Биологический каталог




Современная генетика. Том 1

Автор Ф.Айала, Дж.Кайгер

тка длиной не менее 100 н. п. Из пяти индуцированных рентгеновским облучением мутаций две оказались крупными делециями. Большинство мутаций, обусловленных вставками, если не все, связаны с присутствием подвижных элементов в последовательности дикого типа гена white. Подвижные элементы-это длинные последовательности нуклеотидов, встроенные в геномы практически всех эукариот и прокариот, и изредка способные случайно менять свою локализацию. Эти особенности мы обсудим в следующих главах. Одна из наиболее интенсивно исследовавшихся мутаций wai обусловлена вставкой элемента copia. Этот элемент представляет собой нуклеотидную последовательность длиной около 5000 н. п, включающую ДНК провируса РНК-ретровируса, инфицирующего дрозофилу.

Карта делеции и вставок в участке ДНК, соответствующем гену white, изображена на рис. 6.17. Как уже упоминалось, она складывается из двух функциональных областей. Левая область, включающая wai, и лежащие слева от нее мутации содержат много мутаций, качественно влияющих на пигментацию глаза. Считается, что этот участок кодирует некоторый пока еще неизвестный полипептид (или полипептиды), ответственный за пигментацию глаз. Все мутации в правой области сопряжены с сильными изменениями нормальной последовательности ДНК. Их фенотипическое действие лучше всего можно себе представить, считая, что они влияют на проявление (экспрессию) левой области гена white. Хотя граница между левой и правой областями четко не установлена, однако мы знаем, что область, кодирующая полипептид, и управляющая область содержат по крайней мере по 7000 н. п. или несколько больше. Исследование хромосомных перестроек, лежащих справа и слева, но не затрагивающих сам ген white, дают верхнюю оценку его раз-мера-примерно 14000 н.п. ДНК.

Анализ тонкой структуры гена white у дрозофилы и гЛ-генов фага Т4 показывает, что изучение фенотипических различий может служить мощным методом генетического анализа нуклеотидной организации ДНК. Изучение генетической организации началось с исследования тонкой структуры гена white за 40 лет до того, как стала известна химическая структура вещества наследственности. Детальный анализ генетической структуры, ставший возможным благодаря нашему пониманию структуры ДНК, предвещает грядущие в ближайшем будущем времена, когда тонкая структура гена может быть изучена в мельчайших деталях. Применение метода рекомбинантных ДНК к исследованию тонкой структуры гена white закрывает одну из самых ярких глав в истории генетики.

Литература

Bennet D. (1975). The T-locus of the mouse, Cell, 6, 441-454.

Benzer S., 1961. Genetic fine structure. In: Harvey Lectures, Vol. 56, Academic Press, New York.

Gelbart W. et al. (1976). Extension of the limits of the XDH structural element in Drosophila melanogaster, Genetics, 84, 211-232.

Green M.M. (1959). Spatial and functional properties of pseudo-alleles at the white locus in Drosophila melanogaster, Heredity, 13, 302-315.

LeFeverH.M. (1973). Analysis of three white mutants resulting in two new recombination sites at the white locus in Drosophila melanogaster, Drosophila Information Service, 50, 109-110.

Zachar Z.. Bingham P.M. (1982). Regulation of white locus expression: the structure of mutant alleles at the white locus of Drosophila melanogaster, Cell, 30, 529-541.

Ключевые слова и понятия

Вирулентный фаг Гетероаллели

Делеционное картирование Комплементационный тест Мутон

Непермиссивные (рестриктивные) вия

Пермиссивные условия Псевдоаллель Расстояние на карте Рекомбинационный тест

Рекон

Сбалансированная деталь

Тонкая структура гена

Точечная мутация

Транс-конфигурация

Умеренный фаг

Условно летальная мутация

Дыс-конфигурация

Цистрон

гИ-система

Задачи

v6.1., Обнаружено шесть новых мутаций фага Т4. С помощью комплементацион-ного теста проведен попарный анализ всех мутаций. Результаты представлены в таблице. Знак «-у» означает наличие прозрачного пятна (лизировавшие бактерии). Определите группы комплементации.

1 2 3 4 5 6

2 + 3 - + 4 - + - -5

6 + - + +

6.2. У дрозофилы существует много рецессивных мутаций, обусловливающих стерильность самок, в частности это мутации dunce и diminutive. Они сцеплены с полом и на карте расположены очень близко друг от друга. Продумайте постановку эксперимента, позволяющего определить, аллельны ли эти мутации.

6.3. Новая гП-мутация фага Т4 дает рекомбинанты дикого типа при скрещивании с уЪ (см. рис. 6.10), но не дает их при скрещивании с 1241. Рекомбинанты дикого типа возникают также при скрещиваниях с 1993, 1695, РТ153 и Н88, но не появляются при скрещивании с 386 и 168. В каком участке карты rll локализована мутация?

6.4. г//-мутация, отобранная при длительном культивировании на среде, содержащей 5-бромурацил, дает рекомбинантов дикого типа при скрещивании с 638 (см. рис. 6.10). Кроме того, рекомбинанты дикого типа обнаруживаются в скрещиваниях с 1589 и 1299 и не обнаруживаются в скрещиваниях с 196, W8-33, 187 и 1519. Объясните резуль-тать?""\

'(б.5. ^Картирование тонкой структуры с пщдоЛпэЮ делеций позволяет однозначно линейно упорядочить мутации. Отмечать при этом требуется лишь появление (или отсутствие) рекомбинантов дикого типа. В таблице представлены результаты попарных скрещиваний между шестью rl/-делециями; 1 означает появление рекомбинанта дикого типа при скрещивании, 0 - отсутствие. Постройте генетическую карту с указанием относительной длины каждой делеции. Какие из этих шести мутаций могли бы быть точечными и при этом результаты, представленные в таблице, не изменились?

7 2 3 4 5 6

1 0 0 0 1 0 0

2 0 0 0 1 0

3 0 0 1 1

4 0 11

5 0 1

6 0

184 001010110111000

215 0 1111111111110

221 0101000000010

250 0 111111110 0 0

347 0 1110 111110

455 0 111111110

506 0 1 0 1 1 1 1 1 0

749 0 0 110 110

782 0 0 0 0 0 1 0

882 0 10 110

А103 0 1110

С4 0 110

СЗЗ 0 10

С51 0 0

Н23 0

6.6 J Альбинизм у человека обусловлен гомтэзиготностью по аутосомному рецессивному гену. В Англии описан случай, когда у супругов-альбиносов родились трое детей с нормальной пигментацией. Этот факт можно объяснить по крайней мере двояко. Как?

кого типа в потомстве. В таблице представлены результаты таких скрещиваний для 15 использованных Бензером нере-вертирующих мутаций. Постройте генетическую карту для этих мутаций. Считайте, что каждая мутация означает отсутствие одного определенного участка-другими словами, двойных мутаций в этой группе нет. (Указание: сначала определите порядок крупных делеции.)

6.7/ f/J-Делеции, с помощью которых Бензер разбил область rll на 47 участков, были выбраны им из много большего набора гП-мутаций (рис. 6.10). Как и в условии задачи 6.5, расположение этих делеции друг относительно друга можно было установить, проводя попарные скрещивания и отмечая лишь присутствие или отсутствие рекомбинантов ди6.8. Сбалансированные летальные линии сыграли большую роль в развитии генетики дрозофилы. Они сделали возможным конструирование сбалансированных хромосом, содержащих множественные инверсии, запирающие кроссинговер, рецессивные летали и гены стерильности самок, а также доминантные мутации, свидетельствующие о присутствии хромосомы в гетерозиготном состоянии. Так, например, Х-хромосома, обозначаемая как FM7,-3to сбалансированная хромосома, содержащая инверсии, мутацию женской стерильности и доминантную мутацию Ваг{В), влияющую на форму глаз. Объясните, почему использование сбалансированной хромосомы позволяет неограниченно долго сохранять в Х-хромосоме летальные и другие вредные мутации?

(6.9.) Мутации локуса pan у нейрос-порь^-делают невозможным рост на среде, в которой отсутствует пантотеновая кислота, а мутанты по локусу trp могут культивироваться лишь в присутствии триптофана. Мутация ylo определяет желтый цвет спор (при нормальном черном). На основе представленных в таблице данных постройте карту, показывающую отношения между генами ylo и trp и различными мутациями локуса pan. Аскоспоры, полученные в этих четырех скрещиваниях, высевали на минимальную среду с добавлением лишь триптофана. Во всех скрещиваниях учитывали генотипы по неселективным маркерам среди рекомбинантов рап +.

i 6.10,' Отобраны шесть рецессивных летальных мутантов во второй хромосоме дрозофилы. Каждая линия сбалансирована SM1 (см. задачу 6.8) и маркирована доминантной мутацией Curly. Для того чтобы определить, являются ли какие-либо из этих деталей мутациями одного гена, были поставлены скрещивания типа 1л/Су 9 х lg/Суб .

В приведенной ниже таблице знак « + » означает появление в потомстве особей, не несущих признак Су, знак « —» отсутствие таких особей. Мутациями скольких разных генов являются отобранные шесть деталей ?

12 1з и

и —

и + —

и — + -

и — + - -

и + + + + —

и + + + + — —

Частота неселективных маркеров

Скрещивание

ylotrp+

ylo + trp

ylotrp

ylo + trp'*

ylo+panl8trp x ylopan20trp+ ylo+pan20trp x ylopanl8trp+ ylo+pan20trp x ylopan25trp + ylo+pan25trp x ylopan20trp+

0,084 0,033 0,160 0,080

0,053 0,052 0,200 0,270

0,067 0,710 0,100 0,520

0,796 0,105 0,54 0,130

6.11. У дрозофилы существует группа рецессивных летальных мутаций Minute (М), вызывающих замедленное развитие и утоньшение щетинок. При изучении мутаций Minute второй аутосомы самцов, гомозиготных по мутации cinnabar {сп), определяющей ярко-красный цвет глаз, подвергали рентгеновскому облучению и скрещивали с самками, у которых одна вторая хромосома несет сбалансированную деталь и маркирована доминантной мутацией Curly (Су) (загнутые крылья), а вторая- доминантной мутацией Brown (Bw). Потомков с загнутыми вверх крыльями, у которых, кроме того, были тонкие щетинки, скрещивали, как показано ниже, для того, чтобы выделить линию мух, несущих индуцированные Minute:

Р:спМ/Су 9 х Bw/Cy 6 ила спМ/Су 6 х Bw/Cy 9 Fj .cnM/Cyyqx спМ/Суд 6

Каждое такое скрещивание давало линию, содержащую предполагаемую мутацию Minute. И

страница 30
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51

Скачать книгу "Современная генетика. Том 1" (4.74Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [обратная связь]

п»ї
Rambler's Top100 Химический каталог

Copyright © 2009
(23.08.2019)