Формы изменчивости
Генетическая изменчивость, наследственная
НЕНАСЛЕДСТВЕННАЯ ИЗМЕНЧИВОСТЬ. МОДИФИКАЦИИ (примеры)
НАСЛЕДСТВЕННАЯ ИЗМЕНЧИВОСТЬ
Трансформация Трансдукция Конъюгация
МУТАЦИИ
П
аналоги оснований – включают гуанин вместо аденина;
алкилирующие агенты – этилируют атом азота гуанина;
интеркалирующие агенты – увеличивают расстояние между основаниями (за счет внедрения в ДНК);
азотистая кислота – дезаминирует основания.
ЗАНЯТИЕ № 9
Тема: ГЕНЕТИЧЕСКИЕ РЕКОМБИНАЦИИ У БАКТЕРИЙ. ВНЕХРОМОСОМНЫЕ ФАКТОРЫ НАСЛЕДСТВЕННОСТИ.
Цель занятия: познакомиться с процессами обмена генетической информацией у бактерий, изучить явления трансформации, коньюгации и трансдукции в бактериальных клетках, оценить роль умеренного бактериофага в переносе генетической информации, определить роль внехромосомных генетических элементов для бактерий.
Опыт по трансформации бактерий:
1) сделать смыв культуры сенной палочки (ауксотрофный штамм, нуждающийся в треонине) и разлить по 0,5 мл в две стерильные пробирки;
2) в первую пробирку добавить о,5 мл раствора ДНК прототрофного штамма, во вторую – 0,5 мл физиологического раствора, поставить в термостат на 30 мин;
3) произвести посев (по 0,1 мл) на чашки с минимальной средой;
4) по демонстрационным посевам учесть рост микробов, записать результат.
Ауксотрофные штаммы микроорганизмов, в отличие от прототрофных, требуют наличия определенных питательных веществ в среде, поскольку сами их синтезировать не могут. На минимальной питательной среде они не растут.
На питательной среде, где сделан посев сенной палочки или ДНК, роста колоний не будет. В третьем секторе, если произошла трансформация и бактерии получили фрагмент ДНК с информацией о ферменте триптофансинтетазе, произойдет рост микроорганизмов.
Опыт коньюгации:
1) сделать смыв культур E.coli тиминзависимого штамма (Hfr-клетки) и штамма E.coli (F־), нуждающегося в лейцине;
2) по 0,5 мл суспензии каждого штамма смешать в отдельной пробирке и поставить в термостат на 30 мин;
3) произвести высев препарата на чашку с минимальной средой;
4) по демонстрационным посевам учесть и записать результаты опыта.
Посев исходных штаммов микроорганизмов на минимальную питательную среду роста не дает, так как не хватает питательных веществ. Если произошла коньюгация, то при посеве смеси вырастут колонии кишечных палочек, получивших от Hfr-клеток ДНК, ответственную за синтез лейцина и треонина.
Демонстрационные препараты
Опыт по Коньюгаций Опыт по Трансформаций
Рис. 9. Селекция рекомбинанта, полученного под влиянием трансформации (изолированная ДНК), трансдукции (бактериофаг – переносчик ДНК)
Рис. 10. Селекция рекомбинанта, полученного путем коньюгации живых бактерий.
Имеет ген резистентности к стрептомицину Опыта по выявлению Col-плазмид.
Исследования проводят методом отсроченного антагонизма по Фредерику. Испытуемые культуры (например шигеллы Зоне) засевают уколом в 1,5 % мясо-пептонный агар по 4-5 штаммов на одну чашку Петри. После инкубирования в течение 24 ч при 37˚С выросшие макроколонии стерилизуют парами хлороформа. С этой целью чашку размещают вверх дном и на внутреннюю поверхность крышки наносят 4-6 капель хлороформа. Через 30 мин хлороформ удаляют, выдерживая чашки с открытой крышкой 15-20 мин. Затем поверхность агара заливают слоем расплавленного и охлажденного до 48˚С 07 % мясо-пептонного агара (5 мл), предварительно смешанного с 0.1 % мл шестичасовой бульонной культуры индикаторного штамма (например E.coli W1655). После суточной инкубации при 37˚С учитывают результат. Бактерии имеют Col-плазмиду (продуцируют колицин) если вокруг их макроколоний образовались зоны подавления роста индикаторной культуры на фоне ее роста сплошным газоном в остальных участках среды. Идентификацию вида Col-плазмид осуществляют этим же методом, используя коллекцию эталонных индикаторных культур с известной резистентностью или чувствительностью к колицинам.