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ESERCIZI ricombinazione .pdf



Nome del file originale: ESERCIZI ricombinazione.pdf
Titolo: ESERCIZI RICOMBINAZIONE
Autore: Lucio Botte

Questo documento in formato PDF 1.5 è stato generato da Microsoft® Office PowerPoint® 2007, ed è stato inviato su file-pdf.it il 24/10/2014 alle 17:17, dall'indirizzo IP 79.46.x.x. La pagina di download del file è stata vista 2353 volte.
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ESERCIZI
RICOMBINAZIONE

ESERCIZIO 1







Vengono incrociati due ceppi di E. coli: Hfr his+ thr+ ser+
x F- his- thr- ser-. Si sa che his+ entra nel ricevente per
ultimo, quindi si selezionano i ricombinanti his+ su terreno
contenente solo thr e ser. I ricombinanti vengono poi
saggiati per la presenza di thr+ e ser+, e di ciascun tipo si
trovano:
his+ thr+ ser+ 685
his+ thr- ser- 80
his+ thr+ ser- 18
his+ thr- ser+ 180





Qual è l’ordine dei geni?

Quali sono le distanze di mappa in
unità di ricombinazione?

SVOLGIMENTO….






Abbiamo selezionato per il marcatore his
che è l’ultimo ad entrare nei batteri
riceventi.
Calcoliamo le frequenze di ricombinazione
fra la thr e la ser e fra his e thr.
La frequenza di ricombinazione si calcola
con la formula:

FR= (N# Ricombinanti / N#totale individui) X 100



Calcoliamo la FR fra thr e ser: 18 + 180 / 963 = 20.56 um

 FR fra his e ser: 80 + 18 / 963 = 10.17 um



FR fra his e thr 80 + 180 / 963 = 26.99 um



Avendo individuato i doppi ricombinanti
sappiamo che il marcatore ser è al centro della
mappa genetica, avremo quindi come mappa:

thr ser his

ESERCIZIO 2
Due ipotetici ceppi virali (a- b- c- e a+ b+ c+) vengono utilizzati per

infettare

contemporaneamente una coltura batterica. Nelle 10.000 placche
analizzate si osservano i seguenti genotipi:

a+ b+ c+
a- b- ca+ b- ca- b+ c+

4110
3990
730
670

a- b+ ca+ b- c+
a- b- c+
a+ b+ c-

160
140
90
110

A.Determinare posizione relativa e distanza dei geni sul cromosoma;

B. Determinare il valore dell’interferenza.

SVOLGIMENTO…
A. Indivuduate le classi parentali andiamo a
considerare le diverse FR tra i vari geni.

La distanza tra a e c è:

(730+670+90+110)/10000=16 ,3 %

la distanza tra c e b è:

(160+140+90+110)/10000=5 %

B) Ricordando che…..
Interferenza = 1- coeff di coincidenza
(c.o.c.)

c.o.c =

frequenz osservata dei doppi
ricombinanti / frequenz attesa
dei doppi ricombinanti

NB: INTERFERENZA = fenomeno che porta alla formazione di un
numero minore di doppi ricombinanti rispetto alle frequenze attese .

I doppi ricombinanti osservati sono:
(110+90)/10000=2%
mentre dai dati di mappa si deduce che gli attesi
sono
0,16x0,05x10000=0,8%;

il coefficiente di coincidenza è quindi 2/0,8=2,5
per cui l’interferenza I è
1-2,5=-1,5.
Questo è un caso di Interferenza negativa, in quanto i doppi ricombinanti
osservati sono minori di quelli attesi.

ESERCIZIO 3
Considerando…
 cromosoma omologo 1: A—B
 cromosoma omologo 2: a—b Viene
inincrociato
I due geni A e B sono sullo stesso
cromosoma a 20 unità di distanza.
Indicare le classi fenotipiche attese.

SVOLGIMENTO….




Esiste una piccola formuletta che consente di
calcolare le classi fenotipiche e genotipiche
considerando il numero di coppie alleliche in
eterozigosi.
Detto n il numero di coppie alleliche in
eterozigosi (es: monoibrido 1; diibrido, come nel
nostro caso 2; triibrido 3) per calcolare il numero
di classi fenotipiche si fa 2 alla n (2^n);





Per calcolare il numero di classi
genotipiche 3 alla n (3^n).

Da ciò nel nostro caso avendo n=2
avremo (2^2) 4 classi fenotipiche:

1) A_B_
2) aabb
3) A_bb
4)aaB_


Le prime due classi sono quelle parentali, le
altre due sono le ricombinanti che hanno una
FR(frequenza di ricombinazione) del 20%
essendo distanti i due geni 20 u.m. (unità di
mappa)

ESERCIZIO 4….




Nel grano i geni a , b e c sono tutti sul
cromosoma 7 ma non necessariamente
nell’ordine dato.
L’incrocio di piante con genotipo + b c / a
+ + con piante con genotipo a b c /a b c
produce una progenie di 1000 individui
con i seguenti fenotipi:

+ b c 209;
a + + 213:
+ b + 175;
a + c 181;
+ + c 69;
a b + 76;
+ + + 36;
a b c 41;

Determina la distanza di mappa tra i geni e l’ordine
di essi sulla mappa genetica.

SVOLGIMENTO….
Innanzi tutto vanno identificati i due fenotipi
parentali; in questo caso la traccia
dell’esercizio ce li fornisce:
+bc e a++
 Dopo questo primo passo, vanno calcolate
le distanze di mappa fra i loci a e b e fra i loci
b e c, utilizzando la formula per calcolare la
frequenza di ricombinazione fra due loci:


FRa-b = numero di individui ricombinanti /
totale individui popolazione.











Calcoliamo quindi:
FRa-b = 69 + 76 + 36 + 41 / 1000 = 0.225 o
22,5 um (unità di mappa o centimorgan)

FRb-c = 175 + 181 +69 + 76 / 1000 = 0.501 o
50.1 um
FRa-c = 175 + 181 + 36 + 41 / 1000 = 0.433
o 43.3 um
Nota bene: essendo i loci b e c distanti più di 50
um, essi non sono associati



A questo punto abbiamo un’ idea di come
siano collocati i tre geni sulla mappa:
b a c



Nota bene: se sommiamo le due singole
distanze di mappa fra a e b e fra b e c il
numero risultante è ben più grande di 50 um,
questo perchè oltre le 50 unità di mappa
non è possibile stabilire la distanza fra due
loci tramite l’analisi di un incrocio a tre
punti.

ESERCIZIO 5….
Dal reincrocio di un triibrido si ottiene la seguente
distribuzione di fenotipi nella progenie:
+ + + 37
a + + 1000
a+c5
+ + c 64
+ b c 1001
+b+4
a b + 67
a b c 34

Determinate ordine dei
geni, distanze di
mappa e interferenza.

SVOLGIMENTO….
 Prima

di tutto contiamo il numero di
classi fenotipiche presenti (8 in tutto)
e identifichiamo i due fenotipi
parentali, cioè quelli più numerosi,
ovvero a++ e +bc.



Proseguiamo determinando le distanze di
mappa attraverso l’utilizzo della formula:

FR (frequenza di ricombinazione) = Numero di ricombinanti fra i due
loci / numero totale individui X 100







Abbiamo quindi:
FR ab = 37 + 64 + 67 + 34 / 2212 X 100 = 9.1
unità di mappa
FR bc = 5 + 64 + 4 + 67 / 2212 X 100 = 6.3
um
FR ac = 37 + 5 + 4 + 34 /2212 X 100 = 3.6
um



Confrontando le tre distanze di mappa il modello
proposto è:
a____3.6___c____6,3_____b



Resta da determinare l’interferenza, ovvero quel
fenomeno che porta alla formazione di un
numero minore di doppi ricombinanti rispetto
alle frequenze attese .



Per calcolarla basta applicare la formula:
I= 1-(numero doppi ricombinanti ottenuti/ d
oppi ricombinanti attesi).



Per calcolare il numero di ricombinanti attesi
occorre calcolare il prodotto delle
duefrequenze di ricombinazione e
moltiplicarlo per il totale degli individui.

DUNQUE…..


(0.036 x 0.063) x 2212 = 5.01



I= 1 – ( 5 + 4 / 5.01) = 1 – 1.8 = -0.8



Questo è un caso di Interferenza
negativa, in quanto i doppi ricombinanti
osservati sono minori di quelli attesi.

ESERCIZIO 6….
Nella Drosophila melanogaster sono
presenti tre geni che chiameremo x, y
e z, ognuno dei quali ha un allele
mutante recessivo rispetto all’allele
selvatico. Da un incrocio tra maschi
selvatici e femmine eterozigoti per
questi tre loci si sono ottenuti questi
risultati:

Femmine: +++ 999
 Maschi:


+++ 37
+yz 33
x++ 26
++z 435
xy+ 439
xyz 32

Totale= 1002

Basandoti

sui dati
riportati, ricostruisci una
mappa di associazione
dei tre geni e calcola il
coefficiente di coincidenza.

SVOLGIMENTO….


La prima cosa che salta all’occhio dal risultato di
questo incrocio è che abbiamo 999 femmine
tutte wild type e 1002 maschi con vari fenotipi:
questo dato sta ad indicare che i tre geni presi in
esame sono localizzati sul cromosoma X:
infatti come risultato fenotipico, le femmine nate
hanno ereditato il cromosoma X del padre che
possiede tutti e tre i geni wild type.







Stabilita questa prima verità, identifichiamo i
due genotipi parentali: essi corrispondono ai
fenotipi dei maschi più rappresentati, in quanto i
maschi di Drosophila possiedono un corredo
cromosomico di tipo X Y e il cromosoma X è
ereditato per forza dalla madre. Essi sono
quindi:
++z 435 e xy+ 439
Basandoci sulle due classi parentali, analizziamo
ora le frequenze di ricombinazione fra i tre loci
utilizzando la classica formula:
FR (frequenza di ricombinazione) = Numero di
ricombinanti fra i due loci / numero totale
individui



Basandoci sulle due classi parentali, analizziamo
ora le frequenze di ricombinazione fra i tre loci
utilizzando la classica formula:

FR (frequenza di ricombinazione) = Numero di ricombinanti
fra i due loci / numero totale individui

FR fra x e y = 33 + 26 / 1002 = 0.0588 = 5,88
um (unità di mappa)
FR y e z = 32 + 26 +33 + 27 / 1002 = 0.117
= 11,7 um
FR fra x e z = 37 + 32 / 1002 = 0.068 = 6,8 um



A questo punto, grazie a questi dati, scriviamo la
mappa genica:
Z____6.8um____X____5.88um____Y



Resta da calcolare il coefficiente di coincidenza,
che è uguale a:

Frequenza dei doppi ricombinanti osservati / frequenza dei
doppi ricombinanti attesi.





Nel nostro caso osserviamo zero doppi
ricombinanti quindi il coefficente di
coincidenza è ZERO!

L’interferenza, uguale a 1 – cc è quindi
uguale a 1.

ESERCIZIO 7….
Nel pomodoro le piante nane e a frutto
ruvido sono recessive rispetto a piante
alte e a frutto liscio.
Le piante della F1 di un incrocio fra due linee
pure di pianta nana-frutto ruvido e pianta
alta-frutto liscio, vengono reincrociate con
piante nane-frutto ruvido, ottenendo i
seguenti risultati:

alto-liscio = 161
nano-liscio = 5
nano-ruvido = 118
alto-ruvido = 5


Indicate le combinazioni parentali e nonparentali e le eventuali frequenze di
ricombinazione qualora sia dimostrata
associazione fra i due geni.

SVOLGIMENTO….




Per prima cosa assegniamo un simbolo per
ciascun allele, A=alto a=nano L=liscio e
l=ruvido.

A questo punto scriviamo i genotipi delle piante
che si incrociano

P AALL X aall
F1 AaLl X aall



A questo punto identifichiamo facilmente le
classi parentali che saranno, delle quattro classi
rappresentate, le due più numerose

Alto Liscio (AL)
Nano Ruvido (al)







Calcoliamo quindi la frequenza di
ricombinazione fra i due loci con la formula:
FR= Numero di ricombinanti/ Numero totale
individui
FR fra A ed L = 5 +5 / 289 = 0,0346 Ovvero
3,46 unità di mappa..

ESERCIZIO 8….


Dal reincrocio di un individuo
eterozigote per i tre geni a, b, c con un
triplo omozigote recessivo, si sono ottenuti
i seguenti fenotipi con le relative
frequenze:

+++ 130
+b+ 259
+bc 94
a++ 80
ab+ 25
a+c 277
abc 114
++c 21
Totale individui = 1000
 Indicare: a) le combinazioni parentali; b) la
posizione relativa dei geni; c) le distanze di
mappa fra di essi.

SVOLGIMENTO….


Sappiamo che l’individuo che si incrocia col triplo
recessivo (ininfluente ai fini dell’esercizio visto
che stiamo analizzando i fenotipi) è eterozigote
per tutti e tre gli alleli a, b, e c. I parentali
saranno le due classi con maggior numero di
individui nati e cioè:

a+c 277 e +b+ 259

Quindi dobbiamo ricavare le frequenze di
ricombinazione per gli alleli.
 Iniziamo con la FR fra i loci a e b.
La FR fra a e b è uguale a:


(130 + 25 + 114 + 21) /1000 = 0.176 oppure
17.6 um
Stesso ragionamento per quanto riguarda la FR fra
i loci b e c:
(130 + 94 + 80 + 114) / 1000 = 0.418 = 41.8
um

Per quanto riguarda i doppi ricombinanti,
sono quelli meno rappresentati, infatti è
più raro che possano avvenire due eventi
di ricombinazione molto vicini durante la
meiosi.
 Essi sono perciò:
ab+ e ++c
e ci indicano anche la posizione relativa fra i
geni
èBAC


ESERCIZIO 9…
Gli alleli recessivi k (occhi a forma di
rene invece di tipo selvatico
rotondo),c (occhi color rosso
cardinale invece del tipo selvatico
rosso), ed e (corpo ebano invece del
tipo selvatico marrone) identificano
tre geni sul cromosoma 3 di
Drosophila.

Femmine con occhi a forma di rene e color
rosso cardinale furono incrociate con
maschi color ebano.
La F1 era di tipo selvatico.
Quando le femmine F1 furono reincrociate
con maschi kk cc ee, nella progenie furono
ottenuti i seguenti fenotipi:

K
K
K
K
+
+
+
+

Totale

c
c
+
+
c
c
+
+

e
+
e
+
e
+
e
+

3
876
67
49
44
58
899
4

2000





Determinare l’ordine dei geni e le distanze
di mappa tra di essi
Calcolate l’interferenza e dite cosa pensate
del suo significato

SVOLGIMENTO…..


La prima cosa è quella di andare ad individuare i
fenotipi parentali
k c +



e

+ + e

Poi andiamo a calcolare le FR tra i diversi geni


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