染色体异常进行基因定位（ 1 ）基因剂量效应法：（ 2 ）染色体缺失定位法—采用染色体分带技术

人类染色体的标准带型：臂、区、带、亚带。

•（三） DNA 介导的基因定位1 、克隆基因定位法 原理：采用已克隆基因的 cDNA作探针，

与杂种细胞中人染色体 DNA进行分子杂交，来确定克隆基因所在的染色体。

2 、 原位分子杂交法基因定位 目的基因 DNA 重组 DNA* + 早中期染色体 变性 复性 干燥 放射自显影

•二、 人类染色体作图（一）限制性片断长度多态（ RFLP) Restrictionfragmentlengthpalymorphism 1 RFLP概念： 2 用RFLP进行基因定位如产前诊断：

人的网织细胞

提纯，反转录cDNA

同位素 32P

羊水细胞抽取 DNA

DNA 片断限制性酶切割 珠蛋白 mRN

A

走电泳碱处理成单链，移至硝酸纤维薄膜上

放射自显影，寻找珠蛋白基因（ RF)

抽取 RNA

（二）数目可变的串联重复序列 DNA 指纹：指用限制性酶对特定 DNA 消化 产物在 southern杂交中的一系列带纹。

三、人类基因组的物理作图1 专一性位点图（ STS ： sequence–tagged site ）

2 表达标签序列 (ESTs ： expressed sequence tags)