问答题
通常遗传学中的连锁分析难以区分同一染色体上相距很远的基因和非同源染色体上独立分配的基因,特别是在两个基因间交换值大于40%、接近50%时。
(1)请设计一个遗传学实验来判断果蝇中的两个形态标记基因究竟是在同一染色上相距很远的位置还是位于非同源染色体上。
(2)请设计一个体细胞遗传学实验来判断人类中的一个抗药性标记基因,一个控制营养的标记基因,是在同一染色上相距很远的位置还是位于非同源染色体上。
(注意在这两个实验中均不能采取原位分子杂交的方法)
【正确答案】(1)利用雄性果蝇的连锁基因完全连锁、不发生重组的特点,可以判断两个形态标记基因是否在同一染色体上相距较远的位置还是位于非同源染色体上。
例如,果蝇的灰体(+)对黑体(b)是显性,长翅(+)对残翅(vg)是显性,如果把黑体长翅(bb++)与灰体残翅(++vgvg)杂交,子一代是灰体长翅(+b+vg)。
假如基因b与vg连锁,在同一染色体上,因为雄果蝇完全连锁,所以子一代雄蝇只产生两种类型的配子,即b+和+vg。如果该雄蝇和一双隐性雌蝇测交,则测交后代只有黑体长翅和灰体残翅两种表型,且比例为1:1。
假如基因b与vg独立遗传,不在同一染色体上,所以子一代无论雌蝇、雄蝇都能产生产生四种类型的配子。测交后代也会出现四种表型,且比例为1:1:1:1。
(2)利用人体和小鼠的体细胞杂交实验可以判断两个形态标记基因是否在同一染色体上相距很远的位置还是位于非同源染色体上。
如果把人体细胞和小鼠细胞在一定条件下融合,就会形成杂种细胞,杂种细胞包括全套的小鼠染色体和人的部分染色体,由于不同的选择条件加之未知的原因,最终会形成一套杂种细胞系。这套细胞系覆盖人体的所有染色体。利用这套杂种细胞系就可以对人类基因进行定位。
假如某人体细胞有一个或几个基因标记,这些基因可以控制营养需要或抗药性,也可以是控制细胞表面抗原或异常蛋白质的形式等。我们可以根据某一标记在与不在和每一细胞系中人的某条染色体的在与不在的线性平性关系来将这个基因定位于该染色体上。
在不同的杂种细胞系中,例如基因a和b一起出现,或一起不出现,我们就可以判断出这两个基因是连锁的。否则就说明这两个基因是位于非同源染色体上的。
【答案解析】