Ключевые слова и понятия.
Библиотека генома
Вектор для клонирования ДНК
Зонд
Карта сайтов рестрикции
Кинетика ренатурации ДНК
Линкер
Метод Саузерна
Определение нуклеотидной последовательности
| Палиндромная нуклеотидная последовательность
Прогулка по хромосоме
Рекомбинантная ДНК
Уравнение C0t
Фермент модификации ДНК
Фермент рестрикции ДНК
Электрофорез в геле
|
Задачи
9.1. Препарат линейной вирусной ДНК обрабатывают указанными ниже ферментами и их комбинацией. Получившийся набор рестриктов подвергают электрофорезу. На основе представленных в таблице результатов постройте карту рестрикции вирусной ДНК.
| 9.2. Препарат кольцевой плазмидной ДНК подвергают действию указанных ферментов, а затем анализируют фрагменты при электрофорезе в геле. Используя представленную информацию, постройте карту рестрикции этой плазмидной ДНК.
9.3. Препарат линейной вирусной ДНК обрабатывают рестриктазой Sma I до полного расщепления. Электрофорез в геле выявляет присутствие фрагментов сле-
|
292 Организация и передача генетического материала
дующих размеров (т. п. н.): 10, 7, 6, 3 и 2. Параллельно интактную вирусную ДНК расщепляют той же эндонуклеазой неполностью. Полученные при неполном расщеплении пять фрагментов обозначены в порядке убывания размеров буквами от А до Е. Затем каждый из этих фрагментов обработан рестриктазой Sma I до полного расщепления и подвергнут электрофорезу. Полученные результаты представлены в таблице. Постройте карту рестрикции Sma I вирусной ДНК.
9.4. Препарат кольцевой плазмидной ДНК длиной 18 т. п. н подвергают полной рестрикции эндонуклеазой Kut I. Электрофорез в геле выявляет наличие фрагментов следующих размеров: 5,0; 4,0; 3,5; 3,0; 1,5 и 1,0. Неполная рестрикция интактной плазмидной ДНК той же эндонуклеазой с последующим разделением фрагментов посредством электрофореза в геле показывает существование пяти фрагментов, обозначенных в порядке убывания размеров буквами от А до Е. Результаты последующей полной рестрикции этих фрагментов представлены в таблице. Постройте рестрикционную карту кольцевой плазмидной ДНК.
| 9.5. Фрагмент, полученный при расщеплении рестриктазой Bgl II ДНК Cannabis sativa клонируется в сайте Bam HI плазмиды pBR322. При попытке выделить этот важный участок из плазмидной ДНК оказывается, что ни Bam HI, ни Bgl IIне вырезают ДНК С. sativa из плазмидной. Почему? Какой фермент рестрикции следует использовать, чтобы выделить растительную ДНК из рекомбинантной плазмиды?
9.6. При конструировании векторов серии харон оказывается, что все фаговые частицы несут встроенные участки ДНК. Почему не обнаруживаются фаговые частицы, которые несут лишь левое и правое плечо молекулы ДНК вектора.
9.7. Линейный фрагмент ДНК Eco RI длиной 2,5 т. п. н. с единственным сайтом рестрикции Hha I клонируется в сайте Eco RI плазмиды длиной 5 т. п. н. Карты рестрикции этих двух молекул ДНК изображены на рис. 9.20. Участки линейной ДНК могут быть клонированы в двух ориентациях.
Рис. 9.20. Карты сайтов рестрикции молекул ДНК из условия задачи 9.7.
1) Каковы два способа ориентации?
2) Совместная обработка рестриктазами Hin dIII и Hha Iдает фрагменты длиной 1 и 6,5 т. п.н. Какова ориентация клонируемого фрагмента?
9.8. Фрагмент ДНК длиной в 10 пар нуклеотидов был помечен с 3'-конца и последовательность нуклеотидов определялась способом, схематически изображенным на рис. 9.8. Результаты предста-
|
9. Методы работы с ДНК 293
влены в таблице. Какова нуклеотидная последовательность фрагмента?
9.9. Расщепление ДНК фага λ рестриктазой Нin dIIIдает семь фрагментов (рис. 9.7). Продумайте постановку простого эксперимента с использованием полинуклеотидкиназы, позволяющего определить, какие из двух фрагментов содержат концевые точки ДНК λ.
9.10. Дано два препарата интактной ДНК фага λ: один дикого типа и второй λ dgal. Фаг λ dgal комплементирует мутанты по гену К, но не комплементирует мутанты по гену J (см. рис. 7.7). Сравните картину распределения Hin III-рестриктов, которую вы ожидаете получить при расщеплении ДНК λ dgal, с соответствую-
| щей картиной для ДНК фага дикого типа, представленной на рис. 9.7. Полный ответ требует решения задачи 9.9.
9.11. Используемые при клонировании фаги λ могут включать до 20 т. п. н. интегрированной чужеродной ДНК. С другой стороны, космиды (гибрид фага λ с плазмидой) могут включать и переносить до 54 т. п. н. чужеродной ДНК. Что бы вы выбрали при создании библиотеки ДНК человека и почему? Геном человека содержит около 3·109 нуклеотидных пар.
9.12. На рис. 9.21 изображен график кинетики ренатурации фрагментированной ДНК троглодита. Что вы можете сказать о его геноме, основываясь на следующих данных: 1) геном Е. coli содержит 3,2 · 106 пар нуклеотидов и имеет мол. массу 2,5·109 Да; 2) график кинетики ренатурации ДНК Е. coli, производившейся в тех же условиях, что и представленный на рис. 9.21, характеризуется значением c0t1/2 = 5; 3) содержание ДНК в сперме троглодита составляет 37,5·109 Да.
9.13. Серьезные разногласия вызывает вопрос о том, являются ли хромосомы эукариот унинемными или полинемными, т. е. содержат ли они одну или несколько идентичных ДНК. Как может способствовать решению этого вопроса исследование кинетики ренатурации?
|
| Рис. 9.21. Кинетика ренатурации фрагментированной ДНК троглодита из условия задачи 9.12.
|
ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие редактора перевода 5
Предисловие 7
1 Введение 13
Вирусы 14
Прокариоты: бактерии и сине-зеленые водоросли 17
Одноклеточные и многоклеточные эукариоты 18
Митоз 22
Мейоз 26
Значение мейоза 33
2 Менделевская генетика 37
Первые представления о наследственности 37
Открытие законов наследственности 38
Методы Менделя 39
Доминантность и рецессивность 40
Расщепление 42
Гены-носители наследственности 46
Независимое комбинирование 48
Тригибридные скрещивания 50
Множественные аллели 53
Генотип и фенотип 56
3 Хромосомные основы наследственности 64
Гены и хромосомы 64
Наследование, сцепленное с полом 67
Нерасхождение Х-хромосом 70
Вторичное нерасхождение 72
Сцепленное с полом наследование у человека и других видов 75
Y-хромосома 80
Определение пола 80
Отношение полов 84
4 Природа генетического материала 88
Бактерии как экспериментальный объект 89
Экспериментальные исследования бактериофагов 91
ДНК-трансформирующий фактор пневмококка 93
Нуклеиновые кислоты-наследственный материал вирусов 96
Химический состав и строение нуклеиновых кислот 100
Модель структуры ДНК Уотсона-Крика 104
Проверка модели Уотсона - Крика 108
Различные формы организации двухцепочечной ДНК 113
Оглавление 295
Организация ДНК в хромосомах 116
Общие особенности репликации ДНК 120
5 Геном эукариот 127
Рекомбинация сцепленных генов 129
Генетические карты 134
Трехфакторные скрещивания 135
Генетическая интерференция 137
Когда происходит кроссинговер? 139
Мейоз у грибов 140
Цитологические наблюдения кроссинговера 144
Корреляция между генетическими и цитологическими картами хромосом
дрозофилы 145
Внеядерная наследственность 150
6 Тонкая структура гена 159
Бактериофаг как генетическая система 160
Система rII бактериофага Т4 161
Природа мутаций в области rII 163
Функциональные особенности rII -мутаций 166
Цистрон 168
Картирование rII -мутаций с помощью делеций 170
Предельная разрешающая способность рекомбинационного анализа 175
Уточнение генетической терминологии 175
Комплементационный анализ у высших эукариот 176
Рекомбинационный анализ тонкой структуры гена у высших эукариот: дрозофила 179
7 Геном вируса 190
Размножение бактериофагов 191
Мутантные бактериофаги 193
Комплементационный анализ условно летальных мутаций фага фХ174 195
Рекомбинационный анализ мутантов фага фХ174 197
Умеренный бактериофаг λ 204
Гены фага λ 205
Профаг λ 208
Сопоставление генетической и физической карт фага λ 211
Организация генома фагов Т2 и Т4 213
8 Бактериальный геном 227
Мутанты Е. coli 228
Генетические элементы Е. coli 230
F-фактор: генетический элемент, определяющий пол бактерий 231
Физическое картирование бактериальных генов методом прерванной конъюгации 236
Кольцевая форма генома Е. coli 238
F'-штаммы и частичные диплоиды 239
Подвижные генетические элементы (транспозоны) 241
Генетическое картирование Е. coli 246
Конъюгационное картирование 247
Трансдукционное картирование 249
Обзор результатов генетического анализа 255
9 Методы работы с ДНК 260
Кинетика ренатурации ДНК 261
Рестрикция ДНК и ферменты модификации 266
Рестрикционный анализ молекул ДНК 270
Определение последовательности нуклеотидов в ДНК (секвенирование) 273
Метод рекомбинантных ДНК 275
Векторы для клонирования ДНК 277
Библиотеки геномов 281
Обзор методов работы с ДНК 288
УВАЖАЕМЫЙ ЧИТАТЕЛЬ!
Ваши замечания о содержании книги, ее оформлении, качестве перевода и другие просим присылать по адресу:
129820, Москва, И-110, ГСП,
1-й Рижский пер., д. 2,
издательство «Мир»
УЧЕБНОЕ ИЗДАНИЕ
Дата добавления: 2015-12-16 | Просмотры: 1294 | Нарушение авторских прав
|