【广东省份】2025年高考生物基因工程真题讲解

本题的核心是理解 DNA 聚合酶催化链延伸的化学机制，以及 Solexa 测序中实现单核苷酸添加后终止延伸的设计原理。DNA 链的合成遵循 5'→3' 的方向，其延伸依赖于正在延伸的 DNA 链 3' 端的羟基，与新加入脱氧核苷酸的 5' 磷酸基团形成磷酸二酯键，因此 3'- 羟基是 DNA 链持续延伸的必需基团。Solexa 测序作为边合成边测序技术，需要实现每轮反应中 DNA 链仅添加一个带荧光标记的脱氧核苷酸后立即终止延伸，以完成单碱基的荧光信号读取，这就需要对底物脱氧核苷酸的 3'- 羟基进行可逆保护，使其在完成一次聚合反应后，无法再与下一个核苷酸形成磷酸二酯键，从而阻断链的继续延伸。分析各选项：1'- 碱基是脱氧核糖与碱基的连接位点，不参与磷酸二酯键的形成，修饰该位点不会影响链延伸；2'- 氢是脱氧核糖区别于核糖的固有结构，不参与延伸反应；5'- 磷酸是游离核苷酸参与键形成的基团，保护该基团会导致核苷酸无法被添加到链上，而非添加后终止延伸；只有 3'- 羟基被保护后，能在 DNA 聚合酶催化一个脱氧核苷酸完成聚合反应后，阻止链的继续延伸，因此正确答案为 C。