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一个人细胞内的DNA 含量为10-11克, 如接成一根DNA 分子链可长达3m, 包藏在一个直径10～20μm 的细胞核中, 如何能在短短的几小时中完成DNA 复制呢? 主要是DNA 链分成若干复制单位, 此起彼伏, 每秒钟大约有250 000 个A - T、G - C 碱基配对。S 期的长短可依不同的发育时期而有所不同, 与复制单位开放的多少有关。DNA 复制的顺序总是一定的,X - 染色体的长臂总是在S 期之末才复制; 编码rRNA 的基因总是在S 期的前半期复制; 前已提及, 早期复制的DNA 多为G - C 碱基，晚期则多为A - T 碱基，即常染色质比异染色质复制为早。S 期的活动是和S 期细胞中产生的一种蛋白质性的DNA 合成诱导者( inducer )有关。
细胞在某种特殊情况下, 也可以有S 期以外的DNA 合成, 称为S 期外的DNA 合成。
这一时期也活跃地合成RNA 聚合酶。这个时期不只是DNA 的复制, 还在于染色体的精确复制。各种动物细胞S 期的长短不同, 这是由于遗传性所决定的。