Задачи для самостоятельного решения

1. В таблице приведены результаты теста на комплементарность для десяти точковых мутаций. «+» – комплементация мутации; «-» – отсутствие комплементации. По результатам, приведенным в табл., определите группы комплементации.

	1	2	3	4	5	6	7
1	-	+	+	-	+	+	+
2		-	-	+	-	+	+
3			-	-	-	+	+
4				-	+	+	+
5					-	+	+
6						-	-
7							-

2. В таблице приведены результаты теста на комплементарность для десяти точковых мутаций. «+» – комплементация мутации; «-» – отсутствие комплементации. По результатам, приведенным в таблице, определите группы комплементации.

	1	2	3	4	5	6	7	8	9
1	-	+	+	+	+	+	+	-	-
2		-	+	+	+	+	-	+	+
3			-	-	-	-	+	+	+
4				-	-	-	+	+	+
5					-	-	+	+	+
6						-	+	+	+
7							-	+	+
8								-	-
9									-

3. В таблице приведены результаты теста на комплементарность для десяти точковых мутаций. «+» – комплементация мутации; «-» – отсутствие комплементации. По результатам, приведенным в таблице, определите группы комплементации.

	1	2	3	4	5	6	7
1	-	+	-	+	+	+	-
2		-	+	-	+	-	+
3			-	+	+	+	-
4				-	+	-	+
5					-	+	+
6						-	+
7							-

4. В таблице приведены результаты теста на комплементарность для десяти точковых мутаций. «+» – комплементация мутации; «-» – отсутствие комплементации. По результатам, приведенным в таблице, определите группы комплементации.

	1	2	3	4	5	6	7	8
1	-	+	+	+	+	+	+	+
2		-	+	+	-	+	+	-
3			-	-	+	-	-	+
4				-	+	-	-	+
5					-	+	+	-
6						-	-	+
7							-	+
8								-

5. В  таблице приведены результаты теста на комплементарность для десяти точковых мутаций. «+» – комплементация мутации; «-» – отсутствие комплементации. По результатам, приведенным в таблице, определите группы комплементации.

	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
1	-	+	+	+	-	+	+	+	-	+	+	-
2		-	+	-	+	-	+	+	+	-	+	+
3			-	+	+	+	-	-	+	+	-	+
4				-	+	-	+	+	+	-	+	+
5					-	+	+	+	-	+	+	-
6						-	+	+	+	-	+	+
7							-	-	+	+	-	+
8								-	+	+	-	+
9									-	+	+	-
10										-	+	+
11											-	+
12												-

6. В результате эксперимента, получено пять делеционных варианта гена Х и пять точковых мутанта этого гена. Карта делеций представлена на рис.7. Пять точковых мутанта скрестили с делеционными вариантами. Результаты скрещивания представлены в таблице.

D1
	D2
		D3
			D4
				D5

Рис.7. Делеционные варианты гена Х

Делеция	Точковый мутант
	1	2	3	4	5
D1	-	-	-	-	-
D2	+	-	-	-	-
D3	+	-	+	-	-
D4	+	-	+	+	-
D5	+	+	+	+	-

7. В результате эксперимента, получено семь делеционных варианта гена и семь точковых мутанта этого гена. Карта делеций представлена на рис.8. Пять точковых мутанта скрестили с делеционными вариантами. Результаты скрещивания представлены в таблице.

D1
	D2
		D3
			D4
				D5
					D6
						D7

Рис.8. Делеционные варианты гена

Делеции	Точковый мутант
	а	b	c	d	e	f	g
1	-	-	-	-	-	-	-
2	-	-	-	-	-	-	+
3	-	-	+	-	+	-	+
4	+	-	+	-	+	-	+
5	+	-	+	-	+	-	+
6	+	-	+	-	+	+	+
7	+	-	+	+	+	+	+

8. В результате эксперимента, получено шесть делеционных варианта гена и семь точковых мутанта этого гена. Карта делеций представлена на рис.9. Семь точковых мутанта скрестили с делеционными вариантами. Результаты скрещивания представлены в таблице.

D1
	D2
		D3
			D4
				D5
					D6

Рис.9. Делеционные варианты гена

Делеции	Точковый мутант
	а	b	c	d	e	f	g
1	-	-	-	-	-	-	-
2	-	+	-	-	-	+	-
3	-	+	-	-	+	+	-
4	-	+	+	-	+	+	-
5	+	+	+	-	+	+	+
6	+	+	+	-	+	+	+

9. В результате эксперимента, получено пять делеционных варианта гена и пять точковых мутанта этого гена. Карта делеций представлена на рис.10. Пять точковых мутанта скрестили с делеционными вариантами. Результаты скрещивания представлены в таблице.

D1
	D2
		D3
			D4
				D5

Рис.10. Делеционные варианты гена

Делеция	Точковый мутант
	1	2	3	4	5
D1	-	-	-	-	+
D2	-	+	-	-	+
D3	-	+	-	+	+
D4	+	+	-	+	+
D5	+	+	-	+	+

10. В результате эксперимента, получено четыре делеционных варианта гена и шесть точковых мутанта этого гена. Карта делеций представлена на рис.11. Шесть точковых мутанта скрестили с делеционными вариантами. Результаты скрещивания представлены в таблице.

D1
	D2
		D3
			D4

Рис.11. Делеционные варианты гена

Делеции	Точковый мутант
	а	b	c	d	e	f
1	+	-	-	-	-	-
2	+	+	-	-	-	-
3	+	+	+	-	-	+
4	+	+	+	+	-	+

11. В таблице представлены результаты попарных скрещиваний между шестью rII -делециями. «+» – комплементация мутации; «-» – отсутствие комплементации. Постройте карту делеций с указанием относительной длинны каждой из них. Какие из этих мутаций могли бы быть точковыми?

	1	2	3	4	5	6
1	-	+	+	-	-	+
2		-	+	-	-	+
3			-	+	+	-
4				-	-	+
5					-	-
6						-

12. В таблице представлены результаты попарных скрещиваний между пятью rII -делециями. «+» – комплементация мутации; «-» – отсутствие комплементации. Постройте карту делеций с указанием относительной длинны каждой из них. Какие из этих мутаций могли бы быть точковыми?

	1	2	3	4	5
1	-	+	+	-	-
2		-	-	-	+
3			-	+	+
4				-	-
5					-

13. В таблице представлены результаты попарных скрещиваний между семью rII -делециями. «+» – комплементация мутации; «-» – отсутствие комплементации. Постройте карту делеций с указанием относительной длинны каждой из них. Какие из этих мутаций могли бы быть точковыми?

	1	2	3	4	5	6	7
1	-	-	+	-	+	+	+
2		-	+	+	-	+	+
3			-	-	+	-	-
4				-	+	+	+
5					-	+	+
6						-	+
7							-

14. В таблице представлены результаты попарных скрещиваний между шестью rII -делециями. «+» – комплементация мутации; «-» – отсутствие комплементации. Постройте карту делеций с указанием относительной длинны каждой из них. Какие из этих мутаций могли бы быть точковыми?

	1	2	3	4	5	6
1	-	+	-	-	+	+
2		-	-	+	-	+
3			-	+	-	+
4				-	+	+
5					-	+
6						-

15. В таблице представлены результаты попарных скрещиваний между шестью rII -делециями. «+» – комплементация мутации; «-» –  отсутствие комплементации. Постройте карту делеций с указанием относительной длинны каждой из них. Какие из этих мутаций могли бы быть точковыми?

	1	2	3	4	5	6
1	-	-	-	+	-	-
2		-	+	+	+	-
3			-	+	+	+
4				-	+	+
5					-	-
6						-

16.В норме гаплоидные дрожжи синтезируют пигмент красного цвета. Мутанты имеют различную окраску колоний в зависимости от типа мутации: оранжевую (мутация гена О ^–), розовую (мутация гена Р ^–), белую (мутация W ^–), желтую (мутация Y ^–) и бежевую (мутация B ^–). Каждый фенотип является результатом точковой мутации.

Для того чтобы идентифицировать мутанты было проведено скрещивание дрожжей для получения двойных мутантов во всевозможных комбинациях мутаций. Фенотипы двойных мутантов приведены в табл.4.  

                                                                                      Таблица 4

Характеристика двойных мутантов дрожжей

	Р¯	W¯	Y¯	В¯
О¯ Р ¯ W¯ Y ¯	розовые −	белые белые −	желтые розовые белые −	бежевые розовые белые желтые

1). Определите последовательность этапов синтеза красного пигмента и расположите гены в порядке контролируемых ими этапов.

2). Определите, в каком соотношении будет образовываться потомство в скрещивании между клетками двойного мутанта О¯Р¯ и клетками дикого типа О⁺Р⁺, если локусы сцеплены и расположены на расстоянии 16 сМ?

17. У штамма N. crassa, клетки которого не способны синтезировать аргинин (Arg ^-), были получены ревертанты, независимые от аргинина (Arg ⁺). В скрещивании между таким ревертантом и клетками дикого типа было получено потомство (гаплоидное). Какая часть потомства будет аргининнезависимой, если:

1).  Ревертанты возникли в результате обратной мутации по тому же самому нуклеотиду (истинная реверсия);

2). Ревертанты возникли в результате мутации в другом гене, локализованном на другой хромосоме;

3). Ревертанты являются результатом мутации в другом гене, который находится на расстоянии 10 сМ от Arg -гена на той же самой хромосоме.

18. Получены различные мутанты бактерий E.coli, нуждающиеся в аспарагиновой кислоте, треонине и метионине. Характеристика мутантов приведена в табл.5.

Таблица 5

Характеристика мутантов E. coli

Мутант	Необходимый для роста метаболит:						Накапливаемый метаболит
	аспара-гиновая кислота	гомо-серин	гомо-серин фосфат	треонин	гомо- цисте- ин	метио- нин
asp A	+	–	–	–	–	–	фумаровая кислота
met A	–	–	–	–	+	+	гомосерин
met H	–	–	–	–	–	+	гомоцистеин
thr C	–	–	–	+	–	–	гомосерин- фосфат
thr B	–	–	+	+	–	–	гомосерин
thr A	–	+	+	+	–	–	аспарагиновая кислота

Определите последовательность этапов синтеза соответствующих аминокислот и расположите гены в порядке контролируемых ими этапов.

19. У бактерий E. coli было получено пять мутантов, неспособных синтезировать тимин. Для идентификации мутантов была изучена их способность к росту на средах, содержащих различные предшественники тимина (табл.6).

            Таблица 6

Способность к росту мутантов E. coli

на промежуточных продуктах пути синтеза тимина

Мутанты	Соединения
	А	В	С	D	Тимин
9	+	-	+	-	+
10	-	-	+	-	+
14	+	+	+	-	+
18	+	+	+	+	+
21	-	-	-	-	+

1). Определите последовательность этапов синтеза предшест-венников тимина и установите местоположение изучаемых мутаций.

2). Какие предшественники будут накапливаться в клетках мутантов с двойными блоками биосинтетического пути: 9 и 10, 10 и 14?

20. У бактерий Pseudomonas получены ауксотрофные мутанты, дефектные по различным этапам биосинтеза триптофана. Характеристики мутантов приведены в табл.7.

Таблица 7

Характеристика Trp^- -мутантов бактерий Pseudomonas

Мутант	Рост на минимальной среде с добавлением метаболита:				Накапливаемый метаболит
	антранилат	КФАДРФ	индол	триптофан
trp A	–	–	–	+	индол-3-глице-рофосфат
trp B	–	–	–	+	индол
trp C	–	–	+	+	КФАДРФ
trp D	–	+	+	+	антранилат
trp E	+	+	+	+	хоризмат

Примечание: КФДАРФ – 1-(о-карбоксифениламино)-1-дезоксирибулозо-фосфат.

Определите последовательность этапов синтеза триптофана и расположите гены в порядке контролируемых ими этапов.

21. Предположим, что синтез клеточного метаболита G у бактерий E. coli осуществляется по пути, включающему несколько этапов. Соединения А, B, C, D, E и F являются промежуточными продуктами этого пути, однако порядок их синтеза не известен. Для того чтобы установить очередность синтеза этих соединений, были получены мутанты (номера с 1-го по 7-й) с блоками различных этапов этого пути. Затем мутанты были проверены на способность к росту на среде, содержащей тот или иной предшественник. Ниже в таблице приведены характеристики полученных мутантов (табл.8).

Таблица 8

Способность к росту мутантов E. coli на соединениях А - G

Мутанты	Соединения
	A	B	C	D	E	F	G
1	+	+	+	+	+	-	+
2	-	-	-	-	-	-	+
3	-	+	+	-	+	-	+
4	-	+	-	-	+	-	+
5	+	+	+	-	+	-	+
6	+	+	+	+	+	+	+
7	-	-	-	-	+	-	+

Определите последовательность этапов синтеза промежуточных продуктов А–G в изучаемом биосинтетическом пути и установите местоположение мутаций 1–7.

22. Путь биосинтеза глютамина (Gln) и пролина (Pro) имеет несколько общих промежуточных продуктов. У дрожжей были получены ауксотрофные мутанты 1–7, нуждающиеся для своего роста либо в глутамине, либо пролине. У полученных мутантов также была проверена способность к росту на предшественниках А–Е. Характеристика мутантов представлена в табл.9.

Таблица 9

Способность к росту мутантных дрожжей

 на предшественниках синтеза глутамина и пролина

Мутанты	Соединения
	А	В	С	D	E	Gln	Pro	Gln+Pro
1	+	-	-	-	+	-	+	+
2	-	-	-	-	-	-	+	+
3	-	-	+	-	-	-	-	+
4	-	-	-	-	-	+	-	+
5	-	-	+	+	-	-	-	+
6	+	-	-	-	-	-	+	+
7	-	+	-	-	-	+	-	+

Определите последовательность этапов синтеза предшественников глютамина и пролина, а также установите местоположение изучаемых мутаций.

23. Были изолированы мутанты Aspergillus, нуждающиеся для роста на минимальной среде в добавке соединения G. Соединения А-Е являются промежуточными продуктами пути синтеза G, однако порядок их синтеза не известен. Для того, чтобы определить этапы синтеза данного соединения мутанты были проверены на способность к росту на средах в присутствии каждого из этих соединений (табл. 10).

Таблица 10

Способность к росту мутантов дрожжей

на промежуточных продуктах пути синтеза соединения G

Мутанты	Соединения
	А	В	С	D	Е	G
1	-	-	-	+	-	+
2	-	+	-	+	-	+
3	-	-	-	-	-	+
4	-	+	+	+	-	+
5	+	+	+	-	-	+

1) Какова очередность синтеза соединений А-G в рассматриваемом биосинтетическом пути?

2)   Определите местоположение мутаций 1-5.

На каких добавках будут расти гетерокарионы, сформировавшиеся у двойных мутантов после скрещивания – 1, 3 и 2, 4; 1, 3 и 3, 4; 1, 2 и 2, 4 и 1, 4?