第六章真核生物特殊的染色体制图技术 第一节制图函数 制图函数的概念 为什么使用制图函数? 1)只有在两个基因座距离较近时,才可以 使用以RF表示的图距。 2)在中等距离时开始出现双交换,这时图 距与RF已不成线性关系。 3)距离更远时,两基因座之间会出现多重 交换,这种非线性关系变得更加明显;呈现非连 锁状态。 在第2、3种情况需寻找一个或多个标记(为 发现双或多交换而寻找的居间基因实际操作 起来很困难 名词 制图函数( mapping function):以重组率为
第六章 真核生物特殊的染色体制图技术 第一节 制图函数 一、制图函数的概念 为什么使用制图函数？ 1)、只有在两个基因座距离较近时，才可以 使用以 RF 表示的图距。 2)、在中等距离时开始出现双交换，这时图 距与 RF 已不成线性关系。 3)、距离更远时，两基因座之间会出现多重 交换，这种非线性关系变得更加明显；呈现非连 锁状态。 在第 2、3 种情况需寻找一个或多个标记（为 发现双或多交换而寻找的居间基因）。实际操作 起来很困难。 名词 制图函数(mapping function)：以重组率为
自变量,图距为因变量所得到的函数。在这里只 需要重组率一个变量,并不需要考虑两基因座之 间是否存在双或多交换。 二、 Haldane制图函数 Haldane(霍尔丹)推导的重组率校正函数: RF=(1-e2)/2 x代表交换率,e是自然底数。 公式表示重组率与图距的关系。图距的单位 是1%交换率 RH 0.30 0.10 0.00 说明: 1)纵轴为重组率横轴为图距单位为p=100x
自变量，图距为因变量所得到的函数。在这里只 需要重组率一个变量，并不需要考虑两基因座之 间是否存在双或多交换。 二、Haldane 制图函数 Haldane(霍尔丹)推导的重组率校正函数： RF = (1 - e -2x) / 2 x 代表交换率，e 是自然底数。 公式表示重组率与图距的关系。图距的单位 是 1%交换率 说明： 1)．纵轴为重组率。横轴为图距，单位为 μ=100x
2)平均交换次数越多,基因座之间的距离越远 3)从上图的实线可以看出不论染色体上的两 个基因座相距有多远其RF值永不会大于50%。 当x→)∞时ex→0,这时RF→50% 4)从上图的虚线可以看出只有在μ值很小时 的一个很小区间内,图距才与RF呈线性关系, 斜率为1,重组率是加性的。这时的RF可直接 用来作为图距 5)交换次数很多时(曲线较大区域),斜率小 于1,重组率不再是加性的,RFac<RFb+RFbe 必须用制图函数加以校正 6)由RF=(1-e2)/2解出x x=ln(1-2RF)/2 由此得出 MD=-50 In(1-2RF)mu. 不管基因座之间的远近,该公式都是适用 的
2).平均交换次数越多，基因座之间的距离越远 3).从上图的实线可以看出，不论染色体上的两 个基因座相距有多远，其RF值永不会大于50%。 当 x→∞时 e -x→0，这时 RF→50% 4).从上图的虚线可以看出，只有在 μ 值很小时 的一个很小区间内，图距才与 RF 呈线性关系， 斜率为 1，重组率是加性的。这时的 RF 可直接 用来作为图距 5).交换次数很多时（曲线较大区域），斜率小 于 1，重组率不再是加性的，RFac<RFab+RFbc。 必须用制图函数加以校正 6).由 RF = (1 - e -2x) / 2 解出 x， x = -ln (1 - 2RF ) / 2 由此得出： MD = -50 ln (1 – 2RF ) m.u. 不管基因座之间的远近，该公式都是适用 的
例 (1)已知RF=275%,问基因座之间的图 距是多少? MD=-50l(1-2RF)=-50lm0.45=40m.u 两基因座之间的距离是40mu.,若以RF 为图距,则低估基因座之间的真实距离。 (2)已知RF=4%,求图距。 MD=-50l(1-0.08)=4.2mu 第二节四分子分析 几个概念 粗糙链霉菌( Neurospora crassa)是遗传分析 的好材料:
例 （1）已知 RF = 27.5%，问基因座之间的图 距是多少？ MD = -50 ln (1- 2RF) = -50 ln 0.45 = 40 m.u. 两基因座之间的距离是 40 m.u.，若以 RF 为图距，则低估基因座之间的真实距离。 （2）已知 RF= 4%，求图距。 MD = -50 ln (1- 0.08) = 4.2 m.u. 第二节 四分子分析 一、几个概念 粗糙链霉菌(Neurospora crassa)是遗传分析 的好材料：
Fertilzation (2n Aa 一 Asexual spore Meis gure 6.20 Life cyde d Neurospora A and a are mating tpes; n is a haplo stage; 2n (1)个体小,生长快,易于培养,数量多。 (2)它的染色体结构和功能类似于高等动 植物,且能进行有性生殖 (3)是单倍体,没有显隐性的问题,基因 型直接在表现型上反映出来。 (4)一次只分析一个减数分裂的产物,手 续简便。一般的二倍体生物的合子是父母本两个 不同减数分裂产生的孢子相互结合的产物,不易 分析,测交的目的就是每次只研究一个减数分裂
（1）个体小，生长快，易于培养，数量多。 （2）它的染色体结构和功能类似于高等动 植物，且能进行有性生殖。 （3）是单倍体，没有显隐性的问题，基因 型直接在表现型上反映出来。 （4）一次只分析一个减数分裂的产物，手 续简便。一般的二倍体生物的合子是父母本两个 不同减数分裂产生的孢子相互结合的产物，不易 分析，测交的目的就是每次只研究一个减数分裂
的产物,即配子的比例,但实验手续烦杂,而且 有时还不易做到。 四分子分析( tetrad analysis): 在真菌和单细胞藻类中,单一减数分裂的4 个产物(子囊孢子)以特定的方式留在一起,称 作四分子trad)。对四分子进行遗传学分析称 为四分子分析 线性四分子( linear tetrad):子囊孢子以线性 方式排列的四分子 链霉菌为线性四分子,这种线性四分子在遗 传学分析上有好多好处: (1)初学者可以简单明了地算出分离比和 计算重组率。 (2)子囊中子囊孢子的对称性可用以证明 减数分裂是一个交互过程( reciprocal process (3)可以把着丝粒作为一个座位( locus)
的产物，即配子的比例，但实验手续烦杂，而且 有时还不易做到。 四分子分析(tetrad analysis）： 在真菌和单细胞藻类中，单一减数分裂的 4 个产物（子囊孢子）以特定的方式留在一起，称 作四分子(tetrad)。对四分子进行遗传学分析称 为四分子分析。 线性四分子(linear tetrad)：子囊孢子以线性 方式排列的四分子。 链霉菌为线性四分子，这种线性四分子在遗 传学分析上有好多好处： （1）初学者可以简单明了地算出分离比和 计算重组率。 （2）子囊中子囊孢子的对称性可用以证明 减数分裂是一个交互过程（reciprocal process）。 （3）可以把着丝粒作为一个座位（locus）
计算某一基因与着丝粒之间的重组率。这就是着 丝粒作图。 无序四分子( unordered tetrad):子囊孢子无 序排列的四分子。 八分子( acta):减数分裂的四个产物又经一 次有丝分裂所生成的八个产物。八分子是双倍的 四分子,对它的分析与对四分子的分析是一样 的 二、着丝粒作图 名词 着丝粒制图( centromere mapping):绘制基 因座与着丝粒之间距离的连锁图
计算某一基因与着丝粒之间的重组率。这就是着 丝粒作图。 无序四分子(unordered tetrad)：子囊孢子无 序排列的四分子。 八分子(actad)：减数分裂的四个产物又经一 次有丝分裂所生成的八个产物。八分子是双倍的 四分子，对它的分析与对四分子的分析是一样 的。 二、着丝粒作图 名词 着丝粒制图(centromere mapping)：绘制基 因座与着丝粒之间距离的连锁图
bant wina 137 130 singed bridles 8日絀既 455 lek b 595 Outed wings a比E Harass bod Lobo eus cured wing smooth abdomon gouge bribe 中hys 00,7F chret aos 1o45日加wn可yws Figure 6.13 Partid map of the chromosomes cf Droscphd manoguster The centromere is merced by an apen crci n C Erus,减n图 y oroncenmo Maps Jura ir Hra, tu R'prmtod vh pamian d Coru UreN FTEE 制图原理:着丝粒与基因座之间出现与不出 现交换所产生的八分子,其等位基因的构型不 同,由此即可得出着丝粒与基因座间的重组率。 从野外采集来的面包霉能在简单的培养基 上生长和繁殖,一般称之为野生型或原养型 ( prototroph 在实验室中得到的突变型菌株,一定要在培 养基中添加某一营养物质才能生长,一般称之为
制图原理：着丝粒与基因座之间出现与不出 现交换所产生的八分子，其等位基因的构型不 同，由此即可得出着丝粒与基因座间的重组率。 从野外采集来的面包霉能在简单的培养基 上生长和繁殖，一般称之为野生型或原养型 （prototroph）。 在实验室中得到的突变型菌株，一定要在培 养基中添加某一营养物质才能生长，一般称之为
营养缺陷型( auxotroph 例如:有一菌株一定要在培养基中添加赖氨 酸才能生长,称之为赖氨酸依赖型( lysine dependent b 把野生型记作Iys+或+,赖氨酸缺陷型记 作Iys或 ys+成熟后子囊孢子是黑色的,Iys是灰 色的。Lys+与Iys杂交,所得到的子囊中的孢 子,4个是黑色的(+),4个是灰色的)8个子 囊孢子可有六个不同的排列方式(子囊型): 非交换型: (1)++++ 十+++ 交换型: ((1)的2、3对交换) 十 十(a2的2、3对交换)
营养缺陷型（auxotroph）。 例如：有一菌株一定要在培养基中添加赖氨 酸才能生长，称之为赖氨酸依赖型（lysine dependent）。 把野生型记作 Lys＋或＋，赖氨酸缺陷型记 作 Lys－或－。 Lys＋成熟后子囊孢子是黑色的，Lys－是灰 色的。Lys＋与 Lys－杂交，所得到的子囊中的孢 子，4 个是黑色的(+)，4 个是灰色的(-)。8 个子 囊孢子可有六个不同的排列方式（子囊型）： 非交换型： (1) ＋＋＋＋———— (2) ————＋＋＋＋ 交换型： (3) ＋＋——＋＋——（(1)的 2、3 对交换） (4) ——＋＋——＋＋（(2)的 2、3 对交换）
(5)++ 十((的2、4对交换) (6)—+++ ((2)的2、4对交换) 分析 (1)和(2是怎样产生的呢?交换发生在着丝 粒与lys+/ys座位以外。中期I时,带有lys+ 的两条染色体移向一极带有lys的两条染色体 移向另一极这样就lys+/ys这一对基因而言, 在第一次分裂时就分离了,称为第一次分裂分 离。中期Ⅱ时,着丝粒分裂,每一个染色单体 相互分开,两个s+孢子排列在一起,两个lys 孢子排列在一起,再经过一次有丝分裂,形成 ÷ 第一次第二次 减数分裂减数分裂有丝分裂 MI MI
(5) ＋＋————＋＋（(1)的 2、4 对交换） (6) ——＋＋＋＋——（(2)的 2、4 对交换） 分析： (1)和(2)是怎样产生的呢？交换发生在着丝 粒与 lys＋/lys－座位以外。中期 I 时，带有 lys＋ 的两条染色体移向一极，带有 lys－的两条染色体 移向另一极。这样，就 lys＋/lys－这一对基因而言， 在第一次分裂时就分离了，称为第一次分裂分 离。中期 II 时，着丝粒分裂，每一个染色单体 相互分开，两个 lys＋孢子排列在一起，两个 lys －孢子排列在一起，再经过一次有丝分裂，形成
