Занятие 12

ТЕМА. Генетика микроорганизмов. Мутации. Генетические рекомбинации: трансформация. Бактериофаги

Методические указания к самостоятельной работе

1. Вопросы по теме занятия 12 для самостоятельного изучения их студентами:

1. Что такое ген?

2. Что такое мутация?

3. Какие Вы знаете мутагены?

4. Что такое мутации спонтанные и индуцированные?

5. Каков молекулярный механизм мутаций?

6. В чем сущность методов выявления спонтанных мутаций в популяции бактерий: а) флуктуационного теста; б) опыта Ньюкомба; в) метода реплик?

7. Каков молекулярный механизм мутаций?

8. Каково практическое применение мутаций?

9. Каков механизм генетических рекомбинаций?

10. Что такое ауксотрофы? Как получают ауксотрофные штаммы бактерий?

11. Что такое трансформация?

12. Что такое бактериофаг?

13. Каковы морфология, размер и химический состав фагов?

14. Что содержится в головке бактериофага?

15. Как устроен хвостик фага и каково его назначение?

13. Из каких этапов складывается взаимодействие фага с микробной клеткой?

14. Каким образом фаг вводит свою нуклеиновую кислоту в микробную клетку?

15. Как осуществляется синтез фаговых частиц внутри микробной клетки?

16. Какая разница между вирулентным и умеренным фагами?

17. Что такое лизогения и лизогенная конверсия?

18. Как выделяют фаги из объектов внешней среды?

19. Какова методика определения титра фага по Грациа?

20. Чем отличаются вирусы от всех остальных живых организмов?

21. Что такое фаготипирование?

22. С какой целью проводится фаготипирование?

2. Дома студенту необходимо письменно ответить на следующие вопросы (домашняя работа сдается преподавателю на занятии):

1. Нарисовать схему действия 5-бромурацила на ДНК

2. Функциональные единицы генома бактерий

3. Какова цель определения относительного содержания ГЦ-пар в ДНК?

4. Что такое гибридизация нуклеино­вых кислот?

5. Что такое определение нуклеотидных последовательностей в моле­кулах ДНК или РНК?

6. Что такое генетический зонд (ДНК-зондов)?

7. Что такое рестрикционный анализ ДНК?

Справочные и теоретические материалы

1. Изучение S- и R-форм бактерий. Чашка Петри с посевом штамма кишечной палочки изучается в стереомикроскопе или под малым увеличением обычного микроскопа. При этом наиболее четко видны особенности колоний.

2. Изучение возникновения спонтанных мутантов у кишечной палочки, резистентных к стрептомицину, методом реплик. Спонтанные мутации можно выявить с помощью методов Луриа и Дельбрюка, опыта Ньюкомба и метода реплик Ледерберга.

Метод реплик наиболее прост и демонстративен. Берется чашка Петри с МПА. Дно ее делится на квадраты (25, 50 и 100). В каждый квадрат засевают отдельные колонии изучаемого штамма (матрица). После того, как колонии подрастут, к ним прикасаются бархатным штампиком. На штампике остается как бы зеркальный отпечаток колоний. Этим штампиком прикасаются к среде со стрептомицином (реплика) и к контрольной среде без стрептомицина. Дно чашек с этими средами разделено на столько же квадратиков, как и дно матрицы. На контрольной чашке через 24–48 часов вырастают колонии, полностью повторяющие рост на матрице, а на чашке со стрептомицином колонии вырастают в двух или трех квадратах. При проверке резистентности к стрептомицину колоний, снятых с чашки, где они не были в контакте со стрептомицином, можно убедиться, что она возникла вне зависимости от контакта с антибиотиком, то есть спонтанно.