高三生物一轮复习课件 情境突破课5　DNA复制与“冈崎片段”(共10张PPT)

(共10张PPT)
情境突破课5　DNA复制与“冈崎片段”
命题情境阅读
DNA复制时,由于DNA聚合酶催化的合成方向均是5'端到3'端方向,不是3'端到5'端方向,而DNA的两条链是反向平行的,故在复制叉附近解开的DNA链,一条是5'端到3'端方向,另一条是3'端到5'端方向。那么如何解释DNA的两条链是同时进行复制的呢 研究人员发现在DNA复制中,滞后链的合成是由不连续、相对较短的DNA片段通过DNA连接酶连接而成的长链,此不连续、相对较短的DNA片段称为冈崎片段。如图:
命题角度设计
(1)DNA复制时,两条链不能都连续复制的原因是
　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(2)DNA前导链的复制与滞后链的复制不同之处是　 　　　　,
DNA滞后链的复制方向为　　　　　,复制合成的冈崎片段需要在
　 　　　酶的作用下连接成完整的滞后链。
DNA聚合酶催化的合成方向均是5'端到3'端方向,而不能由3'端到5'端方向,而DNA的两条链是反向平行的
前导链的复制是连续的
5'→3'　
DNA连接
情境突破训练
1.(2024·福建福州一模)冈崎等人发现DNA的一条链是“半不连续”复制的。复制时,以若干小段的RNA为引物,先在DNA模板链上合成一些短的片段(被称为“冈崎片段”),通过酶去除RNA引物后再用对应的脱氧核糖核苷酸替换,最后将冈崎片段连接成与母链等长的新链。下列有关说法错误的是(　　)
A.在能量的驱动下,解旋酶解开DNA双螺旋的两条链作为复制的模板
B.在DNA聚合酶的作用下,新合成的两条子链均由3'→5'的方向延伸
C.有丝分裂后期,复制出的两个子代DNA分子分开后被拉向细胞的两极
D.冈崎片段上的引物被切除和替换后,在DNA连接酶作用下连成长链
B
解析 在DNA复制过程中,解旋酶解开DNA双螺旋的两条链作为复制的模板,这一过程需要能量驱动,A项正确;DNA聚合酶只能在5'→3'方向上合成新的DNA链,因此新合成的两条子链中,一条是连续合成的(前导链),另一条是以冈崎片段的形式不连续合成的(滞后链),B项错误;有丝分裂后期,复制出的两个子代DNA分子,即位于姐妹染色单体上的DNA分子分开后被拉向细胞的两极,C项正确;冈崎片段是指在DNA模板链上合成一些短的片段,冈崎片段上的引物被切除和替换后,在DNA连接酶的作用下连成长链,D项正确。
2.(2023·山东卷)将一个双链DNA分子的一端固定于载玻片上,置于含有荧光标记的脱氧核苷酸的体系中进行复制。甲、乙和丙分别为复制过程中3个时间点的图像,①和②表示新合成的单链,①的5'端指向解旋方向,丙为复制结束时的图像。该DNA复制过程中可观察到单链延伸暂停现象,但延伸进行时2条链延伸速率相等。已知复制过程中严格遵守碱基互补配对原则,下列说法错误的是(　　)
A.据图分析,①和②延伸时均存在暂停现象
B.甲时①中A、T之和与②中A、T之和可能相等
C.丙时①中A、T之和与②中A、T之和一定相等
D.②延伸方向为5'端至3'端,其模板链3'端指向解旋方向
D
解析 由题干可知,该DNA复制过程中有单链延伸暂停现象,题图复制过程中不同时间点的子链①和②出现不同长度,因此可判断①和②延伸时均存在暂停现象,A项正确;①和②表示新合成的单链,二者碱基互补配对,若②长于①的此段链中无A与T,则可推知甲时①中A、T之和与②中A、T之和相等,B项正确;丙时①和②等长,根据碱基互补配对原则,可判断此时①中A、T之和与②中A、T之和一定相等,C项正确;DNA复制过程中子链的延伸方向为5'端至3'端,根据题干“①的5'端指向解旋方向”,可判断①的合成方向与解旋方向相反,故②的模板链的5'端指向解旋方向,D项错误。
3.(2024·浙江三模)研究发现DNA复制时一条子链连续形成,另一条子链先形成短片段后再借助DNA聚合酶、DNA连接酶等连接成长片段。为验证上述现象,进行了如下实验:让T4噬菌体侵染大肠杆菌一段时间,然后将3H标记的原料添加到大肠杆菌培养液中,随后在培养的不同时刻,分离出T4噬菌体DNA,使其解旋成单链,加入试管中进行离心使不同大小的DNA单链分层,并检测试管中各部位的放射性强度,结果如图。下列说法错误的是(　　)
A.大肠杆菌内DNA复制时需要解旋酶催化氢键断裂
B.该实验结果也可证明DNA的复制方式为半保留复制
C.若加入DNA连接酶抑制剂,则近试管口处放射性会增强
D.120 s结果中短片段比60 s少,原因是短片段连接形成长片段
B
解析 分析图形,图中自变量有时间、离试管口的距离,因变量是放射性的强度。大肠杆菌DNA复制时需要解旋酶打开碱基对之间的氢键,A项正确;该实验对单链DNA进行离心,不管是不是半保留复制,离心结果都一样,所以该实验结果不能证明DNA的复制属于半保留复制,B项错误;本实验因变量是放射性的强度,若该实验加入DNA连接酶抑制剂,则不连续复制的那条链会产生大量短小的单链DNA片段,则增大了近试管口处的放射性,C项正确;结合图示可知,与60 s结果相比,120 s时有些短链片段连接成长链片段,所以短链片段减少了,D项正确。