基因定位
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基因定位(mapping)，基因所屬連鎖群或染色體以及基因在染色體上的位置的測(cè)定。它是遺傳學(xué)研究中的一項(xiàng)基本工作；至于一個(gè)基因內(nèi)部的突變位點(diǎn)的測(cè)定則一般稱為基因精細(xì)結(jié)構(gòu)分析。染色體基因定位方法多數(shù)也適用于染色體外遺傳研究中的基因定位。
基因定位是遺傳學(xué)研究中的重要環(huán)節(jié)。在遺傳學(xué)的早期研究中并未發(fā)現(xiàn)果蠅等生物的基因在染色體上的位置和生理功能有什么關(guān)系。但以后發(fā)現(xiàn)一些有類似表型效應(yīng)的基因是緊密連鎖的。例如1945年E.B.劉易斯在果蠅中發(fā)現(xiàn)與中胸發(fā)育有關(guān)的幾個(gè)基因相鄰接，構(gòu)成一個(gè)復(fù)合座位或稱基因復(fù)合體或擬等位基因系列；1960年J.莫諾和F.雅各布報(bào)道大腸桿菌的與乳糖發(fā)酵有關(guān)的幾個(gè)基因緊密連鎖，構(gòu)成一個(gè)操縱子。可見基因的位置并不是和它們的功能完全無關(guān)的，因此基因定位有助于了解基因的功能。此外，測(cè)定了某一基因在某一染色體上的位置以后，便可以用這一基因作為所屬染色體或其一部分的標(biāo)記，追蹤并研究染色體的行為。例如通過分析大腸桿菌的接合過程中各個(gè)標(biāo)記基因在受體菌株中出現(xiàn)的先后次序，就有助于了解接合過程中染色體的行為(見細(xì)菌接合);在許多生物中根據(jù)雜交子代中各個(gè)標(biāo)記基因的組合，可以研究染色體干涉、染色單體干涉和染色體畸變；在育種工作中也經(jīng)常通過標(biāo)記基因來識(shí)別染色體的替換。1913年C.B.布里奇斯首先在果蠅中通過 X染色體的不離開現(xiàn)象證實(shí)了白眼基因(white，w)是在X染色體上。同年A.H.斯特蒂文特根據(jù)兩個(gè)基因之間的距離愈遠(yuǎn)則交換頻率愈高這一假設(shè)，首先在果蠅中進(jìn)行了基因定位工作。
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基因所屬連鎖群或染色體的測(cè)定
系譜分析法 在早期的人類遺傳學(xué)研究中，基因所屬染色體的測(cè)定一般都通過系譜分析進(jìn)行。由于女子有兩個(gè)X染色體，男子有一個(gè)X染色體和一個(gè)Y染色體，Y染色體上不存在和 X染色體相應(yīng)的等位基因（也就是說對(duì)于 X連鎖基因來講，男子是半合體）。因此男性患者的X連鎖致病基因必然來自母親，以后又必定傳給女兒。這種遺傳方式稱為交叉遺傳。如果在一個(gè)家系中外祖父是某種疾病的患者，母親的表型是正常的，外孫中有半數(shù)是患者，就可以判斷有關(guān)的隱性致病基因是在 X染色體上。色盲基因便是1911年通過系譜分析最早發(fā)現(xiàn)的人的性連鎖基因。位置在X染色體上的性連鎖基因稱為X連鎖基因。常染色體遺傳也有它自己的系譜特點(diǎn)（見人類遺傳性疾病）。根據(jù)系譜分析一般只能夠判斷基因?qū)儆?a href="/w/%E6%80%A7%E6%9F%93%E8%89%B2%E4%BD%93" title="性染色體">性染色體或常染色體，可是不能判斷究竟屬于哪一個(gè)常染色體。
非整倍體測(cè)交法 非整倍體測(cè)交法可以用來測(cè)定基因?qū)儆谀囊粋€(gè)常染色體。用常染色體隱性突變型純合體(a/a)和野生型二倍體（+/+）雜交，再用子一代雜合體(a/+)和隱性親本回交，在它們的子代中表型是野生型的和表型是突變型的各占50％（見孟德爾定律）。
雜交 a/a × +/+
↓
回交 a/+ × a/a
↓
回交子代 a/a a/+
突變型 野生型
比例 1 ∶ 1
如果常染色體隱性突變型純合體和某一染色體的野生型三體 (+/+/+)品系（見染色體畸變）雜交，子一代中的三體個(gè)體再和隱性親本回交，在它們的子代中野生型和突變型之比是5∶1而不是1∶1。
如果常染色體隱性突變型純合體和某一染色體的野生型單體品系 (+)雜交，在子一代中就出現(xiàn)50％的突變型個(gè)體，而不是100％的野生型。
雜交 a/a × +
↓
子一代 a/+ ∶ a
野生型 突變型
比例 1 ∶ 1
根據(jù)上述三種不同的雜交結(jié)果，可見只要具備相當(dāng)于每一染色體的一系列三體和單體品系，便能從雜交子代的突變型和野生型的比數(shù)中判斷任何一個(gè)突變基因所屬的染色體。小麥是多倍體植物，多倍體植物增加或減少一個(gè)染色體不會(huì)使它的生活力受到嚴(yán)重的影響，因此容易建立整套三體或單體品系，使基因定位工作得以順利進(jìn)行。除了小麥等植物以外，這一方法也用在酵母菌的遺傳學(xué)研究中。
四分體分析法 由于子囊菌減數(shù)分裂所形成的四分體包被在一個(gè)子囊里，所以判斷兩個(gè)基因是否連鎖，只需計(jì)算出各種類型的四分體數(shù)（即子囊數(shù)）。如果其中一個(gè)基因所屬的連鎖群已經(jīng)知道，便很容易測(cè)定另一基因是否屬于同一連鎖群。
四分體有三種，即親代二型(PD)、非親代二型(NPD)和四型 (T)。如果有關(guān)的兩個(gè)基因是連鎖的，即PD是不交換或二線雙交換的結(jié)果，NPD是四線雙交換的結(jié)果，T是單交換或三線雙交換的結(jié)果（見連鎖和交換）。如果有關(guān)的兩個(gè)基因是不連鎖的，那么雙基因雜交子代中所出現(xiàn)的四分體類型要看這兩個(gè)基因各自和著絲粒之間是否發(fā)生交換而定。
根據(jù)這些關(guān)系，可以得到這樣的規(guī)律：在雙基因雜交子代的四分體類型中如果PD數(shù)大大地超出 NPD數(shù)而且T多而NPD少，那么這兩個(gè)基因是連鎖的，如果PD數(shù)和NPD數(shù)接近而且T少而NPD多，那么是不連鎖的，一般把NPD/T的比值大于或小于1/4作為判斷的標(biāo)準(zhǔn)。
連鎖群法
利用近著絲粒距離基因的定位法
如果某一染色體上有一個(gè)離著絲粒距離較近的已知基因，另外有一個(gè)基因同樣離著絲粒很近，可是不知道它是否屬于同一染色體。把這樣兩個(gè)突變型品系進(jìn)行雜交，如果這兩個(gè)基因?qū)儆谕蝗旧w，它們之間的重組頻率不應(yīng)超過兩者的著絲粒距離之和；如果它們不屬于同一染色體，那么它們的重組頻率應(yīng)是50％(見連鎖和交換)。由于這兩個(gè)基因與著絲粒距離都是較近的，所以增加了這一判斷的可靠性。用這一方法曾測(cè)得粗糙脈孢菌的連鎖群數(shù)是7。
同線法
如果一個(gè)細(xì)胞得到或丟失一條染色體則將同時(shí)得到或失去這條染色體上的全部基因。如果其中某些基因是已知的，而另一連鎖關(guān)系未知的基因恰恰和上述基因同時(shí)得到或失去，便可以判定后一基因和前一基因?qū)儆谕贿B鎖群。
這一原理曾廣泛應(yīng)用于人的基因定位。仙臺(tái)病毒或聚乙二醇能促使人的體細(xì)胞和嚙齒類動(dòng)物的體細(xì)胞相融合（見體細(xì)胞遺傳學(xué)），融合細(xì)胞在有絲分裂過程中隨機(jī)地丟失人的染色體。通過細(xì)胞學(xué)觀察，特別是應(yīng)用顯帶染色（見核型）方法，可以選出具有某個(gè)或某幾個(gè)人染色體的融合細(xì)胞株，再經(jīng)組織培養(yǎng)并測(cè)定其中是否出現(xiàn)待測(cè)基因的表型就可以判斷待測(cè)基因所屬的染色體。
假定有五個(gè)人－鼠融合細(xì)胞株 A、B、C、D、E，它們分別保留有人染色體1、2、3中的這一個(gè)或那一個(gè)，例如細(xì)胞株A保留染色體2，細(xì)胞株D保留1、2、3這三個(gè)染色體等。分別測(cè)定甲、乙、丙、丁四種表型，如某種酶的活性或某種抗原的存在與否等。已經(jīng)知道這些特性都是小鼠細(xì)胞所沒有的，從表2的結(jié)果可以看到任何一個(gè)細(xì)胞株只要測(cè)得(或不能測(cè)得)甲這一性狀時(shí)必然同時(shí)可以測(cè)得（或不能測(cè)得）丙這一性狀。這一結(jié)果說明這兩種酶或抗原蛋白的基因?qū)儆谕蝗旧w。其次可以看到任何一個(gè)細(xì)胞株凡是保留染色體 2的必然出現(xiàn)上述性狀，可見上述兩個(gè)基因都在人的2號(hào)染色體上。
單元化定位法
在構(gòu)窠曲霉這一類真菌的準(zhǔn)性生殖過程中，雜合二倍體細(xì)胞在有絲分裂時(shí)常隨機(jī)地丟失它的染色體。染色體在多次有絲分裂過程中逐條丟失而使二倍體細(xì)胞終于轉(zhuǎn)變?yōu)?a href="/w/%E5%8D%95%E5%80%8D%E4%BD%93" title="單倍體">單倍體細(xì)胞的過程稱為單元化。如果一對(duì)染色體中帶有顯性的野生型基因的染色體丟失了，那么同源染色體上隱性基因的性狀便得以表現(xiàn)。此外，通過體細(xì)胞交換也可以從雜合二倍體得到表現(xiàn)隱性性狀的子代細(xì)胞。不過一次體細(xì)胞交換只能導(dǎo)致著絲粒一側(cè)的隱性基因的性狀得以表現(xiàn)，而同一染色體同時(shí)發(fā)生兩次交換的概率極低，因此假如一個(gè)染色體的著絲粒兩側(cè)的隱性基因的性狀都在一個(gè)子代細(xì)胞中表現(xiàn)，那就說明這是帶有顯性基因的染色體丟失的結(jié)果。另一個(gè)待測(cè)的隱性突變型如果同時(shí)得以表現(xiàn)，這就是它和已知基因有連鎖關(guān)系的證據(jù)。
利用染色體易位的基因定位
直接觀察法
易位(見染色體畸變)使染色體上的基因改變連鎖關(guān)系，所以易位可以用來進(jìn)行基因定位。如果易位所涉及的染色體是可以被識(shí)別的，那就更有利于定位工作。如果在遺傳學(xué)分析中發(fā)現(xiàn)某兩個(gè)連鎖群的連鎖關(guān)系都發(fā)生了改變，同時(shí)在顯微鏡下又可以辨認(rèn)出有兩個(gè)染色體發(fā)生了相互易位，那么就可以知道兩個(gè)連鎖群和兩個(gè)染色體的對(duì)應(yīng)關(guān)系。例如遺傳學(xué)分析的結(jié)果說明小鼠品系 T1380的相互易位涉及連鎖群LGⅡ和LGⅨ。品系RB163H的相互易位涉及連鎖群LGⅡ和LGⅫ。細(xì)胞學(xué)觀察說明前者涉及染色體 9和17，后者涉及染色體9和19，因此知道連鎖群 LGⅡ?qū)儆谌旧w9，連鎖群LGⅨ屬于染色體17，連鎖群 LGⅫ屬于染色體19。
某些生物的染色體具有天然的標(biāo)記，例如果蠅的唾腺染色體具有容易辨認(rèn)的橫紋，玉米的染色體有容易辨認(rèn)的巨大的染色粒，所以通過直接的細(xì)胞學(xué)觀察就可以辨認(rèn)出易位所涉及的染色體，但是對(duì)于染色體數(shù)較多而又沒有天然標(biāo)記的生物，就需用顯帶技術(shù)鑒定染色體的易位。上述小鼠的連鎖群所屬的染色體便是應(yīng)用顯帶技術(shù)鑒定的（見核型）。
假連鎖法
相互易位雜合體只有在減數(shù)分裂過程中通過交互離開所形成的平衡配子才能夠存活，并使非同源染色體上的基因顯示假連鎖現(xiàn)象(見染色體畸變)。所以把帶有屬于已知染色體的標(biāo)記基因的相互易位品系作為測(cè)交品系和一個(gè)突變型品系雜交，如果發(fā)現(xiàn)這一突變基因經(jīng)常和標(biāo)記基因的野生型等位基因相連鎖，就可以判定突變基因一定在相互易位的兩個(gè)染色體中的一個(gè)上面。例如在粗糙脈孢菌中有一個(gè)品系(圖1)，它的第 Ⅰ染色體上帶有白色分生孢子基因（albino，al），第Ⅳ 染色體上帶有溫度敏感的蔓延菌落基因(colonial temperature sensitive，cot)，第Ⅵ染色體上帶有黃色分生孢子基因(yellow conidia，ylo)，同時(shí)它還是染色體Ⅰ－Ⅱ、Ⅳ－Ⅴ和Ⅲ－Ⅵ相互易位品系。用它作為測(cè)試菌株和任何一個(gè)突變型菌株進(jìn)行雜交，就可以通過一次雜交大致上測(cè)得這一突變型所屬的染色體。例如具有這一突變性狀的雜交子代菌株總是菌絲蔓延的，就知道它的突變基因?qū)儆谌旧wⅣ或Ⅴ。又假如這個(gè)突變型和al、cot和ylo都沒有連鎖關(guān)系，那么由于粗糙脈孢菌只有7個(gè)染色體，就可以推測(cè)這一突變基因在染色體Ⅶ上。
基因在染色體上的位置的測(cè)定
根據(jù)重組頻率的基因定位 同一染色體上兩個(gè)基因之間的距離愈遠(yuǎn)，則發(fā)生交換的機(jī)會(huì)愈多，雜交子代中重組體也就愈多。所以測(cè)定雜交子代中重組體的多少，就可以知道有關(guān)的基因的距離，這是最基本的基因定位方法。A.H.斯特蒂文特把雜交子代中出現(xiàn) 1％重組體的兩個(gè)基因之間的距離定為一個(gè)圖距單位，后來又有人稱之為一個(gè)分摩，用來紀(jì)念首先提出交換概念的T.H.摩爾根。同一原理也適用于單倍體微生物的基因定位。
三點(diǎn)測(cè)驗(yàn)法
在包括兩對(duì)基因的雜交中，一次雜交可以測(cè)定兩個(gè)基因之間的距離，通過三次雜交便可以測(cè)定三個(gè)基因的排列順序和距離。但是在包括三對(duì)基因的一次雜交中，便可以測(cè)定三個(gè)基因的排列順序和距離，這就是1913年由斯特蒂文特首創(chuàng)的三點(diǎn)測(cè)驗(yàn)方法。例如黑腹果蠅的X染色體上有黃體基因（yellow body，y；野生型灰體，y+）、白眼基因（white eye， w；野生型紅眼，w+）和短翅基因 (miniature wing，m；野生型長(zhǎng)翅，m+)。將黃體、白眼、短翅雌蠅和野生型雄蠅 (y+w+m+ 即+++)雜交，將得到的雌性雜合體 再和雄性子代ywm雜交，得到子二代個(gè)體（表3）。
從表中的數(shù)值求得：
基因y和w之間的重組頻率=1.3%
基因w和m之間的重組頻率=32.8%
基因y和m之間的重組頻率
因此這三個(gè)基因在染色體上的相對(duì)位置如圖2。三點(diǎn)測(cè)驗(yàn)或者包括更多的基因的雜交還可以用來研究交叉干涉、染色單體干涉等現(xiàn)象。
著絲粒距離法
一個(gè)基因與它所屬染色體的著絲粒之間的距離稱為著絲粒距離。在不同的生物中，可用不同的方法測(cè)定著絲粒距離。在粗糙脈孢菌中，著絲粒和基因之間的距離可以根據(jù)子囊中子囊孢子的排列順序來測(cè)定，這是1932年美國(guó)微生物遺傳學(xué)家 CC.林德格倫所首創(chuàng)的方法。在同一染色體上兩個(gè)基因的著絲粒距離都被測(cè)定后，這兩個(gè)基因之間的距離就可以斷定為兩者之和或者兩者之差。
子囊的排列方式有 6種，AAaa和aaAA這兩種稱為第一次分裂分離，AaAa、aAaA、AaaA、aAAa這四種稱為第二次分裂分離。前者基因A(a)和著絲粒之間沒有發(fā)生交換，后者A(a)和著絲粒之間發(fā)生了交換。
所以某一基因和著絲粒之間交換頻率愈高，第二次分裂分離子囊愈多。由于每次交換導(dǎo)致半數(shù)染色單體成為重組類型，所以
在高等植物如小麥和棉花中，可以利用衍生的端著絲粒染色體進(jìn)行著絲粒距離測(cè)定。例如某一雄性親本除了有一個(gè)正常的具中央著絲粒的染色體以外，還有一個(gè)由它的同源染色體衍生來的端著絲粒染色體。如果在正常染色體上有一個(gè)待測(cè)著絲粒距離的隱性基因，在端著絲粒染色體上有野生型的等位基因，帶有端著絲粒染色體的花粉缺少一條染色體臂，使它不能順利受精，因此大部分受精的配子都帶有隱性基因，即帶有正常的染色體。只有待測(cè)基因和端著絲粒染色體基因之間發(fā)生了一次交換，才能得到具有顯性野生型基因的配子。因此由這樣的雄性親本和純合隱性的雌性親本雜交子代中出現(xiàn)的野生型個(gè)體數(shù)便可推知交換發(fā)生的頻率，從而求得隱性基因的著絲粒距離。
體細(xì)胞交換法
三點(diǎn)測(cè)驗(yàn)和著絲粒距離法中所測(cè)定的都是發(fā)生在減數(shù)分裂中的染色體交換。1936年美國(guó)遺傳學(xué)家C.斯特恩在果蠅中發(fā)現(xiàn)體細(xì)胞在有絲分裂過程中也可以發(fā)生染色體交換（見連鎖和交換）。
50年代中G.蓬泰科爾沃等在研究構(gòu)窠曲霉時(shí)發(fā)展起來一種利用體細(xì)胞交換的系統(tǒng)的基因定位方法。在進(jìn)行有絲分裂的雜合二倍體細(xì)胞中，體細(xì)胞交換會(huì)導(dǎo)致在子代體細(xì)胞中出現(xiàn)隱性基因的純合體，這一過程稱為純合化。
如果某一個(gè)二倍體細(xì)胞的某一染色體臂上有若干個(gè)基因都呈雜合狀態(tài)，那么就可根據(jù)子代體細(xì)胞各個(gè)基因純合化的頻率推知它們的相對(duì)位置。交換只使比交換位置更遠(yuǎn)離著絲粒的隱性基因純合化，所以某個(gè)基因純合化的頻率愈高，它離著絲粒的距離就愈遠(yuǎn)（圖3）。
由于體細(xì)胞交換頻率遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于減數(shù)分裂過程中的交換頻率，所以這一方法一般只用于不進(jìn)行有性生殖的生物如某些真菌等的基因定位。這一方法也曾在衣藻中用來進(jìn)行葉綠體基因的定位。
根據(jù)所測(cè)基因在某一已知染色體區(qū)段中是否存在的 基因定位 如果染色體的某一區(qū)段的位置是已知的，而且測(cè)得某一基因的位置在這一區(qū)段中，那么這一基因的位置也就被測(cè)定了。
缺失定位法
一個(gè)細(xì)胞中的兩個(gè)同源染色體中的一個(gè)上有一個(gè)突變基因，另一染色體上有一小段已知范圍的缺失，如果這一突變基因的位置在缺失范圍內(nèi)，便不可能通過重組而得到野生型重組體；如果突變基因不在缺失范圍內(nèi)，那么就可以得到野生型重組體。利用一系列已知缺失位置和范圍的缺失突變型，便能測(cè)定突變型基因的位置。
標(biāo)記獲救法
這是一種結(jié)合物理圖譜制作和遺傳學(xué)分析的基因定位方法，它適用于病毒等基因組較小的生物。以大腸桿菌噬菌體ΦX174為例，把野生型噬菌體的雙鏈復(fù)制型 DNA分子用限制性內(nèi)切酶HindⅡ切為13個(gè)片段，把每種片段和突變型 amg的DNA單鏈在使DNA分子變性并復(fù)性的條件下混合保溫，然后用各個(gè)樣品分別轉(zhuǎn)化受體細(xì)菌。如果在某一樣品處理后的受體細(xì)菌中出現(xiàn)了大量的野生型噬菌體，于是就說明這一樣品中的HindⅡ片段包含著amg的相應(yīng)的野生型基因，由于13個(gè)HindⅡ片段的位置在物理圖譜中全部都是已知的，因此便可以推知amg基因在染色體上的相應(yīng)位置。用這一方法在ΦX174的環(huán)狀的染色體圖上已經(jīng)測(cè)定了至少19個(gè)基因的位置。
根據(jù)并發(fā)事件的基因定位 位置鄰近的基因表現(xiàn)某些相關(guān)的行為，所以從這些行為可以推測(cè)基因的連鎖關(guān)系。
共轉(zhuǎn)導(dǎo)法
每一種轉(zhuǎn)導(dǎo)噬菌體有一定的大小，只能攜帶一定長(zhǎng)度的供體細(xì)菌的 DNA。例如大腸桿菌噬菌體PI的頭部中只能包裝大約分子量為5.8×107的DNA，大腸桿菌的染色體DNA的分子量是2.5×109，所以PI所能包裝的 DNA至多相當(dāng)于大腸桿菌的遺傳學(xué)圖上相距兩分鐘這樣一段DNA分子。如果兩個(gè)基因能同時(shí)被轉(zhuǎn)導(dǎo)，這兩個(gè)基因之間的距離必然較近，而且距離愈近則共轉(zhuǎn)導(dǎo)頻率愈高，因此可以由共轉(zhuǎn)導(dǎo)的頻率來推算基因間的距離。
其中 d是以分鐘計(jì)算的供體大腸桿菌兩個(gè)基因之間的距離，L是以分鐘計(jì)算的轉(zhuǎn)導(dǎo)DNA的長(zhǎng)度，取為兩分鐘。大腸桿菌遺傳學(xué)圖的大部分位置上的基因都曾用共轉(zhuǎn)導(dǎo)方法定位，這樣得來的遺傳學(xué)圖比用中斷雜交方法或重組方法測(cè)得的圖更為精確（見細(xì)菌接合）。
共缺失法
缺失帶來和基因突變相同的表型。由一次缺失所造成的突變只涉及相鄰接的基因，因此可以從缺失所帶來的基因突變的分析來測(cè)定一些基因的相對(duì)位置，這一方法被廣泛應(yīng)用于酵母菌的線粒體基因的定位（見染色體外遺傳）。
根據(jù)基因行為的定位 基因的某些行為可以反映它們的位置。在細(xì)菌接合過程中“雄性”細(xì)菌的染色體基因按先后順序轉(zhuǎn)移到“雌性”細(xì)菌中。一些基因組較小的病毒，整個(gè)基因組往往作為一個(gè)單位轉(zhuǎn)錄。因此接合過程中基因轉(zhuǎn)移的先后、轉(zhuǎn)錄過程中轉(zhuǎn)錄的先后或DNA復(fù)制的先后都可以在某些特殊的生物中用來作為基因定位的手段。
中斷雜交法
見細(xì)菌接合。
轉(zhuǎn)錄定位法
許多 RNA病毒的整個(gè)基因組往往作為一個(gè)單位轉(zhuǎn)錄。隨著轉(zhuǎn)錄的進(jìn)行，由基因組上各個(gè)基因所編碼的蛋白質(zhì)也依序在寄主細(xì)胞中出現(xiàn)。當(dāng)寄主細(xì)胞被紫外線照射使本身的蛋白質(zhì)合成受到抑制時(shí)，病毒蛋白的出現(xiàn)更為明顯。紫外線照射也起著抑制病毒基因組的轉(zhuǎn)錄的作用。紫外線在 RNA分子的某一部位造成損傷后，損傷的部位和它后面的基因的轉(zhuǎn)錄都將受到影響，損傷部位以前的基因的轉(zhuǎn)錄則不受影響。因?yàn)檗D(zhuǎn)錄沿負(fù)鏈RNA的3′端向5′端進(jìn)行，所以愈是接近3′端的基因的轉(zhuǎn)錄和由它編碼的蛋白質(zhì)在寄主細(xì)胞中的合成受到紫外線損傷的影響愈小，而愈是接近 5′端的基因和相應(yīng)的蛋白質(zhì)的合成愈容易為紫外線照射所抑制。因此只要先用相同劑量的紫外線照射待測(cè)病毒，然后再測(cè)出寄主細(xì)胞中該病毒編碼的各種蛋白質(zhì)的產(chǎn)量，便可以推知該病毒各個(gè)基因的位置。
測(cè)定絕對(duì)位置的基因定位
細(xì)胞學(xué)圖
通過種種方法可以測(cè)得基因之間的距離，但圖距并不表示絕對(duì)長(zhǎng)度，而且在不同的生物中同一圖距代表不同的實(shí)際長(zhǎng)度。通過細(xì)胞遺傳學(xué)的方法可以測(cè)定基因的實(shí)際位置，這樣繪制的基因位置圖稱為細(xì)胞學(xué)圖，而通過一般遺傳學(xué)方法繪制的圖則稱為遺傳學(xué)圖。
在雜合的二倍體生物中，由于顯性的野生型基因的存在，隱性的突變基因得不到表現(xiàn)。如果帶有野生型基因的這一染色體發(fā)生了一個(gè)缺失，而缺失部分又正好包括這一野生型基因，那么同源染色體上相應(yīng)的隱性基因的突變性狀便得以表現(xiàn)（見染色體畸變）。果蠅具有便于觀察染色體細(xì)微結(jié)構(gòu)的唾腺染色體，它上面的橫紋缺失可以在光學(xué)顯微鏡下識(shí)別。通過一系列的雜交，可以得到某一隱性突變基因和一系列的缺失染色體組合在一起的果蠅，對(duì)于這些雜合體果蠅進(jìn)行染色體分析和性狀觀察，便可以判斷某隱性突變基因在染色體上的真實(shí)位置。
從果蠅的X染色體上包括白色復(fù)眼(white eye，w)和小糙眼(facet，fa)區(qū)域的分析結(jié)果(圖4)可以看到凡是缺失3C7這一橫紋的雜合體都呈現(xiàn)小糙眼突變型性狀，說明fa基因位置在唾腺染色體的3C7橫紋處。
物理圖譜
原核生物 DNA分子上缺乏天然的容易識(shí)別的標(biāo)記，可用限制圖譜和部分變性圖的測(cè)定來彌補(bǔ)這一不足。
各種限制性核酸內(nèi)切酶具有各自的識(shí)別順序。這些識(shí)別順序可以作為DNA部位的標(biāo)記，用不同的限制酶處理同一DNA分子，通過對(duì)酶切產(chǎn)生的DNA片段的大小和位置的分析，可以繪制出某一 DNA分子的限制圖譜。此外，每一個(gè)DNA分子上富含A∶T堿基對(duì)和富含 G嗈C堿基對(duì)的區(qū)域的分布各不相同。富含A∶T堿基對(duì)的區(qū)域比富含G嗈C堿基對(duì)的區(qū)域更易變性。所以在嚴(yán)格控制的變性條件下每一種 DNA分子具有變性環(huán)的特定分布形式，構(gòu)成部分變性圖。
分子雜交法
分子雜交和體細(xì)胞遺傳學(xué)相結(jié)合的方法也可以用來測(cè)定人的基因的絕對(duì)位置。用體細(xì)胞遺傳學(xué)方法，可以得到只含有某一條人類染色體的人－倉(cāng)鼠雜種細(xì)胞的克隆。然后可以進(jìn)一步取得這一人類染色體發(fā)生各種缺失的克隆。把從這一系列缺失克隆中提取出來的 DNA吸附在硝酸纖維素濾膜上。再把人的基因文庫(kù)中的各個(gè)基因的 DNA片段用32P標(biāo)記制成探針，然后用探針分別與膜上吸附的 DNA進(jìn)行分子雜交測(cè)驗(yàn)，能雜交者表示它的缺失部分不包括這一基因。再結(jié)合染色體顯帶技術(shù)便可以測(cè)定這一基因在染色體上的絕對(duì)位置。缺失克隆的數(shù)目愈多，測(cè)定的位置就愈精確。
基因精細(xì)結(jié)構(gòu)分析
重組頻率定位法 原理和在高等動(dòng)植物中用雜交子代中重組頻率的高低來計(jì)算兩個(gè)基因間的距離沒有不同。不過在微生物中一個(gè)菌落或一個(gè)噬菌斑代表一個(gè)個(gè)體，因而便于通過大量的雜交子代的觀察來進(jìn)行精細(xì)結(jié)構(gòu)分析；而且往往采用選擇性培養(yǎng)方法淘汰沒有發(fā)生重組的親本，使分析的效率和精密度進(jìn)一步提高。不過精細(xì)結(jié)構(gòu)的重組頻率容易受到突變位置本身的影響，這就是標(biāo)記影響。
缺失定位法 原理和基因的缺失定位相同，不過需要具備種類更多而差別更為細(xì)微的缺失菌株。在大腸桿菌的 T4噬菌體中曾經(jīng)獲得一系列快速溶菌突變型rⅡ基因部分缺失突變型，利用這些突變型可以迅速測(cè)定任何一個(gè) rⅡ點(diǎn)突變在rⅡ基因中的位置。圖5中的每一編號(hào)標(biāo)明的橫線表示一個(gè)缺失突變型的缺失范圍。定位分兩步進(jìn)行，首先測(cè)定大的范圍，然后測(cè)定精確的位置。例如有一個(gè)點(diǎn)突變型和缺失突變型 A105和638能發(fā)生重組而和其余五個(gè)不發(fā)生重組，就可知它的位置在區(qū)域A5中，然后進(jìn)一步利用A5中三個(gè)缺失突變型1605、1589、PB230進(jìn)行更精確的定位（圖5）?？梢娭灰凶銐蚨嗟娜笔蛔冃?，就可使位置測(cè)定得十分精確。這一方法在實(shí)際操作上很簡(jiǎn)單，因?yàn)橹灰^察有沒有噬菌斑出現(xiàn)，而無須計(jì)算噬菌斑的數(shù)目。
共轉(zhuǎn)導(dǎo)定位法 原理和基因的共轉(zhuǎn)導(dǎo)定位也沒有不同。共轉(zhuǎn)導(dǎo)的精確性較好，而且所需要的只是一個(gè)轉(zhuǎn)導(dǎo)噬菌體菌株，所以應(yīng)用較廣，尤期適用于測(cè)定一系列屬于同一基因的點(diǎn)突變的相對(duì)位置。
體細(xì)胞重組定位法 原理相同于基因純合化的定位方法。由于體細(xì)胞交換發(fā)生得較少，所以常用 X射線處理雜合體使之發(fā)生更多的體細(xì)胞交換。
基因轉(zhuǎn)變的梯度定位法 一個(gè)基因內(nèi)部的各個(gè)點(diǎn)突變的基因轉(zhuǎn)變常呈梯度現(xiàn)象，即在這基因的一端發(fā)生基因轉(zhuǎn)變的頻率最高，在另一端則最低，在兩端之間存在著一個(gè)轉(zhuǎn)變頻率的梯度。對(duì)于任何一個(gè)未知位置的點(diǎn)突變，可以通過基因轉(zhuǎn)變頻率的測(cè)定進(jìn)行精細(xì)結(jié)構(gòu)定位。這一方法的應(yīng)用限于一次減數(shù)分裂產(chǎn)物包被在一個(gè)囊里面的子囊菌，而且限于影響子囊孢子顏色和形狀的基因。
小結(jié)
基因定位既是遺傳學(xué)研究的基本方法，又隨著遺傳學(xué)研究的不斷深入而出現(xiàn)新的方法。長(zhǎng)期以來基因定位工作離不開雜交試驗(yàn)，也離不開突變基因，但自從開展了分子遺傳學(xué)的研究以后，便出現(xiàn)了不必通過雜交也不依賴于突變基因的基因定位方法，例如分子雜交定位等方法?？梢灶A(yù)見，隨著研究工作的深入，必將出現(xiàn)更為精確的基因定位方法。
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