第三节   基因定位和连锁遗传图
    一、基因定位
    
    利用杂交、测交或自交，分别求出基因间的交换率和相对距离，然后在染色体上确定基因间的排列顺序，这一过程称为基因定位（gene localization）。基因定位的方法，依不同的生物而异，在本节着重介绍普通动植物的基因定位，常用的方法主要是两点测验和三点测验。
    1．两点测验法（two point testcross）
    利用3次杂交、3次测交分别求出3对基因间的交换率，然后进行基因定位的方法称为两点测验法。现以玉米第9号染色体上的3个基因C、Wx、Sh 为例说明如下：
    当纯合的糯性饱满（ShWx/ShWx）品系与非糯性凹陷（shwx/shwx）品系杂交后，F_l 再 与糯性凹陷（shwx/shwx）测交，Ft中：非糯饱满1531，非糯凹陷5885，糯性饱满5991，糯性凹陷1488，总数14895。从测交结果，可求出基因Sh-Wx间交换率为：
    R（sh-wx）=（1531 1488）/14895×100% = 20.3%   则sh-wx间相距20.3 m.u。
    从上节知，C-sh 间为3.6 m.u。
    在一条直线上标出3个基因的排列顺序，但有两种排列方式：
    （1）                                        （2）
    c  sh                   wx                    sh  c                       wx
    —|——|——————————|—                 —|——|————————————|—
    3.6          20.3                              3.6            20.3
    
    这两种排列方式究竟哪种正确无法确定，还必须求出c和wx间的图距：
    有色非糯×无色糯性 → F_l 全为有色非糯性×无色糯性→ Ft：有色非糯2542，有色糯性717，无色非糯739，无色糯性2716，总计6714。
    那么，c - wx基因间的交换率 = R（c –wx）=
    即，基因C-Wx间的图距为21.7m.u，这样，3基因的排列顺序以（1）为正确。
    2．三点测验法（three point testcross））
    这种方法是基因定位最常用的方法，它是通过一次涉及3对连锁基因的杂交和一次测交，同时确定3对基因在染色体上的位置。采用三点测验有许多优点：① 省时省工：一次试验可同对确定3对连锁基因的位置； ② 在同一环境条件下进行试验，避免了试验误差； ③ 可纠正两点测验法的缺点，判明双交换的存在，使估算的交换率更加准确。所谓双交换（double crossover）是在一个性母细胞内的一对染色体上同时发生两次单交换。
    例：黑腹果蝇（Drosophila melanogaster）的X染色体上有3个突变基因：黄体（yellow body，y），白眼（white eye, w），短翅（miniature wing, m），对应的野生型灰体（y ）、红眼（w ）、长翅（m ），简写为： 。将二者杂交，再用F₁的雌果蝇与隐性纯合体进行测交（图5-7）：
    
    P   ♀（突变型）黄体、白眼、短翅      ×      灰体、红眼、长翅（野生型）♂
    （y w m / y w m）           |                （ / ）
    ↓
    F₁  ♀ 灰体、红眼、长翅（ / y w m）×     黄体、白眼、短翅（y w m / Y） ♂
    ↓近交
    Ft
    
    
    
    
    
    

图5-7   果蝇三点测验
     
    从图中数值看出，由于8种表型比例各不相等，可推测这3对基因不是独立遗传的，应位于一对染色体上，因而可分别计算它们之间的交换率。在实际计算时，每次只计算任两对基因间的交换率，第3对基因暂不考虑（若计算更多对基因间的交换率时，同样采用先计算其中任2对基因间的交换率，其他基因暂不考虑）。那么这3 对基因间的交换率分别是：
    R（y-w）=  
    R（w-m）=  
    R（y-m）=  
    从这3个数据可知，基因y和m相距最远，在计算基因y和m间的交换率时，双交换型（图5-8）却没计算在内。但在分别计算R（y-w）和R（w-m）时，却把双交换型都计算在内了。所以必须对R（y-m）进行校正。
    校正值=2×双交换率=  
    即，基因y和m间实际交换率 = 33.5% 0.6% = 34.1%，二者间的图距为34.1m.u。正好与y-w（1.3m.u）和w-m（32.8m.u）之和相等。因此这3个基因在染色体上的相对位置是：
    y  w                                            m
    —|—|———————————————————————|—   
    1.3                     32.8
    在此例中，F₂代中出现了8种表型，表明发生了双交换，可分别计算交换率，然后用校正值去弥补相距最远的两个基因间的图距。但是，某些3点测验却不出现双交换型，即只有6种表型，那么就可利用单交换I和单交换Ⅱ直接求3对某因间交换率和图距。
    例：果蝇的X染色体上有3个突变基因：棘眼（ec）、胸部缺刚毛（sc）、翅上缺横脉（cv），Y染色体没有对应的基因。用棘眼品系与缺刚毛、缺横脉品系杂交后，F_l 雌蝇与棘眼、缺刚毛、缺横脉雄蝇测交，所得结果如图5-9。
    求：（1）这3对基因间的交换率各是多少？
    （2）绘出这3对基因间的连锁图
    
    P        ♀ 棘眼                                  缺刚毛 缺横脉♂
    ec                 ×                    sc  cv
    ec                   |                     Y
    ↓
    F₁  ♀ 野生型              棘眼、缺刚毛、缺横脉  ♂
    ec             ×        ec  sc  cv
       sc  cv          |              Y
    |
    ↓近交
    棘眼     缺刚毛、缺横脉     棘眼、缺刚毛     缺横脉       缺刚毛      棘眼缺横脉     总计
    ec         sc cv              ec sc         cv       sc          ec cv
    810        828                 62           88           89            103         1980
    
    图5-9  果蝇3对基因的遗传
    注：基因顺序是随机排列的，不一定正确，必须经计算才能确定。Y代表Y染色体
    
    解：从图中数据可直接求出3对基因间的交换率分别是：
    R（ec-sc）=（62 88）/1980×100% =7.6%
    R（sc-cv）=（62 88 89 103）/1980×100% =17.3%
    R（ec-cv）=（89 103）/1980×100% = 9.7%
    因此，这3对基因的连锁图为：
    sc        7.6       ec          9.7            cv
    |——————————|—————————————|—   
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    从上两例看到，有的Ft出现双交换型，有的不出现，原因是存在干扰现象。