三点测交

生物学概念

三点测交是利用三杂合体abc/+++与三隐形纯合体abc/abc测交，其中+表示野生型相对于隐性突变基因为显性，相当于一次交配试验就等于a与b，b与c，a与c三次两点测交，根据表现型分别得到ab、ac 、bc 的重组值，并由此得到图距。或者，根据亲本型与双交换型比较的重组数量差异，可以轻易地找到三个基因中位于中间的基因。

研究简史

基因位于染色体上，而且位置相近的基因是相互连锁的，即某些基因具有一起遗传下来的倾向，不难想象这些基因在一条染色体上是直线排列的。但事实上位于同一条染色体上的基因是很多的，为了更有效地对基因定位，摩尔根(Morgan)和他的学生斯特蒂文特(Sturtevant)想出了一个巧妙的办法，那就是三点测交(three point testcross)。

三点测交是涉及到三个连锁基因的测交，可用来测定待测基因的顺序及相互之间的差距及双交换的频率和干涉的方法。染色体上两连锁基因距离越远，在它们之间非姊妹染色单体互换的机会就越多，反之就越少，因此可用这两基因间的互换百分数即重组值作为连锁基因的距离单位。为了纪念解释连锁现象的遗传学家摩尔根，规定1%重组值等于一个图距单位，图距单位用厘摩(centi Morgan,cM)表示，1cM即为1%重组值去掉百分号的数值。

实验原理

三杂合体abc/+++与三隐形纯合体abc/abc测交后（“+”表示野生型显性基因，小字母abc表示隐形突变基因），虽然可能会出现很多种连锁和交换现象情况。对于三种连锁基因来说，子代的表型都可以归为四类，即亲本型、双交换型和两种单交换型。

如图1，其中子代的表型为abc或+++，与亲代表型一致的为亲本型，在书写表型时省略了另一半的隐性等位基因abc。出现亲本型即表示非姊妹染色单体没有发生交换，或发生重组的位置与三个连锁基因无关。

发生非姊妹染色单体发生单次交换的可能位置可能在基因a和基因b中间，或基因a和基因c中间。因此，子代的单交换表型有两种。而同时在基因a和基因b中间，基因a和基因c中间发生了交换的结果，就等同于位于中间的基因b与另一条非姊妹染色单体的等位基因+调换了。

由于发生单次交换现象的概率较小，而一对同源染色体的非姐妹染色单体之间同时发生的两次单交换的现象的概率就更小得可怜。一般来说，双交换型的子代数量只有亲本型的子代的几千分之一。

只要清楚所有子代表型的数量，其中重组数量最少的为双交换型，找出它与亲本型突变的单种基因，它就是位于三个连锁基因中间的基因，从而确定了三个基因在染色体上的相对顺序。

实验过程

摩尔根的实验材料是三杂合体雌蝇(ec ct +/+ + cv)与三隐形雄蝇(ec ct cv/Y)。研究的三个连锁基因是黑腹果蝇的X染色体上存在三个隐形突变基因，分别是棘眼ec(echinus)，在复眼表面上有很多小毛；截翅ct(cut)，翅的末端截断；以及横脉缺失cv(crossveinless)基因。把棘眼、截翅个体ec ct +与横脉缺失个体+ + cv交配的测交结果见下表。注：此时的ec、ct、cv的排列不代表它们在X染色体的真实顺序。

在具体分析时，可以按以下步骤进行：

1.确定亲组合和双交换类型。实得数最多的①中两种表型为亲组合，实得数最少的⑦为双交换类型。

2.比较双交换与亲组合类型，确定三个基因的顺序。把双交换类型ec ct cv、+ + +分别与亲组合ec ct +、+ + cv比较，可以发现只有cv这个基因位置发生了改变，说明cv只有在中间，亲组合类型通过ec与+、+与ct的两次交换才能得到ec +ct /+cv+的双交换结果。(表型的两次交换：ec + ct / + cv +→ec cv + / + + ct→ ec cv ct/ + + +，见图2)

3.A.计算相邻ec-cv的重组值，就应该忽视表中的中间一行ct/+，只对ec-cv 考虑。

重组值(RF)=重组合/（亲组合+重组合），ec +与+ cv为亲组合，ec cv与+ +为重组合，即在上表打勾。

重组合RFec-cv=(273+265+3+5)/5318×100%=10.27%

B.计算cv-ct的重组值，同理忽视表中的第一行(ec/+)得重组值RFec-ct=8.42%

C.计算ec-ct的重组值，同理忽视表中的第三行，得RFec-ct=18.39%

4.染色体连锁图的绘制 ec-ct的重组值为18.39%，但它小于ec-cv与cv-ct的重组值之和18.69%。分析其原因是在计算RFec-cv，RFcv-ct时都把ec、ct、cv与+ + +这八个果蝇算进去了，也就是考虑到它们在ec-cv件和cv-ct间各进行了一次交换。但是在计算ec-ct间的图距、交换值时，虽然发生了两次交换但是无法直观地辨认出来，故容易被漏掉。所在ec-ct的图距是ec-ct的重组值18.39%基础上加上两倍的双交换值，即18.39%+2×0.15%=18.69%。

5.干涉与并发系数。从三点测交的结果中可以发现双交换频率很低，一般双交换的发生频率往往低于预期的双交换频率，预期的双交换频率应等于两个单交换的乘积，如ec-ct基因的双交换频率预期应是0.86%，而实际收到的双交换频率=(3+5)/5318=0.15%。从中可以看出每发生一次单交换都会影响它邻近发生另一次单交换，这种现象叫干涉(interference,I)。

这里把实际的双交换率除以预期双交换频率，这一比值称为并发系数或符合系数(coefficient of coincidence,C)。干涉与并发系数的关系为 I=1-C

如上述实验并发系数C=0.15%/(10.27%×8.42%)=0.17，干涉I=1-C=1-0.17=0.83。

当C=1,I=0时，表示不存在干涉。

当C=0,I=1时，表示存在完全干涉（无双交换）。

当时，表示存在正干涉(positive interference)。即第一次交换后引起邻近第二次交换的机会的下降。正干涉在生物界普遍存在。

当时，表示存在负干涉(negative interference)，有时仅在微生物中出现。

简例

例如，已知位于玉米一对同源染色体上的控制籽粒有关性状的有3对基因：C（有色）和c（无色），Sh（饱满）和sh（凹陷），WX（非糯）和wx（糯性）。用C，Sh，WX（有色，饱满，非糯）和c，sh，wx（无色，凹陷，糯性）杂交出F1。再用F1与三隐性（无色、凹陷、糯性）个体测交。若仍用c、sh和wx分别代表有关隐性基因，而用“+”代表各显性基因，则有关杂交、测交及测交一代结果如下：

由测交一代的表型可推知F1配子的基因型，由测交一代的亲本型和双互换型可推知sh基因位于其他两基因中间，所以有：

单互换

于是，这三个基因在染色体上的顺序和距离为：

实验的意义

（1）比两点测交方便、准确。一次三点测交相当于3次两点测交实验所获得的结果；

（2）能获得双交换的资料；

（3）证实了基因在染色体上是直线排列的。

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