連鎖與互換定律

在1906年,科學家貝特生等在研究香豌豆的兩對相對性狀時,發現同一親本的兩種性狀,在雜交后代中,比較多地連在一起出現,并不按照孟德爾自由組合規律的比例發生分離,這使他們感到非常困惑,甚至對孟德爾的遺傳規律產生懷疑。美國的遺傳學家摩爾根和他的同事用果蠅做實驗材料,進行了大量的遺傳學研究,終于解開了人們心中的疑團,這不僅證實了孟德爾的遺傳規律的正確性,并且豐富發展了關于兩對(或兩對以上)基因的遺傳理論,提出了遺傳的第三個規律----基因的連鎖互換規律。引言發現染色體的遺傳機制，創立染色體遺傳理論，現代實驗生物學奠基人。從1904年到1928年,摩爾根創建了以果蠅為實驗材料的研究室,從事進化和遺傳方面的工作。

“美國遺傳學之父”“現代遺傳學的先驅”1933年，獲諾貝爾生理學或醫學獎摩爾根P灰身長翅×黑身殘翅(BBVV)(bbvv)×F1測交灰身長翅(BbVv)灰身長翅黑身殘翅(BbVv)50%(bbvv)50%雄雌測交后代雄果蠅的連鎖遺傳黑身殘翅(bbvv)連鎖遺傳PBVbvBV灰身長翅bv黑身殘翅×BVbvbvBV灰身長翅×雄bvbv黑身殘翅雌BVbvbv配子F1測交配子測交后代BVbvbvbv灰身長翅50%黑身殘翅50%基因連鎖和互換的原因灰身長翅果蠅的灰身基因和長翅基因位于同一染色體上，以表示。黑身殘翅果蠅的黑身基因和殘翅基因位于同一染色體上，以表示。BVbv經過雜交，F1是灰身長翅，其基因型是BbVv()。BVbv這樣的雄果蠅，位于同一染色體上的兩個基因（B和V、b和v）不分離，而是連在一起隨著生殖細胞傳遞下去。連鎖：位于一條染色體上的基因相伴隨傳遞的現象。連鎖定律（完全連鎖）：兩對或兩對以上等位基因位于一對同源染色體上，在形成配子時，同一條染色體上的不同基因彼此連鎖在一起作為一個整體傳遞。不完全連鎖遺傳雌果蠅的連鎖和互換遺傳P灰身長翅×黑身殘翅(BBVV)(bbvv)灰身長翅(BbVv)雌F1測交×黑身殘翅(bbvv)雄測交后代灰身長翅黑身殘翅灰身殘翅黑身長翅(BbVv)41.5%(bbvv)41.5%(Bbvv)8.5%(bbVv)8.5%F1雌果蠅的位于同一個染色體上的兩個基因大都是連鎖遺傳的，因此生成的兩種配子特別多，但也有小部分因為交叉互換而產生兩種新的基因組合BV和

bvBv

和bVF1測交雌BVbvBvbV×bvbv雄bvBVbvBvbVBVbvbvbvBvbvbVbv灰身長翅黑身長翅8.5%灰身長翅41.5%黑身殘翅41.5%黑身殘翅灰身殘翅8.5%不完全連鎖：連鎖的基因在傳遞的過程中大部分聯合傳遞，少部分發生交換，這種遺傳現象稱為不完全連鎖。基因的連鎖和交換規律的實質是：同源非姊妹染色單體間發生交換而產生的基因重組。不完全連鎖（互換定律）：在減數分裂形成配子時，同源染色體之間發生局部交換，使連鎖基因發生交換，改變了原來的基因組合，形成了新的基因連鎖關系。連鎖遺傳的細胞學基礎：同源染色體的聯會和交換是不完全連鎖發生的細胞學基礎。想一想基因的連鎖和基因的自由組合規律相互矛盾嗎？不矛盾：它們是在不同情況下發生的遺傳規律：位于非同源染色體上的兩對或多對基因，是按照自由組合規律向后代傳遞的；而位于同源染色體上的兩對或多對基因，則是按照連鎖和交換規律向后代傳遞的。

名稱類別基因的分離規律基因的自由組合規律基因的連鎖互換規律親代相對性狀的對數區別F1基因在染色體上的位置F1形成配子的種類和比例測交后代比例一對相對性狀兩對相對性狀兩對相對性狀DdYyRrBbVv2種：D：d=1：14種：YR:yr:Yr:yR=1：1：1：12種:BV:bv=1:14種：BV:bv:Bv:bV=多:多:少:少顯：隱=1：1雙顯：雙隱：顯隱：隱顯=1：1：1：1雙顯:雙隱=1:1雙顯：雙隱：顯隱：隱顯=多：多：少：少三個規律的區別

基因的自由組合規律和基因的連鎖互換規律是建立在基因的分離規律的基礎上的，生物形成配子時，在減數第一次分裂的過程中，同源染色體上的等位基因都要彼此分離。在分離之前，可能發生部分染色體的交叉互換。在同源染色體分離的基礎上，非同源染色體上的非等位基因又進行自由組合，從而形成各種組合的配子。可見三大規律在配子形成過程中相互聯系、同時進行、同時作用。三個規律的聯系連鎖與互換定律的應用1、育種如果不利的性狀和有利的性狀連鎖在一起，那就要采取措施，打破基因連鎖，進行基因互換，讓人們所要求的基因連鎖在一起，培育出優良品種來。有兩個大麥品種：一個是矮稈抗倒伏但不抗銹病的品種，另一個是高稈易倒伏但抗銹病的品種。每一個品種中控制這兩個性狀的基因都位于同一條染色體上。經過雜交，F2會出現四種類型的后代，其中由于基因交換而出現的矮稈抗倒伏同時又抗銹病的類型就是符合需要的類型，經過進一步培育和大量繁殖就可以成為良種，其他不符合需要的類型應該淘汰。2、醫學上推測遺傳病在胎兒中的發生率，幫助優生。例如：指甲髕骨綜合征例如，有一種叫做指甲髕骨綜合癥的人類遺傳病?；颊叩闹饕Y狀是指甲發育不良，髕骨缺少或發育不良。這種病是一種顯性遺傳病，致病基因(用大寫字母N表示)與ABO血型的基因(IA、IB或i)位于同一條染色體上。在患這類疾病的家庭中，N基因與IA基因往往連鎖，而N的正常等位基因n與IB基因或i基因連鎖，又已知N和IA之間的