hce_nchu
111年
普通生物及生化概論
第 50 題
Which of the following statements correctly describes the difference between the leading strand and the lagging strand in DNA replication?
- A Both of the leading strand and lagging strand require an DNA primer.
- B The leading strand is synthesized continuously in the $5' \rightarrow 3'$ direction, while the lagging strand is synthesized discontinuously in the $5' \rightarrow 3'$ direction.
- C The leading strand is synthesized in the $3' \rightarrow 5'$ direction in a discontinuous fashion, while the lagging strand is synthesized in the $5' \rightarrow 3'$ direction in a continuous fashion.
- D There are different DNA polymerases involved in elongation of the leading strand and the lagging strand.
思路引導 VIP
想像一下，DNA 聚合酶就像一台只能「由南向北」單向鋪設軌道的機器，但 DNA 的兩條母鏈模板卻是一條向北、一條向南的平行線。當這兩條線同時從南端開始往北被拉開（解旋）時，為了遵守「只能由南向北鋪設」的規定，這兩台鋪軌機在施工的「連續性」上會產生什麼樣的差異呢？
🤖
AI 詳解
AI 專屬家教
恭喜你精準地選出了正確答案！這題考驗的是 DNA 複製最核心的物理性質。你能一眼識破 (B) 選項，代表你對 DNA 聚合酶 (DNA polymerase) 的專一性與雙股反平行結構有非常清晰的邏輯連結。
5' 到 3' 的方向性限制
在生物體內，新鏈的合成方向恆為 $5' \rightarrow 3'$，這是因為聚合酶必須將新的核苷酸接在既有鏈的 $3'-OH$ 末端。由於 DNA 雙螺旋的兩條母鏈互為反平行（一條為 $5' \rightarrow 3'$，另一條為 $3' \rightarrow 5'$），當複製叉 (replication fork) 開啟時，領先鏈 (leading strand) 的合成方向與複製叉前進方向一致，因此能維持連續性的合成。相對地，延遲鏈 (lagging strand) 必須採取「背對」複製叉移動方向的方式來合成，這迫使它必須等待母鏈拉開一段距離後，再回頭合成一小段「岡崎片段」，形成不連續的特徵。
▼ 還有更多解析內容