半保留複製

半保留複製闡述了在所有已知細胞中DNA複製的機制。半保留複製的名字來源於這樣的事實，在複製產生的兩個子代DNA拷貝中，每個拷貝的DNA雙鏈包含一個來自親代DNA的單鏈和一個新合成的DNA單鏈 ^[1]  。

DNA的半保留複製假説最早由前蘇聯生物學家尼古拉·科爾佐夫（Nikolai Koltsov）於1927年提出。1953年沃森（J.D.Watson）和克里克（F.H.C.Crick）發表的DNA雙螺旋結構為此假説提供了結構上的依據。1958年美國科學家馬修 梅塞森（Matthew Meselson）和富蘭克林 斯塔爾（Franklin Stahl ）的DNA同位素標記試驗 ^[2]  證實了DNA的雙螺旋結構和半保留複製機制。

DNA既然是主要的遺傳物質，它必須具備自我複製的能力，即通過複製形成新的和原來一樣的DNA分子的能力。但雙鏈DNA是如何解鏈、如何進行復制和如何保證DNA序列不變的，一直有很多的假説。

DNA在活體內的半保留複製特徵已為1958年以來的大量試驗所證實。DNA分子獨特的雙螺旋結構，為複製提供了精確的模板，通過鹼基互補配對，保證了複製能夠準確地進行。DNA分子通過複製，使遺傳信息從親代傳給了子代，從而保持了遺傳信息的連續性。DNA的這種複製方式對保持生物遺傳的穩定具有非常重要的作用 ^[2]  。

DNA還可能存在其他兩種複製方式，都以原來親本DNA雙鏈分子作為模板鏈。

全保留複製（conservative replication）：保守複製會使兩條原始模板DNA鏈以雙螺旋結合在一起，併產生由兩條含有所有新DNA鹼基對的新鏈組成的拷貝。

分散複製（dispersive replication）：分散複製將產生兩個DNA拷貝，兩個拷貝都含有由原始鏈或兩個新鏈組成的不同DNA區域。

DNA複製是一個邊解旋邊複製的過程。複製開始時，DNA分子首先利用細胞提供的能量，在解旋酶的作用下，把兩條螺旋的雙鏈解開，這個過程叫做解旋。然後，以解開的每一段母鏈為模板，以周圍環境中游離的四種脱氧核苷酸為原料，按照鹼基互補配對原則，在有關酶的作用下，各自合成與母鏈互補的一段子鏈。隨着解旋過程的進行，新合成的子鏈也不斷地延伸，同時，每條子鏈與其對應的母鏈盤繞成雙螺旋結構，從而各形成一個新的DNA分子 ^[1]  。這樣，複製結束後，一個DNA分子就形成了兩個完全相同的DNA分子。新複製出的兩個子代DNA分子，通過細胞分裂分配到子細胞中去。由於新合成的每個DNA分子中，都保留了原來DNA分子中的一條鏈。