Một nhóm nghiên cứu thực hiện thí nghiệm để kiểm chứng mô hình nhân đôi ADN ở vùng nhân của tế bào nhân sơ. Họ đã nuôi một số vi khuẩn E.coli trong môi trường chỉ có nitơ đồng vị nặng (15N) . Sau đó họ chuyển vi khuẩn sang nuôi tiếp năm thế hệ ở môi trường chỉ có nitơ đồng vị nhẹ (14N) . Biết số lần nhân lên của vi khuẩn E.coli trong các ống nghiệm là như nhau. Tách ADN sau mỗi thế hệ và thu được kết quả như hình dưới đây. Cho biết X là vị trí của ADN chứa cả hai mạch 15N; Y là vị trí của ADN chứa cả mạch 14N và mạch 15N; Z là vị trí của ADN chứa cả hai mạch 14N. Theo lý thuyết, có bao nhiêu phát biểu sau đậy đúng? 1. Thí nghiệm trên đã kiểm chứng quá trình nhân đôi ADN theo nguyên tắc bán bảo toàn. 2. Nếu một vi khuẩn E.coli được nuôi với điều kiện thí nghiệm như trên thì luôn có hai mạch AND chứa 15N ở mỗi thế hệ. 3. Ở thế hệ thứ 4, tỉ lệ ADN ở vị trí Y không thay đổi so với thế hệ thứ 3. 4. Ở thế hệ thứ 5, tỉ lệ ADN ở vị trí Y so với tỉ lệ ADN ở vị trí Z là 1/15.

Đáp án:

 $3$

Giải thích các bước giải:

 Ta có :

$N^{14}:nhẹ$

$N^{15}:nặng$

Gỉa sử có $a$  phân tử $ADN$ chứa hoàn toàn $N^{15}$ 

Qua $n$ thế hệ ta có ;

$+)$ Số lượng phân tử ADN là  $2^n×a$

$+)$ Số lượng phân tử ADN chứa cả 2 phân tử $N^{15}$ $N^{15}$ là $2a$

$+)$ Tỉ lệ chứa cả $2$ phân tử  $N^{14}$ và $N^{15}$  là$\dfrac{2}{2^n}$ 

$+)$ Tỉ lệ chỉ chứa $N^{14}$  là $1-$ tỉ lệ chứa cả $N^{14}$ và $N^{15}$ 

$\\$

Xét các nhận định :

$1-đúng$

Vì theo nguyên tắc bán bảo tồn : ADN con sinh ra mang một mạch cũ của mẹ $(N^{15})$  và một mạch mới được tổng hợp từ môi trường $N^{14}$ 

$⇒$ $N^{14}$ $N^{15}$ 

$\\$

$\\$

$2-đúng$

giải thích ở phần đầu ;

$\\$

$\\$

$3-sai$

Vị trí của $Y$ ở thế hệ thứ $3$ là $\dfrac{2}{2^3}=25\%$ 

Vị trí $Y$ ở thế hệ thứ $4$ là $\dfrac{2}{2^4}=12,5\%$ 

$\\$

$\\$

$4-đúng$

Vị trí của $Y$ ở thế hệ thứ $5$ là $\dfrac{2}{2^5}=$ $\dfrac{2}{32}$ 

Vị trí của $Z$ ở thế hệ thứ $5$ là $1-$$\dfrac{3}{32}=$ $\dfrac{15}{16}$ 

Tỉ lệ $\dfrac{Y}{Z}=$ $\dfrac{2}{32}:$ $\dfrac{15}{16}=$ $\dfrac{1}{15}$