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课时提能演练(一)
(45分钟 100分)
一、选择题(共8小题,每小题6分,共48分)
1.(2012·无锡模拟)英国医生塞达尼·任格在对离体的蛙心脏所进行的实验中发现,用不含钙和钾的生理盐水灌注蛙心脏时,蛙心脏收缩不能维持;而用含有少量钙和钾的钠盐溶液灌注时,蛙心脏可持续跳动数小时。实验说明钙盐和钾盐( )
A.是细胞中某些复杂化合物的重要组成成分
B.对维持生物体的生命活动有重要作用
C.对维持细胞的形态有重要作用
D.为蛙心脏的持续跳动提供能量
2.(2012·锦州模拟)在治疗创伤的中药方剂中,雄性羚羊角或犀牛角的用量极少,但是缺少这味药,疗效将大大下降甚至无效。已知动物的角主要是由死亡细胞的角化(变性)蛋白质组成的,则羚羊角等的有效成分最可能是( )
A.特殊活性蛋白质 B.DNA
C.微量元素类 D.大量元素类
3.(易错题)在下列生理状态下,细胞内自由水与结合水比值增加的是( )
A.细胞衰老 B.作物越冬
C.种子萌发 D.细胞质壁分离
4.(预测题)进行异体器官移植时,器官在被剥离后必须马上放入一种“特殊液体”中,对这种“特殊液体”的成分及其作用的分析,正确的是( )
A.有红细胞,为离体器官提供氧气
B.有免疫细胞,清除抗原
C.有NaCl,维持细胞形态
D.有多种水解酶,为细胞提供生物催化剂
5.(2012·南通模拟)某植物培养液中含有甲、乙、丙3种离子,它们对植物的生长都有影响。下表列出的5种培养液中,甲、乙、丙3种离子的浓度(单位:mmol/L)不同。为了研究丙离子的浓度大小对植物生长的影响,进行实验时可以选用的两种培养液是( )
培养液编号
①
②
③
④
⑤
甲离子
20
30
50
30
40
乙离子
55
45
60
45
55
丙离子
10
15
20
25
25
A.①⑤ B.②③ C.②④ D.③⑤
6.图中能正确反映种子含水量与呼吸作用强度之间关系的曲线是( )
A.Ⅰ B.Ⅱ C.Ⅲ D.Ⅳ
7.(2012·盐城模拟)下列有关组成生物体的化学元素和化合物的论述中,正确的是(多选)( )
A.N、P元素是ATP、DNA、RNA不可缺少的
B.组成生物体的化学元素在无机自然界都可以找到
C.对细胞膜的选择透过性起主要作用的是蛋白质
D.糖类没有,脂质不一定有,核酸和蛋白质一定有的元素是S
8.(2011·江苏高考)研究发现,砷(As)可以富集在植物体内,转化为毒性很强的金属有机物,影响水稻的株高、根长和干重;加P(与As原子结构相似)处理后水稻茎、叶和根中P含量增加、As含量相对减少,水稻生长加快,干重增加。对此现象合理的解释是(多选)( )
A.As在水稻细胞内富集,由细胞膜的结构特点决定
B.As进入水稻细胞,导致有关酶失去活性,影响细胞代谢
C.P影响As的吸收,与细胞膜上的载体蛋白种类和数量有关
D.P是构成磷脂、核酸和ATP的重要元素,能促进水稻生长发育
二、非选择题(共2小题,共52分)
9.(26分)关于C、H、O、N、P、S在玉米和人细胞(干)以及活细胞中的含量(质量分数/%)如下表,请分析回答下列问题:
元素
O
C
H
N
P
S
玉米细胞(干)
44.43
43.57
6.24
1.46
0.20
0.17
人细胞(干)
14.62
55.99
7.46
9.33
3.11
0.78
活细胞
65.0
18.0
10.0
3.0
1.40
0.30
(1)以上元素在活细胞中含量明显比人细胞(干)含量多的是氧元素和______元素,发生差异的原因是活细胞中的各种化合物中含量最多的是_______。这两种元素在人体细胞干物质中主要存在于化合物_________中。
(2)水在生命活动中有极其重要的作用,细胞内含水量的多少直接影响新陈代谢作用。
①在秋季收获大豆后,要进行晾晒才能入仓储存,所除去的水分主要是细胞中的________水。如果大豆细胞内水分过多,则会使细胞的_____________加强。
②从上述现象可以推断,植物细胞内自由水与结合水的含量比值变______,则新陈代谢加强。
③浸泡约一周时间,黄豆芽已长得又白又粗,1 kg的黄豆能生出5 kg的黄豆芽。在这个过程中,黄豆细胞内的有机物含量变化是___________,种类变化是____________,其原因是__________________________________。
(3)由表中数据可以看出在玉米细胞(干)中所占比例明显高于人细胞(干)中的元素是氧,发生这种差异的一个主要原因是组成玉米细胞的化合物中_______成分较多,此类化合物主要作为______________(细胞结构)的基本组成成分。
(4)蛋白质和核酸是构成细胞的重要化合物,在表中的元素中,这两种化合物在元素组成上最明显的差异是____________________________。
10.(26分)互花米草是一种滩涂草本盐沼植物,对水淹的生态环境有很强的适应能力,曾被称为“保滩护堤、促淤造陆的最佳植物”。来自美国东海岸的互花米草在引入我国后,出现生长蔓延、破坏生态环境的严重问题。为了探究互花米草对水淹生态环境的适应机制,为进一步调控措施的研究提供依据,某科研小组以“探究互花米草体内自由水和结合水的比值与潮汐水淹时间的关系”为课题,设计了如下实验:
①选取同一海滩的互花米草幼苗分别栽种于多个沙盆中。
②将长势相同生长良好的互花米草幼苗平均分成5组,分别在每天进行0 h、3 h、6 h、12 h和24 h的水淹处理。
③在处理50 d后,采取整株植株并测定自由水与结合水含量,计算自由水与结合水的比值。实验结果如下表所示:
水淹时间h/d
自由水与结合水的比值
0
1.5
3
0.75
6
1.25
12
1.1
24
1.0
分析实验过程及实验结果,回答以下问题:
(1)在该实验中,_______________是自变量。请结合表格数据在图中绘出折线图。
(2)为了能最大程度地模拟互花米草水淹的生态环境,在进行水淹处理时,实验用水应为__________水,来源于____________________________________。
(3)自由水与结合水的比值和植物的代谢能力及抗逆性有着密切的关系。根据实验结果可知,互花米草在水淹时间为_________h/d的环境下,抗逆性最强。在进行水淹处理时间为_________h/d的环境下,代谢活动最强。
(4)在实验结束时,水淹时间为24 h/d的实验组互花米草长势最差,甚至死亡,导致该现象发生的主要原因是:_____________________________________________________。
答案解析
1.【解析】选B。由题干信息可知,钙和钾对维持机体正常的生命活动有重要作用。另外无机盐还能维持渗透压和调节pH,可以维持细胞的形态,但不能提供能量。
2.【解题指南】(1)要认真分析题干背景,找寻有用信息,如本题中“用量极少”、“角化(变性)蛋白质”等,可以排除B、D选项。
(2)结合生物学知识进行延伸分析。中药方剂在煎制和服用后,化学成分发生改变,排除A项。
【解析】选C。结合题意分析,动物角主要由变性的蛋白质组成,而且在中药方剂中用量极少,可以得出羚羊角等的有效成分最可能是提供了一些微量元素,正确选项为C。A项,即使有特殊活性蛋白质,在中药的煎制及服用后被破坏,起不到任何作用;B项和D项肯定是不正确的。
3.【解析】选C。自由水与结合水比值增加时,细胞的代谢将加强(如处于萌发状态的种子)。而A、B项两种状态的代谢水平都将降低,D项失去的主要是自由水。
4.【解析】选C。离体的器官要放在一定的环境中来维持它的正常生理功能以及形态结构;这种“特殊液体”就是生理盐水,其成分为NaCl,用以维持细胞形态。
5.【解析】选C。分析题干,要研究丙离子的浓度大小对植物生长的影响,依据单一变量原则应选择甲、乙离子对植物生长影响相同的两组。分析表格可知,只有②④两组甲、乙两种离子对植物生长的影响相同,而只有丙离子的影响不同,因此正确的是C项。
6.【解析】选A。种子中含水量主要是指自由水含量,自由水为0时,呼吸作用基本停止;而当自由水含量增多时,呼吸作用不断增强,最后趋于稳定。
7.【解析】选A、B、C。在ATP、DNA、RNA中都含有C、H、O、N、P元素;组成生物体的化学元素在无机自然界中都能找到;细胞膜的选择透过性是通过蛋白质来体现的;有些蛋白质中含有S,一般核酸中不含S。
8.【解析】选B、C、D。毒性很强的含砷有机物,影响水稻的株高、根长和干重,推测会影响酶的活性;加P(与As原子结构相似)处理后水稻茎、叶和根中P含量增加、As含量相对减少,推测二者的吸收存在竞争性抑制,要关注“与As原子结构相似”这一信息;而As进入水稻细胞,则应由细胞膜的生理特性决定,而非结构特点所决定,A有误。
9.【解析】(1)分析表格可知,活细胞中含量明显比人细胞(干)含量多的是O和H,这主要是由于活细胞中含量最多的是水,C、H两种元素在人体细胞干物质中主要存在于蛋白质中。(2)①晒干大豆,可除去种子中的自由水,自由水多,细胞呼吸强,不利于种子的储存。②自由水与结合水比值增大,新陈代谢增强。③黄豆长成黄豆芽,有机物总量减少,种类增多,这主要是因为细胞呼吸消耗有机物,产生许多代谢中间产物。(3)玉米细胞干重中氧明显高于人细胞(干),其原因是玉米含有糖类(如纤维素)比较多,这类化合物主要作为细胞壁的基本组成成分。(4)蛋白质与核酸相比,最明显的区别是蛋白质含S,而核酸含P。
答案:(1)氢 水 蛋白质 (2)①自由 细胞呼吸 ②大 ③减少 增多
细胞进行细胞呼吸,消耗有机物,产生许多代谢中间产物 (3)糖类 细胞壁
(4)蛋白质含S,核酸含P
10.【解析】(1)由实验目的可确定该实验的自变量是水淹时间,因变量是自由水与结合水的含量。绘曲线应对照图中数据先画点,后连线。(2)为了确保实验结果的可靠性,该实验应选取互花米草采样地点的海水。(3)结合(1)所画的曲线分析,水淹3h/d,自由水与结合水的比值最低,说明互花米草的抗逆性最强;而在没有水淹时,自由水与结合水比值最高,代谢最旺盛。(4)在水淹时间为24h/d的环境下,植物因缺氧而长时间进行无氧呼吸造成供能不足,酒精中毒。
答案:(1)水淹时间
(2)海 互花米草采样地点 (3)3 0
(4)长期水淹导致互花米草进行无氧呼吸造成供能不足,酒精中毒
【方法技巧】画曲线图的一般方法
(1)一定要明确横、纵坐标的含义,要注明单位;
(2)依据表格中数据,把有关点找出,并用曲线进行连接;
(3)如果要画多条曲线,一定要明确不同曲线的具体标识。
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课时提能演练(二)
(45分钟 100分)
一、选择题(共10小题,每小题5分,共50分)
1.下列糖类不能水解的是( )
A.核糖 B.蔗糖 C.肝糖原 D.纤维素
2.(2012·镇江模拟)“核糖”不可能是下列哪一种结构或物质的组成成分( )
A.叶绿体 B.细菌质粒 C.核糖体 D.tRNA
3.(2012·南通模拟)研究表明,糖类、蛋白质、脂肪三类营养物质体外燃烧与体内氧化时释放能量与耗氧量如表所示:
营养物质
体外燃烧释放能量(kJ/g)
体内氧化分解释放能量(kJ/g)
耗氧量(dL/g)
糖类
17
17
0.83
蛋白质
23.5
18
0.95
脂肪
39.8
39.8
2.03
根据上表内容能推断出的结论是( )
A.糖类是生命活动的主要能源物质
B.蛋白质在体外燃烧较体内氧化分解复杂
C.脂肪是细胞内良好的储能物质
D.这三种物质在体内氧化分解时耗氧量多少与其所含元素的比例和种类有关
4.下列有关细胞中化合物的叙述不正确的是( )
A.磷脂是动植物细胞必不可少的脂质
B.果糖和麦芽糖都具有还原性
C.淀粉和糖原彻底水解得到的单糖都是葡萄糖
D.不同蛋白质分子中的肽键可能不同
5.(2012·盐城模拟)如图表示糖类的化学组成和种类,则相关叙述正确的是
( )
A.①、②、③依次代表单糖、二糖、多糖,它们均可继续水解
B.①、②均属还原性糖,在隔水加热条件下与斐林试剂发生反应将产生砖红色沉淀
C.④、⑤分别为纤维素、肌糖原,二者均储存能量,可作为储能物质
D.④是植物细胞壁的主要成分,使用纤维素酶可将其破坏
6.(预测题)下列动植物糖类、脂质的分类与比较正确的是( )
7.大肠杆菌、玉米、噬菌体、酵母菌都具有的糖是( )
A.纤维素 B.淀粉 C.糖原 D.脱氧核糖
8.(易错题)2010年入冬至2011年初春期间,我国山东、河南等省发生60年不遇的特大干旱,数千万亩小麦受旱灾危害。研究发现,此时冬小麦细胞的分裂活动减慢,呼吸作用减弱,但细胞内可溶性糖的含量明显升高。下列推测不合理的是( )
A.温度低,导致呼吸氧化酶的活性减弱,呼吸作用减弱
B.可溶性糖的含量升高,说明细胞内自由水的含量升高,结合水的含量下降
C.可溶性糖多,导致细胞液浓度增加,降低了凝固点,以适应寒冷的环境
D.由于细胞分裂速度减慢,植物体的生长速度也大大减缓
9.脂质具有的生物学功能是(多选)( )
A.构成生物膜 B.调节生理代谢
C.储存能量 D.携带遗传信息
10.下列各组物质中,不是由相同种类元素组成的是(多选)( )
A.胆固醇、脂肪酸、脂肪酶
B.淀粉、半乳糖、糖原
C.氨基酸、核苷酸、丙酮酸
D.性激素、生长激素、胰岛素
二、非选择题(共3小题,共50分)
11.(18分)请回答以下有关细胞物质组成和功能的问题。
(1)细胞中含有N元素的生物大分子是( )
A.核苷酸和糖原 B.胰岛素和核酸
C.氨基酸和胰高血糖素 D.血红蛋白和纤维素
(2)细胞中的糖类可以分为3类,其中可以被消化道直接吸收的是____________。完全由葡萄糖缩合而成的二糖是_________________。
(3)构成细胞膜的脂质是_____________和_______________。
(4)癌细胞转移与细胞膜上____________减少有关。
12.(14分)如图表示细胞内某些有机物的元素组成和功能关系,其中A、B代表元素,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ是生物大分子,图中X、Y、Z、P分别为构成生物大分子的基本单位。请回答下列问题:
(1)图中X是_____________,Ⅰ在小麦种子中主要是指_____________________。
(2)图中Z是_____________,使用甲基绿派洛宁混合染色剂染色,可使Ⅲ呈现
___________色。
(3)图中P的结构通式为______________;填写出由P形成Ⅳ的结构层次:______
___________________________。
(4)Ⅱ和Ⅳ两者都有多样性,两者多样性的关系是前者___________后者。
13.(18分)(探究创新题)某科研人员对玉米组织、小白鼠组织、T2噬菌体(一种病毒,含有蛋白质和另外一种物质)、乳酸菌等样品进行化学成分分析,结果忘记了贴标签,请你帮他判断:
(1)含有水、DNA、RNA、糖原和蛋白质等成分的生物是____________________。
(2)含有染色体的生物是___________、_________。
(3)含有水、DNA、RNA、蛋白质和细胞壁等成分或结构的生物是_____________、______________。
(4)没有细胞结构的生物是_________________;没有成形的细胞核的生物是___
___________,它属于_________________生物。
(5)含有水、DNA、RNA、纤维素和蛋白质等成分的生物是___________________。
(6)从上述分析可以看出,生物中都含有____________和___________两种成分。
答案解析
1.【解析】选A。A是单糖,不能被水解。蔗糖是二糖,水解可产生葡萄糖和果糖。肝糖原、纤维素是多糖,可水解。
2.【解析】选B。核糖是RNA的组成成分之一,核糖体和叶绿体中均含有RNA;质粒是小型环状DNA分子,不含核糖。
3.【解析】选D。从题干的表中可以看到三种营养物质释放的能量不同,耗氧量也不相同;糖类和脂肪主要由C、H、O三种元素组成,蛋白质的组成元素有C、H、O、N等,依表可以得出三者在体内氧化分解时耗氧量与其元素含量和种类有关。糖类是主要的能源物质,脂肪是细胞内良好的储能物质,虽然正确,但在表中无法推断出来,因而不选A、C。蛋白质在体内的氧化分解要比体外复杂的多,B错误。
4.【解析】选D。多糖的基本组成单位都是葡萄糖。不同蛋白质分子的肽键结构是相同的。
5.【解析】选D。图中①②③分别为单糖、二糖和多糖,单糖不能继续水解;部分单糖属于还原性糖,部分二糖属于还原性糖;④、⑤均属于多糖,分别为纤维素和肌糖原,其中纤维素不能作为储能物质;纤维素是植物细胞壁的主要成分,可用纤维素酶将其破坏。
6.【解析】选A。蔗糖不是还原性糖,B错;脂肪和固醇同属于脂质,二者不是包含关系,C错;生物大分子是指蛋白质、核酸等物质,不是固醇,D错。
7.【解析】选D。本题考查组成细胞的成分。题干中的四种生物属于三种类型,真核生物、原核生物和病毒。病毒只有两种成分——蛋白质和核酸,而噬菌体的核酸是DNA,所以其共有的糖只能是脱氧核糖。
8.【解题指南】
1.题眼:题干中“旱灾危害”、“入冬”及“初春”。
2.解题关键:理解题干中创设的情境,以及在此情境下细胞的生命活动会受到什么影响。
【解析】选B。从题干情境设计中可以看到:生物所处的环境是低温干旱的环境;低温导致酶活性下降、呼吸减弱;干旱使细胞内自由水含量下降,而不是升高;由于呼吸减弱,糖的利用减少使糖含量升高,可使细胞液浓度增加,降低凝固点以适应寒冷环境;这时细胞代谢也减缓,分裂减慢、生长迟缓。
9.【解析】选A、B、C。脂质包括脂肪、类脂和固醇。类脂中的磷脂是构成生物膜的重要物质,固醇类激素能调节生理代谢,脂肪能储存能量,而携带遗传信息是核酸的功能。
10.【解析】选A、C、D。淀粉、半乳糖、糖原都属于糖类,组成元素相同。A中胆固醇、脂肪酸是脂质,而脂肪酶是蛋白质;C中氨基酸、核苷酸的元素组成不同;D中性激素是脂质,生长激素、胰岛素是蛋白质。
11.【解析】本题考查细胞的组成元素和化合物等知识。
(1)含N元素的分子有核苷酸、胰岛素、核酸、氨基酸、胰高血糖素和血红蛋白,其中核苷酸和氨基酸是有机小分子。
(2)能被消化道直接吸收的糖是单糖,二糖和多糖必须消化成单糖后才能被吸收和利用。麦芽糖由2分子葡萄糖脱水缩合而成。
(3)磷脂双分子层构成细胞膜的基本骨架,胆固醇增加了细胞膜的“刚性”,蛋白质是膜功能的承担者。
(4)癌细胞细胞膜上糖蛋白减少,细胞间的黏着性下降,因此癌细胞容易转移。
答案:(1)B
(2)单糖 麦芽糖
(3)磷脂 胆固醇
(4)糖蛋白
12.【解析】糖类是生物体内的主要能源物质。小麦种子中储存的多糖是淀粉,其基本组成单位是葡萄糖。携带遗传信息的是核酸,DNA主要分布在细胞核中,其基本组成单位是脱氧核糖核苷酸;RNA主要分布在细胞质中,其基本组成单位是核糖核苷酸;蛋白质是生命活动的主要承担者。蛋白质的多样性最终由DNA的多样性决定。
答案:(1)葡萄糖 淀粉
(2)核糖核苷酸 红
氨基酸→二肽→多肽→蛋白质
(4)决定
13.【解析】具有细胞结构的生物都含有DNA和RNA,但只有人和动物细胞中才含有糖原,因为糖原是人和动物细胞内的能源物质,故具有“(1)”特征的生物一定是小白鼠。真核细胞在有丝分裂(或减数分裂)时出现染色体,故具有“(2)”特征的生物是玉米和小白鼠。细菌和植物具有细胞壁,故具有“(3)”特征的生物是乳酸菌和玉米。“(4)”没有细胞结构的生物是病毒,即T2噬菌体;没有成形的细胞核的生物是原核生物,即乳酸菌。植物细胞壁中含有纤维素,故具有“(5)”特征的生物是玉米。“(6)”从以上分析可以看出,题干中提到的生物都含有蛋白质和核酸两种成分。
答案:(1)小白鼠
(2)玉米 小白鼠
(3)乳酸菌 玉米
(4)T2噬菌体 乳酸菌 原核
(5)玉米
(6)蛋白质 核酸
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课时提能演练(三)
(45分钟 100分)
一、选择题(共10小题,每小题5分,共50分)
1.下列关于蛋白质和氨基酸的叙述,正确的是( )
A.具有生物催化作用的酶都是由氨基酸组成的
B.高等动物能合成生命活动所需的20种氨基酸
C.细胞中氨基酸种类和数目相同的蛋白质是同一种蛋白质
D.在胚胎发育过程中,基因选择性表达,细胞会产生新的蛋白质
2.(易错题)若以鸡卵清蛋白为材料进行蛋白质鉴定实验,发现蛋白液与双缩脲试剂发生反应后会粘附在试管壁上。下列关于这一现象形成原因的描述中正确的是( )
A.鸡卵清蛋白稀释不够,搅拌不匀
B.只添加了双缩脲试剂A液,未添加双缩脲试剂B液
C.鸡卵清蛋白不是合适的实验材料
D.蛋白液与双缩脲试剂的反应时间不够长
3.如图a、b和c构成了化合物m。下列叙述正确的是( )
A.若c为腺嘌呤,则m为腺嘌呤脱氧核苷酸
B.禽流感病原体和幽门螺杆菌体内的m都为4种
C.ATP脱去两个磷酸基团,可形成m中的一种
D.b和c交替连接,构成遗传物质的基本骨架
4.人体细胞内的核酸水解后,对可能的水解物判断错误的是( )
A.1种五碳糖 B.4种脱氧核苷酸
C.5种含氮碱基 D.8种核苷酸
5.(预测题)如图表示有关蛋白质分子的简要概念图,下列对图示分析正确的是( )
A.A中肯定含有S元素
B.多肽中B的数目等于C的数目
C.①过程都是在核糖体上完成的
D.蛋白质结构和功能的多样性是生物多样性的根本原因
6.(2012·泰州模拟)经测定某化合物含C、H、O、N、S,该化合物不可能具有的一项功能是( )
A.与抗原发生特异性结合 B.用于基因工程获得黏性末端
C.可连接上抗癌药物制成生物导弹 D.细胞中蛋白质合成的直接模板
7.(预测题)有关图中蛋白质的叙述,正确的是( )
A.含有两条肽链
B.共有126个肽键
C.R基中共含17个氨基
D.形成该蛋白质时共脱掉125个水分子
8.一条肽链的分子式为C22H34O13N6,其水解后共产生了下列3种氨基酸:
据此判断下列有关叙述错误的是( )
A.1个C22H34O13N6分子水解后可以产生3个谷氨酸
B.合成1个C22H34O13N6分子同时将产生5个水分子
C.1个C22H34O13N6分子中存在1个游离的氨基和3个游离的羧基
D.在细胞中合成1个C22H34O13N6分子至少需要3种tRNA
9.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,①②③代表过程。据图分析正确的是(多选)( )
A.人体中单体b的种类有4种
B.导致地球上生物多种多样的根本原因是C的结构具有多样性
C.人类的白化病基因起源于图中的①过程
D.图中A和C是染色体的主要成分
10.绿色荧光蛋白在蓝色波长范围的光线激发下,会发出绿色荧光,可以标记生物体内蛋白质的位置,它照亮了人们以前看不到的世界。下列有关荧光蛋白的说法正确的是(多选)( )
A.荧光蛋白的空间结构如被破坏,仍然可以用于研究癌细胞的转移
B.蛋白质水解的最终产物是氨基酸
C.荧光蛋白在蛋白酶的作用下可以分解为氨基酸
D.合成荧光蛋白的信使RNA可相继结合多个核糖体,同时进行多条肽链的合成
二、非选择题(共3小题,共50分)
11.(11分)某致病细菌分泌的外毒素,无色,细针状结晶,对小鼠和人体有很强的毒性,可引起流涎、呕吐、便血、痉挛等,以致死亡。该外毒素为环状肽,其结构简式如图所示
请据图分析回答:
(1)该化合物中含有游离的______________个氨基,________________个羧基。
(2)该化合物是由____________个氨基酸组成的,区别这些氨基酸的种类是依靠其结构中的___________________。
(3)组成该化合物的氨基酸有__________种,其中有____________个氨基酸的R基相同,这个R基是_____________________。
(4)该化合物称为_______________肽化合物,含有_______________个肽键。
(5)填写虚线框内结构的名称:A._____________,B._________________。(从氨基酸结构通式的角度讲)
12.(18分)如图是一种化合物的结构示意图,请根据图解回答下面的问题:
(1)该化合物的具体名称是___________________,组成该化合物的基本结构单位是_____________________,其结构特点是_____________________________。
(2)该化合物的基本连接键是__________________,是由一个________________
__________________与另一个_________________________脱去一分子______
______________形成的。
(3)如果该化合物的相对分子质量是a,则组成该化合物的基本单位的平均相对分子质量是__________________________,若R1、R2、R3既可以相同也可以不同,理论上生物体可以形成_______________种上图所示化合物。
13.(21分)如图为人体内两种重要化合物A与B的化学组成关系,请回答相关问题:
(1)图中A为_________________,b有______________种。
(2)能与A反应产生紫色物质的是____________________。
(3)若A为胰岛素,请写出参与其“生产流水线”的细胞器:_________________________________________。
(4)同一个人的肝细胞与骨骼肌细胞相比,A、B是否相同?并说明理由。________
___________________________________________________________________。
(5)某分子A经酶水解后得到若干片段,其中一个片段结构如图:
该片段的名称是_____________。若将该片段水解,能产生__________种氨基酸,其水解产物的相对分子质量之和比该物质的相对分子质量多了_____________。
答案解析
1.【解析】选D。A项,少数酶是RNA,不是蛋白质,故酶都是由氨基酸组成的是错误的。B项,氨基酸分必需氨基酸和非必需氨基酸,必需氨基酸是高等动物不能自身合成的。C项,细胞中氨基酸种类和数目相同,但排列顺序、空间结构不同都可形成不同的蛋白质。只有D项是正确的,通过基因选择性表达,细胞会产生不同于其他细胞的新的蛋白质。
2.【解析】选A。本题考查对蛋白质鉴定实验的原理、过程、选材、实验方法的理解和分析。双缩脲试剂是鉴定蛋白质的试剂,鸡卵清蛋白中含有丰富的蛋白质,如果鸡卵清蛋白液稀释不够,与双缩脲试剂发生反应后,会粘附在试管内壁上,使反应不够彻底,也不容易清洗试管。
3.【解题指南】解题关键:掌握核苷酸的结构式以及组成和种类,核苷酸共8种。
【解析】选C。如图是一核苷酸的结构式,a为磷酸,b为五碳糖,c为含氮碱基;若c为腺嘌呤,则m可为腺嘌呤脱氧核苷酸,也可为腺嘌呤核苷酸;禽流感病原体为病毒,只含有一种核酸,m为4种;而幽门螺杆菌为原核生物,既有DNA又有RNA,所以m为8种;ATP为腺嘌呤核苷三磷酸,脱去两个磷酸变为腺嘌呤核苷酸;在DNA分子中,a、b交替连接构成基本骨架。
4.【解析】选A。人体细胞内的核酸包括DNA和RNA,其水解可形成4种脱氧核苷酸、4种核糖核苷酸;如彻底水解也可形成5种碱基、2种五碳糖。
【方法技巧】DNA、RNA、蛋白质的水解产物和代谢产物
初步水解
彻底水解
氧化分解产物
DNA
脱氧核苷酸(4种)
磷酸、脱氧核糖、碱基
CO2、H2O、含氮废物
RNA
核糖核苷酸(4种)
磷酸、核糖、碱基
CO2、H2O、含氮废物
蛋白质
多肽
氨基酸
CO2、H2O、尿素等
5.【解析】选C。如图可知A代表组成蛋白质的基本单位(B)氨基酸的组成元素,包含C、H、O、N,少量氨基酸还含有S;在合成多肽时,两个氨基酸脱水缩合形成C肽键;多肽中B的数目并不等于C,但多肽的合成都是在核糖体上进行的;生物多样性的根本原因是基因多样性。
6.【解析】选D。能与抗原特异性结合的是抗体,用于基因工程获得黏性末端的是限制性核酸内切酶,单克隆抗体可连接上抗癌药物制成生物导弹,这三者均为蛋白质,含有C、H、O、N,可能含有S;细胞中蛋白质合成的直接模板为mRNA,含有C、H、O、N、P。
7.【解题指南】解题关键:本题可从比较羧基总数与R基上羧基数目作为切入点解题,得出应含有两条肽链,然后用排除法分析其他选项是否正确。
【解析】选A。蛋白质中游离的羧基数=肽链条数+R基上羧基数,同理,游离的氨基数=肽链条数+R基上氨基数。结合坐标图可知,该蛋白质含有两条肽链,124个肽键,R基中共含15个氨基,形成该蛋白质过程中共脱掉124个水分子。
8.【解析】选C。该多肽(C22H34O13N6)中氮原子有6个,而组成该多肽的3种氨基酸均只有一个氮原子,即可推断该多肽为六肽,形成时失去5个水分子。又设谷氨酸为x,其他氨基酸为6-x,按氧原子平衡,可得出:4x+2(6-x)=13+5,则x=3,因此A、B项是正确的。C项,该多肽中游离羧基数为3(3个谷氨酸R基中羧基数)+1(一条肽链的尾端有1个羧基)=4个。D项,每一种氨基酸至少有一种tRNA来转运,因此合成1个C22H34O13N6分子至少需要3种tRNA。
9.【解析】选A、C、D。根据图示可判断,A代表DNA,B代表RNA,C代表蛋白质,①代表DNA的复制,②代表转录,③代表翻译。单体a是脱氧核苷酸,单体b是核糖核苷酸,单体c是氨基酸。单体b的种类有4种,即腺嘌呤核苷酸、尿嘧啶核苷酸、胞嘧啶核苷酸、鸟嘌呤核苷酸,故A正确。导致地球上生物多种多样的根本原因是A的结构具有多样性,生物多种多样的直接原因是C的结构具有多样性,故B错误。人类的白化病基因是基因突变的结果,基因突变起源于图中的①DNA复制过程,故C正确。染色体的主要成分是DNA和蛋白质,故D正确。
10.【解析】选B、D。荧光蛋白的空间结构被破坏,其特定功能会丧失,不能再发挥类似示踪原子的作用来研究癌细胞的转移;组成蛋白质的基本单位是氨基酸;蛋白酶只能将蛋白质水解为多肽,多肽在肽酶的作用下可以继续水解为氨基酸;在翻译过程中信使RNA可相继结合多个核糖体,同时进行多条肽链的合成,少量的mRNA可以迅速合成大量的蛋白质。
11.【解析】本题看似复杂,实际简单,主要考查识图能力和知识迁移能力,要求从肽链的思维模式跃迁到肽环。
解答第(1)~(5)问可据图分析,该外毒素为环状七肽,具有7个肽键,由5种不同的氨基酸组成,其中有1种氨基酸出现3次,其R基为—CH3,因为区别氨基酸的种类依
靠其结构中的R基。该化合物没有游离的氨基和羧基。虚线框内结构A、B的名称依次是肽键和R基。
答案:(1)0 0 (2)7 R基 (3)5 3 —CH3
(4)环状七 7 (5)肽键 R基
12.【解析】(1)该化合物含有两个肽键,由三个氨基酸脱水缩合形成,所以为三肽;多肽的基本单位为氨基酸,组成蛋白质的氨基酸的结构特点为至少含有一个氨基和一个羧基,并且连在同一个碳原子上。
(2)氨基酸脱水缩合形成的化学键为肽键,是由一个氨基酸分子的氨基提供一个H,另一个氨基酸分子的羧基提供一个OH,脱去一分子H2O形成的。
(3)设氨基酸的平均相对分子质量为X,那么a=3X-2×18,则X=(a+36)/3;组成蛋白质的氨基酸共有20种,它们组成三肽化合物的种类可能为20×20×20种。
答案:(1)三肽 氨基酸 至少有一个氨基和一个羧基,并且连在同一个碳原子上
(2)肽键 氨基酸分子的氨基 氨基酸分子的羧基 水
(3)(a+36)/3(或a/3+12) 203
13.【解析】(1)从染色体的组成和组成A、B的元素上分析,A是蛋白质,B是DNA,b为脱氧核糖核苷酸,组成DNA的脱氧核糖核苷酸有4种。
(2)蛋白质与双缩脲试剂发生反应生成紫色络合物。
(3)与分泌蛋白的形成相关的细胞器有:核糖体(合成多肽)、内质网(加工蛋白质)、高尔基体(进一步加工蛋白质等)、线粒体(提供能量)。
(4)由于人体各个细胞都由受精卵经有丝分裂发育而来,因此每个体细胞中均含有人体全套的遗传物质,所以B相同;但细胞分化,基因选择性表达,不同细胞合成蛋白质不同,A是不同的。
(5)据图分析,该化合物是由5个氨基酸组成的,是五肽;该化合物水解得到5个氨基酸,其中有两个(R基为—CH3)是同一种氨基酸,故水解可得到4种氨基酸;有4个肽键的五肽水解时需要4分子水。
答案:(1)蛋白质 4 (2)双缩脲试剂
(3)核糖体、内质网、高尔基体、线粒体
(4)肝细胞与骨骼肌细胞内的A不同,B相同。人的体细胞都是由受精卵经有丝分裂和分化产生的,在每个体细胞中均含有人体全套的遗传物质,所以B相同;但由于细胞分化过程中发生基因的选择性表达,不同的细胞内合成的蛋白质不同,故A不同
(5)五肽 4 72