专题02 物质提取与鉴定类实验-备战高考生物实验专项突破

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专题02 物质提取与鉴定类实验

一、操作流程模板

二、鉴定提取类实验总结
实验名称
试剂
颜色
生物材料
备注
淀粉的鉴定
碘液
蓝色
脱色的叶片等
若材料有颜色，需先脱色
还原糖的鉴定
斐林试剂
砖红色沉淀
苹果或梨匀浆等
现配现用、水浴加热
脂肪的鉴定
苏丹Ⅲ(或Ⅳ)染液
橘黄(或红)色
花生种子切片(或匀浆)
需用高倍显微镜观察(匀浆不需用高倍显微镜观察)
蛋白质的鉴定
双缩脲试剂
紫色
豆浆、稀蛋清等
先加A液，后加B液，摇匀使用
绿叶中色素的提取和分离
提取液：无水乙醇；分离液：层析液
①胡萝卜素：橙黄色；
②叶黄素：黄色；
③叶绿素a：蓝绿色；
④叶绿素b：黄绿色
新鲜的绿叶(如菠菜叶)
加入二氧化硅是为了研磨得更充分；碳酸钙可防止研磨中色素被破坏
DNA的粗提取和鉴定
二苯胺试剂
蓝色
鸡血细胞等
沸水浴加热5 min
归纳总结
①在显色实验(如物质检测)中，材料最好不带颜色或颜色较浅或实验时对有色材料进行脱色处理。
②物质鉴定实验中，一般不设置对照实验，若需设置对照实验，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的实验中，对照组可加入稀释的鸡蛋清。
③反应物颜色深浅与所检测的物质的含量有关，含量越多，颜色越明显。
④可溶性还原糖检测中不宜选择甜菜、甘蔗等作为实验材料，因它们不含还原糖。
⑤斐林试剂鉴定还原糖的实验原理是发生氧化还原反应。双缩脲试剂鉴定对象为碳键，故可检验蛋白质、多肽及变性后的蛋白质，不能鉴定氨基酸。
三、辨析有关颜色反应类实验的五种颜色
颜色
原理
红
①还原糖＋斐林试剂砖红色沉淀
②脂肪＋苏丹Ⅳ染液→红色
③RNA＋吡罗红溶液→红色
④染色体(质)＋醋酸洋红液→红色
黄
①脂肪＋苏丹Ⅲ染液→橘黄色
②叶绿体中色素分离的滤纸条中：胡萝卜素→橙黄色，叶黄素→黄色
③CO2＋溴麝香草酚蓝水溶液→由蓝变绿再变黄
绿
①DNA＋甲基绿染液→绿色
②线粒体＋健那绿染液→蓝绿色
③酒精＋橙色的重铬酸钾溶液灰绿色
④叶绿体中色素分离的滤纸条中：叶绿素b→黄绿色，叶绿素a→蓝绿色
蓝
①淀粉＋碘液→蓝色
②DNA＋二苯胺试剂蓝色
紫
①染色体(质)＋龙胆紫溶液→紫色
②蛋白质＋双缩脲试剂→紫色
四、常用试剂的种类及作用
试剂
体积分数或质量浓度
作用原理
相关实验
酒精
50%
洗去浮色(溶剂)
脂肪的鉴定
70%
消毒
微生物的实验室培养
95%
解离
观察根尖分生组织细胞的有丝分裂；低温诱导植物染色体数目的变化
100%
溶解、提取色素
绿叶中色素的提取和分离
盐酸
5%
营造酸性环境
探究pH对酶活性的影响
8%
改变细胞膜的通透性，使染色质中的DNA与蛋白质分离
观察DNA和RNA在细胞中的分布
15%
解离
观察根尖分生组织细胞的有丝分裂
NaOH
0.1 g·mL－1
斐林试剂、双缩脲试剂的成分
检测还原糖、蛋白质
5%
营造碱性环境
探究pH对酶活性的影响
0.1%
遇酚酞呈紫红色
模拟探究细胞大小与物质运输的关系
CuSO4
0.05 g·mL－1
斐林试剂的成分
检测还原糖
0.01 g·mL－1
双缩脲试剂的成分
检测蛋白质


一、单选题
1．下列有关生物学实验中所用试剂作用的叙述，错误的是（       ）
A．“检测生物组织中的脂肪”实验中，苏丹III染液的作用是对脂肪染色
B．“绿叶中色素的提取与分离”实验中，层析液的作用是充分提取色素
C．“用高倍显微镜观察叶绿体”实验中，清水的作用是维持细胞的活性
D．“体验制备细胞膜的方法”实验中，蒸馏水的作用是使细胞吸水涨破
【答案】B
【解析】
【分析】
酒精是生物实验常用试剂，通常用于： (1)检测脂肪实验中需用体积分数为50%的酒精溶液洗去浮色。 (2)观察植物细胞有丝分裂实验和低温诱导染色体数目加倍实验中都需用体积分数为95%的酒精和盐酸对材料进行解离。 (3)绿叶中色素的提取和分离实验中需用无水酒精来提取色素。 (4)果酒和果醋制作实验中可用体积分数为70%的酒精进行消毒。 (5)DNA的粗提取和鉴定中可以体积分数为95%的冷却的酒精进一步纯化DNA。 (6)证明光合作用产物有淀粉需用95%酒精对绿色叶片进行酒精水浴脱色，便于碘液染色等。
【详解】
A、“检测生物组织中的脂肪”实验中，苏丹III染液的作用是对脂肪染色，A正确；
B、“绿叶中色素的提取与分离”实验中，层析液的作用是分离色素，利用的原理是不同色素在层析液中的溶解度不同，溶解度大的在滤纸条上扩散的快，B错误；
C、“用高倍显微镜观察叶绿体”实验中，清水的作用是维持细胞的活性，以维持细胞的正常形态，便于观察，C正确；
D、“体验制备细胞膜的方法”实验中，蒸馏水的作用是使细胞吸水涨破，从而使细胞内容物流出，获得细胞膜，D正确。
故选B。
2．下列关于“检测生物组织中的脂肪”实验的叙述，正确的是（       ）
A．花生种子切片后，挑选 1～2cm 的薄片备用
B．切片染色后，可用 50%的乙醇洗去浮色
C．盖上盖玻片后，用吸水纸吸去多余的染液
D．若细胞已死亡，则观察不到细胞中的橙黄色颗粒
【答案】B
【解析】
【分析】
“检测生物组织中的油脂”步骤：①切片：将双面刀片的刃口平放在子叶的平面上，轻压刀片，同时从前向后拖动刀片，均匀用力，将子叶切成1～2mm厚的薄片。将切好的薄片置于培养皿的水中，挑选最薄的切片，用毛笔将它放到载玻片中央。②染色：用吸水纸吸去材料表面的水，再用滴管将苏丹Ⅲ染液滴在切片上，静置2～3min，使切片染色。用吸水纸吸去多余的染液，再在切片上滴加1～2滴50%的乙醇溶液，洗去多余的染料。③制片：用吸水纸吸去乙醇溶液，再在切片上滴加1～2滴水，盖上盖玻片，制成临时装片。④观察：将临时装片放在显微镜的载物台上，在低倍物镜下找到已染色的材料，移动装片，将切片最薄的部分移到显微镜视野的中心，转动镜头转换器，使高倍物镜对准通光孔，调整细准焦螺旋，观察被染色（橙黄色）的脂肪颗粒。
【详解】
A、花生种子切片后，挑选1～2mm的薄片备用，A错误；
B、使用苏丹Ⅲ或苏丹Ⅳ对花生子叶切片染色后，需用50%酒精洗去浮色，B正确；
C、染色3分钟，用吸水纸吸去多余的染液，用50%酒精洗去浮色，吸去花生子叶周围的酒精，滴一滴蒸馏水，盖上盖玻片，制成临时装片，C错误；
D、若细胞已死亡，但细胞中仍有脂肪，仍能观察到细胞中的橙黄色或红色颗粒，D错误。
故选B。
3．下列关于“检测生物组织中糖类、脂肪和蛋白质”实验的操作步骤的叙述中，正确的是（       ）
A．用于鉴定可溶性还原糖的斐林试剂甲液和乙液，与用于蛋白质鉴定的双缩脉试剂 A 液和B 液的浓度是一样的
B．脂肪的鉴定需要用显微镜才能看到被染成橘黄色的脂肪滴
C．鉴定可溶性还原糖时，要加入斐林试剂甲液摇匀后，再加乙液
D．用于鉴定蛋白质的双缩脉试剂 A 液与 B 液要混合均勺后再加入含样品的试管中，且必须现配现用
【答案】B
【解析】
【分析】
1、生物组织中化合物的鉴定：
（1）斐林试剂可用于鉴定还原糖，在水浴加热的条件下，溶液的颜色变化为砖红色（沉淀）。斐林试剂只能检验生物组织中还原糖（如葡萄糖、麦芽糖、果糖）存在与否，而不能鉴定非还原性糖（如淀粉）。
（2）蛋白质可与双缩脲试剂产生紫色反应。
（3）脂肪可用苏丹Ⅲ染液（或苏丹Ⅳ染液）鉴定，呈橘黄色（或红色）。
2、成熟细胞处于较高浓度溶液中时发生质壁分离，处于较低浓度或清水中时又能发生质壁分离的复原。
【详解】
A、斐林试剂中NaOH溶液称为斐林试剂甲，浓度为0.1g/ml；CuSO4溶液称为斐林试剂乙，其浓度为0.05g/ml；双缩脲试剂中NaOH溶液（双缩脲试剂A）的浓度为0.1g/ml，CuSO4溶液（双缩脲试剂B）的浓度为0.01g/ml，A错误；
B、花生子叶切片中脂肪的鉴定需要用显微镜才能看到被染成橘黄色的脂肪颗粒，B正确；
C、还原糖的鉴定用到的斐林试剂是甲液和乙液等量混合后再加入，C错误；
D、鉴定蛋白质，先加入双缩脲试剂A液，摇匀后，再加入少量B液，D错误。
故选B。
4．下表中实验及其注意事项，对应错误的是（       ）

实验名称
注意事项
A
淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用
加入斐林试剂前，两支试管置于60℃热水中，加热5分钟
B
比较过氧化氢在不同条件下的分解速率
使用新鲜肝脏的研磨液
C
蛋白质的鉴定
A液与B液混匀，现配现用
D
探究酵母菌细胞的呼吸方式
重铬酸钾溶液需要酸化
A．A B．B C．C D．D
【答案】C
【解析】
【分析】
斐林试剂使用时甲、乙液等量混匀，现用现配，双缩脲试剂先加A再加B。橙色的重铬酸钾在酸性条件下与乙醇发生化学反应，变成灰绿色。
【详解】
A、用淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用探究酶的专一性，淀粉酶会将淀粉水解为还原糖，加入斐林试剂前，两支试管置于60℃热水中，加热5分钟，A正确；
B、肝脏研磨液中有较多的过氧化氢酶，空气中的微生物可能会把酶分解破坏，所以尽量实验中使用新鲜的研磨液，B正确；
C、蛋白质的鉴定用双缩脲试剂，双缩脲试剂的使用要求是先加A液后加B液，C错误；
D、橙色的重铬酸钾在酸性条件下与乙醇发生化学反应，变成灰绿色，D正确。
故选C。
5．下表列出检测一些生物分子的方法及其结果，其中正确的是（       ）
选项
待检测物质
使用试剂
结果（呈现颜色）
A
脂肪
苏丹Ⅲ
橘黄色
B
淀粉
双缩脲试剂
紫色
C
蛋白质
斐林试剂
砖红色
D
葡萄糖
碘液
蓝色
A．A B．B C．C D．D
【答案】A
【解析】
【分析】
生物组织中化合物的鉴定：（1）斐林试剂可用于鉴定还原糖，在水浴加热的条件下，产生砖红色沉淀。斐林试剂只能检验生物组织中还原糖（如葡萄糖、麦芽糖、果糖）存在与否，而不能鉴定非还原性糖（如淀粉）。（2）蛋白质可与双缩脲试剂产生紫色反应。（3）脂肪可用苏丹Ⅲ染液（或苏丹Ⅳ染液）鉴定，呈橘黄色（或红色）。（4）淀粉遇碘液变蓝。（5）甲基绿能使DNA呈绿色，吡罗红能使RNA呈红色。
【详解】
A、脂肪可用苏丹Ⅲ染液（或苏丹Ⅳ染液）鉴定，呈橘黄色（或红色），A正确；
B、淀粉遇碘液变蓝，双缩脲试剂是用来检测蛋白质的，B错误；
C、蛋白质可与双缩脲试剂产生紫色反应，还原糖与斐林试剂在水浴加热的条件下反应呈砖红色沉淀，C错误；
D、淀粉遇碘变蓝，D错误。
故选A。
6．下列关于实验操作步骤的叙述中，正确的是（       ）
A．观察花生种子细胞中的脂肪时，苏丹Ⅲ染色后直接盖片观察
B．观察叶绿体的运动判断细胞质的流动方向
C．可用现配的斐林试剂检测西瓜中是否含有还原糖
D．用双缩脲试剂检测蛋白质时，需要水浴加热1min才能看到紫色
【答案】B
【解析】
【分析】
生物组织中化合物的鉴定：（1）斐林试剂可用于鉴定还原糖，在水浴加热的条件下，溶液的颜色变化为砖红色（沉淀）。斐林试剂只能检验生物组织中还原糖（如葡萄糖、麦芽糖、果糖）存在与否，而不能鉴定非还原性糖（如淀粉、蔗糖）。（2）蛋白质可与双缩脲试剂产生紫色反应。（3）脂肪可用苏丹Ⅲ染液（或苏丹Ⅳ染液）鉴定，呈橘黄色（或红色）。（4）淀粉遇碘液变蓝。
【详解】
A、观察花生种子细胞中的脂肪时，苏丹Ⅲ染色后需用酒精洗去浮色，然后再盖片观察，A错误；
B、观察叶绿体的运动判断细胞质的流动方向，B正确；
C、西瓜有颜色，存在颜色干扰，不能用于鉴定还原糖，C错误；
D、用双缩脲试剂鉴定蛋白质时，不需要需水浴加热就能看到紫色，D错误。
故选B。
7．某同学进行了下列有关酶的实验：
甲组：淀粉溶液＋新鲜唾液→加入斐林试剂出现砖红色沉淀
乙组：蔗糖溶液＋新鲜唾液→加入斐林试剂不出现砖红色沉淀
丙组：蔗糖溶液＋蔗糖酶溶液→加入斐林试剂？
下列叙述正确的是（　　）
A．丙组的实验结果是“不出现砖红色沉淀”
B．三组实验都应该在37℃条件下进行
C．该同学的实验目的是验证酶的专一性
D．可用碘液代替斐林试剂进行检测
【答案】C
【解析】
【分析】
对照实验应遵循单一变量原则和对照原则，本实验是验证酶的专一性，根据题意可知甲乙两组该实验的自变量是淀粉酶的底物不同，因变量是反应产物，用是否出现砖红色沉淀为衡量指标；乙丙两组自变量是酶的种类。对照实验中各组的无关变量要相同且适宜。
【详解】
A、因为蔗糖被蔗糖酶催化水解成葡萄糖和果糖，葡萄糖和果糖都是还原糖，所以加入斐林试剂并水浴加热会出现砖红色沉淀，A错误；
B、加入斐林试剂后必须进行50～65 ℃的水浴加热，B错误；
C、唾液淀粉酶只能水解淀粉，不能水解蔗糖，蔗糖酶才能水解蔗糖，故该实验能验证酶的专一性，C正确；
D、碘液能与淀粉反应呈蓝色，如用碘液代替斐林试剂，甲组淀粉被分解，乙组和丙组都不含淀粉，因此可能出现三个组都不会出现蓝色，无法检测，D错误。
故选C。
8．下表是有关化合物检测的探究实验设计，各选项的探究主题、试剂运用、预期结果和结论均正确的是（       ）
选项
探究主题
实验试剂
预期实验结果
结论
A
某色拉油是否含有脂肪
苏丹Ⅲ溶液
被检测液出现了红色
含有脂肪
B
某早餐奶是否含有蛋白质
双缩脲试剂
被检测液体出现砖红色
含有蛋白质
C
某“无糖”无色饮料中是否含有葡萄糖
斐林试剂
被检测液体出现砖红色
含有葡萄糖
D
某“奶片中”是否添加淀粉
碘液
被检测液体出现蓝色
含有淀粉
A．A B．B C．C D．D
【答案】D
【解析】
【分析】
生物组织中化合物的鉴定：（1）斐林试剂可用于鉴定还原糖，在水浴加热的条件下，溶液的颜色变化为砖红色（沉淀）。斐林试剂只能检验生物组织中还原糖（如葡萄糖、麦芽糖、果糖）存在与否，而不能鉴定非还原性糖（如淀粉）。（2）蛋白质可与双缩脲试剂产生紫色反应。（3）脂肪可用苏丹Ⅲ染液鉴定，呈橘黄色。（4）淀粉遇碘液变蓝。
【详解】
A、脂肪能被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色，A错误；
B、蛋白质能与双缩脲试剂发生紫色反应，B错误；
C、还原性糖，可用斐林试剂检测，在水浴加热的条件下，出现砖红色沉淀，说明含有还原性糖，但不能证明含有葡萄糖，C错误；
D、淀粉遇碘液变蓝，某“奶片”用碘液检测后出现蓝色，说明该“奶片”含有淀粉，D正确。
故选D。
9．下列关于实验材料和方法选择合理的是（       ）
A．甘蔗茎富含蔗糖，又近于无色，是鉴别还原糖的理想材料
B．用煮熟的蛋清磨碎后可以和双缩脉试剂产生紫色反应
C．用鸡成熟红细胞可以做细胞核的提取和观察DNA、RNA分布实验
D．科学家利用同位素标记法进行人鼠细胞融合实验证明了膜具有流动性
【答案】B
【解析】
【分析】
1、斐林试剂是由甲液（质量浓度为0.1g/mL氢氧化钠溶液）和乙液（质量浓度为0.05 g/mL硫酸铜溶液）组成，用于鉴定还原糖，使用时要将甲液和乙液混合均匀后再加入含样品的试管中，且需水浴加热；双缩脲试剂由A液（质量浓度为0.1 g/mL氢氧化钠溶液）和B液（质量浓度为0.01 g/mL硫酸铜溶液）组成，用于鉴定蛋白质，使用时要先加A液后再加入B液。
2、双缩脲能检测蛋白质，蛋白质中的肽键与双缩脲试剂反应呈紫色。
【详解】
A、蔗糖是非还原糖，不能用于还原糖的鉴定，A错误；
B、煮熟鸡蛋中的蛋白质空间结构被破坏，但肽键没有被破坏，所以仍能与双缩脲试剂产生紫色反应，B正确；
C、用鸡成熟红细胞可以做细胞核的提取，但不可以观察DNA、RNA分布，C错误；
D、科学家用荧光染料标记细胞表面蛋白，进行人鼠细胞融合实验，证明了细胞膜具有流动性，D错误。
故选B。
10．下列关于叶绿体内色素提取和分离实验的说法，不正确的是（       ）
A．实验中需要加入SiO2进行研磨，以破碎细胞和叶绿体
B．在研磨过程中加入CaCO3的目的是防止色素被破坏
C．纸层析法分离色素后在滤纸条上形成4条色素带从上至下分别呈橙黄色、黄色、蓝绿色、黄绿色
D．色素带的宽度反映了色素在层析液中溶解度的大小
【答案】D
【解析】
【分析】
1、在提取色素实验中，使用的试剂有二氧化硅（目的：是叶片充分研磨），碳酸钙（目的：防止色素分子被破坏），丙酮或无水乙醇（目的：溶解色素）。
2、分离色素原理：各色素随层析液在滤纸上扩散速度不同，从而分离色素。溶解度大，扩散速度快；溶解度小，扩散速度慢。滤纸条从上到下依次是：胡萝卜素（最窄）、叶黄素、叶绿素a（最宽）、叶绿素b（第2宽），色素带的宽窄与色素含量相关。
【详解】
A、实验中需要加入SiO2进行研磨，以破碎细胞和叶绿体，使得色素释放出来，A正确；
B、研磨过程中加入CaCO3的目的是防止色素（主要是叶绿素）被破坏，B正确；
C、滤纸条从上到下依次是：胡萝卜素（橙黄色）、叶黄素（黄色）、叶绿素a（蓝绿色）、叶绿素b（黄绿色），C正确；
D、色素带的宽度反映了色素的含量，D错误。
故选D。
11．在“绿叶中色素的提取和分离”的实验中，滤纸条从下至上的第1、2条色素带比第3、4条色素带还窄，其原因不可能是（       ）
A．滤液细线长时间触及层析液
B．未加CaCO3叶绿素被破坏
C．使用放置了数天的菠菜叶
D．使用秋冬的黄色叶片
【答案】A
【解析】
【分析】
1、绿叶中色素的提取和分离实验，提取色素时需要加入无水乙醇（溶解色素）、二氧化硅（使研磨更充分）和碳酸钙（防止色素被破坏）；分离色素时采用纸层析法，原理是色素在层析液中的溶解度不同，随着层析液扩散的速度不同，最后的结果是观察到四条色素带，从上到下依次是胡萝卜素（橙黄色）、叶黄素（黄色）、叶绿素a（蓝绿色）、叶绿素b（黄绿色）。
2、题意分析，滤纸条从下至上的第1、2、3、4条色素带分别为叶绿素b、叶绿素a、叶黄素、胡萝卜素，实验结果是分离得到的叶绿素的含量比类胡萝卜素少。
【详解】
A、如果滤液细线长时间触及层析液，色素会溶解在层析液中，滤纸条上没有色素带，不会出现题目中的结果，A符合题意；
B、在研磨时加入碳酸钙是为了防止色素（主要是叶绿素）被破坏，未加CaCO3叶绿素被破坏，会出现题目中的结果，B不符合题意；
C、类胡萝卜素比叶绿素稳定，菠菜叶放置时间过长，叶绿素会分解，会出现题目中的结果，C不符合题意；
D、使用秋冬的黄色叶片，叶绿素含量少，类胡萝卜素含量更多，会出现题目中的结果，D不符合题意。
故选A。
12．某实验小组进行了“绿叶中色素的提取和分离”实验，纸层析结束后滤纸条上色素带如下图所示。下列相关叙述正确的是（　　）

A．研磨时加入CaCO3可使叶片研磨更充分
B．在画出一条滤液细线后紧接着重复画线3次
C．层析后滤纸条上色素带①的颜色为橙黄色
D．层析后滤纸条上的色素带④在层析液中的溶解度最大
【答案】C
【解析】
【分析】
由图可知，①②③④分别是胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b。
【详解】
A、研磨时加入二氧化硅可以让研磨更充分，A错误；
B、在画出一条滤液细线后，待干后再画线，B错误；
C、①是胡萝卜素，为橙黄色，C正确；
D、④为叶绿素b，溶解度最低，D错误。
故选C。
13．用有机溶剂提取、纸层析法分离叶绿体中的色素的实验，不能证实的是（       ）
A．叶绿体色素能溶解在有机溶剂中
B．在层析液中叶绿体色素的溶解度是不相同的
C．在太阳光下，叶绿体色素主要反射绿光和黄光
D．叶绿体色素分布在叶绿体囊状结构的薄膜上
【答案】D
【解析】
【分析】
叶绿体中色素的提取和分离实验中，提取色素时需要加入无水乙醇（溶解色素）、石英砂（使研磨更充分）和碳酸钙（防止色素被破坏）；分离色素时采用纸层析法，原理是色素在层析液中的溶解度不同，随着层析液扩散的速度不同，最后观察到四条色素带，从上到下依次是胡萝卜素（橙黄色）、叶黄素（黄色）、叶绿素a（蓝绿色）、叶绿素b（黄绿色）。
【详解】
A、用有机溶剂能提取色素，说明色素能溶解在有机溶剂中，A正确；
B、用纸层析法能分离各种色素，说明色素在层析液中的溶解度不同，B正确；
C、该实验得到四条色素带，从上到下依次是橙黄色、黄色、蓝绿色、黄绿色，所以在光下叶绿体色素主要反射绿光和黄光，C正确；
D、该实验的结果能说明色素的种类及各种色素的溶解度大小，但不能说明叶绿体色素分布在叶绿体囊状结构的薄膜上，D错误。
故选D。
14．迁移率是用纸层析法分离绿叶中各种光合色素的重要指标，也可用于各色素的鉴定，已知迁移率=色素移动距离/溶剂移动距离。某兴趣小组分离菠菜叶滤液中各种色素的层析结果（部分数据）如表所示。下列相关叙述正确的是（　　）

溶剂移动距离
色素1移动距离
色素2移动距离
色素3移动距离
色素4移动距离
实验组1
6.6



1.6
实验组2
7.0



1.4
实验组3
7.4



1.2
平均移动距离
7.0
6.3

0.7

迁移率

0.9
0.5
0.1

A．本实验需要用无水乙醇对色素进行分离
B．色素4的迁移率为0.2，若植物体缺Mg，其含量会减少
C．在层析液中溶解度最大的是色素3，在滤纸上扩散速度最快的是色素1
D．可用洋葱鳞片叶表皮细胞作为该实验的材料
【答案】B
【解析】
【分析】
叶绿体色素的提取和分离实验：①提取色素原理：色素能溶解在酒精或丙酮等有机溶剂中，所以可用无水酒精等提取色素；②分离色素原理：各色素随层析液在滤纸上扩散速度不同，从而分离色素．溶解度大，扩散速度快；溶解度小，扩散速度慢；③各物质作用：无水乙醇或丙酮：提取色素；层析液：分离色素；二氧化硅：使研磨得充分；碳酸钙：防止研磨中色素被破坏；④结果：滤纸条从上到下依次是：胡萝卜素（最窄）、叶黄素、叶绿素a（最宽）、叶绿素b（第2宽），色素带的宽窄与色素含量相关。
【详解】
A、无水乙醇可用于提取色素，但不用于色素分离，A错误；
B、色素4的平均移动距离为(1.6+1.4+1.2) /3=1.4，迁移率为1.4/7.0=0.2，为叶绿素b，该色素含Mg，若植物体缺Mg2+，其含量会减少，B正确；
C、在层析液中的溶解度最大的色素是迁移率最大的色素，应是色素1，在滤纸条上扩散速度最快的是色素1，C错误；
D、洋葱鳞片叶细胞不含有光合色素，故不能用其作为实验材料，D错误。
故选B。
15．下列有关研究方法或实验的叙述，正确的是
A．对比实验需设置两个或两个以上的实验组，因此对比实验无对照
B．因色素易溶于有机溶剂无水乙醇，故可用无水乙醇提取和分离色素
C．鉴定还原糖所用的试剂经过适当处理可作为鉴定蛋白质的实验试剂
D．观察细胞质流动的实验，供观察用的黑藻需事先放在黑暗、室温下培养
【答案】C
【解析】
【分析】
斐林试剂和双缩脲试剂的比较：相同点：①都由NaOH溶液和CuSO4溶液构成； ②斐林试剂甲液和双缩脲试剂A都为0.1g/mLNaOH溶液。不同点：①CuSO4溶液浓度不一样：斐林试剂乙液为0.05g/mLCuSO4溶液，双缩脲试剂B为0.01g/mLCuSO4溶液。 ②配制比例不一样。 ③使用方法不一样：斐林试剂是甲、乙液一起混合后再使用，双缩脲试剂则是先向待鉴定材料加入A试剂摇匀后，再加入试剂B。 ④鉴定的对象不一样：斐林试剂鉴定的是还原糖，双缩脲试剂鉴定的是蛋白质。 ⑤反应本质及颜色反应不一样。
【详解】
A、对比实验需设置两个或两个以上的实验组，两个实验组之间构成相互对照，A错误；
B、提取色素用无水乙醇，分离色素用层析液，B错误；
C、鉴定还原糖用斐林试剂，鉴定蛋白质用双缩脲试剂，斐林试剂和双缩脲试剂都由NaOH溶液和CuSO4溶液构成，且都是0.1g/mLNaOH溶液，但斐林试剂乙液为0.05g/mLCuSO4溶液，双缩脲试剂B为0.01g/mLCuSO4溶液，如果将斐林试剂中的乙液适当稀释，斐林试剂可作为鉴定蛋白质的实验试剂，C正确；
D、观察细胞质流动的实验，供观察用的黑藻需事先放在光照、室温下培养，加快细胞质流动，便于观察，D错误。
故选C。
16．韭菜完全在黑暗中生长，因无阳光供给，不能合成叶绿素，就会变成黄色，称之为“韭黄”。提取并分离韭黄叶片色素，与正常韭菜叶相比，层析结果只有两条色素带。下列对实验操作和结果分析，不正确的是（       ）
A．用无水乙醇溶解提取色素
B．提取时加入二氧化硅可增强研磨效果
C．分离色素用纸层析法
D．韭黄中分离的两条色素带靠近滤液细线
【答案】D
【解析】
【分析】
1、绿叶中色素的提取和分离实验，提取色素时需要加入无水乙醇（溶解色素）、石英砂（使研磨更充分）和碳酸钙（防止色素被破坏）；分离色素时采用纸层析法，原理是色素在层析液中的溶解度不同，随着层析液扩散的速度不同，最后的结果是观察到四条色素带，从上到下依次是胡萝卜素（橙黄色）、叶黄素（黄色）、叶绿素a（蓝绿色）、叶绿素b（黄绿色）。
2、韭黄色素中无叶绿素，原因可能是在避光条件下，叶绿素不能合成，因此只含有胡萝卜素和叶黄素。
【详解】
A、叶绿体中的色素易溶于有机溶剂中，可以用无水乙醇溶解提取色素，A正确；
B、提取色素加入SiO2使研磨充分，增强研磨效果，B正确；
C、分离色素用的是纸层析法，C正确；
D、韭黄色素只有胡萝卜素和叶黄素，两种色素在层析液中的溶解度高，都远离滤液细线，D错误。
故选D。
17．下列关于高中生物学相关实验中的物质提取、分离或鉴定的叙述，错误的是（       ）
A．研磨肝脏用于获取含过氧化氢酶的粗提液
B．利用盐酸解离果胶质层，使植物细胞松散易分离
C．依据溶解度差异性对光合色素进行层析法分离
D．利用与本尼迪特发生颜色反应来鉴定葡萄糖
【答案】D
【解析】
【分析】
1、绿叶中色素的提取和分离实验，提取色素时需要加入无水乙醇（溶解色素）、石英砂（使研磨更充分）和碳酸钙（防止色素被破坏）；分离色素时采用纸层析法，原理是色素在层析液中的溶解度不同，随着层析液扩散的速度不同，最后的结果是观察到四条色素带，从上到下依次是胡萝卜素（橙黄色）、叶黄素（黄色）、叶绿素a（蓝绿色）、叶绿素b（黄绿色）。
2、还原糖的鉴定可选用斐林试剂，水浴加热后出现砖红色沉淀。
【详解】
A、肝脏研磨液中富含过氧化氢酶，可用于获取过氧化氢酶的粗提液，A正确；
B、利用盐酸解离果胶质层，使植物细胞松散易分离，B正确；
C、依据溶解度差异性对光合色素进行层析法分离，溶解度高的扩散的快，C正确；
D、本尼迪特试剂在水浴加热条件下与还原糖反应会产生红黄色沉淀，使用本尼迪特试剂能检测待测样液中是否含有还原性糖，但不能确定是否为葡萄糖，D错误。
故选D。
18．在DNA的粗提与鉴定实验中，试剂的种类、浓度和使用方法均有严格的规定。下列相关操作正确的是（       ）
A．用蒸馏水裂解猪血细胞可导致猪血细胞吸水涨破可获得DNA
B．在裂解液中加入NaCl溶液并调至2mol/L，可以析出DNA
C．冷却过的酒精加入到DNA溶液中，可降低DNA在其中的溶解度
D．高温会使二苯胺分解，鉴定DNA时应严格控制在室温条件下进行
【答案】C
【解析】
【分析】
DNA的粗提取的原理是DNA在0.14mol/L的氯化钠溶液中溶解度最低，而蛋白质此时的溶解度高的特点，可以使DNA与蛋白质分离，形成沉淀析出，通过过滤，得到粗提取的滤出物DNA。再利用DNA不溶于酒精，但细胞中的其他物质可溶于酒精的特点，进一步提取出含杂质较少的DNA。
鉴定的原理是DNA遇二苯胺（沸水浴）成蓝色的特性。
【详解】
A、猪是哺乳动物，其血细胞中主要是红细胞，成熟红细胞无细胞核，不能提取DNA，一般用鸡血提取，A错误；
B、DNA在0.14mol/L的氯化钠溶液中溶解度最低，在裂解液中加入NaCl溶液并调至0.14mol/L，可以析出DNA，B错误；
C、利用DNA不溶于酒精，但细胞中的其他物质可溶于酒精的特点，可将冷却过的酒精加入到DNA溶液中以降低DNA在其中的溶解度，C正确；
D、DNA遇二苯胺成蓝色，需进行沸水浴，D错误。
故选C。
19．乙醇是酒的主要成份，是可再生物质，是常用的燃料、溶剂和消毒剂，也是高中生物实验常用的试剂。有关叙述正确的是（       ）
A．DNA的粗提取与鉴定实验中，用95%的冷酒精溶解DNA
B．观察根尖有丝分裂的实验中，用15%的盐酸和75%的酒精混合液（1:1）进行解离
C．观察花生子叶细胞中的脂肪颗粒，用体积分数为50%酒精洗去浮色
D．碱性条件下，橙色的重铬酸钾溶液与乙醇发生化学反应变成灰绿色
【答案】C
【解析】
【分析】
酒精是生物实验常用试剂之一，如检测脂肪实验中需用体积分数为50%的酒精溶液洗去浮色；观察植物细胞有丝分裂实验和低温诱导染色体数目加倍实验中都需用体积分数为95%的酒精对材料进行解离；绿叶中色素的提取和分离实验中需用无水酒精来提取色素；果酒和果醋制作实验中可用体积分数为70%的酒精进行消毒；DNA的粗提取和鉴定中可用体积分数为95%的冷酒精进一步纯化DNA等。
【详解】
A、95%的乙醇是用来溶解其他杂质的，而DNA不溶于酒精，但细胞中的某些蛋白质溶于酒精，A错误;
B、解离液是用15%的盐酸和95%的酒精1：1混合而成的，B错误;
C、观察花生子叶细胞中的脂肪颗粒，用体积分数50%的酒精溶液洗去浮色，C正确;
D、在酸性条件下，重铬酸钾鉴定乙醇颜色由橙色变为灰绿色，D错误。
故选C。
二、多选题
20．下列实验组合，错误的是（       ）

实验名称
试剂
结果或颜色反应
A
植物细胞的质壁分离与复原
清水
液泡缩小、颜色变深
B
诱导染色体数目加倍
生长素
形成多倍体无子果实
C
DNA粗提取
氯化钠溶液等
白色丝状物析出
D
观察细胞的有丝分裂
龙胆紫等
观察细胞中染色体的动态变化
A．A B．B C．C D．D
【答案】ABD
【解析】
【分析】
分析表格可知，本题是观察植物细胞的有丝分裂实验、染色体变异、DNA粗提取、观察植物细胞的质壁分离的综合性考查，先回忆相关实验的知识点，然后结合问题分析解答。
【详解】
A、在用清水作为质壁分离复原的试剂时，液泡的体积变大，颜色变迁，A错误；
B、诱导细胞染色体数目加倍使用的试剂是秋水仙素，B错误；
C、DNA在0.14mol/L的溶解度最小，析出，C正确；
D、观察细胞的有丝分裂实验时，细胞是死细胞，不能看到有丝分裂的动态变化，D错误。
故选ABD。
三、综合题
21．研究人员从一种野生植物的贮藏根中提取出一种化学物质，有人认为这是一种能催化葡萄糖分解的酶，有人认为这是一种能催化蔗糖分解的酶。请回答下列问题：
(1)写出鉴定此物质的化学本质是否是蛋白质的两种方法：
第一种鉴定方法：__________________________________________。
第二种鉴定方法：_______________________________________。
(2)为了探究此物质是催化葡萄糖分解的酶还是催化蔗糖分解的酶，研究人员设计了如下图所示的实验过程，请预测可能的实验结果。水浴加热后，如果_____________，说明该物质是能催化蔗糖分解的酶；如果____________________，则说明该物质是能催化葡萄糖分解的酶。

【答案】(1)     用双缩脲试剂     用蛋白酶处理
(2)     两支试管均出现砖红色沉淀     两支试管均不出现砖红色沉淀
【解析】
【分析】
1、生物组织中化合物的鉴定：（1）斐林试剂可用于鉴定还原糖，在水浴加热的条件下，溶液的颜色变化为砖红色（沉淀）。斐林试剂只能检验生物组织中还原糖（如葡萄糖、麦芽糖、果糖）存在与否，而不能鉴定非还原性糖（如淀粉）。（2）蛋白质可与双缩脲试剂产生紫色反应。
2、酶是由活细胞产生的具有催化作用的有机物，绝大多数酶是蛋白质，极少数酶是RNA。酶的特性：高效性、专一性和作用条件温和的特性。
(1)
酶的本质大多数是蛋白质，少数是RNA。若要鉴定此物质的化学本质是否是蛋白质，可以用双缩脲试剂来鉴定，看是否有紫色反应；也可以用蛋白酶来鉴定，看该物质是否被水解。
(2)
还原性糖可与斐林试剂发生作用生成砖红色沉淀，葡萄糖是还原糖，而蔗糖是非还原糖，但蔗糖的分解产物为还原糖。如果两支试管都出现砖红色沉淀，则说明该酶不能催化葡萄糖分解而能催化蔗糖分解，故该物质是能催化蔗糖分解的酶；如果两支试管都不出现砖红色沉淀，则说明蔗糖没有分解而葡萄糖被分解，故该物质是能催化葡萄糖分解的酶。
【点睛】
本题考查酶的本质和酶的专一性等的相关知识，意在考查学生能从题干中提取有效信息并结合这些信息，运用所学知识与观点，通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理，做出合理的判断或得出正确结论的能力。
22．生物兴趣小组利用不同生长发育时期的大豆作为实验材料，进行了如下实验。请回答问题：

(1)选取大豆种子子叶检测其中的脂肪和蛋白质，为了观察子叶中的脂肪，图1所用鉴定试剂A的名称是____________，然后在显微镜下观察，视野中被染成___________色的脂肪颗粒清晰可见。图2为鉴定豆浆中蛋白质的实验操作示意图，所滴加试剂B的名称是___________，试管中将会呈现的颜色是___________。
(2)选取大豆的叶片进行“色素的提取和分离”实验，在研磨时向研钵中加入___________和___________。若将提取的天然叶绿素作为食品添加剂，天然叶绿素不适合在___________（填“酸性”或“碱性”或“中性”）食品中作为添加剂。
(3)现欲探究大豆不同叶龄叶片呼吸作用强度的差异，实验的主要思路是：取不同叶龄的大豆叶片，在___________（填“光照”或“黑暗”）条件下检测各组叶片的___________，分析并得出结论。
【答案】(1)     苏丹Ⅲ染液     橘黄     CuSO4溶液     紫色
(2)     二氧化硅     碳酸钙     酸性
(3)     黑暗     耗氧量（或有机物的消耗量）
【解析】
【分析】
1、生物组织中化合物的鉴定：(1)斐林试剂可用于鉴定还原糖，在水浴加热的条件下，溶液的颜色变化为砖红色(沉淀)。斐林试剂只能检验生物组织中还原糖(如葡萄糖、麦芽糖、果糖)存在与否，而不能鉴定非还原性糖(如淀粉)。(2)蛋白质可与双缩脲试剂产生紫色反应。(3)脂肪可用苏丹Ⅲ染液鉴定，呈橘黄色。(4)检测CO2的产生：使澄清石灰水变浑浊，或使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄。(5)检测酒精的产生：橙色的重铬酸钾溶液，在酸性条件下与酒精发生反应，变成灰绿色。
2、由题图信息分析可知：图1中的试剂A是50%酒精；图2中的试剂B是双缩脲试剂的B液。
(1)
脂肪需要使用苏丹Ⅲ染液染色，脂肪遇变橘黄色，因此所用鉴定试剂A的名称是苏丹Ⅲ染液，在显微镜下观察，视野中被染成橘黄色的脂肪颗粒清晰可见。
图2中豆浆中富含蛋白质，可用双缩脲试剂进行检测，因试管中已有NaOH溶液，故滴加对的试剂乙为CuSO4溶液，蛋白质与双缩脲试剂反应后颜色为紫色。
(2)
“色素的提取和分离”实验中，在研磨时向研钵中加入二氧化硅（目的是加速研磨）和碳酸钙（目的是保护色素不被破坏）。
若将提取的天然叶绿素用作食品添加剂，根据叶绿素化学性质分析，天然叶绿素不能添加在酸性（酸性可以破坏色素）等食品中。
(3)
欲探究大豆的不同叶龄叶片呼吸作用强度的差异，则实验的自变量是叶片的叶龄，因变量是叶片的呼吸强度，可以通过检测耗氧量来表示，检测呼吸作用需要在黑暗环境中进行。所以实验思路是：取不同叶龄的大豆叶片，在黑暗条件下检测各组叶片的耗氧量（或有机物消耗量），分析并得出结论。
【点睛】
本题考查检测脂肪、蛋白质的实验，考查实验设计的原理和步骤，要求考生识记生物组织中的有机物的鉴定原理和操作步骤，能够分析题图信息，并获取有效信息完成试题的解答。
23．AM真菌能侵染植物的根系，从植物的根系中获取营养物质。地表球囊霉、摩西球囊霉等AM真茵侵染根系后，会有大量的根外菌丝产生，这些菌丝能缓解盐胁迫对植物的伤害。某实验小组以百合为实验材料，探究接种地表球囊霉（A组）和地表球囊霉、摩西球囊霉混合菌种（B组）对百合光合作用的相关参数的影响，实验结果如下图甲、表所示。回答下列问题：


胞间CO2浓度/（μmol·mol-1）
气孔导度/（mmol H2O·m-2·s-1）
净光合速率/（μmol CO2·m-2·s-1）
对照组
150
24
3.73
A组
200
36
4.25
B组
257
43
5.36
注：NaCl浓度为0.6%条件下测定的结果。
(1)叶绿素主要分布在植物细胞中的____________（填具体部位），该实验为检测叶绿素的含量，可先从绿叶中提取色素，加入SiO2的作用是____________。
(2)图甲中所对应的实验的自变量为____________，根据图甲所示实验结果可以得出的实验结论是____________（至少答出2点）。
(3)根据表中实验结果推测，AM真菌能缓解盐胁迫对植物伤害的原因是____________。
(4)进一步研究发现接种了AM真菌的植株的净光合速率虽然提高，但是植株的干重反而降低了，这种现象出现的原因可能是____________。
【答案】(1)     叶绿体类囊体薄膜上     有助于研磨得充分（或增大摩擦力、加速研磨）
(2)     NaCl的浓度和接种AM真菌的种类     （在0～1.2%范围内）NaCl浓度不会影响叶绿素的含量；接种地表球囊霉和混合菌种都能提高叶绿素含量；接种混合菌种能更大程度提高叶绿素含量
(3)接种AM真菌能提高气孔导度，增大胞间CO2浓度，从而提高植物光合速率
(4)叶片制造的有机物运输到根部被AM真菌消耗
【解析】
【分析】
叶绿体是植物进行光合作用的场所，其中含有光合色素。叶绿体中的色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇中，可以用无水乙醇提取绿叶中的色素。绿叶中的色素都能溶解在层析液中，但不同的色素溶解度不问。溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快，反之则慢。这样，绿叶中的色素就会随着层析液在滤纸上的扩散而分开。
影响植物光合作用的因素有光照强度、CO2浓度、温度、环境中无机盐的含量等。
分析题表可知，实验自变量为NaCl的浓度和接种AM真菌的种类（地表球囊霉和地表球囊霉、摩西球囊霉混合菌种），因变量是植物细胞胞间CO2浓度、气孔导度和净光合速率。
(1)
叶绿素主要存在于叶绿体类囊体薄膜上，可利用无水乙醇提取。由于色素存在于细胞内，需要先破碎细胞才能释放出色素，因此提取时，加入SiO2有助于研磨得充分（或增大摩擦力、加速研磨）。
(2)
由分析可知，实验自变量为NaCl的浓度和接种AM真菌的种类。分析甲图可知，甲图表示（在0～1.2%范围内）NaCl浓度不会影响叶绿素的含量，接种地表球囊霉（A组）和混合菌种（B组）都能提高叶绿素含量，且接种混合菌种（B组）能更大程度提高叶绿素含量。
(3)
盐胁迫会导致植物气孔关闭，影响二氧化碳供应，分析表中数据可知，AM真菌能提高气孔导度，增大胞间CO2浓度，从而提高植物光合速率，缓解解盐胁迫对植物伤害。
(4)
由表中数据可知，植株的净光合速率提高，积累的有机物增多，但其干重反而降低，说明其有机物消耗增多；由于AM真菌能侵染植物的根系，从植物的根系中获取营养物质，说明植物叶片制造的有机物运输到根部被AM真菌消耗，从而导致其干重降低。
【点睛】
本题都要考查光合作用的相关知识，意在考查学生对实验的掌握情况、分析图表获取信息的能力，要求学生掌握实验基本原理和操作，能正确分析图表得出结论。
24．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它们鉴定出来。（注：酶为蛋白质）
(1)用一种试剂将上述4种溶液区分为两组，这种试剂是_________，其中发生显色反应的一组是____________和___________两种溶液，不发生显色反应的一组可以用___________试剂来区分两种溶液。
(2)区分发生显色反应的一组溶液：
①将发生显色反应的两种溶液分别取2 mL加入2支试管，然后分别加入等量________；
②用斐林试剂分别处理上述两种混合溶液，65 ℃水浴观察现象。
③分析结果：观察到有__________________现象的是____________溶液；观察到无该现象的则是另一种溶液。
【答案】(1)     双缩脲试剂     稀蛋清     淀粉酶     斐林
(2)     淀粉溶液     砖红色沉淀     淀粉酶
【解析】
【分析】
斐林试剂是由甲液（质量浓度为0.1g/mL氢氧化钠溶液）和乙液（质量浓度为0.05g/mL硫酸铜溶液）组成，用于鉴定还原糖，使用时要将甲液和乙液混合均匀后再加入含样品的试管中，且需水浴加热；双缩脲试剂由A液（质量浓度为0.1g/mL氢氧化钠溶液）和B液（质量浓度为0.01g/mL硫酸铜溶液）组成，用于鉴定蛋白质，使用时要先加A液后再加入B液。
(1)
由于稀蛋清和淀粉酶溶液的本质是蛋白质，蛋白质能与双缩脲试剂发生紫色反应，而葡萄糖属于还原糖，淀粉不属于还原糖，二者不能与双缩脲试剂发生显色反应，但可以用斐林试剂区分，所以可以用双缩脲试剂将4种溶液分为两组，不发生显色反应的一组可以用斐林试剂来区分两种溶液。
(2)
淀粉酶能将淀粉分解为麦芽糖，麦芽糖属于还原糖，所以加入淀粉溶液后，用斐林试剂鉴定，出现砖红色沉淀的为淀粉酶，无砖红色沉淀的为稀蛋清溶液。
【点睛】
本题设计比较巧妙，着重考查组成生物体的化合物和生物组织中化合物的鉴定，特别是还原糖和蛋白质的鉴定，需要学生熟记实验原理，能运用相关试剂对四组溶液进行区分。