Sinh Thí nghiệm Meselson - Stahl

[hln.05]

[TẶNG BẠN] TRỌN BỘ Bí kíp học tốt 08 môn
Chắc suất Đại học top - Giữ chỗ ngay!!

ĐĂNG BÀI NGAY để cùng trao đổi với các thành viên siêu nhiệt tình & dễ thương trên diễn đàn.

[#1]
Xin chào , cùng đến với chủ đề Mới-Lạ ở box Sinh chúng mình nầu
Bạn từng thắc mắc vì sao ADN lại được sao chép theo cơ chế bán bảo toàn chưa? Phải chăng khi James Watson và Francis Crick tìm ra chuỗi xoắn kép của ADN thì họ đã biết rồi .

Có lẽ là không nhỉ bởi vậy nên cuộc thí nghiệm tìm ra cơ chế sao chép của ADN được bắt đầuuuuu

-----------------------------
Thí nghiệm Meselson - Stahl ​

• Người thực hiện: Matthew Meselson, Franklin Stahl​
• Thời gian: 1958​
• Nguyên nhân thí nghiệm: Sau khi công bố chuỗi xoắn kép ADN vào năm 1953. Câu hỏi đặt ra là sự chuỗi kép của ADN được sao chép ở cấp độ như thế nào? ​

I.Những giả thuyết liên quan​

• Giả thuyết bảo toàn: Cả 2 mạch ADN mẹ ban đầu luôn được duy trì với nhau trong quá trình sao chép (nghĩa là 1 phân tử ADN con mang cả 2 mạch ADN được tổng hợp mới, 1 phân tử ADN mang cả 2 mạch cũ của phân tử mẹ ban đầu)

​

​

​

​

​

• Giả thuyết bán bảo toàn: 2 mạch của ADN mẹ ban đầu tách nhau ra, mỗi mạch đều được dùng làm khuôn để tổng hợp nên 1 phân tử ADN sợi kép mới. Kết quả hình thành 2 phân tử ADN sợi kép đều mang 1 mạch ADN mẹ ban đầu, mạch còn lại được tổng hợp mới.
  
  • 

• Giả thuyết phân tán: Chuỗi xoắn kép ADN mẹ ban đầu bị đứt ra thành các phân đoạn ADN ngắn. Chúng theo cơ chế bảo toàn được dùng làm khuôn để tổng hợp nên các phân đoạn ADN kép mới. Những phân đoạn mới này sau đó được lắp ráp lại với nhau để tạo nên phân tử ADN sợi kép hoàn chỉnh. Các phân tử ADN con sinh ra sẽ mang các phân đoạn có nguồn gốc ADN mẹ ban đầu và các phân đoạn ADN được tổng hợp mới nằm xen kẽ với nhau.

​

​

​

​

Một vấn đề nhưng có 3 giả thuyết khác nhau, vì thế cuộc thí nghiệm của Meselson - Stahl được tiến hành.

II.Nguyên liệu chính: ​

• Vi khuẩn e.coli
• Muối amoni chứa đồng vị:
• Nitơ 15 [imath]^{_{}^{15}{N}}[/imath]
• Nitơ 14 [imath]^{_{}^{14}{N}}[/imath]
• Caesi chloride (CsCl)

Spoiler: Vì sao lại thay thế [imath]^{_{}^{15}{N}}[/imath] cho dạng [imath]^{_{}^{14}{N}}[/imath]?

Việc thay thế [imath]^{_{}^{15}{N}}[/imath] cho dạng [imath]^{_{}^{14}{N}}[/imath] bình thường trong phân tử ADN làm cho phân tử ADN trở nên có tỉ trọng cao hơn so với phân tử ADN bình thường có cùng trình tự nucleic. Cách tổ hợp khác nhau của 2 loại ADN chứ [imath]^{_{}^{14}{N}}[/imath] và [imath]^{_{}^{15}{N}}[/imath] sẽ tạo ra các loại ADN có tỉ trọng khác nhau.

​

​

III.Môi trường thí nghiệm:

Môi trường nuôi cấy có nguồn Nitơ là muối Amoni trong đồng vị [imath]^{_{}^{15}{N}}[/imath]​

IV.Các bước tiến hành

Bước 1. Nuôi cấy vi khuẩn trong môi trường [imath]^{_{}^{15}{N}}[/imath]

Bước 2. Sau 1 thời gian, chuyển vi khuẩn sang môi trường nuôi cấy [imath]^{_{}^{14}{N}}[/imath]

Bước 3. Lấy các mẫu vi khuẩn nuôi cấy rồi tách chiết AND, li tâm để kiểm tra tỉ trọng của nó vào các thời điểm khác nhau tương ứng với các chu kì phân chia tế bào của vi khuẩn là 0 ;1 và 2

Cụ thể, các mẫu ADN được trộn với Caesi chloride (CsCl) rồi ly tâm trong máy ly tâm siêu tốc. Khi máy hoạt động, 1 gradien nồng độ tuyến tính của CsCl được tạo ra dọc theo ống ly tâm với tỉ trọng tăng dần từ miệng ống đến đáy ống li tâm. Đồng thời, do lực li tâm, các phân tử ADN tùy thuộc vào tỷ trọng của nó sẽ di chuyển về phía đáy ống ly tâm và dừng lại tại vùng CsCl có tỉ trọng tương đương.

--------------------------
To be continued
Hẹn gặp mọi người ở số tiếp theo nha <333​

Tài liệu và hình ảnh được chúng mình tham khảo tại : wiki sinh học , wikipedia, campbell phần 16

 

[Haanh250123]

Ta da, để tui tiếp nối chủ đề này với 3 mục lớn nữa nha~​

V. Giả định​

Tức là 2 ông sẽ dự đoán trước các kết quả có thể xảy ra rồi đối chiếu với kết quả thu được trên thực tế, từ đó đưa đến kết luận cuối cùng^^
- Sau li tâm:

+ Nếu phân tử ADN ở 2 dạng có tỉ trọng như nhau thì chỉ thu được một vạch ADN duy nhất.
+ Nếu phân tử ADN ở 2 dạng có tỉ trọng khác nhau thì thu được 2 vạch ADN
Vị trí của các vạch trong ống li tâm cũng cho biết tỉ trọng của các phân tử ADN trong mẫu thuộc dạng nặng, nhẹ hay trung bình.
- Dự đoán:

+ Nếu ADN được sao chép theo kiểu bảo toàn thì sau chu kì sao chép thứ nhất sẽ có 2 ADN sợi kép được tạo ra tương ứng với tỉ trọng nặng (do cả 2 mạch của phân tử ADN thứ nhất đều mang N15) và tỉ trọng nhẹ (do cả 2 mạch của phân tử ADN thứ 2 đều mang N14)

+ Nếu ADN được sao chép theo kiểu phân tán thì sau chu kỳ sao chép thứ 2 sẽ có 4 phân tử ADN hình thành với tỉ trọng như nhau do sự tổ hợp ngẫu nhiên của các phân đoạn ADN nặng và nhẹ. Vậy sẽ chỉ xuất hiện 1 băng ADN duy nhất.

+ Nếu ADN được sao chép theo kiểu bán bảo toàn thì sau chu kỳ sao chép thứ 2 sẽ có 4 phân tử ADN được tạo ra gồm 2 phân tử ADN mang 1 chuỗi nặng, 1 chuỗi nhẹ (tỉ trọng trung bình) và 2 phân tử ADN mang 2 chuỗi nhẹ (tỉ trọng nhẹ) vì chúng đều tổng hợp mới. Vậy sẽ có 2 băng ADN xuất hiện sau ly tâm.

VI. Kết quả thí nghiệm​

Stahl và Meselson nhận thấy:

• Sau chu kì sao chép ADN đầu tiên, tất cả các phân tử ADN được tạo ra đều có tỉ trọng trung bình. Chứng tỏ mô hình sao chép kiểu bảo toàn không xảy ra.
• Sau chu kì sao chép ADN thứ hai, kết quả phân tích cho thấy có 2 băng ADN. Chứng tỏ mô hình sao chép kiểu phân tán cũng không xảy ra.
• Kết quả thực nghiệm hoàn toàn phù hợp với dự đoán 3 là bằng chứng cho thấy quá trình sao chép ADN đã diễn ra theo cơ chế bán bảo toàn.

(Tài liệu và hình ảnh chúng mình tham khảo từ wiki sinh học, wikipedia, campbell)

VII. Câu hỏi​

Trước khi quên hết lí thuyết hay lướt qua bài này, chúng ta hãy cũng cố kiến thức bằng một số câu hỏi vận dụng nè:>

1. Giả sử thí nghiệm của Meselson – Stahl: (dùng đánh dấu phóng xạ để chứng minh ADN tái bản theo nguyên tắc bán bảo toàn) tiếp tục đến thế hệ thứ 3 thì tỉ lệ các phân tử ADN ban đầu còn chứa là?​

2. Nếu Meselson và Stahl bắt đầu nuôi vi khuẩn trong môi trường chứa 14N rồi sau đó mới chuyển vi khuẩn sang môi trường chứa 15N, kết quả sẽ như thế nào?

Chúc mọi người đã thu nạp được thêm kiến thức bổ ích~