專技高考-醫師(一)醫學(一)(包括生物化學、解剖學、胚胎及發育生物學、組織學、生理學等科目知識及其臨床之應用)108 年第 81 題單選題
在人類細胞中每一條染色體有幾個複製原點(replication origin)?
D正確答案
真核生物染色體為線性且龐大,需多個複製原點同時啟動才能在S期內完成複製,每條染色體有數百至數千個origin。
為什麼答案是 D
人類染色體 DNA 長度達數千萬至數億 bp,若僅單一 origin 需數週才能複製完;實際上每條染色體有數百至數千個 origin,全基因組約 3 萬個,才能在 S 期(約 8 小時)內完成。
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完整詳解
Pro · 無限重點 真核生物染色體為線性且龐大,需多個複製原點同時啟動才能在S期內完成複製,每條染色體有數百至數千個origin。
原核(細菌)=1個origin;真核(人類)=多個origin。人類基因組約3萬個origin。
逐選項分析
A✕ 陷阱
1 個 origin 是「原核生物」(如大腸桿菌環狀染色體)的特徵,非人類。易混淆考點。
B✕
2 個 origin 無對應生物模型,純干擾選項。
C✕
3 個也非正確數字,人類每條染色體遠超過 3 個 origin。
D✓ 正確
人類染色體 DNA 長度達數千萬至數億 bp,若僅單一 origin 需數週才能複製完;實際上每條染色體有數百至數千個 origin,全基因組約 3 萬個,才能在 S 期(約 8 小時)內完成。
原核 vs 真核 DNA 複製比較
| 項目 | 原核生物 | 真核生物(人類) |
|---|
| 染色體形狀 | 環狀 | 線性 |
| 複製原點數 | 1 個 | 每條染色體 >3(數百至數千) |
| 複製速度 | 約 1000 nt/秒 | 約 50 nt/秒 |
| 完成時間 | 約 40 分鐘 | S 期約 8 小時 |
| DNA polymerase | Pol III 主導 | Pol α、δ、ε 分工 |
原核細菌染色體小(約4百萬bp)且環狀,單一複製起點就能在20分鐘內完成;但人類單條染色體動輒上億bp且線性,若只有一個起點,DNA聚合酶每秒50個核苷酸的速度要跑20天才複製完。真核生物解法是在一條染色體上同時啟動數百至數千個複製起點,讓複製叉雙向進行後匯合,才能壓縮在8小時S期內完工。看到「人類/真核細胞」就該聯想「多origin平行複製」,別被原核生物的單origin模型誤導。
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