Người ta chuyển 5 vi khuẩn E.coli mang các phân tử DNA vùng nhân chỉ chứa N15 sang môi trường chỉ có N14. Các vi khuẩn nói trên đều thực hiện nhân đôi 2 lần liên tiếp. Sau đó chuyển các vi khuẩn này về môi trường chỉ chứa N15

Để giải bài toán này, chúng ta cần theo dõi quá trình nhân đôi DNA của vi khuẩn E. coli trong môi trường với các đồng vị nitơ khác nhau. Cụ thể, E. coli ban đầu chứa DNA với đồng vị nitrogen N15. Sau khi chuyển sang môi trường chứa N14, DNA sẽ nhân đôi và tạo ra các mạch DNA mới với đặc điểm sau:

Ban đầu, số lượng vi khuẩn là 5, và chúng chứa DNA thông thường với N15.

### a) Số phân tử DNA được tạo ra

Khi vi khuẩn nhân đôi, mỗi vi khuẩn sẽ tạo ra 2 phân tử DNA mới. Sau mỗi lần nhân đôi, số lượng phân tử DNA sẽ gấp đôi.

1. Bước đầu: 5 vi khuẩn × 1 phân tử DNA/vi khuẩn = 5 phân tử DNA N15.
2. Sau lần nhân đôi đầu tiên: 5 phân tử DNA × 2 = 10 phân tử DNA (mỗi vi khuẩn giờ có 1 phân tử DNA mới, cùng lúc mỗi mạch con từ N15 sẽ tạo ra mạch mới từ N14).

Khi này, tổng số mạch DNA có ở dạng: 5 N15 (cũ), 5 N14 (mới tạo) = 10 phân tử DNA.

3. Sau lần nhân đôi thứ hai: 10 phân tử DNA được nhân đôi → 10 × 2 = 20 phân tử DNA (ở đây, vẫn có cổ điển N15 và N14, nhưng sẽ có thêm N14 trong các mạch mới được tạo ra).

Vậy, tổng số phân tử DNA sau 2 lần nhân đôi là 20.

### b) Số mạch polinucleotide chỉ chứa N

Các mạch polinucleotide được tạo ra từ các dòng mạch DNA. Trong bước này, ta sẽ tính các mạch polinucleotide được tạo ra từ các lần nhân đôi trên:

- Sau lần nhân đôi thứ nhất: Từ 5 N15 → tạo ra 5 N14, tổng cộng lúc này ta có:
- 5 mạch N15
- 5 mạch N14

- Sau lần nhân đôi thứ hai, mỗi DNA phân chia thành 2 mạch:
- 5 DNA có N15 sẽ cho ra 5 mạch N15 (cũ) + 5 mạch N14 (mới).
- 5 DNA có N14 sẽ cho ra 5 mạch N14 (mới).

Sau hai lần nhân đôi, số lượng mạch polynucleotide như sau:

- 5 mạch N15
- 10 mạch N14 (5 từ DNA N14 cũ + 5 mới).

Tổng cộng: 5 + 10 = 15 mạch polinucleotide.

### c) Số phân tử DNA chỉ chứa N15

Khi vi khuẩn E. coli được chuyển môi trường N14, DNA N15 sẽ lấy N14 để tái cấu trúc và cuối cùng sẽ không còn phân tử DNA nào còn lại chỉ chứa N15. Sau khi nhân đôi hai lần trong môi trường N14, sẽ không có phân tử DNA N15 nào.

### d) Số phân tử DNA chứa cả hai loại N14 và N15

Sau 2 lần nhân đôi đầu tiên trong môi trường N14, sẽ có:

- Phân tử DNA 1 chồng N15/N14 (chứa cả hai loại), đó là phân tử DNA được tạo ra sau lần chuyển từ N15 sang N14.

Kết thúc hai lần tái nhân đôi, ta sẽ có 5 phân tử DNA chứa hỗn hợp của N14 và N15.

Khi quay trở về môi trường N15 và nhân đôi 3 lần tiếp theo. Mỗi lần nhân đôi sẽ tạo ra những mạch hỗn hợp như trước đó. Nhưng mạch đầu đã "chuyển-đồng".

Tổng cộng, tất cả 20 DNA ra sau 5 mạch N14/N15 sẽ tạo ra mạch chứa cả hai loại sau 5 vi khuẩn kia.

Thực tế, kết quả cụ thể ra còn tuỳ thuộc vào chu kỳ có thể giao thoa giữa hai N, nhưng chỉ rõ rằng sẽ có ít nhất 5 phân tử DNA đan xen, do N15 chưa hề bị hủy như trong môi trường N14 hoàn toàn.

Cuối cùng, bạn có thể có các loại DNA hỗn hợp tương tự ở những lần sau.