亲代的表型性状要在子代中得以完全表现，必须将亲代的遗传信息既能完整地传递给子代，又能保留在亲代中。现已清楚生物用半保留复制的方式进行复制，即DNA的每一次复制所形成的两个分子中，每个分子都保留它的亲代的DNA分子的一个单链。即每一个新复制的DNA双链中，其中一条链来自于亲代DNA，另一条链为与亲代DNA链相互补的新链，如图6-5。
复制时，DNA分子首先从一端或某处的氢键断裂而使双键松开，然后再以每一条DNA单链为模板，沿着5′→3′方向，通过碱基配对各自合成完全与之互补的一条新链，最后新合成的链和原来的一条模板链形成新的双螺旋DNA分子。
复制过程中，由于DNA分子的双链是反向平行的，其中一条新链的合成是由DNA聚合酶polⅢ连续进行的，而另一条链则是先由polⅢ合成不连续的许多小片段（即冈崎片段），然后由DNA聚合酶polⅠ将这些冈崎片段连接成另一条新长链。用这两种不同的复制方式使2个新的DNA分子链迅速形成。
图6-5 DNA分子结构及其半保留复制
在DNA复制过程中，有3种不同的DNA聚合酶参与了复制过程：① 多聚酶Ⅰ（polⅠ），具有修复作用和连接冈崎片段的功能；② 多聚酶Ⅱ（polⅡ），具有DNA修复作用；③ 多聚酶Ⅲ（polⅢ），用于DNA新链的合成，即加入1个核苷酸后，可合成连续的5′→3′的核苷酸链，并形成不连续的5′→3′冈崎片段。
微生物细胞中存在有一类对于自身的DNA不起作用而对于外来DNA起限制作用的酶，称为限制性内切核酸酶（restrictionendonuclease），也称限制酶，能识别特定的碱基序列，即具有高度专一性。这类酶可分为两类：一类为可结合在识别位点上，随后又可随机地在其他位点上切割DNA；另一类酶的识别与切割在同一位点上，在分子遗传学和基因工程研究中是重要的工具酶。
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