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人教(2019)生物必修1（知识点+跟踪检测）
第3讲 检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质(实验课)
1．还原糖的检测
2．脂肪的检测
(1)检测原理：脂肪＋苏丹Ⅲ(Ⅳ)染液→橘黄色(红色)。
(2)检测步骤：
方法一：花生种子匀浆＋3滴苏丹Ⅲ(Ⅳ)染液→橘黄色(红色)。
方法二：
3．蛋白质的检测
1．斐林试剂与双缩脲试剂的“一同三不同”
一同 化学成分 都含有NaOH和CuSO4两种成分，且NaOH溶液的质量浓度都为0.1 g/mL
三不同 使用原理 斐林试剂的实质是新配制的Cu(OH)2溶液，双缩脲试剂的实质是碱性环境中的Cu2＋
使用方法 检测还原糖时将甲、乙两液等量混匀后立即使用；检测蛋白质时先加A液1 mL摇匀，然后加B液4滴，振荡摇匀
CuSO4溶液的浓度 斐林试剂中CuSO4溶液的质量浓度为0.05 g/mL，双缩脲试剂中CuSO4溶液的质量浓度为0.01 g/mL
2．实验中的三个注意点
选材 (1)三个实验中都不宜选取有颜色的材料，否则会干扰实验结果的颜色变化 (2)蛋白质检测中，若用大豆作材料，必须提前浸泡；若用蛋清作材料，必须稀释，防止其黏在试管上不易刷洗；且该实验应预留部分组织样液作对比
设置对照 物质检测实验一般不设立对照实验，若需设立对照实验，对照组应加入成分已知的物质，如验证唾液淀粉酶是蛋白质，对照组可加入稀释的鸡蛋清
实验试剂 脂肪检测的过程中滴加1～2滴体积分数为50%的酒精的目的是洗去浮色，原理是苏丹Ⅲ或苏丹Ⅳ染液易溶于酒精
3．实验中的三“易”一“误”
实验原理、材料选取和操作过程
1.(江苏高考)生物学实验常呈现“五颜六色”的变化。下列实验中溶液颜色变化的叙述正确的是(　　)
A．在新鲜的梨汁中加入斐林试剂，混匀后在加热条件下由无色变成砖红色
B．在厌氧发酵的果汁中加入酸性重铬酸钾溶液，混匀后由蓝色变成灰绿色
C．在DNA溶液中加入二苯胺试剂，混匀后在沸水浴条件下逐渐变成蓝色
D．在氨基酸溶液中加入双缩脲试剂，混匀后逐渐变成紫色
解析：选C　斐林试剂为蓝色，在新鲜的梨汁中加入斐林试剂，混匀后在水浴加热条件下由蓝色变成砖红色，A错误；厌氧发酵时果汁中有酒精生成，在厌氧发酵的果汁中加入酸性重铬酸钾溶液，混匀后由橙色变成灰绿色，B错误；在DNA溶液中加入二苯胺试剂，混匀后在沸水浴条件下逐渐变成蓝色，C正确；蛋白质和多肽中含有肽键，与双缩脲试剂可发生作用，产生紫色反应，但氨基酸中不含有肽键，不能与双缩脲试剂发生紫色反应，D错误。
2．(海南高考)下列检测生物分子的实验中，关于颜色变化的叙述错误的是(　　)
A．淀粉遇碘液可显蓝色
B．葡萄糖与斐林试剂反应呈砖红色
C．蛋白质与双缩脲试剂反应显紫色
D．脂肪被苏丹Ⅳ染液染成橘黄色
解析：选D　淀粉遇碘液会出现蓝色，A正确；葡萄糖与斐林试剂经水浴加热，会呈砖红色，B正确；蛋白质与双缩脲试剂反应显紫色，C正确；脂肪被苏丹Ⅳ染液染成红色，被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色，D错误。
3．(浙江选考改编)为检测生物组织中的还原糖，制备了某苹果的两种提取液：①浅红色混浊的匀浆；②浅黄色澄清的匀浆。下列叙述正确的是(　　)
A．提取液②加入斐林试剂并加热产生砖红色沉淀，说明②中含有还原糖
B．与提取液②相比，①更适合用于检测苹果中的还原糖
C．提取液中含有淀粉、少量的麦芽糖和蔗糖等还原糖
D．检测还原糖时，先加入双缩脲试剂A液再加入B液
解析：选A　斐林试剂与还原糖在热水浴条件下反应生成砖红色沉淀。所以提取液②加入斐林试剂并加热产生砖红色沉淀，说明②中含有还原糖，A正确；由于②较澄清，①为浅红色混浊的匀浆，所以与提取液①相比，②更适合用于检测苹果中的还原糖，B错误；淀粉和蔗糖不是还原糖，C错误；双缩脲试剂是用来检测蛋白质的，不能检测还原糖，D错误。
种子成熟和萌发中的物质检测
4.如图所示为油料作物的种子在成熟过程中，四种有机物(可溶性糖、淀粉、含氮化合物和脂肪)的变化情况。下列相关叙述正确的是(　　)
A．图中4代表淀粉，可用碘液来检测
B．图中1和2代表的是糖，4代表的是脂肪
C．随着种子的成熟，含氮化合物主要是磷脂、核酸等
D．向该类型种子的提取液中滴加苏丹Ⅲ，溶液将呈红色
解析：选B　根据题图可知，曲线4表示油料作物种子中脂肪的含量随种子的成熟而增加，可用苏丹Ⅲ或苏丹Ⅳ检测，A错误；随着种子的成熟，糖类含量逐渐降低，脂肪含量升高，故图中1和2代表的是糖，4代表的是脂肪，B正确；随着种子的成熟，含氮化合物主要是蛋白质等，C错误；向该类型种子的提取液中滴加苏丹Ⅲ，溶液将呈橘黄色，D错误。
5．(江苏高考)为探究玉米籽粒发芽过程中一些有机物含量的变化，研究小组利用下列供选材料用具进行了实验。材料用具：玉米籽粒；斐林试剂，双缩脲试剂，碘液，缓冲液，淀粉，淀粉酶等；研钵，水浴锅，天平，试管，滴管，量筒，容量瓶，显微镜，玻片，酒精灯等。请回答下列问题：
(1)为了检测玉米籽粒发芽过程中蛋白质(肽类)含量变化，在不同发芽阶段玉米提取液中，分别加入________试剂，比较颜色变化。该实验需要选用的器具有______(填序号)。
①试管　②滴管　③量筒　④酒精灯　⑤显微镜
(2)为了检测玉米籽粒发芽过程中淀粉含量变化，将不同发芽阶段的玉米籽粒纵切，滴加________，进行观察。结果显示，胚乳呈蓝色块状，且随着发芽时间的延长，蓝色块状物变小。由此可得出的结论是_________________________________________________________
______________________________。
(3)为了验证上述蓝色块状物变小是淀粉酶作用的结果，设计了如下实验：在1～4号试管中分别加入相应的提取液和溶液(如图所示)，40 ℃温育30 min后，分别加入斐林试剂并60 ℃水浴加热，观察试管内颜色变化。请继续以下分析：
①设置试管1作为对照，其主要目的是_______________________________________
________________________________________________________________________。
②试管2中应加入的X是________________的提取液。
③预测试管3中的颜色变化是____________________。若试管4未出现预期结果(其他试管中结果符合预期)，则最可能的原因是________________________________________
________________________________________。
解析：(1)用双缩脲试剂检验蛋白质或多肽时，选用的器具有试管、滴管和量筒。(2)利用淀粉遇碘液变蓝色的原理可以检测淀粉，在用碘液检测玉米籽粒发芽过程中胚乳中淀粉含量的变化时，胚乳呈蓝色块状，且随着玉米籽粒发芽时间的延长，蓝色块状物变小，说明玉米籽粒发芽过程中胚乳中的淀粉逐渐减少。(3)淀粉酶水解淀粉会形成麦芽糖，麦芽糖是还原性糖，可用斐林试剂检测，推测淀粉酶水解淀粉的情况。①设置试管1的主要目的是排除用于实验的淀粉溶液中含有还原性糖。②该实验的目的是验证玉米籽粒发芽过程中淀粉逐渐减少是淀粉酶作用的结果，因此试管2中加入的X是发芽前玉米的提取液，排除发芽前玉米籽粒中含有还原性糖的可能性。③斐林试剂本身的颜色是蓝色，水浴加热过程中，试管3中的颜色变化是由蓝色逐渐变成砖红色。试管4中未出现预期结果(其他试管中结果符合预期)最可能的原因是淀粉酶失活，导致淀粉没有被水解成麦芽糖。
答案：(1)双缩脲　①②③　(2)碘液　玉米发芽过程中胚乳的淀粉逐渐减少　(3)①排除用于实验的淀粉溶液中含有还原性糖　②发芽前玉米　③蓝色→砖红色　淀粉酶已失活
1．(2021·潍坊模拟)将小麦种子分别置于20 ℃和30 ℃培养箱中培养4天，依次取等量的萌发种子分别制成提取液Ⅰ和提取液Ⅱ。取3支试管甲、乙、丙，分别加入等量的淀粉液，然后加入等量的提取液和蒸馏水，如图所示。45 ℃(适宜温度)水浴保温5 min，立即在3支试管中加入等量斐林试剂并水浴加热2 min，摇匀观察试管中的颜色。则下列结果正确的是(　　)
A．甲呈蓝色，乙呈砖红色，丙呈无色
B．甲呈无色，乙呈砖红色，丙呈蓝色
C．甲、乙皆呈蓝色，丙呈砖红色
D．甲呈浅砖红色，乙呈砖红色，丙呈蓝色
解析：选D　20 ℃和30 ℃培养条件下相比较，30 ℃时萌发种子中淀粉酶的活性相对较高，淀粉酶催化淀粉水解成麦芽糖的速率更快，相同条件下产生的麦芽糖更多。麦芽糖属于还原糖，与斐林试剂反应生成砖红色沉淀，麦芽糖越多显色越明显，斐林试剂本身为蓝色，可得出甲试管呈浅砖红色，乙试管呈砖红色，丙试管呈蓝色。
2．食品检测需要对营养物质进行鉴定，下列成分、试剂和颜色对应关系错误的是(　　)
A．淀粉：碘液，蓝色
B．还原糖：斐林试剂，砖红色
C．脂肪：苏丹Ⅲ染液，橘红色
D．蛋白质：双缩脲试剂，黄绿色
解析：选D　淀粉遇碘液变蓝，A正确；在水浴加热的条件下，斐林试剂可与还原糖发生反应生成砖红色沉淀，B正确；苏丹Ⅲ试剂可将脂肪染成橘黄色，C正确；蛋白质可与双缩脲试剂产生紫色反应，D错误。
3．对表中所列待测物质的检测，所选用的试剂及预期结果都正确的是(　　)
编号 待测物质 检测试剂 预期显色结果
① 葡萄糖 碘液 红黄色
② 脂肪 苏丹Ⅲ 橘黄色
③ 淀粉 斐林试剂 蓝色
④ 蛋白质 双缩脲试剂 紫色
A.①③　　　　　　　　　　 B．②③
C．①④ D．②④
解析：选D　葡萄糖需要用斐林试剂检测，生成砖红色沉淀，①错误；脂肪可用苏丹Ⅲ染液检测，呈橘黄色，②正确；淀粉用碘液检测，呈蓝色，③错误；蛋白质可与双缩脲试剂产生紫色反应，④正确。
4．下列有关组织细胞中化合物检测实验的叙述，正确的是(　　)
A．蛋白酶和蛋白质的混合溶液中加入双缩脲试剂后，会产生紫色反应
B．将斐林试剂加入果糖溶液中后，溶液呈现无色，水浴加热后有砖红色沉淀生成
C．观察DNA与RNA在细胞中分布的实验中，用盐酸处理有利于DNA与吡罗红结合
D．酵母菌进行有氧呼吸和无氧呼吸的产物都能用酸性重铬酸钾溶液来检测
解析：选A　蛋白酶本身就是蛋白质，并且蛋白质水解后产生的多肽中仍然含有肽键，因此用双缩脲试剂检测会产生紫色反应，A正确；斐林试剂本身具有蓝色，因此将斐林试剂加入果糖溶液中后，溶液呈现蓝色，B错误；观察DNA与RNA在细胞中分布的实验中，用盐酸处理有利于DNA与甲基绿结合，C错误；酸性重铬酸钾溶液只能用于检测酒精，酵母菌有氧呼吸不产生酒精，D错误。
5．用规范操作对某未知样品的成分进行检测，所用试剂和溶液呈色的结果如表所示，该样品是(　　)
试剂 结果
双缩脲试剂 紫色
苏丹Ⅲ试剂 棕红色
斐林试剂 蓝色
A.可溶性淀粉溶液 B．葡萄糖溶液
C．鸡蛋清溶液 D．植物油
解析：选C　据表分析，双缩脲试剂与样品反应产生了紫色，说明样品中存在蛋白质，如鸡蛋清溶液；苏丹Ⅲ试剂不能使该样品变成橘黄色，说明样品中没有脂肪，如植物油；斐林试剂不能使该样品产生砖红色，说明样品中不含还原糖，如葡萄糖溶液。
6．大豆营养成分检测实验结果见下表，据表可知大豆中含有的主要营养成分有(　　)
试剂 碘液 斐林试剂 双缩脲试剂 苏丹Ⅲ
颜色变化 棕黄色 浅蓝 紫色 橘红色
A.蛋白质 B．还原糖
C．蛋白质、脂肪 D．还原糖、脂肪
解析：选C　分析表格实验数据，碘液检测淀粉的有无，淀粉遇碘液变蓝，所以大豆中无淀粉；斐林试剂用来检测还原糖产生砖红色沉淀，所以成分中无还原糖；双缩脲试剂检测蛋白质，显紫色，所以含有蛋白质，苏丹Ⅲ将脂肪染成橘黄色，所以含有脂肪。
7．下列关于检测生物组织中化合物实验的叙述，正确的是(　　)
A．需借助显微镜才能看到被染色的脂肪颗粒
B．检测还原糖时，试剂的颜色变化是从无色到红黄色
C．甘蔗中含有较多的无色的糖，可用于进行还原糖的检测
D．向蛋清液中同时加入双缩脲试剂A和B，加热后溶液变紫色
解析：选A　被染色的脂肪颗粒较小，必须借助显微镜才能观察到，A正确；检测还原糖时，斐林试剂本身的蓝色，所以试剂的颜色变化是从蓝色到砖红色，B错误；甘蔗中含有较多的蔗糖，蔗糖不属于还原糖，所以不可用于进行还原糖的检测，C错误；向蛋清液中先加入双缩脲试剂A液，摇匀，再加入双缩脲试剂B液，摇匀后溶液变紫色，D错误。
8．生物组织中还原糖、脂肪和蛋白质三种有机化合物的检测实验中，以下操作正确的是(　　)
A．用苏丹Ⅳ染色花生子叶，需要使用显微镜观察，结果呈橘黄色
B．斐林试剂甲液和乙液等量混合均匀后再加入，可用酒精灯直接加热
C．双缩脲试剂先加入NaOH 2 mL，再加入CuSO4几滴，不需加热
D．不能选用西瓜做还原糖检测实验，主要是因为还原糖含量太少
解析：选C　脂肪可以被苏丹Ⅳ染成红色，A错误；斐林试剂可用于检测还原糖，将斐林试剂甲液和乙液等量混合均匀后再加入待测液体中，需要水浴加热，B错误；蛋白质在碱性条件下与铜离子反应产生紫色物质，故双缩脲试剂先加入NaOH 2 mL，再加入Cu2SO4几滴，不需加热，C正确；不能选用西瓜做还原糖检测实验，原因是西瓜汁为红色，会干扰实验结果的观察，D错误。
9．在检测生物组织中的可溶性还原糖、脂肪、蛋白质实验中，需要根据实验选择不同的材料。请根据下表所列各种材料回答问题：
各种可供实验的材料
梨 黄桃 胡萝卜 黄豆 花生种子 小麦种子
(1)其中适合于检测可溶性还原糖的是__________，理由是_____________________
_______________________________。
(2)与小麦种子相比，花生种子更适合用来检测脂肪，这是因为________________________________________________________________________。
在做脂肪检测的实验中用到50%的酒精溶液，其作用是__________________________________。
(3)小麦种子中糖类化合物的含量很高，却不适合用来做还原糖的检测，这是因为________________________________________________________________________。
(4)蛋白质可与______________发生________反应，据此可检测蛋白质的存在。
解析：(1)梨中含有较多的可溶性还原糖，且梨的组织细胞颜色浅，不会干扰颜色反应。(2)小麦种子含淀粉较多，花生种子含脂肪较多，故花生种子更适合用来检测脂肪。实验中染色以后需要使用酒精洗去浮色以便于观察。(3)小麦种子含淀粉较多，淀粉不是还原糖，故小麦种子不适合用来做还原糖的检测。(4)蛋白质可与双缩脲试剂反应产生紫色络合物。
答案：(1)梨　梨的组织细胞颜色浅，且还原糖含量较高　(2)小麦种子的脂肪含量没有花生种子高，且不容易做切片　洗去切片的浮色　(3)淀粉不是还原糖　(4)双缩脲试剂　紫色
10．图1、图2表示小麦开花数天后测定种子中几种物质的变化，请据图分析并回答下列问题：
(1)构成小麦植株的细胞中，含量最多的化合物是________。种子成熟后期，含水量________，结合水/自由水的比例________(填“上升”或“下降”)，进而改变干物质的量，干重的变化主要与________元素密切相关。
(2)小麦成熟过程中糖类物质之间可以发生转化，________含量增多。用________试剂检测还原糖的量时，还原糖的多少可通过________________________来判断。
(3)红薯和土豆都富含淀粉，但红薯吃起来比土豆甜。某兴趣小组猜测土豆中可能不含________酶，所以淀粉不能被分解成甜度比较高的还原糖。为验证这一说法，他们进行了相关实验，请帮助其完成以下实验。
实验原理：
①淀粉能被淀粉酶水解为还原糖；
②________________________________________________________________________。
备选材料与用具：去掉淀粉与还原糖的红薯提取液，去掉淀粉的土豆提取液；双缩脲试剂A液，双缩脲试剂B液，斐林试剂甲液，斐林试剂乙液，苏丹Ⅲ染液，质量分数为3%的淀粉溶液，质量分数为3%的蔗糖溶液等。
实验步骤：(请补充完整)
第一步
第二步 向A、B两支试管中分别加入等量的________________，水浴加热至60 ℃，保温5 min
第三步 将__________________注入C试管混合均匀后，向A、B试管中各加入2 mL，然后________
实验结果预测：该实验最可能的结果是______________________________________
____________________________。
解析：(1)活细胞中含量最多的化合物是水。在种子成熟后期，代谢减慢，含水量下降，结合水/自由水的比例上升。积累有机物增多，干重增加跟碳元素关系最大。(2)小麦成熟过程中糖类物质之间主要发生单糖转化为多糖(淀粉)，因为淀粉不是还原糖，可以用斐林试剂检测还原糖的含量来检测它们之间的转化。(3)该实验中还原糖的检测原理是：①淀粉能被淀粉酶水解为还原糖；②还原糖与斐林试剂反应生成砖红色沉淀。由还原糖检测的步骤可得该实验步骤为：第一步：将A、B试管的提取液在60 ℃条件下保温备用；第二步：加实验材料；第三步：加斐林试剂，在50～65 ℃水浴保温2 min。实验现象：有还原糖的试管出现砖红色沉淀，无还原糖的试管为蓝色(斐林试剂的颜色)。
答案：(1)水　下降　上升　碳
(2)淀粉　斐林　砖红色沉淀的多少(或砖红色颜色的深浅)
(3)淀粉　②还原糖与斐林试剂反应能生成砖红色沉淀
第二步：质量分数为3%的淀粉溶液
第三步：等量(或等体积)的斐林试剂甲液和斐林试剂乙液　50～65 ℃恒温水浴2 min　实验结果预测：A试管内液体为蓝色，B试管内出现砖红色沉淀
11．使用染色剂染色或颜色反应是生物学实验常用的方法，某同学对有关实验做了如下归纳：
实验 实验目的 选用的试剂 实验结果
① 观察花生子叶细胞中的脂肪颗粒 苏丹Ⅲ染液 细胞中可见橘红色小脂滴
② 检测甘蔗中的蔗糖 斐林试剂 出现砖红色沉淀
③ 检测鸡蛋清中的蛋白质 双缩脲试剂 出现蓝色
④ 观察人口腔上皮细胞中DNA和RNA的分布 甲基绿吡罗红 细胞内染成绿色的面积小于染成红色的面积
(1)上述实验结果的归纳，正确的有________(填实验序号)。
(2)实验③中只加入3～4滴双缩脲试剂B液的原因是___________________________
________________________________________________________________________。
(3)实验④在进行水解操作时，要注意盐酸的质量分数是________，同时注意处理材料时的温度和________。
(4)实验④需要选择______________________________________________________的区域进行观察。
解析：(1)花生子叶细胞的脂肪颗粒可被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色，①错误；甘蔗中的蔗糖不是还原糖，斐林试剂用于检测还原糖，②错误；双缩脲试剂与蛋白质反应呈紫色，③错误；口腔上皮细胞中的DNA主要位于细胞核中，被甲基绿染成绿色，RNA主要分布在细胞质中，被吡罗红染成红色，细胞内染成红色的面积显著大于染成绿色的面积，在观察时应选择染色均匀、色泽较浅的区域进行观察，④正确。(2)双缩脲试剂中B液为蓝色的CuSO4溶液，在实验中应加入3～4滴，若加入过多的CuSO4溶液会掩盖应该出现的紫色反应。(3)实验④在进行水解操作时应加入质量分数为8%的盐酸，可以改变细胞膜的通透性，便于染色剂进入细胞，同时应注意处理材料的时间和温度。
答案：(1)④　(2)加入过多的CuSO4溶液会掩盖应该出现的紫色反应　(3)8%　时间　(4)染色均匀、色泽浅

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