遗传物质的结构问题
二十世纪中期，研究者已经把DNA与遗传联系起来，接着需要解释这种分子如何保存并传递信息。1953年4月25日，《自然》刊出詹姆斯·沃森与弗朗西斯·克里克的双螺旋模型，同时刊载相关实验研究。罗莎琳德·富兰克林与雷蒙德·戈斯林的论文提供DNA纤维的衍射观察，分子模型与实验材料在同一期中相邻出现。
衍射图样约束模型
X射线穿过排列的DNA纤维后，形成与分子结构有关的衍射图样。富兰克林和戈斯林研究不同含水条件下的样品，比较它们的构型和尺寸。沃森与克里克则把化学结构、分子距离和实验线索组合成模型。糖与磷酸组成外侧骨架，碱基位于内部，两条链绕着共同轴线排列。
互补配对提示复制办法
模型中的碱基按特定关系配对：腺嘌呤与胸腺嘧啶，鸟嘌呤与胞嘧啶。这样一条链的排列能够约束另一条链，结构便提示了复制的可能办法：两条链分开后，各自为新链提供模板。遗传信息的保存与复制因此获得具体的分子解释，下一步研究可以围绕配对、链的分离和合成过程设计实验。
参考：[1]
复制模型继续接受实验检验
1958年，马修·梅塞尔森与富兰克林·斯塔尔用氮同位素标记大肠杆菌的DNA，并通过密度梯度离心比较复制后的分子。结果支持新DNA各保留一条原有链的半保留复制方式。1953年的结构模型由此接入对细胞过程的实验研究，双螺旋从一个分子构想成为理解遗传复制的工作基础。