Phương pháp giải bài tập nuôi vi khuẩn E.coli trong môi trường N14 và N15

SĐT liên h : 0968873079

Th y Hu nh Thanh

PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP
NUÔI VI KHUẨN E.COLI TRONG MÔI TRƯỜNG CHỨA 14N VÀ 15N
BÀI TOÁN T NG QUÁT:
Có a t bào VK E. Coli mà m i t bào đ u có m t phân t ADN
b ng 15N.
Giai đo n I
Giai đo n II

vùng nhân đ

Nuôi các t bào này trong môi tr ng ch ch a 14N và tái b n k1 l n liên ti p.
Sau đó chuy n t t c các ADN con t giai đo n I sang môi tr ng ch ch a 15N
và nhân đôi k2 l n liên ti p.

Ti p t c chuy n t t c các ADN con t giai đo n II sang môi tr
N và tr i qua k3 th h .
H i trong s các ADN con t o ra trong cu i m i giai đo n, có bao nhiêu:
Giai đo n III

c đánh d u 2 m ch

ng ch ch a

14

1) S m ch ADN có ch a 14N?
2) S m ch ADN có ch a 15N?

3) Phân t ADN ch a 2 m ch 14N (ch ch a 14N)?
4) Phân t ADN ch a 2 m ch 15N (ch ch a 15N)?
5) Phân t ADN ch a 1 m ch 14N và 1 m ch 15N?

M t s thu t ng có th thay th trong bài:
 tái b n k l n = t nhân đôi k l n = tr i qua k th h …
 có bao nhiêu phân t ADN?= có bao nhiêu vi khu n?
Thông th
đo n 3.

ng các d ng bài t p

LUY N THI Y D

C T I TP. HCM

m c đ VD-VDC th

ng cho t i giai đo n 2, không cho t i giai

Trang 1/6


SĐT liên h : 0968873079

Th y Hu nh Thanh

H

ng d n gi i

Nguyên t c: Vi khu n E.coli ban đ u đ c đánh d u 2 m ch 15N đ
14
N thì:
+: Không xu t hi n vi khu n ch a 2 m ch 15N

c nuôi trong môi tr

ng ch a

+ S vi khu n ch a 1 m ch 14N và 1 m ch 15N = S m ch ch a 15N ban đ u
+ S vi khu n ch a 2 m ch 14N = T ng s VK – S VK ch a 1 m ch 14N và 1 m ch 15N.

A. Sau giai đo n I:
Áp d ng nguyên t c trên, ta v n d ng vào bài t p t ng quát:

Ban đ u có a phân t ADN ch a 2 m ch đ u N15

t c là có

Cu i quá trình:
S phân t ADN ch a 1 m ch
+1 m ch
S phân t ADN ch a 2 m ch đ u
=

= 2a

S m ch ch a

= 2a

S m ch ch a

= T ng s m ch – S m ch ch a

=

Ví d 1: ( H-2009) Phân t ADN vùng nhân c a vi khu n E. coli ch ch a N15 phóng x . N u
chuy n nh ng vi khu n E. coli này sang môi tr ng ch có N14 thì m i t bào vi khu n E. coli này sau
5 l n nhân đôi s t o ra bao nhiêu phân t ADN vùng nhân hoàn toàn ch a N14?
A. 8.

B. 32.

C. 16.
H







D. 30.

ng d n gi i

Ban đ u có 2 m ch ch a N15 tr i qua 5 l n nhân đôi.
T ng s phân t ADN con đ c t o ra sau quá trình là 25= 32.

S phân t ADN ch a 1 m ch 1 m ch N14 +1 m ch N15 = 2.
S phân t ADN ch a 2 m ch N14 = 32 – 2 = 30.
Ch n D.

B. Sau giai đo n II:
LUY N THI Y D

C T I TP. HCM

Trang 2/6


SĐT liên h : 0968873079

Th y Hu nh Thanh

Sau giai đo n I, ta thu đ

c:

tc m
V y, sau giai đo n I thu đ

c:

S phân t ADN ch a 1 m ch

+1 m ch

S phân t ADN ch a 2 m ch đ u

=y

=

S m ch ch a

=y

S m ch ch a

= T ng s m ch – S m ch ch a

=

(**)

Ví d (THPTQG2016)
Gi s có 3 t bào vi khu n E. coli, m i t bào có ch a m t phân t ADN vùng nhân đ c đánh d u
b ng 15N c hai m ch đ n. Ng i ta nuôi các t bào vi khu n này trong môi tr ng ch ch a 14N mà
không ch a 15N trong th i gian 3 gi . Trong th i gian nuôi c y này, th i gian th h c a vi khu n là
20 phút. Cho bi t không x y ra đ t bi n, có bao nhiêu d đoán sau đây đúng?
(1) S phân t ADN vùng nhân thu đ

c sau 3 gi là 1536.

(2) S m ch đ n ADN vùng nhân ch a 14N thu đ

c sau 3 gi là 1533.

(3) S phân t ADN vùng nhân ch ch a 14N thu đ
(4) S m ch đ n ADN vùng nhân ch a 15N thu đ
A. 1.

B. 3.

c sau 3 gi là 1530.
c sau 3 gi là 6.

C. 2.
H

D. 4.
ng d n gi i

 Th i gian m i th h là 20 phút, nh v y trong 3 gi s th h vi khu n s là
(3  60) : 20  9 th h .
 S phân t ADN thu đ

c là: 3  2  1536
9

 S m ch đ n ADN vùng nhân ch a 14N thu đ

(1) ÚNG

c là 1536  2  3  2  3066

 S phân t ADN vùng nhân ch ch a 14N là 1536  3  2  1530
 S m ch đ n ADN vùng nhân ch a 15N thu đ

c là

3 2  6

(2) SAI

(3) ÚNG

(4) ÚNG

V y có 3 phát bi u đúng là các phát bi u (1); (2) và (4).
Ch n B.

tc m
LUY N THI Y D

=z
C T I TP. HCM

Trang 3/6


SĐT liên h : 0968873079

Th y Hu nh Thanh

C. Sau giai đo n III (đ c thêm-hi u nguyên t c):
Sau giai đo n II, ta thu đ
 T ng s phân t ADN đ

c:
c t o ra =

S phân t ADN ch a 2 m ch đ u

=0

S phân t ADN ch a 1 m ch
+ 1 m ch
S phân t ADN ch a 2 m ch đ u
=

=z

S m ch ch a

=z

S m ch ch a

= T ng s m ch – S m ch ch a

LUY N THI Y D

C T I TP. HCM

=

Trang 4/6

SĐT liên h : 0968873079

Th y Hu nh Thanh

TÓM T T
CÔNG TH C D NG 1
N u ban đ u có x phân t ADN mà 2 m ch đ u ch a N15. Nuôi c y trong MT N14 tr i qua k l n.
Cu i quá trình:
 S ADN con ch a 1 m ch là N14 và 1 m ch là N15 là = S m ch ch a N15 = 2x
 S ADN ch ch a N15 (2 m ch đ u ch a N15) = T ng ADN con cu i quá trình – S ADN con
ch a 1 m ch N14 và 1 m ch N15 =

CÔNG TH C D NG 2 (nâng cao)
N u ban đ u có x phân t ADN mà 2 m ch đ u ch a N15. Nuôi c y trong MT1 ch N14 tr i qua
k1 l n sau đó t t c các ADN con chuy n sang MT2 ch a N15 tr i qua k2 l n nhân đôi.
Cu i quá trình:
 Không t o ra ADN ch a 2 m ch N14.
 S ADN con ch a 1 m ch N14 và 1 m ch N15 là = S m ch ch a N14 = T ng m ch trong
MT1 - S m ch ch a N15 =
t k t qu này là y
 S ADN ch ch a N15 (2 m ch đ u ch a N15) = T ng ADN con cu i quá trình – S ADN con
ch a 1 m ch N14 và 1 m ch N15 =
M TS

BÀI T P T

LUY N

Ví d 1: Phân t ADN vùng nhân c a vi khu n E. coli ch ch a N15 phóng x . N u chuy n nh ng vi
khu n E. coli này sang môi tr ng ch có N14 thì m i t bào vi khu n E. coli này sau 10 l n nhân đôi
s t o ra bao nhiêu phân t ADN vùng nhân hoàn toàn ch a N14?
A. 1024.

B. 1020.

C. 1022.

D. 512.

Ví d 2: Ng i ta chuy n 1570 vi khu n E.coli t môi tr ng nuôi c y v i N14 sang môi tr ng nuôi
c y v i N15. Sau m t th i gian khi phân tích ADN c a E. coli thì t l ADN mang hoàn toàn N15 chi m
93,75%. S E.coli trong qu n th sau m t th i gian nuôi c y này là bao nhiêu?
A. 50240 vi khu n. B. 25120 vi khu n. C. 1674 vi khu n.

D. 3349 vi khu n.

Ví d 3: Phân t ADN c a m t vi khu n ch ch a N15 n u chuy n nó sang môi tr
sau 10 l n phân đôi liên ti p có t i đa bao nhiêu vi khu n con có ch a N14?
A. 1023.

B. 1024.

C. 2046.

ng ch có N14 thì

D. 1022.

Ví d 4: Ng i ta nuôi m t t bào vi khu n E. coli trong môi tr ng ch a N14 . Sau 1 th h , ng i ta
chuy n sang môi tr ng nuôi c y có ch a N15 đ cho m i t bào phân chia 2 l n. Sau đó l i chuy n
các t bào đã đ c t o ra sang nuôi c y trong môi tr ng N14 đ chúng phân chia 2 l n n a. Bi t r ng
quá trình phân chia t bào di n ra bình th ng. S phân t ADN ch a N14 + N15 đ c t o ra l n
phân chia cu i cùng là
LUY N THI Y D

C T I TP. HCM

Trang 5/6


SĐT liên h : 0968873079

Th y Hu nh Thanh

A. 12.

B. 20.

C. 32.

D. 0.

Ví d 5: Ng i ta chuy n m t s phân t ADN c a vi khu n E. coli ch ch a N15 sang môi tr ng ch
có N14. T t c các ADN nói trên đ u th c hi n tái b n 5 l n liên ti p t o đ c 512 phân t ADN. S
phân t ADN còn ch a N15 là:
A. 5.

B. 32.

C. 16.

D. 10.

Ví d 6:
theo dõi quá trình t nhân đôi c a ADN, M. Meselson và F. Stahl đã dùng ph ng pháp
đánh d u nguyên t . Nuôi t bào vi khu n E. Coli trong môi tr ng ch a đ ng v 15N cho 14 th h
(NH4Cl) là ngu n nito duy nh t cung c p cho vi khu n. K t thúc 14 th h g n nh t t c các t bào có
ADN đ u ch a 15N. Dòng t bào ch a 15N đ c chi t ra, sau đó chuy n sang môi tr ng ch a đ ng v
14
N. ADN ch a 15N (n ng) và ADN 14N (nh ) trong dung d ch CsCl (Cesium Chloride) đ c tách
riêng b ng máy li tâm siêu t c. Sau vài gi , trong dung d ch có s gi m d n t tr ng: ADN n ng
d i đáy, ADN nh trên cùng. Theo t ng giai đo n, hai ông l y m u vi khu n, tách ADN và đo t
tr ng , nh n th y: th h th nh t, ADN n ng chi m 50%, ADN nh chi m 50%; th h th hai,
ADN n ng chi m 25%, ADN nh chi m 75%; th h th ba, ADN n ng chi m 12,5%, ADN nh
chi m 87,5%. Cho m t s nh n xét sau:
(1) Thí nghi m trên đã ch ng ADN nhân đôi theo nguyên t c b sung.
(2)

th h th t , t l gi a ADN nh và ADN n ng là 1 : 15.

(3) D đoán

th h n thì s nh n đ

c hoàn toàn ADN nh .

n
(4) Gi s xu t phát t ban đ u có a vi khu n vì sau n th h , s vi khu n ch a ADN n ng là a  2 .

(5) Gi s ban đ u có 5 t bào vi khu n E. Coli v i th i gian m i th h vi khu n là 20 phút thì s
m ch đ n ch a 14N sau 2 gi nuôi c y là 630.
Trong s các nh n xét trên, có bao nhiêu nh n xét đúng?
A. 3.

LUY N THI Y D

B. 2.

C T I TP. HCM

C. 1.

D. 4.

Trang 6/6