真核生物基因定位的基本方法和遗传图的制作

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1、真核生物基因定位的基本方法和遗传图的制作图距(mapdistance)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（mapunit,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（genemapping）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

2、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-pointtestcross）：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-pointtestcross)：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

3、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cshwx/cshwx，则F1代的基因型为：+++/cshwx，然后F1与三隐性纯合体cshwx/cshwx测交，获得如下的结果。　　32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

4、殊，说明它们是连锁的。下面我们先不考虑wx，只考虑C-Sh间的情况，这样就可以计算出C-Sh间的重组值：C-Sh=(98+107+39+19)/6033=4.36%。按照同样的方法可算出Sh-Wx和C-Wx间的交换值分别为：Sh-Wx=(672+662+39+19)/6033=23.07%和C-Wx=(98+107+672+662)/6033=25.51%。　　根据这三个数据我们可以将这三个基因作如下的排列：　　很明显，25.51不等于14.36+23.07。刚才我们讲过，在两个基因之间如果发生双交换，从表型上是检测不出来的，也

5、就是说双交换的结果等于不交换，现在我们再回到上表，其中（39+19）个个体分别在计算C-Sh和Sh-Wx之间各用了一次，说明有（39+19）的个体是发生了双交换，但是我们在计算C-Wx间的图距时，没有将这个双交换值算进去，显然C-Wx间的图距被缩小了，因此我们必须对这一结果进行校正。我们先算双交换值：（39+19）/6033=0.96%。由于一次双交换实际上包含了二次单交换，所以在计算C-Wx间图距时，应加上2倍双交换值，即C-Wx=25.51+2×0.96=27.43。这样，27.43就等于4.36+23.07了。所以在这里特

6、别要注意：在有双交换发生的时候，计算图距时一定要加上2倍双交换值。　　从任何一个三点测交的结果中，我们可以发现，所得的F2后代的8种可能的表型中，最多的2种是亲组合，最少的2种的双交换产物，中间数量的4种是单交换的产物。根据这些规律，对于一个三点实验结果，在不计算重组值的情况下，一眼就能正确判断这三个基因的排列次序，即用双交换类型与亲本类型相比较，改变位置了的基因就是处于中间位置的基因。在上面的例子中：　　32只有当Sh位于中间的时候，同时发生两个单交换后，才可能产生+sh+或c+wx的个体，所以这三个基因的顺序是c-sh-wx

7、，这自然跟我们在计算重组值后所得的结论一致。　　要注意的是，与两点实验一样，用三点实验必需要用三杂合体，因为如果不是杂合体，我们就无法判断是否发生了交换。根据概率知识，我们知道对于两个独立事件，它们同时发生的概率等于各自概率的乘积。对同一染色体上的三个基因来说，发生双交换的概率应该是两个单交换概率的乘积，在上面的例子中，理论上双交换率应为：23.07%*4.36%=1.0%，可是它的实际双交换值只有0.96%，实际双交换值小于理论双交换值。在这里实际值与理论值相差不是很大，而在有些例子中，理论双交换值与实际双交换值相差很大，譬如

8、说理论双交换值为0.90%，可实际只有0.15%。可见每发生一次单交换时，它的邻近基因间也发生一次交换的机会就会减少，这种现象称为干涉(interference)。干涉的程度通常用并发系数(coefficientofcoincidence,c)来表示：