Presentación de Estrategias de Enseñanza-Aprendizaje Virtual.pptx
Ejercicios de Genética mutación y recombinación
1. AULA VIRTUAL DE GENÉTICA
Este material es parte del aula virtual del Departamento de Genética de la Universidad Complutense
de Madrid http://www.ucm.es/info/genetica/AVG/problemas/ProblemasR.htm es el
resultado de un Proyecto de Innovación Educativa concedido a los profesores Manuel Díez, Araceli
Gallego y César Benito. Contamos con la autorización de estos profesores para difundir este
material. Es conveniente que intentes resolver los ejercicios antes de ver las soluciones en la página
antes mencionada.
6.1.- La secuencia de aminoácidos de los capsómeros de la cabeza de un fago normal
que 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 mutante
de E. coli se produce la lisis bacteriana, liberándose partículas virales en las que el
polipéptido 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 cepa
de E. coli normal, se producen fagos con capsómeros mutantes de secuencia más
corta.
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
2.
6.2.- La secuencia de nucleótidos de un cierto segmento de un gen y la secuencia de
aminoácidos 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 parte
de 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 el
antibiótico penicilina, se siembra en un medio sin penicilina. Al poco tiempo, se
observa la aparición de múltiples colonias bacterianas sobre el medio de la placa de
cultivo, 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 la
región número 1 de otras tres placas de cultivo que contienen penicilina, y que
están divididas en regiones de forma cuadrada. Este proceso se repite con todas las
colonias de la placa original obteniéndose el resultado indicado en el siguiente
esquema:
2
3.
¿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. La
transformación de bacterias a-b con ADN procedente de bacterias a+b+ origina 5.000
colonias 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 cepa
receptora 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
4. 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 un
experimento de transformación de la estirpe sensible con ADN procedente de la
cepa resistente, sembrando volúmenes iguales del conjunto de bacterias
transformadas en medios de cultivo que contienen distintas combinaciones de esos
productos. 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 396
Tres de los genes que confieren la resistencia están tan cerca que van juntos en el mismo segmento de ADN
transformante, 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 donadora
de 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 las
colonias transductantes trpC+. Se obtuvieron los siguientes tipos de colonias
transductantes :
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
5. 15.1.- Un individuo es heterocigótico estructural para una deleción en un brazo
cromosómico, de manera que un cromosoma tiene la ordenación completa
1234c56789 y el cromosoma delecionado tienen la ordenación 1234c59 (donde c
indica 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 un
cromosoma tiene la ordenación normal c123456789 y su homólogo la invertida
c126543789 (c indica el centrómero) se da un doble sobrecruzamiento diagonal, el
primero 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 son
homocigóticos estructurales. El cultivar V1 posee la ordenación cromosómica
normal, el V2 presenta una translocación recíproca entre los cromosomas 1 y 2, el
V3 tiene una translocación recíproca entre los cromosomas 2 y 3 y el V4 tiene una
translocación recíproca entre los cromosomas 2 y 4.
Otro cultivar V5, homocigótico estructural para otra translocación recíproca diferente, se cruza por los
anteriores, 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 además
presenta la ordenación cromosómica normal. Esta planta se cruza por otra que es
homocigótica AA y además homocigótica para una translocación recíproca entre los
5
6. 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 de
constitución 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=10
cromosomas disponemos de la seria monosómica completa. Para localizar el locus
A,a (A>a) se cruzan plantas disómicas homocigóticas AA por cada uno de los
diferentes monosómicos de fenotipo recesivo. Las cinco F1 obtenidas fueron de
fenotipo dominante existiendo en todos los casos plantas con 10 y con 9
cromosomas. Las plantas de la F1 que tenían 9 cromosomas (monosómicas) se
cruzaron por plantas disómicas de genotipo recesivo aa, obteniéndose los siguientes
resultados :
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