THÍ NGHIỆM CỦA MESELSON – STAHL
Vào những năm 1950, sau khi 2 nhà khoa học F.H.C.Crick và J.D.Waston công bố mô hình cấu trúc không gian của DNA, cơ chế sao chép (nhân đôi) của DNA vẫn chưa được biết đến một cách chính xác. Các nhà khoa học thời đó đề xuất rằng DNA có thể sao chép theo một trong ba mô hình dưới đây: 
Cho đến cuối những năm 1950, tại viện công nghệ California, Malthew Meselson và Franklin Stahl mới thiết kế được một thí nghiệm “sáng tạo” giúp xác định được chính xác DNA đã sao chép theo mô hình nào. Thí nghiệm được bố trí như sau:
- Bước 1: Nuôi vi khuẩn E.Coli qua một số thế hệ trong môi trường chứa các nucleotide được đánh dấu bằng đồng vị phóng xạ nặng N15 (vi khuẩn E.Coli có vật chất di truyền là DNA sợi kép; trong điều kiện bình thường, cứ sau mỗi 20 phút, tế bào E.Coli lại nhân đôi 1 lần).
- Bước 2: Chuyển vi khuẩn sang nuôi cấy ở môi trường chỉ chứa đồng vị phóng xạ nhẹ N14.
- Bước 3: Ly tâm mẫu DNA của E.Coli sau 20 phút – tương ứng với lần sao chép đầu tiên của E.Coli ở môi trường chỉ chứa phóng xạ nhẹ N14.
- Bước 4: Ly tâm mẫu DNA của E.Coli sau 40 phút – tương ứng với lần sau chép thứ hai của E.Coli ở môi trường chỉ chứa đồng vị phóng xạ nhẹ N14.
Kế quả thu được:
- Ở lần ly tâm thứ nhất (sau 20 phút): Thu được duy nhất một loại DNA “lai” trong phân tử DNA chứa cả N14 và N15.
- Ở lần ly tâm thứ hai (sau 40 phút): Thu được hai loại DNA: một loại DNA nhẹ N14 (trong phân tử DNA chỉ chứa N14) và một loại DNA “lai”.
Câu 1 [1074374]: Thí nghiệm của Meselson và Stahl chứng minh rằng DNA sao chép theo mô hình nào?
A, Mô hình sao chép bảo toàn.
B, Mô hình sao chép phân tán.
C, Mô hình sao chép ngẫu nhiên.
D, Mô hình sao chép bán bảo toàn.
Kết quả cho thấy sau lần sao chép đầu tiên, tất cả DNA đều là DNA "lai" chứa cả N15 và N14, chứng tỏ mỗi phân tử DNA gốc đã được sao chép với một sợi gốc và một sợi mới. Sau lần sao chép thứ hai, sự xuất hiện của hai loại DNA: một loại hoàn toàn nhẹ N14 và một loại "lai" cho thấy rằng sợi mới được tổng hợp từ nucleotide nhẹ 14N, phù hợp với mô hình bán bảo toàn. Đáp án: D
Câu 2 [1074375]: Kết quả ly tâm sau lần sao chép đầu tiên chỉ có DNA "lai" (chứa cả N15 và N14), trong khi sau lần sao chép thứ hai, có cả DNA nhẹ N14 và DNA "lai". Giải thích sự khác biệt này?
A, Sự khác biệt cho thấy DNA mới được tạo ra từ các đoạn DNA gốc và mới kết hợp ngẫu nhiên.
B, Sự khác biệt cho thấy mỗi phân tử DNA mới chứa một sợi gốc và một sợi mới.
C, Sự khác biệt cho thấy DNA gốc được bảo toàn hoàn toàn và DNA mới hoàn toàn mới.
D, Sự khác biệt cho thấy DNA mới được tổng hợp từ nhiều nguồn khác nhau.
Sau lần sao chép đầu tiên, toàn bộ DNA đều là DNA "lai", chứng tỏ mỗi phân tử DNA gốc đã sao chép thành một sợi gốc N15 và một sợi mới N14. Sau lần sao chép thứ hai, sự xuất hiện của DNA nhẹ N14 và DNA "lai" cho thấy mỗi phân tử DNA mới có một sợi từ DNA gốc và một sợi mới, khẳng định mô hình sao chép bán bảo toàn. Đáp án: B
Câu 3 [1074376]: Trong một nghiên cứu về sao chép DNA, một nhà khoa học thiết kế một thí nghiệm để kiểm tra mô hình sao chép DNA. Ông nuôi cấy vi khuẩn E.Coli trong môi trường chứa đồng vị phóng xạ nặng N15 và sau đó chuyển chúng sang môi trường chứa đồng vị phóng xạ nhẹ N14 và để chúng nhân lên 5 lần. Sau đó ông ly tâm và kiểm tra, số phân tử DNA chỉ chứa N14 là:
A, 30.
B, 8.
C, 32.
D, 16.
Sau 5 lần vi khuẩn nhân lên tạo ra được 25 phân tử DNA trong tế bào con; trong đó có 2 phân tử DNA “lai” chứa cả N15 và N14 và 30 phân tử DNA chỉ chứa N14. Đáp án: A