文档介绍：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 - 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 ) .
不管基因座之间的远近,该公式都是适用的。
例
(1)已知RF = %,问基因座之间的图距是多少?
MD = -50 ln (1- 2RF) = -50 ln = 40 .
两基因座之间的距离是40 .,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- ) = .
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:
(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(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(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。
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)。
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