Ejercicios de Genética mutación y recombinación

AULA VIRTUAL DE GENÉTICAEste material es parte del aula virtual del Departamento de Genética de la Universidad Complutensede Madrid http://www.ucm.es/info/genetica/AVG/problemas/ProblemasR.htm es elresultado de un Proyecto de Innovación Educativa concedido a los profesores Manuel Díez, AraceliGallego y César Benito. Contamos con la autorización de estos profesores para difundir estematerial. Es conveniente que intentes resolver los ejercicios antes de ver las soluciones en la páginaantes mencionada.6.1.- La secuencia de aminoácidos de los capsómeros de la cabeza de un fago normalque infecta a una cepa normal E. coli es la siguiente: NH2-ala-pro-ser-val-tyr-phe-.....-COOH. Un fago con una cápside mutante al infectar una cepa normal de E. coli,presenta la siguiente secuencia de aminoácidos en sus capsómeros: NH2-met-ala-pro-pro-val-COOH. Cuando este fago mutante infecta a una determinada cepa mutantede E. coli se produce la lisis bacteriana, liberándose partículas virales en las que elpolipéptido de los capsómeros de la cabeza es NH2-ala-pro-ser-val-tyr-phe-.....-COOH.. Sin embargo, si con estas partículas virales se infecta de nuevo una cepade E. coli normal, se producen fagos con capsómeros mutantes de secuencia máscorta. a) ¿Qué tipo de mutación puede explicar estos resultados? b) ¿Qué otros polipéptidos (capsómeros) podrían aparecer cuando el fago mutante infecta a la cepa mutante de E. coli? 1

6.2.- La secuencia de nucleótidos de un cierto segmento de un gen y la secuencia deaminoácidos formados a partir de este segmento son las siguientes: 3’ C C A T T T A A C G C A T C 5’ 5’ G G T A A A T T G C G T A G 3’ NH2-‐......-‐ val -‐ asn -‐ trp -‐ val -‐.....COOH Una sola mutación en el gen normal produce una proteína mutante que es idéntica a la normal excepto en los cuatro aminoácidos indicados, que quedan remplazados pos los siguientes: NH2-‐......-‐ tyr -‐ ala -‐ leu -‐ tyr -‐.....COOH ¿Qué clase de mutación puede haber dado lugar a este nuevo alelo? 6.3.- Se está estudiando un gen en E. coli que especifica cierta proteína. Una partede la secuencia de esta proteína es: val-asn-trp-ser-glu-lys-ile.Se obtuvieron una serie de mutantes de este gen que no mostraban actividad enzimática. Aislando los productos enzimáticos mutantes se encontraron las siguientes secuencias: mutante 1: val-asn-trp-ser-glu-lys-ile. mutante 2: val-asn mutante 3: ala-asn-gly-val-lys-asn-ile mutante 4: val-asn-trp-phe-phe-thr-ile ¿Cuál es la base molecular más probable de cada mutación?. a) b) ¿Cuál es la secuencia de ADN más probable que especifica esta parte de la proteína?. 6.4.- Un cultivo de bacterias de E. coli que nunca había estado en contacto con elantibiótico penicilina, se siembra en un medio sin penicilina. Al poco tiempo, seobserva la aparición de múltiples colonias bacterianas sobre el medio de la placa decultivo, derivadas cada una de ellas de una sola bacteria. Mediante un palillo estéril,se toma una muestra de una colonia de la placa de cultivo original y se traslada a laregión número 1 de otras tres placas de cultivo que contienen penicilina, y queestán divididas en regiones de forma cuadrada. Este proceso se repite con todas lascolonias de la placa original obteniéndose el resultado indicado en el siguienteesquema: 2

¿Apoyan estos resultados el carácter preadaptativo de la mutación? 10.1.- La distancia entre los genes a y b es de 0,3 unidades de transformación. Latransformación de bacterias a-b con ADN procedente de bacterias a+b+ origina 5.000colonias transformadas. ¿Cuántas de estas 5.000 colonias serán a+b+ ?10.2.- Si se emplea ADN de una cepa a+b+c+ como ADN transformante con una cepareceptora a-b-c- se obtienen los siguientes tipos de colonias transformadas : Clases de colonias transformadas Nº de a b c colonias + + + 215 - - + 22 + - + 56 - + + 37 + + - 11 - + - 22 + - - 21 a) ¿Cuál es el locus central ? b) Averigüe la distancia en unidades de transformación entre estos tres loci. 3

10.3.- Se dispone de una estirpe de bacterias sensible a cuatro antibióticos distintos(A, B, C y D) y de otra resistente a los 4 mismos productos. Se realiza unexperimento de transformación de la estirpe sensible con ADN procedente de lacepa resistente, sembrando volúmenes iguales del conjunto de bacteriastransformadas en medios de cultivo que contienen distintas combinaciones de esosproductos. Los resultados obtenidos se indican en la siguiente tabla : Nº de Drogas Drogas Nº de colonias colonias AB 22 ABC 14 AC 325 ABD 22 AD 473 ACD 317 BC 25 BCD 19 BD 23 CD 396Tres de los genes que confieren la resistencia están tan cerca que van juntos en el mismo segmento de ADNtransformante, comportándose como ligados en un experimento de transformación. ¿Cuál de los genes no está ligado a los otros tres ? ¿Qué locus es el central de los tres que están ligados ?10.4.- En un experimento de transducción generalizada, la cepa donadorade presentaba el genotipo trpC+ pyrF- trpA- y la cepa receptora el genotipo trpC- pyrF+ trpA+. El vector empleado fue el fago T2 y fueron seleccionadas todas lascolonias transductantes trpC+. Se obtuvieron los siguientes tipos de coloniastransductantes : Genotipo de las colonias Nº de colonias transductantes trpC+ pyrF- trpA- 273 + + - trpC pyrF trpA 278 trpC+ pyrF- trpA+ 3 + + + trpC pyrF trpA 45 Indicar el locus central y calcular las frecuencias de cotransducción entre C y F y entre C y A. 4

15.1.- Un individuo es heterocigótico estructural para una deleción en un brazocromosómico, de manera que un cromosoma tiene la ordenación completa1234c56789 y el cromosoma delecionado tienen la ordenación 1234c59 (donde cindica el centrómero). a) ¿Que configuración meiótica se observaría en paquitena en este individuo? b) ¿Podría detectarse recombinación para los loci delecionados? c) ¿Puede revertir una deleción?15.2.- En un heterocigoto estructural para una inversión paracéntrica en el que uncromosoma tiene la ordenación normal c123456789 y su homólogo la invertidac126543789 (c indica el centrómero) se da un doble sobrecruzamiento diagonal, elprimero en la región comprendida entre 1 y 2, y el segundo en la zona entre 3 y 4. Haga un esquema de la primera y segunda anafases meióticas.15.3.- Se dispone de cuatro cultivares diferentes de trigo (V1, V2, V3 y V4) que sonhomocigóticos estructurales. El cultivar V1 posee la ordenación cromosómicanormal, el V2 presenta una translocación recíproca entre los cromosomas 1 y 2, elV3 tiene una translocación recíproca entre los cromosomas 2 y 3 y el V4 tiene unatranslocación recíproca entre los cromosomas 2 y 4.Otro cultivar V5, homocigótico estructural para otra translocación recíproca diferente, se cruza por losanteriores, dando los siguientes resultados al observar la meiosis de los correspondientes híbridos : Cruzamiento Configuración en metafase I del híbrio V1 X V5 Una asociación de 4 cromosomas (1IV) V2 X V5 Una asociación de 6 cromosomas (1VI) Dos asociaciones de 4 cromosomas V3 X V5 (2IV) V4 X V5 Una asociación de 6 cromosomas (1VI) ¿Cuáles son los cromosomas implicados en la translocación de la variedad V5 ?15.4.- Se dispone de una planta de cebada homocigótica recesiva aa que ademáspresenta la ordenación cromosómica normal. Esta planta se cruza por otra que eshomocigótica AA y además homocigótica para una translocación recíproca entre los 5

cromosomas 3R y 6R. La F1 de este cruzamiento fue de fenotipo A y semiestéril.Cuando una planta de la F1 se cruza por otra homocigótica recesiva aa y deconstitución cromosómica normal se obtienen la siguiente descendencia : Fenotipo Fenotipo Nº de plantas A Semiestériles 385 a Semiestériles 33 A Fértiles 39 a Fértiles 395 a) ¿A qué distancia se encuentra el locus A,a del punto de translocación? b) ¿Qué configuración se observa en la metafase-I de las plantas semiestériles y fértiles?15.5.- En cierta especie vegetal con un número diploide de 2n=10cromosomas disponemos de la seria monosómica completa. Para localizar el locusA,a (A>a) se cruzan plantas disómicas homocigóticas AA por cada uno de losdiferentes monosómicos de fenotipo recesivo. Las cinco F1 obtenidas fueron defenotipo dominante existiendo en todos los casos plantas con 10 y con 9cromosomas. Las plantas de la F1 que tenían 9 cromosomas (monosómicas) secruzaron por plantas disómicas de genotipo recesivo aa, obteniéndose los siguientesresultados : Cromosoma que Descendencias de las cinco F1 analizadas está en Disómicos Monosómicos condición monosómica en el primer Fenotipo A Fenotipo a Fenotipo A Fenotipo a cruzamiento 1 140 140 139 141 2 97 103 93 107 3 193 0 0 196 4 58 53 57 52 5 158 149 145 150 ¿En qué cromosoma se encuentra situado el locus A,a? 6

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Ejercicios de Genética mutación y recombinación

by CiberGeneticaUNAM on Nov 01, 2011

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