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【疑問1】DNA復(fù)制時(shí)，兩條子鏈的合成都是連續(xù)的嗎？

【釋疑】不是。由于DNA復(fù)制的方向只能是5'→3'，而兩條模板鏈的方向是反向平行的，一條鏈的走向?yàn)?'→3'，另一條鏈為3'→5'。這就很難說明，DNA在復(fù)制時(shí)兩條鏈如何能夠同時(shí)作為模板合成其互補(bǔ)鏈。為了解決這個(gè)矛盾，日本學(xué)者岡崎等提出了DNA的不連續(xù)復(fù)制模型，認(rèn)為3'→5'方向合成的DNA實(shí)際上是由許多5'→3'方向合成的DNA片段連續(xù)拼接起來的（圖1）[1]，這些剛合成的DNA片段就叫岡崎片段，連續(xù)合成的鏈叫前導(dǎo)鏈，不能連續(xù)合成，由岡崎片段拼接形成的鏈叫滯后鏈。所以DNA的復(fù)制是半不連續(xù)復(fù)制。

圖1 DNA的一條鏈以不連續(xù)方式合成

【疑問2】DNA復(fù)制需要DNA連接酶嗎？

【釋疑】需要。由于滯后鏈?zhǔn)遣贿B續(xù)合成的，會產(chǎn)生很多岡崎片段。DNA聚合酶只能在單個(gè)的脫氧核苷酸之間形成磷酸二酯鍵，不能在DNA片段之間形成磷酸二酯鍵，這些岡崎片段是由DNA連接酶連成長鏈的[1]。

【疑問3】DNA復(fù)制為什么需要引物？

【釋疑】DNA聚合酶有兩大特點(diǎn)：第一，只能從5'→3'依次連接單個(gè)的脫氧核苷酸，不能連接兩個(gè)已有的DNA片段；第二，DNA聚合酶不能發(fā)動(dòng)新鏈的合成，只能催化已有鏈的延長反應(yīng)。在DNA模板上先合成一小段RNA，DNA聚合酶再從引物的3'—OH端開始合成新的DNA鏈[2]，這一小段RNA就是引物。

【疑問4】DNA轉(zhuǎn)錄需要解旋酶嗎？

【釋疑】不需要。由RNA聚合酶催化的轉(zhuǎn)錄過程可以分為起始、延長和終止三個(gè)步驟。首先，RNA聚合酶需要與DNA雙鏈的特定部位（啟動(dòng)子）相結(jié)合，并局部解開雙螺旋，使模板鏈可與核糖核苷酸進(jìn)行堿基互補(bǔ)配對。解鏈僅發(fā)生在與RNA聚合酶結(jié)合的部位[1]。

從以上描述可以看出，DNA轉(zhuǎn)錄時(shí)的解旋與復(fù)制時(shí)的解旋有所不同。DNA復(fù)制時(shí)，首先需要解旋酶將兩條鏈解開，通過半保留復(fù)制的方式形成兩個(gè)子代DNA分子；DNA轉(zhuǎn)錄時(shí)，RNA聚合酶以完整的雙鏈DNA為模板，逐步解開雙螺旋。也就是說，RNA聚合酶有解螺旋功能，DNA轉(zhuǎn)錄過程不需要解旋酶，即不需要解開雙鏈，但需要解螺旋，該過程由RNA聚合酶執(zhí)行。

【疑問5】密碼子是通用的嗎？

【釋疑】不全是。所謂密碼子的通用性是指各種低等和高等生物，包括病毒、細(xì)菌及真核生物，共用一套遺傳密碼，同一個(gè)密碼子在所有生物中決定的氨基酸是相同的。20世紀(jì)70年代以后，多種生物的大部分基因被測序，同時(shí)蛋白質(zhì)序列的資料也迅速積累，結(jié)果充分證明生物界有一套共同的遺傳密碼。

但是后來發(fā)現(xiàn)，線粒體DNA（mtDNA）的編碼方式與共用的遺傳密碼有所不同。例如UGA通常是一個(gè)終止密碼子，但在線粒體中UGA是決定色氨酸的密碼子，在原核生物的支原體中，UGA也被用于編碼色氨酸[2]。因此，可以認(rèn)為密碼子幾乎都是通用的。

【釋疑老師】甘肅省臨夏回民中學(xué) 馬清瑜 馬 騰