2020-2021学年高一上学期生物人教版（2019）必修一检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质 学案

（1）实验原理 

某些化学试剂能够使生物组织中的相关化合物产生特定的颜色反应。

还原糖（葡萄糖、果糖等）+斐林试剂砖红色沉淀

蛋白质+双缩脲试剂紫色

淀粉+碘液蓝色

问题探究：斐林试剂和双缩脲试剂所用的配制试剂相同，两者可以混用吗？

不能。

提示：利用“一同三不同”区分斐林试剂与双缩脲试剂：[来源：Zxxk.Com]

“一同”是指都含有NaOH和CuSO4两种成分，且NaOH溶液的质量浓度都为0.1 g/mL。

“三不同”分别指：

a. 使用原理不同：斐林试剂的实质是新配制的Cu（OH）2溶液，双缩脲试剂的实质是碱性环境中的Cu2＋。

b. 使用方法不同：鉴定还原糖时将甲、乙两液等量混匀后立即使用；鉴定蛋白质时先加A液1 mL摇匀，然后加B液4滴，振荡摇匀。

c. CuSO4溶液的浓度不同：斐林试剂中CuSO4溶液的质量浓度为0.05 g/mL，双缩脲试剂中CuSO4溶液的质量浓度为0.01 g/mL。

易错点拨：混淆双缩脲试剂和斐林试剂的有效成分：

斐林试剂的有效成分是氢氧化铜，双缩脲试剂的有效成分是碱性条件下的Cu2+。

（2）实验选材

原则：①实验材料富含鉴定的成分；②实验材料本身的颜色不影响实验结果的观察；③实验材料的大小、浓度适宜；

问题探究：

①西瓜、甘蔗中富含糖类，能否进行还原糖的鉴定？

不能。西瓜本身的颜色影响实验结果的观察、甘蔗中蔗糖为非还原糖。

②如果将豆浆、牛奶煮沸，还能观察到实验现象吗？

能。加热后不影响蛋白质中重要的化学键和Cu2+的结合。

（3）实验的具体过程：

问题探究：

芝麻种子中含有丰富的脂肪，脂肪与苏丹Ⅲ染液反应会呈现橘黄色，但芝麻种子很小，要验证芝麻中含有脂肪不能像花生子叶那样做切片用显微镜观察，你能选择合适的方法验证芝麻种子中含有脂肪吗？

将适量芝麻种子研磨后制成组织样液，取部分组织样液加到试管中，加入适量的苏丹Ⅲ染液，摇匀后和原组织样液对比，观察颜色变化。

规律总结：三类有机物检测在操作步骤上的差异

（1）唯一需要加热——还原糖检测，且必须水浴加热，不能用酒精灯直接加热。若不加热，则无砖红色沉淀出现。

（2）唯一需要显微镜——脂肪检测。

（3）混合后加入——斐林试剂；分别加入——双缩脲试剂（先加A液，后加B液，且B液不能过量）。

（4）实验结果分析：

①如果组织样液与斐林试剂反应呈现砖红色，就说明溶液中有葡萄糖吗？

不能，只能说明有还原糖。

②还原糖的鉴定实验中，溶液的颜色是由无色变为砖红色吗？

不是，蓝色到棕色再到砖红色。

③可以采用显微镜观察细胞内染色的油滴，也可以通过观察组织样液颜色的变化确定含有脂肪。

④平时使用的酶如淀粉酶、蛋白酶等的化学本质也是蛋白质，与双缩脲试剂同样显紫色。将淀粉和淀粉酶混合，用斐林试剂鉴定，呈现砖红色；用双缩脲试剂鉴定，呈现紫色。

例题1  在生物组织的鉴定实验中，对实验材料的选择，下列错误的是（　　）

A. 可用斐林试剂甲液和乙液、蒸馏水来鉴定葡萄糖和尿液中的蛋白质

B. 花生种子含脂肪多且子叶肥厚，是用于脂肪鉴定的理想材料

C. 食用花生油最好选用苏丹Ⅳ染液来鉴定，而一般不选用苏丹Ⅲ染液来鉴定

D. 甘蔗茎的薄壁组织、甜菜的块根等，都含有较多糖且近于白色，可用于还原糖的鉴定

答案：D

解析：本题考查实验材料的选择，难度中等。斐林试剂与双缩脲试剂的物质组成相同，但浓度不完全相同，其中斐林试剂乙液可用蒸馏水进行稀释配制成双缩脲试剂B液，所以可用斐林试剂甲液和乙液、蒸馏水来鉴定葡萄糖和尿液中的蛋白质，A正确；花生种子含脂肪多且子叶肥厚，是用于脂肪鉴定的理想材料，B正确；苏丹Ⅲ染液与脂肪的颜色反应为橘黄色，苏丹Ⅳ染液与脂肪的颜色反应为红色，但花生油的颜色正好是橘黄色，如果使用苏丹Ⅲ，就会出现颜色重复的现象，不容易分清，所以食用花生油最好选用苏丹Ⅳ染液来鉴定，C正确；甘蔗茎的薄壁组织和甜菜的块根含有较多的蔗糖，但蔗糖属于非还原性糖，因而甘蔗茎的薄壁组织、甜菜的块根等不是进行可溶性还原糖鉴定的理想材料，D错误。

例题2  下列关于“检测生物组织中的糖类、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（甲液和乙液混合均匀后再加入）

D. 用双缩脲试剂鉴定蛋白质时，需水浴加热2 min才能看到紫色

答案：C

解析：本题考查几种化合物鉴定的实验操作过程，难度中等。鉴定蛋白质的双缩脲试剂中B液与斐林试剂中的乙液浓度不同，故用于鉴定还原糖的斐林试剂甲液和乙液，不可直接用于蛋白质的鉴定，A错误；鉴定花生种子细胞中是否含有脂肪，一般需要用显微镜观察，但也可用组织样液直接加入试剂进行鉴定，不需要用显微镜观察，B错误；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），并进行水浴加热，C正确；用双缩脲试剂鉴定蛋白质时，不需要水浴加热，D错误。

例题3  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他们鉴别出来（淀粉酶是蛋白质，可将淀粉分解成麦芽糖）。请根据上文回答下列问题：

（1）用一种试剂将上述四种溶液区平分为2组，这种试剂是_______，其中发生显色反应的一组是______溶液，不发生显色反应的是_________溶液。

（2）用________试剂区分不发生显色反应的一组溶液。

（3）区分发生显色反应一组溶液的方法及鉴定结果是：显色组的两种溶液各取少许，置于不同的试管中，分别滴加5滴_________溶液，充分振摇，静置半小时。向静置后的反应液中加入斐林试剂，出现砖红色沉淀的即为_______溶液。

答案：（1）双缩脲试剂；稀蛋清和淀粉酶；葡萄糖和淀粉；

（2）斐林；

（3）淀粉；淀粉酶。

解析：本题考查还原糖、淀粉、蛋白质的鉴定，难度较大。（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，而葡萄糖和淀粉属于糖类，不能与双缩脲试剂发生显色反应，所以可以用双缩脲试剂将4种溶液分为两组。其中发生显色反应的一组是稀蛋清和淀粉酶溶液，不发生显色反应的是葡萄糖和淀粉溶液。（2）由于葡萄糖属于还原糖，可与斐林试剂鉴定，而淀粉不能，所以可以用斐林试剂区分在双缩脲试剂中不能显色的葡萄糖溶液和淀粉溶液。（3）淀粉酶能将淀粉分解为麦芽糖，麦芽糖属于还原糖，所以加入淀粉后，用斐林试剂鉴定后出现砖红色沉淀的则为淀粉酶. 所以可以将5滴淀粉溶液分别与发生显色反应的两种溶液混合，一段时间后，用斐林试剂分别处理上述两种混合液，观察到无颜色变化的溶液是稀蛋清溶液，出现砖红色的是淀粉酶溶液。

（答题时间：30分钟）

1. 下列关于生物组织中还原糖、脂肪鉴定的叙述，正确的是（    ）

A. 可用斐林试剂甲液、乙液和蒸馏水来鉴定还原糖和蛋白质

B. 在组织样液中加入斐林试剂后不产生砖红色沉淀说明没有还原糖

C. 实验结束时，要将剩余的斐林试剂装入棕色瓶，以便长期保存备用

D. 用双缩脲试剂鉴定花生种子中的脂肪必须使用高倍镜

2. 下列有关生物组织中的糖类、脂肪、蛋白质等有机物的鉴定实验中，叙述正确的是（    ）

A. 西瓜、梨等的组织中富含还原糖，可作为鉴定还原糖的实验材料

B. 检测花生油可选用苏丹Ⅲ作指示剂，检测花生种子中脂肪颗粒一定要使用显微镜

C. 检测豆浆中是否有蛋白质可使用斐林试剂，但要把乙液稀释5倍

D. 平时饮用的牛奶已经加热处理过，与双缩脲试剂不显紫色

3. 下列关于检测生物组织中还原糖、脂肪、蛋白质的实验中实验材料选择的叙述，正确的是（    ）

A. 新鲜黄豆种子中蛋白质含量最高，是蛋白质鉴定的理想材料

B. 玉米种子含脂肪多且子叶肥厚，是用于脂肪鉴定的理想材料

C. 植物的叶肉细胞含有大量的葡萄糖，可用于还原糖的鉴定

D. 蛋清含蛋白质多，但不可以直接用于蛋白质的鉴定

4. 下列有关检测生物组织中的脂肪、糖类和蛋白质的活动叙述，错误的是（    ）

A. 制作徒手切片时，从后向前拖动刀片，将子叶切成薄片

B. 我们可以观察到位于两个细胞之间的脂肪滴

C. 检测蛋白质和还原糖观察颜色变化，都需要与样本上清液比较

D. 一般来说没有一种食物大量含有所检测的全部物质

5. 下列关于“检测生物组织中的脂肪”的活动的叙述，正确的是（    ）

A. 制片时，需滴加1~2滴50%的乙醇溶液，再盖上盖玻片

B. 镜检时，若发现最薄部分在右上角，需要将装片向左下方移动

C. 观察到的橙黄色的脂肪颗粒有一部分不在细胞内

D. 该实验中使用的花生种子、菜豆种子、蚕豆种子都含有较多的脂肪

6. 某同学在做“生物组织还原糖、脂肪、蛋白质鉴定”实验时，操作情况如下，你认为有几处是不正确的（    ）

选取材料：选取绿色叶片、蓖麻种子、新鲜牛奶分别做可溶性还原糖、脂肪、蛋白质的鉴定实验。

鉴定实验：鉴定还原糖时加入刚配制的斐林试剂，便可见试样呈砖红色。选取较厚的蓖麻种子切片，滴1—2滴苏丹Ⅲ染液染色，再用50%的酒精溶液洗去浮色，然后观察颜色变化。取牛奶样液加入双缩脲试剂A后立即加入双缩脲试剂B，观察是否出现紫色

A. 1    B. 2    C. 3    D. 4

7. 为了验证土壤中的微生物可以分解淀粉，取两只烧杯甲和乙，都放入等量的淀粉溶液20mL，甲中加入30mL制备好的土壤浸出液，乙中放入等量的蒸馏水，在适宜的温度下放罝7天。然后从甲中取出等量的溶液放入A1、A2试管，从乙中也取出等量的溶液放入试管B1、B2，在A1、B1中加入碘液，在A2和B2中加入斐林试剂并加热。下列对该实验结果的预测正确的是（    ）

A. A1和B1都会有蓝色出现，而且颜色深浅一致

B. A2有砖红色沉淀出现，B2无砖红色沉淀出现

C. B2有砖红色沉淀出现，A2无砖红色沉淀出现

D. A2和B2都有砖红色沉淀出现

8. 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图，有关叙述正确的是（）

A. 选用花生作为实验材料检验细胞中的脂肪颗粒存在时必须使用显微镜

B. 用双缩脲试剂检测大豆种子研磨滤液中蛋白质存在时加热后才能呈紫色

C. 向小麦种子的研磨液中加入斐林试剂，溶液颜色会由蓝色逐渐变为砖红色

D. 选用小麦种子的研磨液作为实验材料检验淀粉存在时需要使用苏丹IV染液

9. 斐林试剂与双缩脲试剂都是由甲液（NaOH）和乙液（CuSO4）组成的，下面是某同学对斐林试剂与双缩脲试剂应用的探究实验，其中NaOH的质量分数均为0.1 g/mL，CuSO4 的质量分数均为0.05 g/mL，实验结果如下表。请回答相关的问题：

（1）斐林试剂的配制方法是：将0.1g/ mL NaOH与0.05g/mL CuSO4______混合，随用随配。斐林试剂的常规使用方法是：在待测样液的试管中加入斐林试剂摇匀后再将试管放入烧杯中进行____________，观察试管中出现的颜色变化。

（2）设计1～5号试管的实验目的是：探究__________________；结论是______________。

（3）设计6～7号试管的实验目的是：探究双缩脲试剂 _____________________；结论是：________________。

（4）8号试管与其它试管的反应结果比较说明：________________。

10. 实验探究：植物体没有专门的脂肪组织，但在花生、大豆等植物的种子中富含脂肪。那么，植物体除种子外，其他部位是否也含有脂肪？

（1）提出问题：除植物种子外，植物的其他部分，如根尖细胞中是否也含有脂肪？

（2）作出假设：____________________________。

（3）实验原理：

①脂肪可以被苏丹Ⅲ染液染成_______________。

②苏丹Ⅲ可溶于质量分数为50%的酒精溶液。

（4）实验材料：新鲜洋葱根尖，苏丹Ⅲ染液、质量分数为10%盐酸溶液，质量分数为50%的酒精溶液，蒸馏水，载玻片，盖玻片，______________，毛笔，刀片，培养皿，镊子，滴管。

（5）主要实验步骤：

①取一培养皿，向其中加入适量的质量分数为10%盐酸溶液，再将洋葱根尖浸泡于其中，5min后取出，并用清水漂洗。

②以经处理的洋葱根尖为材料，制作洋葱根尖临时装片，再在装片的盖玻片上再加一块载玻片，用手指轻压，使根组织细胞分散。

③揭去盖玻片，在洋葱根尖上滴加2～3滴_____________，染色3min。

④再滴加1～2滴___________________，目的是________________________。

⑤用吸水纸吸去根尖周围的酒精，滴一滴蒸馏水，盖上盖玻片，制成临时装片。

⑥显微镜观察：在低倍镜下______________，并移到视野中央，换高倍镜观察，并调节_______使物像清晰。

（6）最可能的结果：_____________________________________。

（7）由上述结果可得出的结论是：_______________________。

1. A  解析：本题考查还原糖、脂肪鉴定的原理，难度中等。斐林试剂和双缩脲试剂的化学组成相同，只是双缩脲试剂B液浓度比斐林试剂乙液的浓度低，因此可以用蒸馏水将斐林试剂乙液稀释成双缩脲试剂B液，故可用斐林试剂甲液、乙液和蒸馏水来鉴定还原糖和蛋白质，A正确；斐林试剂使用时需要水浴加热，在组织样液中加入斐林试剂后不产生砖红色沉淀，不能说明没有还原糖，B错误；斐林试剂要现配现用，不能长期保存备用，C错误；双缩脲试剂是检测蛋白质的，鉴定脂肪需要使用苏丹Ⅲ染液或苏丹Ⅳ染液，D错误。

2. C  解析：本题考查糖类、脂肪、蛋白质的鉴定原理，难度中等。西瓜汁为红色，会干扰实验结果的观察，故西瓜不适宜用来作为鉴定还原糖的实验材料，A错误；花生油自身所含有的颜色与苏丹Ⅲ染液给脂肪染的颜色接近，所以检测花生油最好选用苏丹Ⅳ染液来鉴定，颜色对比明显，而一般不选用苏丹Ⅲ染液来鉴定，B错误；由上述分析可知，检测豆浆中是否有蛋白质可使用斐林试剂，但要把乙液稀释5倍，C正确；蛋白质加热后仍然与双缩脲试剂呈现紫色反应，D错误。

3. D  解析：本题考查实验中材料的选择，难度中等。新鲜黄豆种子中蛋白质是含量最高的有机物，水的含量最高，A错误；玉米种子含脂肪量少，不适于脂肪的鉴定，B错误；植物的叶肉细胞中含有色素，影响实验颜色的观察，故不能用于还原糖的鉴定，C错误；鸡蛋清含蛋白质多，可作为进行蛋白质鉴定的实验材料，但需要进行稀释，不可以直接使用，D正确。

4. A  解析：本题考查生物组织中脂肪、糖类、蛋白质的鉴定过程，难度中等。制作徒手切片时，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，A错误；脂肪需要使用苏丹Ⅲ（苏丹Ⅳ）染色，使用酒精洗去浮色以后在显微镜下观察，可以看到两个细胞之间的橘黄色（红色）的脂肪颗粒，因为有脂肪流出细胞，B正确；观察检测蛋白质和还原糖颜色变化时，都保留部分样本上清液，以便与出现颜色反应组比较，C正确；人们需要从膳食中得到各种营养物质，这些物质或直接或经过转化成为生物细胞中的各种化合物，一般来说没有一种食物大量含有所检测的全部物质，D正确。

5. C  解析：本题考查生物组织中脂肪的鉴定过程，难度较大。制片时，需滴加1滴蒸馏水，再盖上盖玻片，A错误；镜检时，若发现最薄部分在右上角，需要将装片向右下方移动，B错误；脂肪需要使用苏丹Ⅲ（苏丹Ⅳ）染色，使用酒精洗去浮色以后在显微镜下观察，可以看到两个细胞之间的橘黄色（红色）的脂肪颗粒，C正确；花生种子含脂肪多，蚕豆主要是淀粉，菜豆主要是蛋白质，D错误。

6. D  解析：本题考查生物组织中还原糖、脂肪、蛋白质鉴定的实验选材以及实验过程，难度较大。错误一：做可溶性还原性糖鉴定实验，应选含糖高，颜色为白色的植物组织，如苹果、梨（因为组织的颜色较浅，易于观察），故使用绿色叶片作为鉴定还原糖的试验材料错误。

错误二：鉴定还原糖加入斐林试剂后还需要水浴加热才能观察到实验现象（砖红色沉淀）。

错误三：制作装片时应选择较薄的蓖麻种子切片。

错误四：双缩脲试剂在使用时应先加入A液造成碱性环境，震荡，再加B液。D正确。

7. B  解析：本题考查淀粉、还原糖的鉴定以及实验过程分析，难度较大。土壤中的微生物可以分解淀粉，因此A试管中的淀粉被分解成还原糖，A1不能与碘液发生蓝色反应，但A2能与斐林试剂在水浴加热的条件下生成砖红色沉淀；蒸馏水不能将淀粉分解成还原糖，因此B1能与碘液发生蓝色反应，但B2不能与斐林试剂在水浴加热的条件下生成砖红色沉淀。B正确。

8. A  解析：本题考查有机物鉴定时实验材料的选择和实验过程，难度较大。检验细胞中的脂肪颗粒存在时需要使用显微镜，A正确；用双缩脲试剂检测蛋白质时不需要加热，B错误；向小麦种子的研磨液中加入斐林试剂，水浴加热后才会出现蓝色到砖红色的变化，C错误；检验淀粉存在时需用碘液，D错误。

9. （1）等量；水浴加热；

（2）苹果汁、斐林试剂甲液（NaOH）和乙液（CuSO4）加入试管顺序的变化是否影响实验结果；苹果汁、斐林试剂甲液（NaOH）和乙液（CuSO4）加入试管顺序的变化对实验结果无影响；

（3）能否替代斐林试剂检测还原性糖的存在；双缩脲试剂可以替代斐林试剂检测还原性糖的存在；

（4）斐林试剂作用的条件应是碱性环境（或在酸性条件下不能进行显色反应）。

解析：本题考查斐林试剂和双缩脲试剂的差异，难度较大。

（1）斐林试剂中将0.1g/mLNaOH与0.05g/mLCuSO4等量混合，现配现用。斐林试剂使用时需要进行水浴加热。

（2）1～5号试管中，苹果汁、斐林试剂甲液（NaOH）和乙液（CuSO4）加入试管顺序不同，均会出现砖红色反应，故目的是为了探究苹果汁、斐林试剂甲液（NaOH）和乙液（CuSO4）加入试管顺序的变化是否影响实验结果。可以得出结论：苹果汁、斐林试剂甲液（NaOH）和乙液（CuSO4）加入试管顺序的变化对实验结果无影响。

（3）6～7号试管加入2mLNaOH、4滴CuSO4模拟的是双缩脲试剂的作用，为了探究双缩脲试剂是否可以替代斐林试剂检测还原糖的存在，根据实验结果均出现砖红色反应可知，双缩脲试剂可以替代斐林试剂检测还原性糖的存在。

（4）8号试管与其它试管相比，另外加入了盐酸，故试管中处于强酸性的环境，8号未出现砖红色反应，说明斐林试剂作用的条件应是碱性环境，在碱性环境下才可以出现砖红色反应。

10.（2）根尖细胞中含有脂肪（3）橘黄色（4）显微镜（5）苏丹Ⅲ染液质量分数为50%的酒精溶液洗去浮色找到比较清晰的根尖组织细准焦螺旋（6）洋葱根尖细胞中出现橘黄色（7）根尖细胞中含有脂肪

解析：本题考查脂肪的鉴定过程，难度中等。

（2）根据实验材料中“新鲜洋葱根尖”，可作出假设：洋葱根尖细胞中含有脂肪。

（3）实验原理：①脂肪可以被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色。

（4）根据实验材料可知，制成标本观察需要用到显微镜。

（5）主要实验步骤：

③揭去盖玻片，在洋葱根尖上滴加2～3滴苏丹Ⅲ染液，染色3min。

④再滴加1～2滴质量分数为50%的酒精溶液，目的是洗去浮色。

⑥显微镜观察：在低倍镜下找到比较清晰的根尖组织，并移到视野中央，换高倍镜观察，并调节细准焦螺旋使物像清晰。

（6）最可能的结果：洋葱根尖细胞中出现橘黄色。

（7）由上述结果可得出的结论是：根尖细胞中含有脂肪。