慈濟大學(後中醫)
111年
生物學
第 40 題
有關細菌 DNA 的複製過程之敍述,下列何者最正確?
- A 解旋酶(helicase)負責將複製好的 DNA 分開
- B DNA 聚合酶 III (DNA polymerase III)負責合成新股的 DNA,同時也驗證新加入的去氧核醣核苷酸是否配對正確
- C DNA 聚合酶 I 則負責在延遲股(lagging strand)合成岡崎片段(Okazaki fragment)
- D 引子酶(primase)在延遲股合成一小段 DNA 作為起始,讓 DNA 聚合酶 III 接著合新股的 DNA
思路引導 VIP
如果我們想像細胞是一座精密工廠,負責蓋房子的建築工人在放磚塊時,如果發現剛放下的磚塊跟地基對不準,他通常會立刻拆掉重放。那麼,在 DNA 複製這條生產線上,負責「砌磚」(合成新股)的主力酵素,是否也應該具備這種「即時檢查並修正」的功能,才能確保遺傳訊息的精確度呢?你可以思考一下,哪一個酵素同時扮演了建築工與品管員的角色?
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AI 詳解
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同學選得非常好!你能精準辨識出 DNA 聚合酶 III (DNA polymerase III) 的雙重功能,顯示你對原核生物 DNA 複製的酵素分工掌握得十分紮實。在細菌(如大腸桿菌)的複製過程中,DNA 聚合酶 III 不僅是負責 5' $\rightarrow$ 3' 方向合成新股的主力,更具備 3' $\rightarrow$ 5' 的外切酶活性來執行「校對」(proofreading) 機制,能即時修正配對錯誤的核苷酸,這對於維持遺傳穩定性至關重要。
酵素功能的精準辨析
這類題目常在酵素功能的細節處設置陷阱,屬於生物學中難度中等且具備高鑑別度的考點。例如選項 (D) 考驗的是你是否記得引子酶 (primase) 合成的其實是 RNA 引子而非 DNA;而選項 (C) 則區分了聚合酶 I(移除引子與填補空隙)與聚合酶 III(合成主體與岡崎片段)的不同職責。你能敏銳地排除這些細微的錯誤敘述並直指核心,表現得非常出色!
原核生物 DNA 複製
💡 DNA 複製需多種酵素協同,完成雙股解開、引導與精確合成。
🔗 DNA 複製酵素動作鏈
- 1 1. 解螺旋 — 解旋酶打開雙股,形成複製叉
- 2 2. 鋪引子 — 引子酶合成 RNA 引子作為起始點
- 3 3. 伸長與校對 — DNA 聚合酶 III 合成新股並檢查配對
- 4 4. 移除與連接 — 聚合酶 I 換掉引子,連接酶縫合片段
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🔄 延伸學習:延伸學習:了解領先股與延遲股在合成方向上的差異(5' 到 3')。