DNA的生物合成主要包括DNA复制与逆转录。

DNA复制是以母链DNA为模板合成子链DNA的过程。

逆转录是以RNA为模板，合成DNA互补链，再以此DNA链为模板合成第二条DNA的过程。

（一）半保留复制的概念和主要的复制酶

DNA复制为半保留复制方式，使子代细胞得到和亲代相一致的遗传物质，复制是具有高保真性（high fidelity）的。

DNA复制时，母链DNA解开为两股单链，各自作为模板，按碱基配对规律合成与模板互补的子链。子代细胞的DNA，一股单链从亲代完整地接受过来，另一股单链则完全重新合成，这种复制方式称为半保留复制。

复制解链形成复制叉上的两股母链也是走向相反，子链沿着母链模板复制，只能从5′至3′方向延伸。在同一复制叉上只有一个解链方向。顺着解链方向生成的子链，复制是连续进行的。另一股链因为复制的方向与解链方向相反，不能顺着解链方向连续延长，必须待模板链解开至足够长度，然后从5′-3′生成引物并复制子链，这就是所谓的半不连续复制。复制中的不连续片段被命名为冈崎片段。

真核细胞含有多个染色体，每个染色体又有多个复制起始点，属于多起点双向复制。原核细胞单一起点，双向复制。

复制是在酶催化下的核苷酸聚合过程，需要多种生物分子共同参与：底物（dATP、dGTP、dCTP和dTTP，总称dNTP），依赖DNA的DNA聚合酶（DNA-po1），模板（解开成单链的DNA母链），引物提供3′-OH末端使dNTP可以依次聚合，其他酶和蛋白质因子。

在DNA复制过程中，产生冈崎片段，而2个相邻的冈崎片段之间存在一个单链缺口。DNA连接酶催化DNA链3′-OH末端和另一DNA链的5′-P末端，使生成磷酸二酯键，从而把曲段相邻的DNA链连成完整的链。此催化作用需要消耗ATP.

（二）逆转录

逆转录的信息流向（RNA—DNA）与转录过程（DNA—RNA）相反，也称为反转录。指遗传信息从RNA流向DNA.是RNA指导下的DNA合成过程，即以RNA为模板，四种dNTP为原料，合成与RNA互补的DNA单链，催化这一过程的酶称为逆转录酶。

1.逆转录酶：属RNA指导的DNA聚合酶，具有三种酶活性，即RNA指导的DNA聚合酶，RNA酶，DNA指导的DNA聚合酶。在分子生物学技术中，作为重要的工具酶被广泛用于建立基因文库、获得目的基因等工作。

2.合成过程；RNA为模板，在反转录酶的催化下，合成与RNA互补的DNA单链，形成杂化双链，反转录酶将其中RNA链水解，在以互补的DNA链为模板，合成双链DNA. 3.反转录方向：5‘→3’。

逆转录现象和逆转录酶的发现，发展了遗传中心法则。原来认为DNA的功能兼有遗信息的传代和表达，因此DNA处于生命活动的中心位置。逆转录现象说明，至少在某些生物，RNA同样兼有遗传信息传代与表达功能。

小结：

1.遗传信息传递方向：DNA→RNA→蛋白质2.半保留复制：DNA复制时，母链DNA解开为两股单链，各自作为模板，按碱基配对规律合成与模板互补的子链。子代细胞的DNA，一股单链从亲代完整地接受过来，另一股单链则完全重新合成，这种复制方式称为半保留复制。

3.多数生物的DNA复制为定点双向复制。

4.半不连续复制。先导链（领头链）、随从链冈崎片段（Okazaki fragment）：随从链中不连续合成的DNA片段。

5.链延长（形成磷酸二酯键）：DNA聚合酶Ⅲ（原核）、DNA聚合酶α、δ（真核）

新合成链的延长方向：5‘端→3’端碱基配对：双链反平行，AT，GC配对6.终止：（水解引物、填补空缺、连接DNA片段）：DNA连接酶7.逆转录：以RNA为模板，利用4种dNTP为原料，在引物的3‘端以5’－3‘方向合成与RNA互补的DNA链的过程