Tiến hành nuôi 6 vi khuẩn (mỗi vi khuẩn chứa 1 phân tử DNA được cấu tạo từ các nucleotide chứa N15) trong môi trường chỉ chứa N14.

Đáp án: 192

tính số lần nhân đôi (k)

Mỗi vi khuẩn ban đầu có 1 phân tử DNA chứa N15. Quá trình nhân đôi DNA theo cơ chế bán bảo toàn trong môi trường N14.

Sau k lần nhân đôi, từ 1 phân tử DNA ban đầu sẽ tạo ra 2k phân tử DNA.

Trong 2k phân tử DNA này:

• Sẽ có 2 phân tử DNA lai (chứa 1 mạch N15 và 1 mạch N14) - đây là loại DNA có chứa N15.
• Các phân tử DNA còn lại (2k−2) là DNA chỉ chứa N14.

Tỉ lệ DNA có chứa N15 (DNA lai) trong tổng số phân tử DNA là:

Tỉ lệ=Tổng soˆˊ phaˆn tử DNASoˆˊ phaˆn tử DNA lai​=2k2​

Theo đề bài, tỉ lệ DNA có chứa N15 là 6,25%=1006,25​=161​.

Ta có phương trình:

2k2​=161​

2k=2×16

2k=32

2k=25

k=5

Vậy, DNA đã nhân đôi 5 lần.

2. Tính tổng số lượng vi khuẩn đã phá màng tế bào

Ban đầu có 6 vi khuẩn, mỗi vi khuẩn chứa 1 phân tử DNA. Gọi N là số lượng vi khuẩn đã thu hoạch (phá màng tế bào). Mỗi vi khuẩn này chứa 2k phân tử DNA.

Tổng số phân tử DNA thu được là:

Dtổng​=N×2k

Tuy nhiên, cần lưu ý là tất cả 6 vi khuẩn ban đầu đều được nuôi cấy. Giả sử tất cả 6 vi khuẩn này đều nhân đôi k=5 lần.

Nếu tất cả 6 vi khuẩn đều nhân đôi 5 lần, tổng số DNA có chứa N15 là 6×2=12 phân tử DNA lai. Tổng số phân tử DNA là 6×25=6×32=192 phân tử. Tỉ lệ DNA chứa N15 là 19212​=161​=6,25% (Phù hợp với đề bài).

Điều này ngụ ý rằng, tất cả các vi khuẩn đã nhân đôi 5 lần.

Số lượng vi khuẩn ban đầu là 6. Sau k=5 lần nhân đôi, mỗi vi khuẩn đã tạo ra 25=32 vi khuẩn mới (bao gồm cả vi khuẩn ban đầu).

Số lượng vi khuẩn đã phá màng tế bào chính là tổng số vi khuẩn sau 5 lần nhân đôi từ 6 vi khuẩn ban đầu.

Soˆˊ lượng vi khuẩn=Soˆˊ vi khuẩn ban đaˆˋu×2k

Soˆˊ lượng vi khuẩn=6×25

Soˆˊ lượng vi khuẩn=6×32

Soˆˊ lượng vi khuẩn=192

Vậy, số lượng vi khuẩn đã phá màng tế bào là 192.