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实验知识详解与训练检测生物组织中还原糖、脂肪和蛋白质必修一第二章 第一节 细胞中的元素化合物一、本实验主要是让学生掌握三大营养物质在细胞的含量问题，主要强调的是检测过程中注意的问题，以及实验的原理，实验过程中用到的实验材料等问题。1实验原理生物组织中某些有机化合物能与某些化学试剂产生特定的颜色反应。 2实验流程 3注意事项(1)在鉴定可溶性还原糖的实验中，加热试管中的溶液时，应该用试管夹夹住试管上部，放入盛50 65 温水的大烧杯中加热。注意试管底部不要接触烧杯底部；斐林试剂不稳定，应现用现配。(2)还原糖、蛋白质的鉴定实验中，在加相应试剂鉴定之前，要留出一部分组织样液，以便与鉴定后的样液颜色作对比，增强实验的说服力。(3)在蛋白质的鉴定实验中，如果用蛋清稀释液作为实验材料，一定要稀释到一定程度，否则，与双缩脲试剂发生反应后会粘在试管的内壁上，使反应不彻底，试管也不易洗刷干净。(4)脂肪的鉴定中，实验用的花生种子需提前浸泡34 h，浸泡时间太短，不易切片；浸泡时间太长，则组织太软，切下的薄片不易成形。【知识拓展】斐林试剂与双缩脲试剂的区别(1)浓度不同。即斐林试剂中CuSO4溶液浓度与双缩脲试剂中CuSO4溶液浓度不同。(2)原理不同。斐林试剂的实质是新配制的Cu(OH)2溶液；双缩脲试剂实质是碱性环境中的Cu2。(3)使用方法不同。斐林试剂是先将NaOH溶液与CuSO4溶液混匀后再使用；双缩脲试剂是先加入NaOH溶液，再滴加CuSO4溶液。【名师点睛】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。Cu2呈现蓝色，因此CuSO4的用量较少，以免因过量使用而遮盖实验结果的颜色。该实验原理、方法、步骤可用于对生物组织、消化液(如唾液)、食品(如奶粉)进行某种成分的检测或鉴定，也可用于医学上某些疾病的诊断，如糖尿病、肾炎等。二、例题在对不同时间大豆种子和幼苗中相关物质定量测定之前，进行了蛋白质含量变化的预测实验，请填充实验原理；判断实验步骤中划线部分是否正确，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：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；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；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,振荡均匀后，在沸水 浴中加热观察颜色变化。 a : 。 b: 。(3)实验结果： 。解析：本题为实验题中的补充完善类题，利用了蛋白质与双缩脲试剂作用产生紫色反应的原理。在实验时要先加入试剂A，造成碱性环境，因为只有在碱性环境中，蛋白质才容易与Cu2+发生颜色反应。若加入过量的双缩脲试剂B，则CuSO4在碱性溶液中生成大量的蓝色Cu(OH)2沉淀，会遮蔽实验中所产生的紫色，影响观察结果。应注意本实验无需加热。答案：（1）与双缩脲试剂作用产生紫色反应（2）a. 更正：先与双缩脲试剂A混合均匀后，再加入试剂B b. 更正：不加热或直接观察（3）1、2、3号试管中颜色依次加深三、模拟训练1.（经典高考题）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和提取液。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2.某校高中生物研究性学习小组的同学打算调查市场上的奶粉质量。假如你是其中的一员，请回答：（1）奶粉中最主要的营养成分是 ,牛奶中这种营养成分与NaOH、CuSO4溶液反应呈 色。目前检测技术中，单纯检测奶粉中 元素的含量是无法确定这种营养成分是否达标。因为在奶粉中添加三聚氰胺可以在食品检测时提高这一元素的测定值，达到以次充好的目的，危害消费者。（2）奶粉有全脂奶粉和脱脂奶粉之分。假冒脱脂奶粉有两种：一是用全脂奶粉冒充脱脂奶粉，二是用淀粉冒充。若用 对样品进行检测呈 色，表明它是用淀粉冒充脱脂奶粉；若用 试剂对样品进行检测呈 色，表明它是用全脂奶粉冒充脱脂奶粉。3.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。图A中、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5 mL第X天的提取液，在c、d试管中各加5 mL第Y天的提取液，如图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，煮沸后，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_。(3)已知乙烯利能增加细胞内乙烯的含量。如果在第X天喷施乙烯利，从第X天开始曲线将呈现出_(加快、减慢)下降的趋势，曲线将呈现出_(加快、减慢)上升的趋势。4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。请回答：(1)用试剂将上述4种溶液初步鉴定如下，请填充相应内容：(2)区分发生显色反应一组溶液的方法及鉴定结果是_。5(2010广东高考)假设你去某饲料研究所进行课外实践活动，需要完成以下任务：(1)选用恰当的试剂检测某样品中是否含有蛋白质。提供的试剂有：碘液，苏丹染液，双缩脲试剂，斐林试剂。你选用的试剂应该是_；蛋白质与相应试剂反应后，显示的颜色应为_。(2)完善以下实验设计并回答问题。探究A动物蛋白对小鼠生长的影响资料：饲料中的蛋白含量一般低于20%；普通饲料可维持小鼠正常生长；A动物蛋白有可能用于饲料生产。一、研究目的： 探究A动物蛋白对小鼠生长的影响。二、饲料： 1.基础饲料：基本无蛋白质的饲料； 2.普通饲料(含12%植物蛋白)：基础饲料植物蛋白； 3.实验饲料：基础饲料A动物蛋白。三、实验分组：实验组号小鼠数量 (只)饲料饲养时间(天)110基础饲料21210实验饲料1(含6%A动物蛋白)21310实验饲料2(含12%A动物蛋白)21410实验饲料3(含18%A动物蛋白)21510实验饲料4(含24%A动物蛋白)21610备注：小鼠的性别组成、大小、月龄、喂饲量和饲养环境均相同。四、实验方法和检测指标：略实验组6中，应该为_，原因是_；应该为_，原因是_。要直观和定量地反映小鼠的生长情况，可以测量小鼠的_和_。参考答案1. D解析：20和30培养条件下相比较，30时淀粉酶的活性相对较高，淀粉酶催化淀粉水解成麦芽糖的速率更快，相同条件下产生的麦芽糖更多。麦芽糖属于还原糖，与斐林试剂反应生成砖红色沉淀，麦芽糖越多显色越明显。斐林试剂本身为蓝色。2.（1）蛋白质 紫 N（2）碘液 蓝 苏丹(或苏丹) 橘黄（或红）解析：（1）奶粉的主要成分是蛋白质，在碱性条件下与Cu2+反应生成紫色络合物，单纯检测氮元素含量无法确定蛋白质含量是否达标。（2）据淀粉与碘液反应呈蓝色，可检测样品是否为淀粉冒充，据苏丹（或苏丹）与脂肪反应呈橘黄色（或红色），可检测样品是否为全脂奶粉冒充脱脂奶粉。3. (1)浅淀粉(2)深还原糖(3)加快加快解析：从题中所给的信息来看，香蕉成熟过程中，香蕉逐渐变甜，说明成熟时间越长，淀粉转变成的可溶性还原糖越多，淀粉在不断减少，还原糖在不断增多。而鉴别用的试剂是碘液和斐林试剂，遇碘变蓝色是淀粉的特性，还原糖与斐林试剂水浴加热后会出现砖红色沉淀。a、b试管中是成熟X天的提取液，成熟时间较短，物质转化较少；c、d试管中是成熟Y天的提取液，成熟时间较长，物质转化较多。由此可以判定代表的是淀粉的变化，代表的是还原糖的变化。乙烯利能增加细胞中乙烯的含量，乙烯能促进果实的成熟，即可以促进物质的转化，所以在第X天喷施乙烯利，物质转化将加快，曲线下降和曲线的上升都将加快。4. (1)(2)将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，水浴加热后观察到无颜色变化的溶液是稀蛋清溶液，出现砖红色沉淀的溶液是淀粉酶溶液.解析：(1)由于稀蛋清和淀粉酶溶液的本质是蛋白质，蛋白质与双缩脲试剂发生紫色反应，而葡萄糖和淀粉不与双缩脲试剂反应，所以可以用双缩脲试剂将4种溶液分为两组；(2)葡萄糖属于还原糖，可与斐林试剂作用产生砖红色沉淀，而淀粉不能，所以可用斐林试剂将淀粉与葡萄糖分开；(3)淀粉可被淀粉酶分解形成还原糖，还原糖可与斐林试剂反应产生砖红色沉淀，而稀蛋清无这一特性，所以可以用淀粉溶液和斐林试剂将稀蛋清和淀粉酶区分开。5. (1)紫色(2)普通饲料需要普通饲料作对照21饲养时间相