问题 问答题

重组率和交换率的定义是什么请说明二者之间的关系。

答案

参考答案:

解析:重组值或重组率是指双杂合体产生的重组型配子的比例,即
重组率=重组配子数/总配子数(亲组合+重组合)×100%
由于重组是交换的结果,所以重组率(recombination fraction)通常也称作交换值或交换率(crossing over percentage)。可是仔细推敲起来,这两个数值是不尽相同的。
如果我们假定,沿染色体纵长的各点上交换的发生大体上是随机的,那么可以这样认为,如果两个基因座(gene locus)相距很近,交换发生的次数较少,重组率就低;如果两基因座离开很远,交换发生的次数较多,重组率就高。所以可以根据重组率的大小作为有关基因间的相对距离,把基因顺序地排列在染色体上,绘制出基因图。遗传学家就是这样做的。
可是如果有关的两个基因座在染色体上分开较远,举例说重组率在12%~15%以上,那么进行杂交试验时,其间可能发生双交换或四交换等更高数目的偶数交换,可是形成的配子却仍然是非重组型的。这时如简单地把重组率看作是交换率,那么交换率就要低估了。因为基因图是以1%交换率作为图距单位(map unit)的,所以如交换率低估了,图距自然也随之缩小了。这就需要校正。校正的公式较多,也可根据自己得出的连锁与交换试验的结果,提出单是适用于某一生物的校正公式。不过一般地说,一个合适的校正公式应该满足下列两个条件:①最大的重组率不能超过0.5%或50%,因为这数值已是两个基因的自由组合了;②对较小的重组率应该大致上是加性的。现在常用的较简单的公式是Haldane推导的作图函数(mapping function):


式中R代表重组率,x代表交换率,e是自然对数的底。这公式表示重组率与图距的关系,而图距的单位是1%交换率。


Haldane曲线具有以下几点性质:①曲线的起始一小段基本上是直线,斜率接近于1,重组率可以直接看作是图距,所以重组率是加性的。②在曲线的曲度较大的区域,重组率就不是加性的了;当图距比较大,两端二基因的重组率就要小于相邻两个重组率之和,即Rab+Rbc>Rac,例如a、b、c是三个连锁基因,两两间的重组率R如下:


R值是非加性的,0.23+0.32>0.40。现在把Haldane公式加以改写:

式中1n意为取自然对数,把上面R值代入公式,查自然对数或借助于计算器,我们可以求得x值如下:

现在0.31+0.51,稍大于0.81,x值大致上成为加性的了。③标记基因间的图距很大时,重组率与图距无关,接近或等于1/2。
所以重组率大致代表交换率,但当重组率逐渐增大时,重组率往往小于交换率,而需要加以校正。但在实际应用时,要看研究的生物而定。像黑腹果蝇那样,如各染色体上定位的基因已经很多,标记的区域已划分得很细,就无需用作图函数来校正了。但对一种新的生物开始进行连锁研究,可供利用的标记基因很少,这时最好用作图函数来加以校正,以期得到更近于实际的图距。

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