DNA复制为什么需要引物？需要什么引物？

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DNA复制过程示意图

知识拓展：选修3教材中，PCR技术中出现了引物，什么是引物？引物有什么作用？为什么DNA复制需要RNA引物，PCR技术中需要DNA引物即可？以下内容来自于《遗传学》（梁红主编）。

一、什么是引物？

引物是指在核苷酸聚合作用起始时，刺激合成的一种具有特定核苷酸序列的大分子。

引物通常是人工合成的两段寡核苷酸序列，一个引物与靶区域一端的一条DNA模板链互补，另一个引物与靶区域另一端的另一条DNA模板链互补，其功能是作为核苷酸聚合作用的起始点，核酸聚合酶可由其3端开始合成新的核酸链。

存在有自然中生物的DNA复制引物是RNA引物，人工聚合酶链式反应（PCR)）中人工合成的引物通常为DNA引物。

二、引物的作用

1．细胞内复制需要RNA引物

DNA的复制需要RNA引物，这是由DNA聚合酶和RNA聚合酶的特性决定的。

DNA聚合酶不能直接启动DNA新链的合成，即不能从头合成DNA，只能在有引物的3’－OH上聚合核苷酸来延伸DNA链。原因是在新链的延伸过程中，只有新添加的碱基与模板链形成双螺旋才能继续链的延伸，否则延伸终止，启动切除修复机制，直至添加正确的碱基，也即是在DNA聚合酶的上游位置一定要互补形成双链（可以是RNA－DNA）才能继续下游DNA的合成，这是它的忠实性和高保真系统决定的。DNA的复制必须先借助于RNA聚合酶以DNA为模板合成一小段引物RNA，然后DNA聚合酶再接着进行DNA合成。最后，引物RNA由DNA聚合酶水解后，替换上相应的DNA片段，最后由DNA连接酶把片段完整连接起来。

而RNA聚合酶可以从头合成RNA，合成的RNA游离在模板外，不需要与模板形成互补配对的双螺旋结构就能继续下游的合成。两种酶的不同机制决定了DNA复制时用的只能是RNA引物。

2．PCR技术中需要DNA引物即可

PCR反应中所用到的DNA引物，是用化学法人工合成的，与模板形成双链后在DNA聚合酶的作用下就可以继续链的延伸；而在体内，由于DNA聚合酶的忠实性，不能从头合成DNA，因此只能采用RNA引物来延伸了。

链接：DNA的不连续复制特点和冈崎片段

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