【备考2026】高考生物一轮复习资源：第1单元 课时练3 蛋白质和核酸（课时精练）（学生版）

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选择题1～6题，每小题5分，7～15题，每小题6分，共84分。
一、选择题
1．(2021·辽宁，1)蛋白质是生命活动的主要承担者。下列有关叙述错误的是( )
A．叶绿体中存在催化ATP合成的蛋白质
B．胰岛B细胞能分泌调节血糖的蛋白质
C．唾液腺细胞能分泌水解淀粉的蛋白质
D．线粒体膜上存在运输葡萄糖的蛋白质
2．(2024·湖北沙市中学质检)色氨酸是一种必需氨基酸，可由动物肠道微生物产生。当色氨酸进入大脑时会转化为血清素，血清素是产生饱腹感的一种重要信号分子，最终会转化为褪黑素使人感觉困倦。下列叙述正确的是( )
A．色氨酸中至少含四种大量元素，在人体内可由其他氨基酸转化而来
B．如果食物中色氨酸的含量较高，则产生饱腹感时需摄入的食物更多
C．血液中色氨酸含量较多的动物肠道中，产生色氨酸的微生物可能更多
D．人在吃饱之后容易产生困倦的直接原因是血液中色氨酸含量增加
3．谷胱甘肽(分子式C10H17O6N3S)是存在于动植物和微生物细胞中的一种重要的三肽，它是由谷氨酸(C5H9O4N)、甘氨酸(C2H5O2N)和半胱氨酸缩合而成的，则半胱氨酸可能的分子式是( )
A．C3H3NS B．C3H5NOS
C．C3H7O2NS D．C3H3O2NS
4．(2023·湖南，1)南极雌帝企鹅产蛋后，由雄帝企鹅负责孵蛋，孵蛋期间不进食。下列叙述错误的是( )
A．帝企鹅蛋的卵清蛋白中N元素的质量分数高于C元素
B．帝企鹅的核酸、多糖和蛋白质合成过程中都有水的产生
C．帝企鹅蛋孵化过程中有mRNA和蛋白质种类的变化
D．雄帝企鹅孵蛋期间主要靠消耗体内脂肪以供能
5．(2025·山西师大附中质检)人胰岛素受体是由两个α亚基和两个β亚基通过二硫键连接而成的四聚体。α亚基含719个氨基酸残基，β亚基含620个氨基酸残基。下列相关叙述错误的是( )
A．胰岛素受体的组成元素有C、H、O、N、S
B．一个胰岛素受体分子中含有1 337个肽键
C．肝脏细胞膜上分布着丰富的胰岛素受体
D．胰岛素受体分子中的二硫键减少可能会导致糖尿病
6．(2023·河北，1)关于蛋白质空间结构的叙述，错误的是( )
A．淀粉酶在0 ℃时空间结构会被破坏
B．磷酸化可能引起蛋白质空间结构的变化
C．氨基酸种类的改变可能影响蛋白质空间结构
D．载体蛋白在转运分子时其自身构象会发生改变
7．(2025·咸宁期中)肌红蛋白(Mb)是哺乳动物肌肉中储氧的蛋白质，含有C、H、O、N、Fe五种元素，由一条肽链和一个血红素辅基构成。Mb中的极性侧链基团几乎全部分布在分子的表面，而非极性的侧链基团则被埋在分子内部。下列说法正确的是( )
A．Mb具有较好的水溶性与其分子表面的极性侧链基团有关
B．Fe作为大量元素，参与构成血红素辅基
C．组成Mb的肽链中氧原子数与氨基酸数相同
D．空腹采血若发现血浆中Mb明显增高，则表明肌肉细胞内供氧充足
8．下列关于核酸的叙述，正确的是( )
A．核酸的基本组成单位是脱氧核苷酸，组成元素是C、H、O、N、P
B．HIV的遗传物质由两条脱氧核苷酸链构成
C．人体细胞中的核酸由4种核苷酸组成，包含4种碱基
D．大肠杆菌的DNA主要分布在拟核中，RNA主要分布在细胞质中
9．(2024·珠海调研)如图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，则甲是丙的基本组成单位
B．如果甲中的m是G，则甲可能是乙或丙的基本组成单位
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在同一生物体的不同细胞中数目一定相同
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
10．如图是DNA和RNA基本组成单位的结构示意图，下列叙述正确的是( )
A．判断脱氧核糖、核糖主要依据图中3′位置的基团
B．乳酸菌细胞中含上述五种碱基的单体共有10种
C．若将RNA彻底水解，能获得5种不同的有机物
D．RNA一般呈单链结构，含有2个游离的磷酸基团
11．(2025·武汉期中)肽核酸(PNA)是一种人工合成的以多肽骨架取代糖—磷酸主链的DNA类似物，结构如图所示(Base表示碱基)。PNA可通过碱基互补配对与核酸稳定结合，可用作核酸探针、抗癌剂等。下列叙述错误的是( )
A．PNA多样性与核酸多样性的决定因素相似，主要取决于碱基种类的多样性
B．组成PNA和组成蛋白质的单体，连接方式相似，均有肽键形成
C．作抗癌剂时，PNA与癌细胞的RNA结合能抑制细胞内的翻译过程
D．PNA能与核酸形成稳定结构可能是由于细胞内缺乏降解PNA的酶
12．(2024·武汉月考)下列关于生物大分子及其单体的叙述，正确的是( )
A．生物大分子及其对应的单体组成元素可能不同
B．生物大分子彻底水解得到的一定是单体
C．催化核苷酸脱水缩合形成核酸的酶是DNA聚合酶
D．生物大分子的多样性都与单体的种类和排列顺序有关
13．(2025·合肥模拟)科研人员在多种细胞中发现了一种RNA上连接糖分子的“糖RNA”，而之前发现的糖修饰分子是细胞膜上的糖蛋白和糖脂。下列有关糖RNA、糖蛋白、糖脂分子的叙述，正确的是( )
A．组成元素都含有C、H、O、N、P、S
B．都在细胞核中合成后转移到细胞膜
C．糖蛋白和糖RNA都是以碳链为骨架的生物大分子
D．细胞膜的外表面有糖蛋白，这些糖蛋白也叫作糖被
14．(2024·武汉联考)核酸是生物体内重要的化合物，当用蛇毒磷酸二酯酶处理小鼠核酸时，得到的产物是5′—核苷酸(五碳糖的5′位连接磷酸)的混合物，当用牛脾磷酸二酯酶处理小鼠核酸时，产物是3′—核苷酸(五碳糖的3′位连接磷酸)的混合物。下列有关核酸的叙述，正确的是( )
A．用上述两种酶分别处理核酸均可得到4种水解产物
B．蛇毒磷酸二酯酶发挥作用的机理是提高反应所需的能量
C．上述实验证明核苷酸是通过3′，5′—磷酸二酯键连接而成的
D．小鼠体内的核酸主要存在于细胞核中，并且可以与蛋白质相结合
15．(2024·武汉月考)在生物体内，某些重要化合物的元素组成和功能关系如图所示。其中X、Y代表元素，A、B、C是生物大分子。下列叙述不正确的是( )
A．图中X指的是P，Y指的是N
B．单体a、b、c在形成A、B、C化合物过程中都会消耗能量
C．同一生物不同体细胞中A基本相同，B的多样性决定C的多样性
D．人体中，单体a种类有4种，其排列顺序决定了C中单体c的种类和排列顺序
二、非选择题
16．(16分)(2024·随州月考)抗体是由2条相同的H链和2条相同的L链通过二硫键连接而成的免疫球蛋白。整个抗体分子可分为恒定区(C)和可变区(V)两部分(如图1所示)。图2是图1中部分肽链的放大示意图。请据图分析回答：
(1)合成此抗体时，氨基酸通过______________结合方式形成肽链；若某种抗体的一条H链有460个氨基酸，一条L链有220个氨基酸，则该抗体中含有______________个肽键，所产生水中的氢元素来自氨基酸的____________________。
(2)图1抗体中V区具有识别和结合抗原的功能，根据图中该区的形状判断，此抗体能与抗原______(填“a”“b”或“c”)结合，该过程体现了蛋白质具有______________________功能。
(3)图2结构中氨基酸之间的区别在于__________(填序号)的不同，结合图1、2，该抗体至少含有的游离的氨基和游离的羧基分别是______个。
(4)动物体内产生的特异性抗体的种类超过百万种，从氨基酸的角度分析，抗体的结构具有多样性的原因是____________________________________________________________。
答案精析
1．D [叶绿体的类囊体薄膜是进行光合作用的场所，能合成ATP，则存在催化ATP合成的酶，其化学本质是蛋白质，A正确；胰岛B细胞能分泌胰岛素，降低血糖，胰岛素的化学本质是蛋白质，B正确；唾液腺细胞能分泌唾液淀粉酶，唾液淀粉酶属于分泌蛋白，能水解淀粉，C正确；葡萄糖分解的场所在细胞质基质，线粒体膜上不存在运输葡萄糖的蛋白质，D错误。]
2．C [根据氨基酸的结构通式可知，色氨酸中一定含有C、H、O、N四种大量元素，但色氨酸是必需氨基酸，不能在人体内合成，A错误； 如果食物中色氨酸的含量较高，色氨酸进入大脑时会转化为血清素，机体产生饱腹感，食物摄取量减少，B错误；由题意可知，人在吃饱之后容易产生困倦的直接原因是血液中褪黑素的含量增加，D错误。 ]
3．C [根据题意分析可知，谷胱甘肽(分子式C10H17O6N3S)是由谷氨酸(C5H9O4N)、甘氨酸(C2H5O2N)和半胱氨酸脱去2分子水缩合而成的，根据反应前后化学元素守恒可以得出半胱氨酸可能的分子式为C3H7O2NS。]
4．A [帝企鹅蛋的卵清蛋白中N元素的质量分数低于C元素，A错误；核酸、多糖、蛋白质的合成都经历了“脱水缩合”过程，故都有水的产生，B正确；帝企鹅蛋孵化过程涉及基因的选择性表达，故帝企鹅蛋孵化过程有mRNA和蛋白质种类的变化，C正确；脂肪是良好的储能物质，雄帝企鹅孵蛋期间不进食，主要靠消耗体内脂肪以供能，D正确。]
5．B [胰岛素受体属于蛋白质，蛋白质的元素组成有C、H、O、N等，且结合题意可知，胰岛素受体由两个α亚基和两个β亚基通过二硫键连接而成，故还含有S，A正确；肽键数＝氨基酸数－肽链数，故胰岛素受体中肽键数＝(719×2＋620×2)－4＝2 674(个)，B错误；胰岛素可促进肝糖原的合成，故肝脏细胞膜上分布着丰富的胰岛素受体，C正确；胰岛素需要与胰岛素受体结合后发挥作用，胰岛素受体分子中的二硫键减少会导致胰岛素受体的结构发生改变，无法与胰岛素结合，故可能导致糖尿病，D正确。]
6．A [淀粉酶的化学本质为蛋白质，低温不会使蛋白质空间结构改变，即0 ℃时淀粉酶的空间结构不会被破坏，A错误；蛋白质分子与磷酸结合后，空间结构发生变化，活性也发生改变，B正确；氨基酸种类的改变会影响蛋白质中氨基酸的排列顺序，进而可能影响蛋白质的空间结构，C正确；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，而且每次转运时都会发生自身构象的改变，D正确。]
7．A [Mb中的极性侧链基团几乎全部分布在分子的表面，故Mb表面极性侧链基团能够与水分子结合而使Mb溶于水，A正确；Fe是微量元素，B错误；由题意可知，Mb含有一条肽链，肽链中的氨基酸通过脱水缩合形成肽键，一个肽键连接一个氧原子，肽键数＝氨基酸数－1，肽链末端的羧基含有两个氧原子，若不考虑侧链基团中的氧原子，则肽链中氧原子数＝肽键数＋2＝氨基酸数＋ 1，C错误；Mb是哺乳动物肌肉中储氧的蛋白质，空腹采血若发现血浆中Mb明显增高，则表明肌肉细胞发生了破裂，D错误。]
8．D [核糖核酸(RNA)的基本组成单位是核糖核苷酸，脱氧核糖核酸(DNA)的基本组成单位是脱氧核苷酸，A错误；HIV的遗传物质是两条相同的RNA链，B错误；人体细胞中的核酸包括DNA和RNA，由4种脱氧核苷酸和4种核糖核苷酸组成，包含5种碱基，C错误。]
9．C [如果甲中的a是脱氧核糖，则甲为脱氧核苷酸，其聚合成的大分子物质是DNA，DNA在体细胞和生殖细胞(如精细胞、卵细胞)中的数目是不同的，C错误。]
10．C [判断脱氧核糖、核糖的主要依据是图中2′位置的基团是－H还是－OH，A错误；乳酸菌细胞中同时含有DNA、RNA，而T(胸腺嘧啶)只存在于DNA中，U(尿嘧啶)只存在于RNA中，故细胞中含有上述五种碱基的单体共有8种，B错误；若将RNA彻底水解，能获得核糖、4种碱基、磷酸，其中有5种有机物，C正确；RNA一般呈单链结构，只含有1个游离的磷酸基团，D错误。]
11．A [核酸的多样性主要是碱基对的排列顺序具有多样性，根据“PNA可通过碱基互补配对与核酸稳定结合”可知，PNA多样性与核酸多样性的决定因素相似，A错误；由题图可知，PNA单体以肽键相连，这与蛋白质单体的连接方式相似，B正确；作抗癌剂时，PNA与癌细胞的RNA结合能抑制其翻译过程，C正确；根据“肽核酸(PNA)是一种人工合成的以多肽骨架取代糖—磷酸主链的DNA类似物，PNA可通过碱基互补配对与核酸稳定结合”可知，PNA能与核酸形成稳定结构可能是由于细胞内缺乏降解PNA的酶，D正确。]
12．A [生物大分子及其对应的单体组成元素可能不同，如血红蛋白中有铁元素，但是组成血红蛋白的单体氨基酸中没有铁元素，A正确；生物大分子彻底水解得到的不一定是单体，如核酸彻底水解的产物是五碳糖、磷酸、含氮碱基，B错误；催化脱氧核苷酸脱水缩合形成脱氧核糖核酸的酶是DNA聚合酶，催化核糖核苷酸脱水缩合形成核糖核酸的酶是RNA聚合酶，C错误；生物大分子多糖的多样性与单体的数量和排列方式有关，而与单体的种类和排列顺序无关，D错误。]
13．C [糖RNA元素组成为C、H、O、N、P等，糖蛋白元素组成为C、H、O、N(、S)等，糖脂分子元素组成为C、H、O，个别有N和P，A错误；RNA主要在细胞核中合成，蛋白质在核糖体上合成，脂质在内质网上合成，B错误；蛋白质和RNA是以碳链为骨架的生物大分子，故糖RNA和糖蛋白是以碳链为骨架的生物大分子，C正确；细胞膜上的糖类或与蛋白质结合形成糖蛋白，或与脂质结合形成糖脂，糖蛋白、糖脂通常分布在细胞膜的外侧，这些糖类分子叫作糖被， D错误。]
14．C [用蛇毒磷酸二酯酶处理小鼠核酸时，由于小鼠的核酸有DNA和RNA ，因而可得到8种水解产物，当用牛脾磷酸二酯酶处理小鼠核酸时，也可得到8种水解产物，A错误；蛇毒磷酸二酯酶发挥作用的机理是降低化学反应的活化能，B错误；用两种磷酸二酯酶处理的结果不同，因而上述实验证明核苷酸是通过3′，5′—磷酸二酯键连接而成的，C正确；小鼠体内的DNA主要存在于细胞核中，而RNA主要存在于细胞质中，D错误。]
15．A [A、B、C都是生物大分子，它们之间的关系为A→B→C，推测A是DNA，B是RNA，C是蛋白质，则对应单体a表示脱氧核苷酸、单体b表示核糖核苷酸、单体c表示氨基酸。核苷酸元素组成为C、H、O、N、P，氨基酸的元素组成为C、H、O、N，故X表示N、P，Y表示N，A错误。]
16．(1)脱水缩合 1 356 氨基和羧基 (2)a 免疫
(3)⑤⑥⑦⑧ 6、6 (4)氨基酸的种类、数目、排列顺序多种多样
解析 (1)抗体的化学本质为蛋白质，氨基酸之间通过脱水缩合结合形成抗体；抗体是由2条相同的H链和2条相同的L链通过二硫键连接而成的结构，若某种抗体的一条H链有460个氨基酸，一条L链有220个氨基酸，则该抗体中含有肽键数＝氨基酸数－肽链数＝460×2＋220×2－4＝1 356(个)；发生脱水缩合反应时，一个氨基酸分子的羧基和另一个氨基酸分子的氨基相连接，同时脱去一分子的水，所以所产生水中的氢元素来自氨基酸的氨基和羧基。(2)抗体V区可以和抗原结合，根据图中该区的形状判断，a抗原结构与V区形状互补，可以结合在V区。抗体与抗原结合反应，可以使抗原失去毒害人体的能力，体现了蛋白质的免疫功能。(3)氨基酸之间的差别在于R基不同，该肽链中的⑤⑥⑦⑧位置是氨基酸的R基；图2是图1中部分肽链的放大示意图，从图中可知，⑧号位R基上有一个氨基，⑦号位R基上有一个羧基，所以该部分肽链至少有游离的氨基2个，游离的羧基2个。该抗体由2条相同的H链和2条相同的L链通过二硫键连接而成，所以该抗体含有的游离的羧基至少有2×2＋2＝6(个)，游离的氨基至少有2×2＋2＝6(个)。(4)一种蛋白质的氨基酸数目可能成千上万，氨基酸形成肽链时，不同种类氨基酸的排列顺序千变万化，肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构千差万别，故蛋白质的结构极其多样。所以，从氨基酸的角度分析，抗体的结构具有多样性的原因是氨基酸的种类、数目、排列顺序多种多样。