米西尔逊-斯塔尔实验

Meselson-Stahl实验Matthew Meselson和Franklin Stahl在1958年用大肠杆菌DNA做的实验。通过实验,他们发现DNA的复制半保守的。DNA由两个螺旋组合而成。当两个螺旋被复制时,每个螺旋都会有一个部分来自原来的细胞。另一部分将是新制造的。在化学上,这叫合成。

这种复制有三种不同的方式。

  • 保守的复制。原始DNA保持原样将从中合成两个新的螺旋。
  • 半保守的复制。一半的DNA被保留,另一半被合成。
  • 散复制。其机制与半保守复制相同;但合成的链节可加在旧螺旋或新螺旋上。

梅塞尔森和斯塔尔发现,DNA采用半保守的复制方式。他们把细菌放在一个有氮同位素的环境中。他们首先使用了N14。细菌就把这种同位素整合到它们的DNA中。后来他们又使用了一个含有N15的环境。然后他们看了一下细菌DNA中含有哪种同位素。他们发现,它同时含有两种氮的同位素,这意味着保守复制不是正确的结论。通过仔细观察,他们就还可以排除分散复制的可能性。有些螺旋链全部是N14。其他的螺旋链从在N15环境中的时候就有N15

三种建议的DNA合成方法的总结。Zoom
三种建议的DNA合成方法的总结。

问题和答案

问:什么是梅塞尔森-斯塔尔实验?
答:梅塞尔森-斯塔尔实验是马修-梅塞尔森和富兰克林-斯塔尔于1958年进行的一项实验,他们利用大肠杆菌的DNA来确定DNA复制是半保守的。

问:半保守性复制是如何进行的?
答:在半保守复制中,原始DNA的一半被保留,而另一半被合成为新链。

问:DNA有哪三种可能的复制方式?
答:DNA的三种可能的复制方式是保守复制、半保守复制和分散复制。

问:梅塞尔森和斯塔尔是如何证明半保守复制是正确的?
答:为了证明半保守复制是正确的,他们把细菌放在一个有氮同位素(N15)的环境中,该同位素整合到它们的DNA中。然后他们使用含有N14的环境,观察细菌DNA中存在哪些同位素--N15和N14都被发现,排除了保守和分散复制的可能性。

问:他们在观察N15环境中的螺旋链时,观察到了什么?
答:在观察N15环境下的螺旋链时,他们发现有些螺旋链只有v,而有些则同时有N14和N15存在。

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