内容正文:
《细胞中的蛋白质和核酸》练习一
一、选择题
1.支原体肺炎是由肺炎支原体引起的急性呼吸道感染,症状多表现为咳嗽、发热、胸痛。支原体是目前自然界所发现最小、最简单的原核生物,科学家对其进行了基因组测序,发现其基因组较少,它对β-内酰胺类(青霉素类和头孢类)抗菌药不敏感。下列有关说法错误的是( )
A.支原体的核酸彻底水解得到的产物有8种
B.支原体基因组中不含控制细胞壁合成的基因
C.青霉素类和头孢类药物治疗细菌性肺炎的原理是抑制细菌细胞壁的形成
D.培养基上的一个支原体菌落属于生命系统中的群落层次
2.如图表示细胞内某酶的合成过程,①~③表示生理过程,a~e表示物质或结构。下列叙述正确的是( )
A.图示中①和②过程的方向都是从左到右
B.图示中③过程的发生主要取决于分子大小
C.图示中a表示RNA聚合酶,d表示tRNA
D.该酶的化学本质是蛋白质或RNA
3. 蛋白质是生命活动的主要承担者,受伤后,身体自我修复需大量的蛋白质和氨基酸。因此对于外伤后的患者来说蛋白质的摄入尤为重要。下列说法正确的是( )
A.白细胞吞噬病菌的过程不需要细胞膜上蛋白质的参与
B.患者细胞膜上转运Ca2+的载体蛋白磷酸化后其空间结构不变
C.受伤后的患者适当口服单克隆抗体可以增强机体免疫力
D.细胞骨架是由蛋白质交错连接而成的网络结构,参与囊泡的定向运输
4. 下列表示某同学制作的脱氧核苷酸结构模型(表示脱氧核糖、表示碱基、表示磷酸基团),其中表示正确的是( )
A. B.
C. D.
5. 下图所示为构成细胞的部分元素及化合物(其中a、b、c、d代表小分子物质,即大分子物质的基本单位。A、B、C代表大分子物质,即相应的多聚体。C、H、O、N、P代表化学元素。下列叙述正确的是( )
A.a必定是葡萄糖
B.B代表的是蛋白质,定由20种b构成
C.c是脱氧核糖核苷酸,共4种
D.A、B、C均是细胞中的能源物质
6.下列关于检测生物组织中糖类、油脂的实验,叙述正确的是( )
A.马铃薯块茎中含淀粉较多,其匀浆加碘—碘化钾溶液后会变紫色
B.西瓜汁中含有丰富的葡萄糖和果糖,是还原糖鉴定的良好材料
C.检测蛋白质时,直接用蛋清液作为实验材料并水浴加热
D.油脂染色后,需用50%的酒精洗多余的染料
7.环境可以通过激素影响个体的基因表达或者蛋白质的活性,进而适应环境,甲基是疏水基团,会使染色体紧缩,乙酰基是带负电的基团,会使染色体松散。下图为人体激素作用于靶细胞的两种机理示意图,下列有关说法错误的是( )
A.激素A可以通过与胞内受体结合,使染色体乙酰化进而促进基因表达
B.激素B与膜上的受体结合,体现了细胞膜具有信息交流的功能
C.蛋白质激酶使蛋白质磷酸化,会改变蛋白质的空间结构,从而改变活性
D.胰岛素和生长激素等蛋白质类激素的调节过程跟激素A类似
8. 下列关于蛋白质组成与结构的叙述,正确的是( )
A.每种蛋白质都由20种氨基酸组成
B.蛋白质水解过程中肽键数会增加
C.膜蛋白有脂溶性部分和水溶性部分
D.蛋白质热变性后不影响其生物学活性
9. 皮癣菌是一类能分解利用人体表面的角质蛋白,引起皮癣疾病的真菌。下列叙述错误的是( )
A.皮癣菌是一类异养生物
B.皮癣菌不能合成分泌蛋白
C.角质蛋白的基本单位是氨基酸
D.皮癣菌含有以核膜为界限的细胞核
10. HSP是机体细胞受高温等刺激后合成出的一类热休克蛋白,某些HSP能帮助变性蛋白复性,某些HSP可与受损蛋白质结合形成复合物,转移到溶酶体中进行降解。下列叙述合理的是( )
A.构成HSP的氨基酸一定由21种组成
B.降解受损的蛋白质有利于细胞的正常代谢活动
C.HSP能重新连接变性蛋白中断裂的肽键
D.HSP基因只存在机体的特定细胞中
二、多项选择题
11.细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程,下图是细胞凋亡机理图。图中酶Ⅰ能将核酸切割成核酸片段;酶Ⅱ是水解蛋白质的酶,能选择性地促进某些蛋白质的水解,从而导致细胞凋亡。下列相关叙述正确的是( )
A.细胞膜上识别凋亡诱导因子的受体是一种糖蛋白,细胞膜上还有由多糖与脂质形成的脂蛋白
B.细胞凋亡过程中有肽键的形成也有肽键的水解
C.抑制细胞凋亡的药物可能有助于治疗某些因细胞凋亡过度而导致的疾病
D.吞噬细胞分解凋亡细胞可能与溶酶体的氧化酶相关联
12.研究人员用T4噬菌体(双链DNA)侵染大肠杆菌,将感染的大肠杆菌置于含3H—尿嘧啶的培养基中培养,一段时间后粉碎菌体,分离得到RNA。将获得的RNA分别与T4噬菌体和大肠杆菌热变性的DNA杂交,形成杂交分子。检测各组杂交分子的放射性强度,结果如图所示。下列有关说法正确的是( )
A.该实验不能用含3H—胸腺嘧啶的培养基培养大肠杆菌
B.菌体利用3H—尿嘧啶的过程需要DNA聚合酶的参与
C.说明T4噬菌体侵染后可能抑制大肠杆菌基因的转录
D.将杂交分子彻底水解最多能获得6种小分子的产物
13. 已知①酶、②抗体、③胰岛素、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.②③都是由氨基酸通过肽键连接而成的
B.④⑤都是由许多相同的单体组成的多聚体
C.①②⑥都是生物大分子
D.④⑤都是人体细胞内的能源物质
14.如图表示一个由200个氨基酸构成的蛋白质分子,其中一S—S—是将 2条肽链连接起来的二硫键(由2个一SH形成,即一SH+—SHT 一S—S—+2H)。下列叙述正确的是( )
A.该蛋白质分子中含有198个肽键
B.该蛋白质分子中至少含有3个游离的氨基
C.参与构成该蛋白质分子的氨基酸中至少有201个羧基
D.合成该蛋白质分子的过程中,相对分子质量减少了3564
15.下列对如图所示化合物分析正确的是( )
A.该化合物属于三肽
B.该化合物含有3个羧基
C.该化合物由4种氨基酸组成
D.在生成该化合物时,产生了3个水分子
三、非选择题
16.下图是大白鼠细胞内某生理过程示意图,下表是其曲细精管细胞中存在的两种水通道蛋白AQP7和AQP8的部分比较。请分析回答下列问题:
种类
比较
AQP7
AQP8
多肽链数
1
1
氨基酸数
269
263
mRNA碱基数
1 500
1 500
(1)图示的生理过程是 ,在大白鼠细胞中可进行该生理过程的结构有 。
(2)丁与乙有何不同? 。
(3)图中甲的名称为 。
(4)在AQP7和AQP8合成过程中,与核糖体结合的mRNA碱基数目相同,但AQP7和AQP8所含氨基酸数目不同,原因是 。(不考虑起始密码和终止密码所引起的差异)
17.某研究小组将纤维素酶基因(N)插入某种细菌(B1)的基因组中,构建高效降解纤维素的菌株(B2)。该小组在含有N基因的质粒中插入B1基因组的M1与M2片段;再经限制酶切割获得含N基因的片段甲,片段甲两端分别为M1与M2;利用CRISPR/Cas9基因组编辑技术将片段甲插入B1的基因组,得到菌株B2。酶切位点(Ⅰ~Ⅳ)、引物(P1~P4)的结合位置、片段甲替换区如图所示,→表示引物5'→3'方向。回答下列问题。
(1)限制酶切割的化学键是 。为保证N基因能在菌株B2中表达,在构建片段甲时,应将M1与M2片段分别插入质粒的Ⅰ和Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ酶切位点之间,原因是 。
(2)CRISPR/Cas9技术可以切割细菌B1基因组中与向导RNA结合的DNA。向导RNA与B1基因组DNA互补配对可以形成的碱基对有G﹣C和 。
(3)用引物P1和P2进行PCR可验证片段甲插入了细菌B1基因组,所用的模板是 ;若用该模板与引物P3和P4进行PCR,实验结果是 。
(4)与秸秆焚烧相比,利用高效降解纤维素的细菌处理秸秆的优点是 (答出2点即可)。
18. 传统单克隆抗体为由2条轻链和2条重链组成的Y形结构、科学家从骆驼体内得到一种缺失轻链和部分重链结构的抗体,并从中分离出能与抗原特异性结合的结构(纳米抗体)、如图甲、图乙表示特异性纳米抗体的制备过程。
回答下列问题:
(1)构成抗体基本单位的结构通式是 ,传统单克隆抗体是由杂交瘤细胞产生的,该细胞由B淋巴细胞和 细胞融合而来。
(2)骆驼经多次抗原免疫后,能从特定细胞中提取mRNA,该类细胞可由 细胞增殖分化而来。筛选时需要在培养液中添加 。
(3)从图甲抗体的结构特点分析、与传统的单克隆抗体相比,纳米抗体具有 的突出优势、纳米抗体除了用于治疗自身疾病之外,还有广阔的应用前景,请举出两个方面的例子: 。
19. 图中a,b,d,e代表小分子,A、B、E、F代表不同的生物大分子,病毒主要由蛋白质外壳和核酸组成。据图回答下列问题:
(1)若A是植物细胞内的储能物质,则A是 ,a是 ,可以用 检测a。
(2)图中?表示 元素,在新冠病毒中b共有 种。
(3)若图中d是维生素D,则其化学本质是 ,其生理功能是促进人和动物 。
(4)总体来说,E是生命活动的主要承担者,具有 (答出3点)等重要功能。
20.菠菜素有“蔬菜之王”的称号,含有丰富的蛋白质、维生素C、胡萝卜素以及铁、钙、磷等矿物质。
(1)鉴定蛋白质的试剂是 。某同学利用该试剂验证菠菜叶研磨液中含丰富的蛋白质,却没有达到预期结果,请分析主要原因是 。
(2)用菠菜叶做实验材料可以进行下列哪些实验? (填写序号)
①高倍显微镜观察线粒体
②观察植物细胞的质壁分离和复原
③绿叶中色素的提取和分离
④观察植物细胞的有丝分裂
(3)把载有菠菜叶肉细胞和好氧细菌的临时装片,放在没有空气的黑暗环境中,然后用透过三棱镜的光照射临时装片,在显微镜下可观察到好氧细菌聚集在 区。
(4)与菠菜幼嫩细胞相比,成熟细胞基本不生长,其限制因素是 。
答案解析部分
1.【答案】D
【解析】【解答】A、支原体的核酸有DNA和RNA两种,其彻底水解得到的产物有8种,A正确;
BC、青霉素类和头孢类药物治疗细菌性肺炎的原理是抑制细菌细胞壁的形成,进而导致细菌死亡,而支原体对β-内酰胺类(青霉素类和头孢类)抗菌药不敏感,说明支原体无细胞壁,其基因组中不含控制细胞壁合成的基因,BC正确;
D、培养基上的一个支原体菌落由1个支原体繁殖而来,属于生命系统中的种群层次,D错误。
故答案为:D。
【分析】1、细胞中的核酸根据所含五碳糖的不同分为DNA(脱氧核糖核酸)和RNA(核糖核酸)两种,构成DNA与RNA的基本单位分别是脱氧核苷酸和核糖核苷酸,每个脱氧核苷酸分子是由一分子磷酸、一分子脱氧核糖和一分子含氮碱基形成,每个核糖核苷酸分子是由一分子磷酸、一分子核糖和一分子含氮碱基形成。
2、生命系统的结构层次由小到大依次是细胞、组织、器官、系统、个体、种群、群落、生态系统和生物圈。
(1)细胞:细胞是生物体结构和功能的基本单位。
(2)组织:由形态相似、结构和功能相同的一群细胞和细胞间质联合在一起构成。
(3)器官:不同的组织按照一定的次序结合在一起。
(4)系统:能够共同完成一种或几种生理功能的多个器言按照一定的次序组合在一起。
(5)个体:由不同的器官或系统协调配合共同完成复杂的生命活动的生物。
(6)种群:在一定的自然区域内,同种生物的所有个体是一个种群。
(7)群落:在一定的自然区域内,所有的种群组成一个群落。
(8)生态系统:生物群落与他的无机环境相互形成的统一整体。
(9)生物圈:由地球上所有的生物和这些生物生活的无机环境共同组成。
2.【答案】C
【解析】【解答】A、图示中①过程表示转录,方向为从左到右,②过程表示翻译,方向为从右到左,A错误;
B、图示中③过程表示mRNA分子通过核孔进入细胞质,核孔对物质的运输具有选择性,而不是取决于分子大小,B错误;
C、图示中a表示RNA聚合酶,b表示mRNA,c表示氨基酸,d表示tRNA,C正确;
D、该酶的合成场所是核糖体,故其化学本质是蛋白质,并不包括RNA,D错误。
故答案为:C
【分析】蛋白质的合成过程:
图中①表示转录,②表示翻译,③表示mRNA分子通过核孔进入细胞质。物质a表示RNA聚合酶,b表示mRNA,c表示氨基酸,d表示tRNA,e表示核糖体。
3.【答案】D
【解析】【解答】A、白细胞吞噬病菌的过程需要对病菌的识别,因此需要细胞膜上蛋白质的参与,A错误;
B、被活化的Ca2+载体蛋白水解ATP,ATP水解释放的磷酸基团使Ca2+载体蛋白磷酸化,Ca2+载体蛋白的空间结构发生变化,B错误;
C、单克隆抗体的化学本质是蛋白质,口服后会被消化道的蛋白酶分解,因此不能口服,C错误;
D、细胞骨架由蛋白质纤维构成,参与囊泡的定向运输,D正确。
故答案为:D
【分析】
4.【答案】D
【解析】【解答】A、构成DNA分子的脱氧核苷酸中不含碱基U,A错误;
BC、构成DNA分子的脱氧核苷酸中的磷酸和含氮碱基都连接在脱氧核糖上,BC错误;
D、由脱氧核苷酸的组成和连接方式可知,制作脱氧核苷酸模型时,选项中各部件之间连接正确,D正确。
故答案为:D。
【分析】DNA的基本组成单位是四种脱氧核苷酸,且一分子脱氧核苷酸由一分子磷酸、一分子脱氧核糖和一分子含氮碱基组成,其中磷酸和含氮碱基连接在脱氧核糖上,且两者的连接位点之间应相隔一个O原子。
5.【答案】C
【解析】【解答】A、由图可知,A是淀粉、糖原或者脂肪,a是多糖的基本组成单位葡萄糖或者脂肪的基本单
位甘油和脂肪酸,A错误;
B、B代表的是蛋白质,组成生物体蛋白质的氨酸共21种,但具体的某种蛋白质的b氨基酸种类不一定为21种,B错误;
C、C是DNA,其基本单位脱氧核苷酸c共4种, C正确;
D、B是蛋白质,C是DNA不是细胞中的能源物质,D错误。
故答案为:C。
【分析】构成细胞的元素和化合物是维持细胞生命活动的基础。以下是关于这些元素和化合物的详细介绍:
一、构成细胞的元素
1. 元素分类与含量:根据元素在生物体内的含量,可分为大量元素和微量元素。大量元素包括C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等,而微量元素则有Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等。
2. 主要元素与最基本元素:组成细胞的主要元素是C、H、O、N、P、S,它们占细胞中化学元素的96%。而最基本元素则是C,它是构成细胞的基本骨架。
二、构成细胞的化合物
1. 无机化合物:主要包括无机盐和水。无机盐在细胞中以离子的形式存在,参与维持细胞的酸碱平衡、渗透压以及酶的激活等过程。水是细胞中最多的化合物,占细胞鲜重的绝大部分,细胞的生命活动都离不开水。
2. 有机化合物:主要包括蛋白质、糖类、脂类、核酸。蛋白质是细胞中的重要有机化合物,对细胞的正常活动非常重要,是生命活动的主要承担者。糖类是细胞的主要功能物质,为细胞提供能量。脂类可以给人体提供脂肪酸以及能量储备。核酸则是细胞的遗传物质,携带遗传信息。
这些元素和化合物在细胞中各自扮演着重要的角色,共同维持着细胞的正常生命活动。
6.【答案】D
【解析】【解答】A、马铃薯块茎中含淀粉较多,其匀浆加碘—碘化钾溶液后会变蓝色,A不符合题意;
B、西瓜汁本身带有红色,所以不是还原糖鉴定的良好材料,应选择梨汁等作为鉴定材料,B不符合题意;
C、蛋白质用双缩脲试剂进行鉴定,不需要水浴加热,C不符合题意;
D、油脂用苏丹III或苏丹IV进行鉴定,染色后需用50%酒精洗去浮色,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】各类物质的检测方法
1、含有两个肽键及以上的多肽或蛋白质可与双缩脲产生紫色反应;
2、还原糖可与斐林试剂在50~65℃温水条件下反应产生砖红色沉淀。常见的还原糖有葡萄糖、果糖、麦芽糖、乳糖和半乳糖等;
3、脂肪会被苏丹III染液染成橘黄色;
4、淀粉可与碘液发生蓝色反应;
5、RNA会被吡罗红染成红色;
6、DNA和二苯胺试剂在水浴条件下会出现蓝色反应,DNA与甲基绿结合发生绿色反应。
7.【答案】D
【解析】【解答】A、激素A可以通过与胞内受体结合,使染色体乙酰化进而促进细胞核内基因表达,A正确;
B、激素B与膜.上的受体结合,激活蛋白激酶进而引|起相应生理效应,体现了细胞膜具有信息交流的功能,B正确;
C、蛋白质激酶使蛋白质磷酸化,会改变蛋白质的空间结构,结构决定功能,从而改变蛋白质的活性,C正确;
D、激素A的受体在膜内,不能表示胰岛素和生长激素等蛋白质类激素,胰岛素和生长激素等蛋白质类激素的受体在细胞膜上,D错误。
故答案为:D
【分析】激素A进入细胞与受体a结合后再进入细胞核,通过影响基因的表达来调控生理效应。激素B没有进入细胞,直接与细胞膜上的受体b结合引起细胞内的生化反应。
激素对靶细胞产生调节作用主要经历以下几个的环节:①受体识别,靶细胞受体从体液中众多化学物质中识辨出能与之结合的激素。②信号转导,激素与靶细胞的特异性受体结合后便启动细胞内信号转导系统。③细胞反应,激素诱导终末信号改变细胞固有功能,即产生调节效应。④效应终止,通过多种机制终止激素所诱导的细胞生物反应。
8.【答案】C
【解析】【解答】A、组成蛋白质的氨基酸约有20种,但不是所有的蛋白质都是由20种氨基酸组成,A错误;
B、蛋白质水解过程中肽键数会减少,B错误;
C、膜蛋白含有水溶性部分和脂溶性部分,水溶性部分位于膜两侧,脂溶性部分位于脂双层内,C正确;
D、高温会使蛋白质的空间结构发生改变,热变性后失活,D错误。
故答案为:C。
【分析】蛋白质的组成与结构非常复杂,它们是由多种氨基酸通过肽键连接而成的长链分子。蛋白质的结构可以分为四个层次,从一级结构到四级结构,这些结构层次共同决定了蛋白质的功能。以下是蛋白质组成与结构的详细描述:
1.一级结构:这是蛋白质最基本的结构层次,指的是氨基酸序列,即蛋白质链中氨基酸的线性排列顺序。一级结构通过肽键连接氨基酸残基形成。
2.二级结构:由一级结构中的局部氨基酸序列折叠形成的局部结构,主要有α-螺旋和β-折叠两种形式。这些结构是由氢键维持的稳定形态。
3.三级结构:整个蛋白质链折叠成三维结构,由多个二级结构单元(如α-螺旋和β-折叠)通过氢键、疏水作用、范德华力、离子键等多种相互作用力组合而成。三级结构是蛋白质功能的关键决定因素。
4.四级结构:在一些情况下,多个蛋白质亚基通过非共价键相互作用形成复杂的多亚基结构,这就是四级结构。四级结构通常涉及多个蛋白质分子或亚单位的组装。
此外,蛋白质还可能具有特定的修饰,如糖基化、磷酸化等,这些修饰可以改变蛋白质的性质和功能。
蛋白质的组成与结构决定了它们的功能。例如,酶的活性位点通常位于三级结构中的特定区域,而信号肽和抗原表位等结构则决定了蛋白质的定位和免疫原性。
9.【答案】B
【解析】【解答】A、皮癣菌能分解利用人体表面的角质蛋白,是一类异养生物,A正确;
B、皮癣菌能分解利用人体表面的角质蛋白,可能是由于分泌了蛋白酶,故皮癣菌可能合成分泌蛋白,B错误;
C、蛋白质的基本组成单位是氨基酸,由氨基酸脱水缩合而成,C正确;
D、皮癣菌属于真菌,含有以核膜为界限的细胞核,D正确。
故答案为:B。
【分析】原核生物和真核生物是生物分类中的两大类,它们之间的主要区别在于细胞结构和组织的复杂性。
1. 原核生物:原核生物包括细菌和古菌。它们的细胞相对简单,没有细胞核和内膜系统,遗传物质分散在细胞质中,没有包裹在核膜内。此外,原核生物的细胞壁结构和化学成分也与真核生物不同。
2. 真核生物:真核生物包括动物、植物、真菌和原生生物。它们的细胞相对复杂,具有细胞核和内膜系统,遗传物质包裹在核膜内。真核生物的细胞壁结构与细菌和古菌也不同,通常由纤维素和其他多糖组成。
原核生物和真核生物在生态系统中扮演着不同的角色,它们具有不同的生理、代谢和遗传特性。真核生物通常具有更高级的组织结构和生理功能,能够进行更复杂的代谢和生命活动。而原核生物则具有更强的适应性和生存能力,可以在极端环境下生存和繁殖。
10.【答案】B
【解析】【解答】A、构成人体中蛋白质的氨基酸有21种,每一种蛋白质所含有的氨基酸种类和数量不一定相同。构成HSP的氨基酸不一定由21种组成。A错误;
B、机体受损的蛋白质,其功能受损,要被降解和清除,有利于细胞的正常代谢。某些HSP可与受损蛋白质结合形成复合物,转移到溶酶体中进行降解。B正确;
C、变性蛋白质是蛋白质空间结构改变引起的,不是肽键断裂。某些HSP能帮助变性蛋白复性,可能与帮助蛋白质恢复空间结构有关。C错误;
D、机体的所有细胞都是由最初的受精卵经过分裂和分化产生的,正常情况下所有细胞基因型相同,HSP基因应存在机体的所有细胞中。D错误;
故答案为:B。
【分析】蛋白质基本结构单位(单体):氨基酸。两个氨基酸脱水缩合:一个氨基酸的羧基(—COOH)和另一个氨基酸的氨基(—NH2)脱去一分子水,形成一个肽键(—CO—NH—)。氨基酸结构特点:一个氨基(—NH2)和一个羧基(—COOH)共同连接在同一个C原子上,C上还有一个R基和一个H。构成人体中蛋白质的氨基酸有21种,不同氨基酸R基团不同。C、H、O、N等元素组成氨基酸,氨基酸脱水缩合形成多肽,一条或多条肽链盘旋曲折叠糖基化等作用形成具有特定空间结构的蛋白质。蛋白质的功能由空间结构决定。
11.【答案】B,C
【解析】【解答】A、糖蛋白是糖与蛋白质结合形成的结构,具有细胞识别功能,只分布在细胞膜(质膜)外表面。 所以细胞膜上识别凋亡诱导因子的受体是一种糖蛋白, 细胞膜上还有由多糖与脂质形成的糖脂。A错误;
B、细胞凋亡过程中,相关凋亡基因激活,指导合成蛋白质,则有肽键的形成,酶Ⅱ是水解蛋白质的酶,蛋白质水解过程中有肽键的断裂。B正确;
C、抑制细胞凋亡的药物可以降低细胞凋亡的程度,细胞凋亡过度会导致一些疾病,则抑制细胞凋亡的药物可能有助于治疗某些因细胞凋亡过度而导致的疾病。C正确;
D、溶酶体是细胞器,内含有各种水解酶,能消化外来入侵的病原体、消化自身衰老损伤细胞器(如线粒体)。吞噬细胞分解凋亡细胞可能与溶酶体的水解酶相关联。D错误;
故答案为:BC。
【分析】细胞凋亡概念:基因决定,生理性死亡。类型:①个体发育中细胞的死亡。②成熟个体细胞的自然更新。③被病原体感染的细胞的清除。意义:①保证细胞生物正常发育。②维持内部环境的稳定。③抵御外界因素的干扰。实例:蝌蚪尾巴消失,人类胚胎时尾巴消失,植物胚柄退化。
12.【答案】A,C
【解析】【解答】A、只有转录出的RNA分子带有放射性,才能与DNA杂交后显示出放射性。RNA的组成单体是核糖核苷酸,胸腺嘧啶是合成脱氧核苷酸的物质,不能用来合成核糖核苷酸。由题意可知,分离得到的是RNA,而RNA中含有的碱基是A,U,G, C,不含有胸腺嘧啶T,所以不能用含有胸腺嘧啶的培养基培养大肠杆菌,A符合题意;
B、菌体利用3H—尿嘧啶的过程属于转录,转录需要RNA聚合酶的参与,不需要DNA聚合酶参与,DNA聚合酶参与DNA的复制,B不符合题意;
C、由题图可知,T4噬菌体侵染后含大肠杆菌DNA组的放射性弱,说明大肠杆菌转录产生的RNA分子减少,因此T4噬菌体能抑制大肠杆菌的转录,C符合题意;
D、DNA-RNA杂交分子既含有DNA,又含有RNA,故彻底水解能获得5种碱基、2种五碳糖和1种磷酸分子,D不符合题意。
故答案为:A C。
【分析】DNA与RNA在组成上的差别是:一是五碳糖不同,二是碱基不完全相同,DNA中含有的碱基是A、T、G、 C,RNA的碱基是A、U、G、C,核酸是遗传信息的携带者,是一切生物的遗传物质。
13.【答案】A,C,D
【解析】【解答】 A、②抗体、③胰岛素的化学本质都是蛋白质,都是由氨基酸通过肽键连接而成的,A正确;
B、④糖原是由许多相同的葡萄糖组成的多聚体,脂肪是小分子物质,不是多聚体,B错误;
C、①酶的化学本质是蛋白质或RNA(核糖核酸),②抗体是蛋白质,蛋白质是由氨基酸连接而成的多聚体,⑥核酸是由核苷酸连接而成的多聚体,因此①②⑥都是生物大分子,C正确;
D、④糖原、⑤脂肪都能参与细胞氧化分解释放出能量,都是人体细胞内的能源物质,D正确。
故答案为:ACD。
【分析】1、糖类一般由C、H、O三种元素组成,分为单糖、二糖和多糖,是主要的能源物质。常见的单糖有葡萄糖、果糖、半乳糖、核糖和脱氧核糖等。植物细胞中常见的二糖是蔗糖和麦芽糖,动物细胞中常见的二糖是乳糖。植物细胞中常见的多糖是纤维素和淀粉,动物细胞中常见的多糖是糖原。
2、核酸包括两大类,一类是脱氧核糖核酸,一类是核糖核酸。核酸是细胞内携带遗传信息的物质,在生物体的遗传、变异和蛋白质的生物合成中具有极其重要的作用。
14.【答案】A,B,C
【解析】【解答】A、由题图看出,该蛋白质分子含有3条肽链并且乙和丙两条肽链由一个肽键连接,因此链内肽键数=氨基酸数-肽链数=200-3=197个,链间肽键1个,蛋白质分子共有肽键数=197+1=198个,A符合题意;
B、该蛋白质有3条肽链,故至少含有3个游离的氨基,B符合题意;
C、图中乙肽链的R基上的氨基与丙肽链的R基上的羧基通过脱水缩合反应形成了一个肽键,所以200个氨基酸中至少有201个羧基,C符合题意;
D、200个氨基酸经脱水缩合形成该蛋白质时脱去的水分子数=肽键数=198个,相对分子质量减少了198x18=3564,形成两个二硫键时减少4个H,所以合成该蛋白质分子的过程中,相对分子质量减少了3564+4=3568,D不符合题意。
故答案为:A B C。
【分析】(1)氨基酸在核糖体中通过脱水缩合形成多肽链,而脱水缩合是指一个氨基酸分子的羧基(-COOH)和另一个氨基酸分子的氨基(-NH2)相连接,同时脱出一分子水的过程;连接两个氨基酸的化学键是肽键,其结构式是-CO-NH-;氨基酸形成多肽过程中的相关计算:肽键数=脱去水分子数=氨基酸数-链状肽链数,游离氨基或羧基数=肽链数+R基中含有的氨基或羧基数,至少含有的游离氨基或羧基数=链状肽链数,蛋白质的相对分子质量=氨基酸数目x氨基酸平均相对分子质量-脱去水分子数x18。(2)由图可知,该蛋白质分子由200个氨基酸构成,含有甲、乙、丙三条肽链,其中甲和乙之间有一个二硫键,甲和丙之间有一个二硫键,丙和乙之间有一个肽键(该肽键应是乙和丙R基上的氨基和羧基脱水缩合而成)。
15.【答案】C,D
【解析】【解答】A、分析题图可知,②③④⑤是R基,所以该化合物是由4个氨基酸脱水缩合形成的,属于四肽,A不符合题意;
B、由图可知,该化合物含有2个羧基,1个是⑥,另一个在R基⑤上,B不符合题意
C、②③④⑤是R基,且各不相同,所以该化合物由4种氨基酸组成,C符合题意;
D、 该化合物由4个氨基酸脱水缩合形成1条肽链,含有3个肽键,脱去3个水分子,D符合题意。
故答案为:C D。
【分析】(1)氨基酸分子互相结合的方式是脱水缩合:一个氨基酸分子的羧基(一COOH)和另一个氨基酸分子的氨基(一NH2)相连接,同时脱去一分子水。连接两个氨基酸分子白的化学键(一NH一CO一)叫做肽键,由多个氨基酸分子缩合而成多肽。多肽通常呈链状结构,叫做肽链。肽链能盘曲、折叠,形成有一定空间结构的蛋白质分子。许多蛋白质分子含有几条肽链,它们通过一定的化学键互相结合在一起。肽键数=脱去水分子数=氨基酸数-肽链数;游离氨基或羧基数=肽链数+R基中含有的氨基或羧基数,至少含有的游离氨基或羧基数=肽链数。
(2)分析题图,该化合物由4个氨基酸脱水缩合形成,属于四肽,含有3个肽键,②③④⑤是R基。
16.【答案】(1)转录;细胞核、线粒体
(2)五碳糖不同(丁的五碳糖为核糖,乙的五碳糖为脱氧核糖)
(3)RNA聚合酶
(4)翻译后的肽链进行了不同的加工,分别切除了不同数量的氨基酸
【解析】【解答】(1)图示的生理过程表示DNA的转录,以DNA的一条链作为模板,形成了RNA分子。动物细胞中能进行 DNA转录的结构必定含有DNA,故在大白鼠细胞中可进行该生理过程的结构有细胞核或线粒体。
(2)据图分析丁为RNA中的基本单位,碱基为C,名称为胞嘧啶核糖核苷酸;而乙物质为DNA的基本单位,名称为胞嘧啶脱氧核苷酸,两者的区别在于五碳糖的不同:组成乙的是脱氧核糖,组成丁的是核糖。
(3)转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程,该过程主要在细胞核中进行,需要RNA聚合酶参与,因此甲表示RNA 聚合酶。
(4)在AQP7和AQP8合成过程中,与核糖体结合的信使RNA碱基数目相同,但AQP7和AQP8所含氨基酸数目不同,原因是翻译后的肽链进行了不同的加工,分别切除了不同数量的氨基酸。
【分析】1、DNA和RNA的比较:
英文缩写
基本组成单位
五碳糖
含氮碱基
存在场所
结构
DNA
脱氧核糖核苷酸
脱氧核糖
A、C、G、T
主要在细胞核中,在叶绿体和线粒体中有少量存在
一般是双链结构
RNA
核糖核苷酸
核糖
A、C、G、U
主要存在细胞质中
一般是单链结构
2、转录:以DNA的一条链为模板,按照碱基互补配对原则,通过RNA聚合酶合成mRNA的过程。
(1)场所:细胞核(主要)、线粒体、叶绿体。
(2)过程:解旋、原料与DNA碱基互补并通过氢键结合、RNA新链延伸、合成的mRNA从DNA链上释放、DNA双链恢复。
(3)原则:碱基互补配对原则。A-U,G-C,C-G,T-A。
3、翻译:游离在细胞质中的各种氨基酸,以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。
(1)场所:细胞质中的核糖体。
(2)模板:mRNA。
(3)原料:21种游离的氨基酸。
(4)原则:碱基互补配对原则。A-U,G-C,C-G,U-A。
17.【答案】(1)磷酸二酯键;保证N基因启动子、N基因、N基因终止子的完整性,确保N基因能够顺利表达
(2)C﹣G、U﹣A、A﹣T
(3)菌株B2的基因组;无PCR产物
(4)无空气污染;更安全,无火灾隐患;分解效率更高,高效利用秸秆资源等
【解析】【解答】(1)限制酶切割的化学键为磷酸二酯键。在构建片段甲时,应将M1与M2片段分别插入质粒的Ⅰ和Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ酶切位点之间,不破坏N基因启动子、N基因、N基因终止子的完整性 ,且能保证N基因正常发表达。
(2)RNA的碱基组成有A、U、G、C,DNA的碱基组成为A、T、G、C,向导RNA与B1基因组DNA互补配对可以形成的碱基对有G-C和C-G、A-T、U-A。
(3)用引物P1和P2进行PCR可扩增N基因,验证片段甲插入了细菌B1基因组,所用的模板是菌株B2的基因组;用该模板与引物P3和P4进行PCR,因为P3不能与N基因模板链结合,实验结果是不能扩增出DNA片段。
(4)与秸秆焚烧相比,利用高效降解纤维素的细菌处理秸秆的优点是不污染环境、 更安全,无火灾隐患;分解效率更高,高效利用秸秆资源等 。
【分析】1、“分子手术刀”-限制性核酸内切酶(限制酶)
(1)来源:主要是从原核生物中分离纯化出来的。
(2)功能:能够识别双链DNA分子的某种特定的核苷酸序列,并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开,因此具有专一性。
(3)结果:经限制酶切割产生的DNA片段末端通常有两种形式:黏性末端和平末端。
2、DNA和RNA的比较:
英文缩写
基本组成单位
五碳糖
含氮碱基
存在场所
结构
DNA
脱氧核糖核苷酸
脱氧核糖
A、C、G、T
主要在细胞核中,在叶绿体和线粒体中有少量存在
一般是双链结构
RNA
核糖核苷酸
核糖
A、C、G、U
主要存在细胞质中
一般是单链结构
3、PCR技术
(1)概念:PCR全称为聚合酶链式反应,是一项在生物体外复制特定DNA的核酸合成技术。
(2)原理:DNA复制。
(3)前提:要有一段已知目的基因的核苷酸序列以便合成一对引物。
(4)条件:模板DNA、四种脱氧核苷酸、一对引物、耐高温的DNA聚合酶(Taq酶)。
(5)过程:①高温变性:DNA解旋过程;②低温复性:引物结合到互补链DNA上;③中温延伸:合成子链。PCR扩増中双链DNA解开不需要解旋酶,高温条件下氢键可自动解开。
18.【答案】(1);骨髓瘤
(2)B淋巴细胞和记忆B细胞;抗生素
(3)穿透力强;设计纳米抗体—药物偶联物,特异性杀死细胞;利用同位素或荧光标记的纳米抗体定位诊断疾病
【解析】【解答】(1)抗体的化学本质是蛋白质,其基本单位是氨基酸,氨基酸的结构通式是,已免疫的B淋巴细胞和骨髓瘤细胞进行动物细胞融合,筛选得到杂交瘤细胞,杂交瘤细胞既能产生抗体,又能大量增殖,因而通过大量培养可获得大量的单克隆抗体。
(2)骆驼经多次抗原免疫后,能从特定细胞中提取mRNA,该类细胞是由B淋巴细胞和记忆B细胞增殖分化形成的浆细胞,能分泌抗体。筛选时需要在培养液中添加抗生素,其目的是避免杂菌污染。
(3)从图甲抗体的结构特点分析、与传统的单克隆抗体相比,纳米抗体由于分子量小,因而具有穿透力强的突出优势,纳米抗体除了用于治疗自身疾病之外,还有广阔的应用前录,由于抗体具有与抗原发生特异性结合的特点,因而具有传统单克隆抗体的运用方式,如进行疾病诊断和携带药物,即可通过设计纳米抗体一药物偶联物,特异性杀死细胞;利用同位素或荧光标记的纳米抗体定位诊断疾病。
【分析】1、单克隆抗体的制备过程:将已免疫的B淋巴细胞和骨髓瘤细胞进行动物细胞融合,经过一次筛选得到成功融合的杂交瘤细胞,再对杂交瘤细胞产生的抗体类型进行筛选,得到产生所需特异性抗体的杂交瘤细胞,将其注射到小鼠腹腔中或在体外培养,最终得到单克隆抗体。
2、体液免疫:
3、动物细胞培养要保证无菌、无毒的环境。保证无菌要做到:①对培养基和培养用具进行严格灭菌处理,②核移植成功率低的原因是体细胞的分化程度高,在培养液中添加抗生素;保证无毒应定期更换培养液,以免代谢产物积累对动物细胞自身造成损伤。
19.【答案】(1)淀粉;葡萄糖;斐林试剂
(2)N;4
(3)固醇;对钙、磷的吸收
(4)组成细胞结构、催化、运输、信息传递(调节功能)、防御(免疫功能)
【解析】【解答】(1) 若A是植物细胞内的储能物质,则A是淀粉,淀粉的基本单位是葡萄糖,故a是葡萄糖,葡萄糖是还原糖,可以用斐林试剂进行鉴定。
故填: 淀粉 、葡萄糖 、斐林试剂。
(2)病毒的主要组成成分是蛋白质和核酸,核酸的组成元素是C、H、O、N、P,蛋白质的基本组成元素是C,H,O,N,则B是核酸,可能是DNA或RNA,b是核苷酸,E是蛋白质,e是氨基酸,?是N元素,新冠病毒中的核酸为RNA,故在新冠病毒中b(核苷酸)共有4种。
故填: N 、4。
(3)维生素D的化学本质是固醇,维生素D能促进人和动物对钙、磷的吸收。
故填: 固醇 、对钙、磷的吸收。
(4)E是蛋白质,蛋白质具有组成细胞结构、催化、运输、信息传递(调节功能)、防御(免疫功能) 等重要功能。
故填: 组成细胞结构、催化、运输、信息传递(调节功能)、防御(免疫功能) 。
【分析】 由题图信息分析可知,病毒的主要组成成分是蛋白质和核酸,核酸的组成元素是C、H、O、N、P,蛋白质的基本组成元素是C,H,O,N,则B是核酸,可能是DNA或RNA,b是核苷酸,E是蛋白质,e是氨基酸,?是N元素;A是主要的能源物质,则A是多糖,a是葡萄糖。
20.【答案】(1)双缩脲试剂;菠菜叶中的色素干扰了实验现象的观察
(2)①②③
(3)红光和蓝(紫)光
(4)细胞的表面积与体积比、核质比
【解析】【解答】(1)蛋白质与双缩脲试剂反应呈现紫色,常用于鉴定蛋白质;菠菜叶中含有光合色素,呈现绿色干扰实验现象的观察.
(2)①菠菜叶观察线粒体可以进行,但不是理想材料,因为菠菜叶细胞中含有线粒体,在健那绿染色后,可以观察到,但是由于菠菜叶含有叶绿体呈绿色,容易混淆,我们可以根据大小和形态进行区分,①正确;
②菠菜叶细胞含有大液泡,适合进行质壁分离和复原实验,而且原生质层中的叶绿体含色素便于观察实验现象,②正确;
③绿叶中色素的提取和分离,常用材料是菠菜叶肉细胞,③正确;
④菠菜叶细胞高度分化,失去分裂能力,不能用于观察细胞有丝分裂,④错误。
综上所述,用菠菜叶做实验材料可以进行①②③实验。
(3)光和色素吸收和利用的红光和蓝紫光多,该区域产生氧气多,故好氧细菌聚集在该区域。
(4)细胞不能无限长大原因包括受细胞表面积与体积之比限制、受细胞核控制范围限制。
【分析】菠菜叶片细胞含有较多的叶绿体,可以用于观察植物细胞中的叶绿体,也可以用于叶绿体中色素的提取与分离实验;同时,菠菜叶片细胞是成熟的植物细胞,含有大波泡,可用于观察质壁分离和复原;但菠菜叶片细胞已经高等分化,不再分裂,不能用于观察植物细胞的有丝分裂。
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