В.М. Глазер, А.И. Ким, Н.Н. Орлова, И.Г. Удина, Ю.П. Алтухов - Задачи по современной генетике (1117657), страница 26
Текст из файла (страница 26)
Среди них оказалосгс Са!' — 22 %, 1лс' — 40 %, 1.ец" — 99 %, Рго' — 62 %, Тгр'— 1 %. Определите порядок расположения соответствующих генов в хромосоме Е. сей. Какие среды следует использовать для анализа рекомбинантов7 М 441. Скрещивание донорного штамма ЕзсЬепсЬ!а сой Н1г Р80 ! (прототоф, чувствителен к стрептомицину) с реципиентным штаммомр 1!ч (.ец ТЬг Ма1 Ягг'(ауксотрофодновременнопо изолейцину и валину, по лейцину, по треонину, не способей использовать мальтозу в качестве источника углерода, устойчив к стрептомицину) проводили в течение 40 мин, после чего делали высев на селективную среду для отбора рекомбинантов по проксимальному маркеру донора, в данном случае по 1еи". После этого у клонов полученных рекомбинантов 1.ец' Ягг" анализировали наследование неселективных маркеров.
Среди них обнаружено: 1!ч' — 33 %, Т!гг' — 96 %, Ма!' — 5 %. Определите порядок расположения соответствующих генетических маркеров в хромосоме Е. сей. Ага' Пч+ 1.ец' Ага' 1!ч' 1.еи Ага' 1!ч 1.еи' Ага'Пч 1.еи — 358 — 0 5 — 7 М 442*. Проведено скрещивание между штаммами ЕзсЬепсЬ|а со11 Н!г Р801 (прототроф, чувствителен к стрептомицину) и Р апь4 !ЬН1еиА тра (не способен использовать арабинозу в качестве источника углерода, ауксотороф одновременно по изолейцину и валину, ауксотроф по лейцину, устойчив к стрептомицину).
Из экспериментов по прерыванию конъюгации известно, что в скрещиваниях со штаммом Н!гр801 маркер агсс4' входит в реципиентную клетку последним из трех изучаемых генов, не считая гена трзЕ' (фенотип Ягг'), который вообще не должен передаваться реципиенту. Рекомбинанты Ага' 5гг" отбирали на среде, содержащей вместо глюкозы арабинозу (в качестве единственного источника углерода), лейцин, нзолейцин и валин, а также стрептомицин. 370 клонов полученных рекомбинантов проверили на наличие неселективных маркеров йиА' и ЫиН' и получили следущие результаты: 149 Какие среды следует испзлт зовать для анализа неселективных маркеров? Каков порядог г~ нов на карте хромосомы Е.
сой? Определите расстояние мстду генами в условных рекомбинационных единицах (%). М 443. Проведено скрецгтШание между штаммами ЕзсйепсЫа со!! Н(г К1.19 (прототроф, чУвствителен к стрептомицину) и Г г!ЬА Еа!(У прА ярзЕ 1ауксотроФ по рибофлавину, не способен использовать галактозу в качест'ве источника углерода, ауксотроф по триптофану, устойчив г ст'рептомицину (осг')]. Из экспериментов по прерыванию коньизгации известно, что в скрещиваниях с донором К1.19 маркер гтгзА' входит в реципиентную клетку последним из трех изучаевык генов. Рекомбинанты ЮЬ' Ягг" отбирали на соответствующей селективной среде.
420 клонов полученных рекомбинантов промерили на наличие неселективных маркеров яа1+ и пр' и получили следущие результаты: ЫЪ' 6а1 Тгр' — 369 К(Ъ" 6а1 Тгр- — 0 К1Ь' 6а1 Тгр' — 24 ЫЪ' 6а1- Тгр- — 27 Какие среды следует использовать для отбора рекомбинантов ЫЪ+ Яг' и анализа их генотипов? Каков порядок генов на карте хромосомы Е. сой? Определите расстояние между генами в условных рекомбинационных единицах (%). М 444. Компетентные клетки штамма Вас 76и зибг!!Ь Ягг' Ага (чувствителен к стрептомицину, ауксотроф по аргинину) трансформировали ДН К из клеток штамма Яг' Агй~ (устойчив к стрептомицину, прототроф по аргинину) или в отдельном эксперименте смесью ДНК из штаммов Бгг' Агй и 3гг' Агй+.
Результаты скрещиваний представлены в таблице. Объясните полученные результаты. 150 М 445. Компетентные клетки Вас111из зиЬй1м, дефектные по генам а, Ь, с и И, трансформировали ДНК из штамма дикого типа. Результаты анализа генотипов у полученных трансформантов представлены ниже как количество трансформантов на 10 000 компетентных клеток, обработанных донорной ДНК. Объясните полученные результаты. Определите порядок расположения генов в хромосоме В. зиЬй1и. М 446.
Имеются устойчивый и чувствительный к антибиотикам А, В, С и П штаммы 5ггертососсиз рпеитопгае. Для локализации генов выделили ДНК из клеток устойчивого штамма и обработали ею клетки чувствительного штамма. Обработанные клетки высеяли на среды, содержащие различные комбинации антибиотиков. Получены следующие результаты: Антибиотик, Число добавленный к агару колоний А 1046 В 1092 С 1105 О 1083 АВ 61 АС. 607 АП 918 ВС 72 ВО 55 СО 754 10 000 Какие гены сцеплены и в каком порядке они располагаются в молекуле ДНК? 151 № 447*.
С помощью трансформации клеток хромосомной ДИК проведена серия двухфакторных скрещиваний между мутантами Ваайи эиЬВ1м, дефектными по разным этапам биосинтеза триптофана (ап~, 1ай, тсИ, гтр) и по биосинтезу гистидина (ЬиН). Известно, что в хромосоме В. хибары указанные гены тесно сцеплены. Результаты скрещиваний приведены в таблице (У.
Хэйс, 1965). Общее количество трансформантов для каждого скрещивания подсчитывали на минимальной среде с добавлением вещества, необходимого для роста клеток донорпого штамма, например в скрещивании 1 это индол, а в скрещивании 3 — гистидин. Определите порядок генов биосинтеза триптофана относительно тена ЬиН в хромосоме В. зиЬВВа № 448. При отборе прототрофных рекомбинантов, полученных с помощью общей трансдукции, на поверхности селективной среды можно увидеть под микроскопом микроколонии, в численном отношении значительно превосходящие крупные колонии трансдуктантов.
Объясните природу этих микроколоний. № 449. Гены изолейцин-валинового оперона у Ба1топеВа гурЬ1аипит котрансдуцируются с Ь1эЯ вЂ” регуляторным геном биосинтеза гистидина, мутации которого приводят к формированию шероховатых колоний на среде, содержащей высокую концентрацию глюкозы. С помощью фага Р22 проведены трансдукционные скрещивания, в которых в качестве донора использовали мутант Н1эК, а в качестве реципиентов мутанты 1)тд и 11тС .
152 Среди отобранных на соответствующей селективной среде рекомбинантов 1!чА' оказалось около 5 % мутантов Н!зВ, а среди 1!чС' было 0,8 % Н!зй (по данным !.К. ВогЬ К.Е. 5апйегзоп, 1966). Определите последовательность анализируемых генов в хромосоме сальмонеллы. М 450'. В эксперименте по трансдукции у Езслепсй|а со1ю, осуществляемой фагом Р1, в качестве донора использовали прототрофный штамм, устойчивый к ванду натрия (АгГ), а в качестве реципиента — штамм 1.еи ТЬг Акр (ауксотроф по лейцину и по треонину, чувствителен к аэиду).
Обработанные фаголизатом реципиентные клетки высевали на селективные среды для отбора определенныхтиповрекомбинантов:(.ец', ТЬг' и Ьец' ТЬг". У выросших колоний рекомбинантов анализировали неселективные маркеры. Среди трансдуктантов !.еи' оказалось Азà — 48 % и ТЬг' — 2 %. Среди ТЬг' не было ни одного клона Ах!', а !.еп' — 3 %. Ни один из редких клонов !.ец' ТЬг' не был Аз!'. Какие среды были использованы для отбора и анализа трансдуктантов? Определите порядок изученных маркеров в хромосоме Е. со16 Оцените размер генома фага Р1.
М 451. В эксперименте по трансдукции у ЕзсйепсЫа сей, осуществляемой фатом Р1, в качестве донора использовали штамм дикого типа, а в качестве реципиента — штамм Ага !.еи ТЬг (не способен использовать арабинозу в качестве источника углерода, ауксотроф по лейцину и по треонину). Обработанные фаголизатом реципиентные клетки высевали на селективную среду, содержащую арабинозу в качестве единственного источника углерода, а также лейцин и треонин. Выросшие на этой среде колонии перепечатывали на следующие минимальные среды: (1) с добавлением лейцина, (2) с добавлением треонина и (3) без добавок. Оказалось, что 6 % трансдуктантов растут на среде с лейцином, 69 % трансдуктантов — на среде с треонином и ни один не растет на минимальной среде без добавок.
Каков генотип исходных и вырос. ших на двух первых диагностических средах трансдуктантов? Какой генотип клонов вы ожидали получить на минимальной среде без добавок? Установите порядок маркеров на карте. С каким из крайних генов более тесно сцеплен средний ген? Оцените размер генома фага Р1. 153 Образцы решения задач Для решения задач этого раздела необходимо иметь элементарные представления о генетической номенклатуре у бактерий. Все генотипические символы выделяются курсивом.
Каждый локус или ген обозначается тремя малыми буквами. Разные локусы, мутации в которых приводят к одинаковому фенотипу, снабжаются различными заглавными буквами, например гены, контролирующие биосинтез пролина, обозначаются как ргоА, ргоВ,ргоС н т. д. Так же обозначаются и мутантные вплели генов. Разные мутантные вплели одного гена отличаются номерами: ргоА1, ргоА2, ... ргоА 127 и т. д. При выделении новой мутации, когда еще неизвестно, к какому гену она относится, ее серийный номер пишут через дефис, который заменяет заглавную букву рго-33 рго-57 и т. д.
Аллели дикого типа снабжаются надстрочным знаком «+ю ргоА', ртоВ'. Для обозначения фенотипов используют те же трехбуквенные символы, но с первой заглавной буквой н без курсива, без буквенных обозначений локусов и без серийных номеров аллелей. Нормальный фенотип обозначается надстрочным знаком «+», мутантный — знаком « — ю Таким образом, фенотип, обусловленный любой мутацией по биосинтезу пролина, обозначается одним символом Рго, нормальный фенотип — символом Рго'. Если картируется определенный ген, например ргоА, а не ргоВ или ргоС, для записи скрещивания используют генотипические символы. Но они неудобны, когда в скрещивании участвуют маркеры чувствительности — устойчивости, так как по правилам генетической номенклатуры знаки чувствительности (з) и устойчивости (г) можно применять только в фенотипнческих символах.
Например, устойчивость к стрептомицину определяется мутантным аллелем гена греЕ, а чувствительность (на самом деле норма) — аллелем дикого типа тра'. Им соответствуют фенотнпы Вгг' и Втг'. Очевидно, что в этом случае для записи скрещивания проще пользоваться фенотипическими символами. Поэтому в условиях разных задач применены как генотипические, так и фенотипические обозначения. Задача М 435 Решение Реципиентный штамм для скрещивания должен иметь генотип Р 1еиА ргоА 1ас2ригЕ щеХ (нуждается в лейцине, пролине, 154 не способен использовать лактозу в качестве источника углерода, нуждается в пурине (аденине), устойчив к стрептомицину — Бтгт), Для элиминации прототрофных клеток донора целесообразно использовать стрептомицин, так как донорный маркер г)ггь'+ (Бсг') (72 мин) практически не передается в реципиентные клетки штаммом Н(гН.