备考2024届高考生物一轮复习分层练习第一章细胞的概述与分子组成课时3蛋白质和核酸

这是一份备考2024届高考生物一轮复习分层练习第一章细胞的概述与分子组成课时3蛋白质和核酸，共8页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
一、选择题
1.[2023浙江6月]我国科学家在世界上首次人工合成结晶牛胰岛素，其化学结构和生物活性与天然胰岛素完全相同。结晶牛胰岛素的化学本质是（ C ）
A.糖类 B.脂质 C.蛋白质 D.核酸
解析 结晶牛胰岛素的化学结构与天然胰岛素完全相同，天然胰岛素和结晶牛胰岛素的化学本质都是蛋白质，C正确。
2.[2023周口一调]下列有关蛋白质结构和功能的说法，正确的是（ D ）
A.鸡蛋煮熟后不会和双缩脲试剂发生紫色反应
B.若蛋白质的空间结构改变，则蛋白质一定会变性失活
C.若某种具有催化作用的物质含有C、H、O、N等元素，则该物质一定是蛋白质
D.蛋白质的功能与氨基酸的种类、数量和排列顺序有密切关系
解析 鸡蛋煮熟后蛋白质发生变性，蛋白质变性后空间结构发生改变，但肽键没有断裂，因此仍然能与双缩脲试剂发生紫色反应，A错误；蛋白质空间结构改变，蛋白质不一定会失活，比如细胞膜上的某些载体蛋白，在转运物质进出细胞时，就需要改变空间结构，B错误；具有催化功能的物质还可能是RNA，同样有C、H、O、N等元素，C错误；蛋白质的功能与氨基酸的种类、数量和排列顺序以及多肽链的空间结构有密切关系，D正确。
3.[2023长沙模拟]植物在受伤时会释放系统素（一种由18个氨基酸组成的多肽），系统素与受体结合后能活化植物体内的蛋白酶抑制基因，抑制害虫和病原微生物的蛋白酶活性，限制植物蛋白的降解，阻止害虫取食和病原微生物繁殖。关于系统素的叙述，正确的是（ B ）
A.内含18个肽键的系统素是一种信息分子
B.系统素与双缩脲试剂在常温下会发生紫色反应
C.系统素能抑制植物体内与蛋白酶有关的基因的表达
D.组成系统素的氨基酸有18种
解析 由于不知道系统素是链状多肽还是环状多肽，故系统素含有的肽键数无法计算，A错误；系统素中含有肽键，其与双缩脲试剂在常温下可发生紫色反应，B正确；由题意可知，系统素与受体结合后能活化蛋白酶抑制基因，抑制害虫与病原微生物的蛋白酶活性，限制植物蛋白的降解，而不是抑制植物体内与蛋白酶有关的基因的表达，C错误；系统素是一种由18个氨基酸组成的多肽，由题中信息不能得出组成系统素的氨基酸有18种，D错误。
4.[2024武威联考]迄今为止，已发现25种硒酶的活性中心为硒代半胱氨酸。如图为半胱氨酸与硒代半胱氨酸的结构式。下列相关叙述正确的是（ C ）
半胱氨酸（Cys）硒代半胱氨酸（Sec）
A.可利用双缩脲试剂检测待测样液中硒代半胱氨酸的含量
B.硒代半胱氨酸与半胱氨酸的R基均不能参与化学键的形成
C.组成硒酶的氨基酸最多有21种，都可从食物中获取
D.控制合成不同硒酶的基因间的差异主要与脱氧核苷酸的种类和数目有关
解析 双缩脲试剂鉴定的是含有肽键的物质，不能检测氨基酸的含量，A错误；半胱氨酸的R基可参与二硫键的形成，B错误；组成蛋白质的氨基酸最多有21种，包括必需氨基酸和非必需氨基酸，都可以从食物中获取，C正确；控制合成不同硒酶的基因间的差异主要与脱氧核苷酸的数量、排列顺序有关，D错误。
5.[2024济南模拟]如图是由50个氨基酸合成的某蛋白质激素结构简图，其中二硫键（—S—S—）是2个—SH被氧化而形成的。下列叙述正确的是（ D ）
A.该激素中的肽键、二硫键的形成都可来自氨基酸的脱水缩合过程
B.该激素的氨基酸之间脱水缩合形成的水分子中氢全部来自氨基
C.每条肽链中游离氨基的数目与参与构成该肽链的氨基酸种类无关
D.这些氨基酸合成该激素后，相对分子质量减少了870
解析 该激素中的肽键的形成来自氨基酸的脱水缩合过程，二硫键是2个—SH脱氢而形成的，A错误；该激素的氨基酸之间脱水缩合形成的水分子中氢一个来自氨基，另一个来自羧基，B错误；每条肽链中游离氨基的数目与参与构成该肽链的氨基酸种类可能有关，因为决定氨基酸种类的R基上也可能存在游离的氨基，C错误；该蛋白质合成时减少的相对分子质量为失去的水的相对分子质量和脱去H的相对分子质量，即（50－2）×18＋6＝870，D正确。
6.[2024沈阳郊联体联考]下列关于核酸结构与功能的叙述，正确的是（ D ）
A.生物体的遗传信息携带者是DNA，由C、H、O、N、P五种化学元素组成
B.生物体内的核酸彻底水解后，得到的产物共有6种小分子
C.核酸分子中，DNA仅位于细胞核，RNA仅位于细胞质
D.DNA和RNA的基本组成单位都是核苷酸，且都有4种
解析 细胞生物的遗传物质是DNA，病毒的遗传物质是DNA或RNA，A错误；细胞生物体内的核酸包括DNA和RNA，它们彻底水解后得到的产物有5种碱基、2种五碳糖和磷酸，共8种小分子，B错误；真核生物的DNA主要分布在细胞核，RNA主要分布在细胞质，C错误；DNA的基本组成单位是脱氧核糖核苷酸，RNA的基本组成单位是核糖核苷酸，且都有4种，D正确。
7.[2023雅礼中学二测]如图是构成核酸的两种核苷酸，下列有关叙述正确的是（ B ）
A.支原体内的核酸初步水解可得到4种产物
B.肺炎链球菌的遗传信息储存在甲的排列顺序中
C.在人体的不同细胞中，由甲构成的核酸的种类和数量相同
D.由乙构成的核酸分子中一定不存在氢键
解析 支原体是原核生物，其细胞内含有DNA和RNA，DNA和RNA初步水解会得到8种核苷酸，A错误；肺炎链球菌的遗传物质是DNA，其遗传信息储存在脱氧核苷酸（甲）的排列顺序中，B正确；在人体的体细胞与成熟生殖细胞中，由脱氧核苷酸（甲）构成的DNA数量不同，C错误；由核糖核苷酸（乙）构成的RNA分子中，可以存在氢键，例如tRNA，D错误。
8.[2023洛阳联考]细胞的很多物质或结构都存在骨架或支架，下列相关叙述错误的是（ C ）
A.细胞中的微管和微丝等蛋白质纤维构成了细胞骨架
B.磷脂双分子层构成细胞膜的基本支架
C.磷脂、乳糖、蛋白质等大分子物质以碳链为骨架
D.磷酸与脱氧核糖交替连接形成DNA的基本骨架
解析 细胞骨架是由微管、微丝等蛋白质纤维构成的网架结构，A正确；磷脂双分子层构成细胞膜的基本支架，B正确；磷脂、乳糖不是大分子物质，C错误；磷酸与脱氧核糖交替连接形成DNA的基本骨架，D正确。
9.如图为某种生物大分子的部分结构示意图，下列相关叙述正确的是（ D ）
A.若图示为核酸，则③有8种
B.若图示为DNA的其中一条链，则②为脱氧核糖
C.若图示为RNA，则①的种类有2种，③的种类有4种
D.若图示为核酸，则①②③共同构成一个核苷酸
解析 若图示为核酸，则①为五碳糖（核糖或脱氧核糖），②为磷酸，③为碱基（最多有A、T、G、C、U五种），①②③共同构成一个核苷酸，A错误、D正确；若图示为DNA的其中一条链，则①为脱氧核糖，②为磷酸，③为碱基，B错误；若图示为RNA，则①为核糖，只有1种，③表示碱基，有A、U、C、G 4种，C错误。
二、非选择题
10.[联系日常生活实际，9分]胶原蛋白是人体中的一种结构蛋白，广泛分布于人体的皮肤、骨骼和血管壁等组织、器官，可保护皮肤黏膜、增加组织弹性和韧性。研究人员提取了一种主要含图中三种氨基酸的胶原蛋白用来制作手术缝合线。
甘氨酸（甘） 赖氨酸（赖）
脯氨酸（脯）
（1）据图中氨基酸分子式可知，组成这种胶原蛋白的主要化学元素是 C、H、O、N 。
（2）这三种氨基酸分子通过 脱水缩合 反应，形成一条包含200个“—甘—赖—脯—”重复序列的肽链，此肽链含有 201 个游离的氨基，连接相邻氨基酸的化学键是 肽键 。
（3）作为手术缝合线的胶原蛋白能被人体组织吸收，其原因是 胶原蛋白会被分解成氨基酸 。
（4）缺乏维生素C会导致赖氨酸和脯氨酸的R基无法发生亲水性修饰，造成胶原蛋白易被降解。结合题目信息及生活常识，推测人体缺乏维生素C可能造成的后果，并提出预防措施： 人体缺乏维生素C可能会出现皮肤出血、血管壁出血、骨骼变脆等，日常可以通过适量食用含维生素C高的水果、蔬菜等预防维生素C缺乏（合理即可） 。
解析 （1）分析题图可知，组成这种胶原蛋白的主要元素是C、H、O、N。（2）氨基酸通过脱水缩合形成肽链，赖氨酸中R基上的游离氨基不参与形成肽键。该肽链包含200个“—甘—赖—脯—”重复序列，其中赖氨酸出现了200次，R基中不参与形成肽键的氨基就有200个，所以此肽链含有的游离的氨基数＝R基上游离的氨基数＋肽链数＝201（个）。相邻氨基酸之间通过肽键相连。（3）作为手术缝合线的胶原蛋白能被人体组织吸收的原因是蛋白质可以分解成氨基酸。（4）根据题干中胶原蛋白分布的位置推测，人体缺乏维生素C可能会出现皮肤出血、血管壁出血、骨骼变脆等，预防措施为适量吃维生素C含量高的水果、蔬菜等。
11.[2024江西九校联考]功能越复杂的细胞膜，其上蛋白质的种类和数量就越多。下列叙述正确的是（ D ）
A.通道蛋白负责介导协助扩散，载体蛋白负责介导主动运输
B.分子或离子通过通道蛋白时需要与通道蛋白结合
C.细胞膜内表面的糖类分子与蛋白质结合形成糖蛋白，可进行信息传递
D.生物大分子与细胞膜上的蛋白质结合后通过胞吞进入细胞，说明细胞膜具有一定的流动性
解析 载体蛋白不仅可以参与协助扩散，还可以参与主动运输；通道蛋白只能参与协助扩散，A错误。载体蛋白只容许与自身结合部位相适应的分子或离子通过，而且每次转运时自身构象都会发生改变；通道蛋白只容许与自身通道的直径和形状相适配、大小和电荷相适宜的分子或离子通过，分子或离子通过通道蛋白时，不需要与通道蛋白结合，B错误。细胞膜的外表面有糖类分子，它与蛋白质分子结合形成糖蛋白，糖蛋白与细胞表面的识别等功能有密切关系，C错误。像蛋白质这样的生物大分子，通过胞吞或胞吐进出细胞，其过程需要细胞膜上蛋白质的参与，更离不开细胞膜上磷脂双分子层的流动性，D正确。
12.[2024湖北部分高中联考]中国农业科学院饲料研究所与北京首钢朗泽新能源科技有限公司联合宣布，我国在国际上首次实现了以一氧化碳、二氧化碳为碳源、氨水为氮源，实现22秒快速转化，人工利用乙醇梭菌大规模生物合成蛋白质。下列相关叙述错误的是（ C ）
A.组成蛋白质的元素主要是C、H、O、N
B.碳是生命的核心元素，蛋白质是生命活动的主要承担者
C.人体细胞合成蛋白质、乙醇梭菌合成蛋白质都必须直接提供氨基酸作为原料
D.利用一氧化碳等人工合成蛋白质，有利于降低工业尾气的排放，减少环境污染
解析 蛋白质的主要组成元素为C、H、O、N，A正确；碳是生命的核心元素，蛋白质是生命活动的主要承担者，B正确；据题意可知，乙醇梭菌合成蛋白质以一氧化碳、二氧化碳、氨水为原料，不是必须直接提供氨基酸，C错误；利用一氧化碳等人工合成蛋白质，有利于降低工业尾气的排放，减少环境污染，D正确。
13.[情境创新/2024龙岩模拟]IDP（一种蛋白质）中含有较高比例的亲水氨基酸残基，其在细胞内呈现不折叠的“天然无序”状态。为研究IDP与水熊虫抗干旱的关系，科研人员敲除水熊虫的IDP基因（不能合成IDP），检测其在正常和干旱条件下的存活率，结果如图所示。下列有关叙述错误的是（ B ）
A.IDP的结构特点说明其空间结构与氨基酸的种类有关
B.细胞大量失水时，细胞内渗透压降低，新陈代谢水平降低
C.该实验中IDP基因正常组作为对照组
D.该实验结果表明水熊虫体内的IDP具有抗干旱的作用
解析 由题干信息“IDP（一种蛋白质）……状态”可知，IDP的空间结构与氨基酸的种类有关，A正确；细胞大量失水时，细胞内渗透压升高，B错误；该实验中IDP基因正常组为对照组，敲除IDP基因组为实验组，C正确；实验结果显示，在正常条件下，IDP基因正常组水熊虫的存活率与敲除IDP基因组水熊虫的存活率相差不大，而在干旱条件下，IDP基因正常组水熊虫的存活率明显高于敲除IDP基因组水熊虫的存活率，说明水熊虫体内的IDP具有抗干旱的作用，D正确。
14.丙肝病毒是一种RNA病毒，仅携带能够编码一个多肽的基因，该基因编码的多肽能被酶解成10个功能片段。据此判断下列叙述正确的是（ B ）
A.丙肝病毒的遗传物质彻底水解后有4种产物
B.该多肽分子被酶解成10个功能片段后，肽键减少了9个
C.水解多肽的酶在患者细胞的溶酶体中合成
D.丙肝病毒与肺炎链球菌的增殖方式相同
解析 丙肝病毒的遗传物质是RNA，RNA彻底水解后有磷酸、五碳糖和四种碱基，共6种产物，A错误；多肽被切割成10个片段，即切割后减少了9个肽键，B正确；水解多肽的酶的化学本质是蛋白质，蛋白质在核糖体上合成，C错误；肺炎链球菌为原核生物，其增殖方式为二分裂，而丙肝病毒的生活方式为寄生，其增殖方式为自我复制，二者增殖方式不同，D错误。
15.[2024邵阳模拟]研究人员在细胞膜上发现一种新型生物分子——糖RNA（如图所示），揭示了其在人类自身免疫性疾病中发挥的作用。下列说法错误的是（ A ）
A.图中细胞膜上的RNA为双链结构
B.组成RNA的基本单位是核糖核苷酸
C.图中糖RNA可能参与细胞间信息交流
D.细胞膜功能的复杂性与蛋白质及糖链结构的多样性有关
解析 图中细胞膜上的RNA为单链结构，只是局部出现互补区域，A错误；组成RNA的基本单位是核糖核苷酸，B正确；图中糖RNA可能参与信息识别，从而参与细胞间信息交流，C正确；细胞膜功能的复杂性与蛋白质及糖链结构的多样性有关，D正确。
16.[2024河南部分学校联考]细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网架结构，有三种主要结构组分：微丝（由肌动蛋白组成，参与细胞收缩和细胞迁移等）、中间丝（由多种类型的蛋白质组成，主要提供细胞的机械强度和结构支持，参与纺锤体的形成）和微管（由微管蛋白组成，参与细胞的形成和维持，包括调控细胞的形状、细胞器的运输和细胞分裂等）。下列叙述错误的是（ D ）
A.细胞骨架具有维持细胞形态、锚定并支撑细胞器等作用
B.变形虫的变形运动可能与肌动蛋白组成的微丝有关
C.中间丝具有协助细胞承受机械压力和维持细胞完整性的能力
D.微管是细胞骨架中唯一与细胞分裂有关的结构
解析 细胞骨架具有维持细胞的形态，锚定并支撑许多细胞器等作用，A正确；微丝参与细胞迁移，变形虫的变形运动可能与肌动蛋白组成的微丝有关，B正确；中间丝具有协助细胞承受机械压力和维持细胞完整性的能力，C正确；根据题干信息可知，中间丝参与纺锤体的形成，也与细胞分裂有关，D错误。
17.[提出治疗疾病的新思路，10分]阿尔茨海默病是一种多发于老年人群的神经系统退行性疾病。此病的重要病理特征之一是β－淀粉样蛋白（Aβ）在大脑聚集沉积形成斑块。请回答问题：
（1）Aβ含有39～ 43个氨基酸，请写出氨基酸分子的结构通式： 。
（2）Aβ由淀粉样前体蛋白（一种膜蛋白）水解形成，如图1所示。由图1可知，淀粉样前体蛋白经过 β－分泌酶和γ－分泌酶 的催化作用，切断氨基酸之间的 肽键 （化学键）而形成Aβ，每经此过程生成1个Aβ需要 2 个水分子。
（3）Aβ的空间结构如图2。许多证据表明，Aβ在健康人的大脑中有营养神经的作用，但在遗传因素和环境因素的共同作用下，Aβ产生量过多，可形成不同的Aβ聚集体（图3所示为含12个Aβ的聚集体），产生神经毒性并最终使患者出现认知功能障碍和记忆衰退的症状。用结构与功能相适应的观点对上述现象进行解释： Aβ结构如题图2时有营养神经作用，如题图3形成聚集体时有神经毒性（合理即可） 。
（4）综上所述，请你提出治疗阿尔茨海默病的一种思路： 研发抑制Aβ聚集的药物等（合理即可） 。
解析 （1）构成蛋白质的氨基酸分子至少都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，这个碳原子还连接一个氢和一个R基，氨基酸分子的结构通式为。（2）由图1可知，淀粉样前体蛋白经过β－分泌酶和γ－分泌酶的催化作用，切断氨基酸之间的肽键而形成Aβ。每经此过程生成1个Aβ需要切断2个肽键，需要2个水分子。（3）根据结构决定功能，Aβ的空间结构如图2时，其在大脑中有营养神经的作用。在遗传因素和环境因素的共同作用下，Aβ产生量过多，如图3所示为含12个Aβ的聚集体，会产生神经毒性，最终使患者出现认知功能障碍和记忆衰退的症状。（4）根据阿尔茨海默病的重要病理特征之一是β－淀粉样蛋白（Aβ）在大脑聚集沉积形成斑块，分析可知治疗阿尔茨海默病的思路是防止Aβ聚集，具体思路为研发抑制Aβ聚集的药物等。