问题 问答题

请比较人类和玉米的遗传分析方法的异同你觉得林木的遗传学特征是接近于玉米还是人类请具体说明。

答案

参考答案:

解析:对玉米进行基因连锁分析的方法主要是两点测验和三点测验。两点测验就是首先通过一次杂交和一次用隐性亲本测交来确定两对基因是否连锁,然后再根据其交换值来确定它们在同一染色体上的位置。例如为了确定Aa、Bb和Cc三对基因在染色体上的相对位置,采用两点测验的具体方法是:通过一次杂交和一次测交求出Aa和Bb两对基因的重组率(交换值),根据重组率来确定它们是否连锁遗传;再通过一次杂交和一次测交,求出Bb和Cc两对基因的重组率,根据重组率来确定它们是否是连锁的;又通过同样方法和步骤来确定Aa和Cc两对基因是否连锁遗传,倘若通过这三次试验,确认Aa和Bb是连锁遗传的,Bb和Cc也是连锁遗传的,就说明这三对基因都是连锁遗传的,于是可以根据三个重组率(交换值)的大小,进一步确定这三对基因在染色体上的位置。
三点测验是通过一次杂交和一次用隐性亲本测交,同时确定三对基因在染色体上的位置。采用三点测验可以达到两个目的:一是纠正两点测验的缺点,使估计的交换值更加准确;二是通过一次试验同时确定三对连锁基因的位置。利用三点测验来确定连锁的三个基因在染色体的顺序时,首先要在F2中找出双交换类型(即个体数最少的),然后以亲本类型(即个体数量多的)为对照,在双交换中居中的基因就是三个连锁基因中的中间基因,它们的排列顺序就被确定下来。
虽然一般生物的连锁分析方法也可移用到人类,但人类的家庭人员少、世代长、又不能按实验设计进行婚配,所以人类基因定位难度较大,尽管是这样,但有时可得到合适的家系,利用家系分析法计算重组率。
例如一方亲体是双杂合体,而且连锁相(linkage phase)知道,或者是AB/ab(相偶,coupling,两显性基因在同一染色体上),或者是Ab/aB(相斥,repulsion,两显性基因分别位于一对同源染色体上),另一方亲体为双隐性,这样的婚配就相当于动植物的测交试验,所以也有可能确定连锁关系,并得出重组率。
有时把家系分析和细胞学观察结合起来,还可发现某一性状的遗传与某一畸变染色体的传递有平行关系,由此把决定这一性状的基因定位在某一染色体的某一区域,作成细胞学图(cytological map)。例如有一家系中,红细胞型酸性磷酸酯酶1(acid phosphatase 1)活性的缺乏与2号染色体短臂的微小相关联,从而把酸性磷酸酯酶1基因(ACP 1)定位在2号染色体短臂的远端。
这几年来发展了一种新技术,可以绕过减数分裂过程,应用细胞培养方法,研究体细胞融合、突变、分离以及连锁和交换等,也就是用体细胞遗传学(somatic cell genetics,或简称cell genetics)方法,把基因定位在染色体上,作成细胞学图。
如果把人体细胞和营养缺陷型的小鼠细胞(或仓鼠细胞等)混合培养,再加上促融因子——紫外线灭活的仙台病毒或PEG,那么两种细胞就有可能融合。融合细胞中有两个核,是异核体(heterokaryon)。异核体的两个核融合,形成杂种细胞。如果所用的小鼠细胞是营养缺陷型,那么要使这种细胞能够生长,非得在培养基上添加某种营养物不可。可是我们可通过细胞融合技术,把小鼠细胞和人体细胞融合,形成杂种细胞。杂种细胞含有小鼠染色体和人体染色体,小鼠的营养缺陷可由人体染色体上的有关基因的作用来补偿,所以培养基上不添加某种营养物质,杂种细胞也可保持下去。这种细胞往往有整套的小鼠染色体和丢失后保留下来的少许人体染色体,其中当然含有能补偿小鼠营养缺陷的那个染色体。通过不同的选择技术,再加上机遇性的变化,可以形成各种杂种细胞系,含有不同数目和不同号码的人体染色体。
我们有不同的杂种细胞系,每个细胞系中除了小鼠染色体外,还有少数人的染色体。我们检验这些细胞系,把某一标记基因的在或不在与每一细胞中人的某一染色体的在或不在联系起来,从而推断某一基因是在某号染色体上。
在不同的杂种细胞系中,例如基因1和3或一起出现,或共同不见,所以我们可以下结论说,这两基因是连锁的。还有,基因1和3的在或不在直接跟第2染色体的在或不在有关,所以我们可以认为这两基因是同线的,都在第2染色体上。
用这种方法,已有相当数目的基因被定位于特定的染色体上。可是还不能像连锁群那样,把基因的顺序和基因间的距离都推算出来。这还有待于其他技术,例如某一染色体缺少了小小的一段,某个标记基因就不存在了,这样我们就知道这个基因就在缺失了的这一段上。例如上面提过的酸性磷酸酯酶基因ACP1就是通过体细胞杂交技术和染色体微小缺失方法而被进一步正确地定位于2号染色体短臂2带3区(2p23)的。
从这个意义上说,林木的遗传学特征是接近于玉米的,因为虽然林木的生长周期较长,但林木的有性生殖过程及其他特征如繁殖子代较多、杂交容易控制等更接近于玉米,所以作者认为林木的遗传特征应更接近于玉米。

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