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易错点5 DNA 复制的两个模型
[名师支招]
1.DNA 复制叉模型
半保留复制
通过碱基互补配对实现半保留复制，保证亲子代遗传信息的
稳定性
边解旋边复制
通过边解旋边复制，减少碱基暴露的时间，减少基因突变的概
率，增加遗传的稳定性
需要引物
DNA 聚合酶不能从头开始合成DNA，只能把新的脱氧核苷
酸加到已有的DNA(体外)或RNA(体内或体外)链上，需要提
供已有的脱氧核苷酸链或核糖核苷酸链作为复制起点
固定延伸方向、半
不连续复制
DNA 子链延伸的方向是从子链的5′端到3′端，前导链可以连
续复制，但后随链不连续复制
2.DNA 复制泡模型
复制起点
一段特殊的DNA 序列，可以和DNA 聚合酶结合，开始DNA 的
复制
双向复制
从DNA 复制起点开始，DNA 聚合酶沿着DNA 双向复制，每个
复制方向都符合复制叉模型
链状DNA 和环
状DNA 复制
真核生物染色体DNA 为链状DNA，较长，多起点复制和双向
复制可以提高复制效率。原核生物中的环状质粒DNA 较小，往
往是单起点双向复制
提醒 ①与DNA 相比，RNA 一般是
构，碱基暴露，构不
定，生基因
单链结
结
稳
发
突
的可能性
大，所以
变
较
RNA 病毒容易
生
异。
发
变
②体外DNA 复制(即PCR)的
程中，引物是人工合成的
过
DNA 或RNA
。体内
单链
的DNA 复制，引物来自一种RNA 聚合
合成的
酶
RNA。
③
状
链
DNA 复制
，末端的后随
无法完成复制，
致
时
链
导
DNA
短，
一步会
缩
进
导
致端粒
短，端粒
短
多会
致
胞衰老。状
缩
缩
过
导
细
环
DNA 没有末端，不会出
短
现缩
的
。
问题
[典例赏析]
1.(2024·高三上山
坊期中
东潍
)哺乳动物线粒体的DNA 有两个复制起始区，一个
用于H 链合成，一个用于L 链合成。该DNA 复制时，H 链的合成首先启动，以L
链为模板，新合成的H 链一边合成，一边取代原来的H 链。当H 链合成约2/3 时，
L 链的合成启动，以被取代的H 链为模板，合成新的L 链。全部复制完成后，新的
子链和模板链各自组合成两个环状双螺旋DNA 分子，整个过程如图所示。下列
说法正确的是( )
A.该DNA 分子两条子链合成的起始与结束时间不同
B.该DNA 分子一条子链的合成是连续的，另一条是不连续的
C.若此DNA 连续复制2 次，则复制过程共需要8 个引物
D.含A－T 碱基对较多的区域解旋时，消耗的能量相对较多
答案 A
解析 由
干可知，
题
H
合成
链
约2/3
，
时
L
的合成启
，因此
链
动
该DNA 分子两条
子
合成的起始与
束
不同，
链
结
时间
A 正确；该DNA 分子两条子
的合成都是
链
连
的，
续
B
；
错误DNA
复制
连续
n 次，最
形成
终
2n个
状
环
DNA 分子，共2n＋1条单链，
由于DNA 复制是半保留复制，需新合成2n＋1－2 条
，共需要
单链
2n＋1－2 个引物，
因此DNA
复制
连续
2 次，复制
程共需要
则
过
8－2＝6(个)引物，C
；含
错误
A－T
碱基
多的区域解旋
，消耗的能量相
少，因
对较
时
对较
为A－T 碱基对之
是两个
间
，
氢键
C－G 碱基之
是三个
，
间
氢键
D
。
错误
2.(2024·山
日照开学考
东
)复制泡是DNA 进行同一起点双向复制时形成的。图1
为真核细胞核DNA 复制的电镜照片，其中泡状结构为复制泡。复制启动时，尚未
解开螺旋的亲代双链DNA 同新合成的两条子代双链DNA 的交界处形成的Y 形
结构，称为复制叉。图2 为DNA 复制时形成的复制泡和复制叉的示意图，其中a
～h 代表相应位置。下列叙述正确的是( )
A.图1 显示DNA 分子具有多起点、同时、双向复制的特点
B.图2 中，根据子链的延伸方向，可以判断a 处是模板链的3′端
C.f 位置子链延伸不连续的原因是解旋酶与DNA 聚合酶的移动方向不同
D.e、f 位置对应的子链中(A＋T)/(C＋G)的值不同
答案 C
解析 图1 中复制泡大小不同，明
说
DNA 分子复制不是同
复制的，
时
A
；子
错误
的延伸方向是
链
5′端→3′端，且与模板
的关系是反向平行，因此，根据子
的延
链
链
伸方向，可以判断
中
图
a
是模板
的
处
链
5′端，B
；
错误f 位置DNA 聚合
和解旋
酶
酶
移
方向相反，因此其合成的
动
DNA 是不
的，
连续
C 正确；e、f 位置遵循A—T、G—
C 的碱基互
配
原
，且
补
对
则
DNA 分子复制
也遵循上述配
方式，
时
对
e、f 位置对应
的子
中
链
(A＋T)/(C＋G)的
相同，
值
D
。
错误
3.(2024·河北邯
期末
郸
)将不含放射性标记的大肠杆菌放在含有3H－胸腺嘧啶脱
氧核苷酸的培养液中培养，在不同时刻收集大肠杆菌并提取DNA，经放射自显影
后在电子显微镜下观察其放射性，放射性强度越强显影颜色越深，结果如图所示。
下列叙述正确的是( )
A.由图1 和图2 可判断大肠杆菌的DNA 含游离的磷酸基团
B.依据图2 可推测大肠杆菌DNA 的复制是从一个位点开始的
C.图2 中A 区段显影颜色最深说明它是由一条非放射性链和一条放射性链构成
的
D.若大肠杆菌DNA 含100 个胸腺嘧啶，则复制两次共消耗400 个胸腺嘧啶脱氧
核苷酸
答案 B
解析 大
杆菌的
肠
DNA 是双
状
构，不含游离的磷酸基
，
链环
结
团A
；依据
错误
图
2 可推
大
杆菌
测
肠
DNA 的复制是从一个位点开始的，
就只形成一个局部解
这样
旋后的区域，两条母
分
作
模板合成相
的子
，
链
别
为
应
链
B 正确；图2 中A 区段显
影
色最深，明
个区域的两条
都含
颜
说
这
链
3H－胸腺
脱氧核苷酸，即它是由两
嘧啶
条放射性
构成的，
链
C
；若大
杆菌
错误
肠
DNA 中含100 个胸腺
，复制两次
嘧啶则
后共需消耗(22－1)×100＝300(个)胸腺
脱氧核苷酸，
嘧啶
D
。
错误
4.(2023·浙江6 月
考，
选
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
答案 C
解析 修复
程中，限制
特定的双
过
酶识别
链DNA 序列并使DNA 在特定位置断
裂，DNA 聚合
以
酶
DNA
模板合成新
，
链为
链
A 正确；填
缺口
，新
合成与
补
时
链
DNA 复制相似，以5′端到3′端的方向
行，
进
B 正确；如果DNA 有害
生后，
损伤发
在
胞增殖后
行修复，可能有更多的
胞含有
的
细
进
细
损伤
DNA，
胞不利，
对细
C 错
；
误XP 患者的核苷酸切除修复系
存在缺陷，不能修复紫外
引
的
统
线
发
DNA 损伤
随年
增
龄
，
长
XP 患者
胞
累的
细
积
损伤DNA 增多，
而
生皮肤癌，
可用突
进
发
这
变
累
解
，
积
释
D 正确。
5.(2024·山
青
一模
东
岛
)真核生物线粒体基质内的DNA 是双链闭合环状分子，外
环为H 链，内环为L 链。大体过程为：先以L 链为模板，合成一段RNA 引物，然后
在DNA 聚合酶的作用下合成新的H 链片段，当H 链合成2/3 时，新的L 链开始
合成，如图所示。下列关于线粒体DNA 的说法，错误的是( )
A.DNA 内外环的复制是不同步的，但子链都是从5′端向3′端延伸
B.DNA 分子中的磷酸二酯键数目与脱氧核苷酸数目相等
C.DNA 复制时可能还需要RNA 聚合酶和DNA 连接酶
D.用15N 只标记亲代DNA，复制n 次后含14N/15N 的DNA 占总数的1/2n
答案 D
解析 由
干可知，当
题
H
合成
链
2/3
，新的
时
L
开始合成，
链
则DNA 内外
的复
环
制是不同步的，但子
都是从
链
5′端向3′端延伸，A 正确；由于形成的DNA 分子是
状的，因此子
中新形成的磷酸二
数目和脱氧核苷酸数目相等，
环
链
酯键
B 正确；
由
干信息
题
“先以L
模板，合成一段
链为
RNA 引物”可知，
程需要
该过
RNA 聚
合
，合成的子
酶
链DNA 需要DNA
接
接成
状，所以
连
酶连
环
DNA 复制
可能
时
还
需要RNA 聚合
和
酶
DNA
接
，
连
酶
C 正确；若15N
的
标记
DNA 放在14N 的培养液
中复制n 次得到2n个DNA 分子，由于DNA 是半保留复制，新合成的子代DNA
中含15N 的有2 个，故14N/15N 的DNA 占2/2n＝1/2n－1，D
。
错误
