第六单元　专题突破9　DNA复制与冈崎片段、DNA损伤的修复机制-2027年高考生物一轮复习课件（含讲义及答案）

这是一份第六单元　专题突破9　DNA复制与冈崎片段、DNA损伤的修复机制-2027年高考生物一轮复习课件（含讲义及答案），共25页。PPT课件主要包含了2碱基切除修复，3核苷酸切除修复，课时精练等内容，欢迎下载使用。
一、DNA复制与“冈崎片段”DNA聚合酶不能从头合成DNA，而只能从3′端以5′端→3′端方向催化延伸聚合子代DNA链(因此DNA复制需要引物，为DNA聚合酶提供3′端)，DNA的两条链是反向平行的，两条链的复制过程如图：
DNA复制过程中，当以a 链为模板时，DNA聚合酶可以沿5′端→3′端方向连续合成新的互补链(称为前导链)；以b 链为模板时，DNA聚合酶也是沿5′端→3′端方向合成新链片段，但是与前导链的合成方向相反，最终合成的互补链(称为后随链)实际上是由许多沿5′端→3′端方向合成的DNA片段连接起来的。学者冈崎等人将此不连续、相对较短的DNA片段称为冈崎片段。
(1)连续复制链(前导链)复制方向与解旋方向相同，不连续复制链(后随链)复制方向与解旋方向相反，合成一些小的不连续片段。(2)连续复制链(前导链)：切除引物后，子链会比母链短一截，这就是端粒DNA在每次细胞分裂后缩短的原因，可由端粒酶延长。(3)不连续复制链(后随链)：切除引物后继续延长子链，补充切除引物留下的空隙。各个片段由DNA连接酶将其连成一条完整的DNA子链。
典例1　DNA复制时，一条新子链可以进行连续复制，而另一条链只能先合成新链片段即冈崎片段(如图所示)。DNA聚合酶不能直接起始DNA新链或冈崎片段的合成，需先借助引物酶以DNA为模板合成RNA引物，然后DNA聚合酶在引物的末端上聚合脱氧核苷酸。当DNA整条单链合成完毕或冈崎片段相连后，
DNA聚合酶再把RNA引物水解掉，换上相应的DNA片段。下列叙述错误的是A.引物酶属于RNA聚合酶B.DNA复制时，一条新子链按5′→3′方向进行， 而另一条链复制方向相反，按3′→5′方向进行C.DNA聚合酶既能催化磷酸二酯键形成，也能催化 磷酸二酯键断裂D.对DNA进行标记时，标记物应在胸腺嘧啶上
典例2　染色体DNA复制时需要一小段RNA作为引物，这是因为DNA聚合酶只能从引物的3′端连接脱氧核苷酸。复制时两条子链的延伸方向相反，其中一条子链称为前导链，该链连续延伸，另一条称为后随链，该链逐段延伸，这些片段称为冈崎片段，如图1所示；图2表示图1中一段RNA引物去除并修复的过程。下列叙述错误的是
A.酶1可以切除RNA片段，但不能切除与脱氧核苷酸连接的核糖核苷酸B.染色体DNA复制需要RNA聚合酶、DNA连接酶的参与C.每个冈崎片段的形成和其引物去除并修复的过程需两次DNA聚合酶的催化D.染色体DNA复制结束并切除所有引物后形成的两个子代DNA分子碱基序列完全相同
二、DNA损伤修复机制细胞会对损伤的DNA进行修复，以下是几类重要修复机制：(1)光激活修复
典例3　(2023·浙江6月选考，16)紫外线引发的DNA损伤，可通过“核苷酸切除修复(NER)”方式修复，机制如图所示。着色性干皮症(XP)患者的NER酶系统存在缺陷，受阳光照射后，皮肤出现炎症等症状。患者幼年发病，20岁后开始发展成皮肤癌。下列叙述错误的是A.修复过程需要限制酶和DNA聚合酶B.填补缺口时，新链合成以5′到3′的方向进行
C.DNA有害损伤发生后，在细胞增殖后进行修复，对细胞最有利D.随年龄增长，XP患者几乎都会发生皮肤癌的原因，可用突变累积解释
典例4　(2023·辽宁，18改编)DNA在细胞生命过程中会发生多种类型的损伤。如果损伤较小，RNA聚合酶经过损伤位点时，腺嘌呤核糖核苷酸会不依赖模板掺入mRNA(如图1)；如果损伤较大，修复因子Mfd识别、结合滞留的RNA聚合酶，“招募”多种修复因子、DNA聚合酶等进行修复(如图2)。下列叙述错误的是
A.图1所示的DNA经复制后有半数子代DNA含该损伤导致的突变基因B.图1所示转录产生的mRNA指导合成的蛋白质氨基酸序列可能不变C.图2所示的转录过程是沿着模板链的5′端到3′端进行的D.图2所示的DNA聚合酶催化DNA损伤链的修复，方向是从n到m
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1.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，
下列叙述错误的是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
2.如图是原核细胞中DNA复制过程的示意图，DNA双链解开后，DNA单链结合蛋白与解旋后的DNA单链结合，使单链呈伸展状态。下列叙述正确的是
A.DNA分子复制时只需解旋酶和DNA聚合酶B.DNA单链结合蛋白能防止解旋后的DNA单链重新配对C.该复制方式具有半不连续复制的特点，子链沿着5′端不断延伸D.一个双链被15N标记的亲代DNA在含14N的培养基中复制n次后，含 14N/15N的DNA占总数的1/2
3.(2025·河南部分市学校联考)DNA复制时双链DNA从复制起点处解开螺旋成单链，复制起点呈现叉子形的复制叉。复制起始点的共同特点是含有丰富的AT序列，DNA复制从固定的起始点以双向等速方式进行，如图所示。下列叙述错误的是
A.复制起始点含有丰富的AT序列的原因是该序列氢键少，更容易解旋B.酶a催化DNA两条链之间氢键的断裂，该过程不消耗ATPC.酶b可将脱氧核苷酸聚合到前导链的3′端，形成磷酸二酯键D.冈崎片段②先于①形成，酶c可将相邻两个冈崎片段连接起来
4.(2025·达州一模)研究发现在DNA复制过程中，后随链的合成是由酶X催化合成的不连续且较短的DNA片段通过酶Y连接而成的长链，这些不连续、相对较短的DNA片段称为冈崎片段。下列叙述错误的是A.由图可知，DNA是边解旋边复制，复制 方式是半保留方式B.图中的a链是后随链，冈崎片段延伸的方 向是3′→5′C.酶X、Y、Z分别为DNA聚合酶、DNA连接酶、解旋酶D.细胞中有多种引物，蛋白质m可防止DNA双链重新螺旋
5.(2025·武汉模拟)DNA损伤由多种胞内和胞外压力因素所引起，如果没有进行修复，这种损伤就会导致基因突变，进而导致包括癌症在内的不同疾病的发生。DNA修复功能异常是癌症发生的关键驱动因素。下列叙述正确的是A.分裂旺盛的细胞DNA受到损伤的可能性比高度分化的细胞小B.组织内修复中的细胞增多，处于分裂期的细胞所占的比例提高C.补充某些特定的核酸，可以直接增强机体修复受损DNA的能力D.DNA修复能力受损可能引起基因和染色体不稳定进而诱发癌症
6.细胞会对损伤的DNA进行修复，如图为DNA的一种修复机制。下列叙述错误的是A.该机制使细胞不发生基因突变B.酶a切割磷酸二酯键C.合成新链的模板为保留的单链D.该机制利于保持DNA分子的稳定
7.DNA错配修复是细胞在DNA复制过程中纠正碱基错配的重要机制，主要包括如图所示的甲基化、识别、切除、填补和连接五个阶段。下列叙述错误的是A.DNA错配修复过程中，甲基化起到“标记”母 链的作用
B.填补和连接阶段需分别用到DNA聚合酶和DNA连接酶C.修复后的DNA分子中，母链G＋C与子链A＋T含量相等D.该过程有利于保持遗传的稳定性，需要ATP提供能量
8.虽然DNA复制过程中通过诸多策略在很大程度上保证了复制的准确性，但DNA平均每复制109个碱基对就会产生1个错误。碱基切除修复是DNA损伤修复机制中的一种，如图是人类的碱基切除修复过程，下列叙述错误的是
A.DNA的双螺旋结构和碱基互补配对原则保证了DNA复制的准确性B.细胞内DNA复制时解旋酶能改变DNA的空间结构C.图中DNA聚合酶β填补空隙时使用的物质是胞嘧啶D.图中APE1、DNA聚合酶β均能断裂磷酸二酯键
9.(2025·河南实验中学模拟)如图所示，细胞内存在修复DNA损伤的机制，若正在转录的基因发生损伤，来不及修复时，可能发生跨损伤转录。将终止密码子对应序列　 转入荧光素酶基因，并去除碱基A引入损伤，将损伤的荧光素酶基因导入细菌中进行实验。
下列叙述错误的是A.DNA修复的过程中有氢键形成B.图中终止密码子的序列为AUUC.若检测到细菌产生荧光，能够说明细菌存在跨损伤转录机制D.跨损伤转录和DNA修复能降低基因突变对细菌的不利影响
10.(2025·绵阳南山中学月考)NER是一种能够纠正紫外线(UV)诱导染色体DNA改变的修复机制，着色性干皮病A组蛋白(XPA)直接决定了NER去除DNA病变的能力。如图为NER修复机制，下列叙述错误的是
A.XPA切除受损部位时需断裂2个磷酸二酯键B.DNA损伤修复过程中DNA聚合酶沿图左到右的方向合成缺失的DNA片段C.该修复过程的场所是在细胞核中D.DNA有损伤发生后，在细胞增殖后进行修复，对细胞最有利
11.紫外线(UV)可引起DNA中相邻碱基形成二聚体，阻碍碱基的正常配对而导致基因突变。细胞可借助四种Uvr蛋白(A、B、C、D)的联合作用修复DNA损伤，修复过程如下：①UvrA二聚体结合UvrB并形成UvrA2B－DNA复合体，UvrA2B沿DNA巡视并将UvrB定位在损伤位点。②UvrA被释放，UvrC与UvrB结合成UvrBC，UvrC与UvrB分别在受损DNA单链上突变位点的5′端附近和3′端附近进行切割。③UvrD将产生的单链DNA片段和UvrBC从DNA分子上释出。④修补单链缺口，完成修复。
下列有关分析或推测错误的是A.紫外线是诱发突变的物理因素，可以用于诱变育种、核移植技术中的 去核等B.UvrA2B结合损伤DNA的能力高于结合非损伤DNA的能力C.UvrB、UvrC均具有内切核酸酶活性，修复1个上述损伤位点过程中有 4个磷酸二酯键和若干氢键断裂D.完成修复除了需要四种Uvr蛋白外，还需要DNA聚合酶和DNA连接酶