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高考生物实验题：检测生物组织中的糖类等
生物是一门实操性较高的实用性学科，在高考生物试卷中，实验题是必考题之一，也是高考复习的重点难点。高分网高考频道小编提供高中生物部分典型实验题的解析：检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质，帮助考生攻克高考生物实验题难关。
实验：检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
一、实验目的：
尝试用化学试剂检测生物组织中糖类、脂肪和蛋白质，阐明实验原理—颜色反应，识记和区分用于可溶性还原糖、脂肪、蛋白质鉴定的试剂及产生的特定颜色，初步掌握鉴定上述化合物的基本方法，学会描述实验现象，掌握NaOH溶液和CuSO4溶液的使用方法。
二、实验原理：
某些化学试剂能使生物组织中的有关有机化合物，产生特定的颜色反应。
1、生物组织中普遍存在的可溶性糖类较多，有葡萄糖、果糖、麦芽糖和蔗糖。前三种糖的分子内都含有游离的具还原性的半缩醛羟基，因此叫做还原糖;蔗糖分子内没有，为非还原糖。实验中所用的斐林试剂，只能鉴定生物组织中可溶性还原糖，而不能鉴定可溶性非还原糖。
可溶性还原糖(如葡萄糖、果糖、麦芽糖)与斐林试剂发生作用，可生成砖红色的Cu 2O沉淀。如：
葡萄糖 + 2Cu2+ + 4OH— 加热 葡萄糖酸 + Cu 2O↓(砖红色)+ H 2O
即Cu 2+被还原成Cu 2O，葡萄糖被氧化成葡萄糖酸。
用斐林试剂鉴定还原糖时，溶液变化过程为：浅蓝色→棕色→砖红色沉淀
淀粉遇碘变蓝色(直链)或紫(红)色(支链)。
2、脂肪和类脂(磷脂、糖脂、固醇脂等)统称为脂类。它是构成人体组织的正常成分，不溶于水而易溶于酒精、乙醚、氯仿等脂溶剂中。在化学组成上，脂类属于脂肪酸的酯或与这些酯有关的物质。脂类的主要功能是氧化供能。
脂肪主要存积于脂肪组织中，并以油滴状的微粒存在脂肪细胞浆内。
在病理检验中，脂类染色法最常用以证明脂肪变性，脂肪栓子以及肿瘤的鉴别。脂类染色使用最广泛的染料是苏丹染料，最常用的有苏丹Ⅲ，苏丹Ⅳ，苏丹黑及油红O等。脂肪被染色，实际上是苏丹染料被脂肪溶解吸附而呈现染料的颜色。经研究认为组织中脂质在液态或半液态时，对苏丹染料着色效果最好。根据这一原理，适当提高温度(37℃-60℃)对组织切片染色效果是有好处的。
脂类染色，用冰冻或石蜡切片，以水溶性封固剂封固，如甘油、明胶和阿拉伯糖胶等。
脂肪可以被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色或橙红色(或被苏丹Ⅳ染液染成红色)，胆脂素呈淡红色，脂肪酸不着色，细胞核呈蓝色。
3、蛋白质与双缩脲试剂发生作用，产生紫色反应。(蛋白质分子中含有很多肽键，在碱性NaOH溶液中能与双缩脲试剂中的Cu2+作用，产生紫色反应。)
三、实验材料：
1、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。)经试验比较，颜色反应的明显程度依次为苹果、梨、白色甘蓝叶、白萝卜。
2、做脂肪的鉴定实验。应选富含脂肪的种子，以花生种子为最好，实验前一般要浸泡3~4小时(也可用蓖麻种子)。
3、做蛋白质的鉴定实验，可用富含蛋白质的黄豆或鸡蛋清。
4、淀粉的鉴定：马铃薯匀浆。
四、实验用具：双面刀片、试管(最好用刻度试管)、试管夹、试管架、大小烧杯、小量筒、滴管、酒精灯、三脚架、石棉网、火柴、载玻片、盖玻片、毛笔、吸水纸、显微镜
五、实验试剂：
1.斐林试剂(包括甲液：质量浓度为0.1g/ mL NaOH溶液和乙液：质量浓度为0.05g/ mL CuSO4溶液)
2.苏丹Ⅲ或苏丹Ⅳ染液
3.双缩脲试剂(包括A液：质量浓度为0.1g/ mL NaOH溶液和B液：质量浓度为0.01g/ mL CuSO4溶液)
4.体积分数为50%的酒精溶液
5.碘液
6.蒸馏水
六、方法步骤：
一、可溶性糖的鉴定
| 操 作 方 法 | 注 意 问 题 | 解 释 |
| 1. 制备组织样液。 （去皮、切块、研磨、过滤） | 苹果或梨组织液必须临时制备。 | 因苹果多酚氧化酶含量高，组织液很易被氧化成褐色，将产生的颜色掩盖。 |
| 2. 取1支试管，向试管内注入2mL组织样液。 |
|
|
| 3. 向试管内注入1mL新制的斐林试剂，振荡。 | 应将组成斐林试剂的甲液、乙液分别配制、储存，使用前才将甲、乙液等量混匀成斐林试剂；
切勿将甲液、乙液分别加入苹果组织样液中进行检测。 | 斐林试剂很不稳定，甲、乙液混合保存时，生成的Cu ( OH ) 2在70~ 900C下分解成黑色CuO和水； 甲、乙液分别加入时可能会与组织样液发生反应，无Cu OH生成。 |
| 4. 试管放在盛有50-650C温水的大烧杯中，加热约2分钟，观察到溶液颜色：浅蓝色 →棕色 → 砖红色（沉淀） | 最好用试管夹夹住试管上部，使试管底部不触及烧杯底部，试管口不朝向实验者。 也可用酒精灯对试管直接加热。 | 防止试管内的溶液冲出试管，造成烫伤；
缩短实验时间。 |
二、脂肪的鉴定
| 操 作 方 法 | 注 意 问 题 | 解 释 |
| 花生种子浸泡、去皮、切下一些子叶薄片，将薄片放在载玻片的水滴中，用吸水纸吸去装片中的水。 | 干种子要浸泡3~4小时，新花生的浸泡时间可缩短。 | 因为浸泡时间短，不易切片；浸泡时间过长，组织较软，切片不易成形。切片要尽可能薄些，便于观察。 |
| 在子叶薄片上滴2~3滴苏丹Ⅲ或苏丹Ⅳ染液，染色1分钟。 | 染色时间不宜过长。 |
|
| 用吸水纸吸去薄片周围染液，用50%酒精洗去浮色，吸去酒精。 |
| 酒精用于洗去浮色，不洗去浮色，会影响对橘黄色脂肪滴的观察。同时，酒精是脂溶性溶剂，可将花生细胞中的脂肪颗粒溶解成油滴。 |
| 用吸水纸吸去薄片周围酒精，滴上1~2滴蒸馏水，盖上盖玻片。 |
| 滴上清水可防止盖盖玻片时产生气泡。 |
| 低倍镜下找到花生子叶薄片的最薄处，可看到细胞中有染成橘黄色或红色圆形小颗粒。 | 装片不宜久放。 | 时间一长，油滴会溶解在乙醇中。 |
三、蛋白质的鉴定
| 操 作 方 法 | 注 意 问 题 | 解 释 |
| 制备组织样液。 （浸泡、去皮研磨、过滤。） |
| 黄豆浸泡1至2天，容易研磨成浆，也可购新鲜豆浆以节约实验时间。 |
| 鉴定。加样液约2ml于试管中，加入双缩脲试剂A，摇匀；再加入双缩脲试剂B液3~4滴，摇匀，溶液变紫色。 | A液和B液也要分开配制，储存。鉴定时先加A液后加B液。
CuSO4溶液不能多加。 | 先加NaOH溶液，为Cu2+与蛋白质反应提供一个碱性的环境。A、B液混装或同时加入，会导致Cu2+变成Cu ( OH ) 2沉淀，而失效。 否则CuSO4的蓝色会遮盖反应的真实颜色。 |
| 可用蛋清代替豆浆。 | 蛋清要先稀释。 | 如果稀释不够，在实验中蛋清粘在试管壁，与双缩脲试剂反应后会粘固在试管内壁上，使反应不容易彻底，并且试管也不易洗干净。 |
| 附：淀粉的检测和观察 用试管取2ml待测组织样液，向试管内滴加2滴碘液，观察颜色变化。 | 碘液不要滴太多 | 以免影响颜色观察
|
七、考点提示：
1、常见还原性糖与非还原性糖有哪些? 答：葡萄糖、果糖、麦芽糖都是还原性糖;淀粉、蔗糖、纤维素都是非还原性糖。
2、还原性糖植物组织取材条件? 答：含糖量较高、颜色为白色或近于白色，如：苹果、梨、白色甘蓝叶、白萝卜等。
3、研磨中为何要加石英砂?不加石英砂对实验有何影响?
答：加石英砂是为了使研磨更充分。不加石英砂会使组织样液中还原性糖减少，使鉴定时溶液颜色变化不明显。
4、斐林试剂甲、乙两液的使用方法?混合的目的?为何要现混现用? 答：混合后使用;产生氢氧化铜;氢氧化铜不稳定。
5、还原性糖中加入斐林试剂后，溶液颜色变化的顺序为? 答：浅蓝色 棕色 砖红色。
6、花生种子切片为何要薄? 答：只有很薄的切片，才能透光，而用于显微镜的观察。
7、转动细准焦螺旋时，若花生切片的细胞总有一部分清晰，另一部分模糊，其原因一般是什么? 答：切片的厚薄不均匀。
8、脂肪鉴定中乙醇作用? 答：洗去浮色。
9、双缩脲试剂A、B两液是否混合后用?先加A液的目的怎样通过对比看颜色变化?
答：不能混合;先加A液的目的是使溶液呈碱性;先留出一些大豆组织样液做对比。
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