2．冈崎片段与半不连续复制
因DNA的两条链是反向平行的， 故在复制叉附近解开的DNA链， 一条是5’—〉3’方向， 另一条是3’—〉5’方向， 两个模板极性不同 。 所有已知DNA聚合酶合成方向均是5’—〉3’方向， 不是3’—〉5’方向， 因而无法解释DNA的两条链同时进行复制的问题 。 为解释DNA两条链各自模板合成子链等速复制现象， 日本学者冈崎（Okazaki）等人提出了DNA的半连续复制（semidiscontinuous replication）模型 。 1968年冈崎用3H脱氧胸苷短时间标记大肠杆菌， 提取DNA， 变性后用超离心方法得到了许多3H 标记的， 被后人称作冈崎片段的DNA 。 延长标记时间后， 冈崎片段可转变为成熟DNA链， 因此这些片段必然是复制过程中的中间产物 。 另一个实验也证明DNA 复制过程中首先合成较小的片段， 即用DNA连接酶温度敏感突变株进行试验， 在连接酶不起作用的温度下， 便有大量小DNA片段积累， 表明DNA复制过程中至少有一条链首先合成较短的片段， 然后再由连接酶链成大分子DNA 。 一般说， 原核生物的冈崎片段比真核生物的长 。 深入研究还证明， 前导链的连续复制和滞后链的不连续复制在生物界具有普遍性， 故称为DNA双螺旋的半不连续复制 。
3．复制的引发和终止
所有的DNA的复制都是从一个固定的起始点开始的， 而DNA聚合酶只能延长已存在的DNA链， 不能从头合成DNA链， 新DNA的复制是如何形成的？经大量实验研究证明， DNA复制时， 往往先由RNA聚合酶在DNA模板上合成一段RNA引物， 再由聚合酶从RNA引物3’端开始合成新的DNA链 。 对于前导链来说， 这一引发过程比较简单， 只要有一段RNA引物， DNA聚合酶就能以此为起点， 一直合成下去 。 对于后随链， 引发过程较为复杂， 需要多种蛋白质和酶参与 。 后随链的引发过程由引发体来完成 。 引发体由6种蛋白质构成， 预引体或引体前体把这6种蛋白质结合在一起并和引发酶或引物过程酶进一步组装形成引发体 。 引发体似火车头一样在后随链分叉的方向前进， 并在模板上断断续续的引发生成滞后链的引物RNA短链， 再由DNA聚合酶 III 作用合成DNA， 直至遇到下一个引物或冈崎片段为止 。 由RNA酶H降解RNA引物并由DNA聚合酶 I 将缺口补齐， 再由DNA连接酶将每两个冈崎片段连在一起形成大分子DNA. 。
（四）端粒和端粒酶
1941年美籍印度人麦克林托克（Mc Clintock）就提出了端粒(telomere)的假说， 认为染色体末端必然存在一种特殊结构——端粒 。 现在已知染色体端粒的作用至少有二：① 保护染色体末端免受损伤， 使染色体保持稳定；② 与核纤层相连， 使染色体得以定位 。
在弄清楚DNA复制过程之后， 20世纪70年代科学家对DNA复制时新链5’端的RNA引物被切除后， 空缺是如何被填补的提出了质疑 。 如不填补岂不是 DNA每复制一次就短一点 。 以后随链复制为例， 当RNA引物被切除后， 冈崎片段之间是由DNA聚合酶 I 催化合成的DNA填补之， 然后再由DNA连接酶将它们连接成一条完整的链 。 但是DNA聚合酶 I 催化合成DNA时， 需要自由3’—OH作为引物， 最后余下子链的5’无法填补， 于是染色体就短了一点 。
在正常体细胞中普遍存在着染色体酶复制一次端粒就短一次的现象 。 人们推测， 可能一旦端粒缩短到某一阈限长度一下时， 他们就会发出一个警报， 指令细胞进入衰老；或许是当细胞判断出它们的染色体已变得太短了， 于是分裂也就停止了， 造成正常体细胞寿命有一定界限 。 但是在癌细胞中染色体端粒却一直维持在一定长度上， 这是为什么？这是因为DNA复制后， 把染色体末端短缺部分补上需要端粒酶， 这是一种含有RNA的酶， 它既解决了模板， 又解决了引物的问题 。 在生殖细胞和85%癌细胞中都测出了端粒酶具有活性， 但是在正常体细胞中却无活性， 20世纪90年代中期， Blackburn首次在原生动物中克隆出端粒酶基因 。
