（新課改省份專用）2020版高考生物一輪復習 第一單元 第二講 檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質(zhì)（實驗課）講義（含解析）.doc

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檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質(zhì)(實驗課) 1．還原糖的檢測 2．脂肪的檢測 (1)檢測原理：脂肪＋蘇丹Ⅲ(或蘇丹Ⅳ)染液→橘黃色(或紅色)。 (2)檢測步驟 方法一：花生種子勻漿＋3滴蘇丹Ⅲ(或蘇丹Ⅳ)染液→橘黃色(或紅色)。 方法二： 3．蛋白質(zhì)的檢測 1．理清斐林試劑與雙縮脲試劑的“一同三不同” 2．關注實驗中的四個注意點 選材 不宜選有顏色的材料，因為有顏色的材料會干擾實驗結(jié)果 材料處理 脂肪檢測時，用體積分數(shù)為50%的酒精洗去浮色，不能用清水，因為染料溶于有機溶劑、不溶于水 蛋白質(zhì)檢測中，若用大豆作材料，必須提前浸泡；若用蛋清作材料，必須稀釋，防止其粘在試管上不易刷洗，且該實驗應預留部分組織樣液作對比 設置對照 物質(zhì)檢測實驗一般不設立對照實驗，若需設立對照實驗，對照組應加入成分已知的物質(zhì)，如驗證唾液淀粉酶是蛋白質(zhì)，對照組可加入稀釋的雞蛋清 3．把握三類有機物檢測在操作步驟上的“三個唯一” 唯一需要加熱 還原糖檢測，必須水浴加熱，不能用酒精燈直接加熱。若不加熱，則無磚紅色沉淀出現(xiàn) 唯一需要顯微鏡 切片法檢測生物組織中的脂肪 唯一使用酒精 脂肪的檢測，用體積分數(shù)為50%的酒精洗去浮色 命題點(一)　考查實驗原理、材料選取和操作過程 1．(2017全國卷Ⅰ)下列關于細胞結(jié)構(gòu)與成分的敘述，錯誤的是(　　) A．細胞膜的完整性可用臺盼藍染色法進行檢測 B．檢測氨基酸的含量可用雙縮脲試劑進行顯色 C．若要觀察處于細胞分裂中期的染色體可用醋酸洋紅液染色 D．斐林試劑是含有Cu2＋的堿性溶液，可被葡萄糖還原成磚紅色 解析：選B　臺盼藍是細胞活性染料，常用于檢測細胞膜的完整性與細胞的存活率，是組織和細胞培養(yǎng)中最常用的細胞活性鑒定染色劑。雙縮脲試劑的作用原理是Cu2＋在堿性條件下與肽鍵發(fā)生反應生成紫色絡合物，因為氨基酸中沒有肽鍵，故不會與雙縮脲試劑發(fā)生反應。染色體可被堿性染料染成深色，常用的堿性染料為龍膽紫溶液或醋酸洋紅液。斐林試劑的甲液是質(zhì)量濃度為0.1 g/mL的NaOH溶液，乙液是質(zhì)量濃度為0.05 g/mL的CuSO4溶液，應現(xiàn)配現(xiàn)用，可溶性還原糖中含有的醛基具有弱還原性，在水浴加熱的條件下可與Cu(OH)2發(fā)生氧化還原反應，把Cu2＋還原成磚紅色的Cu2O沉淀。 2．(2016海南高考)下列實驗中，加入試劑后不能產(chǎn)生特定顏色的是(　　) A．取成熟香蕉勻漿，用斐林試劑檢測還原糖 B．黑暗中生長24 h的天竺葵葉片，用碘液檢測淀粉 C．玉米根尖經(jīng)甲基綠染色后，在顯微鏡下觀察細胞核 D．花生子葉經(jīng)蘇丹Ⅲ染色后，在顯微鏡下觀察脂肪顆粒 解析：選B　成熟香蕉中含有較多葡萄糖，用斐林試劑檢測會出現(xiàn)磚紅色沉淀；黑暗中生長24 h的天竺葵葉片，淀粉被消耗，加入碘液后不發(fā)生藍色反應；玉米根尖經(jīng)甲基綠染色后，在顯微鏡下觀察細胞核呈綠色；花生子葉經(jīng)蘇丹Ⅲ染色后，在顯微鏡下觀察脂肪顆粒呈橘黃色。 [歸納拓展] 生物實驗中的材料選取原則 (1)凡是用到染色劑的實驗，一般都需要選擇無色材料，涉及的實驗有：①還原糖、脂肪、蛋白質(zhì)的檢測；②觀察DNA、RNA在細胞中的分布；③觀察線粒體；④觀察細胞的有絲分裂；⑤觀察細胞的減數(shù)分裂；⑥低溫誘導染色體加倍。 (2)用到有色材料的實驗有：①觀察植物細胞的質(zhì)壁分離和復原；②觀察葉綠體；③葉綠體色素的提取和分離。 (3)在選擇實驗材料時，不僅要考慮材料本身顏色的影響，還要特別注意材料中是否包含實驗對象，如甘蔗汁不能用來檢測還原糖，菠菜葉的表皮細胞不能用來觀察葉綠體。 (4)有的實驗材料必須是新鮮的，放置時間不能過長。如蔗糖本身沒有還原性，但如果放置時間過長，蔗糖可能會因被微生物分解，產(chǎn)生還原糖。 命題點(二)　以種子成熟和萌發(fā)為素材，考查有機物的檢測 3．(2014廣東高考)油菜種子成熟過程中部分有機物的變化如下圖所示。將不同成熟階段的種子勻漿后檢測，結(jié)果正確的是(　　) 選項 取樣時間 檢測試劑 檢測結(jié)果 A 第10天 斐林試劑 不顯色 B 第20天 雙縮脲試劑 不顯色 C 第30天 蘇丹Ⅲ試劑 橘黃色 D 第40天 碘液 藍色 解析：選C　第10天有可溶性糖，不排除有還原糖的可能，故加入斐林試劑，水浴加熱后可能出現(xiàn)磚紅色沉淀；種子中一定有蛋白質(zhì)，加入雙縮脲試劑后會出現(xiàn)紫色反應；第30天種子中有脂肪，與蘇丹Ⅲ染液發(fā)生反應，呈現(xiàn)橘黃色；第40天種子中無淀粉，加入碘液后不會呈現(xiàn)藍色。 4．(2013全國卷Ⅰ)某油料植物的種子中脂肪含量為種子干重的70%。為探究該植物種子萌發(fā)過程中干重及脂肪含量的變化，某研究小組將種子置于溫度、水分(蒸餾水)、通氣等條件適宜的黑暗環(huán)境中培養(yǎng)，定期檢測萌發(fā)種子(含幼苗)的脂肪含量和干重。結(jié)果表明：脂肪含量逐漸減少，到第11 d時減少了90%，干重變化如圖所示。 回答下列問題： (1)為了觀察胚乳中的脂肪，常用__________________染液對種子胚乳切片染色，然后在顯微鏡下觀察，可見__________________色的脂肪顆粒。 (2)實驗過程中，導致萌發(fā)種子干重增加的主要元素是______________(填“C ”“N”或“O”)。 (3)實驗第11 d后，如果要使萌發(fā)種子(含幼苗)的干重增加，必須提供的條件是________和________________。 解析：(1)脂肪可被蘇丹Ⅲ染液染成橘黃色，或被蘇丹Ⅳ染液染成紅色。(2)該油料植物種子萌發(fā)過程中脂肪會轉(zhuǎn)變?yōu)樘穷?，與糖類相比，脂肪中氧含量較低，故導致萌發(fā)種子干重增加的元素主要是O。(3)由題中信息可知，到第11 d時，脂肪的含量減少了90%，種子干重繼續(xù)下降，說明種子貯存的營養(yǎng)物質(zhì)已經(jīng)基本消耗殆盡，若要使其干重增加，必須為其提供光合作用所需要的理想條件。由于研究小組將種子置于溫度、水分(蒸餾水)、通氣等條件適宜的黑暗環(huán)境中培養(yǎng)，故要使萌發(fā)的種子(含幼苗)干重增加，必須提供的條件是光照和礦質(zhì)元素離子。 答案：(1)蘇丹Ⅲ(或蘇丹Ⅳ)　橘黃(或紅)　(2)O　(3)光照　所需的礦質(zhì)元素離子 [歸納拓展] 種子成熟與萌發(fā)時有機物的變化 (1)種子成熟時有機物的變化： 種子成熟時，小分子有機物轉(zhuǎn)化為大分子物質(zhì)，以便于儲存，主要營養(yǎng)物質(zhì)變化如下： ①可溶性糖類→不溶性糖類(如淀粉)。 ②非蛋白質(zhì)氮→蛋白質(zhì)。 ③糖類→脂肪。 (2)種子萌發(fā)時有機物的變化： 種子萌發(fā)時，儲存的大分子有機物在酶的作用下水解為小分子物質(zhì)，作為幼胚生長的營養(yǎng)物質(zhì)。 ①淀粉麥芽糖葡萄糖。 ②蛋白質(zhì)氨基酸。 ③脂肪甘油＋脂肪酸。 1．學習小組選用蘇丹Ⅲ染液，使用顯微鏡檢測和觀察花生子葉中的脂肪，下列相關敘述錯誤的是(　　) A．原理：脂肪可以被蘇丹Ⅲ染液染成橘黃色 B．步驟：切取子葉薄片→蘇丹Ⅲ染液染色→洗去浮色→制片→觀察 C．現(xiàn)象：花生子葉細胞中有被染成橘黃色的顆粒 D．結(jié)論：脂肪是花生子葉細胞中含量最多的化合物 解析：選D　花生子葉細胞中含有脂肪和水等成分，通過本實驗無法得出“脂肪是花生子葉細胞中含量最多的化合物”的結(jié)論。 2．在生物組織中還原糖、脂肪、蛋白質(zhì)的檢測實驗中，對實驗材料的選擇，下列敘述錯誤的是(　　) A．可用斐林試劑甲液和乙液、蒸餾水來檢測葡萄糖和尿液中的蛋白質(zhì) B．花生種子含脂肪多且子葉肥厚，是用于脂肪檢測的理想材料 C．食用花生油最好選用蘇丹Ⅳ染液來檢測，而一般不選用蘇丹Ⅲ染液來檢測 D．甘蔗莖的薄壁組織都含有較多糖且近于白色，因此可以用于還原糖的檢測 解析：選D　斐林試劑與雙縮脲試劑的物質(zhì)組成相同，只是CuSO4溶液的濃度不同，因此斐林試劑甲液和乙液可用蒸餾水配制成雙縮脲試劑；花生種子含脂肪多且子葉肥厚，是用于脂肪檢測的理想材料；蘇丹Ⅲ染液可將脂肪染成橘黃色，蘇丹Ⅳ染液可將脂肪染成紅色，而食用花生油的顏色接近橘黃色，因此最好用蘇丹Ⅳ染液檢測食用花生油；甘蔗莖的薄壁組織含有較多的蔗糖，但蔗糖屬于非還原糖，不能用于可溶性還原糖的檢測。 3．某校生物興趣小組進行了生物組織中還原糖檢測的實驗(如下圖)，下列敘述正確的是(　　) A．在實驗材料選擇方面，用蘋果比用植物葉片的效果要好 B．在制備生物組織樣液時，加入石英砂的主要目的是促進還原糖的溶解 C．用于該實驗檢測的斐林試劑也可用于檢測蛋白質(zhì)，只是添加試劑的順序不同 D．由于斐林試劑不穩(wěn)定，在使用斐林試劑時要先加0.1 g/mL的NaOH溶液，后加入0.05 g/mL的CuSO4溶液 解析：選A　蘋果果肉的顏色比植物葉片淺，所以在實驗材料選擇方面，用蘋果比用植物葉片的效果要好；在制備生物組織樣液時，加入石英砂的主要目的是使研磨充分；斐林試劑和雙縮脲試劑中CuSO4溶液的濃度不同；在使用斐林試劑時應將等量NaOH和CuSO4溶液混勻后加入組織樣液。 4．下圖為檢測蛋白質(zhì)的流程圖，其中甲、乙、丙、丁的含義分別是(　　) A．黃豆?jié){、雙縮脲、1 mL、4滴 B．花生種子研磨液、雙縮脲、4滴、1 mL C．黃豆?jié){、雙縮脲、4滴、1 mL D．花生種子研磨液、斐林試劑、1 mL、4滴 解析：選A　檢測蛋白質(zhì)既可以用蛋清稀釋液，也可以用黃豆?jié){濾液；檢測蛋白質(zhì)所用的試劑是雙縮脲試劑，先加A液1 mL，搖勻后再加B液4滴。 5．實驗人員利用特殊顏色反應對某未知樣品的成分進行鑒定，所用試劑和實驗結(jié)果(實驗操作正確規(guī)范)如下表所示。根據(jù)實驗結(jié)果推測，該樣品是(　　) 試劑 雙縮脲試劑 斐林試劑 蘇丹Ⅲ染液 結(jié)果 紫色 藍色 棕紅色 A．葡萄糖溶液　　　　　 B．油水混合物 C．可溶性淀粉溶液 D．雞蛋清稀釋液 解析：選D　根據(jù)表格分析，用斐林試劑檢測，沒有出現(xiàn)磚紅色，而是表現(xiàn)為藍色(硫酸銅的顏色)，說明樣品的成分中沒有還原糖(如葡萄糖)；用蘇丹Ⅲ染液檢測，沒有出現(xiàn)橘黃色，說明該樣品不是油水混合物；表格中沒有檢測可溶性淀粉的試劑，不能說明該樣品中是否含有可溶性淀粉；用雙縮脲試劑檢測出現(xiàn)了紫色，說明樣品的成分中含有蛋白質(zhì)，因此該樣品可能是雞蛋清稀釋液。 6．香蕉果實在成熟過程中，淀粉會不斷轉(zhuǎn)化為還原糖，使香蕉逐漸變甜。甲和乙試管中分別加入2 mL成熟到第2天的香蕉果肉的提取液，丙和丁試管中分別加入2 mL成熟到第4天的香蕉果肉的提取液。然后在乙和丁試管中分別滴加適量斐林試劑，并水浴加熱；甲和丙試管中分別滴加適量碘液。預期觀察到的實驗現(xiàn)象是(　　) A．甲和乙試管內(nèi)溶液都呈藍色 B．丙和丁試管內(nèi)溶液都呈磚紅色 C．甲試管內(nèi)溶液藍色比丙試管深 D．乙試管內(nèi)溶液磚紅色比丁試管深 解析：選C　香蕉果實在成熟過程中，淀粉逐漸轉(zhuǎn)化為還原糖，故成熟到第2天的香蕉內(nèi)淀粉含量高于第4天，而還原糖含量低于第4天。甲和丙試管中分別滴加適量碘液后，兩試管內(nèi)溶液都呈藍色，但是由于甲試管中淀粉含量高于丙試管，故甲試管內(nèi)溶液藍色更深；乙和丁試管中分別滴加適量斐林試劑，并水浴加熱后，兩試管內(nèi)溶液都呈磚紅色，由于丁試管中還原糖含量高于乙試管，故丁試管內(nèi)溶液磚紅色更深。 7．下列四項是對有關混合液在適宜條件下發(fā)生反應后現(xiàn)象的描述，其中正確的是(　　) 選項 有關物質(zhì) 所用試劑 顏色反應 A 淀粉與足量淀粉酶混合液 碘液 藍色 B 蛋白質(zhì)與足量蛋白酶混合液 雙縮脲試劑 紫色 C 蔗糖與足量淀粉酶混合液 斐林試劑 磚紅色 D 脂肪與足量脂肪酶混合液 蘇丹Ⅳ染液 紅色 解析：選B　淀粉酶能將淀粉分解，因此混合液遇碘液后不變藍色；由于蛋白酶的化學本質(zhì)為蛋白質(zhì)，因此混合液可與雙縮脲試劑反應呈現(xiàn)紫色；淀粉酶不能分解蔗糖，而蔗糖不是還原糖，因此混合液遇斐林試劑后無顏色反應；脂肪酶將脂肪分解，因此混合液遇蘇丹Ⅳ染液后無顏色反應。 8．如圖表示油菜種子在成熟過程中種子有機物相對含量的變化趨勢，下列相關敘述錯誤的是(　　) A．第36天種子內(nèi)含量最高的有機物可用蘇丹Ⅲ染液檢測 B．細胞代謝利用大量糖類，導致淀粉含量降低 C．糖類不斷轉(zhuǎn)化為脂肪，導致脂肪含量增加 D．糖類不能轉(zhuǎn)化為蛋白質(zhì)，導致含氮物質(zhì)含量不變 解析：選D　據(jù)圖分析可知，第36天種子內(nèi)含量最高的有機物是脂肪，脂肪可用蘇丹Ⅲ(或蘇丹Ⅳ)染液檢測；淀粉屬于糖類，細胞代謝需要糖類物質(zhì)，所以細胞代謝利用大量糖類，導致淀粉含量降低；隨著油菜開花天數(shù)的增加，可溶性糖和淀粉的含量都逐漸減少，前者在第36天已經(jīng)降至很低水平，后者在第36天幾乎為零，而脂肪的含量卻一直在增加，據(jù)此可判斷，在種子發(fā)育過程中脂肪由可溶性糖和淀粉轉(zhuǎn)化而來；糖類可以轉(zhuǎn)化為蛋白質(zhì)。 9.韭菜是人們喜愛的一種蔬菜，如圖是同學們畫出的韭菜細胞中部分元素及其構(gòu)成化合物關系圖(①②③④表示不同化學元素組成的化合物)。據(jù)圖及所學知識回答下列問題： (1)若①和②都是生物大分子，則①的合成場所是______，已知②的基本單位是葡萄糖，則②可能是_______________。 (2)若③是生命活動的直接能源物質(zhì)，則它的合成與______(吸能、放能)反應相聯(lián)系。若④存在于葉肉細胞，則其功能是__________________。 (3)為檢測韭菜根細胞中貯存的營養(yǎng)物質(zhì)，同學們將根切成薄片進行實驗。甲同學將薄片放在載玻片上，滴加少許蘇丹Ⅳ染液染色3min后又滴加1～2滴體積分數(shù)為50%酒精______，在顯微鏡下觀察到細胞質(zhì)中有紅色脂肪滴；乙同學將韭菜根切成的薄片放在載玻片上，滴加少許新配制的斐林試劑，將載玻片在酒精燈上加熱，直接觀察顏色變化。乙同學的目的是檢測根細胞中是否存在__________，可通過____________________________來判斷細胞中是否存在該物質(zhì)及含量的多少。 解析：(1)①是由C、H、O、N四種元素組成的生物大分子，則①最可能是蛋白質(zhì)，其合成場所是核糖體，②是由C、H、O組成的，且其基本單位是葡萄糖，因此②可能是淀粉和纖維素。(2)若③是生命活動的直接能源物質(zhì)，且由C、H、O、N、P組成，則③是ATP，其合成需要能量，與放能反應相聯(lián)系。④是由C、H、O、N、Mg組成的，若④存在于葉肉細胞，則其可能是葉綠素，其功能是吸收(傳遞和轉(zhuǎn)換)光能。 (3)在脂肪的檢測實驗中，需要用體積分數(shù)為50%酒精洗去浮色，然后可在顯微鏡下觀察到細胞質(zhì)中有紅色脂肪滴，用斐林試劑的目的是檢測韭菜根細胞中是否存在還原糖，可通過是否出現(xiàn)磚紅色及顏色的深淺來判斷細胞中是否存在該物質(zhì)及含量的多少。 答案：(1)核糖體　淀粉和纖維素　(2)放能　吸收(傳遞和轉(zhuǎn)換)光能　(3)洗去浮色　還原糖　是否出現(xiàn)磚紅色及顏色的深淺 10．下圖1、圖2表示小麥開花數(shù)天后測定種子中幾種物質(zhì)的變化，請據(jù)圖分析并回答下列問題： (1)構(gòu)成小麥植株的細胞中含量最多的化合物是______，種子成熟后期，含水量________，結(jié)合水/自由水的比例________(填“上升”或“下降”)，進而改變干物質(zhì)的量，干重的變化主要與________元素密切相關。 (2)小麥成熟過程中糖類物質(zhì)之間可以發(fā)生轉(zhuǎn)化，______含量增多，用__________試劑檢測還原糖的量，還原糖的多少可通過________________________來判斷。 (3)紅薯和土豆都富含淀粉，但紅薯吃起來比土豆甜。某興趣小組猜測土豆中可能不含________酶，所以淀粉不能被分解成甜度比較高的還原糖。為驗證這一說法，他們進行了相關實驗，請幫助其完成以下實驗。 實驗原理： ①淀粉能被淀粉酶分解為還原糖； ②_____________________________________________________________________。 備選材料與用具：去掉淀粉與還原糖的紅薯提取液，去掉淀粉的土豆提取液；雙縮脲試劑A液，雙縮脲試劑B液，斐林試劑甲液，斐林試劑乙液，蘇丹Ⅲ染液，質(zhì)量分數(shù)為3%的淀粉溶液，質(zhì)量分數(shù)為3%的蔗糖溶液等。 實驗步驟：(請補充完整) 第一步 第二步 向A、B兩支試管中分別加入等量的________________，水浴加熱至60 ℃，保溫5 min 第三步 將__________________________________注入C試管混合均勻后，向A、B試管中各加入2 mL，然后____________________________。 實驗結(jié)果預測：該實驗最可能的結(jié)果是____________________________________。 解析：(1)活細胞中含量最多的化合物是水。在種子成熟后期，細胞代謝減慢，含水量下降，結(jié)合水/自由水的比例上升。積累有機物增多，干重增加跟碳元素關系最大。(2)小麥成熟過程中糖類物質(zhì)之間主要發(fā)生單糖轉(zhuǎn)化為多糖(淀粉)，因為淀粉不是還原糖，可以用斐林試劑檢測還原糖的含量來檢測它們之間的轉(zhuǎn)化。(3)該實驗中還原糖的鑒定原理：①淀粉能被淀粉酶分解為還原糖；②還原糖與斐林試劑反應生成磚紅色沉淀。由還原糖的鑒定的步驟可得該實驗步驟：第一步：將A、B試管的提取液在60 ℃條件下保溫備用；第二步：需加淀粉溶液；第三步：加斐林試劑，其作用條件為50～65 ℃水浴保溫2 min。實驗現(xiàn)象：有還原糖的試管出現(xiàn)磚紅色沉淀，無還原糖的試管為藍色(斐林試劑的顏色)。 答案：(1)水　下降　上升　碳　(2)淀粉　斐林　磚紅色沉淀的多少(或磚紅色顏色的深淺) (3)淀粉　②還原糖與斐林試劑反應能生成磚紅色沉淀 第二步：質(zhì)量分數(shù)為3%的淀粉溶液 第三步：等量(或等體積)的斐林試劑甲液和斐林試劑乙液　50～65 ℃恒溫水浴2 min 實驗結(jié)果預測：A試管內(nèi)液體為藍色，B試管內(nèi)出現(xiàn)磚紅色沉淀