2024届人教版高考生物一轮复习蛋白质和核酸作业（多项版）含答案

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第3课　蛋白质和核酸
[基础练透]
1．(2022·广州模拟)人体第21种氨基酸硒代半胱氨酸是蛋白质中硒的主要存在形式，体内硒含量很少，合成硒代半胱氨酸的原料需不断从食物中获取。下列叙述不正确的是(　　)
A．硒元素属于微量元素
B．硒代半胱氨酸是非必需氨基酸
C．人体的蛋白质均含有硒
D．硒位于硒代半胱氨酸的R基中
解析：选C。由题意可知，人体内硒含量很少，硒元素属于微量元素，A正确；由题意可知，合成硒代半胱氨酸的原料需不断从食物中获取，人体细胞能够合成硒代半胱氨酸，因此硒代半胱氨酸是非必需氨基酸，B正确；并不是所有的蛋白质都含有硒，C错误；氨基酸的不同在于R基的不同，硒位于硒代半胱氨酸的R基中，D正确。
2．(2022·湖南模拟)短杆菌肽S是从短杆芽孢杆菌中提取的环状十肽类抗生素。短杆菌肽S主要破坏细胞膜，也破坏真核细胞的线粒体膜，因而它可以抑制其他微生物的生长繁殖。下列关于短杆菌肽S的叙述正确的是(　　)
A．短杆菌肽S的合成需要细胞质基质或者线粒体提供ATP
B．合成1分子短杆菌肽S的过程需要消耗10分子水
C．短杆菌肽S至少含有1个游离的氨基和1个游离的羧基
D．短杆菌肽S可能改变膜的通透性，使胞内物质外溢而导致细胞死亡
解析：选D。短杆菌肽S是从短杆芽孢杆菌中提取的环状十肽类抗生素，而短杆芽孢杆菌为原核生物，其细胞中不含线粒体，因此，短杆菌肽S的合成需要的ATP不能来自线粒体，A错误；短杆菌肽S为环状十肽，其合成过程产生了10分子水，B错误；短杆菌肽S为环状十肽，其中含有10个肽键，因此，若不考虑R基中的氨基和羧基，则该十肽中不含有游离的氨基和游离的羧基，C错误；短杆菌肽S主要破坏细胞膜，据此可推测，短杆菌肽S起作用的机理可能是改变膜的通透性，使胞内物质外溢而导致细胞死亡，D正确。
3．跨膜蛋白是一类贯穿生物膜两侧的蛋白质。生物膜中存在多种跨膜蛋白，其功能往往与物质运输和信息传递有关。下列说法错误的是(　　)
A．载体通常是跨膜蛋白，运输物质时其结构会发生改变
B．受体都是跨膜蛋白，能将细胞外信号分子传入细胞内
C．离子通道蛋白都是跨膜蛋白，发挥作用时不与所运输的物质结合
D．Na＋－K＋泵是跨膜蛋白，既有运输功能，同时也有ATP酶活性
解析：选B。载体蛋白主要分布在细胞膜上，可以协助物质进出细胞，运输物质时其结构会发生改变，A正确；受体通常分布在膜表面而非跨膜蛋白，与信号分子结合后可改变细胞的生理状态，不能够将信息分子转移到细胞内，B错误；离子通道蛋白都是跨膜蛋白，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，被转运物质不需要与通道蛋白结合，C正确；Na＋－K＋泵是普遍存在于动物细胞表面的一种载体蛋白，它具有ATP酶活性，能将Na＋排出细胞外，同时将K＋运进细胞内，维持细胞内外Na＋和K＋的浓度差，D正确。
4．(2022·辽宁模拟预测)血红蛋白是一种寡聚蛋白，具有别构效应，当它未与氧气结合时，处于紧密型构象状态，不易与氧气结合；当氧气与1个亚基结合后，会引起该亚基构象改变，这个亚基构象改变会引起其他3个亚基的构象改变，使整个血红蛋白的结构变得松弛，易与氧气结合。下列叙述正确的是(　　)
A．别构效应能大大提高血红蛋白的氧合速率
B．血红蛋白是由肽键将4个亚基相互连接而成的寡聚蛋白
C．别构效应导致血红蛋白结构变得松弛而发生变性
D．构成血红蛋白的氨基酸中含有铁元素
解析：选A。由题干可知，别构效应可以使血红蛋白易与氧气结合，提高氧合速率，A正确；氨基酸通过脱水缩合形成肽键，连接成肽链，血红蛋白具有4条多肽链，每一条多肽链都有1个亚基，亚基之间通过氢键或二硫键等连接，B错误；别构效应改变了蛋白质的空间结构，但没有破坏蛋白质的空间结构，而变性是在理化因素作用下破坏了蛋白质特定的空间构象，从而导致其理化性质改变，生物活性丧失使之失去相应的功能，C错误；铁元素是血红蛋白的组成成分，但在构成血红蛋白的氨基酸中不含有铁元素，铁元素没有在氨基酸上，D错误。
5．(2022·湖南模拟)近期，科学家解析了两种痒觉受体的结构，MRGPRX2可与某些带正电的化合物结合，而MRGPRX4可与某些带负电的化合物结合，引起这种差异的原因不可能是这两种受体的(　　)
A．氨基酸的排序不同
B．肽链的空间结构不同
C．氨基酸的数目不同
D．肽键的空间结构不同
解析：选D。氨基酸排列顺序不同是蛋白质分子多样性的原因之一，A不符合题意；组成蛋白质的多肽链的空间结构不同是蛋白质分子多样性的原因之一，B不符合题意；组成蛋白质的氨基酸的数目不同是蛋白质分子多样性的原因，C不符合题意；组成肽链的氨基酸之间都是通过肽键相连，肽键的结构相同，D符合题意。
6．(2022·大连市一模)核酸是遗传信息的携带者，同时也具有催化、运输等功能。下列有关叙述正确的是(　　)
A．T2噬菌体的遗传信息的携带者是脱氧核苷酸
B．少数RNA能降低某些细胞代谢所需的活化能
C．mRNA和tRNA都具有运输氨基酸的功能
D．酵母菌通过拟核区的环状DNA控制代谢过程
解析：选B。T2噬菌体的遗传信息的携带者是DNA，脱氧核苷酸是DNA的基本单位，A错误；少数RNA有催化作用，称为核酶，能降低某些细胞代谢所需的活化能，B正确；mRNA是翻译的模板，tRNA是氨基酸的搬运工具，只有tRNA具有运输氨基酸的功能，C错误；酵母菌是真核生物，具有细胞核，拟核区是原核生物的结构，D错误。
7.(多选)如图表示在某细胞内发生的一系列生物大分子的合成过程，其中A、B、C、D分别表示生物大分子，D是细胞内的储能物质，b、c、d表示组成对应大分子的单体，下列叙述正确的是(　　)

A．大分子A和B的元素组成一定相同，B和C的元素组成一般不同，C和D的元素组成一定不同
B．B、C具有多样性是因为b、c种类多样
C．在植物细胞内和在动物细胞内D代表不同物质，但d代表同一物质
D．b、c、d合成B、C、D的过程都会产生水，而B、C、D分解成b、c、d的过程都会消耗水
解析：选ACD。由分析可知，D是细胞内储能大分子，所以是淀粉或糖原，d代表葡萄糖，C起催化作用，所以是酶，化学本质是蛋白质，c代表氨基酸，B指导合成蛋白质，所以是mRNA，b为核糖核苷酸，A指导mRNA合成，所以是DNA，大分子A和B的元素组成为C、H、O、N、P；C的元素组成至少为C、H、O、N；D的组成元素为C、H、O，A正确；导致RNA多样性的原因是构成RNA的核糖核苷酸的数目和排列顺序不同，导致蛋白质多样性的原因是构成蛋白质的氨基酸种类、数目和排列顺序不同以及肽链盘曲折叠的空间结构不同，B错误；在植物细胞内和在动物细胞内D代表不同物质，前者是淀粉，后者是糖原，但d代表同一物质葡萄糖，C正确；b、c、d合成B、C、D的过程脱水缩合都会产生水，而B、C、D分解是水解过程，故形成b、c、d的过程都会消耗水，D正确。
8．如图甲表示由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：

甲　　　　　　　　　乙
(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m5种，即A、T、G、C、U。(2)氨基酸的种类不同取决于(氨基酸的)R基(或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全长有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需要加工成熟，才能作为翻译的模板
[能力提升]
9．(2022·山东模拟预测)SREBP蛋白裂解激活蛋白(S蛋白)可协助SREBP前体从内质网转运到高尔基体。该前体在高尔基体中经酶切后，产生具有转录调节活性的N端结构域，随后转运到细胞核，激活下游胆固醇合成途径相关基因的表达。白桦酯醇能特异性结合S蛋白并抑制其活化。下列说法错误的是(　　)
A．S蛋白活化后，空间结构发生变化
B．S蛋白可促进胆固醇合成酶在细胞核内的合成
C．白桦酯醇可减少N端结构域的产生，降低血液中胆固醇的含量
D．SREBP前体从内质网转运到高尔基体需要消耗代谢产生的能量
解析：选B。蛋白质的功能取决于其空间结构，S蛋白活化后，功能发生改变，则空间结构发生改变，A正确；S蛋白可以促进胆固醇合成酶的合成，但胆固醇合成酶是在细胞质中的核糖体上合成的，B错误；白桦酯醇通过抑制S蛋白活性，可以减少N端结构域的产生，使胆固醇合成途径相关的基因不能表达，从而降低血液胆固醇含量，C正确；SREBP前体从内质网转运到高尔基体通过囊泡运输，该过程消耗能量，D正确。
10．(2022·湖南模拟)FtsZ蛋白是一种广泛存在于细菌细胞质中的骨架蛋白，与哺乳动物细胞中的微管蛋白类似。在细菌二分裂过程中，FtsZ蛋白先招募其他15种分裂蛋白形成分裂蛋白复合物，再促进细菌完成二分裂。下列说法错误的是(　　)
A．FtsZ蛋白与其他15种分裂蛋白的单体都以碳链为骨架
B．FtsZ蛋白在细菌中广泛存在，因此可作为抗菌药物研发的新靶标
C．FtsZ蛋白的功能由氨基酸的种类、数目和排列顺序三方面决定
D．研发针对于细菌的FtsZ蛋白抑制剂时，应考虑其对动物微管蛋白的抑制作用
解析：选C。蛋白质等生物大分子及其单体都以碳链为骨架，故FtsZ蛋白与其他15种分裂蛋白的单体都以碳链为骨架，A正确；FtsZ蛋白在细菌中广泛存在，通过抑制该蛋白的合成或破坏其空间结构从而抑制细菌二分裂，因此可作为抗菌药物研发的新靶标，B正确；细菌虽没有内质网和高尔基体，但其蛋白质也有一定的空间结构，因此FtsZ蛋白的功能与氨基酸的种类、数目、排列顺序以及多肽链的空间结构有关，C错误；FtsZ蛋白与哺乳动物细胞中的微管蛋白类似，因此在研发针对于细菌的FtsZ蛋白抑制剂时，应考虑其对动物微管蛋白的抑制作用，D正确。
11．(多选)(2022·山东百师联盟联考)科学研究发现，细胞内普遍存在被称为分子伴侣的一类蛋白质，该类蛋白质能够识别并结合不完整折叠或装配的蛋白质，帮助这些多肽正确折叠、转运或防止它们聚集，其本身不参与最终产物的形成(如图)，在生物体内发挥着重要的功能。下列关于分子伴侣的叙述错误的是(　　)

A．分子伴侣是由一种基因控制的在核糖体上合成的蛋白质
B．分子伴侣在内质网中调节蛋白质的正确折叠和装配，并参与蛋白质的合成
C．分子伴侣具有特定的结构，能识别异常折叠的蛋白质，不识别正常折叠的蛋白质
D．分子伴侣具有降解异常蛋白质，防止它们聚集的作用
解析：选AB。分子伴侣是一类蛋白质，不是由一种基因控制合成的，A错误；分子伴侣能识别并结合不完整折叠或装配的蛋白质，调整这些多肽折叠、转运或防止它们聚集，该过程发生在内质网中，但其本身不参与蛋白质的合成，B错误；分子伴侣具有特定的结构，能识别异常折叠的蛋白质，正常折叠的蛋白质没有识别位点，C正确；结合图示可知，分子伴侣具有降解异常蛋白质，防止它们聚集的作用，进而影响细胞代谢，D正确。
12．(2022·河北衡水预测)高赖氨酸血症是由于A基因突变引起的氨基酸代谢紊乱疾病，会导致患者生长发育迟缓，科研人员对其发病机理进行了相关研究。

图1

图2

图3
(1)据图1分析，谷氨酸是人体必需氨基酸还是非必需氨基酸？请做出判断，并说明理由：_____________________________________。
(2)A基因表达的A蛋白包括LKR和SDH两个功能区，请据图推测LKR区的作用：___________________________。
(3)为研究高赖氨酸血症发病机理，科研人员用显微观察显示，患病小鼠会出现线粒体异常增大现象，实验测定了SDH异常小鼠相关生化指标，结果如图2和图3所示。结合显微观察，依据实验结果推测高赖氨酸血症发病机理：_____________________________。
(4)综合赖氨酸代谢途径和上述研究，若最终研究结果与上述推测一致，请你为高赖氨酸血症提供两种治疗思路：___________________________。
解析：(1)据图1分析，谷氨酸能在人体内利用SDH和酵母氨酸合成，人体细胞能够利用已有物质进行合成的氨基酸是非必需氨基酸。(2)分析图1示意图，A基因表达的A蛋白包括LKR和SDH两个催化功能区，其中LKR催化赖氨酸与α-酮戊二酸形成酵母氨酸，该产物在SDH催化下被分解，A基因突变可导致LKR或SDH功能受损，但均会引起血浆中赖氨酸浓度增高。(3)结合图示信息及实验结果分析，线粒体内酵母氨酸积累，改变线粒体形态(结构)，从而影响线粒体的功能，导致线粒体耗氧量下降。欲确定此推测，还需要测定LKR异常小鼠的相关生化指标。为进一步证明细胞中线粒体的形态功能变化的原因，将LKR和SDH分别在线粒体异常的小鼠细胞中表达，进行线粒体形态恢复实验。若实验结果为LKR不能恢复异常线粒体为正常形态，而SDH可以将异常线粒体恢复到正常形态，则说明线粒体异常仅由SDH异常导致。故推测出高赖氨酸血症发病机理是：SDH异常导致线粒体内酵母氨酸积累，使线粒体异常增大，导致线粒体功能受损，耗氧量下降，从而出现代谢紊乱。(4)综合赖氨酸代谢途径和上述研究，若最终研究结果与上述推测一致，可通过将正常的SDH基因导入患者线粒体；减少赖氨酸的摄取；特异性抑制线粒体上运输赖氨酸的载体的功能；抑制LKR活性等方法治疗高赖氨酸血症。
答案：(1)谷氨酸是非必需氨基酸，因为人体细胞能够利用已有物质进行合成　(2)催化赖氨酸与α-酮戊二酸形成酵母氨酸　(3)SDH异常导致线粒体内酵母氨酸积累，使线粒体异常增大，导致线粒体功能受损，耗氧量下降，从而出现代谢紊乱　(4)将正常的SDH基因导入患者线粒体；减少赖氨酸的摄取；特异性抑制线粒体上运输赖氨酸的载体的功能；抑制LKR活性