遗传学-第四章连锁遗传和性连锁bcso.pptx
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1、第四章第四章 连锁遗传和性连锁连锁遗传和性连锁3:1 3:1 或或 1 1:2 2:1 1(1 1)A Aa a9:3:3:1 9:3:3:1 或或 基因互作比例系列基因互作比例系列(2 2)A Aa aB Bb b?A B A B a ba b(3 3)19101910年摩尔根以果蝇为试验材料进行深入细致年摩尔根以果蝇为试验材料进行深入细致的研究提出的研究提出连锁遗传规律连锁遗传规律(遗传学第三规律)。(遗传学第三规律)。第一节第一节 连锁与交换连锁与交换第二节第二节 交换值及其测定交换值及其测定第三节第三节 基因定位与连锁遗传图基因定位与连锁遗传图第四节第四节 真菌类的连锁与交换真菌类的连
2、锁与交换第五节第五节 连锁遗传规律的应用连锁遗传规律的应用第六节第六节 性别决定与性连锁性别决定与性连锁本本 章章 内内 容容 一、性状连锁遗传的表现一、性状连锁遗传的表现性状连锁遗传现象是贝特森和庞尼特性状连锁遗传现象是贝特森和庞尼特(Bateson,W.和和 Punnett,R.C.,1906)在在香豌豆的两对性状杂交试验中首先发现的。香豌豆的两对性状杂交试验中首先发现的。第一节第一节 连锁与交换连锁与交换香豌豆两组杂交试验的结果如下图香豌豆两组杂交试验的结果如下图:结果表明结果表明F2:1)出现四种表现型;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
3、亲本组合数偏多,重新组合数偏少(与理论数相比与理论数相比)。按按9:3:3:1推推算的理论数算的理论数 3910.5 1303.5 1303.5 434.5 6952实际个体数实际个体数 4831 390 393 1338 6952 总数总数 PPLL ppll PPLL ppll PpLl试验一:试验一:结果与第一个试验相同:即结果与第一个试验相同:即亲本型偏多,重组型偏少亲本型偏多,重组型偏少。试验二:试验二:两两试试验验结结果果表表明明:原原为为同同一一亲亲本本所所具具有有的的两两个个性性状状,在在F2F2中中常常有有联联系系在在一一起起遗遗传传的的倾倾向向,这这种种现现象象称称为为连连
4、锁遗传。锁遗传。相相引引相相(组组)(coupling phase):不不同同两两个个显显性性性性状状连连接接在在一一起起遗遗传传,而而甲甲乙乙两两个个隐隐性性性性状状连连接接在在一一起起遗遗传的杂交组合。传的杂交组合。如:如:plplPLPL相斥相相斥相(组组)(repulsion phase):甲显性性状和:甲显性性状和乙隐性性状连接在一起遗传,而乙显性性状和甲乙隐性性状连接在一起遗传,而乙显性性状和甲隐性性状连接在一起遗传的杂交组合。隐性性状连接在一起遗传的杂交组合。如:如:pLPlPlpL二、二、连锁遗传的解释连锁遗传的解释 每一单位性状的相对差异是否受分离规律支配?每一单位性状的相对
5、差异是否受分离规律支配?第一个试验第一个试验(相引组相引组):第二个试验第二个试验(相斥组相斥组):都受分离规律支配,但不符合独立分配规律。都受分离规律支配,但不符合独立分配规律。F2不符合不符合9:3:3:1,说明,说明F1产生的四种配子不等。产生的四种配子不等。可用可用?方法验证。方法验证。测交测交1 1 相引组:相引组:例如:玉米(种子性状当代即可观察):例如:玉米(种子性状当代即可观察):有色、饱满有色、饱满CCShSh无色、凹陷无色、凹陷ccshsh F1 有色饱满有色饱满(CcShsh)测交法验证:测交法验证:G CShCshcShcshFt表型表型 有色饱满有色饱满 有色凹陷有色
6、凹陷 无色饱满无色饱满 无色凹陷无色凹陷 总数总数 CcShsh Ccshsh ccShsh ccshsh粒数粒数 4032 149 152 4035 8368 无色凹陷无色凹陷(ccshsh)%48.2 1.8 1.8 48.2Ft中:中:亲本亲本组合组合=(4032+4035)/8368100%=96.4%重新组合重新组合=(149+152)/8368100%=3.6%2 2 相斥组:相斥组: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F1F1生成的生成的四种配子数不等四种配子数不等,亲型配子多、重组型配子少。,亲型配子多、重组型配子少。玉米:玉米:有色、凹
7、陷有色、凹陷CCshshCCshsh无色、饱满无色、饱满ccShShccShSh F1F1 有色饱满有色饱满 无色凹陷无色凹陷 CcShsh CcShsh ccshsh ccshsh配子配子 CSh CSh Csh cShCsh cSh csh cshFt CcShsh Ccshsh ccShsh ccshshFt CcShsh Ccshsh ccShsh ccshsh 有色饱满有色饱满 有色凹陷有色凹陷 无色饱满无色饱满 无色凹陷无色凹陷 总数总数粒数粒数 638 638 21379 2109621379 21096 672 672 43785 43785%1.5 48.5 48.5 1.5
8、%1.5 48.5 48.5 1.5又如:又如:果蝇(相引组)果蝇(相引组)红眼正常翅红眼正常翅pr+pr+vg+vg+紫眼残翅紫眼残翅prprvgvg 红眼正常翅红眼正常翅紫眼正常翅红眼残翅紫眼正常翅红眼残翅紫眼残翅紫眼残翅 总数总数个数个数 1339 154151 1195 2839Ft pr+prvg+vgprprvg+vg pr+prvgvg prprvgvg F1 红眼正常翅红眼正常翅 紫眼残翅紫眼残翅 pr+prvg+vg prprvgvg果蝇(相斥组):果蝇(相斥组):红眼残翅红眼残翅pr+pr+vgvg 紫眼正常翅紫眼正常翅prprvg+vg+F1 红眼正常翅红眼正常翅 紫眼残
9、翅紫眼残翅 pr+prvg+vgprprvgvg Ft pr+prvg+vg prprvg+vg pr+prvgvg prprvgvg 红眼正常翅红眼正常翅 紫眼正常翅紫眼正常翅 红眼残翅红眼残翅紫眼残翅紫眼残翅 总数总数个数个数 157 1067 965 146 2335上述测交结果表明:上述测交结果表明:F1产生的产生的4种类型配子种类型配子 不是不是 1:1:1:1 而是而是 两种亲本型配子数相等,两种亲本型配子数相等,50%;两种重组型配子数相等,两种重组型配子数相等,50%。所以,所以,F2的表现型不是的表现型不是9:3:3:1。摩尔根的解释:摩尔根的解释:控制眼色和翅长的两对基因位
10、于同一控制眼色和翅长的两对基因位于同一对同源染色体上,减数分裂时,两基因按亲本组合作对同源染色体上,减数分裂时,两基因按亲本组合作为一个整体被分配到同一配子中去,重组型配子是同为一个整体被分配到同一配子中去,重组型配子是同源染色体的非姐妹染色单体之间发生交换形成的。源染色体的非姐妹染色单体之间发生交换形成的。(一一)完全连锁和不完全连锁完全连锁和不完全连锁连锁遗传:连锁遗传:指在同一染色体上的非等位基因连在一起遗传指在同一染色体上的非等位基因连在一起遗传的现象。的现象。1.1.完完全全连连锁锁:位位于于同同源源染染色色体体上上的的非非等等位位基基因因之之间间不不发发生生非非姐姐妹妹染染色色单单
11、体体之之间间的的交交换换。F1F1只只产产生生两两种种亲亲型型配配子子、其自交或测交后代个体的表现型均为亲本组合。其自交或测交后代个体的表现型均为亲本组合。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。2.2.不不完完全全连连锁锁(部部分分连连锁锁):是是指指同同一一同同源源染染色色体体上上的的两两个个非非等等位位基基因因之之间间或或多多或或少少地地发发生生非非姊姊妹妹染染色色单单体体之之间间的的交交换换。F1F1可可产产生生多多种种配配子子,后后代代出出现现新新性性状状的的组组合合,但但新新组组合较亲本组合要少。合较亲本组合要少。三、连锁和交
12、换的遗传机制三、连锁和交换的遗传机制例:果蝇的完全连锁例:果蝇的完全连锁灰身正常翅灰身正常翅黑身残翅黑身残翅 由于由于F1F1杂合雄蝇(杂合雄蝇(BbVv)BbVv)只产生两种数目相等的配子,所只产生两种数目相等的配子,所以用双隐性雌蝇测交的后代,只能有以用双隐性雌蝇测交的后代,只能有两种两种1:11:1的表现型的表现型。不完全连锁时,不完全连锁时,F1F1重组型配子是如何出现的重组型配子是如何出现的?重组率(重组型的配子百分数)为什么重组率(重组型的配子百分数)为什么50%?人类也存在由于性染色体组成异常而产生的性人类也存在由于性染色体组成异常而产生的性别畸变现象,对这些畸变现象的研究表明:
13、别畸变现象,对这些畸变现象的研究表明:与果蝇不同,人类的性别主要取决于与果蝇不同,人类的性别主要取决于是否存是否存在在Y Y染色体染色体。几种常见的畸变现象:几种常见的畸变现象:XO:XO:表现为女性表现为女性XXY:XXY:表现为男性表现为男性XYY:XYY:表现为男性。表现为男性。XO型型(2n=45):唐纳氏:唐纳氏(Turners)综合症综合症。性别为女性,身材矮小性别为女性,身材矮小(120-140cm),蹼颈、,蹼颈、肘外翻和幼稚型生殖器官;部分表现为智力肘外翻和幼稚型生殖器官;部分表现为智力低下;卵巢发育不全、无生育能力。低下;卵巢发育不全、无生育能力。XXY型型(2n=47):
14、克氏克氏(Klinefelters)综合症综合症。性别为男性,身材高大,第二性征类似女性,性别为男性,身材高大,第二性征类似女性,一般智力低下,睾丸发育不全、无生育能力。一般智力低下,睾丸发育不全、无生育能力。XYY型型(2n=47):性别为男性,智力稍差性别为男性,智力稍差(也有智力高于一般也有智力高于一般人的人的)、较粗野、进攻性强,有生育能力。、较粗野、进攻性强,有生育能力。生殖器官发育不良生殖器官发育不良,多数不育多数不育,有人认为患有人认为患者有反社会行为者有反社会行为.(四)植物的性别决定(四)植物的性别决定 植物的性别不如动物明显:植物的性别不如动物明显:雌雄同株:种子植物虽有雌
15、雄性别的不同,但多数雌雄同株:种子植物虽有雌雄性别的不同,但多数为雌雄同花、雌雄同株异花;为雌雄同花、雌雄同株异花;雌雄异株:有些植物属于雌雄异株,如大麻、菠菜、雌雄异株:有些植物属于雌雄异株,如大麻、菠菜、番木瓜、蛇麻、石刁柏、银杏、香榧等。番木瓜、蛇麻、石刁柏、银杏、香榧等。其中其中蛇麻、菠菜:蛇麻、菠菜:雌雌XXXX,雄,雄XYXY;银杏:;银杏:雌雌ZWZW,雄,雄ZZZZ。玉米(玉米(maize)的性别决定)的性别决定玉米是雌雄同株作物,玉米是雌雄同株作物,雌花位于叶腋,雄花位雌花位于叶腋,雄花位于顶端。于顶端。由基因决定性别由基因决定性别基因基因BaBa和基因和基因TsTs共同控共
16、同控制,制,BaBa控制雌花控制雌花,TsTs控控制雄花制雄花玉米的性别决定基因玉米的性别决定基因Ba:正常:正常花序花序Ts:正常:正常花序花序ba:无:无穗穗ts:花序发育成为花序发育成为穗并结实穗并结实仅顶端有仅顶端有雌花序雌花序仅有仅有雄花序雄花序(五五)性别分化与环境关系性别分化与环境关系 1 1营养条件营养条件:如蜜蜂:如蜜蜂雌蜂雌蜂(2n)(2n)+蜂王浆蜂王浆 蜂王蜂王(有产卵能力有产卵能力)雌蜂雌蜂(2n)(2n)+普通营养普通营养 工蜂工蜂(无产卵能力无产卵能力)孤雌生殖孤雌生殖 雄蜂雄蜂(n)(n)雌蜂孤雌生殖雌蜂孤雌生殖 n n为为雄蜂雄蜂 (n)(n)+-正常减数分裂
17、正常减数分裂喂普通蜂蜜喂普通蜂蜜工蜂工蜂喂蜂王浆喂蜂王浆蜂王蜂王2n2n为雌蜂为雌蜂正常受精卵正常受精卵 2n2n为雌蜂为雌蜂 假减数分裂假减数分裂(n)(n)工蜂 雄蜂蜂王蜂王2 2激素:如母鸡打啼激素:如母鸡打啼母鸡母鸡卵巢退化,促使精巢发育并分泌出卵巢退化,促使精巢发育并分泌出雄性激素雄性激素,但其性,但其性染色体仍是染色体仍是ZWZW型。型。3 3氮素氮素影响:影响:早期发育时使用较多氮肥或缩短光照时间,可提高早期发育时使用较多氮肥或缩短光照时间,可提高黄瓜黄瓜的雌的雌花数量。花数量。4 4温度、光照温度、光照:降低夜间温度,可增加降低夜间温度,可增加南瓜南瓜雌花数量;雌花数量;缩短光
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