формами генетической рекомбинации у бактерий являются выберите три верных ответа
Формами генетической рекомбинации у бактерий являются выберите три верных ответа
Рассмотрите предложенную схему. Запишите в ответе пропущенный термин, обозначенный на схеме знаком вопроса.
Виды размножения: бесполое и половое. Трансдукция — процесс переноса бактериальной ДНК из одной клетки в другую бактериофагом.
Половое размножение бактерий отличается от полового размножения эукариот тем, что у бактерий не образуются гаметы и не происходит слияния клеток. Однако главнейшее событие полового размножения, а именно обмен генетическим материалом, происходит и в этом случае. Этот процесс называется генетической рекомбинацией. Часть ДНК (очень редко вся ДНК) клетки-донора переносится в клетку-реципиент, ДНК которой генетически отличается от ДНК донора. При этом перенесенная ДНК замещает часть ДНК реципиента. В процессе замещения ДНК участвуют ферменты, расщепляющие и вновь соединяющие цепи ДНК. При этом образуется ДНК, которая содержит гены обеих родительских клеток. Такую ДНК называют рекомбинантной. У потомства, или рекомбинантов, наблюдается заметное разнообразие признаков, вызванное смешением генов. Такое разнообразие признаков очень важно для эволюции и является главным преимуществом полового размножения.
Ныне известно, что при трансформации из клетки-донора выходит небольшой фрагмент ДНК, который активно поглощается клеткой-реципиентом и включается в состав ее ДНК, замещая в ней похожий, хотя и не обязательно идентичный фрагмент. Трансформация наблюдается лишь у немногих бактерий, в том числе и у некоторых так называемых «компетентных» штаммов пневмококков, у которых ДНК может проникать в клетку-реципиент.
При конъюгации происходит только частичный перенос генетического материала, поэтому ее не следует отождествлять полностью с половым процессом у других организмов.
При трансдукции небольшой двухцепочечный фрагмент ДНК попадает из клетки-донора в клетку-реципиент вместе с бактериофагом.
Различают неспецифическую (общую) трансдукцию, при которой возможен перенос любого фрагмента ДНК донора, и специфическую — перенос определенного фрагмента ДНК донора только в определенные участки ДНК реципиента. Неспецифическая трансдукция обусловлена включением ДНК донора в головку фага дополнительно к геному фага или вместо генома фага (дефектные фаги). Специфическая трансдукция обусловлена замещением некоторых генов фага генами хромосомы клетки-донора. Фаговая ДНК, несущая фрагменты хромосомы клетки-донора, включается в строго определенные участки хромосомы клетки-реципиента. Таким образом, привносятся новые гены и ДНК фага в виде профага репродуцируется вместе с хромосомой, т.е. этот процесс сопровождается лизоге-нией. Если фрагмент ДНК, переносимый фагом, не вступает в рекомбинацию с хромосомой реципиента и не реплицируется, но с него считывается информация о синтезе соответствующего продукта, такая трансдукция называется абортивной.
Грин Найджел, Стаут Уилф, Тейлор Деннис. Биология. 1 том
Генетические рекомбинации у бактерий. Трансформация.
Генетические рекомбинации у бактерий – обмен генетическим материалом между двумя клетками, сопровождают половое размножение. К ним относятся трансформация, трансдукция, конъюгация.
Трансформация – непосредственная передача генетического материала (фрагмента ДНК) донора реципиентной клетке. Возможна только у ограниченного кол-ва клеток (бакт популяции). Клетка реципиента должна обладать способностью к развитию состояния компетентности (готовность вопринимать ДНК донора). Кл в состоянии компетентности изменяют свои свойства (другой размер, снижается синтез ДНК, РНК, продуцирует фактор компетентности (белок). Этот белок нужен для расщепления компонентов клеточной стенки (обнажение рецепторных участков, которые связывают ДНК донора). Состояние компетентности наблюдается только в опред фазу — в конце логарифмической фазы роста. Для того, чтобы происходила трансформация, донорская ДНК должна быть 2-цепочечная (устойчива к нуклеазам), опредленного мол веса (1х10^6 дальтон).
1. Адсорбция ДНК-донора на клетке-реципиента,
2. Проникновение ДНК внутрь клетки-реципиента(ферментативное расщепление, образование различных фрагментов, кот проник в кл, в кл одна из цепей деградирует),
3. Соединение ДНК (одноцепочечный внутриклет медиатор) с гомологичным участком хромосомы реципиента с последующей рекомбинацией.
После проникновения внутрь клетки трансформирующая ДНК деспирализуется. Затем происходит физическое включение любой из двух нитей ДНК донора в геном реципиента. Трансформация обычно внутри вида (есть гомология между донором и реципиентом)
Генетические рекомбинации у бактерий. Трансдукция. Виды. Фаговая конверсия.
Генетические рекомбинации у бактерий – обмен генетическим материалом между двумя клетками, сопровождают половое размножение. К ним относятся трансформация, трансдукция, конъюгация.
1. Неспецифическая трансдукция. В процесс репродукции фага в момент сборки фаговых частиц в их головку вместе с фаговой ДНК может проникнуть какой-либо фрагмент ДНК бактерии-донора. При этом фаг может утратить часть своего генома и стать дефектным. Принесенный фагом фрагмента ДНК бактерии-донора способен включаться в гомологическую область ДНК клетки-реципиента путем рекомбинации. Фрагменты бакт ДНК донора способны включаться в гомологичную область ДНК кл реципиента путем рекомбинации, но участок ДНК кл донора, кот перешл в кл реципиента останется не включенным-абортивная трансдукция. Передается при делении.
2. Специфическая трансдукция характеризуется способностью фага переносить определенные гены от бактерии-донора к бактерии-реципиента. Это связано с тем, что образование трансдуцирующего фага происходит путем выщепления профага из бактериальной хромосомы вместе с генами, расположенными на хромосоме клетки-донора рядом с профагом. В составе ген материала умер бфага есть гены, кот отвечают за образование репрессора — обуславливает невозможность перехода профага в состояние вегетативного развития. Инактивация репрессора- вегетативный цикл развития (при этом геном фага встраивается в б хр) У бфага должны сохраниться липкие концы (одноцепочечн и комплементарные друг другу) для образования кольцевой ДНК (для встраивания генома)
3. Аботивная трансдукция. Принесенный фагом фрагмент ДНК бактерии-донора не включается в хромосому бактерии-реципиента, а располагается в ее цитоплазме и может в таком виде функционировать. Во время деления бактериальной клетки трансдуцированный фрагмент ДНК-донора может передаваться только одной из двух дочерних клеток, то есть наследоваться однолинейно и в конечном итоге утрачиваться в потомстве.
Фаговая конверсия – изменение фенотипа бактериальной клетки, обусловленное включением в ее хромосому генома умеренного фага.
Генетическая рекомбинация – определение, виды и примеры
Определение генетической рекомбинации
Генетическая рекомбинация происходит, когда генетический материал обменивается между двумя разными хромосомами или между разными областями в пределах одного и того же хромосома, Мы можем наблюдать это как у эукариот (таких как животные и растения), так и у прокариот (таких как археи и бактерии ). Имейте в виду, что в большинстве случаев для того, чтобы произошел обмен, последовательности, содержащие измененные области, должны быть гомологичны или аналогичные, в некоторой степени.
Процесс происходит естественным путем и может также проводиться в лаборатории. Рекомбинация увеличивает генетическое разнообразие в сексуально размножающихся организмах и может позволить организм функционировать по-новому.
Примеры генетической рекомбинации
Часть вашего изготовления
Генетическая рекомбинация происходит естественным образом в мейоз, Мейоз это процесс деление клеток что происходит у эукариот, таких как люди и другие млекопитающие, чтобы произвести потомство. В этом случае это связано с переходом. То, что происходит, – то, что две хромосомы, одна от каждого родителя, соединяются друг с другом. Затем сегмент одного пересекает или перекрывает сегмент другого. Это позволяет менять некоторые их материалы, как вы можете видеть на иллюстрации ниже. В итоге мы получаем новую комбинацию генов, которых раньше не было и которые не идентичны генетической информации любого из родителей. Обратите внимание, что рекомбинация также наблюдается в митоз, но это происходит не так часто при митозе, как при мейозе.
Функции генетической рекомбинации
Мы уже рассмотрели некоторые последствия генетической рекомбинации, но в этом разделе мы обсудим Рекомбинантная ДНК Технологии. Это относительно новая технология, которая позволяет ученым изменять гены и организмы, манипулируя ДНК. То, что делает это настолько в��жным, является фактом, что это улучшило наше понимание болезней и, следовательно, расширило наши способы борьбы с ними.
Как и следовало ожидать, сегменты ДНК объединены в этой технологии. Например, ген может быть вырезан из человека и введен в ДНК бактерии. Бактерия сможет вырабатывать белок человека, который в противном случае производится только людьми. То же самое делается в генной терапии. Давайте предположим, что человек родился без определенного необходимого гена и страдает от болезни из-за отсутствия этого гена. Теперь ученые могут ввести отсутствующий ген в геном этого человека, используя вирус это заражает людей. Сначала они соединяют необходимый ген с ДНК вируса, а затем подвергают человека воздействию этого вируса. Поскольку все вирусы смешивают свою ДНК с ДНК своего хозяина, ген, добавленный учеными, в конечном итоге становится частью генома человека.
Типы генетической рекомбинации
Ученые наблюдали следующие виды рекомбинации в природе:
Прокариотические клетки могут подвергаться рекомбинации через один из этих трех процессов:
викторина
1. Рекомбинация уменьшает генетическое разнообразие внутри вид,A. ПравдаB. Ложь
Ответ на вопрос № 1
Ложь. Генетическая рекомбинация увеличивает генетическое разнообразие, создавая новые комбинации генов.
2. Генетическая рекомбинация в процессе мейоза включает в себя:A. ПрыжкиB. ПересекаяC. ползкомD. Ремонт
Ответ на вопрос № 2
В верно. Пересекая это то, что приводит к обмену ДНК между хромосомами во время мейоза.
3. Что из нижеперечисленного не является формой генетической рекомбинации у прокариот?A. преобразованиеB. интеграцияC. конъюгацияD. трансдукция
Ответ на вопрос № 3
В верно. Трансформация, конъюгация и трансдукция являются формами рекомбинации, которые происходят у прокариот.
Задание 1: выберите один правильный ответ.
1. Размеры самых крупных бактерий составляют примерно
2. Шарообразные бактерии называются
3. Возбудителем холеры является
4. Бактерии способны передвигаться с помощью
5. Бактерии-сапротрофы питаются
2) умершими организмами
3) неорганическим веществом
4) любым из перечисленных способов
6. К миксотрофным бактериям относятся
2) молочнокислые бактерии
3) возбудители сибирской язвы
4) азотофиксирующие бактерии
7. Фотоавтотрофами являются
2) азотофиксирующие бактерии
3) болезнетворные бактерии
4) денитрифицирующие бактерии
8. Споры у бактерий служат для
1) активного передвижения
2) бесполого размножения
3) полового размножения
4) переживания неблагоприятных условий
9. Споры бактерий наиболее уязвимы для
4) ультрафиолетового излучения
10. По типу питания бактерии гниения относятся к
11. Больше всего бактерий на единицу объема обитает в
2) плодородном слое почвы
12. Азотфиксирующие бактерии относятся к
1) молочнокислым бактериям
2) бактериям гниения
3) бактериям спиртового брожения
4) клубеньковым бактериям
13. Палочка Коха относится к
1) почвенным бактериям
2) бактериям гниения
3) болезнетворным бактериям
4) уксуснокислым бактериям
14. Симбионтом человека является
2) холерный вибрион
3) кишечная палочка
4) золотистый стафилокок
15. Бактерии являются возбудителями
Задание 2: выберите три правильных ответа.
16. Бактерии не имеют
1) клеточной стенки
5) аппарата Гольджи
6) эндоплазматической сети
17. Формами генетической рекомбинации у бактерий являются
18. Хемоавтотрофами являются
1) молочнокислые бактерии
2) уксуснокислые бактерии
3) бактерии спиртового брожения
4) нитрифицирующие бактерии
5) водородные бактерии
19. Бактерии являются возбудителями
20. Бациллы являются возбудителями
Задание 3: установите соответствие между заболеванием и бактериями, являющимися его возбудителями.
Ключи к тестовым заданиям
Библиотека образовательных материалов для студентов, учителей, учеников и их родителей.
Наш сайт не претендует на авторство размещенных материалов. Мы только конвертируем в удобный формат материалы из сети Интернет, которые находятся в открытом доступе и присланные нашими посетителями.
Если вы являетесь обладателем авторского права на любой размещенный у нас материал и намерены удалить его или получить ссылки на место коммерческого размещения материалов, обратитесь для согласования к администратору сайта.
Разрешается копировать материалы с обязательной гипертекстовой ссылкой на сайт, будьте благодарными мы затратили много усилий чтобы привести информацию в удобный вид.
© 2014-2021 Все права на дизайн сайта принадлежат С.Є.А.
Формами генетической рекомбинации у бактерий являются выберите три верных ответа
11. Мутации и рекомбинации у бактерий. Виды рекомбинаций: гомологичная, сайт-специфическая, незаконная (репликативная).
Мутации – это изменения в последовательности нуклеотидов ДНК, проявляющиеся наследственно закрепленной утратой или изменением какого-либо признака или группы признаков. В их основе лежат ошибки копирования наследственной информации, возникающие при репликации. Фенотипическим проявлением мутации могут быть: изменение морфологии бактериальной клетки, возникновение потребности в факторах роста (ауксотрофность), появление устойчивости к антибиотикам, изменение чувствительности к температуре, снижение вирулентности (аттенуация).
Рекомбинативаня изменчивость у бактерий:
Генетическая рекомбинация – взаимодействие между двумя геномами, которое приводит к образованию рекомбинаций ДНК и формированию дочернего генома, сочетающего гены обоих родителей.
Особенности рекомбинаций у бактерий определяются отсутствием истинного полового процесса и мейоза у прокариот и гаплоидным набором генов.
В процессе рекомбинации бактерии условно делятся на клетки-доноры, которые передают генетический материал, и клетки-реципиенты, которые этот материал воспринимают. В клетку-реципиент проникает не вся, а только часть хромосомы клетки-донора, т.е. один или несколько генов. Образуется только один рекомбинант, генотип которого представлен в основном генотипом реципиента с включением фрагментов хромосомы донора.
v Гомологичная – обмен между участками ДНК, обладающими высокой степенью гомологии, происходит в процессе разрыва и воссоединения ДНК через образование промежуточного соединения (крестообразной структуры Холидея или полухиазмы).
— встраивание плазмиды в хромосому бактерий (между IS элементами хромосомы и плазмиды);
— интеграция ДНК фага в хромосому бактерии.
Например, транспозиция подвижных генетических элементов по репликону или между репликонами.
Рекомбинация между геномами бактерий осуществляется 3-мя механизмами: конъюгацией, трансдукцией и трансформацией
Трансформация – передача генетической информации через выделенную из клетки-донора ДНК.
1928г. Ф Гриффит (опыт с вирулентнотью пневмококков)
По происхождению ДНК может быть плазмидной или хромосомной и нести гены, трансформирующие реципиента. Подобным путем среди бактериальных популяций могут распространять гены, кодирующие факторы вирулентности, однако в обмене генетической информацией трансформация играет незначительную роль.
Трансформирующей активностью обладает только двунитчатая высокоспирализованная ДНК.
В клетку-реципиент проникает только одна нить ДНК, другая – в клеточной мембране подвергается деградации с освобождением энергии, необходимой для проникновения в клетку второй нити ДНК.
Интеграция с хромосомой требует наличия гомологичных участков с трансформирующей ДНК.
Процесс трансформации зависит от компетентности клетки-реципиента и состояния трансформирующей донорской ДНК.
Компетентность клеток бактерий (способность воспринимать трансформирующую ДНК) зависит от присутствия в ЦПМ особых белков, обладающих специфическим аффинитетом к ДНК. Компетентность зависит от фазы роста бактериальной культуры, вида бактерий. Может увеличиваться при обработке культуры раствором хлорида кальция при пониженной температуре.
Трансформация служит хорошим инструментом для картирования хромосом, поскольку трансформированные клетки включают различные фрагменты ДНК. Определение частоты одновременного приобретения двух заданных характеристик (чем ближе расположены гены, тем более вероятно, что они оба включатся в один и тот же участок ДНК) дает информацию о взаиморасположении соответствующих генов в хромосоме.
Трансформация является основным методом генной инженерии, используемым при конструировании рекомбинантных штаммов с заданным геномом.
Трансдукция – передача бактериальной ДНК посредством бактериофага.
1952г. Дж. Ледебург и Н. Циндер (опыты с сальмонеллами)
· Общая (неспецифическая) трансдукция – перенос бактериофагом фрагмента любой части бактериальной хромосомы. Феномен неспецифической трансдукции может быть использован для картирования бактериальной хромосомы.
● Специфическая трансдукция – фаговая ДНК интегрирует в бактерию с образованием профага. При исключении ДНК фага из бактериальной хромосомы захватывается прилегающий к месту включения фаговой ДНК фрагмент бактериальной хромосомы. Специфическая трансдукция может служить механизмом переноса вирулентных генов среди бактерий при условии, что эти гены локализованы в непосредственной близости от мест интеграции профага.
● Абортивная трансдукция . При абортивной трансдукции внесенный фрагмент ДНК донора не встраивается в хромосому реципиента, а остается в цитоплазме и там самостоятельно функционирует. Впоследствии он передается одной из дочерних клеток (т.е. наследуется однолинейно) и затем теряется в потомстве.
Биологическое значение конъюгации хорошо видна на примере распространения резистентности бактерий к антибиотикам. Устойчивость к антибиотикам бактерия может получить в результате мутации, что происходит 1 раз на каждые 106 клеточных делений. Изменившаяся генетическая информация может быстро распространяться среди сходных бактерий посредством конъюгации.