2025版高考生物一轮总复习教案必修2情境拓展5冈崎片段和基因表达的调控热点一DNA复制与“冈崎片段”

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情|境|链|接
DNA复制时，由于DNA聚合酶合成方向均是5′到3′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′到3′方向，另一条是3′到5′方向。那么如何解释DNA的两条链是同时进行复制的呢？日本学者冈崎等人发现在DNA复制中，滞后链的合成是由DNA聚合酶合成的不连续、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：
针|对|训|练
1．研究发现，DNA复制始于基因组中的复制起点，即启动蛋白的靶标位点。启动蛋白能识别富含A—T碱基对的序列，一旦复制起点被识别，启动蛋白就会募集其他蛋白质一起形成前复制复合物，从而解开双链DNA，形成复制叉(如图)。下列叙述正确的是( B )
A．复制开始时，酶X将DNA双螺旋的两条链解开
B．DNA复制在细胞分裂前的间期随染色体复制完成
C．冈崎片段在DNA聚合酶的催化作用下连接形成滞后链
D．DNA解旋困难程度与A—T碱基对所占比例呈正相关
解析：由图可知，酶X起DNA聚合酶的作用，催化前导链和滞后链的合成，A错误；染色体主要由DNA和蛋白质组成，DNA复制在细胞分裂前的间期随染色体复制完成，B正确；冈崎片段在DNA连接酶的催化作用下连接形成滞后链，DNA聚合酶是催化单个核苷酸的连接，由图可知DNA连接酶催化DNA片段的连接，C错误；A—T碱基对含两个氢键，C—G碱基对含三个氢键，含C—G碱基对多的DNA解旋所需能量更多，解旋更加困难，D错误。
2．端粒是存在于染色体两端的一段特殊序列的DNA。端粒学说认为随细胞不断分裂，线性染色体的末端不断缩短，当缩短至染色体的临界长度时，细胞将失去活性而衰老死亡。研究发现，端粒缩短与DNA复制方式有关，不易分裂的上皮细胞、软骨细胞端粒酶的活性很低，而分裂旺盛的癌细胞、造血干细胞端粒酶的活性较高。如图为人体细胞内DNA复制部分过程示意图，相关叙述错误的是( A )
A．由图可知A物质是DNA聚合酶，该过程可体现出DNA分子复制时边解旋边复制的特点
B．引物是具有3′端和5′端的单链结构且被切除时并不影响DNA分子的结构
C．最后一个冈崎片段的引物切除后无法修复，可能是由于缺少引物，也可能是缺少5′端上游的序列
D．可通过提高端粒酶活性或数量等方法延缓细胞衰老
解析：A物质是解旋酶，在解旋酶的作用下打开氢键，把两条扭成螺旋的双链解开，A错误；引物是具有3′端和5′端的单链结构，在DNA聚合酶的作用下，可将游离的脱氧核苷酸逐个加到引物的3′端以延伸DNA子链，引物被切除后的空白区域可通过新链合成修复，不影响DNA分子的结构，B正确；DNA分子的复制从5′端到3′端复制，因而一条DNA分子的子链在复制时是不连续的，必须借助引物的参与，并且游离的脱氧核苷酸要连接在DNA片段的3′端，所以最后冈崎片段的引物切除后无法修复，可能是由于缺少引物，也可能是缺少5′端上游的序列，C正确；端粒酶可以修复DNA复制过程中的空白区域，可以通过提高端粒酶活性或数量来增加DNA复制的次数，从而延缓细胞衰老，D正确。