第五节 连锁和交换定律的意义
一、理论上的意义
连锁遗传的发现,进一步证实了染色体是控制性状遗传的基因的载体,而连锁对于生命的延续是十分必要的,因为一个细胞中有许多基因,如果它们全部分散,很难设想在细胞分裂过程中可使每个子细胞都准确地获得每一个基因。
交换对于生物的进化有重要意义,它可以使配子中的基因组合更加变化无穷,从而带来生物个体间的更多的变异,为自然选择提供更大的可能性。
二、育种实践中的应用
1.利用基因间的紧密连锁,可大大简化育种工作的手续和工作量
如大麦的抗秆锈病基因T和抗散黑穗病基因(Un)是紧密连锁的,都位于1号染色体上,相距很近。在大麦抗病育种中,用一个丰产品种与一个兼有两种抗性的品种杂交,在后代选择时,只要鉴定一种抗性,基本上可同时选得另一种抗性的个体,所以用一种技术得到两种结果。
2.根据已知基因间的连锁关系,可以合理安排杂交后代种植的群体
例:已知水稻抗稻瘟病基因(P)与晚熟基因(L)都是显性,且它们是连锁遗传关系,交换率为2.4%。如果一个品种抗病、晚熟,另一个品种染病、早熟,让这两个品种杂交,计划在F3 选出抗病、早熟的5个纯合株系(PP11),那么,在F2 中至少要安排多大群体?
解:按亲本组合讲,Fl 的基因型应是:PL / pl,要推测 F2中所需类型出现的频率,必须先推算Fl 产生的配子种类和比例。
∵ 交换率为2.4%
则 杂合体产生的4种配子及比例为:PL : Pl : pL : pl = 48.8 : 1.2 : 1.2 : 48.8。
∴ F2 的基因型及频率见表5-4。
表5-4 水稻两种性状的连锁遗传
♂ ♀ |
48.8 PL |
1.2 Pl |
1.2 pL |
48.8 pl |
48.8 PL |
2381.44 PPLL |
58.56 PPLl |
58.56 PpLL |
2381.44 PpLl |
1.2 Pl |
58.56 PPLl |
1.44 PPll * |
1.44 PpLl |
58.56 Ppll * |
1.2 pL |
58.56 PpLL |
1.44 PpLl |
1.44 ppLL |
58.56 ppLl |
48.8 pl |
2381.44 PpLl |
58.56 Ppll * |
58.56 ppLl |
2381.44 ppll |
* 所需的类型
从图中得出F2 出现抗病早熟(P—ll)的频率=(1.44 58.56×2)/10000 =1.1856%,纯合体仅有1.44/10000。所以,要想从F2中选得5株抗病早熟的纯合体,F2 的群体至少需种3.5万株。
三、人类遗传中的应用
如果一个妇女从她的父亲那里得到一个血友病基因(Xh)和一个葡萄糖6-磷酸脱氢酶(G6PD)座位的同功酶基因(XA)。已知这两个基因在X染色体上相距5m.u,如果通过羊水检查,发现同功酶A的存在,并且由核型分析知道胎儿是男性的,由于G6PD基因和Xh基因之间发生交换的机率是5%,就可预测这胎儿患有血友病的概率是95%。相反,如果羊水检查中未查出同功酶A,那么这一胎儿患血友病的机率仅有5%。