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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?

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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  

   a) ¿Cuál es la base molecular más probable de cada mutación?.  

 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:

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  ¿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 colonias a b c

+ + + 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.

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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 :

Drogas Nº de colonias Drogas Nº de 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 transductantes Nº de colonias

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.

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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)

V3 X V5 Dos asociaciones de 4 cromosomas (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

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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 está en

condición monosómica en

el primer cruzamiento

Descendencias de las cinco F1 analizadas Disómicos Monosómicos

Fenotipo A Fenotipo a Fenotipo A Fenotipo a

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?

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