连锁遗传和性连锁.ppt
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1、关于连锁遗传和性连锁现在学习的是第1页,共76页 一、一、连锁连锁(一一)性状连锁遗传的发现性状连锁遗传的发现 性状连锁遗传现象性状连锁遗传现象是贝特森和庞尼特是贝特森和庞尼特(Bateson,W.和和 Punnett,R.C.,1906)在在香豌豆香豌豆的两对性状杂交试验中首先发现的。的两对性状杂交试验中首先发现的。他们的两个试验如下:他们的两个试验如下:第一节第一节 连锁与交换连锁与交换现在学习的是第2页,共76页结果表明结果表明F2:1).同样出现四种表现型;同样出现四种表现型;2).不符合不符合9:3:3:1;3).亲本组合数偏多,重新组合数偏少亲本组合数偏多,重新组合数偏少(与理论数
2、相比与理论数相比)。试验一:试验一:现在学习的是第3页,共76页结果与第一个试验情况相同。结果与第一个试验情况相同。试验二:试验二:现在学习的是第4页,共76页 第二个试验的表现与第一个试验基本相同,同第二个试验的表现与第一个试验基本相同,同9:3:3:1的独立遗传的独立遗传比例相比较,在比例相比较,在F2四种表现型中仍然是四种表现型中仍然是亲本组合性状亲本组合性状(紫、圆和红、紫、圆和红、长长)的实际数多于理论数,重新组合性状的实际数少于理论数,的实际数多于理论数,重新组合性状的实际数少于理论数,同样不同样不能用独立分配规律来解释。能用独立分配规律来解释。上述两个试验结果都表明,原来为同一亲
3、本所具有的两个性上述两个试验结果都表明,原来为同一亲本所具有的两个性状,在状,在F2中常常有连系在一起遗传的倾向,这种现象称为中常常有连系在一起遗传的倾向,这种现象称为连锁遗传连锁遗传。现在学习的是第5页,共76页连锁遗传:连锁遗传:原来亲本所具有的两个性状,在原来亲本所具有的两个性状,在F2连系在一起连系在一起遗传的现象。遗传的现象。相引相相引相(组组):甲乙两个显性性状,连系在一起遗传、而甲:甲乙两个显性性状,连系在一起遗传、而甲 乙两个隐性性状连系在一起的杂交组合。乙两个隐性性状连系在一起的杂交组合。如:如:PL/pl相斥相相斥相(组组):甲显性性状和乙隐性性状连系在一起遗传,:甲显性性
4、状和乙隐性性状连系在一起遗传,而乙显性性状和甲隐性性状连系在一起的杂交而乙显性性状和甲隐性性状连系在一起的杂交 组合。组合。如:如:Pl/pL。现在学习的是第6页,共76页(二二)连锁遗传的解释连锁遗传的解释 试验结果是否受分离规律支配?试验结果是否受分离规律支配?第一个试验:第一个试验:紫花紫花:红花红花3:1长花粉长花粉:短花粉短花粉 3:1现在学习的是第7页,共76页第二个试验:第二个试验:紫花紫花:红花红花3:1长花粉长花粉:短花粉短花粉 3:1F2不符合不符合9:3:3:1,则说明,则说明F1产生的四种配子不等。产生的四种配子不等。可可用用测交法测交法加以验证,因为测交后代的表现型种
5、类及比例加以验证,因为测交后代的表现型种类及比例就是就是F1配子的种类及其比例的具体反映。配子的种类及其比例的具体反映。以上结果以上结果都受分离规律支配都受分离规律支配,但不,但不符合独立分配规律符合独立分配规律。现在学习的是第8页,共76页利用测交法验证连锁遗传利用测交法验证连锁遗传特点:特点:连锁遗传的表现连锁遗传的表现为:为:两个两个亲亲本型配子数是相等,本型配子数是相等,多多于于50%;两个两个重组重组型配子数相等,型配子数相等,少于少于50%。现在学习的是第9页,共76页1相引组:相引组:其中其中(Ft):亲本亲本组合组合=(4032+4035)/8368100%=96.4%重新重新
6、组合组合=(149+152)/8368100%=3.6%例如:例如:玉米玉米(种子性状当代即可观察):(种子性状当代即可观察):结果证实结果证实F1产生的四种配子不等产生的四种配子不等:不是不是1:1:1:1 即即25:25:25:25%。现在学习的是第10页,共76页2相斥组:相斥组:玉米:玉米:结果:结果:亲本亲本组合组合=(21379+21096)/43785100%=97.01%重新组合重新组合=(638+672)/843785100%=2.99%相斥组的结果与相引组结果一致,同样证实相斥组的结果与相引组结果一致,同样证实F1所成的所成的四种配子数不等四种配子数不等,C-s、c-S连系
7、在一起的配子为多。连系在一起的配子为多。现在学习的是第11页,共76页 当两对基因为连锁遗传时,其当两对基因为连锁遗传时,其重组率总是重组率总是50%。因为因为相引组或相斥组中的一对同源染色体的四条非姐妹相引组或相斥组中的一对同源染色体的四条非姐妹 染色单体,染色单体,两个基因之间的染色体区段内两个基因之间的染色体区段内仅有仅有两条非姐妹两条非姐妹 染色单体染色单体发生交换发生交换(crossing over),因此因此重组型配子的数重组型配子的数 目只是少数。目只是少数。上述结果均说明重组型配子数占总配子数的百分率上述结果均说明重组型配子数占总配子数的百分率50%。重组率重组率(交换值交换值
8、):重组型的配子百分数称为重组率。:重组型的配子百分数称为重组率。现在学习的是第12页,共76页(三三)完全连锁和不完全连锁完全连锁和不完全连锁 生物性状很多,控制这些性状的基因自然也多,而各种生物生物性状很多,控制这些性状的基因自然也多,而各种生物的染色体数目有限的染色体数目有限 必然有必然有许多基因位于同一染色体许多基因位于同一染色体上上 引起引起连锁连锁遗传遗传的问题。的问题。连锁连锁:若干非等位基因位于同一染色体而发生连系遗传若干非等位基因位于同一染色体而发生连系遗传的现象。的现象。完全连锁完全连锁:位于同源染色体上非等位基因之间不能发生非位于同源染色体上非等位基因之间不能发生非姐妹染
9、色单体之间的交换姐妹染色单体之间的交换,F1只产生两种亲型配子只产生两种亲型配子、其自交、其自交或测交后代个体的表现型均为亲本组合。或测交后代个体的表现型均为亲本组合。现在学习的是第13页,共76页 摩尔根用摩尔根用灰身长翅灰身长翅的雌果蝇(的雌果蝇(BBVV)和)和黑身残翅黑身残翅的雄果的雄果蝇(蝇(bbvv)进行杂交,然后用)进行杂交,然后用F1中的灰身长翅的雄果蝇和黑身中的灰身长翅的雄果蝇和黑身残翅的雌果蝇进行杂交,后代中残翅的雌果蝇进行杂交,后代中只出现了两种亲本类型,黑身残只出现了两种亲本类型,黑身残翅和灰身长翅。翅和灰身长翅。1906年年贝特生等在香豌豆中首次发现连锁遗传的现象以后
10、贝特生等在香豌豆中首次发现连锁遗传的现象以后不久,不久,摩尔根摩尔根等用果蝇为材料进行研究,结果证明,等用果蝇为材料进行研究,结果证明,具有连锁具有连锁遗传关系的一些基因就是位于同一染色体上的那些非等位基因。遗传关系的一些基因就是位于同一染色体上的那些非等位基因。现在学习的是第14页,共76页 由于由于F1杂合雄蝇(杂合雄蝇(BbVv)只产生两种类型的配子,数目只产生两种类型的配子,数目相等,所以用双隐性雌蝇测交的后代,只能有两种表现相等,所以用双隐性雌蝇测交的后代,只能有两种表现型,型,比例为比例为1:1 完全连锁:完全连锁:灰身长翅灰身长翅黑身残翅黑身残翅现在学习的是第15页,共76页不完
11、全连锁:不完全连锁:当两对非等位基因为当两对非等位基因为不完全连锁不完全连锁时,时,F1不仅产生亲本型不仅产生亲本型配子也产生配子也产生重组型配子重组型配子。黑身残翅黑身残翅灰身长翅灰身长翅灰身长翅灰身长翅 灰身残翅灰身残翅 黑身长翅黑身长翅 黑身残翅黑身残翅 现在学习的是第16页,共76页非等位基因非等位基因完全连锁完全连锁的情形较的情形较少少,一般是不完全连锁。,一般是不完全连锁。不完全连锁不完全连锁(部分连锁部分连锁):F1可产生多种配子,后代出现新性状可产生多种配子,后代出现新性状的组合,但新组合较理论数为少。的组合,但新组合较理论数为少。1相引组和相斥组都表现为不完全连锁,后代中均相
12、引组和相斥组都表现为不完全连锁,后代中均出现重组出现重组类型,且重组率很接近,其类型,且重组率很接近,其重组型配子是如何出现的重组型配子是如何出现的?2为何重组型配子数为何重组型配子数亲本型配子数,亲本型配子数,其重组率其重组率50%?各联会的同源染色体在基因之间不可能全部都发生交换,各联会的同源染色体在基因之间不可能全部都发生交换,故重组率故重组率50%。由连锁遗传相引组和相斥组例证中可见两个问题:由连锁遗传相引组和相斥组例证中可见两个问题:现在学习的是第17页,共76页二、交换二、交换1交换交换:成对染色体非姐妹染色单体间基因的互换。:成对染色体非姐妹染色单体间基因的互换。2交换的过程交换
13、的过程:杂种减数分裂时期:杂种减数分裂时期(前期前期I的粗线期的粗线期)。3根据根据染色体染色体细胞学行为和细胞学行为和基因基因位置上的变化关系可以说位置上的变化关系可以说明明连锁和交换的实质连锁和交换的实质。在减数分裂前期在减数分裂前期I,粗线,粗线期非姊妹染色单体发生期非姊妹染色单体发生交交换换,导致在双线期可在二,导致在双线期可在二价体之间的某些区段出现价体之间的某些区段出现交叉交叉.现在学习的是第18页,共76页一、交换值一、交换值交换值交换值(重组率重组率):指指同源染色体同源染色体非姐妹染色单体间有关基因的染色体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,一般利用重新组合配
14、子数占总配子数的百分率片段发生交换的频率,一般利用重新组合配子数占总配子数的百分率进行估算。进行估算。应用这个公式估算交换值,首先要知道重组型配子数。测定重组应用这个公式估算交换值,首先要知道重组型配子数。测定重组型配子数的简易方法可以用型配子数的简易方法可以用测交法测交法。第二节第二节 交换值及其测定交换值及其测定现在学习的是第19页,共76页二、交换值的测定二、交换值的测定测交法测交法以玉米籽粒颜色和形状这两对连锁基因为例,来说明估算交换值的方法。以玉米籽粒颜色和形状这两对连锁基因为例,来说明估算交换值的方法。相引组相引组求得:求得:重组型配子数重组型配子数=149+152=301 总配子
15、数总配子数=4032+149+152+4035=8368 交换值交换值=(301/8368)100=3.6%,两种重组配子各,两种重组配子各1.8%;玉米籽粒的有色玉米籽粒的有色(C)对无色对无色(c)为显性,饱满为显性,饱满(Sh)对凹陷对凹陷(sh)为显性。为显性。现在学习的是第20页,共76页用测交法测定交换值的难易不同:用测交法测定交换值的难易不同:玉米、烟草较易:玉米、烟草较易:去雄和授粉容易,可结大量种子;去雄和授粉容易,可结大量种子;麦、稻、豆较难:麦、稻、豆较难:回交去雄难,种子少,故宜用回交去雄难,种子少,故宜用自交自交 测定法。测定法。现在学习的是第21页,共76页三、交换
16、值与连锁强度的关系三、交换值与连锁强度的关系 交换值交换值的幅度经常变化于的幅度经常变化于0 50%0 50%之间:之间:当交换值当交换值 0%0%,连锁强度越大,两个连锁的非等位基因之间,连锁强度越大,两个连锁的非等位基因之间交换越少;交换越少;交换值交换值 50%50%,连锁强度越小,两个连锁的非等位基因之间交换越,连锁强度越小,两个连锁的非等位基因之间交换越大。大。交换值的大小主要与基因间的距离远近有关。交换值的大小主要与基因间的距离远近有关。现在学习的是第22页,共76页四、影响交换值的因子四、影响交换值的因子:1.性别:性别:雄果蝇、雌蚕不发生交换;雄果蝇、雌蚕不发生交换;2.温度:
17、温度:家蚕第二对染色体上家蚕第二对染色体上PS-Y(PS黑斑、黑斑、Y幼虫黄血幼虫黄血)饲养温度饲养温度()30 28 26 23 19交换值(交换值(%)21.48 22.34 23.55 24.98 25.863.基因基因位于染色体上的部位:位于染色体上的部位:离着丝点越离着丝点越近近,其交换值越,其交换值越小小,着丝点不发生交换。,着丝点不发生交换。4.其它:其它:年龄、染色体畸变等也会影响交换值。年龄、染色体畸变等也会影响交换值。现在学习的是第23页,共76页 由于由于交换值交换值具有相对稳定性,常以该数值具有相对稳定性,常以该数值表示表示两个基因两个基因在同一染色体上的相对距离(在同
18、一染色体上的相对距离(遗传距离遗传距离)。)。例如:例如:3.6%即可称为即可称为3.6个遗传单位。个遗传单位。遗传单位值遗传单位值愈大愈大,两基因间距离愈远,两基因间距离愈远,愈易交换愈易交换;遗传单位值愈小,两基因间距离愈近,愈难交换。遗传单位值愈小,两基因间距离愈近,愈难交换。现在学习的是第24页,共76页理论上:理论上:把基因把基因定位定位于染色体上,即基因的载体的染色体;于染色体上,即基因的载体的染色体;明确各染色体上基因的明确各染色体上基因的位置和距离;位置和距离;说明一些结果不能独立分配的原因,说明一些结果不能独立分配的原因,发展发展了孟德尔定了孟德尔定律;使性状遗传规律更为律;
19、使性状遗传规律更为完善完善。第三节第三节 连锁遗传规律的应用连锁遗传规律的应用现在学习的是第25页,共76页实践上:实践上:可利用连锁性状作为可利用连锁性状作为间接选择间接选择的依据,提高选择结果:的依据,提高选择结果:设法打破基因连锁:设法打破基因连锁:如如 辐射、化学诱变、远缘杂交等。辐射、化学诱变、远缘杂交等。可以根据可以根据交换率安排工作:交换率安排工作:例如例如:大麦大麦抗秆锈病抗秆锈病基因与基因与抗散黑穗病抗散黑穗病基因紧密连锁,可基因紧密连锁,可以一举两得。以一举两得。现在学习的是第26页,共76页第四节第四节 性别决定与性连锁性别决定与性连锁性连锁:性连锁:指性染色体上基因所控
20、制的某些性状总是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,也称为伴性遗传。伴随性别而遗传的现象,也称为伴性遗传。是连锁遗传的一种特殊表现形式。是连锁遗传的一种特殊表现形式。现在学习的是第27页,共76页我为什么是我为什么是男孩?男孩?我为什么是女孩我为什么是女孩?同是受精卵发育的个体同是受精卵发育的个体,为什么有的发为什么有的发育成雌性,有的发育成雄性?育成雌性,有的发育成雄性?现在学习的是第28页,共76页白化病白化病外耳道多毛症外耳道多毛症现在学习的是第29页,共76页 红绿色盲红绿色盲外耳道多毛症外耳道多毛症特点:交叉隔代遗传;特点:交叉隔代遗传;男性患者多于女性男性患
21、者多于女性特点:患者都为男性特点:患者都为男性-伴伴X X隐性遗传隐性遗传-伴伴Y Y遗传遗传现在学习的是第30页,共76页 红绿色盲病是一种先天性色觉障碍病,患者对红色、红绿色盲病是一种先天性色觉障碍病,患者对红色、绿色分不清。绿色分不清。现在学习的是第31页,共76页生物染色体可以分为两类:生物染色体可以分为两类:性染色体:性染色体:直接与性别决定有关的一个或一对染色体。性染色体如直接与性别决定有关的一个或一对染色体。性染色体如果是成对的,往往是果是成对的,往往是异型异型的,即形态、结构和大小以及功能都有所不的,即形态、结构和大小以及功能都有所不同。同。常染色体:常染色体:其它各对染色体,
22、其它各对染色体,通常以通常以A A表示表示。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。基本相同。一、性染色体与性别决定一、性染色体与性别决定(一)性染色体(一)性染色体现在学习的是第32页,共76页v1.性染色体理论性染色体理论XY型 全全体体哺哺乳乳动动物物包包括括人人都都是是XY型型,还还有有些些昆昆虫虫如如果果蝇蝇及及某某些些鱼鱼也也是是XY型型。后后代代的的性性别别由由雄性配子雄性配子决定。决定。此外,此外,XYXY型性别决定中包括型性别决定中包括X0X0型性别决定型性别决定方式。如蝗虫、蟋蟀等直翅目昆虫属
23、此类。方式。如蝗虫、蟋蟀等直翅目昆虫属此类。现在学习的是第33页,共76页男性男性:性染色体性染色体女性:女性:X异型异型同型同型性别决定方式:性别决定方式:-XY型型XYXXXX是同源染色体是同源染色体XY是同源染色体是同源染色体现在学习的是第34页,共76页如:如:果蝇果蝇 n=4n=4 雌雌 3 3AAAA+1+1XX XX 雄雄 3 3AAAA+1+1X XY Y现在学习的是第35页,共76页总人口总人口男性男性女性女性男:女男:女北京北京1382万万721万万661万万109:100上海上海1674万万861万万813万万106:100浙江浙江4677万万2402万万2275万万10
24、4:100重庆重庆3090万万1605万万1485万万108:100全国全国12.65亿亿6.54亿亿6.12亿亿107:100第第5次人口普查结果次人口普查结果:(2000、11、1)人类的性别比接近于人类的性别比接近于1:1,为什么?,为什么?现在学习的是第36页,共76页你知道我国的计划生育政策吗?你知道我国的计划生育政策吗?它会不会对性别比例造成影响?它会不会对性别比例造成影响?我国的基本政策:我国的基本政策:晚婚晚育,少生优生;晚婚晚育,少生优生;女孩男孩一个样。女孩男孩一个样。现在学习的是第37页,共76页ZWZW型型 性性别别决决定定方方式式与与xyxy型型相相反反,所所以以后后
25、代代的的性性别由别由雌性配子雌性配子决定。如鸟类,家蚕等。决定。如鸟类,家蚕等。此外,此外,ZWZW型性别决定中包括型性别决定中包括Z0Z0型型性别决定性别决定方式。如少数昆虫属此类。方式。如少数昆虫属此类。现在学习的是第38页,共76页ZW型性别决定 zzzw性染色体如:鸟类、蛾蝶类如:鸟类、蛾蝶类ZZWZWZZ 1 :11 :1ZZ ZW现在学习的是第39页,共76页(二)性别(二)性别决定决定的方式的方式 雄杂合型:雄杂合型:XYXY型:果蝇、人型:果蝇、人(n=23)(n=23)、牛、羊、牛、羊、.X X0 0型:蝗虫、蟋蟀、型:蝗虫、蟋蟀、.,雄仅,雄仅1 1个个X X、不成对;、不
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