新高考适用2024版高考生物一轮总复习练案3必修1分子与细胞第一单元走近细胞和组成细胞的分子第3讲蛋白质和核酸

练案[3]必修1　第一单元　走近细胞和组成细胞的分子

第3讲　蛋白质和核酸

A组

一、选择题

1．(2023·辽宁大连调研)下图的①②③分别表示生物体内的三个生理过程，其中Q分别代表三种物质，下列叙述正确的是( D )

A．①一定发生在细胞内

B．②必须依赖腺苷三磷酸

C．③只能位于细胞膜上

D．Q中可能含有S

解析：图中Q物质具有多种功能，①过程中L与Q结合后可变成其他物质，这里的Q物质是具有催化作用的酶，消化酶催化的水解反应发生在消化道(细胞外)，A错误；②过程的Q是起运输作用的转运蛋白，转运蛋白参与的协助扩散不需要消耗能量，B错误；③过程中的L与Q结合后，L随后被消灭，这里的Q应为起免疫作用的抗体，抗体存在于内环境中，C错误。

2．(2023·河北省“五个一名校联盟”二诊)蛋白质是生命活动的主要承担者，在细胞中发挥着重要的作用。下列有关说法错误的是( C )

A．抗体、酶、载体蛋白发挥相应作用后，不能继续发挥作用的是抗体

B．细胞凋亡过程中有新蛋白质的合成，体现了基因的选择性表达

C．高温处理过的蛋白质不能与双缩脲试剂发生反应

D．由rRNA和蛋白质组成的核糖体具有特定的空间结构

解析：酶、载体蛋白发挥作用后结构不变，可以重复利用，抗体特异性的作用于抗原后，形成沉淀或细胞集团进而被吞噬细胞吞噬消化，所以不能继续发挥作用的是抗体，A正确；细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的现象，在细胞凋亡过程中，特定的基因会表达并合成特定的蛋白质行使凋亡功能，这体现了基因的选择性表达，B正确；高温处理过的蛋白质空间结构被破坏，但不会破坏肽键，双缩脲试剂与肽键发生反应，所以高温处理过的蛋白质能与双缩脲试剂发生反应，C错误；核糖体是由rRNA和蛋白质组成的，核糖体具有特定的空间结构，D正确。

3．(2023·江苏省苏锡常镇四市调研)研究发现一类称做“分子伴侣”的蛋白质可识别正在合成的多肽或部分折叠的多肽，并通过改变自身空间结构与多肽的某些部位相结合，从而帮助这些多肽折叠、组装或转运，其本身不参与组成最终产物并可循环发挥作用。下列叙述正确的是( B )

A．乳酸菌内“分子伴侣”发挥作用的场所可能在内质网上

B．“分子伴侣”介导加工的直链八肽化合物中至少含有9个氧原子和8个氮原子

C．“分子伴侣”的空间结构一旦发生改变，则不可逆转

D．变性后的“分子伴侣”不能与双缩脲试剂发生作用产生紫色反应

解析：乳酸菌是原核生物，无内质网，A错误；每一个氨基酸至少含有一个氨基(－NH2)和一个羧基(－COOH)，直链八肽化合物由8个氨基酸脱去7个水形成，其中8个氨基酸中至少的氧原子数为8×2＝16，至少的氮原子数为8×1＝8,7分子水(H2O)包含的氧原子数为7，氮原子数为0，则直链八肽化合物至少有氧原子8×2－7＝9，氮原子8×1＝8，B正确；由题干信息可知，分子伴侣在发挥作用时会改变自身空间结构，并可循环发挥作用，因此可以判断“分子伴侣”的空间结构的改变是可以逆转的，C错误；双缩脲试剂鉴定的物质是蛋白质(或多肽)，要求所发生反应的物质中具有的肽键数≥2个，因此变性后的“分子伴侣”能与双缩脲试剂发生作用产生紫色反应，D错误。

4．(2023·四川省攀枝花市一模)蛋白质是生物体生命活动的主要承担者，下列有关蛋白质的叙述，错误的是( C )

A．细胞间的信息交流大多与细胞的膜蛋白有关

B．细胞膜和细胞质基质中转运氨基酸的载体不都是蛋白质

C．蛋白质遇高温变性，此过程中肽键数一定减少

D．细胞核中的某些蛋白质是染色体的重要组成部分

解析：细胞间的信息交流大多与细胞的膜蛋白有关，A正确；细胞膜上负责转运氨基酸的载体是蛋白质，而细胞质基质中负责转运氨基酸的载体是tRNA，B正确；蛋白质遇高温变性时，其空间结构被破坏，但肽键没有断裂，即肽键数没有减少，C错误；细胞核中的染色体的主要组成成分是蛋白质和DNA，所以细胞核中的某些蛋白质是染色体的重要组成部分，D正确。

5．下列有关核酸的叙述中，正确的是( A )

①人体中含A、C、T这3种碱基的核苷酸共有5种　②DNA分布在细胞核内，RNA分布在细胞质中　③老鼠细胞质中的遗传物质是RNA　④把DNA的一条单链中的T换成U就是一条RNA链了　⑤原核细胞中既有DNA，又有RNA　⑥鉴定物种可以选择DNA、RNA、核苷酸

A．①⑤　　　　　　　 B．①②④⑤

C．①②⑤⑥  D．①②③⑤

解析：人体中含A、C、T碱基的核苷酸有5种，①正确；DNA主要分布在细胞核内，RNA主要分布在细胞质中，②错误；老鼠细胞质中的核酸有DNA和RNA，遗传物质是DNA，③错误；DNA链与RNA链的区别不仅有碱基种类不同，五碳糖也不同，④错误；原核细胞中既有DNA，又有RNA，⑤正确；应选择具有特异性的物质进行物种鉴定，如DNA、RNA等，但不能选择核苷酸，不同生物的核苷酸相同，⑥错误。

6．图中甲、乙、丙表示生物大分子，①②③表示生理过程。下列分析错误的是( B )

A．a、b、c共有的元素为C、H、O、N

B．a与b的区别只是含有的五碳糖不同

C．通过②③过程核酸控制蛋白质的合成

D．同一生物不同细胞中的丙有差异

解析：根据图示可判断，甲代表DNA，乙代表RNA，丙代表蛋白质，①代表DNA的复制，②代表转录，③代表翻译，单体a、b、c分别代表脱氧核苷酸、核糖核苷酸、氨基酸。核酸的组成元素是C、H、O、N、P，氨基酸的主要组成元素是C、H、O、N，A正确；a与b的区别除了五碳糖不同，碱基种类上也有差别，B错误；通过转录和翻译可合成蛋白质，进而控制生物性状，C正确；由于基因的选择性表达，同一生物不同细胞中合成的蛋白质有差异，D正确。

二、非选择题

7．(2023·沙坪坝重庆八中高三模拟)赖氨酸是人体所需的8种必需氨基酸之一(目前认为人体所含氨基酸为21种)，它在生物机体的代谢中起着重要的作用，赖氨酸缺乏会引起蛋白质功能障碍，影响生长发育，导致生长障碍，体重增加缓慢等。因植物性蛋白中普遍缺乏赖氨酸，故营养学家称之为“第一必需氨基酸”。请回答下列与氨基酸、蛋白质相关的问题：

(1)赖氨酸的分子式为C6H14O2N2，其R基中O原子数为0，氨基酸在核糖体(结构)中通过脱水缩合方式合成多肽链，进而形成各种蛋白质。

(2)某兴趣小组欲探究赖氨酸是否也是家兔的必需氨基酸，进行了相关实验。其实验情况用下表显示：

实验中所选幼年家兔应满足的条件是品种一样，生长状况正常且一致，重量一样，性别一样，年龄一样(答出2点)。

乙组所喂饲料为一定量的含除赖氨酸外的20种氨基酸的食物。

实验中的甲组为对照组，乙组为实验组。结果检测可通过测量甲、乙两组家兔的体重(或体长)，经数据对比分析后，一定程度上可反映赖氨酸对家兔生长的必需性。

解析：(1)氨基酸的结构通式的分子式为C2H4O2NR，赖氨酸的分子式为C6H14O2N2，由此可知赖氨酸的R基的分子式为－C4H10N，因此R基中O原子数为0，氨基酸是在细胞质的核糖体中通过脱水缩合的方式合成多肽链，进而形成各种蛋白质。(2)本实验探究赖氨酸是否也是家兔的必需氨基酸，自变量为是否添加赖氨酸，因变量为家兔的生长发育状况(可用体长、体重等来表示)。实验要遵循单一变量原则、等量原则、适宜原则，因此实验中所选幼年家兔应满足的条件是品种一样，生长状况正常且一致，重量一样，性别一样，年龄一样，排除无关变量对实验结果的干扰。

B组

一、选择题

1．2020年10月7日诺贝尔化学奖颁给了2位研究生物学的科学家，以表彰她们“开发出一种基因编辑方法”。她们阐述和发展了CRISPR基因编辑技术，利用这些技术和工具，研究人员可以极其精确地修改动物、植物和微生物的DNA。下列有关叙述不正确的是( C )

A．动物、植物体中DNA主要分布在细胞核中

B．动物、植物和微生物的DNA所含的五碳糖、磷酸和碱基种类相同

C．DNA初步水解的产物有6种

D．DNA是储存、传递遗传信息的生物大分子

解析：DNA初步水解的产物有4种脱氧核糖核苷酸，C错误。

2．(2023·青铜峡市第一中学高三模拟)“待到樱花盛开时，期待与君再相逢。”这是2020年春天湖北人民向全国人民发出的深情邀约。武汉大学在2021年春天，选择樱花盛开最美的两天，专门请医护人员来武大赏樱。下列有关生物遗传物质的叙述，正确的是( A )

A．病毒的遗传物质是DNA或RNA

B．新冠病毒的遗传物质水解产生4种脱氧核苷酸

C．既有DNA又有RNA的人体细胞，其遗传物质是DNA或RNA

D．樱花的遗传物质主要是DNA

解析：病毒只有一种核酸，其遗传物质是DNA或RNA，A正确；新冠病毒的遗传物质和艾滋病病毒的遗传物质一样，都是RNA，水解产生4种核糖核苷酸，B错误；既有DNA又有RNA的人体细胞，其遗传物质是DNA，C错误；细胞生物的遗传物质是DNA，D错误。

3．研究人员发现人类和小白鼠的软骨细胞中富含“miR－140”分子，这是一种微型单链核糖核酸。与正常小鼠比较，不含“miR－140”分子的实验鼠软骨的损伤程度要严重得多。下列关于“miR－140”的叙述，错误的是( C )

A．“miR－140”分子中一定含有糖类物质

B．“miR－140”分子对生命活动有重要作用

C．“miR－140”分子中含有两个游离的磷酸基团

D．“miR－140”分子不是人和小鼠的遗传物质

解析：由题意可知，“miR－140”分子为单链RNA，故分子中含有核糖；与正常小鼠比较，不含“miR－140”分子的实验鼠软骨的损伤程度要严重得多，说明“miR－140”分子对生命活动有重要作用；“miR－140”分子中只含有一个游离的磷酸基团；人和小鼠的遗传物质是DNA，“miR－140”分子为RNA，故不是人和小鼠的遗传物质。

4．用高浓度的尿素作为溶剂处理从细胞中分离纯化的蛋白质，可使其失去天然构象变为松散肽链(称为“变性”)；除去尿素后，蛋白质又可以恢复原来的空间结构(称为“复性”)，且蛋白质分子越小复性效果越好。以上信息说明( B )

A．尿素与蛋白酶的作用效果相似

B．氨基酸数量会影响蛋白质的空间结构

C．过氧化氢酶经高浓度尿素溶液处理后活性不变

D．双缩脲试剂可以检测上述“变性”的发生

解析：除去尿素后，蛋白质又可以复性，而经蛋白酶处理后的蛋白质不能复性，故尿素与蛋白酶的作用效果不同，A错误；由题干信息蛋白质分子越小复性效果越好，可知氨基酸数量会影响蛋白质的空间结构，B正确；由题干信息可知，蛋白质经高浓度的尿素处理后可发生“变性”，其结构改变，活性也会发生改变，C错误；蛋白质变性后变为松散肽链，可与双缩脲试剂反应呈紫色，D错误。

5．大脑细胞中的永久性的不溶性蛋白缠结物能够杀死细胞，导致令人虚弱的渐进性神经退行性疾病。下列说法正确的是( D )

A．多种永久性的不溶性蛋白之间的差异只与其基本单位氨基酸有关

B．脑细胞中所有的永久性的不溶性蛋白都会对脑细胞造成杀伤

C．永久性的不溶性蛋白可以与双缩脲试剂反应生成砖红色沉淀

D．破坏永久性的不溶性蛋白的空间结构可使其失去生物活性

解析：多种永久性的不溶性蛋白之间的差异与其基本单位氨基酸的种类、数量、排列顺序不同以及肽链的空间结构不同有关，A错误；蛋白质的功能具有多样性，据题干分析，只有大脑细胞中的永久性的不溶性蛋白缠结物能够杀死细胞，不是所有的永久性的不溶性蛋白都会对脑细胞造成杀伤，B错误；永久性的不溶性蛋白与双缩脲试剂反应呈紫色， C错误；破坏蛋白质的空间结构都会使其失去生物活性，也就是变性，D正确。

6．下列有关细胞中核酸的说法，正确的是( B )

A．SARS病毒中RNA主要分布在细胞质中

B．DNA和RNA彻底水解的产物中有4种产物是相同的

C．叶肉细胞中DNA转录过程只发生在细胞核中

D．核苷酸链中一定含有磷酸二酯键，但不含氢键

解析：SARS病毒没有细胞结构，不存在细胞质，A错误；DNA彻底水解的产物包括磷酸、脱氧核糖、四种碱基(A、C、G、T)，RNA彻底水解的产物包括磷酸、核糖、四种碱基(A、C、G、U)，因此它们的水解产物中有4种是相同的，即磷酸、三种碱基(A、C、G)，B正确；叶肉细胞中DNA转录过程主要发生在细胞核中，此外在线粒体和叶绿体中也能发生，C错误；核苷酸链中一定含有磷酸二酯键，也可能含有氢键，如tRNA中存在局部碱基配对，含有氢键，D错误。

二、非选择题

7．图1表示细胞内某些有机物的元素组成和功能关系，图2表示细胞中两种结构的主要组成物质与元素的关系，图3表示胰岛素分子中的一条多肽链。图中A、B代表元素，X、Y、Z、P分别代表构成生物大分子的单体，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ代表生物大分子。请回答下列问题：

(1)新冠病毒的遗传物质可用图1中的Ⅲ表示，它和T2噬菌体的遗传物质在化学成分方面上的区别是Ⅲ中特有的成分是核糖和尿嘧啶，T2噬菌体的遗传物质中特有的成分是脱氧核糖和胸腺嘧啶。

(2)图1中Ⅰ若为多糖，在动物细胞中主要合成于肝脏和骨骼肌细胞中，其基本单位X彻底氧化分解的场所有细胞质基质和线粒体。图1中四种大分子物质中元素组成相同的是Ⅱ和Ⅲ。

(3)图2中的元素A包括N、P，有丝分裂过程中观察结构2最好的时期是中期，理由是该时期染色体形态稳定、数目清晰。

(4)图3表示胰岛素分子的一条多肽链，其中有5个甘氨酸且分别位于第1、8、20、23、30位，水解去掉图中所有的甘氨酸需要消耗8个水分子。

解析：(1)新冠病毒的遗传物质是RNA，它和T2噬菌体的遗传物质在化学成分方面上的区别是RNA中特有的成分是核糖和尿嘧啶，T2噬菌体的遗传物质中特有的成分是脱氧核糖和胸腺嘧啶。(2)图1中的多糖在动物细胞中主要合成于肝脏和骨骼肌细胞中，其基本单位X彻底氧化分解的场所有细胞质基质和线粒体。图1中四种大分子物质中元素组成相同的是DNA和RNA。(3)图2中的元素A包括N、P，有丝分裂过程中观察染色体最好的时期是中期，理由是该时期染色体形态稳定、数目清晰。(4)图3表示胰岛素分子的一条多肽链，其中有5个甘氨酸且分别位于第1、8、20、23、30位，把5个甘氨酸水解下来需要破坏8个肽键，需要消耗8分子的水。