浙江专用版版高中生物第一章细胞的分子组成第三节第3课时糖类油脂和蛋白质的鉴定 核酸教案.docx

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浙江专用版版高中生物第一章细胞的分子组成第三节第3课时糖类油脂和蛋白质的鉴定核酸教案

第3课时　糖类、油脂和蛋白质的鉴定　核酸

知识内容

学考要求

选考要求

活动：

检测生物组织中的油脂、糖类和蛋白质

b

b

核酸的种类和功能

a

a

学习导航

（1）阅读教材，明确检测生物组织中的油脂、糖类和蛋白质的原理。

（2）分组活动，学会检测生物组织中的油脂、糖类和蛋白质的方法步骤。

（3）阅读教材，了解核酸的种类和功能。

方式一　假设每位同学都是一名营养师或食品检验员，如何检测出未知组织液含有的物质？

你要选择哪些实验器材和试剂呢？

方式二　教师在实验台上摆上苹果、马铃薯、鸡蛋、牛奶等。

大家看，讲台上放了一些我们常见的、常吃的食物，你知道它们含有哪些有机化合物吗？

怎样用科学的实验方法进行检测呢？

一、检测生物组织中的油脂、糖类和蛋白质

1．油脂的检测

（1）原理：

苏丹Ⅲ染液能使细胞中的油脂呈橙黄色。

（2）方法步骤

取材：

花生种子（浸泡3～4h），将子叶切成1～2mm厚的薄片

↓

制片

↓

观察：

在低倍物镜下寻找到已染色的圆形小颗粒，然后用高倍物镜观察

↓

结论：

圆形小颗粒呈橙黄色（说明有油脂存在）

特别提醒

　低倍物镜换成高倍物镜时，视野变暗，看到的细胞数目少；较厚的切片细胞重叠，不易观察脂肪小颗粒；乙醇可以洗去未与油脂结合的苏丹Ⅲ染液，也能溶解油脂，漂洗时速度要快，否则会将油脂溶解掉，观察不到实验现象。

切片可能使细胞破裂，导致油脂流出细胞外。

2．糖类和蛋白质的检测

（1）检测淀粉

①原理：

淀粉遇碘—碘化钾溶液显蓝色。

②方法步骤

取材：

马铃薯匀浆液

↓

检测：

↓

结论：

样本中含有淀粉

（2）检测还原糖

①原理：

用本尼迪特试剂检测，热水浴生成红黄色沉淀。

②方法步骤

选材：

含还原糖量较高、白色或近于白色的植物组织（梨、白萝卜）

　↓

制备组织液

　↓

显色反应：

↓

结论：

还原糖与本尼迪特试剂在加热的过程中生成红黄色沉淀，说明样本上清液中有还原糖

特别提醒

　还原糖与非还原糖

①葡萄糖、果糖、麦芽糖等是还原糖，可与本尼迪特试剂在热水浴的情况下反应，产生红黄色沉淀。

②蔗糖、淀粉、糖元、纤维素等都属于非还原糖。

（3）检测蛋白质

①原理：

双缩脲试剂与蛋白质作用显紫色。

②方法步骤

选材与制备：

稀释的蛋清液

　↓

显色反应：

　↓

结论：

说明样本上清液中存在蛋白质

归纳总结

　三大有机物显色反应鉴定需要注意的问题

（1）实验材料的选择

①在显色的物质检测实验中最好选择无色或颜色浅的材料。

②本尼迪特试剂只可检测糖类中的还原糖如葡萄糖、果糖、麦芽糖等，因此选择实验材料时注意不能选用甘蔗、甜菜等，因为甘蔗、甜菜中主要含有非还原糖——蔗糖。

（2）实验检测试剂的使用

双缩脲试剂的使用：

先加A液（0.1g/mL的NaOH）2mL，再加B液（0.01g/mL的CuSO4）5滴，注意加入试剂B时，要少量，若过量，试剂B会与试剂A反应，使溶液呈蓝色而掩盖生成的紫色。

（3）操作步骤注意事项

①在还原糖的鉴定实验中，需要热水浴加热。

②油脂的鉴定：

制作切片时，切片要薄，如厚薄不均就会导致观察时有的地方清晰，有的地方模糊；用苏丹Ⅲ染液染色，要用1～2滴50%的乙醇洗去材料表面的浮色；本实验需使用显微镜观察。

③在蛋白质的鉴定实验中不需加热，实验中要留出一部分组织样液，以便对比。

例1

　（2018·浙江省9＋1高中联盟高一期中）下列有关检测生物组织中的油脂的说法错误的是（　　）

A．当换成高倍物镜时，视野会变暗

B．在切片上滴加50%的乙醇溶液是为了加快染色

C．观察装片时需先用低倍物镜找到已染色的材料

D．选取最薄的切片，染色和观察效果会更好

答案　B

解析　低倍物镜换上高倍物镜后，视野变暗，A正确；在切片上滴加50%的乙醇溶液是为了洗去多余的染液，B错误；观察装片时需先用低倍物镜找到已染色的材料，C正确；选取最薄的切片，染色和观察效果会更好，D正确。

例2

　（2018·杭州一模）下列关于检测生物组织中的油脂、糖类和蛋白质的叙述，正确的是（　　）

A．马铃薯匀浆加淀粉酶后，用本尼迪特试剂检测呈红黄色，说明匀浆中含淀粉

B．向马铃薯匀浆中加入碘—碘化钾溶液，振荡后溶液显蓝色，说明匀浆中含淀粉

C．用苏丹Ⅲ染液处理花生子叶切片后，50%的乙醇能洗去细胞内油滴上的橙黄色

D．用蛋白酶催化蛋清稀释液水解时，可用双缩脲试剂检测蛋清蛋白是否彻底被水解

答案　B

解析　马铃薯匀浆加淀粉酶后，产生还原糖，可溶性还原糖加入本尼迪特试剂后，并在热水浴加热的条件下，溶液的颜色变为红黄色，A错误；淀粉遇碘—碘化钾溶液变蓝，B正确；在进行对花生子叶的油脂染色时，可用50%的乙醇洗去多余的染液，并非洗去细胞内的橙黄色，C错误；蛋清蛋白若被蛋白酶彻底水解，产物为氨基酸，氨基酸与双缩脲试剂不呈现紫色反应，但蛋白酶的化学本质为蛋白质，可与双缩脲试剂反应呈现紫色，D错误。

例3

　在检测蛋白质的实验中，加入双缩脲试剂时，必须（　　）

A．先加入双缩脲试剂A，后加入双缩脲试剂B

B．先加入双缩脲试剂B，后加入双缩脲试剂A

C．将双缩脲试剂A和B混合均匀后再加

D．以上A、B、C三项操作方法均正确

答案　A

解析　鉴定蛋白质时需加入双缩脲试剂，方法是先加入双缩脲试剂A，后加入双缩脲试剂B。

二、核酸

1．核酸

（1）分类：

①核糖核酸，简称RNA。

②脱氧核糖核酸，简称DNA。

（2）功能：

核酸是细胞中控制其生命活动的大分子。

每个细胞中都有DNA和RNA。

DNA中贮藏的遗传信息控制着细胞的所有活动，并决定细胞和整个生物体的遗传特性；RNA在合成蛋白质时是必需的。

2．生物大分子

多糖、蛋白质、核酸等分子，都是由许多基本的组成单位连接而成的，这些分子的分子量都很高，被称为生物大分子。

归纳总结

　常见的生物大分子

名称

组成元素

基本组成单位

主要功能

多糖

C、H、O

单糖（葡萄糖）

能源物质

蛋白质

C、H、O、N等

氨基酸

生命活动的体现者和承担者

核酸

C、H、O、N、P

核苷酸

遗传物质

例4

　核酸是生物体内的重要生物大分子，在生物体内的功能是（　　）

A．承担生命活动的物质

B．携带遗传信息的物质

C．细胞内的能源物质

D．细胞的结构物质

答案　B

解析　生命活动的承担者是蛋白质，A错误；核酸是遗传信息的携带者，B正确；细胞内的主要能源物质是糖类，核酸不能提供能量，C错误；细胞的结构物质有蛋白质、脂质、水及糖类等，核酸不是细胞的结构物质，D错误。

例5

　（2018·组合题）以下是生物体内四种有机物的组成与功能关系图，请据图分析下列问题：

（1）小麦种子细胞中，物质B主要是________。

它的基本组成单位是________。

（2）相同质量的B和D彻底氧化分解，释放能量较多的是________物质。

（3）F的结构具有多样性，其原因有哪些？

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

（4）__________________（填符号）是细胞中控制其生命活动的大分子，共分两类，即____________，________中贮藏的遗传信息控制着细胞的所有活动，并决定细胞和整个生物体的遗传特性。

________在合成蛋白质时是必需的。

答案　

（1）淀粉　葡萄糖　

（2）D（油脂）　（3）氨基酸的种类、数目、排列顺序不同，肽链的盘曲、折叠方式及其空间结构不同　（4）H　RNA和DNA　DNA　RNA

解析　

（1）主要能源物质是糖类，小麦种子内富含淀粉，其基本组成单位是葡萄糖。

（2）B指的是糖类，D指的是油脂，相同质量的糖类和油脂彻底氧化分解，油脂释放的能量较多。

（3）氨基酸的种类、数目、排列顺序不同，肽链的盘曲、折叠方式及其空间结构不同是蛋白质多样性的原因。

（4）H核酸是细胞中控制其生命活动的大分子，分为两类即DNA和RNA，DNA是遗传信息的携带者，RNA是合成蛋白质时所必需的。

1．前项为生物材料，中项为检测所用的化学试剂，后项为反应结果所产生的颜色，其中错误的是（　　）

A．苹果、本尼迪特试剂、红黄色

B．花生油、苏丹Ⅲ染液、橙黄色

C．黄豆、双缩脲试剂、紫色

D．卵清蛋白、苏丹Ⅲ染液、红色

答案　D

解析　蛋白质与苏丹Ⅲ染液不反应。

2．下列哪组试剂在使用过程中，必须经过热水浴加热（　　）

A．本尼迪特试剂检测可溶性还原糖时

B．苏丹Ⅲ染液检测生物组织中的油脂时

C．双缩脲试剂检测蛋白质时

D．碘—碘化钾溶液检测淀粉时

答案　A

解析　还原糖和本尼迪特试剂的显色反应需要热水浴加热。

3．（2017·宁波高一期末）下列关于脂质的叙述，错误的是（　　）

A．胆固醇参与动物细胞膜的构成

B．植物蜡对植物细胞起保护作用

C．油脂中氧原子的相对含量低于葡萄糖

D．“检测生物组织中的油脂”实验中用95%的乙醇洗去多余的染料

答案　D

解析　胆固醇可构成动物细胞的膜结构，A正确；植物蜡对植物细胞起保护作用，B正确；相同质量的油脂和葡萄糖相比较，C、H的比例较高，氧原子的相对含量低于葡萄糖，C正确；检测生物组织中的油脂”实验中用50%的乙醇洗去多余的染料，D错误。

4．（2018·浙江省9＋1高中联盟高一期中）下列样本与本尼迪特试剂热水浴加热后不产生红黄色沉淀的是（　　）

A．发芽小麦研磨液40℃恒温10min之后的上清液

B．煮沸的白萝卜提取液

C．煮沸的蔗糖溶液

D．10%的葡萄糖溶液

答案　C

解析　发芽小麦研磨液40℃恒温10min之后的上清液含有葡萄糖、麦芽糖等还原糖，与本尼迪特试剂热水浴加热后能产生红黄色沉淀，A正确；煮沸的白萝卜提取液含有葡萄糖等还原糖，与本尼迪特试剂热水浴加热后能产生红黄色沉淀，B正确；煮沸的蔗糖溶液中仍只含蔗糖，而蔗糖是非还原糖，所以与本尼迪特试剂热水浴加热后不产生红黄色沉淀，C错误；本尼迪特试剂加入10%的葡萄糖溶液，热水浴加热后产生红黄色沉淀，D正确。

5．下列叙述中，哪项不是核酸的生理功能（　　）

A．作为遗传信息的载体，存在于每个细胞中

B．是生物的遗传物质

C．是生物体进行生命活动的主要承担者

D．对生物体的遗传变异和蛋白质的生物合成有极其重要的作用

答案　C

解析　生命活动的主要承担者是蛋白质。

[基础达标]

1．在生物组织中还原糖、油脂、蛋白质的检测实验中，关于实验材料的选择，错误的是（　　）

A．甘蔗茎的薄壁组织、甜菜的块根等都含有较多的糖且近于白色，因此可以用于进行还原糖的实验

B．花生种子含油脂多且子叶肥厚，是用于油脂检测的理想材料

C．大豆种子蛋白质含量高，是进行蛋白质实验检测的理想植物组织材料

D．鸡蛋清含蛋白质多，是进行蛋白质检测的理想材料

答案　A

解析　甘蔗、甜菜中含有的糖类主要是蔗糖，是非还原糖，不适合进行还原糖的检测。

2．在检测还原糖的实验中，对试管中的溶液进行加热时，操作不正确的是（　　）

A．将这支试管放进盛开水的大烧杯中

B．试管底部不要触及烧杯底部

C．试管口不要朝向实验者

D．试管底部紧贴烧杯底部

答案　D

解析　如果试管底部紧贴烧杯底部，易造成试管受热不均匀，使试管炸裂。

3．（2018·绍兴一中高一国际班月考）用碘—碘化钾溶液、苏丹Ⅲ染液和双缩脲试剂测得甲、乙、丙三种植物的干种子中三大类有机物颜色反应如下表，其中“＋”的数量代表颜色反应深浅程度，下列有关说法不正确的是（　　）

　　试剂

种类　　

碘—碘化钾溶液

苏丹Ⅲ染液

双缩脲试剂

甲

＋＋＋＋

＋＋

＋

乙

＋＋

＋＋＋＋

＋＋

丙

＋

＋＋

＋＋＋＋

A.乙种子中主要含蛋白质

B．碘—碘化钾溶液、苏丹Ⅲ染液和双缩脲试剂与相应的物质发生的颜色反应分别是蓝色、橙黄色和紫色

C．在观察颜色时有可能用到光学显微镜

D．这三种试剂的使用均不需要水浴加热

答案　A

解析　根据甲、乙、丙中出现颜色的程度可以确定，甲中主要含有淀粉，乙中主要含有油脂，丙中主要含有蛋白质，A错误；碘—碘化钾溶液、苏丹Ⅲ染液和双缩脲试剂与相应的物质发生的颜色反应分别是蓝色、橙黄色和紫色，B正确；在观察颜色时，鉴定油脂实验中需要用到光学显微镜，C正确；这三种试剂的使用均不需要水浴加热，只有在鉴定还原糖时需要水浴加热，D正确。

4．（2017·金华期末）生物体生命活动的主要承担者、遗传信息的携带者、主要能源物质、主要贮能物质和生物体结构和功能的基本单位依次是（　　）

A．核酸、蛋白质、细胞、糖类、油脂

B．蛋白质、核酸、糖类、油脂、细胞

C．核酸、蛋白质、细胞、油脂、糖类

D．蛋白质、细胞、核酸、糖类、油脂

答案　B

解析　核酸是遗传信息的携带者、蛋白质是生命活动的主要承担者、细胞是生物体结构和功能的基本单位、糖类是主要的能源物质、油脂是良好的贮能物质，B项正确。

5．（2017·宁波效实中学期末）用化学分析法测得某有机物的化学成分及含量如下表所示，则该物质最可能是（　　）

元素

C

O

N

H

S

Fe

含量（%）

92.393

3.518

2.754

1.214

0.006

0.006

A.核酸B．油脂

C．蛋白质D．糖类

答案　C

解析　核酸的组成元素是C、H、O、N、P，没有S、Fe，A错误；油脂的组成元素是C、H、O，B错误；蛋白质的主要组成元素是C、H、O、N，有的蛋白质含有S、Mg、Fe等，C正确；糖类的组成元素是C、H、O，D错误。

6．下列有关核酸的叙述中，正确的是（　　）

A．DNA主要分布在细胞质中

B．核酸与蛋白质一样是由C、H、O、P组成的化合物

C．核酸共分两类：

核糖核酸和脱氧核糖核酸

D．RNA贮藏的遗传信息控制着细胞的所有活动

答案　C

解析　核酸是由C、H、O、N、P五种元素组成的；核酸包括核糖核酸和脱氧核糖核酸；DNA贮藏的遗传信息控制着细胞的所有活动；DNA主要分布在细胞核中。

[能力提升]

7．核酸和胰岛素的基本组成单位分别是（　　）

A．核苷酸、氨基酸

B．核糖、氨基酸

C．核苷酸、葡萄糖

D．碱基、氨基酸

答案　A

解析　核酸的基本组成单位是核苷酸，胰岛素作为蛋白质，其基本组成单位是氨基酸。

8．（2018·绍兴模拟）下列关于糖类的叙述，错误的是（　　）

A．麦芽糖由2个葡萄糖分子组成

B．纤维素是植物细胞壁的主要成分

C．葡萄糖是细胞内最重要的能源物质

D．用本尼迪特试剂可检测出白梨汁中含有葡萄糖

答案　D

解析　麦芽糖是二糖，由2个葡萄糖分子组成，A正确；纤维素是植物细胞壁的主要成分，B正确；葡萄糖是细胞内最重要的能源物质，C正确；本尼迪特试剂与还原糖，在热水浴加热的条件下，溶液的颜色变化为红黄色（沉淀），用本尼迪特试剂可检测出白梨汁中含有还原糖，但是不能确定该还原糖是否为葡萄糖，D错误。

9．小麦种子萌发时产生淀粉酶，将淀粉水解为麦芽糖、葡萄糖等，小麦种子萌发的最适温度为30℃左右（此时产生淀粉酶的速度最快）。

取适量小麦种子在20℃和30℃培养箱中培养4天后，做如下处理：

在3支试管中加入等量本尼迪特试剂，摇匀后放在热水浴中观察试管中的颜色。

结果是（　　）

A．甲呈蓝色，乙呈红黄色，丙呈无色

B．甲呈无色，乙呈红黄色，丙呈蓝色

C．甲、乙都呈红黄色，丙呈无色

D．甲呈浅红黄色，乙呈红黄色，丙呈蓝色

答案　D

解析　由“小麦种子萌发的最适温度为30℃左右”可知，在30℃培养箱中萌发的种子产生的淀粉酶多于在20℃条件下萌发的种子产生的淀粉酶，因此乙试管中淀粉水解后产生的麦芽糖、葡萄糖等还原糖比甲试管中多，所以甲的颜色较乙浅；丙中没有发生反应，呈现本尼迪特试剂溶液的颜色或无红黄色沉淀，故选D。

10．（2017·杭州期末）下列有关蛋白质的叙述，正确的是（　　）

A．蛋白质中的氮元素只存在于氨基中

B．组成每一种蛋白质的氨基酸均有20种

C．氨基酸的种类和空间结构决定了蛋白质的功能

D．热变性后的蛋白质还能与双缩脲试剂发生反应呈现紫色

答案　D

解析　蛋白质的氮元素主要存在于肽键中，A错误；组成蛋白质的氨基酸共有20种，但并不是每种蛋白质均含有20种氨基酸，B错误；组成蛋白质的氨基酸的种类、数目和排列顺序、及多肽链的空间结构决定了蛋白质的功能，C错误；蛋白质变性只是空间结构发生改变，肽键并没有变化，双缩脲试剂与肽键结合产生紫色反应，D正确。

11．在下列三支试管中分别加入一些物质，甲试管：

豆浆；乙试管：

人体必需的8种氨基酸溶液；丙试管：

牛奶和蛋白酶。

则上述三支试管中加入双缩脲试剂振荡后，有紫色反应的是（　　）

A．甲、乙、丙B．甲、乙

C．乙、丙D．甲、丙

答案　D

解析　双缩脲试剂与蛋白质混合产生紫色反应。

甲试管中豆浆的主要成分是蛋白质；丙试管中牛奶虽然能被蛋白酶分解，但蛋白酶本身就是蛋白质；氨基酸不能与双缩脲试剂反应。

12．下图表示细胞内4种重要的有机物的组成及功能，请据图回答下面的问题：

（1）a一般是指________；e在动物细胞中是指________，在植物细胞中主要是指________。

（2）f是指________，它是由b（甘油和脂肪酸）组成的。

（3）c是指________，其结构通式是________________。

（4）d是指________，生物体内的h分为______________和________________两大类。

答案　

（1）葡萄糖　糖元　淀粉　

（2）油脂　（3）氨基酸

（4）核苷酸　DNA　RNA

解析　生物体内的能源物质是糖类。

糖类的基本组成单位（a）是葡萄糖，由葡萄糖组成的有机大分子且作为能源物质的（e）有淀粉和糖元；结构物质（g）是蛋白质，其基本组成单位（c）是氨基酸；遗传物质（h）是核酸，其基本组成单位（d）是核苷酸；贮能物质除了油脂外，还有淀粉（植物体内的贮能物质）和糖元（动物体内的贮能物质），由于e是淀粉和糖元，所以f应是油脂，其基本组成单位为甘油和脂肪酸。

13．洋葱在欧美被誉为“蔬菜皇后”，其肥大的鳞茎中含糖类8.5%，每100g含维生素A5mg、维生素C9.3mg、钙（Ca）45mg、磷（P）50mg、铁（Fe）8mg，以及18种氨基酸，是必不可少的保健食品。

那么洋葱肥大的鳞茎中所含有的糖类是淀粉还是还原糖？

生物学兴趣小组的同学以此作为研究课题。

请你帮助他们完成下面的实验研究报告。

（1）实验目的：

探究洋葱肥大的鳞茎中所含的糖是淀粉还是还原糖。

（2）实验原理：

淀粉可用______________来检测，还原糖可用________________试剂来检测。

（3）实验器材：

洋葱、所需试剂和仪器等。

（4）实验步骤

Ⅰ.鉴定还原糖

①制备洋葱组织样液，取样液2mL注入试管；

②________________________________________________________________________；

③观察颜色变化。

Ⅱ.鉴定淀粉

①制备洋葱组织样液，取样液2mL注入试管；

②________________________________________________________________________；

③观察颜色变化。

（5）预期实验结果与结论

现象

结论

①若步骤Ⅰ出现______________，步骤Ⅱ出现__________

说明洋葱鳞茎中所含的糖类既有还原糖又有淀粉

②若步骤Ⅰ__________，步骤Ⅱ_______

说明洋葱鳞茎中所含的糖类只有还原糖而没有淀粉

③若___________________

说明洋葱鳞茎中所含糖类__________________

答案　

（2）碘—碘化钾溶液　本尼迪特　（4）Ⅰ.②加入本尼迪特试剂2mL，将试管置于80～100℃的水浴锅中加热2～3min　Ⅱ.②加入5滴碘—碘化钾溶液

（5）①红黄色　蓝色　②出现红黄色　不出现蓝色　③步骤Ⅰ不出现红黄色，步骤Ⅱ出现蓝色　没有还原糖只有淀粉

解析　本实验是探究性实验，目的是探究洋葱鳞茎中所含的糖类是淀粉还是还原糖。

向洋葱组织样液中加入碘—碘化钾溶液，若出现蓝色，说明含有淀粉；加入本尼迪特试剂，热水浴加热2～3min后，若出现红黄色，说明含有还原糖。

预期实验结果与结论时，注意有三种不同情况：

①同时含有还原糖和淀粉；②只含有还原糖；③只含有淀粉。