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体细胞交换与基因定位(有丝分裂交换)  

2014-06-14 10:04:41|  分类: 分子与细胞 |  标签: |举报 |字号 订阅

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   体细胞交换与基因定位(有丝分裂交换) - 生物清风岭 - 高中生物,生物教学|生物清风岭    在正常情况下分裂分离和重组都是在减数分裂中发生的,但实验证据表明在有的有机体中交换也可发生在有丝分裂中,这叫做体细胞交换(somatic crossing over)或有丝分裂交换(mitotic crossing over)。1936年,C Stern首次在果蝇的有丝分裂中发现了连锁基因的交换。在果蝇的X染色体上有两对连锁基因:y(黄体)对y+(灰体)隐性,sn(短的曲刚毛)对sn+(长的直刚毛)隐性。照例基因型为杂合体的雌果蝇应表现出野生型的灰体直刚毛。将一个灰体曲刚毛雌果蝇和一个黄体直刚毛雄果蝇杂交,stern发现正如所预料的那样雌性后代大部分为野生型,但某些雌果蝇有孪生斑(twin spots),即两块互相靠近而面积大小相当的斑点,一块为黄色,一块为曲刚毛,呈现镶嵌表型,在孪生斑的周围都是野生型表型(灰体直刚毛)(图10-14A)。Stern注意到,孪生斑的发生频率较高,并不是一个偶然事件,且孪生斑的两部分是相连的,即这种孪生斑一定是某种遗传事件的交互产物。这种现象无法用体细胞突变等来解释,他认为最好的解释是由于体细胞在有丝分裂过程中发生了同源染色体间的交换而产生的。如果在互斥相排列基因型的杂合子位点和着丝粒之间发生一个有丝分裂交换,发生交换后的染色体在有丝分裂中,由于染色单体的随机定向,这样在其后代细胞中就会产生等位基因的纯合(图10-14B)。体细胞交换是发生在有丝分裂的中期之前,由同源染色体形成四分体,发生交换后再进入中期。如果这种交换发生在发育的早期,那么这两种纯合子后代细胞就会经历更多的细胞分裂,因而产生两种纯合子细胞克隆,即Stern所观察到的孪生斑。
  同源染色体联会被认为是染色体交换的前提,在减数分裂中同源染色体联会是一个必经的过程,因而减数分裂中染色体的交换是一个经常发生的事件,但多数生物的体细胞在有丝分裂过程中同源染色体不联会,因而染色体交换甚至同源染色体配对在有丝分裂中是不极常见的,但通过X射线的照射可以增加其发生的频率。
  虽然基因定位一般是通过有性过程中细胞的减数分裂、基因间的重组频率来确定的,但通过有丝分裂交换也可以进行基因定位,其原理是依据体细胞同源染色体的交换使得染色体远侧的杂合基因纯合化的规律,然后推导基因的位置和距离。有丝分裂交换定位对于那些不进行有性生殖的生物如黑曲霉(Aspergillus niger)、酱油曲霉(A.sojae)等的基因定位具有重要的价值。
http://ch.sysu.edu.cn/hope/sites/inherite/course/G10/webtext/G10-3.html
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