基因組的最主要功能是確定其所在細(xì)胞的生物化學(xué)特征。我們看到基因組通過協(xié)調(diào)不同基因及不同基因群的表達(dá)以維持一個蛋白質(zhì)組，而該蛋白質(zhì)組的每個蛋白質(zhì)組分執(zhí)行并調(diào)節(jié)細(xì)胞的生化活動。為了可以持續(xù)不斷地執(zhí)行這一功能，基因組必須在細(xì)胞的每次分裂都要進(jìn)行復(fù)制。這就意味著細(xì)胞的整個DNA在細(xì)胞周期的特定階段必須進(jìn)行拷貝，產(chǎn)生的DNA分子必須分配到子代細(xì)胞中以保證每個細(xì)胞都得到一套完整的基因組拷貝。

1953年，當(dāng)Watson和Crick提出DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型時，他們就意識到堿基配對原則可能對遺傳信息的傳遞具有重要的意義。這一設(shè)想已經(jīng)得到證實。各種生物通過其自身基因組核酸準(zhǔn)確、完整的復(fù)制將其中蘊藏的生物遺傳信息忠實地傳給子代，以保證物種的連續(xù)性。因此，遺傳信息的傳遞實際上就是基因組全部核酸序列的復(fù)制。同時在基因組復(fù)制過程中，偶爾也會發(fā)生突變以及序列的重排，從而導(dǎo)致生物的進(jìn)化?；蚪M核酸的復(fù)制在不同生物中主要有四種形式，即DNA復(fù)制、DNA通過RNA中間體進(jìn)行復(fù)制、RNA復(fù)制、RNA通過DNA中間體進(jìn)行復(fù)制。原核生物基因組、真核生物基因組和多數(shù)DNA病毒基因組通過DNA復(fù)制完成基因組的復(fù)制，少數(shù)DNA病毒通過RNA中間體復(fù)制其基因組DNA。許多RNA病毒是通過RNA復(fù)制完成其基因組的復(fù)制，反轉(zhuǎn)錄病毒則是通過DNA中間體復(fù)制其基因組RNA。