新高考生物一轮复习专题训练：第3讲 蛋白质和核酸（含解析）

高中生物一轮复习专题训练

第3讲　蛋白质和核酸

1．用高浓度的尿素溶液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。下列叙述正确的是(　　)

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．双缩脲试剂可以鉴定上述“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；由题干信息蛋白质经高浓度的尿素溶液处理后可发生“变性”，可推测过氧化氢酶经高浓度的尿素溶液处理后，其活性会发生改变，C错误；蛋白质“变性”后变为松散肽链，可与双缩脲试剂发生紫色反应，D错误。

答案：B

2．某种核糖体失活蛋白(RIP)由A、B两条肽链组成。RIP作用于靶细胞时，B链与细胞膜上特定的受体E结合后引导A链进入细胞，A链与核糖体结合后催化rRNA水解。已知细胞癌变后膜上的受体E数量会增多。下列说法正确的是(　　)

A．RIP的A、B链主要依赖肽键相连接

B．RIP可以用于抑制肿瘤细胞的增殖

C．RIP通过影响基因表达延缓细胞衰老

D．RIP作用后B链结构不变表明B链具有酶的作用

解析：蛋白质中的氨基酸之间依靠肽键相连，但连接肽链的化学键一般不是肽键，A错误；癌细胞的增殖过程中需要核糖体合成相关蛋白质，而RIP是核糖体失活蛋白，因此其可以用于抑制肿瘤细胞的增殖，B正确；RIP可催化rRNA水解，而rRNA是核糖体的重要成分，核糖体是翻译的场所，因此该蛋白可影响基因表达，但不能延缓细胞衰老，C错误；RIP作用后B链结构不变不能表明B链具有酶的作用，D错误。

答案：B

3．2019年诺贝尔生理学或医学奖授予了三位科学家，以表彰他们在细胞感知和适应氧气变化机制领域的贡献。低氧诱导因子(HIF­1，一种由两条肽链组成的蛋白质)在此机制中充当重要角色，细胞中的HIF­1只有在缺氧条件下才稳定存在。下列有关叙述错误的是(　　)

A．细胞中的HIF­1至少含有两个游离的氨基

B．HIF­1功能的发挥离不开其两条肽链形成的空间结构

C．人体剧烈运动时，细胞中的HIF­1含量减少

D．血液中氧气浓度变化使细胞中HIF­1含量改变属于体液调节

解析：HIF­1是由两条肽链组成的蛋白质，每条肽链至少含有一个游离的氨基，A正确；蛋白质具有一定的空间结构是其具有相应功能的基础，B正确；人体剧烈运动时，肌肉细胞消耗大量氧气，部分细胞处于缺氧状态，细胞中的HIF­1含量增多，C错误；氧气作为调节因子通过体液传送的方式对生命活动进行调节属于体液调节，D正确。

答案：C

4．(2022·湖南湘潭模拟)医学上常从某些动物组织中提取出胶原蛋白作为手术缝合线，手术后这种缝合线可以被人体组织细胞消化、吸收，从而避免拆线的痛苦。下列相关叙述错误的是(　　)

A．可用盐析的方法使胶原蛋白从溶液中沉淀出来

B．动物组织细胞中的胶原蛋白是在核糖体上合成的

C．手术缝合线经吸收后可在细胞内检测到这种胶原蛋白

D．使用的手术缝合线需要避免人体组织产生免疫排斥反应

解析：手术缝合线经水解被人体吸收后，以氨基酸的形式进入人体细胞，故在细胞内检测不到这种胶原蛋白，C错误。

答案：C

5．下列关于DNA和RNA的叙述，正确的是(　　)

A．小麦的遗传物质彻底水解的产物有8种

B．HIV和T2噬菌体的核酸中都含有腺嘌呤核糖核苷酸

C．基因是DNA携带的遗传信息，同一基因在不同细胞中均会选择性表达

D．真核细胞的DNA主要分布在细胞核中，RNA主要分布在细胞质中

解析：所有细胞生物(包括小麦)的遗传物质都是DNA，DNA的组成单位为脱氧核糖核苷酸，其彻底水解的产物有磷酸、脱氧核糖、四种碱基，共6种，A错误。HIV是RNA病毒，含有的是腺嘌呤核糖核苷酸，T2噬菌体是DNA病毒，含有的是腺嘌呤脱氧核糖核苷酸，B错误。不同细胞中，控制呼吸有关酶合成的基因都可表达，C错误。真核细胞的DNA主要分布在细胞核中，RNA主要分布在细胞质中D正确。

答案：D

6．在人体内，HIV与特异性抗体结合后产生沉淀，被吞噬细胞摄取后彻底水解可得到(　　)

A．21种氨基酸、5种含氮碱基、2种五碳糖、磷酸

B．21种氨基酸、5种核苷酸、磷酸

C．多种氨基酸、1种核糖、4种含氮碱基、磷酸

D．多种氨基酸、4种核糖核苷酸

解析：HIV的成分是蛋白质和RNA，抗体的成分是蛋白质，HIV与特异性抗体结合后产生沉淀，被吞噬细胞摄取后彻底水解可得到多种氨基酸、1种核糖、4种含氮碱基、磷酸。

答案：C

7．(2021·全国甲卷)已知①酶、②抗体、③激素、④糖原、⑤脂肪、⑥核酸都是人体内有重要作用的物质。下列说法正确的是(　　)

A．①②③都是由氨基酸通过肽键连接而成的

B．③④⑤都是生物大分子，都以碳链为骨架

C．①②⑥都是由含氮的单体连接成的多聚体

D．④⑤⑥都是人体细胞内的主要能源物质

解析：酶的化学本质是蛋白质或RNA，蛋白质是由氨基酸通过肽键连接而成的，RNA是由核糖核苷酸通过磷酸二酯键连接而成的；抗体的化学本质为蛋白质；部分激素的化学本质是蛋白质，A错误。激素并不都是生物大分子，脂肪不是生物大分子，糖原是生物大分子，B错误。酶的化学本质是蛋白质或RNA，抗体的化学本质是蛋白质，核酸是由核苷酸通过磷酸二酯键连接而成的，三者都是由含氮的基本单位(氨基酸或核苷酸)连接成的多聚体，C正确。葡萄糖是人体细胞内的主要能源物质，脂肪是良好的储能物质，核酸是遗传信息的携带者，不是能源物质，D错误。

答案：C

8．生物大分子是由许多基本的组成单位连接而成的。下列关于细胞利用基本单位合成生物大分子的叙述，错误的是(　　)

A．若基本单位中含有U，则该生物大分子可能是HIV的遗传物质

B．若基本单位为葡萄糖，则该生物大分子可能是植物细胞壁的主要成分之一

C．若生物大分子是分子式为C55H50O19N10的多肽链，则该多肽水解最多需要9分子水

D．若生物大分子是人和动物细胞中的储能物质，则其基本单位为甘油和脂肪酸

解析：若图中生物大分子含有U，则该生物大分子是RNA，可能是HIV的遗传物质，A正确；若图中的基本单位是葡萄糖，则对应的生物大分子可能是纤维素、淀粉、糖原，纤维素是植物细胞壁的主要成分之一，B正确；若生物大分子是分子式为C55H50O19N10的多肽链，每种氨基酸至少含有一个氮原子，故该多肽最多为十肽，则一分子该多肽水解最多需要9分子水，C正确；人和动物细胞中的储能物质为糖原，其基本单位是葡萄糖，良好的储能物质是脂肪，脂肪不是大分子物质，由甘油和脂肪酸构成，不能称作单体，D错误。

答案：D

9．(多选)某四十九肽中有丙氨酸(R基为—CH3)4个，现脱掉其中的丙氨酸(相应位置如图所示)，下列有关叙述错误的是(　　)

A．新生成的4条多肽链至少含有4个游离的羧基

B．水解后得到的多肽可以和双缩脲试剂反应出现紫色

C．若将新生成的4条多肽链重新连接成一条长链，则将脱去4分子H2O

D．水解得到的多肽链比原多肽减少了2个氧原子，减少了12个碳原子

解析：每条肽链的末端都有一个游离的羧基，故新生成的4条多肽链，至少含有4个游离的羧基，A正确；水解后得到的多肽中也含有肽键，仍然可以和双缩脲试剂反应出现紫色，B正确；若将新生成的4条多肽链重新连接成一条长链，则将形成3个肽键，脱去3分子H2O，C错误；原多肽水解后脱掉其中的4个丙氨酸(C3H7O2N)，得到4条多肽链，该过程中需要消耗7分子H2O，故水解得到的多肽链比原多肽减少的氧原子数为4×2－7＝1个，减少的碳原子数为4×3＝12个，D错误。

答案：CD

10．(多选)(2022·山东菏泽模拟)图中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，下列有关Q的叙述，正确的是(　　)

A．①中Q是激素

B．②中Q可能是载体

C．③中Q可能是抗体

D．①②③中Q都具特异性

解析：由题图可知，①过程中L与Q结合，L变成其他物质，因此Q的功能是催化功能，Q属于酶，不是激素，A错误；②过程中L与Q结合，L被排出细胞外，Q可能是载体，B正确；③过程中L与Q结合，L被消灭，此时Q起免疫作用，因此Q可能是抗体，C正确；①酶、②载体、③抗体均具有特异性，D正确。

答案：BCD

11．(多选)图甲是由氨基酸合成蛋白质的示意图，图乙是DNA部分结构模式图。下列有关叙述正确的是(　　)

A．图甲中由a到b的过程中，必须脱去一个水分子

B．图甲的全过程都发生在内质网上的核糖体上

C．图乙中的a可表示构成DNA的基本组成单位

D．限制酶的作用位点在图乙中的②处

解析：图甲为由氨基酸形成蛋白质的过程，包括了氨基酸脱水缩合形成肽链、多肽链的折叠和加工过程，由a到d发生在核糖体上，由d到e则需要内质网、高尔基体等参与，A项正确，B项错误。DNA的基本单位为脱氧核苷酸，由脱氧核糖、磷酸和含氮碱基构成，图乙中的a为脱氧核糖和含氮碱基，C项错误。限制酶作用于磷酸二酯键，即②处，D项正确。

答案：AD

12．盐藻是一种单细胞真核藻类，其鞭毛是由微管蛋白聚合而成的。为研究泛素和蛋白酶体是否参与盐藻鞭毛的解聚过程，科研人员进行了相关研究。

(1)借助荧光显微镜，观察到盐藻鞭毛上存在泛素，它是由76个________组成的多肽，可与微管蛋白形成泛素化蛋白。

(2)进一步用带有荧光的物质检测盐藻蛋白酶体的活性，结果如图1。据图分析，鞭毛解聚组蛋白酶体的活性________对照组。

(3)图2为泛素(Ub)作用机理示意图。

据图2分析，在多种酶的________作用及ATP供能条件下，微管蛋白的________断裂，导致鞭毛解聚。

(4)人体组织细胞中存在多种蛋白质降解途径，请你举一例：____________________。

解析：(1)氨基酸脱水缩合形成多肽，据此依题意可知，泛素是由76个氨基酸组成的多肽，可与微管蛋白形成泛素化蛋白。(2)图1曲线反映的是用带有荧光的物质检测盐藻蛋白酶体活性的实验结果，该结果显示鞭毛解聚组曲线的峰值高于对照组，说明鞭毛解聚组蛋白酶体的活性高于对照组。(3)分析图2可知，在多种酶的催化作用及ATP供能条件下，微管蛋白的肽键断裂，导致鞭毛解聚。(4)溶酶体内部含有多种水解酶，其中的蛋白酶能够催化蛋白质水解，因此细胞中的溶酶体途径是人体组织细胞中蛋白质降解途径之一。

答案：(1)氨基酸　(2)高于　(3)催化　肽键

(4)溶酶体途径

13．下图甲表示由1分子磷酸、1分子碱基和1分子a构成的化合物b，图乙是人体中某种抗体的示意图。请回答下列问题：

(1)若图甲中a为脱氧核糖，则化合物b构成的物质主要分布在生物细胞的____________中；乳酸菌内含有的碱基m共有________种。

(2)构成图乙中抗体的氨基酸的种类不同，这取决于____________。

(3)抗体经高温处理后与双缩脲试剂混合________(填“会”或“不会”)产生紫色反应，理由是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

(4)假设控制某种蛋白质合成的基因刚转录出来的mRNA含有900个碱基，而翻译后从核糖体上脱离下来的多肽链只由76个氨基酸组成，这说明

________________________________________________________________________。

解析：(1)若图甲中a为脱氧核糖，则化合物b是脱氧核苷酸，构成的物质是DNA，主要分布在生物细胞的细胞核或拟核，乳酸菌内含有DNA和RNA两种核酸，共含有碱基m 5种：A、T、G、C、U。

(2)氨基酸的种类不同取决于(氨基酸的)R基的不同。

(3)高温破坏了蛋白质的空间结构，不会破坏肽键，双缩脲试剂鉴定的是含有2个或2个以上肽键的化合物，故抗体经高温处理后与双缩脲试剂混合还会发生紫色反应。

(4)假设控制某种蛋白质合成的基因刚转录出来的mRNA含有900个碱基，而翻译后从核糖体脱离下来的多肽链只由76个氨基酸组成，这说明刚转录出来的mRNA需要加工成熟才能作为翻译的模板。

答案：(1)细胞核或拟核　5 　(2)(氨基酸)R基(或R基的不同)　(3)会　高温只是破坏了蛋白质的空间结构，并不会使肽键断裂　(4)刚转录出来的mRNA需要加工

14．图中①③是从真核生物细胞中分离出来的有机物，②表示某种有机物的局部结构。回答下列问题。

(1)图中，物质①含有但DNA不含有的碱基是________(用字母表示)，物质①的生理功能是________________________________________________________________________。

(2)图中②是________分子的局部结构，该分子主要分布在____________________上，其作用是______________________。

(3)若图中物质③能显著降低化学反应的活化能，则该物质是________，细胞内控制该物质合成的直接模板是________。

(4)请设计实验验证白萝卜储藏根组织细胞中含有蛋白质类物质(要求简要写出实验思路和预期实验结果)。

解析：(1)物质①为tRNA，tRNA含有但DNA中不含有的碱基是U，tRNA的作用是转运氨基酸。(2)②为叶绿素分子的局部结构，该分子主要分布在叶绿体的类囊体薄膜上，具有吸收、传递和转化光能的作用。(3)物质③含有肽键，若物质③能显著降低化学反应的活化能，则物质③是酶，其合成的直接模板是mRNA。(4)将白萝卜储藏根充分研磨制备组织样液，再设置一组蛋白质的标准样液进行对照，向两组样液中加入双缩脲试剂，观察样液颜色变化，如果两组都变为紫色，则组织样液中含有蛋白质类物质。 

答案：(1)U　转运氨基酸　(2)叶绿素　叶绿体的类囊体薄膜　吸收光能用于光合作用(或吸收、传递、转化光能)　(3)酶　mRNA　(4)实验思路：将白萝卜储藏根充分研磨获取组织样液；取组织样液和蛋白质标准样液等量(2 mL)，分别注入甲、乙两支试管中；向两支试管内分别注入质量浓度为0.1 g/mL的NaOH溶液1 mL，摇匀后再分别滴加质量浓度为0.01 g/mL的CuSO4溶液4滴，摇匀(或向两支试管内分别加入等量的双缩脲试剂)，观察颜色变化。预期实验结果：甲、乙两支试管中均出现紫色。