資源簡介

細胞內有機物的檢測與鑒定
易錯歸因
對還原糖、脂肪和蛋白質等有機物的鑒定原理和現象有混淆。
典型易錯題
例1（2022·全國·高三專題練習）Ⅰ.根據以下實驗內容回答問題：
①生物組織中還原糖的檢測；②檢測花生子葉細胞內的脂肪顆粒；③生物組織中蛋白質的檢測；④生物組織中淀粉的檢測。
（1）在上述實驗過程中，必須借助顯微鏡才能完成的是____________（填序號）；必須經水浴加熱的是____________（填序號）。
（2）請選擇在實驗①中所用的藥品和方法：_____________（填序號）。
①0.1 g/mL NaOH ②0.1 g/mL NaCl ③0.01 g/mL CuSO4 ④0.05 g/mL CuSO4
⑤分別使用 ⑥混合后再使用
（3）實驗②使用體積分數為50%的酒精，作用是______________。
Ⅱ.甘薯和馬鈴薯都富含淀粉，但甘薯吃起來比馬鈴薯甜。為探究其原因，某興趣小組以甘薯塊根和馬鈴薯塊莖為材料，測定其還原糖的含量，結果表明馬鈴薯不含還原糖，甘薯含有還原糖。有觀點認為：馬鈴薯不含還原糖是因其不含淀粉酶；而甘薯含有淀粉酶，淀粉酶可以將淀粉水解成還原糖，所以甘薯含還原糖。為驗證該觀點是否正確，設計如下實驗，請填空：
（1）實驗原理：______________。
①淀粉酶水解淀粉產生還原糖 ②淀粉酶的化學本質是蛋白質，與雙縮脲試劑反應生成紫色。 ③還原糖與斐林試劑反應，生成磚紅色沉淀。
A．①② B．①③ C．②③ D．①②③
備選材料與用具：甘薯提取液（已去淀粉和還原糖），馬鈴薯提取液（已去淀粉），斐林試劑，雙縮脲試劑，質量分數為3%的淀粉溶液等。
（2）實驗步驟：
第一步：取A、B兩支試管，在A管中加入甘薯提取液，B管中加入等量的馬鈴薯提取液。
第二步：A、B兩支試管中各加入等量淀粉溶液。
第三步：A、B兩支試管中再各加入____________________。
第四步：A、B兩支試管____________________，觀察顏色變化。
（3）實驗結果：________________________________________。結果表明該觀點正確。
【答案】Ⅰ.（1） ② ① （2） ①④⑥ （3） 洗去浮色
Ⅱ.（1）B （2）等量斐林試劑 50~65℃水浴加熱
（3）A試管出現磚紅色，B試管不變色
【解析】Ⅰ.（1）在脂肪、還原糖、淀粉和蛋白質鑒定的實驗中，只有脂肪鑒定的實驗需要借助顯微鏡觀察，即題中②，在還原糖的鑒定過程需要進行水浴加熱，即①的過程。
（2）鑒定還原糖用斐林試劑，斐林試劑是①0.1 g/mL NaOH和④0.05 g/mL CuSO4試劑組成，使用時需要⑥混合后再使用。
（3）檢測花生子葉細胞中脂肪顆粒的實驗中，用50%的酒精的作用是洗去浮色。
Ⅱ.（1）本實驗為了驗證鈴薯不含還原糖是因其不含淀粉酶；而甘薯含有淀粉酶，淀粉酶可以將淀粉水解成還原糖，所以甘薯含還原糖這個觀點是否正確，則實驗原理是①淀粉酶水解淀粉產生還原糖，③還原糖與斐林試劑反應，生成磚紅色沉淀。
（2）第三步：根據實驗的前第一、二步，第三步需要檢測A、B試管中是否有還原糖的存在，因此A、B試管中加入等量的斐林試劑。第四步：斐林試劑的使用需要50~65℃水浴加熱，觀察顏色變化。
（3）若該觀點正確，則會出現A試管出現磚紅色，B試管不變色的現象。
解題技巧
1．斐林試劑是由甲液（質量濃度為0.1 g/mL氫氧化鈉溶液）和乙液（質量濃度為0.05 g/mL硫酸銅溶液）組成，用于鑒定還原糖（如葡萄糖、麥芽糖和果糖）存在與否，而不能鑒定非還原性糖（如淀粉）。使用時要將甲液和乙液混合均勻后再加入含樣品的試管中，且需50~65℃水浴加熱。
2．雙縮脲試劑由A液（質量濃度為0.1 g/mL氫氧化鈉溶液）和B液（質量濃度為0.01 g/mL硫酸銅溶液）組成，用于鑒定蛋白質，使用時要先加A液后再加入B液。蛋白質和多肽均可以用雙縮脲試劑進行檢測，產生紫色反應，而氨基酸不能產生紫色反應。
3．脂肪可用蘇丹Ⅲ染液鑒定，呈橘黃色。
4．淀粉可以用碘液檢測產生藍色，淀粉水解產生的麥芽糖、葡萄糖屬于還原糖。
同類題練習
1．（2022·山東·臨沭第一中學模擬預測）在還原糖、脂肪和蛋白質的檢測實驗中，選擇合適的實驗材料和實驗方法等對實驗成敗起關鍵性作用。下列敘述正確的是（ ）
A．甘蔗汁富含糖類且近于白色，可作為檢測還原糖的實驗材料
B．花生子葉切片經蘇丹Ⅲ染液染色后，需用清水沖洗以去除浮色
C．使用雙縮脲試劑檢測經高溫處理過的淀粉酶時仍會出現紫色反應
D．NaOH溶液為斐林試劑與葡萄糖的顯色反應創造堿性條件
2.（2022·河北·武安市第一中學模擬預測）下圖表示油菜種子成熟過程中各種有機物的變化情況。下列有關分析，錯誤的是（ ）
A．可溶性糖和淀粉轉化成脂肪后，氧的含量將減少
B．第40天，種子脂肪含量較高可用蘇丹Ⅲ染液進行檢測
C．可推測，在油菜種子萌發過程中脂肪能轉化成可溶性糖
D．將成熟油菜種子磨成勻漿并加入雙縮脲試劑不會出現紫色反應
3.（2022·廣東·模擬預測）對蛋清溶液做如下兩種方式的處理：
蛋清溶液有蛋白質析出蛋白質溶解，得到溶液甲
蛋清溶液有蛋白質析出蛋白塊溶解，得到溶液乙
下列有關分析錯誤的是（ ）
A．經①②過程處理，蛋白質的空間結構及肽鍵沒有遭到破壞
B．經③④過程處理，分別破壞了蛋白質的空間結構及肽鍵
C．經處理后乙溶液中的肽鏈數目增多，甲溶液中不變
D．向甲乙兩溶液中加入雙縮脲試劑，甲變紫乙不變紫
4.（2021·江蘇揚州·高三階段練習）某農場技術員對作物種子發育過程中有機物積累及轉化進行動態監測。關于檢測方法及出現結果的敘述，錯誤的是（ ）
A．嫩大豆種子切片→蘇丹Ⅲ染液染色→顯微鏡觀察細胞內被染成橘黃色的脂肪顆粒
B．嫩小麥籽粒加水研磨→離心取上清液→加碘液→觀察被染成深藍色的淀粉
C．嫩花生種子加水研磨→加雙縮脲試劑→依據紫色反應檢測蛋白質
D．嫩甜玉米籽粒加水研磨→離心取上清液→加斐林試劑并水浴加熱→觀察磚紅色沉淀檢測還原糖
5．（2021·廣東·模擬預測）某同學用豆漿和梨勻漿進行還原糖和蛋白質的檢測，所有操作均正確無誤，實驗結果如下：
豆漿 梨勻漿
添加試劑 斐林試劑 雙縮脲試劑 斐林試劑 雙縮脲試劑
實驗現象 藍紫色 紫色 磚紅色沉淀 淡藍色
下列說法錯誤的是（ ）
A．豆漿中還原糖含量過少，用斐林試劑難以檢測到
B．梨勻漿中蛋白質含量過少，用雙縮脲試劑難以檢測到
C．梨勻漿中的化合物與雙縮脲試劑反應生成淡藍色物質
D．實驗結果表明豆漿適宜用做蛋白質檢測的生物材料
6．（2021·廣東潮州·二模）小明對油條中的營養成分進行了鑒定，鑒定方法與現象如表所示。結果顯示該油條中（　　）
鑒定項目 鑒定試劑（方法） 觀察到現象
蛋白質 雙縮脲試劑 藍色
淀粉 碘液 藍色
脂肪 蘇丹III 橘黃色油滴
①含有蛋白質 ②含淀粉 ③含脂肪
A．①② B．②③ C．①③ D．①②③
7．（2022·全國·高三專題練習）用碘液、蘇丹Ⅲ染液和雙縮脲試劑測得大豆、花生、小麥三種植物的干種子中三大類有機物顏色反應如表，其中“＋”的數量代表顏色反應深淺程度，下列有關說法不正確的是（　　）
試劑種類 碘液 蘇丹Ⅲ染液 雙縮脲試劑
甲 ＋＋＋＋ ＋＋ ＋
乙 ＋＋ ＋＋＋＋ ＋＋
丙 ＋ ＋＋ ＋＋＋＋
A．甲是小麥種子，淀粉和碘液反應成藍色
B．乙是花生種子，蘇丹Ⅲ和蛋白質反應成紫色
C．丙是大豆種子，雙縮脲試劑中CuSO4濃度為0.01 g/mL
D．這三種試劑的使用均不需要水浴加熱
8．（2021·廣東·梅州市梅江區嘉應中學一模）根據生物組織中的有機物與某些化學試劑相互作用能產生顏色反應的原理，可以鑒定生物組織中某些有機物的存在。
（1）填寫下表中的空格。
需鑒定的有機物 用于鑒定的試劑 反應產生的顏色
還原糖 ①_____________ ⑤磚紅色沉淀
蛋白質 ②_____________ ⑥紫色
淀粉 ③碘液 ⑦藍紫色
脂肪 ④蘇丹III ⑧_____________
（2）有幾位同學選取大豆種子作為實驗材料來檢測子葉中的脂肪與蛋白質，下列圖1和圖2分別為相應步驟的實驗操作示意圖。請據圖回答：
圖1玻片上的子葉切片已經用蘇丹III染液染色3 min，接著滴加1~2滴的試劑甲為__________，其作用是洗去浮色。圖2中試劑乙是____________。（選擇“0.05 g/mL的CuSO4溶液”還是“0.01 g/mL的CuSO4溶液”）
9．（2021·廣東省·高三階段練習）某校生物興趣小組的同學想進行如下兩個實驗：
實驗1：探究尿液中是否含葡萄糖； 實驗2：證明血液中存在葡萄糖。
現提供：新取尿液樣品、加有檸檬酸的雞血、清水、試管、離心機、三腳架、大燒杯、火柴、酒精燈、石棉網等。回答下列問題：
（1）在實驗過程中，上述兩個實驗均需要增加的一種試劑是：________，實驗原理是______________________________________________________________________。
（2）寫出實驗2的實驗步驟：
Ⅰ________________________________________________________________________；
Ⅱ_______________________________________________________________________；
Ⅲ_______________________________________________________________________。
（3）實驗2的過程比實驗1復雜，其原因____________________________________
_______________________________________________________________________。
10．（2021·廣東省·高三階段練習）為探究玉米籽粒發芽過程中一些有機物含量的變化，研究小組利用下列供選材料用具進行了實驗。材料用具：玉米籽粒；斐林試劑，雙縮脲試劑，碘液，緩沖液，淀粉，淀粉酶等；研缽，水浴鍋，天平，試管，滴管，量筒，容量瓶，顯微鏡，玻片，酒精燈等。請回答下列問題：
（1）為了檢測玉米籽粒發芽過程中淀粉含量變化，將不同發芽階段的玉米籽粒縱切，滴加______，進行觀察。結果顯示，胚乳呈藍色塊狀，且隨著發芽時間的延長，藍色塊狀物變小。由此可得出的結論是____________________________。
（2）為了驗證上述藍色塊狀物變小是淀粉酶作用的結果，設計了如下實驗：在1～4號試管中分別加入相應的提取液和溶液（如圖所示），40℃溫育30 min后，分別加入斐林試劑并60℃水浴加熱，觀察試管內顏色變化。
請繼續以下分析：
①設置試管1作為對照，其主要目的是______________。
②試管2中應加入的X是______的提取液。
③預測試管3中的顏色變化是______。若試管4未出現預期結果（其他試管中結果符合預期），則最可能的原因是___________________。
同類題練習參考答案
1．C 【解析】甘蔗汁富含蔗糖，但蔗糖不是還原糖，因此不可用于還原糖的鑒定，A錯誤；檢測花生種子中的油脂時，子葉切片經蘇丹Ⅲ染色后，需用酒精洗去浮色，B錯誤；淀粉酶的化學本質是蛋白質，經高溫處理后沒有破壞肽鍵，使用雙縮脲試劑檢測經高溫處理過的淀粉酶時仍會出現紫色反應，C正確；斐林試劑檢測還原糖是A液和B液混合后在使用，不是創造堿性條件，D錯誤。故選C。
2．D 【解析】題圖分析，在油菜種子成熟過程中，隨著時間推移，可溶性糖、淀粉的含量逐漸降低，脂肪含量逐漸升高，含氮化合物的含量基本不變，因此可以推出脂肪是由糖類（或可溶性糖和淀粉）轉化而來的。脂肪中碳氫比例高，所以可溶性糖和淀粉轉化成脂肪后，氧的含量將減少，A正確；第40天，種子中脂肪含量較高，可用蘇丹Ⅲ染液對種子脂肪進行檢測，含量的變化可用橘黃色出現的深淺表示，B正確；在種子成熟過程中，可溶性糖和淀粉可轉化成脂肪，所以可推測，在油菜種子萌發過程中脂肪能轉化成可溶性糖，C正確；成熟油菜種子中含有少量蛋白質，所以將成熟油菜種子磨成勻漿并加入雙縮脲試劑會出現紫色反應，D錯誤。故選D。
3．D 【解析】蛋白質鹽析：少量的鹽（如硫酸銨、硫酸鈉等）能促進蛋白質的溶解，但如向蛋白質溶液中加入濃的鹽溶液可使蛋白質的溶解度降低而從溶液中析出，這種作用叫做鹽析，析出的蛋白質再繼續加水時，仍能溶解，并不影響原來蛋白質的性質，鹽析屬于物理變化。蛋白質變性：蛋白質受熱、紫外線、X射線、強酸、強堿、重金屬（如鉛、銅、汞等）鹽、一些有機物（甲醛、酒精、苯甲酸）等作用時會凝結，這種凝結是不可逆的，即凝結后不能在水中重新溶解，這種變化叫做變性。蛋白質與雙縮脲試劑反應成紫色是因為蛋白質中含有肽鍵。①②過程分別屬于蛋白質的鹽析和溶解，是物理變化，不會破壞蛋白質的空間結構及肽鍵，A正確; ③過程中經高溫處理使蛋白質的空間結構被破壞而變性，但不破壞肽鍵，④過程蛋白質經蛋白酶水解為多肽和某些氨基酸，破壞了肽鍵，B正確; ① ②過程都是物理變化，對肽鏈數目不會有影響，因此經處理后甲溶液中的肽鏈數目不變，④過程加入了蛋白酶，蛋白酶是蛋白質，里面含有肽鏈，因此經處理后乙溶液中的肽鏈數目增多，C正確; 甲、乙兩種溶液中均有肽鍵存在（乙中含蛋白酶，蛋白酶是蛋白質，含有肽鍵），向甲、乙兩溶液中加入雙縮脲試劑，甲溶液變紫色，乙溶液也會變紫色，D錯誤。故選D。
4．B 【解析】淀粉難溶于水，嫩小麥籽粒研磨離心后的上清液中幾乎不含淀粉，加碘液后，不呈深藍色，B錯誤。
5．C【解析】根據表中結果分析可知，斐林試劑檢測豆漿時，結果是藍紫色，這是斐林試劑的顏色，說明豆漿中還原糖含量過少，用斐林試劑難以檢測到，A正確；雙縮脲試劑檢測梨勻漿時，結果是淡藍色，這是雙縮脲試劑的顏色，說明梨勻漿中蛋白質含量過少，用雙縮脲試劑難以檢測到，B正確；雙縮脲試劑是用來檢測蛋白質，如果有蛋白質將會出現紫色，雙縮脲試劑中的CuSO4是藍色，所以不是梨勻漿中的化合物與雙縮脲試劑反應生成淡藍色物質，C錯誤；分析表中結果可知，雙縮脲試劑與豆漿反應后產生紫色，說明豆漿中含有蛋白質，豆漿適宜用做蛋白質檢測的生物材料，D正確。故選C。
6．B【解析】油條與雙縮脲試劑反應沒有變為紫色，說明油條中沒有蛋白質，①錯誤；油條與碘液反應產生紫色現象，說明含有油條中含有淀粉，②正確；油條與蘇丹III反應產生橘黃色油滴，說明油條中含有脂肪，③正確。故選B。
7．B 【解析】碘液用于檢測淀粉，其顏色反應為藍色，甲種子中，用碘液進行染色時，顏色反應最深，說明甲種子中主要含淀粉，甲是小麥種子，A正確；乙種子中，用蘇丹Ⅲ染液進行染色時，顏色反應最深，說明乙種子中主要含脂肪，乙是花生種子，脂肪可被蘇丹Ⅲ染液染成橘黃色，雙縮脲試劑用于檢測蛋白質，其顏色反應為紫色，B錯誤；丙種子中，用雙縮脲試劑進行染色時，顏色反應最深，說明丙種子中主要含蛋白質，丙是大豆種子，雙縮脲試劑中CuSO4濃度為0.01 g/mL，C正確；這三種試劑使用均不需要水浴加熱，只有用斐林試劑鑒定還原性糖時，需要水浴加熱，D正確。故選B。
8.（1）斐林試劑 雙縮脲試劑 橘黃色
（2）體積分數為50%的酒精 0.01 g/mL的CuSO4溶液
【解析】（1）還原糖用斐林試劑鑒定產生磚紅色沉淀；蛋白質用雙縮脲試劑呈紫色；脂肪可用蘇丹Ⅲ染液鑒定，呈橘黃色；
（2）脂肪鑒定實驗中需要滴加1～2滴的50%酒精（乙醇），其作用是洗去浮色；圖 2 中是鑒定蛋白質，雙縮脲試劑使用時，先加氫氧化鈉溶液，然后再滴加3～4滴硫酸銅溶液，即圖中試劑乙的名稱是0.01 g/ml的CuSO4溶液 。
9．（1）斐林試劑 葡萄糖是可溶性還原糖，在加熱條件下與斐林試劑反應能生成磚紅色沉淀
（2）取一定量的加有檸檬酸鈉的雞血置于試管中； 用離心機進行離心，獲得上清液； 取上清液，加入斐林試劑后在水浴中加熱，觀察實驗現象
（3）血液呈紅色，若直接用斐林試劑檢測葡萄糖，產生的現象與血液顏色一致，不易觀察，必須要經過離心分離過程。尿液的顏色不會干擾顯色反應
【解析】斐林試劑是由甲液（質量濃度為0.1 g/mL氫氧化鈉溶液）和乙液（質量濃度為0.05 g/mL硫酸銅溶液）組成，用于鑒定還原糖，使用時要將甲液和乙液混合均勻后再加入含樣品的試管中，且需水浴加熱。
（1）葡萄糖屬于還原糖，加斐林試劑水浴加熱會生成磚紅色沉淀，因此可用于斐林試劑檢測，因此上述實驗均需要增加一種試劑，該試劑就是斐林試劑。
（2）證明血液中存在葡萄糖的實驗步驟：Ⅰ．取加有檸檬酸鈉（防止血液凝固）的雞血5 mL，置于試管中；Ⅱ．用離心機離心，取其上清液；Ⅲ．取2 mL的上清液，加入斐林試劑，水浴加熱檢測。
（3）實驗（2）中血液呈紅色，若直接用斐林試劑檢測葡萄糖，則產生的顏色反應與血液顏色相近，影響實驗觀察；而實驗（1）中尿液的顏色不會干擾顯色反應的觀察，因此實驗（2）比實驗（1）復雜。
10．（1）碘液 玉米發芽過程中胚乳的淀粉逐漸減少
（2）排除用于實驗的淀粉溶液中含有還原性糖 發芽前玉米 藍色→磚紅色 淀粉酶已失活
【解析】（1）淀粉可以用碘液檢測產生藍色。胚乳呈現藍色塊狀，說明胚乳含有大量的淀粉，而隨著發芽時間的延長，藍色塊狀變小，說明玉米發芽的過程中胚乳的淀粉逐漸減少了。
（2）①該實驗的目的是驗證上述藍色塊狀物變小是淀粉酶的作用，在淀粉酶的作用下淀粉水解產生了還原糖，還原糖用斐林試劑檢測會出現磚紅色沉淀。1號試管加的是緩沖液和淀粉，作為對照試驗，其可以排除用于實驗的淀粉溶液中含有還原糖。
②根據單一變量原則，1號試管加的是緩沖液作為對照，3號、4號實驗組分別加了發芽玉米提取液、淀粉酶溶液，則2號試管加的X溶液應該是發芽前玉米提取液。
③3號試管發芽玉米提取液中含有淀粉酶，催化淀粉水解產生了還原糖，因此其顏色由藍色變成了磚紅色。4號試管中加了淀粉酶溶液，4號試管中的顏色從藍色變成磚紅色，說明淀粉酶催化淀粉水解產生了還原糖。因此設置試管4的目的是證明發芽玉米提取液中含有淀粉酶。若4號試管的顏色沒有從藍色變成磚紅色，可能是因為淀粉酶已失活，不能催化淀粉水解。
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