交換值
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交換值(crossing-over value) 是指染色單體上兩個(gè)基因間發(fā)生交換的平均次數(shù).即重組型配子在總配子中所占的百分?jǐn)?shù),所以,又稱(chēng)重組頻率(recombination frequency),這可以用測(cè)交等方法實(shí)際測(cè)得.
我們知道細(xì)胞在減數(shù)分裂時(shí)有聯(lián)會(huì)現(xiàn)象的產(chǎn)生,在聯(lián)會(huì)時(shí)(通常是在減數(shù)第一次分裂前期的粗線(xiàn)期和雙線(xiàn)期)染色單體之間發(fā)生了交換,造成基因的重組,在減數(shù)分裂完成后,含有交換過(guò)的染色體的配子數(shù)比上總的配子數(shù)就是交換值。一般兩個(gè)基因在染色體上的距離越遠(yuǎn),其互換的比率越大,反之,則越小。但交換值無(wú)法測(cè)定(因?yàn)闊o(wú)法知道哪些配子含有交換過(guò)的染色體),只有通過(guò)交換之后產(chǎn)生的結(jié)果——基因之間的重組來(lái)估計(jì)交換值,重組值=新組合個(gè)體數(shù)/總的個(gè)體數(shù),怎么得到新組合的個(gè)體數(shù),一般通過(guò)用雙顯性純合親本與雙隱性親本雜交產(chǎn)生的F1代進(jìn)行測(cè)交,所得F2代中表現(xiàn)性與雙親均不同的個(gè)體的數(shù)量就是新組合個(gè)體數(shù)。但重組值不絕對(duì)的與交換值相等,因?yàn)槿绻麅苫蜷g發(fā)生了雙交換,則這兩個(gè)基因沒(méi)有發(fā)生重組,但其交換過(guò)。
這與減數(shù)分裂時(shí)染色體上兩個(gè)基因間發(fā)生交換的次數(shù)不同,但有聯(lián)系.若減數(shù)分裂時(shí)染色體上發(fā)生一次交換,則在四條染色單體上就有兩個(gè)交換位點(diǎn),染色單體的平均交換次數(shù)應(yīng)是0.5,若染色體上發(fā)生了二次交換,則在四條染色單體上就有四個(gè)交換位點(diǎn),染色單體上的平均交換次數(shù)應(yīng)是1,....,不難看出,染色體上的平均交換次數(shù)m與交換值x的關(guān)系為m= 2x.因?yàn)闇p數(shù)分裂后四條染色單體被分祝在四個(gè)配子中,所以,交換值也可定義為在所有配子中,兩基因間發(fā)生交換的次數(shù)與總配子數(shù)的比率,即在100個(gè)配子中兩基因間發(fā)生交換的平均次數(shù).這與重組值的概念不同,可以想象,交換值將隨著兩基因間距離的增加而成正比地增大.實(shí)際上,連鎖圖正是由交換值乘以100來(lái)表示的,由于兩基因間的平均交換次數(shù)可以大于1,所以,連鎖圖距大于100是完全可能的.
我們先舉一個(gè)簡(jiǎn)單的例子,來(lái)說(shuō)明重組值和交換值的區(qū)別.假設(shè)三對(duì)基囚的雜合體ABC / abc,在減數(shù)分裂時(shí)的交換情況如下表所示.
在第I種類(lèi)型中,沒(méi)有發(fā)生染色單體的交換,因而重組值和交換值都等于0;在第l1 1 II種類(lèi)型中,A和C之間都發(fā)生了一次交換,這樣將產(chǎn)生50%的重組型配子,且在產(chǎn)生的所有配子中,有一半配子在A-C間發(fā)生了一次交換.所以,平均每個(gè)配子在兩基因間的交換次數(shù)為0.5,即交換值是50%;在第1V種類(lèi)邢中,A--C間發(fā)生了雙交換,雖然沒(méi)有產(chǎn)生重組型配子,但在所有配子中,有一半配子在A-C間發(fā)生一r兩次交換,這樣,平均每個(gè)配子在兩基因間的交換次數(shù)為1,即交換值為100 綜合土而四種類(lèi)型,可得A-C間的交換值=56% x 0十20% x 0.5+20% x 0.5+4% x I =24%,去掉百分號(hào)就得A-C間的圖距,而A-{ 間的平均重組值為:A--C間的重組值= 20% x 50%+20% x 50% = 20%。這時(shí),應(yīng)加上兩倍的雙交換友子的頻率((2% x 2),才能得到交換值的估值,
表1 三對(duì)基因雜合體ABC/a b e,減數(shù)分裂時(shí)的情況
類(lèi)型交換發(fā)生的部位比例A一C間的重組位A-C問(wèn)的交換位
I A B C 56% 一0% 0%
a b C
兀A B C 20% 60% 6O%
二二義一._一_一_‘_.___
a b c
皿A B C 20% 50% } 一—
”~,?. 介-.一一尹、.~ 50%
a b c
IV A B C ‘% 一。% 10 00J
~二_.,\ 一_一_了、_.__
a b c
上面的例子有助于理解交換位和重組值的概念及其區(qū)別,從中也可以看到它們的聯(lián)系。同樣,用上面所定義的交換值概念,也可以說(shuō)明鏈抱霉的重組作圖問(wèn)題.現(xiàn)舉一個(gè)大家熟悉的例子(們,見(jiàn)表2.考慮著絲粒與ade間的交換次數(shù),可以看到:第(1)種子囊型未發(fā)生交換,故交換值為0;第(2), (4), (7)種子囊型發(fā)生了雙交換,故交換值為1;第(3), (5)種子囊型發(fā)生了單交換,故交換值為0.5;第(6)種子囊型發(fā)生了三次交換,四條染色單體的交換次數(shù)是6,故平均交換次數(shù)即交換值是6/4=1.5.根據(jù)各種子囊型的實(shí)得數(shù),不難求出7種類(lèi)型的平均交換值。著絲粒與ade間的交換值0x808+ 1 x 1+0.5 x 90+ 1x5+0.5 x 90+ 1.5 x 3+1x5
1000_t大_絲土5士些土1.5士5一10.25%一1000
這與用求重組值的方法求得的連鎖圖距完全一致.
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