交换值(crossing-over value) 是指染色单体上两个基因间发生交换的平均次数.

中文名

交换值

外文名

crossing-over value

别名

交换频率

拼音

jiaohuanzhi

定义

指染色单体上两个基因间发生交换的平均次数

出处

生物学

类型

生物学术语

定义

我们知道细胞在减数分裂时有联会现象的产生,在联会时(通常是在减数第一次分裂前期的粗线期和双线期)染色单体之间发生了交换,造成基因的重组,在减数分裂完成后,含有交换过的染色体的配子数比上总的配子数就是交换值。

计算原理

一般两个基因在染色体上的距离越远,其互换的比率越大,反之,则越小。但交换值无法测定(因为无法知道哪些配子含有交换过的染色体),只有通过交换之后产生的结果——基因之间的重组来估计交换值,重组值=新组合个体数/总的个体数,怎么得到新组合的个体数,一般通过用双显性纯合亲本与双隐性亲本杂交产生的F1代进行测交,所得F2代中表现性与双亲均不同的个体的数量就是新组合个体数。但重组值不绝对的与交换值相等,因为如果两基因间发生了双交换,则这两个基因没有发生重组,但其交换过。

这与减数分裂时染色体上两个基因间发生交换的次数不同,但有联系.若减数分裂时染色体上发生一次交换,则在四条染色单体上就有两个交换位点,染色单体的平均交换次数应是0.5,若染色体上发生了二次交换,则在四条染色单体上就有四个交换位点,染色单体上的平均交换次数应是1,不难看出,染色体上的平均交换次数m与交换值x的关系为m= 2x.因为减数分裂后四条染色单体被分配在四个配子中,所以,交换值也可定义为在所有配子中,两基因间发生交换的次数与总配子数的比率,即在100个配子中两基因间发生交换的平均次数.这与重组值的概念不同,可以想象,交换值将随着两基因间距离的增加而成正比地增大.实际上,连锁图正是由交换值乘以100来表示的,由于两基因间的平均交换次数可以大于1,所以,连锁图距大于100是完全可能的.

举例

我们先举一个简单的例子,来说明重组值和交换值的区别.假设三对基因的杂合体ABC / abc,在减数分裂时的交换情况如下表所示.

在第Ⅰ种类型中,没有发生染色单体的交换,因而重组值和交换值都等于0;在第ⅡⅢ种类型中,A和C之间都发生了一次交换,这样将产生50%的重组型配子,且在产生的所有配子中,有一半配子在A-C间发生了一次交换.所以,平均每个配子在两基因间的交换次数为0.5,即交换值是50%;在第Ⅳ种类邢中,A--C间发生了双交换,虽然没有产生重组型配子,但在所有配子中,有一半配子在A-C间发生两次交换,这样,平均每个配子在两基因间的交换次数为1,即交换值为100℅ 综合上述四种类型,可得A-C间的交换值=56% x 0+20% x 0.5+20% x 0.5+4% x 1 =24%,去掉百分号就得A-C间的图距,而A-C间的重组值= 20% x 50%+20% x 50% = 20%。这时,应加上两倍的双交换合子的频率(2% x 2),才能得到交换值的估值,

表1 三对基因杂合体ABC/abc,减数分裂时的情况

序号123表型占全部的百分比(℅)
ABC非重组56
abc
ABc重组50℅20
abC
aBC20
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结果

上面的例子有助于理解交换位和重组值的概念及其区别,从中也可以看到它们的联系。