内容正文:
[高效作业2] 蛋白质与核酸及有机物的检测
A夯基固本
1.我国科学家在世界上首次人工合成了酵母丙氨酸tRNA。tRNA的基本单位是
( )
A.脱氧核苷酸 B.核糖核苷酸
C.脂肪酸 D.氨基酸
2.蛋白质具有多种多样的功能。下列蛋白质与其功能对应正确的是( )
A.胰蛋白酶——构成生物体的结构
B.抗体——调节作用
C.生长激素——催化作用
D.血红蛋白——运输作用
3.烫发时,先用还原剂使头发角蛋白的二硫键断裂,再用卷发器将头发固定形状,最后用氧化剂使角蛋白在新的位置形成二硫键。这一过程改变了角蛋白的
( )
A.空间结构 B.氨基酸种类
C.氨基酸数目 D.氨基酸排列顺序
4.研究人员发现,小鼠的软骨细胞中富含一种微型单链核糖核酸分子“miR140”。与正常小鼠相比,不含该分子的实验小鼠软骨更容易受损。下列关于该分子的叙述,错误的是( )
A.含有A、T、G、C四种碱基 B.含有C、H、O、N、P五种元素
C.其基本单位是核糖核苷酸 D.是以碳链为基本骨架的有机物
5.下列化合物中,可能存在如图所示结构的是( )
A.肝糖原 B.淀粉酶
C.乙酰胆碱 D.脱氧核糖核酸
6.在自然界中,许多天然生物大分子或生物结构为螺旋状。下列与生物螺旋结构相关的叙述,正确的是( )
A.DNA的螺旋结构由核糖和磷酸交替排列构成基本骨架
B.破坏某蛋白质的螺旋结构一定不影响其功能
C.染色体高度螺旋化会导致其基因因转录受阻而影响表达
D.螺旋藻属于蓝细菌,其细胞内的遗传物质含有8种核苷酸
7.脯氨酸是植物细胞内凝固点低、水溶性最大的氨基酸,是研究植物逆境胁迫的重要指示物。下列叙述正确的是( )
A.脯氨酸是由C、H、O、S四种元素组成的
B.脯氨酸的合成场所为细胞质中的核糖体
C.脯氨酸能与双缩脲试剂发生紫色反应
D.细胞内脯氨酸含量升高有利于应对低温胁迫
8.生物体内有一类特殊的蛋白质,它以核酸作为其结构的一部分,这类蛋白质统称为核蛋白。下列相关叙述不正确的是( )
A.氨基酸和核苷酸分别是蛋白质和核酸的单体
B.核酸在蛋白质的生物合成中不发挥作用
C.核糖体、染色质和端粒都可称为核蛋白
D.蛋白质在核酸的生物合成中发挥作用
9.蛋白质是生命活动的主要承载者,受伤后,身体自我修复需要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纤维交错连接而成的网络结构,参与囊泡的定向运输
10.科学家曾在一种叫作S-2L的噬菌体中发现部分碱基A被2-氨基腺嘌呤(Z)取代,Z与碱基T之间的结合力和碱基G与C一样强,并且这种Z-DNA(含有Z的DNA)能够帮助噬菌体更好地抵抗细菌中某些蛋白质的攻击。下列相关叙述错误的是( )
A.组成S-2L噬菌体的核酸只有一种
B.与没有发生替换的原DNA相比,Z-DNA分子结构更稳定
C.组成Z-DNA的化学元素有5种,彻底水解可得到7种产物
D.Z-DNA中碱基的互补配对方式增加,嘌呤的比例大于嘧啶
B素养培优
11.已知某基因为由z个脱氧核苷酸组成的环状双链DNA,该基因编码产物是化学式为CaHbNxOy的十六肽分子。该十六肽分子彻底水解后,可得到3种氨基酸:丙氨酸(C3H7O2N)、甘氨酸(C2H5O2N)、谷氨酸(C5H9O4N)。下列有关说法不正确的是( )
A.该十六肽虽然没有经过折叠加工,但仍能与双缩脲试剂发生反应
B.该DNA水解成脱氧核苷酸的过程中破坏了z个磷酸二酯键
C.该十六肽彻底水解后,丙氨酸和甘氨酸的总数是x-(y-17)/2个
D.为了获得相应的单体物质,可将该十六肽和双链DNA分子彻底水解
12.婴儿米粉是以大米为主要原料的婴儿补充食品,某兴趣小组开展了对某品牌米粉具体成分的鉴定。下列相关叙述错误的是( )
A.米粉中是否含有蛋白质,可通过双缩脲试剂检测观察是否产生紫色反应来鉴定
B.米粉中加入本尼迪特试剂并水浴加热出现红黄色,说明该米粉含有葡萄糖
C.鉴定米粉中是否含有脂肪时,用苏丹Ⅲ染色后需要用50%的酒精洗去浮色
D.米粉经病毒核酸检测结果呈阳性,说明该米粉可能被病毒污染,应严禁食用
13.核酸通常与蛋白质结合以“核酸-蛋白质”复合体的形式存在。下列叙述错误的是( )
A.T2噬菌体、HIV和烟草花叶病毒都可以看成是“核酸-蛋白质”复合体
B.紫外线、酒精消杀病毒分别能破坏复合体中的核酸和蛋白质
C.原核细胞中的“核酸-蛋白质”复合体就是“核糖体RNA-蛋白质”复合体
D.真核细胞内遗传信息传递过程中,可出现核酸与相应的酶形成的复合体
14.血红蛋白(HbA)是红细胞的主要组成部分,能与氧结合并运输氧。每个血红蛋白分子由1个珠蛋白和4个血红素(血红素中心为1个铁原子)组成。每个珠蛋白有4条肽链,α链、β链各2条,每条α链由141个氨基酸构成,每条β链由146个氨基酸构成。图1是血红蛋白的四级结构示意图,请回答下列问题。
(1)根据图1推测,HbA的一级结构是指 。
(2)HbA中共含有 个肽键。
(3)HbA的合成场所为 ,初始合成的珠蛋白中 (填“含”或“不含”)铁元素。人体缺铁会贫血,说明无机盐具有 的作用。
(4)血红蛋白与氧气的结合和释放是通过变构现象来进行的。当血红蛋白的一个亚基与氧气结合后,整个分子的空间结构会发生变化,使得其他亚基对氧气的亲和力增强,这属于 调节。
(5)若每条α链含有丙氨酸5个,分别位于第26、71、72、99、141位(如图2所示)。肽酶E专门水解丙氨酸氨基端的肽键。肽酶E完全作用于1条α链后,产生的多肽中氢原子数比α链 (填“多”或“少”) 个。
(6)蛋白质表面吸附的水构成“水膜”能保护蛋白质。强酸能破坏蛋白质表面的“水膜”使蛋白质变性,导致其空间结构变得伸展、松散,从而暴露出更多的肽键,双缩脲试剂可与肽键发生络合反应显紫色。为验证盐酸能使蛋白质变性,可选用 (填“HbA”或“豆浆”)为材料,对照组滴加1 mL蒸馏水,实验组滴加 ,并用双缩脲试剂检测,预测实验结果是
。
15.已知肾炎病人的尿液中含有蛋白质,糖尿病病人的尿液中含有葡萄糖,正常人的尿液中一般不含有这两种物质;今有正常人、肾炎病人和糖尿病病人的三份尿样,由于某种原因尿样的标签失落,请设计实验鉴别出这三种尿样并贴上标签。鉴别实验的原理是利用不同的尿中含有的某些特殊化学成分,不同的化学试剂能够与这些特殊化学成分反应产生特定的颜色反应来进行区分。
(1)鉴别过程:
①分别取三种尿样各2 mL于三支试管中,分别向三支试管注入某检测试剂,摇匀,若某一试管溶液出现 ,则该试管的尿样为肾炎病人的尿样,贴上标签。
②另用两支试管分别取剩下的两种尿样各2 mL于试管中,向两支试管中分别注入2 mL 试剂。再将这两支试管放入盛有热水的大烧杯中加热2~3 min,若某一试管中出现 ,则说明该试管中装的是糖尿病病人的尿样,贴上标签。
(2)糖尿病病人常采取注射胰岛素的方法治疗,胰岛素不能口服的主要原因是 。
患者的饮食也受到严格限制,米饭和馒头等主食都需要定量摄取,这是因为
。
高效作业2[蛋白质与核酸及有机物的检测]
1.B 【解析】 RNA分为mRNA、tRNA和rRNA等种类,其基本组成单位为核糖核苷酸,故选B。
2.D 【解析】 胰蛋白酶可催化蛋白质的水解,体现了蛋白质的催化功能,A错误;抗体能够与抗原结合使其失活,体现了蛋白质的免疫功能,B错误;生长激素作用于全身细胞,能促进骨、软骨和肌肉等组织细胞的生长和分裂,在人体生长发育中起着关键性作用,体现了蛋白质的调节功能,C错误;血红蛋白能够运输氧气,体现了蛋白质的运输功能,D正确。
3.A 【解析】 烫发时,头发角蛋白的二硫键断裂,在新的位置形成二硫键,故这一过程改变了角蛋白的空间结构,该过程中,肽键没有断裂,氨基酸种类和数目均未改变,只是二硫键断裂,蛋白质的空间结构改变,故氨基酸排列顺序没有改变,故选A。
4.A 【解析】 miR140是核糖核酸分子,其基本单位是核糖核苷酸,含有A、U、G、C四种碱基,含有C、H、O、N、P五种元素,是以碳链为基本骨架的有机物,A错误。
5.B 【解析】 题图所示结构存在于多肽或蛋白质中。肝糖原的化学本质为糖类,不含题图所示结构;淀粉酶的化学本质是蛋白质,含有题图所示结构;乙酰胆碱的化学本质是一种有机碱,不含题图所示结构;脱氧核糖核酸属于核酸,不含题图所示结构;因此存在题图结构的是淀粉酶。
6.C 【解析】 DNA的螺旋结构中,其基本骨架是由脱氧核糖和磷酸交替排列构成的;蛋白质的螺旋结构是空间结构,破坏某蛋白质的螺旋结构会影响其功能;基因转录过程需要解旋,染色体高度螺旋化会导致其基因因转录受阻而影响表达;螺旋藻属于蓝细菌,螺旋藻的遗传物质是DNA,含有4种核苷酸。
7.D 【解析】 脯氨酸含有氨基,是由C、H、O、N四种元素组成的,A错误;脯氨酸是蛋白质的基本组成单位之一,合成场所并非核糖体,B错误;双缩脲试剂与蛋白质发生紫色反应,脯氨酸是氨基酸,不含肽键,不会和双缩脲试剂发生紫色反应,C错误;由于脯氨酸的凝固点低,细胞内脯氨酸含量升高,有利于应对低温胁迫,D正确。
8.B 【解析】 蛋白质和核酸都是生物大分子,分别是由氨基酸和核苷酸连接而成的多聚体,A正确;蛋白质的合成是由核酸中的基因控制的,过程中还需要三种RNA参与,核酸在蛋白质的生物合成中发挥了重要作用,B错误;核糖体是由RNA和蛋白质组成的,染色质主要由DNA和蛋白质组成,端粒是DNA-蛋白质复合体,均可称为核蛋白,C正确;核酸的生物合成中需要蛋白质类酶的催化,D正确。
9.D 【解析】 白细胞吞噬病菌的过程需要对病菌进行识别,因此需要细胞膜上蛋白质的参与,A错误;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;单克隆抗体的化学本质是蛋白质,口服后会被消化道内的蛋白酶分解,因此不能口服,C错误;细胞骨架由蛋白质纤维构成,参与囊泡的定向运输,D正确。
10.D 【解析】 S-2L噬菌体为病毒,只含一种核酸,A正确;因Z与碱基T之间的结合力和碱基G与C一样强,说明Z-T之间有3个氢键,因此,与没有发生替换的原DNA相比,Z-DNA分子结构更稳定,B正确;组成Z-DNA的化学元素有5种,为C、H、O、N、P,彻底水解后可得到7种产物,包括脱氧核糖、磷酸和5种碱基,C正确;Z-DNA分子中碱基的互补配对方式增加,但是嘌呤与嘧啶的比例不变,D错误。
11.D 【解析】 该十六肽虽然没有经过折叠加工,但含有15个肽键,所以能与双缩脲试剂发生紫色反应,A正确;z个脱氧核苷酸形成环状双链DNA时,形成z个磷酸二酯键,B正确;比较该十六肽水解得到的3种氨基酸可知,只有谷氨酸的R基团中含有氧原子(含有一个羧基),该多肽中氧原子数=肽键数+主链中游离的羧基中的氧原子数+R基团中的氧原子数=(16-1)+2+2w=y(假设共有w个谷氨酸),即w=(y-17)/2,因此该十六肽彻底水解后,丙氨酸和甘氨酸的数量为x-(y-17)/2个,C正确;蛋白质彻底水解得到的产物是氨基酸,核酸彻底水解得到的产物是磷酸、含氮碱基和五碳糖,而DNA的单体是脱氧核苷酸,D错误。
12.B 【解析】 双缩脲试剂检测蛋白质的实质是在碱性环境下,Cu2+与肽键反应生成紫色物质,因此米粉中是否含有蛋白质,可通过双缩脲试剂检测观察是否产生紫色反应来鉴定,A正确;米粉中加入本尼迪特试剂并水浴加热出现红黄色沉淀,说明该米粉含有还原糖,并不一定是葡萄糖,B错误;检测生物组织中的油脂实验中,需要用50%的酒精洗去多余的苏丹Ⅲ染液,因此鉴定米粉中是否含有脂肪时,可以用苏丹Ⅲ染色后用50%的酒精洗去浮色,C正确;病毒核酸检测结果呈阳性,说明该米粉含有病毒的核酸,可能被病毒污染,应严禁食用,D正确。
13.C 【解析】 T2噬菌体、HIV和烟草花叶病毒都可以看成是“核酸-蛋白质”复合体,A正确;紫外线、酒精消杀病毒分别能破坏复合体中的核酸和蛋白质,B正确;原核细胞中的“核酸-蛋白质”复合体不仅仅是“核糖体RNA-蛋白质”复合体,也可以是“DNA-蛋白质”复合体,如DNA复制时,DNA聚合酶与DNA结合形成“DNA-蛋白质”复合体,C错误;真核细胞内遗传信息传递过程中,可出现核酸与相应的酶形成的复合体,D正确。
14.(1)肽链中氨基酸的排列顺序
(2)570
(3)核糖体 不含 组成细胞中重要的化合物
(4)正反馈
(5)少 4
(6)豆浆 1 mL盐酸 实验组样液的紫色程度比对照组的深
【解析】 (1)依据图1所示,HbA的一级结构是指肽链中氨基酸的排列顺序。
(2)依据题干信息,HbA的氨基酸分子数为141×2+146×2=574,在形成HbA的过程中形成的肽键数为氨基酸分子数-肽链的条数=574-4=570。
(3)血红蛋白是蛋白质,其合成场所为核糖体。依据题干信息可知,初始合成的珠蛋白不含铁元素。人体缺铁会贫血,说明无机盐具有组成细胞中重要的化合物的作用。
(4)依据题干信息,当血红蛋白的一个亚基与氧气结合后,整个分子的空间结构会发生变化,使得其他亚基对氧气的亲和力增强,这属于正反馈调节。
(5)每条α链由141个氨基酸构成,若每条α链含有丙氨酸5个,分别位于第26、71、72、99、141位。肽酶E专门水解丙氨酸氨基端的肽键,用肽酶E完全作用于1条α链后,会得到5种产物,即4条多肽(1-25、26-70、72-98、99-140)和2个丙氨酸(71号、141号),需要消耗5分子水,而1分子水中含有2个氢原子,故产生的多肽中增加了10个氢原子,又因为71号和141号氨基酸脱离,1个丙氨酸含有7个氢原子,共减少14个氢原子,所以产生的多肽中的氢原子数比α链少了4个。
(6)为验证盐酸能使蛋白质变性,所以是否含有盐酸是自变量,可选用豆浆为材料(HbA是红色,会干扰实验结果),对照组滴加1 mL蒸馏水,实验组滴加1 mL盐酸,并用双缩脲试剂检测,预测实验结果:由于盐酸使蛋白质变性,导致空间结构改变,肽键暴露出来,所以实验组样液的紫色程度比对照组的深。
15.(1)①紫色 ②本尼迪特 红黄色沉淀
(2)胰岛素是一种蛋白质,如果口服,在消化道和小肠内会被彻底分解成氨基酸,从而失去疗效 米饭、馒头的主要成分是淀粉,淀粉经消化分解形成葡萄糖,被吸收后会使病人血糖浓度升高,从而加重病情
【解析】 (1)①肾炎病人的尿液中含有蛋白质,可以用双缩脲试剂检测蛋白质,因此,向三支试管中注入双缩脲试剂,摇匀,若某一试管溶液出现紫色,则该试管的尿样为肾炎病人的尿样。②糖尿病病人尿液中含有葡萄糖,葡萄糖属于还原糖,应该用本尼迪特试剂检测。用本尼迪特试剂检测还原糖时需要热水浴加热,结果出现红黄色沉淀。
(2)胰岛素是一种蛋白质,如果口服胰岛素,在消化道内会被消化液分解,失去疗效,因此胰岛素不能口服。由于米饭和馒头中的淀粉经消化能分解成葡萄糖,被吸收后会使病人血糖浓度升高,因此糖尿病病人的米饭和馒头等主食都需要定量摄取。
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