Генетика бактерий. Модификации. Мутации. Генетические рекомбинации. Плазмиды

Тема: Генетика бактерий. Модификации. Мутации. Генетические рекомбинации. Плазмиды.

Цель: Знание генетики микроорганизмов дает возможность направленно изменять наследственные признаки, получать штаммы с необходимыми свойствами. Бактерии и вирусы с наследственно закрепленной, сниженной вирулентностью широко используются для получения живых вакцин. Множественная устойчивость бактерий к антибиотикам, прежде всего, обусловлена плазмидами.

Задачи обучения:

• Объяснить явление модификации, диссоциации, мутации микробов.
• Объяснить механизмы генетических рекомбинаций.
• Научить студентов определять морфологическую модификацию микроорганизмов.
• Научить учитывать результаты опытов генетических рекомбинаций.

 Основные вопросы темы

1. История развития учения о наследственности и изменчивости микробов.
2. Материальные основы наследственности микроорганизмов. Генотип и фенотип бактерий. Виды изменчивости: ненаследуемая и наследуемая.
3. Модификации и их разновидности.
4. Мутации, их разновидности. Мутагены. Диссоциация микробов.
5. Генетические рекомбинации: трансформация, трансдукция, конъюгация.
6. Плазмиды, их основные генетические функции. Виды плазмид.
7. Роль мутаций и рекомбинаций в эволюции микроорганизмов. З
8. Начение учения о генетике микробов для микробиологии и медицины.
9. Использование методов молекулярной гибридизации в лабораторной диагностике. ДНК-зонды. Полимеразная цепная реакция (ПЦР).
10. Генная инженерия и аспекты ее практического использования.                                                                        

Методы обучения и преподавания

Практические работы проводятся в парах: раздаточный материал необходимо взять у преподавателя (электронный вариант или на бумажном носителе).

Работа малыми группами:

• по изучению генетических рекомбинаций у бактерий

Работа в парах:

• Определение морфологической модификации. К мясо-пептонному бульону (МПБ) прибавляют 0,1% фенола, смешивают и стерилизуют. На феноловый МПБ и обычный МПБ (контроль) сеют культуру протея. Посевы помещают в термостат при температуре 37°С. Через сутки из посевов приготовляют мазки и окрашивают их.
• Изучить и зарисовать S- и R- формы колоний.
• Изучение механизма и практического использования ПЦР (по методической разработке).

Тесты по теме: Генетика бактерий. Модификации. Мутации. Генетические рекомбинации. Плазмиды.

1. Материальной основой наследственности у микроорганизмов является:
2. ДНК
3. Плазмокоагулаза
4. Мукополисахариды
5. Дизоксирибоза
6. Тимин
7. Роль РНК у микроорганизмов
8. Материальный носитель наследственности
9. Не участвует в синтезе белка
10. Является основной частью рибосом
11. Имеет информационное значение
12. Трансформирует аминокислоты ДНК
13. ДНК, содержащая генетическую информацию локализована в:
14. Митохондриях
15. Нуклеотиде
16. Аминокислотах
17. Дезоксирибозе
18. Плазмидах
19. Укажите локализацию наследственной информации в бактериальной клетке:
20. Цитоплазматическая мембрана
21. Митохондрии
22. Плазмида
23. Мезосома
24. Рибосома
25. Ген это:
26. Потомство одной клетки
27. Фрагмент молекулы ДНК. контролирующей синтез белка или полипептида
28. Фрагмент ДНК определенной протяженности, способный перемещаться с одного участка ДНК на другой
29. Изменение последовательности нуклеотидов
30. Культура, состоящая из наследственно однородных клеток
31. Гены микроорганизмов:
32. Обладают самовоспроизводимостью
33. Утрачиваются с изменением фенотипа
34. Обладают элементарной биохимической активностью
35. Отсутствует линейное расположение
36. Не подвержены изменениям
37. Жизненно важной генетической структурой является:
38. Плазмиды
39. Транспозоны
40. IS-последовательности
41. Бактериальная хромосома
42. tox-гены
43. Генотип микроорганизмов:
44. Не подвержен изменчивости
45. Система самовоспроизводяших единиц клетки
46. Не связан с биохимической активностью клетки
47. Не контролирует фенотип
48. Обеспечивает наследственную передачу признаков
49. К хромосомным мутациям по молекулярному механизму относятся:
50. Делеция
51. Транслокация
52. Дубликация
53. Коньюгация
54. Трансформация

• Мутации характеризуются:

1. Фенотипической изменчивостью
2. Точечными изменениями в ДНК
3. Участковыми изменениями в ДНК
4. Изменениями во многих клетках
5. Передачей генетического материала при непосредственном контакте

• Делеции:

1. Повторение участка хромосомы
2. Выпадение большого числа нуклеотидов
3. Поворот участка хромосомы на 180 градусов
4. Перемещение участка хромосомы в другой район
5. Изменения хромосом, захватывающие одну пару оснований

• Дубликация:

1. Повторение участка хромосомы
2. Выпадение большого числа нуклеотидов
3. Поворот участка хромосомы на 180 градусов
4. Перемещение участка хромосомы в другой район
5. Изменения хромосом, захватывающие одну пару оснований

• По происхождению мутации делятся на:

1. Спонтанные
2. Индуцированные
3. Истинные
4. Супрессорные
5. Обратные

• Назовите тип изменчивости при мутациях у бактерий:

1. Генетический
2. Фенотипический
3. Рекомбинационный
4. Сочетанный
5. Модификационный

• Транслокация:

1. Повторение участка хромосомы
2. Выпадение большого числа нуклеотидов
3. Поворот участка хромосомы на 180 градусов
4. Перемещение участка хромосомы в другой район
5. Изменения хромосом, захватывающие одну пару оснований
6. Мутации:
7. Обмен генетической информацией между донором и реципиентом
8. Интеграция плазмиды в бактериальную хромосому
9. Наследуемые изменения, обусловленные действием мутагенов
10. Изменения в генотпе прокариотной клетки
11. Усиливает биосинтез белка

• Мутации возникают под действием:

1. Рентгеновских лучей
2. Ультрафиолетовых лучей
3. Видимой части светового спектра
4. Ферментов
5. Сыворотки

• Мутагенные штаммы микроорганизмов используют в производстве:

1. Ферментов
2. Витаминов
3. Вакцин
4. Бактериофагов
5. Сывороток

• К фенотипической изменчивости относится:

1. Получение вакцинных штаммов
2. Утрата жгутиков у бактерий на среде с фенолом
3. Утрата эписом
4. Неспецифическая трансдукция
5. Специфическая трансформация

• Проявление фенотипической изменчивости:

1. Полиморфизм
2. Диссоциация
3. Трансдукция
4. L- формы
5. Трансформация

• Сущность генетических рекомбинаций заключается в: ^:

1. Обмене генетическим материалом между двумя клетками, несущими комбинацию генов родительских клеток
2. Повороте участка хромосомы на 180 градусов
3. Изменении последовательности нуклеотидов
4. Изменении свойств микроба, не сопровождающиеся нарушением л генетическом аппарате микроба
5. Перемещение участка хромосомы в другой район

• Генетические рекомбинации:

1. Диссоциация
2. Трансформация
3. Мутация
4. Конъюгация
5. Трансдукция

• Трансформация:

1. Интеграция фаговой ДНК с бактериальной хромосомой •
2. Переход полазмиды от донора к реципиенту
3. Перемещение генов с одного участка ДНК на другой
4. Проникновение ДНК бактерии -донора в цитоплазму клетки-реципиента
5. Интеграция фрагмента ДНК донора с бактериальной хромосомой реципиента

• Трасформация осуществляется с помощью:

1. Умеренного фага
2. Фактора фертильности
3. ДНК культуры донора
4. Лизогенизации
5. РНК культуры донора

• При проникновении в клетку-реципиента при трансформации с донорской ДНК происходит:

1. Лизогенизация
2. Десперилизация
3. Включение одной из нитей ДНК донора в геном реципиента
4. Коньюгация
5. Размножение в лизогенных бактериях

• В опыте трансформации стрептомицинустойчивости используются:

1. Hfr-форма донора
2. ДНК – культура донора
3. Культура, не расщепляющая лактозу
4. Посев на среду Эндо
5. Фактор множественной устойчивости к антибиотикам

• Трансдукция состоит из следующих этапов:

1. Расщепление хромосомы донора под действием фага
2. Перенос ДНК через цитоплазматический мостик
3. Включение части хромосомы донора в геном фага
4. Рекомбинация между хромосомами реципиента
5. Адсорбция ДНК донора на клетке реципиента

• В опыте трансдукции применяют:

1. Раствор ДНК
2. Умеренный фаг
3. Вирулентный фаг
4. Селективную среду
5. Культуру реципиента

• Для неспецифической трансдукции не характерно:

1. Процесс осуществляется умеренным фагом
2. Заканчивается интеграцией внесенного генетического материала в хромосому клетки-реципиента
3. Перенос строго определенных генов бактерии-донора в клетку реципиента
4. В клетку-реципиент проникает ДНК фага с фрагментом ДНК донора
5. F – фактор у Hfr- штаммов локализован:
6. В цитоплазме
7. РНК
8. Интегрирован в хромосому
9. В нуклеотиде
10. В умеренном фаге

• Основной признак детерминированных групп плазмид:

1. Являются внехромосомными факторами наследственности
2. Расположены в цитоплазме бактериальной клетки
3. Самостоятельно не реплицируются
4. Содержат циркулярно-замкнутую РНК
5. Вызывают лизис бактерий

• Антибиотики, устойчивость к которым обусловлена R-плазмидой:

1. Пенициллин
2. Стрептомицин
3. Эритрин
4. Экмолин
5. Тетрациклин

• Распространение лекарственной устойчивости бактерий обусловлено:

1. Нарушением синтеза клегочной стенки бактерий
2. Коагуляцией белков цитоплазмы микробов
3. Нарушением метаболизма микробной клетки
4. Миграцией г-генов между коньюгативными плазмидами, проникающими в различные роды бактерий
5. Блокированием различных этапов синтеза белка

• Генотипическая изменчивость наблюдается в результате:

1. Мутаций
2. Образования фильтрующихся форм бактерий
3. Диссоциаций
4. Ферментативной изменчивости
5. Конъюгации

• К эписомным факторам относятся:

1. Вирулентный бактериофаг
2. Умеренный бактериофаг
3. Плазмиды клетки
4. Су пер мутагены
5. Фактор множественной лекарственной устойчивости

• Модификации микроорганизмов характеризуются:

1. Сменой фенотипов в пределах генотипа
2. Изменением генотипа
3. Обратимостью изменений свойств
4. Независимостью от ВЕгешней среды
5. Видообразующей изменчивостью

• Фенотипическая изменчивость при вирусных инфекциях наблюдается при:

1. Перераспределении генов, когда у двух родственных вирусов инактивированы различные гены
2. Кодировании генома одного вируса, его белки способствуют репродукции другого вируса
3. Репликации нуклеиновых кислот
4. Заражении двумя вирусами, при этом часть потомства одного вируса приобретает признаки обоих родителей,

хотя их генотип остается неизмененным

5. Обмене генами между двумя вирусами в фонде реплицирующихся ДНК

• К свойствам плазмид относится все перечисленное, за исключением:

1. Состоят из кольцевой замкнутой структуры
2. Расположены вне хромосом
3. Состоят из ДНК
4. Способны к саморепликации
5. Потеря плазмиды влияет на основные свойства бактерий

• Укажите основное свойство плазмид:

1. продуцируют различные биологически активные вещества
2. Несут определенную генетическую информацию
3. Постоянно присутствуют в бактериальной популяции
4. ними связаны патогенности бактерий
5. Не способны встраиваться в генетический аппрат бактериальной клетки

• Общим для плазмиды и бактериальной хромосомы является

1. Расположена в цитоплазме
2. Кольцевая форма ДНК
3. Не является жизненно важной для бактериальной клетки
4. Может переносится из одной бактериальной клетки в другую
5. Число не более одной

• В процесс транфоромации не входит:

1. Контакт ДНК с мембраной клетки-реципиента
2. Прнгикновение ДНК в цитоплазму реципиента
3. Проникая в цитоплазму ДНК сшивается липазой в кольцевую форму
4. Расплетание спирали ДНК на 2 нити
5. Интеграция одной нити ДНК в хромосому реципиента