专题01 检测生物组织中的糖类脂肪和蛋白质解析版.docx

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专题01检测生物组织中的糖类脂肪和蛋白质解析版

专题01检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质

1．检测原理

（1）糖类的检测

①还原糖＋斐林试剂

砖红色沉淀。

②淀粉＋碘液―→蓝色。

（2）脂肪的检测：

脂肪＋

（3）蛋白质的检测：

蛋白质＋双缩脲试剂―→紫色。

2．实验步骤

（1）还原糖的检测

（2）脂肪的检测

方法一：

花生种子匀浆＋3滴苏丹Ⅲ染液→橘黄色

方法二

取材：

花生种子（浸泡，去掉种皮）

↓

切片：

将子叶切成薄片

↓

制片

↓

观察：

先在低倍显微镜下寻找已着色颗粒，再用高倍显微镜观察

↓

结论：

圆形小颗粒呈橘黄色，证明花生种子中含有脂肪

（3）蛋白质的检测

选材与制备：

蛋清稀释液或豆浆滤液

↓

颜色反应：

↓

结论：

组织样液中含有蛋白质

考点一：

生物组织中普遍存在的可溶性糖类较多，有葡萄糖、果糖、麦芽糖和蔗糖。

前三种糖的分子内都含有游离的具还原性的半缩醛羟基，因此叫做还原糖；蔗糖分子内没有，为非还原糖。

实验中所用的斐林试剂，只能鉴定生物组织中可溶性还原糖，而不能鉴定可溶性非还原糖。

例一、（2017江苏卷）下列关于糖类化合物的叙述，正确的是（）

A．葡萄糖、果糖、半乳糖都是还原糖，但元素组成不同

B．淀粉、糖原、纤维素都是由葡萄糖聚合而成的多糖

C．蔗糖、麦芽糖、乳糖都可与斐林试剂反应生成砖红色沉淀

D．蔗糖是淀粉的水解产物之一，麦芽糖是纤维素的水解产物之一

【答案】B

【解析】葡萄糖、果糖和半乳糖都具有还原性，属于还原糖，组成元素相同，都是C、H、O，A错误；淀粉、糖原和纤维素的基本组成单位都是葡萄糖，都是由葡萄糖聚合而成的多糖，B正确；蔗糖不具有还原性，属于非还原糖，不能与斐林试剂发生反应，麦芽糖和乳糖都具有还原性，都能与斐林试剂发生反应，生成砖红色沉淀，C错误；淀粉的初步水解产物是麦芽糖，彻底水解产物是葡萄糖，纤维素的初步水解产物是纤维二糖，彻底水解产物是葡萄糖，D错误。

例二、（2017·全国Ⅰ，2）下列关于细胞结构与成分的叙述，错误的是（　　）

A.细胞膜的完整性可用台盼蓝染色法进行检测

B．检测氨基酸的含量可用双缩脲试剂进行显色

C．若要观察处于细胞分裂中期的染色体可用醋酸洋红液染色

D．斐林试剂是含有Cu2＋的碱性溶液，可被葡萄糖还原成砖红色

【答案】　B

【解析】　用台盼蓝可鉴定细胞死活，被染色的细胞是死细胞，因为死细胞的细胞膜失去了对台盼蓝的选择透过性，使得台盼蓝能进入细胞而被染成蓝色，如果细胞膜结构不完整，台盼蓝也能进入细胞，故也能判断细胞膜结构的完整性，A正确；双缩脲试剂是用来检测蛋白质中肽键的，因为氨基酸中没有肽键，故不能检测氨基酸的含量，B错误；若要观察处于细胞分裂中期的染色体，可以用碱性染料醋酸洋红液、龙胆紫溶液、改良苯酚品红染液等试剂染色，C正确；斐林试剂是由0.1g/mL的NaOH溶液与0.05g/mL的CuSO4溶液等量混合配制而成，现配现用。

可溶性还原糖中含有的醛基或酮基具有弱还原性，在水浴加热的条件下可与氢氧化铜发生氧化还原反应，把Cu2＋还原成砖红色的Cu2O（氧化亚铜）沉淀，D正确。

考点二：

区分斐林试剂与双缩脲试剂的“一同三不同”

（1）鉴定还原糖时使用的斐林试剂要现配现用的原因：

斐林试剂很不稳定，容易产生蓝色的Cu（OH）2沉淀，所以应将甲液和乙液分别保存，使用时现配现用。

（2）鉴定蛋白质时，加入过量的双缩脲试剂B液后，如果没有产生明显的紫色反应，可能的原因：

加入的双缩脲试剂B液过量，CuSO4在碱性溶液中生成大量的蓝色Cu（OH）2絮状沉淀，会遮蔽实验中所产生的紫色，影响观察结果。

（3）斐林试剂甲液和双缩脲试剂A液完全相同，将斐林试剂乙液用蒸馏水稀释5倍后便成为双缩脲试剂B液，可用于蛋白质的鉴定。

例一、（2016江苏卷）5.关于生物组织中还原糖、脂肪、蛋白质和DNA的鉴定实验，下列叙述正确的是

A.还原糖、DNA的鉴定通常分别使用双缩脲试剂，二苯胺试剂

B.鉴定还原糖、蛋白质和DNA都需要进行水浴加热

C.二苯胺试剂和用于配制斐林试剂的NaOH溶液都呈无色

D.脂肪、蛋白质鉴定时分别可见橘黄色颗粒、砖红色沉淀

【答案】C

【解析】

还原糖鉴定试剂是斐林试剂，DNA鉴定试剂是二苯胺试剂，A错误；鉴定还原糖和DNA需进行水浴加热，蛋白质鉴定不需进行水浴加热，B错误；二苯胺试剂和用于配制斐林试剂的NaOH溶液都呈无色，C正确；脂肪鉴定时可见橘黄色颗粒，蛋白质鉴定时呈紫色，D错误。

考点：

本题考查还原糖、脂肪、蛋白质和DNA的鉴定，意在考查考生理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系的能力。

易错点一：

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。

易错点二：

脂肪鉴定的过程中滴加1～2滴体积分数为50%的酒精溶液的目的是洗去浮色，原因是苏丹Ⅲ或苏丹Ⅳ染液易溶于酒精。

易错点三：

物质鉴定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。

易错点四：

唯一需要加热——还原糖检测，且必须水浴加热，一般不能用酒精灯直接加热。

若不加热，则无砖红色沉淀出现。

易错点五：

唯一需要显微镜——脂肪检测。

易错点六：

唯一使用酒精——脂肪检测，用体积分数为50%的酒精溶液洗去浮色。

挑战真题：

1、（江苏卷）在1、3、5号试管中分别加入2mL蒸馏水,2、4、6号试管中分别加入2mL发芽的小麦种子匀浆样液,然后在1~4号试管中适量滴加斐林试剂,5、6号试管中合理滴加双缩脲试剂,摇匀。

预期观察到的实验现象是

A.1、3、5号试管内都呈蓝色

B.3组实验中甲组和乙组的实验结果相同

C.4号试管内呈砖红色,其余试管内都呈蓝色

D.4号试管内呈砖红色,6号试管内呈紫色

【答案】：

AD

【解析】：

由题意可知，1、3、5试管中只有蒸馏水，斐林试剂是氢氧化钠与硫酸铜的混合物，生成了蓝色氢氧化铜沉淀，因此1、3试管中加入菲林试剂后呈蓝色，2试管加入双缩脲试剂，双缩脲试剂由氢氧化钠和硫酸铜组成，因此，5号试管加入双缩脲试剂呈蓝色，A正确；

B、甲组实验没有水浴加热，2号试管无砖红色出现，乙组实验有水浴加热调节，4号试管出现砖红色，B错误；

C、发芽的小麦种子匀浆中含有蛋白质，6号试管加入双缩脲试剂呈现紫色，C错误；

D、由C、B选项分析可知，D正确．

2.（2012广东卷）分析下表，可推测

溶液

双缩脲试剂

碘液

斐林试剂

甲

＋

－

－

乙

－

＋＋

－

甲、乙混合

＋

＋

＋

注：

“+”显色，“++”显色更深；“-”不显色.

A.甲溶液含有淀粉酶B.乙溶液含有还原糖

C.混合溶液不含淀粉D.混合溶液含有淀粉酶

【答案】D

【解析】双缩脲试剂、碘液、斐林试剂分别检测蛋白质、淀粉和还原性糖。

据表可以推测，甲含有蛋白质，乙含有淀粉，甲和乙混合能够产生还原性糖，证明甲中含有淀粉酶，将淀粉分解产生还原性糖。

挑战模拟题：

一、选择题

1、某生物兴趣小组在野外发现一种组织颜色为白色的不知名野果，该小组把这些野果带回实验室欲鉴定其中是否含有还原糖、脂肪和蛋白质，下列叙述正确的是（　　）

A．对该野果进行脂肪的鉴定实验不一定使用显微镜

B．若该野果的组织样液中加入斐林试剂并水浴加热出现较深的砖红色，说明该野果中含有大量的葡萄糖

C．进行蛋白质的鉴定时可用斐林试剂的甲液和乙液代替双缩脲试剂A液和B液，因为它们的成分相同

D．进行还原糖鉴定实验结束时将剩余的斐林试剂装入棕色瓶，以便长期保存备用

【答案】　A

【解析】　可以用向组织样液中加入苏丹Ⅲ染液的方法对该野果进行脂肪的鉴定，该方法不需要使用显微镜，A项正确；向该野果的组织样液中加入斐林试剂并水浴加热出现较深的砖红色，说明该野果中含有大量的还原糖，而不能确定是否含葡萄糖，B项错误；双缩脲试剂和斐林试剂的成分虽然相同，但成分的浓度不同，C项错误；斐林试剂使用时是现用现配，不能长期放置，D项错误。

2.油菜种子成熟过程中部分有机物的变化如图所示，将不同成熟阶段的种子匀浆后检测，结果正确的是（　　）

A．答案AB．答案BC．答案CD．答案D

【答案】C

【解析】分析曲线可知，油菜种子在成熟过程中，可溶性糖和淀粉不断转化为脂肪储存起来。

第10天时仍然存在较多的可溶性糖，可溶性糖中的还原糖与斐林试剂在水浴加热条件下会出现砖红色沉淀，A错误。

蛋白质是生物体生命活动的主要承担者，在整个种子成熟过程中都能检测到蛋白质的存在，B错误。

在第30天时，脂肪含量较高，脂肪与苏丹Ⅲ染液发生反应呈现橘黄色，C正确。

在第40天时，淀粉已经消耗殆尽，用碘液检测不会发生显色反应，D错误。

3.以下关于实验的描述中，正确的是（　　）

A．利用光学显微镜可观察到细胞膜的磷脂双分子层

B．西瓜汁中含有丰富的葡萄糖和果糖，可用作还原糖鉴定的替代材料

C．在做脂肪的鉴定实验时，发现满视野都呈现橙黄色，于是滴1～2滴质量分数为20%的盐酸洗去多余的染料

D．在稀释的蛋清液中加入双缩脲试剂，振荡摇匀，可看到溶液变为紫色

【答案】D

【解析】光学显微镜下不能看到磷脂双分子层；西瓜汁的颜色为红色，作为还原糖鉴定的材料时，不利于实验现象的观察；在做脂肪的鉴定实验时，用吸水纸吸去多余的染料，用体积分数为50%的酒精溶液洗去浮色，而不是盐酸；稀释的蛋清液中含有大量的蛋白质，能够与双缩脲试剂发生紫色反应。

4.用不同的化学试剂可以鉴定某些物质的存在。

在植物和动物体内，存在着许多物质，用斐林试剂可以鉴定还原糖（葡萄糖、麦芽糖和果糖）的存在，用双缩脲试剂可以鉴定蛋白质的存在。

医学上，可用这两种试剂检验尿液以进行疾病诊断。

请分析这两种试剂能够诊断的疾病应该是（　　）

A．糖尿病、肠炎

B．胃炎、肾炎

C．糖尿病、肾炎

D．胃炎、肠炎

【答案】C

【解析】糖尿病患者尿中有葡萄糖，可用斐林试剂鉴定；肾炎患者的尿中会出现蛋白质，可用双缩脲试剂鉴定。

5.实验测得小麦、大豆、花生三种生物干种子中三大类有机物含量如下图，有关叙述正确的是（　　）

A．用双缩脲试剂检测大豆种子研磨滤液呈紫色

B．蛋白质检测实验最好选用花生作为材料

C．三种种子都常用来做成面粉或榨取食用油

D．脂肪检测实验最好选用大豆作为材料

【答案】A

【解析】从题图中看出大豆种子含蛋白质较多，可作为检测蛋白质的实验材料，用双缩脲试剂检测显紫色，A对，D错。

花生种子含脂肪较多，可用于榨取食用油；小麦种子含淀粉较多，可用于做成面粉，B、C错误。

6.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，然后按下图加入等量的提取液和蒸馏水，45℃水浴保温5分钟，立即在3支试管中加入等量斐林试剂并煮沸2分钟，摇匀观察试管中的颜色。

结果是（　　）

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

【答案】D

【解析】本题与教材实验的不同点是情境新，但其知识背景仍是教材中的还原糖鉴定原理。

分析题图，将小麦分别置于两种温度下培养，由于30℃的条件下小麦代谢较20℃条件下要旺盛，所以提取液Ⅱ中含有淀粉酶的量比提取液Ⅰ中多，最终导致试管甲中淀粉被水解的量少于试管乙，即试管乙中产生的麦芽糖的量多于试管甲，加入等量的斐林试剂并煮沸后，甲试管中呈现砖红色的程度较乙试管浅。

图中的丙试管由于没有淀粉酶，所以无颜色变化，该试管在整个实验过程中起对照作用。

7.在新榨取的梨汁中加入斐林试剂，水浴加热后出现砖红色沉淀；将成熟的花生种子的子叶做成临时装片，用苏丹Ⅲ染液染色后在显微镜下观察，可看到橘黄色的脂肪颗粒；向新鲜豆浆中加入双缩脲试剂后，豆浆呈紫色；向马铃薯匀浆中滴加碘液呈现蓝色。

上述实验现象证明梨汁、花生种子的子叶、豆浆和马铃薯中含有的有机物依次是（　　）

A．葡萄糖、蛋白质、脂肪、淀粉

B．糖类、蛋白质、淀粉、脂肪

C．淀粉、脂肪、蛋白质、淀粉

D．还原糖、脂肪、蛋白质、淀粉

【答案】D

【解析】生物组织中有些有机化合物能与某些化学试剂产生特定的颜色反应，还原糖＋斐林试剂→砖红色，蛋白质＋双缩脲试剂→紫色，脂肪＋苏丹Ⅲ染液→橘黄色，淀粉＋碘液→蓝色。

8.对下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（　　）

A．①③B．②③

C．①④D．②④

【答案】D

【解析】葡萄糖与斐林试剂水浴加热生成砖红色沉淀，检测淀粉用碘液，检测脂肪可以用苏丹Ⅲ染液，呈现橘黄色，也可以用苏丹Ⅳ染液，呈现红色；蛋白质与双缩脲试剂反应呈紫色。

9.在鉴定还原糖的实验中，加入斐林试剂时必须要（　　）

A．先加入斐林试剂甲液，后加入乙液

B．先加入斐林试剂乙液，后加入甲液

C．将斐林试剂的甲液和乙液混合均匀后再加

D．以上A，B，C三项操作方法都正确

【答案】C

【解析】斐林试剂使用时一定现配现用、将甲、乙液混合后再加入，再50～65℃水浴加热。

10.下列关于“检测生物组织中糖类、脂肪和蛋白质”实验操作步骤的叙述中，正确的是（　　）

A．用于鉴定还原糖的斐林试剂甲液和乙液，可直接用于蛋白质的鉴定

B．若要鉴定花生种子细胞中是否含有脂肪，一定需要用显微镜观察

C．鉴定可溶性还原糖时，要加入斐林试剂（甲液和乙液等量混合均匀再加入）

D．用双缩脲试剂鉴定蛋白质时，需水浴加热2min才能看到紫色

【答案】C

【解析】斐林试剂和双缩脲试剂不完全相同，且用双缩脲试剂检测蛋白质时不需加热。

鉴定脂肪也可用组织样液，而不需显微镜。

二、非选择题

11、据药理研究，一种茅草的根内含有降血糖的因子及多种有益于健康的成分，某公司将它开发成一种保健饮料。

该产品是否适用于糖尿病患者，生物学兴趣小组的同学以此作为研究课题。

请你完成下面的实验鉴定报告。

（1）实验目的：

鉴定一种茅草的根是否含有还原糖和淀粉。

（2）实验原理：

还原糖可用来检测，淀粉可用来检测。

（3）实验器材：

一种茅草根、所需试剂、研钵、烧杯、试管、纱布、漏斗、酒精灯、试管夹、火柴、滴管等。

（4）实验步骤：

①用研钵将茅草根磨碎，过滤，取其滤液；

②取A、B两支试管，各加入2mL滤液；

③往A试管中加入，摇匀，放入盛有50～65℃温水的大烧杯中加热约2min。

观察试管中的颜色变化；

④往B试管中加入，观察试管中的颜色变化。

（5）可能出现的实验现象及分析：

。

【答案】　

（2）斐林试剂　碘液　（4）③1mL现配制的斐林试剂　④2滴碘液　（5）①如果A试管中出现砖红色沉淀，说明茅草的根内含有还原糖；否则没有。

②如果B试管中出现蓝色，说明茅草的根内含有淀粉；否则没有

解析　

（2）还原糖的鉴定：

与斐林试剂水浴加热出现砖红色沉淀；淀粉的鉴定：

与碘液反应呈蓝色。

（4）③A试管需要水浴加热，加入的应为现配制的斐林试剂。

④A试管加入的是斐林试剂，则B试管加入的是碘液。

（5）①如果A试管中出现砖红色沉淀，说明茅草的根内含有还原糖；否则没有。

②如果B试管中出现蓝色，说明茅草的根内含有淀粉；否则没有。

12.香蕉果实成熟过程中，果实中的贮藏物不断代谢转化，香蕉逐渐变甜。

下图A中Ⅰ、Ⅱ两条曲线分别表示香蕉果实成熟过程中两种物质含量的变化趋势。

请回答：

取成熟到第X天和第Y天的等量香蕉果肉，分别加等量的蒸馏水制成提取液。

然后在a、b试管中各加5mL第X天的提取液，在c、d试管中各加5mL第Y天的提取液，如下图B。

（1）在a、c试管中各加入等量碘液后，a管呈蓝色，与a管相比c管的颜色更________，两管中被检测的物质是________，图A中表示这种物质含量变化趋势的曲线是________。

（2）在b、d试管中各加入等量的斐林试剂，水浴加热后，b管呈砖红色，与b管相比d管的颜色更________，两管中被检测的物质是__________，图A中表示这种物质含量变化趋势的曲线是________。

【答案】

（1）浅　淀粉　Ⅰ　

（2）深　还原糖　Ⅱ

【解析】由题干信息可知，果实成熟过程中，两种物质含量的变化与果实变甜有关。

首先要知道高中教材中涉及的糖类物质，哪些是有甜味的，哪些是没有甜味的；其次要清楚这些糖在果实成熟过程中是如何转变的，最后再分析曲线Ⅰ和曲线Ⅱ的变化趋势，找出第X天和第Y天这两种物质含量的变化情况。

通过以上分析，利用物质鉴定的相关知识：

淀粉遇到碘液变蓝，斐林试剂在水浴加热的情况下与还原糖反应会产生砖红色沉淀，就能轻松答题了。

光合作用产生的有机物一般以淀粉形式贮存，当果实成熟时，淀粉逐渐分解成具有甜味的还原糖（如葡萄糖）；第X天（成熟早期），淀粉含量多，还原糖含量少，第Y天（成熟后期），淀粉含量少，还原糖含量多，由此就能确定c管颜色浅；d管的颜色深；图A的Ⅰ曲线代表淀粉，Ⅱ曲线代表还原糖。

13.某小组对大豆种子萌发过程中蛋白质含量变化进行了研究（如下图），请填充实验原理；判断实验步骤中画线部分是否正确，并更正错误之处；写出实验结果。

（1）实验原理：

蛋白质__________________________________________，其颜色深浅与蛋白质含量成正比。

（2）实验步骤：

①将三份等量大豆种子分别萌发1、5、9天后取出，各加入适量蒸馏水，研碎、提取、定容后离心得到蛋白质制备液。

②取3支试管，编号1、2、3，分别加入等量的萌发1、5、9天的蛋白质制备液。

③在上述试管中各加入等量的双缩脲试剂A和B按比例配制的混合液（a），振荡均匀后，在沸水浴中加热观察颜色变化（b）。

a：

________________________________________________________________________。

b：

________________________________________________________________________。

（3）实验结果：

_______________________________________________________________。

【答案】

（1）与双缩脲试剂作用产生紫色反应

（2）a错。

更正：

双缩脲试剂A液1mL摇匀后，再加入双缩脲试剂B液4滴　b错。

更正：

不加热或直接观察

（3）1、2、3号试管中颜色依次加深

【解析】

（1）蛋白质与双缩脲试剂作用产生紫色反应，紫色越深说明蛋白质含量越多。

（2）双缩脲试剂A液和B液不能同时加入，因为先加NaOH溶液（A液）可以为Cu2＋（B液）与蛋白质反应提供一个碱性环境。

若A、B液同时加入，会导致Cu2＋变成Cu（OH）2沉淀而失效。

（3）结合图中曲线可以看出，随着萌发天数的增加，蛋白质含量增多。