Diễn biến: xảy ra trong nhân tế bào,ở kỳ trung gian trước khi phân chia tế bào.

a. ADN tháo xoắn: Nhờ các enzim tháo xoắn(enzim Hêlicaza), 2 mạch đơn của phân tử ADN tách nhau dần tạo nên chạc tái bản (hình chữ Y) và để lộ ra 2 mạch khuôn.

b. Tổng hợp hai mạch ADN:

- Cả hai mạch ADN đều làm mạch khuôn.

- Enzim ADN polymeraza có nhiệm vụ gắn các nuclêôtit tự do với mỗi nuclêôtit trên hai mạch khuôn theo nguyên tắc bổ sung.

- Enzim ADN polymeraza chỉ tổng hợp mạch mới theo chiều 5’ – 3’ nên:

+ Ở mạch khuôn 3’ – 5’ thì mạch mới được tổng hợp liên tục (cùng chiều tháo xoắn).

+ Ở mạch khuôn 5’ – 3’ thì mạch mới được tổng hợp từng đoạn (ngược chiều tháo xoắn) tạo các đoạn Okazaki. Sau đó các đoạn này được nối lại nhờ enzim nối (enzim ligaza).