Watson和Crick在提出双螺旋结构模型时即推測DNA在复制时首先两条链之间的氢键断裂两条链分开，然后以每一条链分别做模板各自合成一条新的DNA链这样新合成的子代DNA分子中一条链來自亲代DNA，另一条链是新合成的这种复制方式为半半保留复制复制(semiconservative

1958年Meselson和Stahl利用氮标记技术在大肠杆菌中首次证实了DNA的半半保留复制复制，怹们将大肠杆菌放在含有15N标记的NH4Cl基中繁殖了15代使所有的大肠杆菌DNA被15N所标记，可以得到15N?NA

然后将细菌转移到含有14N标记的NH4Cl中进行培养，在培养不同代数时收集细菌，裂介细胞用氯化铯(CsCl)密度梯度离心法观察DNA所处的位置。由于15N?NA的密度比普通DNA(14N－DNA)的密度大在氯化铯密度梯度離心(density

实验结果表明：在全部由15N标记的培养基中得到的15N?NA显示为一条重密度带位于 的管底。当转入14N标记的培养基中繁殖后第一代得到了一條中密度带，这是15N?NA和14N-DNA的杂交分子第二代有中密度带及低密度带两个区带，这表明它们分别为15N14N－DNA和14N14N-DNA

随着以后在14N培养基中培养代数的增加，低密度带增强而中密度带逐渐减弱，离心结束后从管底到管口，CsCl溶液密度分布从高到低形成密度梯度不同重量的DNA分子就停留在與其相当的CsCl密度处，在紫外光下可以看到DNA分子形成的区带

为了证实第一代杂交分子确实是一半15N-DNA－半14N－DNA，将这种杂交分子经变性对于变性前后的DNA分别进行CsCl密度梯度离心，结果变性前的杂交分子为一条中密度带变性后则分为两条区带，即重密度带(15N－DNA)及低密度带(14N－DNA)它们的實验只有用半半保留复制复制的理论才能得到圆满的解释。

第一代分子含有一条亲代的链(用黑色素示)与另一条新合成的链(用白色表示)配對。在以后的连续复制过程中原来亲代的两条链仍然保持完整，因此总有两个分子各具有一条原来亲代的链