-
1 # 使用者1385001854185496
-
2 # 使用者3654410448417262
在上世紀中葉（1950s）James Watson 和 Francis Crick提出了著名的DNA雙螺旋以及雙鏈間鹼基配對的模型，根據這個模型，他們進一步提出了DNA複製的半保留模型（semiconservative model），雖然這個模型比當時並存的全保留模型（conservative 模型）看起來簡單易行的多，但始終缺乏有說服力的資料。 最後在1957年，當時在Caltech作研究生的Matthew Meselson和作博士後的Franklin Stahl設計並實現了這組著名的，證明了DNA複製半保留機理的實驗。
試驗中，他們先將大腸桿菌細胞培養在用15NH4Cl作為唯一氮源的培養液裡養很長時間（14代），使得細胞內所有的氮原子都以15N的形式存在（包括DNA分子裡的氮原子）。這時再加入大大過量的14NH4Cl和各種14N的核苷酸分子，細菌從此開始攝入14N，因此所有既存的“老”DNA分子部分都應該是15N標記的， 而新生的DNA則應該是未標記的。接下來他們讓細胞們繼續高高興興地生長，而自己則在在不同時間提取出DNA分子,利用CsCl密度梯度離心分離，而當細胞分裂了一次的時候只有一個DNA帶，這就否定了所謂的全保留機理，因為根據全保留機理，DNA複製應該透過完全複製一個“老”DNA雙鏈分子而生成一個全新的DNA雙鏈分子，那麼當一次複製結束，應該一半DNA分子是全新（雙鏈都完全只含14N）， 另一半是“全老”（雙鏈都完全只含15N）。這樣一來應該在出現在離心管的不同位置，顯示出兩條黑帶。
透過與全14N和全15N的DNA標樣在離心管中沉積的位置對比，一次複製（分裂）時的這根DNA帶的密度應當介於兩者之間，也就是相當於一根鏈是14N，另一根鏈是15N。而經歷過大約兩次複製後的DNA樣品（generation＝1.9）在離心管中顯示出強度相同的兩條黑帶，一條的密度和generation＝1時候的一樣，另一條則等同於完全是14N的DNA。這樣的結果跟半保留機理推測的結果完美吻合
就這樣，關於DNA複製機理的爭論終於被Meselson和Stahl完美解決，而基因學和基因組學也得以在此後的五十年取得一系列重大突破。
希望有所幫助~
-
3 # 聆聽之幸福1019
在僅以15NH4C1為氮源的培養基裡，使大腸桿菌繁殖數代，將其DNA用重同位素15N標記上，然後立即將大腸桿菌轉移到14NH4C1培養基中繼續培養，按不同時間取樣品抽提DNA，採用氯化銫密度梯度離心法分析。
結果表明DNA分子在0代顯示重密度（HH），1代全部為中等密度（HL），2代表現為中等密度（HL）與輕密度（LL）等量。這樣，華森-克里克（Watson-Crick）的半保守複製模型首先在大腸桿菌得到了分子水平的證明。
回覆列表
在上世紀中葉（1950s）James Watson 和 Francis Crick提出了著名的DNA雙螺旋以及雙鏈間鹼基配對的模型，根據這個模型，他們進一步提出了DNA複製的半保留模型（semiconservative model），雖然這個模型比當時並存的全保留模型（conservative 模型）看起來簡單易行的多，但始終缺乏有說服力的資料。 最後在1957年，當時在Caltech作研究生的Matthew Meselson和作博士後的Franklin Stahl設計並實現了這組著名的，證明了DNA複製半保留機理的實驗。 試驗中，他們先將大腸桿菌細胞培養在用15NH4Cl作為唯一氮源的培養液裡養很長時間（14代），使得細胞內所有的氮原子都以15N的形式存在（包括DNA分子裡的氮原子）。這時再加入大大過量的14NH4Cl和各種14N的核苷酸分子，細菌從此開始攝入14N，因此所有既存的“老”DNA分子部分都應該是15N標記的， 而新生的DNA則應該是未標記的。接下來他們讓細胞們繼續高高興興地生長，而自己則在在不同時間提取出DNA分子,利用CsCl密度梯度離心分離，而當細胞分裂了一次的時候只有一個DNA帶，這就否定了所謂的全保留機理，因為根據全保留機理，DNA複製應該透過完全複製一個“老”DNA雙鏈分子而生成一個全新的DNA雙鏈分子，那麼當一次複製結束，應該一半DNA分子是全新（雙鏈都完全只含14N）， 另一半是“全老”（雙鏈都完全只含15N）。這樣一來應該在出現在離心管的不同位置，顯示出兩條黑帶。 透過與全14N和全15N的DNA標樣在離心管中沉積的位置對比，一次複製（分裂）時的這根DNA帶的密度應當介於兩者之間，也就是相當於一根鏈是14N，另一根鏈是15N。而經歷過大約兩次複製後的DNA樣品（generation＝1.9）在離心管中顯示出強度相同的兩條黑帶，一條的密度和generation＝1時候的一樣，另一條則等同於完全是14N的DNA。這樣的結果跟半保留機理推測的結果完美吻合 就這樣，關於DNA複製機理的爭論終於被Meselson和Stahl完美解決，而基因學和基因組學也得以在此後的五十年取得一系列重大突破。