2020版高考生物新创新一轮复习通用版讲义：必修①第一单元第3讲检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质（实验课）

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”

2．实验中的三个注意点

3．实验中的三“易”一“误”

实验原理、材料选取和操作过程

1.(2017·全国卷Ⅰ)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

解析：选B　台盼蓝是细胞活性染料，常用于检测细胞膜的完整性与细胞的存活率，是组织和细胞培养中最常用的细胞活性鉴定染色剂。双缩脲试剂的作用原理是Cu2＋在碱性条件下与肽键发生反应生成紫色络合物，因为氨基酸中没有肽键，故不会与双缩脲试剂发生反应。染色体可被碱性染料染成深色，常用的碱性染料为龙胆紫溶液或醋酸洋红液。斐林试剂的甲液是质量浓度为0.1 g/mL的NaOH溶液，乙液是质量浓度为0.05 g/mL的CuSO4溶液，应现配现用，可溶性还原糖中含有的醛基具有弱还原性，在水浴加热的条件下可与Cu(OH)2发生氧化还原反应，把Cu2＋还原成砖红色的Cu2O沉淀。

2．(2016·海南高考)下列实验中，加入试剂后不能产生特定颜色的是(　　)

A．取成熟香蕉匀浆，用斐林试剂检测还原糖

B．黑暗中生长24 h的天竺葵叶片，用碘液检测淀粉

C．玉米根尖经甲基绿染色后，在显微镜下观察细胞核

D．花生子叶经苏丹Ⅲ染色后，在显微镜下观察脂肪颗粒

解析：选B　成熟香蕉中含有较多葡萄糖，用斐林试剂检测会出现砖红色沉淀；黑暗中生长24 h的天竺葵叶片，淀粉被消耗，加入碘液后不发生蓝色反应；玉米根尖经甲基绿染色后，在显微镜下观察细胞核呈绿色；花生子叶经苏丹Ⅲ染色后，在显微镜下观察脂肪颗粒呈橘黄色。

3．(2019·南京模拟)下列关于还原糖、脂肪、蛋白质和淀粉的检测实验的叙述，错误的是(　　)

A．在四个实验中，只有一个实验需要进行水浴加热

B．检测用的主要化学试剂依次是：斐林试剂、苏丹Ⅳ染液、双缩脲试剂、碘液

C．检测还原糖和蛋白质时都使用NaOH和CuSO4溶液，原理基本相同

D．在四个实验中，检测的都是细胞中的化学成分，一般应先提取组织样液或增加膜的通透性

解析：选C　检测还原糖利用的原理是还原糖可将Cu(OH)2还原成砖红色的Cu2O，而检测蛋白质利用的原理是在碱性条件下，Cu2＋可与蛋白质形成紫色络合物。

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．(2013·全国卷Ⅰ)某油料植物的种子中脂肪含量为种子干重的70%。为探究该植物种子萌发过程中干重及脂肪含量的变化，某研究小组将种子置于温度、水分(蒸馏水)、通气等条件适宜的黑暗环境中培养，定期检测萌发种子(含幼苗)的脂肪含量和干重。结果表明：脂肪含量逐渐减少，到第11 d时减少了90%，干重变化如图所示。回答下列问题：

(1)为了观察胚乳中的脂肪，常用__________________染液对种子胚乳切片染色，然后在显微镜下观察，可见________色的脂肪颗粒。

(2)实验过程中，导致萌发种子干重增加的主要元素是___________(填“C”“N”或“O”)。

(3)实验第11 d后，如果要使萌发种子(含幼苗)的干重增加，必须提供的条件是________和________________________________________________________________________。

解析：(1)脂肪可被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色，或被苏丹Ⅳ染液染成红色。(2)该油料植物种子萌发过程中脂肪会转变为糖类，与糖类相比，脂肪中氧含量较低，故导致萌发种子干重增加的元素主要是O。(3)由题中信息可知，到第11 d时，种子贮存的营养物质已经基本消耗殆尽，故要使萌发的种子(含幼苗)干重增加，必须提供的条件是光照和矿质元素离子。

答案：(1)苏丹Ⅲ(或苏丹Ⅳ)　橘黄(或红)　(2)O　(3)光照　所需的矿质元素离子

1．(2019·西宁模拟)下列关于可溶性还原糖、蛋白质和脂肪检测实验的叙述，正确的是(　　)

A．常用番茄、苹果等组织样液作为检测植物组织内还原糖的实验材料

B．脂肪检测中观察花生子叶切片细胞间不可能出现橘黄色小颗粒

C．脂肪检测中50%的酒精是为了溶解组织中的油脂

D．蛋白质检测中加入的0.1 g/mL NaOH溶液可为反应提供碱性环境

解析：选D　斐林试剂可用于检测还原糖，在水浴加热的条件下，溶液的颜色变化为砖红色(沉淀)，番茄的红色会影响实验结果，A错误；切片时，被破坏的子叶细胞会释放出少量脂肪，细胞间会出现橘黄色小颗粒，B错误；脂肪检测中加入50%的酒精，其主要作用是洗去浮色，C错误；蛋白质在碱性环境中和铜离子反应产生紫色络合物，蛋白质检测中加入的0.1 g/mL NaOH溶液可为反应提供碱性环境，D正确。

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．(2019·嘉定区模拟)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(　　)

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(　　)

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(　　)

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．(2019·静宁县校级期末)下列有机物的检测实验中，导致实验失败的操作是(　　)

A．脂肪检测时，花生子叶染色后，用50%的酒精洗去浮色

B．蛋白质检测时，把A、B液混合后再加入蛋白质样液中

C．还原糖检测时，用50～65 ℃水浴加热

D．淀粉检测时，直接把碘液滴加到淀粉样液中

解析：选B　脂肪检测实验中，花生子叶染色后，需用50%酒精洗去浮色；双缩脲试剂由A液(质量浓度为0.1 g/mL NaOH溶液)和B液(质量浓度为0.01 g/mL CuSO4溶液)组成，用于检测蛋白质，使用时要先加A液摇匀后再加入B液，如果混合会生成Cu(OH)2沉淀，得不到Cu2＋，导致实验失败；斐林试剂可用于检测还原糖，在50～65 ℃水浴加热的条件下，产生砖红色沉淀；淀粉检测时，直接把碘液滴加到淀粉样液中，溶液变蓝，不会导致实验失败。

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：

(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)

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：

(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