1958年来西尔逊（ Meselson）和斯塔尔（ Stahl）首次在分子水平上成功地证明了 DNA的半保守复制。如果半保守复制是正确的，则新生 DNA双链中的一条链应该是新合成的，而另一条链应该是全部从亲代接受继承的旧链。因而，若能在实验上识别这两条链，则预期即能证明这点。他们在仅以 15 NH4 C1为氮源的培养基里，使大肠杆菌繁殖数代，将其 DNA用重同位素 15 N标记上，然后立即将大肠杆菌转移到 14 NH4 C1培养基中继续培养，按不同时间取样品抽提 DNA，采用氯化铯密度梯度离心法分析。结果表明 DNA分子在 0代显示重密度（ HH）， 1代全部为中等密度（ HL）， 2代表现为中等密度（ HL）与轻密度（ LL）等量。这样，华森 -克里克（ Watson-Crick）的半保守复制模型首先在大肠杆菌得到了分子水平的证明，其后将该法应用于从病毒到人类等多种生物也获得了成功。