遺傳學(xué)：6 真核生物的遺傳分析

u真核生物基因組真核生物基因組u真菌類的四分子分析與作圖真菌類的四分子分析與作圖u真核生物重組的分子機(jī)制真核生物重組的分子機(jī)制u異常分離與基因轉(zhuǎn)變異常分離與基因轉(zhuǎn)變u體細(xì)胞交換與基因定位體細(xì)胞交換與基因定位u體細(xì)胞融合與基因定位體細(xì)胞融合與基因定位u真核生物基因的刪除、擴(kuò)增與重排真核生物基因的刪除、擴(kuò)增與重排6 真核生物的遺傳分析真核生物的遺傳分析GenomeGenome基因組基因組Tetrad analysisTetrad analysis四分子分析四分子分析Holliday modelHolliday modelHollidayHolliday模型模型Gene conversionGene conversion基因轉(zhuǎn)變基因轉(zhuǎn)變Somatic crossing overSomatic crossing over體細(xì)胞交換體細(xì)胞交換u真核生物基因組真核生物基因組p一個(gè)物種單倍體的染色體數(shù)一個(gè)物種單倍體的染色體數(shù)目及其所攜帶的全部基因目及其所攜帶的全部基因p一個(gè)物種單倍體基因組所含一個(gè)物種單倍體基因組所含DNA總量稱為總量稱為C值值(C-value)n每種生物各有其相對(duì)恒定的每種生物各有其相對(duì)恒定的C值值n不同物種的不同物種的C值之間有很大差別值之間有很大差別n能營(yíng)獨(dú)立生活的最小的生物能營(yíng)獨(dú)立生活的最小的生物支原體支原體(Mycoplasma)的的C值不到值不到106 bpn一些顯花植物和兩棲類動(dòng)物的一些顯花植物和兩棲類動(dòng)物的C值則可值則可多達(dá)多達(dá)1011 bpn相差相差10萬(wàn)倍萬(wàn)倍p在一些低等生物中，隨在一些低等生物中，隨著生物進(jìn)化，增加了生著生物進(jìn)化，增加了生物體的結(jié)構(gòu)和功能的復(fù)物體的結(jié)構(gòu)和功能的復(fù)雜性，基因組也相應(yīng)地雜性，基因組也相應(yīng)地增大，即增大，即C值值。如蠕蟲(chóng)。如蠕蟲(chóng)的的C值大于霉菌、藻類、值大于霉菌、藻類、真菌、細(xì)菌和支原體真菌、細(xì)菌和支原體p隨著進(jìn)一步的進(jìn)化，在隨著進(jìn)一步的進(jìn)化，在其他生物中則看不到這其他生物中則看不到這種規(guī)律種規(guī)律C C值同生物的進(jìn)化有什么關(guān)系值同生物的進(jìn)化有什么關(guān)系? ?n顯花植物和兩棲類動(dòng)物顯花植物和兩棲類動(dòng)物的基因組最大的基因組最大n兩棲類動(dòng)物兩棲類動(dòng)物C值，小的值，小的109 bp，大的，大的1011 bpn軟骨魚(yú)、硬骨魚(yú)甚至昆軟骨魚(yú)、硬骨魚(yú)甚至昆蟲(chóng)和軟體動(dòng)物的基因組都蟲(chóng)和軟體動(dòng)物的基因組都大于包括人類（大于包括人類（109）在）在內(nèi)的哺乳動(dòng)物的基因組內(nèi)的哺乳動(dòng)物的基因組n爬行類和棘皮動(dòng)物的基爬行類和棘皮動(dòng)物的基因組大小同哺乳動(dòng)物幾乎因組大小同哺乳動(dòng)物幾乎相等相等C值悖理值悖理(Cvalue paradox)pC C值悖理值悖理：生物基因組的大小或：生物基因組的大小或C C值同生物在值同生物在進(jìn)化上所處的地位及復(fù)雜性之間無(wú)嚴(yán)格的對(duì)應(yīng)進(jìn)化上所處的地位及復(fù)雜性之間無(wú)嚴(yán)格的對(duì)應(yīng)關(guān)系的現(xiàn)象關(guān)系的現(xiàn)象p解釋解釋：n基因組的部分或完全加倍基因組的部分或完全加倍n轉(zhuǎn)座轉(zhuǎn)座n反轉(zhuǎn)錄已加工假基因反轉(zhuǎn)錄已加工假基因nDNA DNA 復(fù)制滑動(dòng)復(fù)制滑動(dòng)n不等交換和不等交換和DNADNA擴(kuò)增擴(kuò)增n過(guò)量非編碼過(guò)量非編碼DNADNA被清除的速率不同被清除的速率不同N值悖理值悖理(N value paradox)pN值悖理值悖理：物種的基因數(shù)目與生物進(jìn)化程度或生物復(fù)雜性的不對(duì)應(yīng)性：物種的基因數(shù)目與生物進(jìn)化程度或生物復(fù)雜性的不對(duì)應(yīng)性n啤酒酵母啤酒酵母 12 Mb6000個(gè)基因個(gè)基因n線蟲(chóng)線蟲(chóng)97 Mb19000個(gè)基因個(gè)基因n果蠅果蠅120 Mb13600個(gè)基因個(gè)基因n水稻水稻389 Mb37544個(gè)基因個(gè)基因n人人3300 Mb25000個(gè)基因個(gè)基因p果蠅基因組比線蟲(chóng)基因組大，進(jìn)化地位比線蟲(chóng)高，而編碼基因反而果蠅基因組比線蟲(chóng)基因組大，進(jìn)化地位比線蟲(chóng)高，而編碼基因反而比線蟲(chóng)少比線蟲(chóng)少p人的基因組應(yīng)該是最復(fù)雜的，人的進(jìn)化地位最高，但編碼的基因還人的基因組應(yīng)該是最復(fù)雜的，人的進(jìn)化地位最高，但編碼的基因還沒(méi)有水稻基因組編碼的基因多沒(méi)有水稻基因組編碼的基因多p顯然，要理解每一個(gè)物種發(fā)育、代謝、生長(zhǎng)、繁殖、行為等等的本顯然，要理解每一個(gè)物種發(fā)育、代謝、生長(zhǎng)、繁殖、行為等等的本質(zhì)，僅用基因組的序列測(cè)定的結(jié)果是不能直接地回答這些問(wèn)題的質(zhì)，僅用基因組的序列測(cè)定的結(jié)果是不能直接地回答這些問(wèn)題的p解釋：解釋：n可變剪切可變剪切 重復(fù)基因重復(fù)基因 結(jié)構(gòu)域數(shù)目結(jié)構(gòu)域數(shù)目真核生物基因組真核生物基因組DNADNA序列的復(fù)雜度序列的復(fù)雜度p真核生物基因組真核生物基因組DNA C值和值和N值悖理現(xiàn)象都表值悖理現(xiàn)象都表明其明其DNA序列的復(fù)雜度序列的復(fù)雜度p可通過(guò)復(fù)性動(dòng)力學(xué)來(lái)檢測(cè)基因組可通過(guò)復(fù)性動(dòng)力學(xué)來(lái)檢測(cè)基因組DNA序列的復(fù)序列的復(fù)雜性雜性n通過(guò)通過(guò)DNA變性和復(fù)性反應(yīng)動(dòng)力學(xué)分析變性和復(fù)性反應(yīng)動(dòng)力學(xué)分析DNAn復(fù)性速率取決于互補(bǔ)復(fù)性速率取決于互補(bǔ)DNA序列之間的隨機(jī)碰序列之間的隨機(jī)碰撞，所以撞，所以DNA復(fù)性是一個(gè)雙分子二級(jí)反應(yīng)復(fù)性是一個(gè)雙分子二級(jí)反應(yīng)n單鏈復(fù)性速率：?jiǎn)捂湉?fù)性速率：d dC C/ /d dt t=-=-kCkC2 2 C C：?jiǎn)捂湥簡(jiǎn)捂淒NADNA濃度，濃度，t t：時(shí)間，：時(shí)間，k k：復(fù)性：復(fù)性常數(shù)常數(shù)nC C0 0t t函數(shù)：函數(shù)：C C/ /C C0 0=1/(1+=1/(1+kCkC0 0t t) )n50%50%單鏈復(fù)性時(shí)，單鏈復(fù)性時(shí)，C C/ /C C0 0= =，則：則：C C0 0t t=1/=1/k kn單拷貝基因，基因組愈大，復(fù)雜性單拷貝基因，基因組愈大，復(fù)雜性( (即：即：DNADNA長(zhǎng)度長(zhǎng)度) )愈大，愈大，k k愈愈小，小， C C0 0t t愈大，愈大，即即C C0 0t t與非重復(fù)序列基因組大小呈正比與非重復(fù)序列基因組大小呈正比p整個(gè)基因組：整個(gè)基因組：7.8108 bpA: 25% C0t= 0.0013B: 30% C0t= 1.9C: 45% C0t= 630 以上數(shù)值是從復(fù)性動(dòng)力學(xué)曲線上查得。以上數(shù)值是從復(fù)性動(dòng)力學(xué)曲線上查得。 求求A、B、C的復(fù)雜性和各自的重復(fù)頻率？的復(fù)雜性和各自的重復(fù)頻率？pC0t A = 0.001325% = 0.000325 B = C = pDNA復(fù)雜性復(fù)雜性 A= 4.21060.000325/4 = 340 bpB = C = p重復(fù)頻率重復(fù)頻率 A= 7.810825% /340 = 5105B = C = E. coli C0t= 4.0n C0t除與基因組大小正比外，還與基因組序列的重復(fù)次數(shù)有除與基因組大小正比外，還與基因組序列的重復(fù)次數(shù)有關(guān)：關(guān)： C0t與重復(fù)次數(shù)與重復(fù)次數(shù)呈反比呈反比p非重復(fù)序列：基因組中只有非重復(fù)序列：基因組中只有1313個(gè)拷貝個(gè)拷貝p中度重復(fù)序列：長(zhǎng)度約為中度重復(fù)序列：長(zhǎng)度約為300 bp300 bp，重復(fù)約，重復(fù)約101010102 2，如假基因，珠蛋白基因；，如假基因，珠蛋白基因；10103 310105 5 ，常以回文方式出現(xiàn)，常以回文方式出現(xiàn)p高度重復(fù)序列：長(zhǎng)度約為高度重復(fù)序列：長(zhǎng)度約為6200 bp6200 bp，重復(fù)，重復(fù)10106 6以上，如衛(wèi)星以上，如衛(wèi)星DNADNA真核生物基因組序列分三大類真核生物基因組序列分三大類另一類中度重復(fù)序列，重復(fù)另一類中度重復(fù)序列，重復(fù)10103 3-10-105 5，常，常以回文方式出現(xiàn)以回文方式出現(xiàn)衛(wèi)星衛(wèi)星DNA(satellite DNA)DNA(satellite DNA)p由重復(fù)單位由重復(fù)單位510 bp510 bp組成，有的長(zhǎng)達(dá)組成，有的長(zhǎng)達(dá)100 bp100 bp，成串排列，成串排列，重復(fù)次數(shù)重復(fù)次數(shù)10105 510107 7，一般位于異染色區(qū)，可能與染色體，一般位于異染色區(qū)，可能與染色體運(yùn)動(dòng)有關(guān)運(yùn)動(dòng)有關(guān)p是高等真核生物基因組重復(fù)程度最高的成分，由非常是高等真核生物基因組重復(fù)程度最高的成分，由非常短的串聯(lián)多次重復(fù)短的串聯(lián)多次重復(fù)DNADNA序列組成序列組成p一般占了基因組一般占了基因組10%10%30%30%。因?yàn)樗牡蛷?fù)雜性，有時(shí)。因?yàn)樗牡蛷?fù)雜性，有時(shí)稱為簡(jiǎn)單序列稱為簡(jiǎn)單序列DNADNA，又因?yàn)槠洳粚こ５暮塑账峤M成，又因?yàn)槠洳粚こ５暮塑账峤M成，它經(jīng)常在浮力密度梯度離心中從整個(gè)基因組它經(jīng)常在浮力密度梯度離心中從整個(gè)基因組DNADNA中分中分離成一個(gè)或多個(gè)離成一個(gè)或多個(gè)“衛(wèi)星衛(wèi)星”條帶，故稱為衛(wèi)星條帶，故稱為衛(wèi)星DNADNA衛(wèi)星衛(wèi)星DNADNA分布于著絲粒附分布于著絲粒附近的異染色質(zhì)區(qū)，可能與近的異染色質(zhì)區(qū)，可能與染色體的運(yùn)動(dòng)有關(guān)染色體的運(yùn)動(dòng)有關(guān)u真菌類的四分子分析與作圖真菌類的四分子分析與作圖p 四分子四分子(tetrad)(tetrad)n在真菌和單細(xì)胞藻類中，單一減數(shù)分裂的在真菌和單細(xì)胞藻類中，單一減數(shù)分裂的4 4個(gè)產(chǎn)物（子囊孢子）以個(gè)產(chǎn)物（子囊孢子）以特定的方式留在一起，稱為四分子特定的方式留在一起，稱為四分子n子囊孢子在子囊中的排列順序與減數(shù)分裂中期赤道板上的染色單子囊孢子在子囊中的排列順序與減數(shù)分裂中期赤道板上的染色單體排列順序一致體排列順序一致n線性四分子線性四分子(linear tetrad)(linear tetrad)：子囊孢子以線性方式排列的四分子：子囊孢子以線性方式排列的四分子n無(wú)序四分子無(wú)序四分子(unordered tetrad)(unordered tetrad)：子囊孢子無(wú)序排列的四分子：子囊孢子無(wú)序排列的四分子p 四分子分析四分子分析(tetrad analysis)(tetrad analysis)n對(duì)四分子進(jìn)行遺傳學(xué)分析對(duì)四分子進(jìn)行遺傳學(xué)分析p 八分子八分子(actad)(actad)n減數(shù)分裂的四個(gè)產(chǎn)物又經(jīng)一次有絲分裂所生成的八個(gè)產(chǎn)物減數(shù)分裂的四個(gè)產(chǎn)物又經(jīng)一次有絲分裂所生成的八個(gè)產(chǎn)物n八分子是雙倍的四分子，對(duì)它的分析與對(duì)四分子的分析是一樣的八分子是雙倍的四分子，對(duì)它的分析與對(duì)四分子的分析是一樣的粗糙脈孢菌的生活史粗糙脈孢菌的生活史粗糙脈孢菌減數(shù)分裂粗糙脈孢菌減數(shù)分裂中等位基因的分離中等位基因的分離粗糙脈胞菌（粗糙脈胞菌（Neurospora crassa）的特點(diǎn)）的特點(diǎn)p是遺傳分析的好材料是遺傳分析的好材料n個(gè)體小，生長(zhǎng)快，易于培養(yǎng)，數(shù)個(gè)體小，生長(zhǎng)快，易于培養(yǎng)，數(shù)量多量多n它的染色體結(jié)構(gòu)和功能類似于高它的染色體結(jié)構(gòu)和功能類似于高等動(dòng)植物，且能進(jìn)行有性生殖等動(dòng)植物，且能進(jìn)行有性生殖n是單倍體，沒(méi)有顯隱性的問(wèn)題，是單倍體，沒(méi)有顯隱性的問(wèn)題，基因型直接在表現(xiàn)型上反映出來(lái)基因型直接在表現(xiàn)型上反映出來(lái)n一次只分析一個(gè)減數(shù)分裂的產(chǎn)物，一次只分析一個(gè)減數(shù)分裂的產(chǎn)物，手續(xù)簡(jiǎn)便。一般的二倍體生物的手續(xù)簡(jiǎn)便。一般的二倍體生物的合子是父母本兩個(gè)不同減數(shù)分裂合子是父母本兩個(gè)不同減數(shù)分裂產(chǎn)生的孢子相互結(jié)合的產(chǎn)物，不產(chǎn)生的孢子相互結(jié)合的產(chǎn)物，不易分析，測(cè)交的目的就是每次只易分析，測(cè)交的目的就是每次只研究一個(gè)減數(shù)分裂的產(chǎn)物，即配研究一個(gè)減數(shù)分裂的產(chǎn)物，即配子的比例，但實(shí)驗(yàn)手續(xù)煩雜，而子的比例，但實(shí)驗(yàn)手續(xù)煩雜，而且有時(shí)還不易做到且有時(shí)還不易做到p為線性四分子為線性四分子n可以簡(jiǎn)單明了地計(jì)算出可以簡(jiǎn)單明了地計(jì)算出分離比和重組率分離比和重組率n子囊中子囊孢子的對(duì)稱子囊中子囊孢子的對(duì)稱性可用以證明減數(shù)分裂性可用以證明減數(shù)分裂是一個(gè)交互過(guò)程是一個(gè)交互過(guò)程（reciprocal processreciprocal process）n四分子在子囊中的排列四分子在子囊中的排列順序取決于減數(shù)分裂時(shí)順序取決于減數(shù)分裂時(shí)著絲粒的取向，因此可著絲粒的取向，因此可把著絲粒作為一個(gè)座位把著絲粒作為一個(gè)座位（locuslocus）計(jì)算某一基因）計(jì)算某一基因與著絲粒之間的重組率。與著絲粒之間的重組率。這就是這就是著絲粒作圖著絲粒作圖著絲粒制圖著絲粒制圖(centromere mapping)p 繪制基因座與著絲粒繪制基因座與著絲粒之間距離的連鎖圖之間距離的連鎖圖p 制圖原理制圖原理：著絲粒與：著絲粒與基因座之間出現(xiàn)與不基因座之間出現(xiàn)與不出現(xiàn)交換所產(chǎn)生的八出現(xiàn)交換所產(chǎn)生的八分子，其等位基因的分子，其等位基因的構(gòu)型不同，由此即可構(gòu)型不同，由此即可得出著絲粒與基因座得出著絲粒與基因座間的重組率間的重組率營(yíng)養(yǎng)缺陷型營(yíng)養(yǎng)缺陷型p 從野外采集來(lái)的脈胞菌能在簡(jiǎn)單的培養(yǎng)基上生長(zhǎng)和繁殖，從野外采集來(lái)的脈胞菌能在簡(jiǎn)單的培養(yǎng)基上生長(zhǎng)和繁殖，一般稱之為一般稱之為野生型或原養(yǎng)型野生型或原養(yǎng)型（prototrophprototroph）p 在實(shí)驗(yàn)室中得到的突變型菌株，一定要在培養(yǎng)基中添加某在實(shí)驗(yàn)室中得到的突變型菌株，一定要在培養(yǎng)基中添加某一營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)才能生長(zhǎng)，一般稱之為一營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)才能生長(zhǎng)，一般稱之為營(yíng)養(yǎng)缺陷型營(yíng)養(yǎng)缺陷型（auxotrophauxotroph）p 一定要在培養(yǎng)基中添加賴氨酸才能生長(zhǎng)，稱之為一定要在培養(yǎng)基中添加賴氨酸才能生長(zhǎng)，稱之為賴氨酸依賴氨酸依賴型賴型（lysine dependentlysine dependent）p 把野生型記作把野生型記作LysLys或或，賴氨酸缺陷型記作，賴氨酸缺陷型記作LysLys或或p LysLys成熟后子囊孢子是成熟后子囊孢子是黑色的黑色的，LysLys是是灰色的灰色的Lys與與Lys雜交雜交p 所得子囊孢子，所得子囊孢子，4 4個(gè)是黑色的個(gè)是黑色的(+)(+)，4 4個(gè)是灰色的個(gè)是灰色的(-)(-)p 8 8個(gè)子囊孢子可有六個(gè)不同的排列方式（子囊型）個(gè)子囊孢子可有六個(gè)不同的排列方式（子囊型）非交換型非交換型(1) (1) (2) (2) 交換型交換型(3) (3) （(1)(1)的的2 2、3 3對(duì)交換）對(duì)交換）(4) (4) （(2)(2)的的2 2、3 3對(duì)交換）對(duì)交換）(5) (5) （(1)(1)的的2 2、4 4對(duì)交換）對(duì)交換）(6) (6) （(2)(2)的的2 2、4 4對(duì)交換）對(duì)交換）(1)和和(2)是怎樣產(chǎn)生的呢？是怎樣產(chǎn)生的呢？p 交換沒(méi)有發(fā)生或發(fā)生在著絲粒與交換沒(méi)有發(fā)生或發(fā)生在著絲粒與lyslys+ +/ /ys ys座位以外座位以外p 中期中期 I I 時(shí)，帶有時(shí)，帶有l(wèi)yslys+ +的兩條染色體移的兩條染色體移向一極，帶有向一極，帶有l(wèi)yslys的兩條染色體移的兩條染色體移向另一極。這樣，就向另一極。這樣，就lyslys+ +/ /lyslys這一這一對(duì)基因而言，在第一次分裂時(shí)就分對(duì)基因而言，在第一次分裂時(shí)就分離了，稱為第一次分裂分離離了，稱為第一次分裂分離p 中期中期 II II 時(shí)，著絲粒分裂，每一個(gè)染時(shí)，著絲粒分裂，每一個(gè)染色單體相互分開(kāi)，兩個(gè)色單體相互分開(kāi)，兩個(gè)lyslys+ +孢子排列孢子排列在一起，兩個(gè)在一起，兩個(gè)lyslys孢子排列在一起孢子排列在一起p 再經(jīng)過(guò)一次有絲分裂，形成再經(jīng)過(guò)一次有絲分裂，形成 或或 兩種排列方式，著絲粒和基因兩種排列方式，著絲粒和基因lyslys+ +/ /lyslys之間未發(fā)生過(guò)交換，所以之間未發(fā)生過(guò)交換，所以稱為非交換型稱為非交換型(3)(6)的形成的形成p 交換發(fā)生在著絲粒與基因交換發(fā)生在著絲粒與基因lyslys+ +/ /lyslys之間之間p 中期中期 I I 時(shí)，分配到每一子核的兩條染色時(shí)，分配到每一子核的兩條染色單體都是一個(gè)帶有單體都是一個(gè)帶有l(wèi)yslys+ +，一個(gè)帶有，一個(gè)帶有l(wèi)yslys，所以第一次分裂沒(méi)有出現(xiàn)分離現(xiàn)象所以第一次分裂沒(méi)有出現(xiàn)分離現(xiàn)象p 中期中期 II II 時(shí)，才發(fā)生分離，所以稱為第二時(shí)，才發(fā)生分離，所以稱為第二次分裂分離次分裂分離p 再經(jīng)過(guò)一次有絲分裂形成再經(jīng)過(guò)一次有絲分裂形成4 4個(gè)孢子時(shí)，排個(gè)孢子時(shí)，排列順序是列順序是 或或 ，這種情況是由于，這種情況是由于lyslys/ / lyslys與著絲粒之間發(fā)生了一次交換造成的，與著絲粒之間發(fā)生了一次交換造成的，所以所以(3)(6)(3)(6)是交換型是交換型重組率重組率p 在在(3)(6)(3)(6)的的 4 4 種子囊型中，其實(shí)種子囊型中，其實(shí)只只有兩對(duì)孢子交換了位置，其余兩對(duì)有兩對(duì)孢子交換了位置，其余兩對(duì)孢子維持原位孢子維持原位p 在在(3)(3)中，第二對(duì)與第三對(duì)交換了位中，第二對(duì)與第三對(duì)交換了位置，第一對(duì)與第四對(duì)維持原位置，第一對(duì)與第四對(duì)維持原位p 也就是說(shuō)，也就是說(shuō)，每發(fā)生一次交換，一個(gè)每發(fā)生一次交換，一個(gè)子囊中有半數(shù)孢子發(fā)生重組子囊中有半數(shù)孢子發(fā)生重組。所以，。所以，著絲粒與基因間的重組率為：著絲粒與基因間的重組率為：第二次分裂子囊數(shù)第二次分裂子囊數(shù)子囊總數(shù)子囊總數(shù)1/21/2100%100%例例p 前兩種為非交換型，其頻率幾近相等，因而前兩種為非交換型，其頻率幾近相等，因而A/aA/a與著絲粒之與著絲粒之間有間有(126+132)/300=86%(126+132)/300=86%無(wú)交換。其余的無(wú)交換。其余的4242個(gè)或個(gè)或14%14%為交換型，為交換型，即即A/aA/a與著絲粒之間有與著絲粒之間有14%14%的交換的交換p 14%14%是減數(shù)分裂出現(xiàn)交換的細(xì)胞百分?jǐn)?shù)，而不是重組染色體是減數(shù)分裂出現(xiàn)交換的細(xì)胞百分?jǐn)?shù)，而不是重組染色體百分?jǐn)?shù)百分?jǐn)?shù)p 重組百分?jǐn)?shù)是交換細(xì)胞百分?jǐn)?shù)的一半重組百分?jǐn)?shù)是交換細(xì)胞百分?jǐn)?shù)的一半，因此圖距為：，因此圖距為：MD = 14/2 = 7 m.u.MD = 14/2 = 7 m.u.無(wú)序四分子分析無(wú)序四分子分析p 酵母子囊孢子的排列是無(wú)序的，不能用上述方法分析酵母子囊孢子的排列是無(wú)序的，不能用上述方法分析p 兩個(gè)基因兩個(gè)基因a a和和b b，以，以a ba b + + + + 可得三種子囊型可得三種子囊型記住！記?。∵@些子囊是無(wú)序的這些子囊是無(wú)序的，雖然，雖然第一列可以看成兩基因座的第一列可以看成兩基因座的非交換型，但實(shí)際上不是非交換型，但實(shí)際上不是！孢子可以用任何序列寫出。這些！孢子可以用任何序列寫出。這些子囊只是根據(jù)它們包含子囊只是根據(jù)它們包含兩種基因型兩種基因型(ditype)(ditype)，還是，還是四種基因型四種基因型(tetratype)(tetratype)，以及二型中有無(wú)，以及二型中有無(wú)親本組合親本組合而分為三類：親本二型，而分為三類：親本二型，非親二型和四型非親二型和四型 連鎖基因座連鎖基因座a a和和b b間的關(guān)系間的關(guān)系p 無(wú)交換無(wú)交換 (no crossovers, NCO)p 一次單交換一次單交換 (a single crossover, SCO)p 雙交換雙交換 (double crossover, DCO)p 三次或多次交換三次或多次交換也可能出現(xiàn)，但是也可能出現(xiàn)，但是太少，可以忽略太少，可以忽略p NPD只存在于雙交換中，只存在于雙交換中，NPD的期望頻率是的期望頻率是DCO/4，所以雙交，所以雙交換頻率為換頻率為DCO=4NPDp 在雙交換中四型頻率在雙交換中四型頻率T1= 2NPD，在單交換中只有四型在單交換中只有四型T2=SCO，四型總頻率為四型總頻率為T= T1+T2=2NPD +SCO，所以，所以SCO=T2NPDp NCO = 1 (SCO+DCO)p 每次減數(shù)分裂的平均交換數(shù)是單每次減數(shù)分裂的平均交換數(shù)是單交換數(shù)與兩倍雙交換數(shù)之和交換數(shù)與兩倍雙交換數(shù)之和 = SCO + 2DCO = (T-2NPD) + 2(4NPD) = T + 6NPDp MD = 50 = 50 (T+6NPD)例例p 在在a b + +雜交雜交中，各類子囊的中，各類子囊的頻率為：頻率為：56% PD，41%T和和3%NPD。求基。求基因座之間的圖距因座之間的圖距p MD = 50 0.41 + (6 0.03)= 50 0.59= 29.5 m.u.p 重組率的計(jì)算重組率的計(jì)算n因因NPD子囊全都是子囊全都是重組孢子，重組孢子，T子囊一子囊一半是重組孢子，所半是重組孢子，所以以RF = T/2 + NPD= 0.205 + 0.03= 0.235nMD = 23.5 m.u.p 用用RF估計(jì)圖距，低估估計(jì)圖距，低估了了6 m.u.。這是由于。這是由于RF無(wú)法校正雙交換所無(wú)法校正雙交換所致致。只有在基因座距。只有在基因座距離較小時(shí)方可用離較小時(shí)方可用RF作作為圖距為圖距p 用制圖函數(shù)求圖距用制圖函數(shù)求圖距把重組率代入制圖函數(shù)把重組率代入制圖函數(shù)中，求出圖距中，求出圖距MD = -50 ln(1-2RF) = -50ln0.53 = -50 0.635 = 31.74 m.u.p 該結(jié)果大于該結(jié)果大于29.5，原，原因是因是用制圖函數(shù)求圖用制圖函數(shù)求圖距時(shí)，考慮了多重交距時(shí)，考慮了多重交換，使其結(jié)果向上偏換，使其結(jié)果向上偏離離線性四分子分析和無(wú)序四分子分析結(jié)合使用線性四分子分析和無(wú)序四分子分析結(jié)合使用p 無(wú)序四分子分析可精確度量基因座之間的距離無(wú)序四分子分析可精確度量基因座之間的距離p 線性四分子分析可做著絲粒制圖線性四分子分析可做著絲粒制圖，也可忽略子囊孢子的排列順序，按無(wú)，也可忽略子囊孢子的排列順序，按無(wú)序四分子分析計(jì)算基因座之間的距離序四分子分析計(jì)算基因座之間的距離p 無(wú)序四分子分析計(jì)算基因座之間距離時(shí)，考慮三種可能性：無(wú)序四分子分析計(jì)算基因座之間距離時(shí)，考慮三種可能性：(1) 基因座分別在不同染色體上基因座分別在不同染色體上(2) 基因座位于同一條染色體的著絲粒兩側(cè)基因座位于同一條染色體的著絲粒兩側(cè)(3) 基因座位于同一條染色體的著絲粒同側(cè)基因座位于同一條染色體的著絲粒同側(cè)其中其中(1)和和(2)對(duì)于兩個(gè)基因座來(lái)說(shuō)全都是獨(dú)立的交換型。而在對(duì)于兩個(gè)基因座來(lái)說(shuō)全都是獨(dú)立的交換型。而在(3)中，著中，著絲粒與近側(cè)基因座之間出現(xiàn)交換，將在同一子囊中出現(xiàn)兩個(gè)基因座的交絲粒與近側(cè)基因座之間出現(xiàn)交換，將在同一子囊中出現(xiàn)兩個(gè)基因座的交換型，由此可以判斷基因座之間的連鎖關(guān)系換型，由此可以判斷基因座之間的連鎖關(guān)系p 在著絲粒制圖時(shí)，若基因座與著絲粒之間距離較大，也需要在著絲粒制圖時(shí)，若基因座與著絲粒之間距離較大，也需要用平均交換用平均交換次數(shù)次數(shù)校正其可能出現(xiàn)的雙交換或多交換校正其可能出現(xiàn)的雙交換或多交換例：兩個(gè)連鎖基因的作圖例：兩個(gè)連鎖基因的作圖Neurospora crassaan雜交結(jié)果雜交結(jié)果 5 1 90 5 90 1808實(shí)得子實(shí)得子囊囊 數(shù)數(shù) TNPD PD T TNPD PD四分子四分子類類 別別分離發(fā)分離發(fā)生時(shí)期生時(shí)期四分子四分子基因型基因型次次 序序 子囊型子囊型+ a+ an +n + + +n an a+ + an +n a+ an a+ +n + an + an + +n a+ +n a+ +n a+ an +MIMIMIMIMIMIIMIIMIMIIMIIMIIMIIMIIMII兩對(duì)基因雜交，如不考慮孢子排列，只考慮兩對(duì)基因雜交，如不考慮孢子排列，只考慮性狀組合時(shí)，子囊可以分為性狀組合時(shí)，子囊可以分為3 3種四分子類型種四分子類型1. 親二型(parental ditype , PD)，有兩種基因型，并與 親代相同。包括子囊型和2. 非親二型(non-parental ditype ,NPD)，有兩種基因型 都跟親代不同，是重組型。包括子囊型和3. 四型（tetratype, T），有四種基因型，2種與親代相 同，2種重組型，包括子囊型、和下圖是從染色體交換和重組來(lái)理解各類子囊的形成原因下圖是從染色體交換和重組來(lái)理解各類子囊的形成原因交換類型染色體圖象重組四分子類型子囊型無(wú)交換四 線雙交換單交換0%100%50% an an an a , a , n , n(PD), , na , na(NPD) , a , n , na(T)交換類型染色體圖象重組四分子類型子囊型二 線雙交換單交換四 線多交換50%0%100% an a , na , , n(T)a , n, a , n(PD), na , , na(NPD) an an an , na , a , n( T )50%三線雙交換資料分析：1. 計(jì)算nic與著絲粒之間的重組率：%05. 52110005190521765421212總子囊數(shù)）（）（）（）（總子囊數(shù)總子囊數(shù)交換型子囊數(shù)M2. 計(jì)算ade與著絲粒之間的重組率：%30.9211000519090217653212總子囊數(shù)）（）（）（）（總子囊數(shù)M3. 判斷 nic、ade 基因是獨(dú)立分配還是連鎖。如果兩個(gè)基因是自由組合的話，則PDNPD =11而實(shí)驗(yàn)結(jié)果PD=808+90=898，NPD=1+1=2，PD遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于NPD。說(shuō)明這兩個(gè)基因是相互連鎖的。5.059.30nicadenicade5.059.30哪一種排列正確呢？如果我們把資料用另一種方式排列，得下表：按照分離時(shí)期排列nic / /ade 子囊數(shù)MIMIMIIMIIMIMIIMIMII(808+1) 809(90)90(5)5(90+5+1)961000RF(nic)=5.05%RF(ade)=9.30%若n和a各自獨(dú)立的與著絲粒發(fā)生交換的話，則MII的子囊數(shù)應(yīng)為9.30%5.05%1.841事實(shí)上：交換發(fā)生在著絲粒與ade間，n是MI,a是MII的子囊有90個(gè)。交換發(fā)生在著絲粒與n間，n是MII ，a是MI的子囊只有5個(gè)。比例相差懸殊，所以這兩個(gè)基因處在著絲粒的同一側(cè)。另從上表可見(jiàn)，在n與著絲粒發(fā)生交換時(shí)，a基因也一道與著絲粒發(fā)生了交換。即n是MII ，a也是MII共計(jì)96（=90+1+5)個(gè)子囊。同一交換使/n出現(xiàn)MII型分離，也使/a出現(xiàn)MII型分離，101次中有96次，證明n,a在著絲粒的同一側(cè)。%2 . 51000) 11 () 5590(2121)(PDNPDTNPDTanRF著絲粒nicade5.055.210.25 an a n a n 被低估的重組值從下表的分析可以將a間的重組值得到校正子囊型每一子囊被計(jì)算為重組子的染色單體數(shù)子囊數(shù)在所有子囊中被計(jì)算為重組子的染色單體數(shù)n na an na a234567 0 4 0 0 2 2 2 2 0 2 0 2 2 4 2 2 2 2 19059015 0 4 0 0 180 180 10 10 0 180 0 180 2 4 2 10 10 10總數(shù) 202 208 372被低估的重組值%95. 0%1004000372208202u真核生物重組的分子機(jī)制真核生物重組的分子機(jī)制p同源重組同源重組(homologous recombination)，又稱普遍性重組，又稱普遍性重組(generalized recombination)p它的發(fā)生依賴于較大范圍的它的發(fā)生依賴于較大范圍的DNA同源序列的聯(lián)會(huì)，發(fā)生在同源染色同源序列的聯(lián)會(huì)，發(fā)生在同源染色體非姊妹染色單體之間，而且染色體或體非姊妹染色單體之間，而且染色體或DNA分子之間相互交換對(duì)等分子之間相互交換對(duì)等的部分的部分p重組對(duì)之間需要序列同源性。參與這一過(guò)程的酶重組對(duì)之間需要序列同源性。參與這一過(guò)程的酶 (如大腸桿菌中的如大腸桿菌中的 RecA)無(wú)序列特異性無(wú)序列特異性p重組熱點(diǎn)：某類序列發(fā)生重組的概率高于其他序列重組熱點(diǎn)：某類序列發(fā)生重組的概率高于其他序列n染色質(zhì)狀態(tài)影響重組，如異染色質(zhì)及其附近區(qū)域很少發(fā)生重組染色質(zhì)狀態(tài)影響重組，如異染色質(zhì)及其附近區(qū)域很少發(fā)生重組n同源重組對(duì)同源區(qū)的長(zhǎng)度要求：同源重組對(duì)同源區(qū)的長(zhǎng)度要求：n大腸桿菌，至少要求大腸桿菌，至少要求2040 bp同源序列同源序列n哺乳動(dòng)物，要求同源序列在哺乳動(dòng)物，要求同源序列在150 bp以上以上n同源區(qū)越長(zhǎng)越有利于同源重組同源區(qū)越長(zhǎng)越有利于同源重組同源重組發(fā)生在減數(shù)分裂前期同源重組發(fā)生在減數(shù)分裂前期Holliday模型模型p 同源非姊妹染色單體聯(lián)會(huì)同源非姊妹染色單體聯(lián)會(huì)后，方向相同的兩個(gè)單鏈在后，方向相同的兩個(gè)單鏈在DNADNA內(nèi)切酶作用下，在相同內(nèi)切酶作用下，在相同位置同時(shí)切割位置同時(shí)切割p 切開(kāi)的單鏈交換重接切開(kāi)的單鏈交換重接p 在在DNADNA連接酶作用下形成連接酶作用下形成交聯(lián)橋結(jié)構(gòu)交聯(lián)橋結(jié)構(gòu)p 分支遷移分支遷移p HollidayHolliday連接體的變形畫法連接體的變形畫法p 繞交聯(lián)橋旋轉(zhuǎn)繞交聯(lián)橋旋轉(zhuǎn)180180，形成，形成HollidayHolliday連接體異構(gòu)體連接體異構(gòu)體p 通過(guò)兩種方式切斷單鏈，通過(guò)兩種方式切斷單鏈，恢復(fù)兩個(gè)線性恢復(fù)兩個(gè)線性DNADNA分子分子 Holliday模型，又稱為雙鏈侵入模型模型，又稱為雙鏈侵入模型p因?yàn)槊恳粋€(gè)因?yàn)槊恳粋€(gè)DNADNA分子的一條鏈侵入到另一個(gè)分子的一條鏈侵入到另一個(gè)DNADNA分子中分子中p這個(gè)模型要求這個(gè)模型要求兩個(gè)兩個(gè)DNADNA分子必須幾乎同時(shí)在同一部位被切斷并引發(fā)重組分子必須幾乎同時(shí)在同一部位被切斷并引發(fā)重組，很好地解釋了兩個(gè)重組很好地解釋了兩個(gè)重組DNADNA分子都是異源雙鏈的現(xiàn)象分子都是異源雙鏈的現(xiàn)象p但不能解釋但不能解釋當(dāng)堿基被埋藏在雙鏈當(dāng)堿基被埋藏在雙鏈DNADNA螺旋內(nèi)部不能隨意與另一個(gè)螺旋內(nèi)部不能隨意與另一個(gè)DNADNA分子配對(duì)時(shí)分子配對(duì)時(shí)是如何重組的是如何重組的p不能解釋不能解釋兩個(gè)相似兩個(gè)相似DNADNA分子在切斷前分子在切斷前是如何配對(duì)而排列在一起的是如何配對(duì)而排列在一起的p不能解釋不能解釋當(dāng)兩個(gè)當(dāng)兩個(gè)DNADNA分子不被排列在一起時(shí)分子不被排列在一起時(shí)是如何在同樣部位切斷的是如何在同樣部位切斷的p為回答這些問(wèn)題，為回答這些問(wèn)題，HollidayHolliday認(rèn)為在認(rèn)為在DNADNA分子上存在分子上存在某些特殊位點(diǎn)被重組某些特殊位點(diǎn)被重組酶識(shí)別酶識(shí)別，但至今沒(méi)有足夠證據(jù)證明該位點(diǎn)的存在，相反重組似乎是在整，但至今沒(méi)有足夠證據(jù)證明該位點(diǎn)的存在，相反重組似乎是在整個(gè)個(gè)DNADNA分子的任何部位隨機(jī)發(fā)生分子的任何部位隨機(jī)發(fā)生p該模型盡管存在這些缺陷，但被認(rèn)為是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)模型，以后提出的其它該模型盡管存在這些缺陷，但被認(rèn)為是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)模型，以后提出的其它重組模型都涉及到重組模型都涉及到HollidayHolliday連接體和分支遷移連接體和分支遷移，不同模型之間的區(qū)別僅在，不同模型之間的區(qū)別僅在HollidayHolliday連接體形成前連接體形成前單鏈侵入模型單鏈侵入模型p19751975年年MeslsonMeslson和和RaddingRadding對(duì)對(duì)HollidayHolliday模型進(jìn)行了大膽修正模型進(jìn)行了大膽修正雙鏈斷裂修復(fù)模型雙鏈斷裂修復(fù)模型p 同源染色體的一條雙鏈斷裂，同源染色體的一條雙鏈斷裂，外切酶轉(zhuǎn)化為雙鏈缺口，外切酶轉(zhuǎn)化為雙鏈缺口，具具33末端鏈的降解慢于具末端鏈的降解慢于具55末端鏈末端鏈，從而產(chǎn)生從而產(chǎn)生33黏性末端黏性末端p 暴露的暴露的3 3 鏈與同源完整鏈互鏈與同源完整鏈互補(bǔ)配對(duì)，雙螺旋另一鏈被替代補(bǔ)配對(duì)，雙螺旋另一鏈被替代p 侵入的侵入的33末端通過(guò)末端通過(guò)DNADNA聚合聚合酶及分支遷移而延伸，產(chǎn)生酶及分支遷移而延伸，產(chǎn)生HollidayHolliday連接體分子連接體分子p 復(fù)制復(fù)制DNADNA進(jìn)一步取代起始雙進(jìn)一步取代起始雙鏈斷裂處丟失鏈斷裂處丟失DNADNAp Holliday Holliday連接體被特殊的核酸連接體被特殊的核酸酶斷裂，產(chǎn)生酶斷裂，產(chǎn)生2 2個(gè)重組產(chǎn)物個(gè)重組產(chǎn)物聯(lián)會(huì)復(fù)合體是重組的結(jié)果，而不是原因聯(lián)會(huì)復(fù)合體是重組的結(jié)果，而不是原因p對(duì)酵母的研究結(jié)果證明，不論是同源重組還是位點(diǎn)專一性重組，對(duì)酵母的研究結(jié)果證明，不論是同源重組還是位點(diǎn)專一性重組，只有雙鏈斷裂才能起始重組只有雙鏈斷裂才能起始重組p雙鏈斷裂也發(fā)生在減數(shù)分裂早期，而且是在聯(lián)會(huì)復(fù)合體形成之前雙鏈斷裂也發(fā)生在減數(shù)分裂早期，而且是在聯(lián)會(huì)復(fù)合體形成之前同源染色體配對(duì)與聯(lián)會(huì)復(fù)合體同源染色體配對(duì)與聯(lián)會(huì)復(fù)合體的形成是兩個(gè)獨(dú)立的過(guò)程的形成是兩個(gè)獨(dú)立的過(guò)程p突變可以發(fā)生在染色體配對(duì)或是聯(lián)會(huì)復(fù)合突變可以發(fā)生在染色體配對(duì)或是聯(lián)會(huì)復(fù)合體形成的任一過(guò)程，并且彼此互不干涉體形成的任一過(guò)程，并且彼此互不干涉pZip2Zip2突變型中染色體可以配對(duì)，但不能形突變型中染色體可以配對(duì)，但不能形成聯(lián)會(huì)復(fù)合體成聯(lián)會(huì)復(fù)合體，所以同源染色體之間的識(shí)，所以同源染色體之間的識(shí)別不依賴于重組或是聯(lián)會(huì)復(fù)合體的形成別不依賴于重組或是聯(lián)會(huì)復(fù)合體的形成p在在rad50rad50突變體中，雙鏈斷裂后的突變體中，雙鏈斷裂后的55端與端與SpoSpo蛋白相連，只有蛋白相連，只有SpoSpo被移走后，核被移走后，核酸酶才能發(fā)揮作用酸酶才能發(fā)揮作用p并證明至少有并證明至少有9 9種其他蛋白質(zhì)共同參與雙種其他蛋白質(zhì)共同參與雙鏈斷裂過(guò)程，一組蛋白將雙鏈斷裂端轉(zhuǎn)變鏈斷裂過(guò)程，一組蛋白將雙鏈斷裂端轉(zhuǎn)變?yōu)闉?3羥基突出的單鏈末端；另一組蛋白羥基突出的單鏈末端；另一組蛋白使單鏈末端侵入同源雙鏈?zhǔn)箚捂溎┒饲秩胪措p鏈DNADNA分子分子u異常分離與基因轉(zhuǎn)變異常分離與基因轉(zhuǎn)變p四分子分析中，一對(duì)等位基四分子分析中，一對(duì)等位基因雜交，形成因雜交，形成6 6種正常分離種正常分離類型：類型：nAAAAaaaaAAAAaaaa或或aaaaAAAAaaaaAAAAnAAaaAAaaAAaaAAaa或或aaAAaaAAaaAAaaAAnAAaaaaaAAAAaaaaaAA或或aaAAAAaaaaAAAAaan兩種孢子的比例相等，即兩種孢子的比例相等，即A A: :a a4:44:4p有些孢子分離比例異常，如有些孢子分離比例異常，如3: 53: 5、6: 26: 2和異常和異常4: 44: 4分離分離異常分離現(xiàn)象異常分離現(xiàn)象p兩個(gè)吡哆醇突變株雜交兩個(gè)吡哆醇突變株雜交: pdxp pdx p585個(gè)個(gè)F1子囊，子囊，4個(gè)與預(yù)期不一致個(gè)與預(yù)期不一致出現(xiàn)了野出現(xiàn)了野生型，但未發(fā)現(xiàn)雙突變型生型，但未發(fā)現(xiàn)雙突變型(pdxp dxp)p解釋：解釋：n不可能是突變，因?yàn)轭l率遠(yuǎn)比正常突不可能是突變，因?yàn)轭l率遠(yuǎn)比正常突變率高變率高npdxp分離為異常分離為異常3:1，但緊密連鎖的，但緊密連鎖的pdx基因卻是正?；騾s是正常2:2分離，好像是一分離，好像是一個(gè)基因轉(zhuǎn)變?yōu)樗牡任换颍@種現(xiàn)個(gè)基因轉(zhuǎn)變?yōu)樗牡任换?，這種現(xiàn)象稱為象稱為基因轉(zhuǎn)變基因轉(zhuǎn)變(gene conversion)p染色單體轉(zhuǎn)變?nèi)旧珕误w轉(zhuǎn)變(chromatid conversion)，即減數(shù)分裂的，即減數(shù)分裂的4個(gè)產(chǎn)物中有一個(gè)產(chǎn)物發(fā)生了個(gè)產(chǎn)物中有一個(gè)產(chǎn)物發(fā)生了基因轉(zhuǎn)變，出現(xiàn)基因轉(zhuǎn)變，出現(xiàn) 6 : 2g 或或 2 : 6g 子囊子囊p半染色單體轉(zhuǎn)變半染色單體轉(zhuǎn)變(half-chromatid conversion)，即減數(shù)分裂的，即減數(shù)分裂的4個(gè)產(chǎn)物中，個(gè)產(chǎn)物中，有有1個(gè)產(chǎn)物的一半或兩個(gè)產(chǎn)物的各一半出現(xiàn)基因轉(zhuǎn)變，因而形成個(gè)產(chǎn)物的一半或兩個(gè)產(chǎn)物的各一半出現(xiàn)基因轉(zhuǎn)變，因而形成5: 3或或3: 5和異常和異常4:4 (即即3:1: 3:1)類型，基因轉(zhuǎn)變只影響半個(gè)染色單體分離顯然是發(fā)類型，基因轉(zhuǎn)變只影響半個(gè)染色單體分離顯然是發(fā)生在減數(shù)分裂后的生在減數(shù)分裂后的有絲分裂有絲分裂中，所以又稱為中，所以又稱為減數(shù)后分離減數(shù)后分離(post meiotic segregation)基因轉(zhuǎn)變類型基因轉(zhuǎn)變類型基因轉(zhuǎn)變機(jī)制基因轉(zhuǎn)變機(jī)制異源雙鏈區(qū)存在著不配對(duì)堿基異源雙鏈區(qū)存在著不配對(duì)堿基異源異源DNADNA不穩(wěn)定不穩(wěn)定修復(fù)系統(tǒng)識(shí)別、切除修復(fù)修復(fù)系統(tǒng)識(shí)別、切除修復(fù)雜種分子得到校正雜種分子得到校正一個(gè)雜種分子校正為，或校正為g g時(shí)的半染色單體轉(zhuǎn)變，分離比為3: 53: 5兩個(gè)雜種分子都被校正到（或g g）時(shí)，修復(fù)后出現(xiàn)6 6:2 :2g g（或2 2: 6: 6g g）的異常分離按原來(lái)兩個(gè)親本的遺傳結(jié)構(gòu)進(jìn)行修復(fù), 4, 4個(gè)產(chǎn)物恢復(fù)正常配對(duì)狀態(tài), , 子囊孢子分離正常兩個(gè)雜種分子均未校正，復(fù)制后出現(xiàn)異常的4 4 : : 4 4 g g (或 3:1: 1:33:1: 1:3)分離共轉(zhuǎn)變與極化子共轉(zhuǎn)變與極化子p不僅涉及單個(gè)位點(diǎn)，而且涉及染色體區(qū)段不僅涉及單個(gè)位點(diǎn)，而且涉及染色體區(qū)段n子囊中可以發(fā)生幾個(gè)基因同時(shí)發(fā)生轉(zhuǎn)變的現(xiàn)象，稱為子囊中可以發(fā)生幾個(gè)基因同時(shí)發(fā)生轉(zhuǎn)變的現(xiàn)象，稱為共轉(zhuǎn)變共轉(zhuǎn)變(coconversion)。共轉(zhuǎn)變的頻率大于獨(dú)立轉(zhuǎn)變的預(yù)期頻率，兩個(gè)基因距離越。共轉(zhuǎn)變的頻率大于獨(dú)立轉(zhuǎn)變的預(yù)期頻率，兩個(gè)基因距離越近，共轉(zhuǎn)變頻率越大，即在異源雙鏈的同一區(qū)域內(nèi)近，共轉(zhuǎn)變頻率越大，即在異源雙鏈的同一區(qū)域內(nèi)沿相同方向沿相同方向同時(shí)被修復(fù)同時(shí)被修復(fù)校正的概率越大。校正的概率越大。n導(dǎo)致并發(fā)系數(shù)大于導(dǎo)致并發(fā)系數(shù)大于1，即負(fù)干涉，即負(fù)干涉p不僅專一，而且有方向不僅專一，而且有方向n內(nèi)切酶首先作用于基因的一端，從起點(diǎn)開(kāi)始，基因轉(zhuǎn)變頻率由高到低形成內(nèi)切酶首先作用于基因的一端，從起點(diǎn)開(kāi)始，基因轉(zhuǎn)變頻率由高到低形成一個(gè)梯度，在染色體上呈現(xiàn)基因轉(zhuǎn)變極化現(xiàn)象的區(qū)域稱為一個(gè)一個(gè)梯度，在染色體上呈現(xiàn)基因轉(zhuǎn)變極化現(xiàn)象的區(qū)域稱為一個(gè)極化子極化子（polaron）n有時(shí)一個(gè)極化子就相當(dāng)于一個(gè)基因有時(shí)一個(gè)極化子就相當(dāng)于一個(gè)基因u體細(xì)胞交換與基因定位體細(xì)胞交換與基因定位p異核體異核體：在同一個(gè)細(xì)胞質(zhì)中含有兩種或多種不同基因型的細(xì)胞核的細(xì)胞、：在同一個(gè)細(xì)胞質(zhì)中含有兩種或多種不同基因型的細(xì)胞核的細(xì)胞、孢子或菌絲體孢子或菌絲體p大量異核體中的核仍保持單倍體狀態(tài)，但有少數(shù)單倍體細(xì)胞核融合成為二大量異核體中的核仍保持單倍體狀態(tài)，但有少數(shù)單倍體細(xì)胞核融合成為二倍體細(xì)胞核或倍體細(xì)胞核或合核體合核體(synkaryon)，利用分生孢子顏色突變的遺傳標(biāo)記來(lái)鑒，利用分生孢子顏色突變的遺傳標(biāo)記來(lái)鑒別一種菌落是二倍體還是異核體別一種菌落是二倍體還是異核體n構(gòu)巢曲霉野生型構(gòu)巢曲霉野生型(wy)分生孢子是綠色的分生孢子是綠色的n突變型：黃色分生孢子突變型：黃色分生孢子(wy)、白色分生孢子、白色分生孢子(wy)p由產(chǎn)生黃色孢子的某一營(yíng)養(yǎng)缺陷型由產(chǎn)生黃色孢子的某一營(yíng)養(yǎng)缺陷型(ABwy)和產(chǎn)生白色孢子的另一缺和產(chǎn)生白色孢子的另一缺陷型陷型(ABwy)組成的異核體的基因型為：組成的異核體的基因型為：ABwy/ ABwy，二倍體比異核體穩(wěn)定，但是從大量二倍體分生孢子中也可以得到少數(shù)體細(xì)二倍體比異核體穩(wěn)定，但是從大量二倍體分生孢子中也可以得到少數(shù)體細(xì)胞胞分離子分離子(segregant)重組體和非整倍體或單倍體的總稱。在這里產(chǎn)生重組體和非整倍體或單倍體的總稱。在這里產(chǎn)生非整倍體或單倍體的過(guò)程稱為非整倍體或單倍體的過(guò)程稱為單倍體化單倍體化(haploidization)，產(chǎn)生重組體的，產(chǎn)生重組體的過(guò)程稱為過(guò)程稱為體細(xì)胞交換體細(xì)胞交換(somatic crossing over)單倍體化與體細(xì)胞交換單倍體化與體細(xì)胞交換體細(xì)胞有絲分裂不分離導(dǎo)致表型分離，是產(chǎn)生分離子的途徑之一體細(xì)胞有絲分裂不分離導(dǎo)致表型分離，是產(chǎn)生分離子的途徑之一單倍體化單倍體化是在有絲分裂過(guò)程中染色體不分離的結(jié)果是在有絲分裂過(guò)程中染色體不分離的結(jié)果p2n1為三體，常失去一條染色體而成為二倍體為三體，常失去一條染色體而成為二倍體p2n1為單體，生長(zhǎng)遲緩，且不穩(wěn)定，進(jìn)一步失去其他染色體而成為為單體，生長(zhǎng)遲緩，且不穩(wěn)定，進(jìn)一步失去其他染色體而成為穩(wěn)定的單倍體穩(wěn)定的單倍體單倍體化示意圖單倍體化示意圖p雜合體細(xì)胞在有絲分裂后的子細(xì)胞核重建時(shí)，發(fā)生一條染色體丟雜合體細(xì)胞在有絲分裂后的子細(xì)胞核重建時(shí)，發(fā)生一條染色體丟失的現(xiàn)象稱為失的現(xiàn)象稱為有絲分裂染色體丟失有絲分裂染色體丟失(mitotic chromosome loss)，導(dǎo)致表型分離導(dǎo)致表型分離體細(xì)胞交換體細(xì)胞交換p構(gòu)巢曲霉的體細(xì)胞在有構(gòu)巢曲霉的體細(xì)胞在有絲分裂過(guò)程中，同源染絲分裂過(guò)程中，同源染色體間可發(fā)生染色體交色體間可發(fā)生染色體交換，即體細(xì)胞交換換，即體細(xì)胞交換p體細(xì)胞交換可導(dǎo)致原雜體細(xì)胞交換可導(dǎo)致原雜合二倍體的部分基因純合二倍體的部分基因純合化，這種現(xiàn)象也稱為合化，這種現(xiàn)象也稱為有絲分裂交換有絲分裂交換(mitotic (mitotic crossing over)crossing over)雜合二倍體的體細(xì)胞交換是產(chǎn)生分離子的第二個(gè)途徑雜合二倍體的體細(xì)胞交換是產(chǎn)生分離子的第二個(gè)途徑體細(xì)胞有絲分裂交換體細(xì)胞有絲分裂交換有絲分裂交換與基因定位有絲分裂交換與基因定位p依據(jù)體細(xì)胞同源染色體依據(jù)體細(xì)胞同源染色體的交換使得染色體遠(yuǎn)端的交換使得染色體遠(yuǎn)端的雜合基因純合化的規(guī)的雜合基因純合化的規(guī)律，來(lái)確定基因排列位律，來(lái)確定基因排列位置和距離置和距離p離著絲粒愈近的基因純離著絲粒愈近的基因純合的機(jī)會(huì)愈小，愈遠(yuǎn)的合的機(jī)會(huì)愈小，愈遠(yuǎn)的則大，而且著絲粒一端則大，而且著絲粒一端的基因純合不影響著絲的基因純合不影響著絲粒另一端基因的純合粒另一端基因的純合p上面是有絲分裂數(shù)據(jù)，下面是減數(shù)分裂定位數(shù)據(jù)，上面是有絲分裂數(shù)據(jù)，下面是減數(shù)分裂定位數(shù)據(jù)，兩者定位數(shù)據(jù)相差甚遠(yuǎn)，但二者在順序上是一致的兩者定位數(shù)據(jù)相差甚遠(yuǎn)，但二者在順序上是一致的p有絲分裂重組的頻率比減數(shù)分裂的頻率要低得多，有絲分裂重組的頻率比減數(shù)分裂的頻率要低得多，所以只是輔助分析所以只是輔助分析p體細(xì)胞融合體細(xì)胞融合p基因增減、重排基因增減、重排機(jī)理類似，不重復(fù)講授機(jī)理類似，不重復(fù)講授本章思考題本章思考題