备课素材：RNA引物和DNA引物-2024——2025学年度第一学期高中生物学选择性必修三

RNA引物和DNA引物 RNA引物和DNA引物都是用于启动DNA复制过程的关键分子,它们在结构和功能上有所相似,但也存在一些关键差异。 一、RNA引物 定义:RNA引物是一小段单链RNA,作为DNA复制的起始点,在细胞内自然存在的DNA复制过程中起着重要作用。 来源:在细胞内DNA复制时,RNA引物通常由引发酶(primase)以DNA模板链为模板合成。 功能:RNA引物为DNA聚合酶提供了一个起始点,使得DNA聚合酶能够从引物的3'端开始合成新的DNA链。在复制过程中,RNA引物与DNA模板链互补结合,确保复制的精确性。 特性:RNA引物在细胞内复制完成后,通常会被后续的DNA合成所替代,并被RNA酶切除。 细胞内DNA复制后的引物RNA去路:通常情况下,复制完成后,引物RNA需要被去除,包括后随链的不连续片段(冈崎片段)的RNA引物也需要去除,这是为了保证DNA复制的准确性和稳定性。引物RNA被RNA酶水解,留下的空隙由DNA聚合酶填补,并通过连接酶连接成完整的DNA长链 。这一过程确保了DNA复制的高保真性和连续性 。 在真核生物中,对于线形DNA,如果最后一个冈崎片段的RNA引物被切除后,缺口的另一端不存在3'-OH,此时会由端粒酶来补齐,避免单链部分被水解而使DNA随复制缩短 。端粒是真核生物染色体线性DNA分子末端的结构,在维持染色体的稳定性和DNA复制的完整性中有着重要作用,它是由端粒酶催化生成的。端粒酶是由RNA和蛋白质组成的复合体,由模板RNA、协同蛋白和逆转录酶三部分组成。 二、DNA引物 定义:DNA引物是一小段单链DNA,作为DNA复制的起始点,在细胞外DNA复制过程(如PCR技术)中起着重要作用。 来源:在细胞外DNA复制时,DNA引物通常是人工合成的。这些引物可以根据已知的DNA序列进行定制,以确保它们与模板链的互补性。 功能:与RNA引物类似,DNA引物也为DNA聚合酶提供了一个起始点,使得DNA聚合酶能够从引物的3'端开始合成新的DNA链。在PCR过程中,DNA引物与模板链的互补区域结合,引导DNA聚合酶进行链的延伸。 特性:DNA引物具有高度的稳定性和可合成性,这使得它们在细胞外DNA复制过程中得到了广泛应用。此外,DNA引物还可以通过各种修饰来提高其特异性和效率。 三、RNA引物与DNA引物的比较 结构差异:RNA引物是由核糖核苷酸组成的,而DNA引物则是由脱氧核糖核苷酸组成的。这种结构差异导致了它们在化学稳定性和生物学功能上的不同。 来源差异:RNA引物是细胞内自然存在的,由引发酶合成;而DNA引物则通常是人工合成的,用于细胞外的DNA复制过程。 应用差异:由于RNA引物在细胞内复制完成后会被切除和替代,因此它们不适用于细胞外的DNA复制过程。相反,DNA引物因其稳定性和可合成性而在细胞外DNA复制过程中得到了广泛应用。 RNA引物和DNA引物在结构和功能上有所相似,但也存在一些关键差异。这些差异使得它们在不同的DNA复制过程中发挥着各自独特的作用。 例、端粒是真核生物线性染色体末端的一段复合结构,端粒DNA会随细胞分裂而缩短(如图),直到细胞不能再分裂。下列相关叙述错误的是( ) A.组成端粒的主要成分是DNA和蛋白质 B.子链5′端引物水解后不能补齐,导致端粒DNA缩短 C.染色体复制后,每条染色体的4个端粒都缩短 D.可通过修复缩短的端粒DNA,延长细胞寿命 解析:端粒是真核生物线性染色体末端的一段复合结构,染色体主要是由DNA和蛋白质组成的,所以组成端粒的主要成分是DNA和蛋白质,A正确;DNA的合成需要引物,但是DNA合成完成后要把引物切除,而子链中切除引物后不能补齐,导致端粒DNA缩短,B正确;由图可知,染色体复制以后,只是新合成的端粒DNA缩短而并非所有的端粒都缩短,C错误;由于端粒DNA不断缩短,最后导致细胞停止分裂,因此可以通过修复缩短的端粒DNA,使细胞恢复分裂的能力,延长细胞的寿命,D正确。故答案为C。 学科网(北京)股份有限公司 $$