S 期（S phase）

在一個細胞能分裂成兩個之前，它面對一條不可商量的規則：每個子細胞離開時都必須帶走一份完整、正確的基因組拷貝。事後沒有第二次機會去補取缺失的頁面。所以細胞專門留出一段時間，把它整座 DNA 圖書館逐個字母地影印一遍。那段時間就是 S 期，間期中專門用於複製細胞 DNA 的部分。

S 期（S 代表合成 synthesis）位於間期的中間，介於 G1 與 G2 之間。在此期間，細胞進行 DNA 複製：雙螺旋被拉開，每條舊鏈都充當模板來建造一條新的配對鏈，於是一條染色體變成兩份連在一起的相同拷貝。這兩份連在一起的拷貝叫姊妹染色單體，由一種叫黏連蛋白（cohesin）的蛋白膠水固定在一起。到 S 期結束時，細胞的 DNA 已經翻倍，但它仍然算作一個具有正常染色體數目的細胞——只是每條染色體暫時有兩份黏在一起而已。

S 期之所以重要，是因為這一次複製步驟的準確性，決定了下一代細胞繼承到的是忠實無誤的基因組，還是被破壞的版本。DNA 聚合酶一邊複製一邊校對，但仍有差錯和損傷會溜過去，這正是細胞嚴密守護 S 期、並拒絕在一個週期裡啟動兩次的原因。一個常見的誤解是認為 S 期「創造了新的染色體」——它並不改變染色體的數目，只是把 DNA 複製一份，好讓它之後能在兩個細胞之間被平均分開。