音频补发：DNA 复制的特征及复制的酶

在 DNA 复制中，拓扑异构酶的作用是

A. 辨认起始点

B. 解开 DNA 双链

C. 催化 RNA 引物合成

D. 松弛 DNA 链

题目解析

拓扑异构酶既能水解又能连接 DNA 分子中的磷酸二酯键，在 DNA 生物合成中的作用是松解超螺旋，使 DNA 解开双螺旋时不打结；拓扑异构酶分Ⅰ型（不消耗 ATP）和Ⅱ型（需消耗 ATP），拓扑酶Ⅰ可切断 DNA 双链中一股，使 DNA 解链旋转中不打结；拓扑酶Ⅱ可切断超螺旋状态的 DNA 双链，使超螺旋松弛。

A 选项，辨认起始点的是 DnaA，A 错；

B 选项，解开 DNA 双链的是解旋酶，又称解链酶，B 错；

C 选项，催化 RNA 引物合成的是引物酶，是依赖 DNA 的 RNA 聚合酶（以 DNA 为模板合成一段 RNA 短链引物），C 错；

D选项，根据上述可知正确。

本题可参考生化第八版教材 P280。

本题答案

D

考点讲解

【2017 年大纲 生物化学（三）基因信息的传递 1.DNA 复制的特征及复制的酶】

本题的音频讲解请点击这里哦

一、DNA 复制的特征

1. 半保留复制

以亲代 DNA 的每一股作为模板，合成完全相同的两个双链子代 DNA，每个子代 DNA 中都含有一股亲代 DNA 链。

2. 双向复制

DNA 复制时，以复制起始点为中心，两个方向进行解链，形成两个延伸方向相反的复制叉，复制叉指的是正在进行复制的双链 DNA 分子所形成的 Y 形区域。

3. 半不连续复制

前导链连续复制而后随链不连续复制的方式称为半不连续复制。在 DNA 复制过程中，沿解链方向生成的子链 DNA 的合成是连续进行的，这段链称为前导链；另一股链因为复制方向与解链方向相反，不能连续延长，只能随着模板链的解开，逐段地从 5' 到 3' 生成引物并复制子链，模板被打开一段，起始合成一段子链，再打开一段，再合成另一段，这一不连续复制的链称为后随链。

二、DNA 复制的酶

在 DNA 生物合成的过程中，一共涉及到了五酶一蛋白，按先后顺序依次为：

1. 五种酶

（1）拓扑异构酶——解开超螺旋，使 DNA 在解开双螺旋时不打结。

（2）解旋酶——解开 DNA 双链。

（3）引物酶——催化合成短链 RNA 引物。

（4）DNA 聚合酶——以一段具有 3'-OH 的 RNA 作为引物开始聚合 DNA，聚合方向为 5'-3'，真核生物与原核生物的依赖 DNA 的 DNA 聚合酶不同。

原核生物：

三种酶都有 5'—3' 聚合酶活性和 3'—5' 核酸外切酶活性，5'—3' 核酸外切酶活性只有 DNA pol Ⅰ 的小片段有。

真核生物：

5'—3' 聚合酶活性和 5'—3' 核酸外切酶活性四种酶都有，除 DNA pol α 外其他三种酶均有 3'—5' 核酸外切酶活性。

原核生物只有 DNA pol Ⅰ 具有三种酶活性，而真核生物中只有 DNA pol α 具有两种酶活性，其他都具有三种酶活性。

（5）DNA 连接酶——连接 DNA 链 3'—OH 末端和另一 DNA 链的 5'—P 末端，二者间生成磷酸二酯键，从而将两段相邻的 DNA 链（冈崎片段）连接成完整的链。此过程耗能。

2. 一种蛋白

（1）单链结合蛋白——结合单链 DNA，维持模板的单链稳定状态使其免受核酸酶降解。

记忆：先解超螺旋，再解双链，双链易被核酸酶降解需保护，复制前需合成引物，再复制，最后将合成的片段连接。因此涉及到的酶和蛋白按顺序应该为 DNA 拓扑异构酶、解旋酶、单链结合蛋白、引物酶、DNA 聚合酶、DNA 连接酶。

思考题

DNA 连接酶作用的过程耗能，真核生物和原核生物供能的物质相同吗？如果不同，分别是什么？