Question

В 1958 г. учеными был установлен принцип репликации ДНК. В качестве объекта эксперимента использовали кишечную палочку Escherichia сoli. Бактерии длительное время выращивались на питательной среде, содержащей тяжелый изотоп азота ^{15}N. Затем данные бактерии были перенесены на питательную среду, содержащую лёгкий изотоп азота ^{14}N, для однократного деления. Все клетки, полученные после этого деления, содержали примерно равные количества цепей ДНК с лёгкими (^{14}N) и тяжёлыми (^{15}N) изотопами азота. Объясните результат эксперимента, исходя из принципа репликации ДНК. Как называется этот принцип репликации? Какие два метода использовались в эксперименте?

Accepted Answer

Answer

### СТАТЕМЕНТ
В 1958 г. учёные установили принцип репликации ДНК, используя *Escherichia coli* в качестве модельного организма. Бактерии длительно культивировали на среде с тяжёлым изотопом азота $^{15}	ext{N}$. Затем их перенесли на среду с лёгким изотопом $^{14}	ext{N}$ и позволили один раз разделиться. Все полученные клетки содержали примерно поровну цепей ДНК с лёгкими ($^{14}	ext{N}$) и тяжёлыми ($^{15}	ext{N}$) изотопами азота. Объясните результат эксперимента на основе механизма репликации ДНК. Как называется этот принцип? Какие два метода применялись в исследовании?

### РЕШЕНИЕ
Идея решения: каждая новая молекула ДНК образуется из одной исходной цепи и одной вновь синтезированной, что соответствует полуконсервативному механизму репликации.

1. **Механизм образования молекул ДНК.** При репликации каждая цепь исходной молекулы (содержащая $^{15}	ext{N}$) служит матрицей для синтеза комплементарной цепи (с $^{14}	ext{N}$). В результате первого деления образуются две молекулы ДНК, каждая состоящая из одной старой и одной новой цепи.

2. **Название принципа.** Описанный механизм называется **полуконсервативной репликацией** — каждая дочерняя молекула сохраняет половину исходной молекулы.

3. **Методы исследования.** В эксперименте использовались:
   - **Метод меченых атомов** — введение изотопов азота ($^{15}	ext{N}$ и $^{14}	ext{N}$) для отслеживания молекул ДНК;
   - **Центрифугирование** — разделение молекул ДНК по плотности в градиенте хлорида цезия для определения соотношения лёгких и тяжёлых цепей.

### ОТВЕТ

Задание №26Экосистемы и биосфераЕГЭ по биологии