高考生物一轮复习讲练 第1单元 第3讲　蛋白质和核酸 (含解析)

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第3讲　蛋白质和核酸
[考纲要求]　1.蛋白质、核酸的结构和功能(Ⅱ)。2.实验：观察DNA、RNA在细胞中的分布。


1．组成蛋白质的氨基酸

2．蛋白质的合成及其结构层次
(1)二肽的形成过程

①过程a：脱水缩合，物质b：二肽，结构c：肽键。
②H2O中H来源于氨基和羧基；O来源于羧基。
(2)蛋白质的结构层次
氨基酸多肽蛋白质。
3．蛋白质的多样性

教材拾遗　(1)必需氨基酸(P21与生活的联系)
成人有8种，巧记为：甲(甲硫氨酸)来(赖氨酸)写(缬氨酸)一(异亮氨酸)本(苯丙氨酸)亮(亮氨酸)色(色氨酸)书(苏氨酸)。婴儿多1种：组氨酸。
(2)蛋白质的盐析、变性和水解(P23与生活的联系)
①盐析：是由溶解度的变化引起的，蛋白质的空间结构没有发生变化。
②变性：是由于高温、过酸、过碱、重金属盐等因素导致的蛋白质的空间结构发生了不可逆的变化，肽链变得松散，蛋白质丧失了生物活性，但是肽键一般不会断裂。
③水解：在蛋白酶作用下，肽键断裂，蛋白质分解为短肽和氨基酸。水解和脱水缩合的过程是相反的。
(3)人工合成蛋白质(P25科学史话)
1965年我国科学家完成了结晶牛胰岛素的全部合成，这是世界上第一个人工合成并具有生物活性的蛋白质。

1．判断关于氨基酸说法的正误
(1)具有氨基和羧基的化合物，都是构成蛋白质的氨基酸(　×　)
(2)脱水缩合形成的多肽中含有几个肽键就称为几肽(　×　)
(3)组成生物体蛋白质的氨基酸分子至少都含有一个氨基(—NH2)和一个羧基(—COOH)，并且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上(　√　)
2．判断关于蛋白质说法的正误
(1)氨基酸的空间结构和种类决定蛋白质的功能(　×　)
(2)蛋白质肽链的盘曲和折叠被解开时，其特定功能不会发生变化(　×　)
(3)细胞中氨基酸种类和数量相同的蛋白质是同一种蛋白质(　×　)
(4)蛋白质是生物体主要的能源物质(　×　)

考向一　氨基酸的结构和种类

(1)长期以玉米为主食的人容易因赖氨酸缺乏而导致疾病，请分析原因：赖氨酸为必需氨基酸，人体不能合成，只能从食物中摄取才能保证正常生命活动，玉米中不含赖氨酸，因此长期以玉米为主食的人容易因赖氨酸缺乏而患病。
(2)请叙述氨基酸的结构特点：每种氨基酸至少都含有一个氨基和一个羧基，并且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上，这个碳原子还连接一个氢原子和一个侧链基团。

1．如图为氨基酸分子的结构通式，下列叙述正确的是(　　)

A．结构④在所有生物体内均有20种
B．氨基酸脱水缩合产生水，水中的氢来自②和③
C．结构④中含有的氨基或羧基一般不参与脱水缩合
D．生物体内n个氨基酸形成一条多肽链脱去n个水
答案　C
解析　氨基酸的种类由R基决定，R基约有20种，所以氨基酸的种类约有20种，但并不是所有的生物体内均有20种，A错误；氨基酸脱水缩合产生水，水中的氢来自一个氨基酸的①氨基和另一个氨基酸的③羧基，B错误；n个氨基酸形成一条多肽链脱去(n－1)个水，D错误。
2．(2019·山西四校联考)下列关于人体氨基酸的叙述，正确的是(　　)
A．氨基酸是胰岛素等各种激素分子的基本单位
B．不同氨基酸的R基一定不同
C．酪氨酸缺乏是人患白化病的根本原因
D．非必需氨基酸的合成与基因的功能无关
答案　B
解析　部分激素不是蛋白质(如性激素)，它们的基本组成单位不是氨基酸，A错误；不同氨基酸的R基一定不同，B正确；人患白化病的根本原因是基因突变，C错误；非必需氨基酸的合成与基因的功能有关，D错误。
考向二　蛋白质的相关计算与分析

1．有关蛋白质结构的计算规律
(1)假设氨基酸的平均相对分子质量为a，由n个氨基酸分别形成1条链状多肽或m条链状多肽时：
形成肽链数
形成肽键数
脱去水分子数
蛋白质相对分子质量
1
n－1
n－1
na－18(n－1)
m
n－m
n－m
na－18(n－m)

特别提醒　①计算多肽的相对分子质量时，除了考虑水分子的减少外，还要考虑其他化学变化过程，如肽链上出现一个二硫键(—S—S—)时，要再减去2(两个氢原子)，若无特殊说明，不考虑二硫键。
②若为环状多肽，则可将相对分子质量计算公式na－18(n－m)中的肽链数(m)视为零，再进行相关计算。
(2)利用原子守恒法计算肽链中的原子数：在一个氨基酸中，若不考虑R基，则含有2个碳原子、2个氧原子、4个氢原子和1个氮原子。在脱水缩合形成多肽时，要失去部分氢、氧原子，但是碳原子、氮原子的数目不会减少。其相关数量关系如下：
①碳原子数＝氨基酸的分子数×2＋R基上的碳原子数。
②氢原子数＝各氨基酸中氢原子的总数－脱去的水分子数×2。
③氧原子数＝各氨基酸中氧原子的总数－脱去的水分子数。
④氮原子数＝肽链数＋肽键数＋R基上的氮原子数＝各氨基酸中氮原子的总数。
⑤由于R基上的碳原子数不好确定，且氢原子数较多，因此以氮原子数或氧原子数的计算为突破口，计算氨基酸的分子式或氨基酸个数最为简便。
2．多肽种类的计算题
以20种氨基酸构成四肽的种类为例：
(1)若每种氨基酸数目不限，可形成四肽的种类有：204种。
(2)若每种氨基酸只有一个，可形成四肽的种类有(20×19×18×17)种。

3．(2019·黑龙江大庆实验中学第一次月考)有一条直链多肽链，分子式为C69H121O21N25S，将它彻底水解后，只得到下列四种氨基酸，则该多肽的肽键数为(　　)

A．19 B．20 C．23 D．25
答案　A
解析　假设水解得到的氨基酸个数为n，则该直链多肽合成时脱去的水分子数目为n－1。图示四种氨基酸都只含有一个羧基，每个羧基含2个氧原子，则该多肽链中的氧原子数目＝氨基酸数目×2－脱去的水分子数，即21＝2n－(n－1)，计算可得n＝20，所以肽键数＝20－1＝19，A正确。
4．下图为由50个氨基酸形成的多肽示意图，其中含有4个丙氨酸(R基为—CH3)。现脱掉其中的丙氨酸，得到4条多肽链和5个氨基酸(脱下的氨基酸均以游离态正常存在)，请回答下列问题：

(1)水解得到的几种有机物比原五十肽增加了______个氧原子。
(2)新生成的4条多肽链至少含有____________个游离的羧基，若将这4条多肽链重新连接成一条长链，则将脱去______分子H2O。
(3)若将得到的5个氨基酸缩合成五肽，则有______种不同的氨基酸序列。
答案　(1)8　(2)4　3　(3)5
解析　(1)据题图分析可知，每脱掉1个丙氨酸需要破坏2个肽键，脱掉4个丙氨酸共破坏了8个肽键，则有8分子水参与，故该五十肽水解得到的几种有机物比原五十肽增加了8个氧原子。
(2)每条肽链中至少含有1个游离的氨基和1个游离的羧基，故新生成的4条多肽链至少含有4个游离的羧基，若将新生成的4条多肽链重新连接成一条长链，需要形成3个肽键，脱去3分子水。
(3)得到的5个氨基酸，其中有4个是丙氨酸，故将这5个氨基酸缩合成五肽，可有5种不同的氨基酸序列。
考向三　蛋白质分子结构与功能的分析

(1)胰岛素在核糖体上合成后还不具有降低血糖的生物学活性，请从蛋白质的结构方面分析原因：核糖体上合成的多肽需经内质网、高尔基体加工后才具备一定的空间结构，从而成为有活性的蛋白质。
(2)熟鸡蛋更容易消化的原因是高温使蛋白质分子的空间结构变得伸展、松散，容易被蛋白酶水解。
(3)胰高血糖素能使人体的血糖升高，这体现了蛋白质的调节功能。

5．(2019·陕西高三质检)关于蛋白质的结构和功能的叙述，正确的是(　　)
A．加热变性蛋白质仍可与双缩脲试剂发生显色反应
B．组成蛋白质的氨基酸之间可按不同的方式脱水缩合
C．食物中的蛋白质在消化道中发生水解通常伴随ATP水解
D．核糖体上合成的蛋白质不能在细胞核中发挥作用
答案　A
解析　蛋白质在高温下变性后，其空间结构发生改变，但肽键没有断裂，因此仍能与双缩脲试剂反应产生紫色，A正确；组成蛋白质的氨基酸之间均按脱水缩合的方式相互结合，B错误；食物中的蛋白质在消化道中发生水解不消耗ATP，C错误；细胞核中DNA复制需要的解旋酶、DNA聚合酶等都是蛋白质，都是在核糖体合成的，D错误。
6．(2019·江西五市八校一模)蛋白质是生命活动的主要承担者，下列相关叙述错误的是(　　)
A．蛋白质是染色体的重要组成成分，但不是染色体中遗传信息的携带者
B．细胞膜的功能与膜蛋白的种类有关，与蛋白质的数量无关
C．蛋白质纤维组成的细胞骨架与信息传递等生命活动相关
D．细胞内蛋白质发生水解时，H2O参与氨基和羧基的形成
答案　B
解析　染色体主要由蛋白质和DNA组成，其中DNA携带遗传信息，A正确；一般来说，细胞膜的功能越复杂，蛋白质的种类和数量越多，B错误；细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网架结构，与细胞运动、分裂、分化以及物质运输、能量转换、信息传递等生命活动密切相关，C正确；蛋白质发生水解时，肽键断开，H2O参与氨基和羧基的形成，D正确。


1．核酸的结构层次

2．DNA和RNA的组成成分比较
(1)相同成分：含氮碱基A、G、C和磷酸。
(2)不同成分
3．核酸的功能与分布
(1)
(2)
4．生物大分子以碳链为骨架
生物大分子(多聚体)
基本单位(单体)
多糖
单糖
蛋白质
氨基酸
核酸
核苷酸

归纳总结　各种有机物的组成、种类、结构和功能总结

教材拾遗　(1)脱氧核糖不是核糖脱去了所有氧原子，只是脱去了1个氧原子形成的。(P28图2－8)
(2)部分病毒的遗传信息直接储存在RNA中，如HIV、SARS病毒等，因此RNA也可以作为遗传物质。(P29知识内容)

1．判断关于核酸说法的正误
(1)DNA的两条脱氧核苷酸链之间通过磷酸二酯键连接(　×　)
(2)与DNA相比，RNA特有的化学物质组成是胸腺嘧啶(T)和脱氧核糖(　×　)
(3)细胞中的DNA一定有氢键，RNA一定没有氢键(　×　)
(4)同一生物体的不同细胞中，DNA基本相同，RNA不完全相同(　√　)
2．判断关于生物遗传物质说法的正误
(1)只有细胞内的核酸才是携带遗传信息的物质(　×　)
(2)相对分子质量大小相同、碱基含量相同的核酸分子所携带的遗传信息一定相同(　×　)
(3)真核生物以DNA为遗传物质，部分原核生物以RNA为遗传物质(　×　)
(4)大肠杆菌体内既有DNA，又有RNA，但以DNA作为遗传物质(　√　)
易错警示　(1)DNA一般是双链结构，某些病毒中存在单链的DNA；RNA中的碱基也能相互配对形成氢键构成双链，如tRNA。
(2)DNA和RNA在细胞核和细胞质中均有分布，只是量不同，故强调“主要”而不能说“只”存在于细胞核或细胞质中。

考向一　核酸的结构和功能分析

请结合下图分析：


(1)人体细胞中的n和d各有几种？
提示　5种，8种。
(2)d、e都能水解吗？
提示　d为核苷酸，能水解为m、f和n；e为氨基酸，不能水解。
(3)说出图2中标出的“A”的含义：
①______；②______；③______；④______。
提示　腺苷　腺嘌呤　腺嘌呤脱氧核苷酸　腺嘌呤核糖核苷酸

7．下图中甲是组成乙或丙的基本单位(单体)。下列相关叙述错误的是(　　)

A．如果甲中的m是U，则甲一定是丙的基本单位
B．如果甲中的m是G，则甲一定是乙的基本单位
C．如果甲中的a是脱氧核糖，则甲物质聚合成的大分子物质可以分布于线粒体和叶绿体中
D．如果甲中的a是核糖，则甲物质聚合成的大分子物质可以分布于细胞核和细胞质中
答案　B
解析　甲是核苷酸，是乙和丙的基本单位，乙是DNA，丙是tRNA。如果甲中的m是G，则甲可能是脱氧核苷酸，也可能是核糖核苷酸，是DNA或RNA的基本单位，B错误。
8．分析HIV的化学组成，得到下图所示组成关系，相关叙述正确的是(　　)

A．a→甲的过程在HIV的核糖体上完成
B．乙彻底水解可产生磷酸、核糖和A、G、T、C四种碱基
C．a与a之间通过“—NH—COOH—”相连接
D．HIV的遗传信息储存在大分子乙中
答案　D
解析　首先由图中HIV联想到RNA和蛋白质，然后推出甲、乙两种物质分别是蛋白质和RNA，a、b是构成甲、乙的小分子物质，所以a、b可能是氨基酸和核糖核苷酸，最后根据元素组成再确认甲、a分别是蛋白质和氨基酸，乙、b分别是RNA和核糖核苷酸。HIV无细胞结构，只有侵入宿主细胞，利用宿主细胞的核糖体才能合成自身的蛋白质，A错误；RNA中含有U而不含T，B错误；氨基酸之间通过肽键“—NH—CO—”相连接，C错误；乙(RNA)是HIV的遗传物质，D正确。
考向二　辨析细胞内的生物大分子

1．核酸与蛋白质的比较
项目
核酸
蛋白质
DNA
RNA
元素
C、H、O、N、P
C、H、O、N等
组成单位
核苷酸
氨基酸
形成场所
主要在细胞核中复制产生
主要在细胞核中转录生成
核糖体
检测试剂
甲基绿(绿色)
吡罗红(红色)
双缩脲试剂(紫色)
分子结构
一般为规则的双螺旋结构
一般为单链结构
氨基酸→多肽→蛋白质
结构多样性的决定因素
核苷酸的种类、数量及排列顺序
氨基酸的种类、数量、排列顺序以及多肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构千差万别

2．DNA多样性、蛋白质多样性和生物多样性的关系

3．核DNA、mRNA、蛋白质的“相同”与“不同”


9．(2020·广东佛山高三测试)下列关于有机分子中的单体和多聚体的叙述，正确的是(　　)
A．磷脂分子是以碳链为骨架形成的多聚体
B．葡萄糖形成淀粉时会脱去水分子并合成ATP
C．RNA的单体是核糖，DNA的单体是脱氧核糖
D．相同氨基酸组成的蛋白质结构、功能未必相同
答案　D
解析　磷脂是以碳链为骨架构成的有机物，但不是多聚体，A错误；葡萄糖形成淀粉时会脱去水分子，但并不能释放能量，因此不能合成ATP，B错误；RNA的单体是核糖核苷酸，DNA的单体是脱氧核糖核苷酸，C错误；蛋白质多样性取决于组成蛋白质的氨基酸的种类、数目、排列顺序，以及肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构，氨基酸的种类相同，但蛋白质的结构、功能不一定相同，D正确。
10．如图是生物体内几种有机物及其功能的关系图，m1、m2、m3、m4分别是有机物M1、M2、M3、M4的组成成分。下列说法正确的是(　　)

A．相同质量的M1和M2被彻底氧化分解，则M1的耗氧量多
B．M3具有物质运输、催化、调节、免疫等多种功能
C．m3和m4之间的区别主要是五碳糖和碱基的种类不同
D．在HIV体内，将M4彻底水解，得到5种碱基，2种五碳糖
答案　B
解析　由题图可知，M1和M2分别是糖类和脂肪，与脂肪相比，糖类分子中的H元素含量少，氧化分解过程中耗氧量少，A项错误；由题图可知，M3是蛋白质，具有物质运输、催化、调节和免疫等多种功能，B项正确；m3是蛋白质的基本组成单位氨基酸，m4是核酸的基本组成单位核苷酸，五碳糖和碱基的种类不同是脱氧核糖核苷酸和核糖核苷酸的区别，不是氨基酸和核苷酸的区别，C项错误；在HIV体内，将M4彻底水解，得到4种碱基，1种五碳糖，D项错误。


1．实验原理
(1)甲基绿和吡罗红对DNA和RNA的亲和力不同
显示DNA和RNA在细胞中的分布
(2)盐酸

2．实验步骤

3．实验结论


实验中各种处理的目的
处理
目的
取材前漱口
防止食物残渣的影响
质量分数为0.9%的NaCl溶液
保持口腔上皮细胞的正常形态
酒精灯烘干载玻片
快速杀死并固定细胞
质量分数为8%的盐酸
①能改变细胞膜的通透性，加速染色剂进入细胞；②使染色质中的DNA与蛋白质分离，有利于DNA与染色剂结合
蒸馏水冲洗涂片
洗去盐酸，防止影响染色效果
用吡罗红甲基绿染色
使DNA和RNA着色，需现配现用

问题探究
结合教材实验分析：
(1)应选择口腔上皮细胞或无色的洋葱鳞片叶内表皮细胞作为实验材料，不能用紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞或叶肉细胞，为什么？
提示　紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞或叶肉细胞中含有色素，会干扰实验结果的观察。
(2)不能用哺乳动物成熟的红细胞观察DNA和RNA在细胞中分布的原因是什么？
提示　哺乳动物成熟的红细胞中没有细胞核，没有DNA。

考向一　实验原理和步骤分析
11．下列关于“观察DNA和RNA在细胞中的分布”实验的说法，正确的是(　　)
A．甲基绿和吡罗红对DNA和RNA的亲和力不同，实验中应分别加入甲基绿和吡罗红
B．盐酸能够改变细胞膜的通透性，加速染色剂进入细胞
C．该实验用口腔上皮细胞而不用叶肉细胞，是因为叶肉细胞不含RNA
D．盐酸有利于染色质中的DNA与蛋白质分离，不利于DNA与染色剂结合
答案　B
解析　该实验中甲基绿和吡罗红应该先混合再使用，A错误；盐酸的作用是改变细胞膜的通透性，加速染色剂进入细胞，B正确；叶肉细胞含有DNA和RNA，但是其内含有色素，会干扰实验结果的观察，C错误；盐酸能使染色质中的DNA与蛋白质分离，有利于DNA与染色剂结合，D错误。
12．下图表示“观察DNA和RNA在细胞中的分布”实验的基本实验步骤，对该实验基本步骤的叙述错误的是(　　)

A．①表示制片，首先应在洁净的载玻片上滴一滴质量分数为0.9%的NaCl溶液
B．②表示水解，需要用质量分数为8%的盐酸处理烘干后的装片
C．③表示用缓水流冲洗，以免影响染色
D．④表示用甲基绿和吡罗红对标本先后进行染色
答案　D
解析　甲基绿和吡罗红两种染色剂对DNA和RNA的亲和力不同，甲基绿使DNA呈现绿色，吡罗红使RNA呈现红色，染色时用甲基绿和吡罗红混合染色剂对细胞进行染色，可以显示DNA和RNA在细胞中的分布，D错误。
考向二　实验的拓展与应用
13．(2019·东阳二中高三卷)碱性染料甲基绿和吡罗红对DNA和RNA的亲和力不同，且能把核仁染成红色。通过染色实验，可对细胞中的DNA和RNA进行定位、定性分析。下列对于有关实验的叙述，正确的是(　　)
A．甲基绿和吡罗红的作用有选择性，只能将细胞质中的RNA染成红色
B．甲基绿和吡罗红的作用有选择性，只能将细胞核中的DNA染成红色
C．核仁能被甲基绿和吡罗红染成红色，说明核仁中含有RNA
D．代谢越旺盛的细胞中，核仁染色越浅
答案　C
解析　甲基绿和吡罗红两种染色剂对DNA和RNA的亲和力不同，甲基绿能使DNA呈现绿色，吡罗红能使RNA呈现红色，利用甲基绿吡罗红混合染色剂将细胞染色，可以显示DNA和RNA在细胞中的分布，A、B错误；核仁能被甲基绿吡罗红染成红色，说明核仁中含有RNA，C正确；代谢越旺盛的细胞中核仁越大，染色越深，D错误。




1．氨基酸的结构通式：。
2．组成蛋白质的氨基酸的共同特点是每种氨基酸都至少含有一个氨基和一个羧基，且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上。
3．脱水缩合是一个氨基酸分子的羧基(—COOH)和另一个氨基酸分子的氨基(—NH2)相连接，同时脱去一分子水的过程。
4．氨基酸分子以脱水缩合的方式形成肽键，由肽键连接氨基酸分子形成肽链，肽链盘曲、折叠形成具有一定空间结构的蛋白质分子。
5．核酸的功能是细胞内携带遗传信息的物质，在生物体的遗传、变异和蛋白质的生物合成中具有重要作用。
6．DNA和RNA在化学组成上的区别为五碳糖和含氮碱基(T和U)的不同。
7．一个核苷酸由一分子含氮碱基、一分子五碳糖和一分子磷酸组成。

1．(2018·全国Ⅱ，1)下列关于人体中蛋白质功能的叙述，错误的是(　　)
A．浆细胞产生的抗体可结合相应的病毒抗原
B．肌细胞中的某些蛋白质参与肌肉收缩的过程
C．蛋白质结合Mg2＋形成的血红蛋白参与O2运输
D．细胞核中某些蛋白质是染色体的重要组成成分
答案　C
解析　浆细胞产生的抗体能与相应的抗原(如病毒抗原)发生特异性结合，A项正确；肌细胞中的肌动蛋白和肌球蛋白等参与肌肉收缩的过程，B项正确；Fe2＋参与构成血红蛋白，血红蛋白具有运输O2的功能，C项错误；细胞核中染色体的主要组成成分是蛋白质和DNA，D项正确。
2．(2017·海南，1)有关蛋白质结构与功能的叙述，错误的是(　　)
A．蛋白质的生物活性与蛋白质的空间结构有关
B．数量相同的5种氨基酸可以组成不同的多肽链
C．将抗体溶于NaCl溶液中会造成其生物活性的丧失
D．氨基酸序列相同的多肽链可折叠成不同的空间结构
答案　C
解析　蛋白质的功能主要取决于组成蛋白质的氨基酸的数目、种类、排列顺序，肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构，A项正确；数量相同的5种氨基酸可以有多种组合方式，可形成多种长度不同的多肽链，B项正确；氨基酸序列相同的多肽链有多种折叠方式，可形成多种不同的蛋白质空间结构，D项正确。
3．(2015·全国Ⅰ，1改编)下列叙述错误的是(　　)
A．DNA与RNA中所含元素的种类相同
B．用甲基绿和吡罗红染色可观察DNA和RNA在细胞中的分布
C．T2噬菌体的核酸由脱氧核糖核苷酸组成
D．控制细菌性状的基因位于拟核和线粒体中的DNA上
答案　D
解析　细菌为原核生物，无线粒体，控制细菌性状的基因位于拟核和质粒上。
4．下列关于肽和蛋白质的叙述，正确的是(　　)
A．α-鹅膏蕈碱是一种环状八肽，分子中含有8个肽键
B．蛋白质是由2条或2条以上多肽链构成的
C．蛋白质变性是由于肽键的断裂造成的
D．变性蛋白质不能与双缩脲试剂发生反应
答案　A
解析　环状肽有几个氨基酸就会形成几个肽键，所以环状八肽含有8个肽键，A项正确；蛋白质是由肽链盘曲、折叠形成的，也可能只含有一条肽链，B项错误；蛋白质变性是空间结构被破坏，氨基酸之间形成的肽键不被破坏，C项错误；含有肽键的化合物都能与双缩脲试剂产生紫色反应，变性蛋白质仍然含有肽键，仍可与双缩脲试剂发生反应，D项错误。
5．(2018·全国Ⅲ，30)回答下列与蛋白质相关的问题：
(1)生物体中组成蛋白质的基本单位是________。在细胞中合成蛋白质时，肽键是在________这一细胞器上形成的。合成的蛋白质中有些是分泌蛋白，如___________________(填“胃蛋白酶”“逆转录酶”或“酪氨酸酶”)。分泌蛋白从合成至分泌到细胞外需要经过高尔基体，此过程中高尔基体的功能是__________________________________________________。
(2)通常，细胞内具有正常生物学功能的蛋白质需要有正确的氨基酸序列和________结构。某些物理或化学因素可以导致蛋白质变性，通常，变性的蛋白质易被蛋白酶水解，原因是__________________________________________________________________________。
(3)如果DNA分子发生突变，导致编码正常血红蛋白多肽链的mRNA序列中一个碱基被另一个碱基替换，但未引起血红蛋白中氨基酸序列的改变，其原因可能是______________。
答案　(1)氨基酸　核糖体　胃蛋白酶　对蛋白质进行加工、分类和包装　(2)空间　蛋白质变性使肽键暴露，暴露的肽键易与蛋白酶接触，使蛋白质降解　(3)密码子具有简并性
解析　(1)组成蛋白质的基本单位是氨基酸。在细胞中合成蛋白质时，肽键是在核糖体上形成的。胃蛋白酶是分泌蛋白，逆转录酶和酪氨酸酶都是胞内蛋白。分泌蛋白分泌到细胞外需要经过高尔基体的加工、分类和包装。
(2)具有生物活性的蛋白质都有特定的氨基酸序列和空间结构。变性的蛋白质空间结构被破坏，肽键被暴露，暴露的肽键容易与蛋白酶接触，使蛋白质降解。
(3)DNA分子发生突变，导致转录产生的mRNA中的碱基序列发生改变，由于密码子具有简并性，所以可能出现虽然密码子已经改变，但仍对应同一种氨基酸的情况。

一、选择题
1．(2020·重庆南开中学高三模拟)下列关于蛋白质、核酸的叙述，错误的是(　　)
A．氨基酸数量及排列顺序影响蛋白质的结构和功能
B．脱氧核苷酸数目及排列顺序决定DNA的空间结构
C．蛋白质与核酸的合成过程均需对方的参与和作用
D．蛋白质多样性的根本原因是核酸具有多样性
答案　B
解析　氨基酸的数量及排列顺序是影响蛋白质结构多样性的原因，蛋白质结构的多样性决定了蛋白质功能的多样性，A正确；脱氧核苷酸数目及排列顺序的多样性决定DNA的多样性，DNA的空间结构一般是规则的双螺旋结构，B错误；蛋白质的合成需要核酸的指导，核酸的合成需要酶(多数为蛋白质)的催化，C正确；蛋白质是由核酸控制合成的，因此蛋白质多样性的根本原因是核酸具有多样性，D正确。
2．(2019·江苏连云港第二次质检)医用酒精消毒原理之一是使细菌蛋白质变性，该过程破坏了蛋白质的空间结构(基本结构未破坏)，进而导致蛋白质脱水变性。下列叙述正确的是(　　)
A．细菌蛋白质的合成无须细胞器参与
B．酒精分子进入细菌细胞无须消耗能量
C．酒精破坏了细菌蛋白质中的肽键
D．蛋白质变性后不能与双缩脲试剂发生紫色反应
答案　B
解析　细菌蛋白质的合成需要在细菌的核糖体上进行，即需要细胞器的参与，A错误；酒精分子以自由扩散的方式顺浓度梯度进入细菌细胞，不需要消耗能量，B正确；酒精只是破坏了细菌蛋白质的空间结构，没有破坏蛋白质中的肽键，C错误；由于蛋白质变性后其肽键没有被破坏，仍然可以与双缩脲试剂发生紫色反应，D错误。
3．(2020·湖南株洲质检)下列与蛋白质相关内容的描述，正确的是(　　)
A．所有生物一定都具有蛋白质
B．生物膜上的蛋白质功能一定是作为载体蛋白或者通道蛋白
C．蛋白质结构之间的差别一定由氨基酸的R基不同决定
D．控制蛋白质合成的核酸碱基发生改变一定会改变蛋白质的结构
答案　A
解析　蛋白质是生命活动的主要承担者，所有生物都具有蛋白质，A正确；生物膜上的蛋白质功能可能是作为载体蛋白或者通道蛋白、也可能具有催化功能、识别功能等，B错误；蛋白质结构的多样性与构成蛋白质的氨基酸种类、数目、排列顺序和蛋白质的空间结构均有关，C错误；由于密码子的简并性，控制蛋白质合成的核酸碱基发生改变不一定改变蛋白质的结构，D错误。
4．(2019·郑州模拟)下列有关生物蛋白质的叙述，不正确的是(　　)
A．蛋白质单体中至少有一个—NH2(氨基)和一个—COOH(羧基)连接在同一个碳原子上
B．蛋白质中结构最简单的氨基酸是甘氨酸，组氨酸是婴儿的必需氨基酸
C．蛋白酶在强酸中变性的原因是该蛋白质的空间结构受到破坏，肽键被水解
D．载体蛋白、血红蛋白都具有运输功能，血红蛋白由C、H、O、N、S、Fe六种元素组成
答案　C
解析　组成蛋白质的单体是氨基酸，组成蛋白质的氨基酸至少有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上，A正确；甘氨酸的R基是—H，分子量最小，是结构最简单的氨基酸，组氨酸在婴儿体细胞内不能合成，属于必需氨基酸，B正确；蛋白酶的化学本质是蛋白质，蛋白质在强酸中空间结构受到破坏，但是肽键没有被破坏，C错误；载体蛋白和血红蛋白都具有运输功能，组成血红蛋白的元素有C、H、O、N、S、Fe，D正确。
5．(2019·安徽宣城二调)氮是构成生物体的基本元素之一，下列有关叙述正确的是(　　)
A．核酸中的N存在于碱基中
B．蛋白质中的N主要存在于氨基中
C．蛋白质中N的数目等于氨基酸数目
D．含N的生物大分子有RNA、ATP等
答案　A
解析　核酸中的N存在于含氮碱基中，A正确；蛋白质中氨基在脱水缩合时形成了肽键，所以N主要存在于肽键中，B错误；蛋白质中N存在于肽键、肽链末端的氨基，R基上也可能有N，故蛋白质中N的数目等于肽键数、肽链数、R基上氮原子数之和，C错误；ATP是小分子，D错误。
6．(2019·四川泸州第二次教学质量诊断)下列关于组成细胞化合物的叙述，不正确的是(　　)
A．不同蛋白质分子中组成肽键的化学元素无差异性
B．RNA与DNA的分子结构相似，由四种核苷酸组成，都可以作为细胞内的遗传物质
C．DNA分子碱基的特定排列顺序，构成了DNA分子的特异性
D．核酸是储存遗传信息、控制蛋白质合成的生物大分子
答案　B
解析　不同蛋白质分子中组成肽键的化学元素无差异性，A正确；所有细胞生物的遗传物质都是DNA，RNA只能作为某些病毒的遗传物质，B错误；DNA分子碱基的特定排列顺序，构成了DNA分子的特异性，C正确；核酸是一切生物的遗传物质，其能储存遗传信息和控制蛋白质合成，D正确。
7．生物大分子是构成生命的基础物质，下列有关叙述正确的是(　　)
A．蛋白质的营养价值与氨基酸的种类密切相关
B．RNA聚合酶能催化脱氧核苷酸连接形成长链
C．DNA解旋酶可提供DNA双链解开所需的活化能
D．T2噬菌体中的核酸彻底水解产生4种小分子物质
答案　A
解析　蛋白质的基本单位是氨基酸，氨基酸的种类与蛋白质的营养价值密切相关，A正确；催化脱氧核苷酸连接形成长链的是DNA聚合酶，B错误；DNA解旋酶可以催化DNA双链解开，但是不能为该过程提供能量，C错误；T2噬菌体中的核酸只有DNA一种，其彻底水解的产物是磷酸、脱氧核糖、4种含氮碱基，共6种小分子物质，D错误。
8．(2019·陕西宝鸡4月联考)人的胰高血糖素是由29个氨基酸组成的直链多肽，下列相关叙述正确的是(　　)
A．胰高血糖素分子中至少含有28个肽键和29个羧基
B．胰高血糖素只能由胰岛A细胞合成和分泌
C．加热变性的胰高血糖素不能与双缩脲试剂发生紫色反应
D．胰高血糖素作用的靶器官主要是骨骼肌
答案　B
解析　胰高血糖素分子中含有28个肽键，至少含有1个羧基，A错误；胰高血糖素是由胰岛A细胞合成与分泌的，B正确；加热变性的胰高血糖素，其肽键没有被破坏，仍然能够与双缩脲试剂产生紫色反应，C错误；胰高血糖素作用的靶器官主要是肝脏，D错误。
9．在“观察DNA和RNA在细胞中的分布”的实验中，下列说法正确的是(　　)
A．本实验的操作过程是制片→水解→染色→冲洗→观察
B．不宜选用细菌作为实验材料是因为细菌中没有DNA分子
C．酒精灯烘干涂有口腔上皮细胞的载玻片的目的是使细胞固定在载玻片上
D．用高倍显微镜可以清楚地看到呈绿色的染色体和呈红色的RNA分子
答案　C
解析　本实验的操作过程是制片→水解→冲洗→染色→观察，A项错误；细菌是原核生物，细菌中有DNA和RNA，B项错误；酒精灯烘干涂有口腔上皮细胞的载玻片的目的是使细胞固定在载玻片上，C项正确；用高倍显微镜可以清楚地看到呈绿色的细胞核和呈红色的细胞质，看不到染色体和RNA分子，D项错误。
10．下图表示真核细胞内基因表达过程中的相关物质间的关系。下列叙述错误的是(　　)

A．物质a上含有决定氨基酸的密码子
B．组成物质a、b、c、d的基本单位共有8种
C．过程①的产物中有些具有生物催化作用
D．过程②的场所是核糖体，该过程中有水生成
答案　A
解析　密码子位于mRNA上，而不在DNA上，A错误；组成a、b、c、d的基本单位有4种脱氧核苷酸和4种核糖核苷酸，共8种，B正确；转录生成的RNA有些是酶，具有生物催化作用，C正确；翻译的场所为核糖体，氨基酸之间进行脱水缩合时会生成水，D正确。
二、非选择题
11．如图表示与核酸有关的物质或结构，请据图回答下列问题([　　]中填写对应的字母)：

(1)绝大多数生物遗传信息的携带者是[　　]________________；与另一类核酸相比，在组成上的区别是后者含有________和________。
(2)d含有氮元素，则在HIV内d共有________种，e共有________种。
(3)f被彻底水解后的产物是________(用图中字母表示)，元素a有_________________。
(4)用图表示一分子e的组成连接方式__________________________________________。
答案　(1)f　脱氧核糖核酸(或DNA)　尿嘧啶　核糖　(2)4　4　(3)b、c、d　C、H、O、N、P　(4)
解析　(1)绝大多数生物遗传信息的携带者是[f]DNA；与RNA相比，在组成上的区别是RNA含有尿嘧啶和核糖。(2)d是含氮碱基，则在HIV(RNA病毒)内d共有4种，e(核糖核苷酸)共有4种。(3)f(核酸)被彻底水解后的产物是b、c、d，核酸由C、H、O、N、P五种元素组成。(4)e为核苷酸，由b、c、d连接组成，其连接方式见答案。
12．鸡红细胞中，每个血红蛋白分子共有4条肽链，包括两条α链和两条β链，每条α链由141个氨基酸组成，每条β链由146个氨基酸组成。回答下列问题：
(1)一个鸡血红蛋白分子中，肽键的数目是__________，肽键的形成在____________(细胞器)中进行。β链含有半胱氨酸，其分子式为C3H7NO2S，则其R基由____________(元素符号)元素构成。鸡红细胞中的Fe元素以______________形式存在。
(2)生物体内含有多种蛋白质，从功能的角度考虑，蛋白质功能包括：①结构蛋白，如_______；②_______，如唾液淀粉酶；③_______，如血红蛋白、载体蛋白等；④免疫，如____________；⑤_______，如胰岛素。
答案　(1)570　核糖体　C、H、S　离子和化合物
(2)①肌肉蛋白　②催化　③运输　④抗体、淋巴因子等　⑤调节
解析　(1)肽键数目＝氨基酸数目－肽链条数，因此肽键数目＝141×2＋146×2－4＝570，肽键是在核糖体上形成的。氨基酸除去R基，简式为C2H4O2N，则半胱氨酸的R基由元素C、H、S构成。Fe元素在细胞中以离子和化合物(血红蛋白)的形式存在。
(2)生物体内的蛋白质功能包括结构蛋白(如羽毛、肌肉的蛋白质)、催化功能(如唾液淀粉酶等)、运输功能(如血红蛋白、载体蛋白等)、免疫功能(如抗体、淋巴因子等)、调节功能(蛋白质类的激素，如胰岛素)。
13．如图所示为细胞的某些化合物及其化学组成，甲、乙、丙、丁、戊、己代表不同的大分子物质，1、2、3、4代表组成大分子物质的单体。请分析回答下列问题：

(1)1所代表的物质的名称是________，细胞中的1与2相比特有的物质是__________。
(2)甲的特异性取决于____________________________，甲通过乙控制丙的合成来控制生物性状的过程叫做_______________。少数病毒侵入宿主细胞后，会发生由乙指导甲合成的过程，该过程叫做____________。
(3)细胞中的乙除了图示作用外，还有__________________________________________。
(4)5为绝大多数生命活动直接供能。通常5供能后形成的产物有________________。在绿色开花植物的根尖细胞中，形成5的结构有______________________。
答案　(1)脱氧核苷酸　脱氧核糖、胸腺嘧啶　(2)碱基对的排列顺序　基因的表达　逆转录　(3)识别并转运氨基酸、催化功能　(4)ADP和磷酸　细胞质基质、线粒体
解析　(1)由题图可知，甲和丙是构成染色体的成分，乙和丙是组成核糖体的成分，因此甲是DNA，乙是RNA，丙是蛋白质。DNA的基本组成单位是脱氧核苷酸，RNA的基本组成单位是核糖核苷酸，与核糖核苷酸相比，脱氧核苷酸特有的物质是脱氧核糖和胸腺嘧啶。(2)DNA的特异性取决于碱基对的排列顺序。DNA通过RNA控制蛋白质的合成来控制生物性状的过程叫做基因的表达。以RNA为模板合成DNA的过程称为逆转录。(3)RNA除了指导蛋白质合成外，还具有催化功能以及识别并转运氨基酸的功能。(4)ATP为绝大多数生命活动直接供能，ATP水解后通常形成ADP和磷酸。植物体合成ATP的途径是光合作用和细胞呼吸，植物根尖细胞没有叶绿体，不能进行光合作用，因此合成ATP的过程只有细胞呼吸，细胞呼吸的场所是细胞质基质和线粒体。