Bài 7. Mô hình sao chép ADN

Unit 7. Mô hình sao chép ADN 
Vào những năm 1950, sau khi hai nhà khoa học F.H.C.Crick và J.D. Watson công 
bố mô hình cấu trúc không gian của ADN, cơ chế sao chép của ADN vẫn chưa được 
biết một cách chính xác. Các nhà khoa học thời đó đề xuất 3 mô hình sao chép ADN 
gồm mô hình bảo toàn, mô hình bán bản toàn và mô hình phân tán như được thể hiện 
trong các hình dưới đây: 
(a) Mô hình bảo toàn: Hai mạch làm khuôn kết hợp trở lại với nhau sau quá trình 
sao chép; vì vậy sợi xoắn kép mẹ được khôi phục lại như ban đầu. 
(b) Mô hình bán bảo toàn: Hai mạch của sợi xoắn kép "mẹ" tách nhau ra, mỗi 
mạch được dùng làm khuôn để tổng hợp nên một sợi kép mới. 
(c) Mô hình phân tán: Mỗi mạch của hai phân tử ADN sợi kép "con" đều là hỗn 
hợp của các phân đoạn cũ xen lẫn các phân đoạn mới được tổng hợp. 
Cho đến cuối những năm 1950, tại viện công nghệ California, Matthew Meselson 
và Franklin Stahl mới thiết kế được một thí nghiệm "sáng tạo" giúp xác định được 
chính xác ADN đã sao chép theo mô hình nào. Thí nghiệm đó được bố trí như sau: 
Bước 1: Nuôi vi khuẩn E.coli qua một số thế hệ trong môi trường chứa các 
nuclêôtit được đánh dấu bằng đồng vị phóng xạ nặng 15N. 
Bước 2: Chuyển vi khuẩn sang nuôi cấy ở môi trường chỉ chứa đồng vị phóng xạ 
nhẹ 14N. 
Bước 3: Ly tâm mẫu ADN sau 20 phút tương ứng với lần sao chép đầu tiên của 
E.coli. 
Bước 4: Ly tâm mẫu ADN sau 40 phút tương ứng với lần sao chép thứ hai của 
E.coli. 
Kết quả: 
+ Ở lần ly tâm 1 (sau 20 phút): Thu được duy nhất một băng ADN lai "15N - 14N". 
+ Ở lần ly tâm 2 (sau 40 phút): Thu được hai băng ADN: một băng ADN nhẹ "14N 
- 
14N" và một băng ADN lai "15N - 14N". 
Kết luận: 
+ Kết quả của lần ly tâm 1 đã loại bỏ mô hình sao chép kiểu bảo toàn. 
+ Kết quả của lần ly tâm 2 đã loại bỏ mô hình sao chép kiểu phân tán. 
 ADN sao chép theo kiểu bán bảo toàn. 
Câu hỏi 1: Mô hình sao chép ADN 
Tại sao kết quả của lần ly tâm thứ nhất lại có thể loại bỏ mô hình sao chép kiểu bảo 
toàn? 
MÔ HÌNH SAO CHÉP ADN: HƯỚNG DẪN CHẤM CÂU 1 
Mức đầy đủ 
Mã 1 : Vì nếu ADN sao chép theo kiểu bảo toàn thì kết quả ly tâm phải thu được hai 
băng ADN: một băng ADN nặng "15N - 15N"và một băng ADN nhẹ "14N - 14N". 
Mức không tính điểm 
Mã 0 (hoặc 00) : Đáp án khác. 
Mã 9 (hoặc 99) : Không trả lời. 
Câu hỏi 2: Mô hình sao chép ADN 
Tại sao kết quả của lần ly tâm thứ hai lại có thể loại bỏ mô hình sao chép kiểu phân 
tán? 
MÔ HÌNH SAO CHÉP ADN: HƯỚNG DẪN CHẤM CÂU 2 
Mức đầy đủ 
Mã 1 : Vì nếu ADN sao chép theo kiểu phân tán thì kết quả lần ly tâm thứ hai vẫn 
phải thu được một băng ADN hỗn hợp có đoạn là 14N, có đoạn là 15N. 
Mức không tính điểm 
Mã 0 (hoặc 00) : Đáp án khác. 
Mã 9 (hoặc 99) : Không trả lời. 
Câu hỏi 3: Mô hình sao chép ADN 
Tại sao kết quả của hai lần ly tâm trên lại ủng hộ kết luận ADN sao chép theo kiểu bán 
bảo toàn? 
MÔ HÌNH SAO CHÉP ADN: HƯỚNG DẪN CHẤM CÂU 3 
Mức đầy đủ 
Mã 1 : + Ở lần ly tâm 1 (ứng với lần sao chép đầu tiên) thu được duy nhất một băng 
ADN lai "
15
N - 
14
N" chứng tỏ mỗi mạch hai mạch của ADN "mẹ" tách nhau ra, mỗi 
mạch được dùng làm khuôn để tổng hợp nên một sợi kép mới. 
 + Ở lần ly tâm 2 thu được hai băng ADN: một băng ADN nhẹ "14N - 14N" và 
một băng ADN lai "15N - 14N" là do ở lần sao chép thứ hai, ngoài các phân tử ADN lai 
có một mạch từ mẹ ("15N - 14N"), còn xuất hiện các phân tử ADN được tổng hợp hoàn 
toàn từ nguyên liệu của môi trường ("14N - 14N"). 
Mức không tính điểm 
Mã 0 (hoặc 00) : Đáp án khác. 
Mã 9 (hoặc 99) : Không trả lời. 
Câu hỏi 4: Mô hình sao chép ADN 
Tại sao kết quả của lần ly tâm thứ nhất chưa thể loại bỏ ngay mô hình sao chép kiểu 
phân tán? 
MÔ HÌNH SAO CHÉP ADN: HƯỚNG DẪN CHẤM CÂU 4 
Mức đầy đủ 
Mã 1: Vì nếu ADN sao chép theo kiểu phân tán thì kết quả lần ly tâm thứ nhất vẫn thu 
được một băng ADN hỗn hợp có đoạn là 14N, có đoạn là 15N gần như giống với băng 
ADN lai ("
15
N - 
14N") nên chưa thể phân biệt được giữa hai mô hình này. 
Mức không tính điểm 
Mã 0 (hoặc 00) : Đáp án khác. 
Mã 9 (hoặc 99) : Không trả lời. 
Câu hỏi 5: Mô hình sao chép ADN 
Nếu Meselson và Stahl bắt đầu nuôi cấy vi khuẩn trong môi trường chứa 14N rồi sau 
đó mới chuyển vi khuẩn sang môi trường chứa 15N thì kết quả sẽ như thế nào? 
MÔ HÌNH SAO CHÉP ADN: HƯỚNG DẪN CHẤM CÂU 5 
Mức đầy đủ 
Mã 1 : Kết quả sẽ là: 
+ Ở lần ly tâm 1 (sau 20 phút): Thu được duy nhất một băng ADN lai "14N - 15N". 
+ Ở lần ly tâm 2 (sau 40 phút): Thu được hai băng ADN: một băng ADN nặng 
"
15
N - 
15N" và một băng ADN lai "14N - 15N". 
Mức không tính điểm 
Mã 0 (hoặc 00) : Đáp án khác. 
Mã 9 (hoặc 99) : Không trả lời.