2022新高考生物人教版一轮复习训练：第一单元第3讲蛋白质和核酸（含解析）

[课后达标检测][基础达标]1．(2020·高考天津卷)组成下列多聚体的单体的种类最多的是(　　)A．血红蛋白B．DNAC．淀粉D．纤维素解析：选A。组成血红蛋白的单体是氨基酸，约21种；组成DNA的单体为脱氧核苷酸，共4种；组成淀粉和纤维素的单体均为葡萄糖。2．下列生理过程中，没有蛋白质直接参与的是(　　)A．线粒体基质中的CO2进入细胞质基质的过程B．细胞分裂前的间期DNA进行半保留复制的过程C．受精作用过程中精子与卵细胞的识别过程D．免疫系统清除侵入内环境的病原体的过程解析：选A。CO2从线粒体基质进入细胞质基质的方式是自由扩散，不需要蛋白质的参与；DNA进行半保留复制的过程中需要解旋酶和DNA聚合酶的相关作用，这些酶的化学本质是蛋白质；受精作用过程中精子与卵细胞的识别过程与细胞膜上的糖蛋白有关；免疫系统清除侵入内环境的病原体的过程中，产生的抗体属于蛋白质。3．(2021·江苏常州高三检测)下面是三种化合物的结构简式，下列有关这三种化合物的叙述，错误的是(　　)A．三种化合物可以用一个结构通式表示B．三种化合物的共同点之一是都含有一个氨基、一个羧基C．三种化合物都不能与双缩脲试剂发生紫色反应D．三种化合物两两结合形成的物质的游离氨基数相同解析：选B。三种化合物都是构成蛋白质的氨基酸，都可用氨基酸的结构通式表示，A正确；图中三种氨基酸的共同点之一为都至少含有一个氨基、一个羧基， B错误；双缩脲试剂鉴定蛋白质产生紫色反应是由于蛋白质中有肽键，而氨基酸中无肽键，故三种化合物不能与双缩脲试剂发生紫色反应，C正确；三种化合物两两结合形成的物质中游离的氨基数分别是1、1、1，D正确。4．(2021·山东济宁高三模拟)研究发现，人体内由色氨酸(分子式为C11H12O2N2)代谢生成的5羟色胺作为一种神经递质，其能抑制中枢神经系统的兴奋性，使人产生困倦感。据此分析，下列说法正确的是(　　)A．色氨酸的R基是—C9H9OB．饮食中适量添加富含色氨酸的食物有利于睡眠C．人体需要的色氨酸在体内可以由其他物质转化而来D．5羟色胺在突触前膜以主动运输方式进入突触间隙解析：选B。参与构成生物体蛋白质的氨基酸的结构通式为(分子式为C2H4O2NR)，色氨酸分子式为C11H12O2N2，结合二者可知其R基为—C9H8N，A错误；根据题意可知，色氨酸代谢生成的5羟色胺能抑制中枢神经系统的兴奋性，使人产生困倦感，故饮食中适量添加富含色氨酸的食物有利于睡眠，B正确；色氨酸是必需氨基酸，在人体内不能由其他物质转化而来，只能从外界摄入，C错误；5羟色胺在突触前膜以胞吐的方式进入突触间隙，D错误。5.(2021·山东聊城高三期末)某五十肽中有丙氨酸(R基为—CH3)2个，现脱掉其中的丙氨酸(相应位置如右图)得到几种不同的有机产物，其中脱下的氨基酸均以游离态正常存在，下列有关该过程产生的全部有机物中原子、基团或肽键数目的叙述，错误的是(　　)A．肽键数目减少4个B．氨基和羧基分别增加8个C．氢原子数目增加8个D．氧原子数目增加4个解析：选B。题图五十肽脱掉其中的2个丙氨酸，在丙氨酸的两侧各断裂一个 肽键，因此肽键数目减少4个，A正确；断裂4个肽键，即水解形成4个氨基和4个羧基，B错误；脱掉丙氨酸的过程需要4个水分子参与水解，所以氢原子数目增加8个，氧原子数目增加4个，C、D正确。6．(2021·辽宁营口模拟)下图中的a、b、c、d分别代表人体内的四种大分子化合物，下列有关说法错误的是(　　)A．分子c的种类约有62种，只含三个碱基，分子量比b小得多B．b、c、d的合成离不开化合物a，这四种大分子化合物的主要合成场所相同C．b、c、d三种化合物能同时存在于同一个细胞器中D．a、b彻底水解后可得到四种不同的化合物、四种相同的化合物解析：选A。由图示可知，a、b、c、d分别代表DNA、mRNA、tRNA、rRNA。每个tRNA含有三个与密码子结合的游离碱基，并不是只含三个碱基；b、c、d都是以a的一条链为模板，经转录产生的，a的合成是DNA的复制过程，转录和DNA复制主要在细胞核中进行；核糖体是翻译的场所，rRNA是核糖体的主要组成成分之一，tRNA是翻译过程的运输工具，mRNA是翻译过程的模板，线粒体中能翻译形成部分蛋白质，含有三种RNA；a、b彻底水解后可得到四种不同的化合物，即核糖、脱氧核糖、胸腺嘧啶、尿嘧啶，四种相同的化合物，即腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶、磷酸。7．核糖体RNA(rRNA)在核仁中通过转录形成，其与核糖核蛋白组装成核糖体前体，核糖体前体通过核孔进入细胞质中进一步成熟，成为翻译的场所。翻译时rRNA催化肽键的形成。下列相关叙述错误的是(　　)A．rRNA的合成需要以DNA为模板B．rRNA的合成及核糖体的形成与核仁有关 C．翻译时，rRNA的碱基与tRNA上的反密码子互补配对D．rRNA可降低氨基酸间脱水缩合所需的活化能解析：选C。rRNA是以DNA的一条链为模板转录形成的，因此rRNA的合成需要以DNA为模板；核仁与某种RNA(rRNA)的合成及核糖体的形成有关；翻译时，mRNA上的密码子与tRNA上的反密码子互补配对；rRNA能催化肽键的形成，可见其具有催化功能，即可降低氨基酸间脱水缩合所需的活化能。8．(2021·山东济南高三检测)下列概念不可用图示来表示的是(　　)A．1表示固醇，2～4分别表示脂质、磷脂、性激素B．1表示核糖核苷酸，2～4分别表示含氮碱基、核糖、磷酸C．1表示糖类，2～4分别表示单糖、二糖、多糖D．1表示双层膜的细胞结构，2～4分别表示线粒体、叶绿体、细胞核解析：选A。固醇属于脂质，固醇包括胆固醇、性激素和维生素D，磷脂不属于固醇，A符合题意；一分子核糖核苷酸由一分子磷酸、一分子核糖和一分子含氮碱基组成，B不符合题意；糖类大致可以分为单糖、二糖和多糖，C不符合题意；线粒体和叶绿体是具有双层膜的细胞器，细胞核的核膜是双层膜结构，D不符合题意。9．一切生命活动都离不开蛋白质，下图为部分细胞结构和多种蛋白质，请回答下列有关问题：(1)A蛋白参与细胞间的相互粘连，所以在动物细胞工程中常用________________________处理组织碎块，使细胞分散开。(2)B蛋白与物质跨膜运输有关，如果转运过程需ATP供能，则运输方式为 ________________；若转运过程不消耗ATP，则运输方式为________________，动力来自所转运物质____________________形成的势能。(3)C蛋白只能与特定分子结合，结合后其________________发生变化，像“分子开关”一样，引起细胞内一系列变化，是细胞膜完成________________________功能的分子基础。(4)D蛋白和细胞骨架共同完成细胞内的物质运输，细胞骨架的化学本质是________________。(5)E蛋白具有催化功能，因其只能与_______________________结合，所以E蛋白的功能具有专一性的特点。(6)F蛋白的功能是与DNA分子的某一部位结合，以DNA分子的一条链为模板合成RNA分子，F蛋白的名称是________________________。解析：动物细胞间的物质中主要成分是蛋白质，故用胰蛋白酶可以分离动物细胞。主动运输与协助扩散均需要转运蛋白参与，但主动运输消耗ATP。C蛋白是细胞膜上的受体，与细胞间的信息交流有关。具有催化作用的蛋白质是酶，一种酶只能催化一种或一类化学反应。F蛋白是催化转录过程的RNA聚合酶，该酶可以与DNA分子上的RNA聚合酶结合位点结合，催化转录过程。答案：(1)胰蛋白酶　(2)主动运输　协助扩散　浓度差(3)空间结构　信息交流(细胞通讯、细胞识别)(4)蛋白质　(5)一种或一类底物　(6)RNA聚合酶10．(2021·天津和平名校高三月考)下图表示构成生物体的元素、化合物及其作用，其中a、b、d、e、f代表小分子，A、B、E代表不同的生物大分子，请据图回答下列问题：(1)物质a表示______________，其在原核细胞中共有__________种。(2)若E是动物细胞中特有的储能物质，则E是____________，其在人体中主要分布于___________________________细胞中。 (3)物质d是______________。物质f是________，其在动植物细胞中均可含有，并且由于含能量多而且占体积小，被生物作为长期储备能源的物质。(4)物质b的名称是____________，图中的“？”是指________(填元素)。若某种B分子由n个b(平均相对分子质量为m)形成的两条链组成，则该B分子的相对分子质量大约为________________。解析：(1)物质a由C、H、O、N、P组成并且A是病毒的主要组成成分，所以a是核苷酸，原核细胞中有8种，即组成RNA的4种和组成DNA的4种。(2)E是主要的能源物质，是糖类，若E是动物细胞特有的储能物质，则E是肝糖原和肌糖原，主要储存在肝脏细胞和肌肉细胞中。(3)物质d能促进生殖器官的发育，激发并维持雌性动物的第二性征，说明是雌激素；因为物质f“在动植物细胞中均可含有，并且由于含能量多而且占体积小，被生物作为长期储备能源的物质”，所以是脂肪。(4)物质b是构成B的单体，而物质B是蛋白质，所以b是氨基酸，“？”指的是N。B分子的相对分子质量是mn－18(n－2)。答案：(1)核苷酸　8(2)糖原　肝脏细胞和肌肉(3)雌激素　脂肪(4)氨基酸　N　mn－18(n－2)[素养提升]11．(不定项)“分子马达”是分布于细胞内部或细胞表面的一类蛋白质，它们的结构会随着与ATP的结合而改变，在促使ATP转化成ADP的同时引起自身或与其结合的分子发生运动。下列相关叙述错误的是(　　)A．“分子马达”具有酶的功能B．主动运输可能与“分子马达”有关C．放能反应一般与ATP水解反应相联系D．蛋白质结构改变意味着其失去活性解析：选CD。根据题干可知，“分子马达”具有酶的功能，A正确；由题意可知，主动运输可能与“分子马达”有关，B正确；吸能反应(需要消耗能量，ATP 是直接能源物质)一般与ATP水解反应相联系，C错误；蛋白质的结构决定其功能，但蛋白质结构改变其活性不一定丧失，如载体蛋白在运输物质时，其结构会发生改变，但这是可以恢复的，其并未失去活性，D错误。12．(不定项)1965年，我国科学家在世界上率先合成具有生物活性的牛胰岛素结晶，其大致过程是根据已知的氨基酸序列，先用化学方法分别合成胰岛素a、b两条肽链，再催化两条肽链间形成二硫键。下列分析错误的是(　　)A．上述合成胰岛素的方法必须利用mRNA为模板B．氨基酸R基上的氨基或羧基不会参与肽键的形成C．形成二硫键后，a、b两条肽链的肽键数目增多，形成更复杂的空间结构D．若正常小鼠被注射该产物后出现低血糖症状，则说明产物具有生物活性解析：选AC。由于已经知道氨基酸序列，因此合成胰岛素时不需要用mRNA为模板；氨基酸R基上的氨基或羧基不参与肽键的形成；二硫键不是肽键，形成二硫键后不会导致肽键数目增多；胰岛素具有降血糖的作用，若正常小鼠被注射该产物后出现低血糖症状，则说明产物具有生物活性。13．(不定项)研究人员发现人类和小白鼠的软骨细胞中富含“miR140”分子，这是一种微型单链核糖核酸。与正常小鼠比较，不含“miR140”分子的实验鼠软骨的损伤程度要严重得多。下列关于“miR140”的叙述，正确的是(　　)A．“miR140”分子中一定含有糖类物质B．“miR140”分子对生命活动有重要作用C．“miR140”分子中含有两个游离的磷酸基团D．“miR140”分子不是人和小鼠的遗传物质解析：选ABD。由题意可知，“miR140”分子为单链RNA，故分子中含有核糖；与正常小鼠比较，不含“miR140”分子的实验鼠软骨的损伤程度要严重得多，说明“miR140”分子对生命活动有重要作用；“miR140”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，“miR140”分子为RNA，故不是人和小鼠的遗传物质。 14．(不定项)下图表示细胞内某物质甲由①②两部分组成。下列说法错误的是(　　)A．若图中甲为组成蛋白质的氨基酸，②为R基，则①中的氨基和羧基都只有一个B．若①②为两个DNA片段，则通过DNA聚合酶可将其连接为甲C．若图中甲为ATP，①为腺苷，则②含有三个磷酸基团D．若①②均为葡萄糖，则小麦幼苗体细胞中的甲为蔗糖解析：选BD。根据氨基酸的结构通式可知，若图中甲为氨基酸，②为R基，则①中的氨基和羧基都只有一个，且连接在同一个碳原子上；DNA连接酶可将两个DNA片段连接起来，因此若①②为两个DNA片段，则通过DNA连接酶可将其连接为甲；ATP是由腺苷和三个磷酸基团组成的，因此若图中甲为ATP，①为腺苷，则②含有三个磷酸基团；麦芽糖是由两分子葡萄糖脱水缩合形成的，若①②均为葡萄糖，则小麦幼苗体细胞中的甲为麦芽糖。15．(2021·江苏淮安高三期末)蛋白质的空间结构遭到破坏，其生物活性就会丧失，这称为蛋白质的变性。高温、强碱、强酸、重金属等均会使蛋白质变性。现提供质量分数为3%的可溶性淀粉溶液、质量分数为2%的新鲜淀粉酶溶液、蒸馏水、质量浓度为0.1g/mL的NaOH溶液、质量浓度为0.05g/mL的CuSO4溶液、无水乙醇、烧杯、试管、量筒、滴管、温度计、酒精灯等材料用具。请你设计实验探究乙醇能否使蛋白质变性。(1)实验步骤：①取两支试管，分别编号A、B，向A、B两试管中各加入1mL新鲜的淀粉酶溶液，然后向A试管加入_________________________，向B试管加入5滴无水乙醇，混匀后向A、B两试管再加2mL可溶性淀粉溶液。②将两支试管摇匀后，同时放入适宜温度的温水中维持5min。③____________________________________________________________。④从温水中取出A、B试管，各加入1mL斐林试剂摇匀，放入盛有50～65℃ 温水的大烧杯中加热约2min，观察试管中出现的颜色变化。(2)实验结果预测及结论：①____________________________________________________________。②____________________________________________________________。(3)该实验的自变量是__________________，对照组是________________。解析：(1)①取两支试管，编号A、B，向A、B两试管中各加入1mL新鲜的淀粉酶溶液，然后向A试管加入5滴蒸馏水，向B试管加5滴无水乙醇，混匀后向A、B两试管再加入2mL可溶性淀粉溶液。②将两支试管摇匀后，同时放入适宜温度的温水中维持5min。③取少量等量质量浓度为0.1g/mL的NaOH溶液和质量浓度为0.05g/mL的CuSO4溶液，配制成斐林试剂。④从温水中取出A、B试管，各加入1mL斐林试剂摇匀，放入盛有50～65℃温水的大烧杯中加热约2min，观察试管中出现的颜色变化。(2)实验结果预测及结论：①若A试管中出现砖红色沉淀，B试管不出现，则说明乙醇能使淀粉酶(蛋白质)变性；②若A试管中出现砖红色沉淀，B试管中也出现，则说明乙醇不能使淀粉酶(蛋白质)变性。(3)该实验的自变量是有无乙醇，对照组是A试管。答案：(1)①5滴蒸馏水③取少量等量质量浓度为0.1g/mL的NaOH溶液和质量浓度为0.05g/mL的CuSO4溶液，配制成斐林试剂(2)①若A试管中出现砖红色沉淀，B试管中不出现，则说明乙醇能使淀粉酶(蛋白质)变性②若A试管中出现砖红色沉淀，B试管中也出现，则说明乙醇不能使淀粉酶(蛋白质)变性(3)有无乙醇　A试管