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, ta cần phân tích từng bước trong quá trình nhân đôi DNA của vi khuẩn E.coli.

Đầu tiên, ta có 5 vi khuẩn E.coli mang các phân tử DNA vùng nhân chỉ chứa N15. Khi chuyển sang môi trường chỉ có N14, các vi khuẩn này sẽ nhân đôi. Sau đó, chúng ta sẽ quan sát kết quả sau mỗi lần nhân đôi.

Bước 1: Nhân đôi lần 1 trong môi trường N14:

- DNA ban đầu là hoàn toàn chứa N15. Sau khi nhân đôi, mỗi phân tử DNA sẽ tạo ra 2 phân tử DNA:
- 1 phân tử chứa N15 hoàn toàn
- 1 phân tử chứa N14 hoàn toàn
- Sau lần nhân đôi đầu tiên, tổng số vi khuẩn vẫn là 5 và tổng số phân tử DNA là 10 (mỗi vi khuẩn tạo ra 2 phân tử).

Bước 2: Nhân đôi lần 2 trong môi trường N14:

- Mỗi phân tử DNA lúc này (có hai loại: N15 và N14) sẽ lại nhân đôi:
- Phân tử DNA chứa N15 sẽ tạo ra:
- 1 phân tử chứa N15 (duy trì)
- 1 phân tử chứa N14 (tăng thêm)
- Phân tử chứa N14 sẽ tạo ra:
- 1 phân tử chứa N14 (duy trì)
- 1 phân tử chứa N14 (tăng thêm)
- Sau lần nhân đôi này, số lượng phân tử DNA trở thành:
- Phân tử chứa N15: 5 (biểu hiện cho 5 vi khuẩn ban đầu)
- Phân tử chứa N14: 5 (từ phân tử N15) + 5 (từ phân tử N14 ban đầu) = 10
- Tổng số phân tử DNA sau lần thứ hai là 20.

Giờ đây, các vi khuẩn được chuyển về môi trường N15 và tiếp tục nhân đôi 3 lần nữa.

Bước 3: Nhân đôi lần 3 trong môi trường N15:

Mỗi phân tử DNA sẽ lại nhân đôi:
- Phân tử chứa N15 sẽ tạo ra:
- 1 phân tử chứa N15
- 1 phân tử chứa N15
- Phân tử chứa N14 sẽ tạo ra:
- 1 phân tử chứa N14
- 1 phân tử chứa N14

Tổng phân tử lúc này:
- Phân tử chứa N15: 10 (phân tử DNA từ lần 2)
- Phân tử chứa N14: 10 (phân tử DNA từ lần 2)

Sau lần nhân đôi này, tổng số phân tử DNA là 40.

Bước 4: Nhân đôi lần 4 và thứ 5 trong môi trường N15:

Mỗi lần, các phân tử chứa N15 sẽ tạo ra thêm một phân tử N15, phân tử chứa N14 sẽ lại tạo ra phân tử N14, cuộc nhân đôi sẽ giống như trên.

a) Số phân tử DNA được tạo ra sau 5 lần nhân đôi là 40 DNA.

b) Mạch polinucleotide chỉ chứa N15: 20 (từ lần nhân đôi thứ 2 là chỉ còn N15) + 10 (mỗi lần nhân đôi phát sinh thêm) sẽ cho ra 25 mạch. Mỗi lần sẽ gấp đôi.

c) Số phân tử DNA chỉ chứa N15: Vì 3 lần nhân đôi trong môi trường N15, do đó số phân tử DNA tạo ra sẽ gấp đôi 20 ban đầu, tức là sẽ là 40.

d) Số phân tử DNA chứa cả hai loại N14 và N15 trong tổng số 40 (từ ban đầu chứa 20 phân tử DNA N15 và 20 phân tử N14) là 20. Sau đó tiếp tục nhân đôi, vì vậy kết quả cuối cùng là 30.

Hy vọng điều này giúp bạn hiểu clear về quy trình.