资源简介

解密02 核酸和蛋白质
高考考点
考查内容
三年高考探源
考查频率
蛋白质的结构和功能
1．熟知蛋白质多样性的形成及影响结构的因素
2．理解蛋白质的形成过程，理解蛋白质变性是空间结构的破坏，肽键没有断裂
3．掌握蛋白质的合成、及其结构和功能
4．遗传物质的组成成分
5．掌握观察核酸在细胞中的分布实验
2017江苏卷·3
2017海南卷·1
2016江苏卷·4
2015四川卷·1
2016上海卷·11
★★★★☆
核酸的结构和功能
★★★★☆
观察DNA和RNA在细胞中的分布
★★★★☆
考点1 蛋白质的结构和功能
1．蛋白质结构形成的4个“一”
一组成
一键
一过程
一场所
至少含一个—NH2
和一个—COOH
肽键
脱水缩合
核糖体
2．蛋白质结构的3点提醒
（1）避免书写错误：不要将氨基写为NH2或—NH3；不要将羧基写为或COOH；也不要将肽键写为CO—NH或。21·cn·jy·com
（2）氨基酸数目≠氨基酸种类：蛋白质分子含有多个氨基酸，构成生物体蛋白质的氨基酸约有20种。
（3）蛋白质分子的化学结构≠空间结构
蛋白质分子化学结构的多样性取决于氨基酸的种类、数目和排列顺序的多样性，由参与翻译的mRNA中的密码子决定。蛋白质空间结构是在其化学结构的基础上进一步形成的，就是在肽链形成后加工的过程中形成的。【来源：21cnj*y.co*m】
3．分析“碳骨架”，确定氨基酸的种类和数目的策略
当题目中给出肽链的结构简式时，首先要找出“中心碳原子”和“—CO—NH—”交替连接构成的“基本骨架”，然后在肽键中间“断开”，即可数出氨基酸的个数，通过比较R基的种类数可得出氨基酸的种类数。
4．辨识一些功能物质是否为蛋白质的图示判断法
一些功能物质的化学本质如下：
（1）绝大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA；激素中，有些是蛋白质，有些不是蛋白质。
（2）抗体和载体的本质都是蛋白质，但结构各不相同。蛋白质与酶、激素、抗体、载体的关系如图所示：
5．利用原子守恒法计算肽链中的原子数
（1）基本原理
①在一个氨基酸中，若不考虑R基，至少含有2个碳原子、2个氧原子、4个氢原子和1个氮原子。
②氨基酸在脱水缩合形成多肽时，要失去部分水分子，但是碳原子、氮原子的数目不会减少。
（2）常用公式
①碳原子数＝氨基酸分子数×2＋R基上的碳原子数。
②氢原子数＝各氨基酸中氢原子的总数－脱去的水分子数×2。
③氧原子数＝各氨基酸中氧原子的总数－脱去的水分子数。
④氮原子数＝肽键数＋肽链数＋R基上的氮原子数。
调研1 如图表示在胰岛B细胞中胰岛素原生成胰岛素的过程。该过程
A．发生在细胞质内的核糖体上
B．离不开内质网和高尔基体的作用
C．至少断裂两个肽键生成两分子水
D．需水参与，且水中氢全部用于形成—COOH
【答案】B
【解析】胰岛B细胞中胰岛素原生成胰岛素的过程是蛋白质的一个再加工的过程，该过程离不开内质网和高尔基体的作用，不是发生在核糖体上，A错误、B正确；断裂肽键需要水分子而不是生成水分子，C错误；水中的氢参与—COOH和—NH2的形成，D错误。www-2-1-cnjy-com
调研2 如图中的①②③分别表示生物体内的三个生理过程，其中Q分别代表三种物质，下列有关Q的叙述，错误的是
A．Q可能位于细胞膜上
B．Q中可能含有硫元素
C．①不一定发生在细胞内
D．②必须依赖三磷酸腺苷
【答案】D
调研3 某三十九肽中共有甘氨酸4个（甘氨酸结构式如图1），现用某种水解酶去除其中的甘氨酸，得到4条长短不等的多肽（如图2）。如将原来多肽与4条多肽总的原子数或结构数进行比较，会出现下列4种情况中的21*cnjy*com
①肽键数目减少7个
②C原子减少8个
③氨基和羧基分别增加3个
④O原子数目减少1个
A．1种 B．2种
C．3种 D．4种
【答案】D
考点2 核酸的结构和功能
1．学会辨析DNA和RNA结构与功能的异同
项目
脱氧核糖核酸
核糖核酸
简称
DNA
RNA
基本单位
脱氧核糖核苷酸（4种）
核糖核苷酸（4种）
化学元素
C、H、O、N、P
C、H、O、N、P
组成成分
磷酸
磷酸
碱基
A、C、G
T
U
五碳糖
脱氧核糖
核糖
空间结构
一般为规则的双螺旋结构
一般为单链结构
功能
遗传物质，携带遗传信息，控制遗传、变异和蛋白质合成
作为遗传物质（如某些病毒），传递遗传信息（mRNA），组成核糖体（rRNA），运输氨基酸（tRNA），催化作用（某些酶）
2．不同生物含有的核酸、核苷酸及碱基种类的分析
生物类别
核酸
核苷酸
碱基
遗传物质
举例
原核生物和真核生物
含有DNA
和RNA
8种
5种
DNA
细菌、人等
病毒
只含DNA
4种
4种
DNA
噬菌体
只含RNA
4种
4种
RNA
烟草花叶病毒
3．蛋白质与核酸的比较
项目
蛋白质
核酸
组成元素
C、H、O、N等
C、H、O、N、P
分子结构
单体的结构通式
1分子磷酸＋1分子五碳糖＋1分子含N碱基
连接方式
形成场所
细胞质内的核糖体上
细胞核、线粒体、叶绿体等
内在联系
调研1 下列关于核酸、核苷酸的说法中，正确的是
A．结核杆菌核糖体rRNA的合成与其核仁有关
B．转录产生的mRNA分子中至少有一个游离的磷酸基团和一个游离的羟基
C．吞噬细胞摄取流感病毒与抗体结合形成的沉淀并将其水解，可产生4种核苷酸
D．设法让洋葱根尖吸收含3H标记的尿嘧啶核糖核苷酸，只能在分生区细胞中检测到放射性
【答案】C
调研2 如图表示真核细胞某些结构的主要组成成分（图中字母是元素符号），下列叙述正确的是
A．结构1功能的复杂程度主要是由图中甲的种类和数量直接决定的
B．物质乙、丙的单体分别是氨基酸和核糖核苷酸
C．萨顿用类比推理的方法证明了基因在结构2上
D．结构2在有丝分裂时会呈现周期性的变化
【答案】D
【解析】结构1具有磷脂双分子层和蛋白质，为生物膜，甲由C、H、O、N、P组成，为磷脂，是生物膜的基本支架，乙由C、H、O、N组成，为蛋白质，决定生物膜的功能，A错误；蛋白质的单体为氨基酸，结构2为染色体，主要成分为蛋白质和DNA，DNA的单体为脱氧核苷酸，B错误；萨顿用类比推理的方法提出了基因在染色体上，摩尔根利用假说—演绎法证明基因在染色体上，C错误；染色体在有丝分裂时会呈现周期性的变化，D正确。21世纪教育网版权所有
考点3 观察DNA和RNA在细胞中的分布
1．实验原理
（1）甲基绿和吡罗红对DNA和RNA的亲和力不同：甲基绿＋DNA→绿色，吡罗红＋RNA→红色。
（2）盐酸能改变细胞膜的通透性，加速染色剂进入细胞，同时可使染色质中的DNA与蛋白质分离，有利于DNA和染色剂结合。21cnjy.com
2．实验步骤
实验成功的关键点
（1）选材：口腔上皮细胞、无色的洋葱鳞片叶内表皮细胞。
（2）缓水流冲洗目的：防止载玻片上的细胞被冲走。
（3）几种试剂在实验中的作用
试剂
作用
质量分数为0．9%的NaCl溶液
保持口腔上皮细胞的正常生理状态
质量分数为8%的盐酸
①改变细胞膜的通透性；
②使染色质中DNA与蛋白质分开
蒸馏水
①配制染色剂；②冲洗载玻片
吡罗红—甲基绿染液
吡罗红使RNA呈红色，甲基绿使DNA呈绿色
调研1 在“观察DNA和RNA在细胞中的分布”实验中，下列说法正确的是
A．染色时先用甲基绿染液，再用吡罗红染液
B．用8%的盐酸的目的之一是使DNA与蛋白质分离，使DNA水解
C．酒精灯烘干载玻片，可迅速杀死细胞，防止细胞死亡时溶酶体对核酸的破坏
D．用高倍显微镜可以比较清楚地看到呈绿色的细胞质和呈红色的细胞核
【答案】C
调研2 观察人口腔上皮细胞中DNA和RNA的分布实验中，加入质量分数为8%的盐酸的作用不包括
A．促使细胞膜上蛋白质变性，有利于染色剂进入细胞
B．改变细胞膜的通透性，加速染色剂进入细胞
C．促使染色质中的DNA与蛋白质分离，有利于染色
D．促使染色质中的DNA解旋，有利于与染色剂结合
【答案】D
【解析】染色质中DNA的解旋要靠解旋酶的催化或温度变化，不是实验中盐酸的作用，因此D项错误。
1．朊病毒蛋白（PrP）有两种构象：一种是PrPc，一种是PrPsc，它们的比较如表：
朊病毒蛋白
PrPc
PrPsc
空间结构
以螺旋为主
以折叠为主
溶解度
高
低
致病性
不致病
致病
肽链中氨基酸排列顺序
相同
由此可以推测这两种蛋白质表现出不同性质的原因是
A．溶解度不同 B．氨基酸的种类不同
C．空间结构不同 D．氨基酸的数量不同
【答案】C
【解析】由表中信息可知，两种蛋白质的肽链中氨基酸排列顺序相同，由此可确定两种蛋白质的空间结构不同是它们表现出不同性质的原因。【来源：21·世纪·教育·网】
2．由我国自主开发的艾滋病病毒膜融合抑制剂西夫韦肽已顺利完成Ⅱb期临床实验。西夫韦肽是依据艾滋病病毒（HIV）膜融合蛋白Gp41的空间结构，全新设计并合成的新一代膜融合抑制剂，含有36个天然氨基酸。下列说法中正确的是21·世纪*教育网
A．西夫韦肽为一种口服制剂
B．HIV的膜是由磷脂双分子层和蛋白质构成
C．西夫韦肽与双缩脲试剂发生反应，呈现紫色
D．西夫韦肽只有进入细胞内，才能发挥其效应
【答案】C
【名师点睛】几种常见蛋白质的分布和功能
名称
分布
功能
绝大多数酶
细胞内或细胞外
催化作用
载体蛋白
细胞膜
运输某些物质如离子、氨基酸等
某些激素（如生长激素、胰岛素）
内环境中
调节生命活动
抗体
内环境中
免疫作用
血红蛋白
红细胞内
主要运输氧气和部分二氧化碳
糖蛋白
细胞膜表面
保护、润滑、识别等作用
3．一条由39个氨基酸形成的环状多肽，其中有4个谷氨酸（R基为—CH2—CH2—COOH），则该多肽
A．有38个肽键
B．可能没有游离的氨基
C．至少有5个游离的羧基
D．至多有36种氨基酸
【答案】B
【解析】一条由39个氨基酸形成的环状多肽，应有39个肽键，A错误；因为谷氨酸的R基上没有游离氨基，又不知其他氨基酸的R基的情况，则可能没有游离氨基，B正确；由于谷氨酸的R基上有1个游离羧基，则该多肽至少有4个游离羧基，C错误；组成蛋白质的氨基酸最多为20种，D错误。
4．下面关于蛋白质结构与功能的叙述，正确的是
A．有些结构不同的蛋白质可以具有相似的功能
B．组成蛋白质的氨基酸之间可按不同的方式脱水缩合
C．细胞膜、细胞质基质中负责转运氨基酸的载体都是蛋白质21教育网
D．蛋白质被蛋白酶作用后不再与双缩脲试剂发生紫色反应
【答案】A
5．有关蛋白质结构与功能的叙述，错误的是
A．氨基酸分子之间通过脱水缩合形成肽键
B．蛋白质的生物活性与蛋白质的空间结构有关
C．氨基酸序列相同的多肽链可折叠成不同的空间结构2-1-c-n-j-y
D．将抗体溶于NaCl溶液中会造成其生物活性的丧失
【答案】D
【解析】氨基酸分子之间通过脱水缩合形成肽键，A项正确；蛋白质的结构决定其功能，B项正确；氨基酸序列相同的多肽链可折叠成不同的空间结构，C项正确；盐溶、盐析不改变蛋白质的结构，将抗体溶于NaCl溶液中不会造成其生物活性的丧失，D项错误。21*cnjy*com
6．下列关于氨基酸和蛋白质的叙述，正确的是
A．氨基酸之间的不同是由基因的碱基排列顺序决定的
B．足量的三种氨基酸可以形成多肽的种类最多是27种
C．一个十七肽化合物中，最多含有肽键17个【出处：21教育名师】
D．高温能使蛋白质中的部分肽键断裂而变性
【答案】C
【解析】氨基酸之间的不同是由R基决定的，A项错误；足量的三种氨基酸可以形成三肽的种类是27种，B项错误；十七肽化合物可能为环肽，可能含有17个肽键，C项正确；高温能使蛋白质中的空间结构改变，不会使肽键断裂，D项错误。【版权所有：21教育】
7．下列有关核酸的叙述错误的是
A．DNA与ATP中所含元素的种类相同
B．一个tRNA分子中只有一个反密码子
C．T2菌体的核酸由脱氧核糖核苷酸组成
D．ATP中的“A”与构成DNA、RNA中的碱基“A”是同一种物质
【答案】D
【名师点睛】本题考查了ATP、DNA的组成元素、T2噬菌体的核酸种类、原核生物的结构，综合性较强。一个tRNA中只含有一个反密码子，只能转运一种氨基酸。ATP的结构简式为A-P～P～P，DNA由脱氧核糖核苷酸组成，一分子脱氧核糖核苷酸由一分子磷酸、一分子脱氧核糖、一分子含氮碱基组成，DNA与ATP中所含元素的种类相同，都是C、H、O、N、P。
8．下列有关核酸的叙述，正确的是
A．含RNA的生物一定含DNA
B．含DNA的生物一定含RNA
C．含DNA的细胞器—定含RNA
D．含DNA的活细胞不一定含RNA
【答案】C
【解析】RNA病毒只含有RNA，A项错误；DNA病毒只含有DNA，B项错误；含DNA的细胞器包括线粒体和叶绿体，二者均含有RNA，C项正确；含DNA的活细胞一定含RNA，D项错误。
9．下列有关DNA和RNA的叙述，不正确的是
A．二者在原核细胞、真核细胞内都存在
B．二者都是细胞内的遗传物质
C．二者都可携带遗传信息
D．二者单体中的碱基共有5种
【答案】B
10．若图示中的各部分彻底水解，得到产物种类最多的以及种类一样多的分别是
A．①；②和③ B．②；③和④
C．②；①和③ D．④；①和②
【答案】C
【解析】此图表示翻译过程，②为核糖体，①为mRNA，③为tRNA，④是肽链。核糖体由蛋白质和rRNA组成，它们彻底水解的产物分别是20种氨基酸、磷酸和核糖以及4种含氮碱基；mRNA彻底水解得到磷酸、核糖、4种含氮碱基；tRNA彻底水解后得到磷酸、核糖、4种含氮碱基；多肽链彻底水解后得到20种氨基酸。因此，②彻底水解后得到的产物种类最多，①和③彻底水解后得到的产物种类一样多。
【名师点睛】DNA、RNA、蛋白质的水解产物和代谢终产物的比较
项目
DNA
RNA
蛋白质
基本单位
脱氧核苷酸
核糖核苷酸
氨基酸
初步水解产物
4种脱氧核苷酸
4种核糖核苷酸
多肽
彻底水解产物
脱氧核糖、含氮碱基和磷酸
核糖、含氮碱基和磷酸
氨基酸
代谢终产物
CO2、H2O、尿素和磷酸盐等
CO2、H2O和尿素
11．“观察DNA和RNA在细胞中的分布”实验，运用的原理是
A．单独利用甲基绿对细胞染色可显示DNA在细胞中的分布从而推知RNA的分布
B．单独利用吡罗红对细胞染色可显示RNA在细胞中的分布从而推知DNA的分布
C．同时利用甲基绿、吡罗红对细胞染色，可同时显示DNA、RNA在细胞中的分布
D．在细胞核、细胞质内可以分别提取DNA、RNA，由此说明DNA、RNA在细胞中的分布
【答案】C
【解析】“观察DNA和RNA在细胞中的分布”实验，其原理是利用甲基绿和吡罗红对DNA和RNA的亲和力不同，前者使DNA呈现绿色，后者使RNA呈现红色。使用甲基绿和吡罗红的混合染色剂对细胞染色，根据颜色变化观察DNA和RNA的分布。www.21-cn-jy.com
12．在“观察DNA和RNA在细胞中的分布”实验中，正确的操作顺序以及将口腔上皮细胞置入质量分数为8%的盐酸溶液中水解的主要目的是21教育名师原创作品
①染色 ②水解 ③制片 ④取口腔上皮细胞 ⑤观察
A．④①②③⑤，使细胞中的DNA水解成脱氧核苷酸
B．④②①③⑤，使细胞中物质全部水解
C．④⑤①③②，利用盐酸改变细胞壁的通透性，加速染色剂进入细胞
D．④③②①⑤，使染色体中的DNA与蛋白质分离，有利于DNA与染色剂结合
【答案】D
13．一切生命活动都离不开蛋白质，下图为部分细胞结构和多种蛋白质，请回答下列有关问题：
（1）A蛋白参与细胞间的相互粘连，所以在动物细胞工程中常用_____处理组织碎块，使细胞分散开。
（2）B蛋白与物质跨膜运输有关，如果转运过程需ATP供能，则转运方式称为________，若转运过程不消耗ATP，则转运方式称为________，能量来自于所转运物质________形成的势能。
（3）C蛋白只能与特定分子结合，结合后其________发生变化，像“分子开关”一样，引起细胞内一系列变化，是细胞膜完成________功能的分子基础。2·1·c·n·j·y
（4）D蛋白和细胞骨架共同完成细胞内的物质运输，细胞骨架的化学本质是________。
（5）E蛋白具有催化功能，因其只能与__________________________结合，所以E蛋白的功能具有专一性的特点。
（6）F蛋白的功能是与DNA分子的某一部位结合，以DNA分子的一条链为模板合成RNA分子，F蛋白的名称是________。
【答案】（1）胰蛋白酶
（2）主动运输 协助扩散 浓度差
（3）空间结构 信息交流（细胞通讯、细胞识别）
（4）蛋白质
（5）一种或一类底物
（6）RNA聚合酶
14．回答以下有关实验的问题。
Ⅰ．根据“观察DNA和RNA在细胞中分布”的实验回答下列问题：
（1）水解时加入8%盐酸的目的是：盐酸能_______________，加速染色体进入细胞，同时使___________分离，有利于DNA与染色剂结合。
（2）在鉴定蛋白质、糖类的实验中所使用的试剂中，与吡罗红甲基绿染色剂用法相似的是__________。
（3）实验材料也可用紫色洋葱鳞片叶的表皮细胞来做，但要选择紫色洋葱鳞片叶的___（填“外”或“内”）表皮细胞，原因是__________。
Ⅱ．现有无标签的稀蛋清，葡萄糖，淀粉和淀粉酶溶液各一瓶，可用双缩脲试剂，斐林试剂和淀粉溶液将他们鉴别出来。（注：淀粉酶是蛋白质，可将淀粉分解成麦芽糖）。
（4）用一种试剂将上述四种溶液区分为2组，这种试剂是__________，其中发生显色反映的一组是_______溶液，不发生显色反应的是_________溶液。
（5）用________________试剂区分不发生显色反应的一组溶液。
（6）区分发生显色反应一组溶液的方法及鉴定结果是：显色组的两种溶液各取少许，置于不同的试管中，分别滴加5滴_____________溶液，充分振摇，静置半小时。向静置后的反应液中加入斐林试剂，出现砖红色沉淀的即为________________溶液。
【答案】（1）改变细胞膜的通透性 染色体中的DNA与蛋白质
（2）斐林试剂
（3）内 避免紫色细胞中原有颜色的干扰
（4）双缩脲试剂 稀蛋清和淀粉酶 葡萄糖和淀粉
（5）斐林
（6）淀粉 淀粉酶
15．（2017海南卷·1）有关蛋白质结构与功能的叙述，错误的是
A．蛋白质的生物活性与蛋白质的空间结构有关
B．数量相同的5种氨基酸可以组成不同的多肽链
C．将抗体溶于NaCl溶液中会造成其生物活性的丧失
D．氨基酸序列相同的多肽链可折叠成不同的空间结构
【答案】C
【解析】蛋白质的功能主要取决于组成其的氨基酸数目、种类、排列顺序及形成其的空间结构，A正确。数量相同的5种氨基酸可以有多种组合方式且形成长度不同的多肽链，B正确。在质量分数为0．9%的NaCl溶液（生理盐水）中，抗体将保持其活性，C错误。蛋白质的空间结构受其所处环境中的温度、pH等环境理化因素影响，D错误。
【名师点睛】熟知蛋白质多样性的形成及影响结构的因素是正确解答该题的关键。
16．（2017江苏卷·3）下列关于肽和蛋白质的叙述，正确的是
A．琢鄄鹅膏蕈碱是一种环状八肽，分子中含有8个肽键
B．蛋白质是由2条或2条以上多肽链构成的
C．蛋白质变性是由于肽键的断裂造成的
D．变性蛋白质不能与双缩脲试剂发生反应
【答案】A
【名师点睛】本题主要考查蛋白质的相关知识，要求学生理解蛋白质的形成过程，理解蛋白质变性是空间结构的破坏，肽键没有断裂。
17．（2016江苏卷·4）蛋白质是决定生物体结构和功能的重要物质。下列相关叙述错误的是
A．细胞膜、细胞质基质中负责转运氨基酸的载体都是蛋白质
B．氨基酸之间脱水缩合生成的H2O中，氢来自于氨基和羧基
C．细胞内蛋白质发生水解时，通常需要另一种蛋白质的参与
D．蛋白质的基本性质不仅与碳骨架有关，而且也与功能基团有关
【答案】A
18．（2016上海卷·11）下列病毒的构成组合中错误的是
①DNA ②RNA ③蛋白质 ④磷脂
A．②③④ B．①②③
C．①③ D．②③
【答案】B
【解析】病毒只含有一种核酸，为DNA或RNA。
【名师点睛】本题考查病毒的遗传物质组成。属于容易题。解题关键是明确病毒只含有一种核酸。
19．（2015四川卷·1）下列在叶绿体中发生的生理过程，不需要蛋白质参与的是
A．Mg2＋吸收 B．O2扩散
C．光能转换 D．DNA复制
【答案】B
【解析】A项，Mg2＋进入叶绿体的方式是主动运输，需要载体蛋白的参与。B项，O2能通过自由扩散跨膜运输，不需要蛋白质的参与。C项，光能转换过程需要多种酶的参与，大多数酶的化学本质为蛋白质。D项，DNA的复制过程需要DNA聚合酶的参与，DNA聚合酶的化学本质是蛋白质。

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