三点测验

三点测验（Three-Point Test Cross）是遗传学中用于基因定位和绘制连锁图的核心方法，通过分析三对等位基因在杂交后代中的重组频率，确定基因在染色体上的相对位置与距离。以下从实验设计、计算原理到应用案例系统解析：

🧬 一、实验原理与设计

1. 核心目的

• 确定三个基因的连锁关系（是否位于同一条染色体）。

• 计算基因间的重组率（重组值 = 重组型配子数 / 总配子数 × 100%）。

• 推断基因的线性排列顺序。

2. 亲本选择

• 亲本1（三杂合）：需为三基因杂合子（如 AB C / a b c，表型显性）。

• 亲本2（三隐性）：三基因隐性纯合子（如 a b c / a b c）。

3. 重组类型识别

💡 双交换特征：

• 频率最低（重组值乘积：RF_A-B × RF_B-C）。

• 中间基因位置不变（如双交换型 AbC 中 b 仍为隐性）。

📐 二、计算步骤与公式

1. 确定基因顺序

• 原则：双交换型与亲本型相比，中间基因的表型改变。

• 示例：

  • 若双交换型为 AbC 和 aBc → 对比亲本 ABC 和 abc：

    • B/b 表型改变（显→隐或隐→显）→ B基因位于中间。

  • 正确顺序：A - B - C（非 A-C-B 或 B-A-C）。

2. 计算重组率（RF）

3. 绘制连锁图

• 图距（cM）：1% 重组率 = 1 cM（厘摩）。

• 校正双交换：实际图距 = RF + 2×双交换频率（因双交换被低估）。

  公式：实际图距_A-C = RF_A-C + 2×(双交换数/总数)×100

🌾 三、经典案例：玉米籽粒性状分析

1. 实验数据（假设）

2. 计算过程

1. 确定基因顺序：

   • 双交换型：C sh wx（饱满无色糯）和 c Sh Wx（凹陷有色非糯）

   • 对比亲本 C Sh Wx（饱满有色非糯）→ Sh/sh 表型改变 → Sh基因位于中间。

   • 顺序：C - Sh - Wx

2. 计算重组率：

   • RF(C-Sh) = (单交换Ⅰ + 双交换)/总数 = (150+140+5+6)/5886 × 100% = 5.11%

   • RF(Sh-Wx) = (单交换Ⅱ + 双交换)/总数 = (40+45+5+6)/5886 × 100% = 1.63%

   • RF(C-Wx) = (单交换Ⅰ + 单交换Ⅱ)/总数 = (150+140+40+45)/5886 × 100% = 6.37%

3. 校正图距：

   • 实际图距_C-Wx = 6.37% + 2×(11/5886)×100 = 6.37% + 0.37% = 6.74 cM

   • 验证：RF_C-Sh + RF_Sh-Wx = 5.11% + 1.63% = 6.74 cM（吻合）。

4. 连锁图：

   图表

   代码

   下载

   渲染失败

⚠️ 四、误差控制与局限性

1. 关键假设

• 双交换概率 = RF_A-B × RF_B-C（需样本量＞1000保证准确性）。

• 无基因干扰（交叉互换独立发生）。

2. 常见误差来源

🔬 五、现代应用与拓展

• QTL定位：三点测验扩展为多点分析，定位数量性状位点（如水稻抗病基因）。

• CRISPR验证：通过基因编辑交换区间，验证连锁关系（效率＞90%）。

• 肿瘤遗传学：分析癌基因连锁（如乳腺癌BRCA1与D17S1321连锁）。

💎 总结

三点测验是遗传学连锁分析的基石，其价值在于：

1. 精准定位：通过双交换识别中间基因，避免顺序误判。

2. 图距校正：修正双交换低估误差，反映真实物理距离。

3. 跨物种适用：从果蝇、玉米到人类疾病基因定位。

📌 操作口诀：
双交换定中间，重组率算两边，校正图距加双交，连锁图谱自然显！

注：当重组率≥50%时，基因不连锁（位于不同染色体或远端）。