此作用之產物是由下列那四種鹼基組合而成?
詳細解析
本題觀念
本題延續前一題轉錄作用的脈絡,詢問轉錄產物RNA究竟是由哪四種鹼基所組成。核酸的鹼基組成看似只是記憶題,實際上反映了DNA與RNA在化學結構與功能上的根本差異,也是理解後續分子檢驗(如反轉錄聚合酶連鎖反應)為何要以RNA作為模板的關鍵基礎。
RNA由四種含氮鹼基組成:腺嘌呤(adenine, A)、鳥嘌呤(guanine, G)屬於雙環的嘌呤(purine);胞嘧啶(cytosine, C)與尿嘧啶(uracil, U)屬於單環的嘧啶(pyrimidine)。相較於DNA以胸腺嘧啶(thymine, T)與腺嘌呤配對,RNA則是以尿嘧啶取代胸腺嘧啶,兩者化學結構僅相差一個甲基,是DNA與RNA最重要的組成差異之一。
選項分析
A:adenine、cytosine、guanine、thymine是DNA的四種鹼基組合,其中thymine只存在於DNA之中。轉錄產物RNA應以uracil取代thymine,此選項描述的是DNA而非RNA的鹼基組成,故不正確。
B:asparagine、cysteine、glycine、threonine皆為胺基酸,是蛋白質(轉譯產物)的組成單位,與核酸鹼基完全是不同層級的化學物質,和轉錄產物RNA的組成無關,故不正確。
C:adenine、cytosine、guanine、uracil正是RNA的四種鹼基組合,其中uracil取代DNA中的thymine與adenine配對,正確描述轉錄產物的化學組成,故C為本題正解。
D:adenylate為核苷酸(鹼基加上五碳醣與磷酸根)而非鹼基本身,cytosol是指細胞質液這個細胞內區室,並非任何分子名稱,guanidil也不是標準的核酸鹼基或核苷酸命名,此選項混雜多個不相關或錯誤的名詞,故不正確。
答案解析
本題答案為C。前一題已確認圖示所描述的作用是轉錄,其產物為mRNA,而RNA的化學組成正是adenine、cytosine、guanine、uracil四種含氮鹼基。轉錄時,RNA聚合酶以DNA其中一股為模板,依鹼基互補配對原則合成RNA,其中原本應與腺嘌呤配對的胸腺嘧啶,在RNA中改由尿嘧啶取代;胸腺嘧啶與尿嘧啶的結構相近,僅差一個甲基,一般認為尿嘧啶的生合成能量成本較低,可能是RNA演化上選用尿嘧啶而非胸腺嘧啶的原因之一。掌握這項差異,有助於區分DNA與RNA的鹼基組成,也是後續分子檢驗方法(如反轉錄聚合酶連鎖反應、定序)判讀結果的基礎知識。
核心知識點
RNA由adenine、guanine、cytosine、uracil四種鹼基組成,其中adenine與guanine屬嘌呤,cytosine與uracil屬嘧啶;DNA則以thymine取代RNA中的uracil。胺基酸(如asparagine、cysteine、glycine、threonine)是蛋白質的組成單位,與核酸鹼基屬於不同的分子層級,切勿混淆。核苷酸(如adenylate)是鹼基加上醣類與磷酸根的完整結構單位,與單純的鹼基名稱亦有所區別。正確辨識這些名詞的層級關係,是分子生物學基礎知識的重要一環,也有助於答對同組其他考題。