3’……A A G A C C T A T T………5
5’……ttctggataa………3
每次加入的单个核耷酸，都是以dNTP为原料，其a-磷酸与引物或延长中的新链上的3’－
OH形成磷酸二酯键，又暴露出3’－OH为末端，使下一个dNTP进入。复制从5’向3’延长，指的是子链合成的方向。
DNA复制延长速度相当快。以E．Coli为例，营养充足生长条件适宜时，细菌对分
中可以繁殖一代。E．Coli哺基因组，即其全套基因染色体上的DNA约3000kb（千碱基对）
大小。按此推算，每秒钟能加入的核苷酸数达 2500个：
高等生物DNA复制延长速度可能慢些。不同组织细胞或处于不同生长发育阶段，复制速度可以大不相同。但真核生物有多个起始点，形成多个复制子同时在复制。这意味着某些真核生物细胞的复制速度也是相当快的。
（二）复制的半不连续性和罔崎片段（Okazaki fragment）
在形成双螺旋结构时，DNA双链的走向是相反的。一链是5’至3’方向，其互补链
是3’至5’方向。复制经解链后，两股单链在复制叉上也是走向相反。复制，包括引物合
成，只能从5’向3’延伸。在同一复制叉上，解链的方向只可能有一个。因此，顺着解链
了向而生成的子链，复制是连续进行的，这股链称为领头链。而另一股链复制的方向却与解链方向相反，这股链的复制必须等待模板链解开至足够长度，才能从5’ 3’方向生成引物然后复制。这股链在延长时，又要等到下一段暴露出足够长度的模板，再次生成引物延长。这就是不连续复制，不连续复制的链称为随从链（lagging strand）（图11－17）。
1968年，在美国的日本科学家罔崎用电子显微镜及放射自显影技术，观察到DNA复制过程出现的上述半不连续复制现象。后人证实了不连续片段只存在于同一复制叉上其中一股链，不连续复制的片段称为罔崎片段，其大小在一至二千核苷酸范围，真核生物的同崎片段只有数百个核苷酸。每一个不连续复制的片段5’一端都带有一个RNA引物。片段的复制完成后，RNA引物会被除去而代之以DNA片段，因此复制至最后，两股子链都是DNA链。
（三）滚环复制
滚环复制（rolling circle replication）是指一些简单低等生物或染色体以外的 DNA采取
的特殊复制形式。环状双链DNA先打开一个缺口，5’一端伸出环外，伸展出的单链模板
可使新链由5’ 3’进行复制。没有开环的另～股单链，一边滚动一边进行连续复制。开环与不开环的两股母链，各自作为模板，可能不需另外合成引物，最后合成两个环状子双链。图11－18表示滚环复制在进行中，实线代表母链，点状线代表新合成的子链。
三、复制的终止
（－）原核生物复制终止及不连续片段连接
原核生物的环状DNA多采用双向复制的方式。某些原核生物，例如猿猴病毒SV40；复制的起始点和终止点刚好把环状DNA分为两个半圆，两个方向各进行180o，同时在终止点汇合。另一些生物两个方向并不是等速的。为了定位方便．习惯把E．coli的DNA 分为100等分。E.coli复制起始点oriC在82位点，复制终止ter（termination）在32位点（图11－19）。
由于复制不连续而生成的许多罔崎片段，其5’起点又是RNA而不是DNA，所以复
制包括去掉这些RNA引物并换成DNA，最后把DNA片段连接成完整的新链。RNA的水解是由细胞内的RNA酶完成的。RNA水解后，留下片段与片段之间的空隙（gap），由DNA-pol I而不是DNA-pol Ill来催化而填补，也是从5’向3’端用dNTP为原料生成DNA链的。复制片段的空隙，由前方复制的片段提供
3’－OH使之延长。这样，直至模板链指引下把空隙填满，亦即由DNA-polI可催化延长的链3’－OH末端到达了复制片段除去引物后的 DNA 5’－P末端。这两个末端都是游离的，是一个缺口（nick）。这个缺口的连接，需要DNA连接酶，而且是个耗能过程。图11－20示引物的去除、填补、及连接过程。
复制中的随从链需要经历上述过程把全部各个片段链连成完整的一条链。领头键也有引物
被水解而留下空隙的现象。原核生物的双向复制，真核生物多起始点生成多个复制子，以
滚环复制，都有一个或多处缺口，均需这种方式加以连续起来。原核生物多为环状DNA，复制至最后的3’－OH末端，可延长填补起始复制
时形成的引物所留下缺口。
（二）真核生物的端粒和端粒酶
真核生物DNA复制，是与染色体蛋白质，包括组蛋白和非组蛋白类的合成同步进行的。DNA复制完成后，随即装配成核内的核蛋白，组成染色体。早期的研究者们在研究真核生物复制终止时，曾假定有一种过渡性的环状结构帮助染色体末端复制的完成，后来一直未能证实这种环状结构的存在。染色体DNA线性复制，中间的不连续片段可以连接，这易于理解。但新链最早出现的5’一端引物被降解后，留下的空隙没法填补，细胞染色体DNA将面临复制一次就缩短一些的问题。这的确在某些低等生物的特殊生活条件下观察到，但只是少数特例。事实上染色体虽经多次复制，却不会越来越短的。
端粒（telomere）是真核生物染色体线性DNA分子未端的结构。形态学上，染色体DNA末端膨大成粒状，这是因为DNA和它的结合蛋白紧密结合，像两顶帽子那样盖在染色体两端，因而得名。在某些情况下，染色体可以断裂，这时，染色体断端之间会发生融合，或断端被DNA酶降解。但正常染色体不会整体地互相融合，也不会在未端出现遗传信息的丢失。可见，端粒在维持染色体的稳定性和DNA复制的完整性有重要作用。
