聚合 酶鏈鎖反應（ Polymerase chain reaction, PCR ）可以讓微量 DNA 在短時間內大量擴增，需要何種二價金屬離子以促進反應進行？

本題觀念：

本題考查聚合酶鏈鎖反應（polymerase chain reaction, PCR）的必要輔助因子，特別是 DNA 聚合酶催化活性所需的二價金屬離子（divalent cation）。

選項分析

(A) Ca²⁺ 鈣離子在細胞訊號傳遞（signal transduction）和肌肉收縮等方面重要，但不是 DNA 聚合酶的輔助因子，無法促進 PCR 反應。Ca²⁺ 存在反而可能抑制 PCR（與 Mg²⁺ 競爭結合位點）。❌ 不正確

(B) Zn²⁺ 鋅離子是許多酶（如 DNA/RNA 聚合酶結構域中某些鋅指蛋白）的輔因子，也是 carbonic anhydrase 的輔因子，但不是 Taq DNA polymerase 的催化輔因子，不用於促進 PCR 的磷酸二酯鍵形成。❌ 不正確

(C) Mg²⁺ 鎂離子是 DNA 聚合酶（包括 Taq polymerase）的必要輔因子。Mg²⁺ 存在於酶活性位點，直接參與催化磷酸二酯鍵的形成。PCR 緩衝液中通常含 MgCl₂（終濃度 1.5–2.0 mM）。✅ 正確答案

(D) Fe²⁺ 亞鐵離子是血紅素（heme）、細胞色素（cytochrome）的關鍵成分，參與氧氣運輸和電子傳遞鏈，但不是 DNA 聚合酶的輔助因

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