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高考生物實(shí)驗(yàn)題:檢測(cè)生物組織中的糖類等
生物是一門實(shí)操性較高的實(shí)用性學(xué)科,在高考生物試卷中,實(shí)驗(yàn)題是必考題之一,也是高考復(fù)習(xí)的重點(diǎn)難點(diǎn)。高分網(wǎng)高考頻道小編提供高中生物部分典型實(shí)驗(yàn)題的解析:檢測(cè)生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質(zhì),幫助考生攻克高考生物實(shí)驗(yàn)題難關(guān)。
實(shí)驗(yàn):檢測(cè)生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質(zhì)
一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?/strong>
嘗試用化學(xué)試劑檢測(cè)生物組織中糖類、脂肪和蛋白質(zhì),闡明實(shí)驗(yàn)原理—顏色反應(yīng),識(shí)記和區(qū)分用于可溶性還原糖、脂肪、蛋白質(zhì)鑒定的試劑及產(chǎn)生的特定顏色,初步掌握鑒定上述化合物的基本方法,學(xué)會(huì)描述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,掌握NaOH溶液和CuSO4溶液的使用方法。
二、實(shí)驗(yàn)原理:
某些化學(xué)試劑能使生物組織中的有關(guān)有機(jī)化合物,產(chǎn)生特定的顏色反應(yīng)。
1、生物組織中普遍存在的可溶性糖類較多,有葡萄糖、果糖、麥芽糖和蔗糖。前三種糖的分子內(nèi)都含有游離的具還原性的半縮醛羥基,因此叫做還原糖;蔗糖分子內(nèi)沒(méi)有,為非還原糖。實(shí)驗(yàn)中所用的斐林試劑,只能鑒定生物組織中可溶性還原糖,而不能鑒定可溶性非還原糖。
可溶性還原糖(如葡萄糖、果糖、麥芽糖)與斐林試劑發(fā)生作用,可生成磚紅色的Cu 2O沉淀。如:
葡萄糖 + 2Cu2+ + 4OH— 加熱 葡萄糖酸 + Cu 2O↓(磚紅色)+ H 2O
即Cu 2+被還原成Cu 2O,葡萄糖被氧化成葡萄糖酸。
用斐林試劑鑒定還原糖時(shí),溶液變化過(guò)程為:淺藍(lán)色→棕色→磚紅色沉淀
淀粉遇碘變藍(lán)色(直鏈)或紫(紅)色(支鏈)。
2、脂肪和類脂(磷脂、糖脂、固醇脂等)統(tǒng)稱為脂類。它是構(gòu)成人體組織的正常成分,不溶于水而易溶于酒精、乙醚、氯仿等脂溶劑中。在化學(xué)組成上,脂類屬于脂肪酸的酯或與這些酯有關(guān)的物質(zhì)。脂類的主要功能是氧化供能。
脂肪主要存積于脂肪組織中,并以油滴狀的微粒存在脂肪細(xì)胞漿內(nèi)。
在病理檢驗(yàn)中,脂類染色法最常用以證明脂肪變性,脂肪栓子以及腫瘤的鑒別。脂類染色使用最廣泛的染料是蘇丹染料,最常用的有蘇丹Ⅲ,蘇丹Ⅳ,蘇丹黑及油紅O等。脂肪被染色,實(shí)際上是蘇丹染料被脂肪溶解吸附而呈現(xiàn)染料的顏色。經(jīng)研究認(rèn)為組織中脂質(zhì)在液態(tài)或半液態(tài)時(shí),對(duì)蘇丹染料著色效果最好。根據(jù)這一原理,適當(dāng)提高溫度(37℃-60℃)對(duì)組織切片染色效果是有好處的。
脂類染色,用冰凍或石蠟切片,以水溶性封固劑封固,如甘油、明膠和阿拉伯糖膠等。
脂肪可以被蘇丹Ⅲ染液染成橘黃色或橙紅色(或被蘇丹Ⅳ染液染成紅色),膽脂素呈淡紅色,脂肪酸不著色,細(xì)胞核呈藍(lán)色。
3、蛋白質(zhì)與雙縮脲試劑發(fā)生作用,產(chǎn)生紫色反應(yīng)。(蛋白質(zhì)分子中含有很多肽鍵,在堿性NaOH溶液中能與雙縮脲試劑中的Cu2+作用,產(chǎn)生紫色反應(yīng)。)
三、實(shí)驗(yàn)材料:
1、做可溶性還原性糖鑒定實(shí)驗(yàn),應(yīng)選含糖高,顏色為白色的植物組織,如蘋果、梨。(因?yàn)榻M織的顏色較淺,易于觀察。)經(jīng)試驗(yàn)比較,顏色反應(yīng)的明顯程度依次為蘋果、梨、白色甘藍(lán)葉、白蘿卜。
2、做脂肪的鑒定實(shí)驗(yàn)。應(yīng)選富含脂肪的種子,以花生種子為最好,實(shí)驗(yàn)前一般要浸泡3~4小時(shí)(也可用蓖麻種子)。
3、做蛋白質(zhì)的鑒定實(shí)驗(yàn),可用富含蛋白質(zhì)的黃豆或雞蛋清。
4、淀粉的鑒定:馬鈴薯勻漿。
四、實(shí)驗(yàn)用具:雙面刀片、試管(最好用刻度試管)、試管夾、試管架、大小燒杯、小量筒、滴管、酒精燈、三腳架、石棉網(wǎng)、火柴、載玻片、蓋玻片、毛筆、吸水紙、顯微鏡
五、實(shí)驗(yàn)試劑:
1.斐林試劑(包括甲液:質(zhì)量濃度為0.1g/ mL NaOH溶液和乙液:質(zhì)量濃度為0.05g/ mL CuSO4溶液)
2.蘇丹Ⅲ或蘇丹Ⅳ染液
3.雙縮脲試劑(包括A液:質(zhì)量濃度為0.1g/ mL NaOH溶液和B液:質(zhì)量濃度為0.01g/ mL CuSO4溶液)
4.體積分?jǐn)?shù)為50%的酒精溶液
5.碘液
6.蒸餾水
六、方法步驟:
一、可溶性糖的鑒定
操 作 方 法 |
注 意 問(wèn) 題 |
解 釋 |
1. 制備組織樣液。 (去皮、切塊、研磨、過(guò)濾) |
蘋果或梨組織液必須臨時(shí)制備。 |
因蘋果多酚氧化酶含量高,組織液很易被氧化成褐色,將產(chǎn)生的顏色掩蓋。 |
2. 取1支試管,向試管內(nèi)注入2mL組織樣液。 |
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3. 向試管內(nèi)注入1mL新制的斐林試劑,振蕩。 |
應(yīng)將組成斐林試劑的甲液、乙液分別配制、儲(chǔ)存,使用前才將甲、乙液等量混勻成斐林試劑; 切勿將甲液、乙液分別加入蘋果組織樣液中進(jìn)行檢測(cè)。 |
斐林試劑很不穩(wěn)定,甲、乙液混合保存時(shí),生成的Cu ( OH ) 2在70~ 900C下分解成黑色CuO和水; 甲、乙液分別加入時(shí)可能會(huì)與組織樣液發(fā)生反應(yīng),無(wú)Cu OH生成。 |
4. 試管放在盛有50-650C溫水的大燒杯中,加熱約2分鐘,觀察到溶液顏色:淺藍(lán)色 →棕色 → 磚紅色(沉淀) |
最好用試管夾夾住試管上部,使試管底部不觸及燒杯底部,試管口不朝向?qū)嶒?yàn)者。 也可用酒精燈對(duì)試管直接加熱。 |
防止試管內(nèi)的溶液沖出試管,造成燙傷; 縮短實(shí)驗(yàn)時(shí)間。 |
二、脂肪的鑒定
操 作 方 法 |
注 意 問(wèn) 題 |
解 釋 |
花生種子浸泡、去皮、切下一些子葉薄片,將薄片放在載玻片的水滴中,用吸水紙吸去裝片中的水。 |
干種子要浸泡3~4小時(shí),新花生的浸泡時(shí)間可縮短。 |
因?yàn)榻輹r(shí)間短,不易切片;浸泡時(shí)間過(guò)長(zhǎng),組織較軟,切片不易成形。切片要盡可能薄些,便于觀察。 |
在子葉薄片上滴2~3滴蘇丹Ⅲ或蘇丹Ⅳ染液,染色1分鐘。 |
染色時(shí)間不宜過(guò)長(zhǎng)。 |
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用吸水紙吸去薄片周圍染液,用50%酒精洗去浮色,吸去酒精。 |
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酒精用于洗去浮色,不洗去浮色,會(huì)影響對(duì)橘黃色脂肪滴的觀察。同時(shí),酒精是脂溶性溶劑,可將花生細(xì)胞中的脂肪顆粒溶解成油滴。 |
用吸水紙吸去薄片周圍酒精,滴上1~2滴蒸餾水,蓋上蓋玻片。 |
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滴上清水可防止蓋蓋玻片時(shí)產(chǎn)生氣泡。 |
低倍鏡下找到花生子葉薄片的最薄處,可看到細(xì)胞中有染成橘黃色或紅色圓形小顆粒。 |
裝片不宜久放。 |
時(shí)間一長(zhǎng),油滴會(huì)溶解在乙醇中。 |
三、蛋白質(zhì)的鑒定
操 作 方 法 |
注 意 問(wèn) 題 |
解 釋 |
制備組織樣液。 (浸泡、去皮研磨、過(guò)濾。) |
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黃豆浸泡1至2天,容易研磨成漿,也可購(gòu)新鮮豆?jié){以節(jié)約實(shí)驗(yàn)時(shí)間。 |
鑒定。加樣液約2ml于試管中,加入雙縮脲試劑A,搖勻;再加入雙縮脲試劑B液3~4滴,搖勻,溶液變紫色。 |
A液和B液也要分開配制,儲(chǔ)存。鑒定時(shí)先加A液后加B液。 CuSO4溶液不能多加。 |
先加NaOH溶液,為Cu2+與蛋白質(zhì)反應(yīng)提供一個(gè)堿性的環(huán)境。A、B液混裝或同時(shí)加入,會(huì)導(dǎo)致Cu2+變成Cu ( OH ) 2沉淀,而失效。 否則CuSO4的藍(lán)色會(huì)遮蓋反應(yīng)的真實(shí)顏色。 |
可用蛋清代替豆?jié){。 |
蛋清要先稀釋。 |
如果稀釋不夠,在實(shí)驗(yàn)中蛋清粘在試管壁,與雙縮脲試劑反應(yīng)后會(huì)粘固在試管內(nèi)壁上,使反應(yīng)不容易徹底,并且試管也不易洗干凈。 |
附:淀粉的檢測(cè)和觀察 用試管取2ml待測(cè)組織樣液,向試管內(nèi)滴加2滴碘液,觀察顏色變化。 |
碘液不要滴太多 |
以免影響顏色觀察 |
七、考點(diǎn)提示:
1、常見還原性糖與非還原性糖有哪些? 答:葡萄糖、果糖、麥芽糖都是還原性糖;淀粉、蔗糖、纖維素都是非還原性糖。
2、還原性糖植物組織取材條件? 答:含糖量較高、顏色為白色或近于白色,如:蘋果、梨、白色甘藍(lán)葉、白蘿卜等。
3、研磨中為何要加石英砂?不加石英砂對(duì)實(shí)驗(yàn)有何影響?
答:加石英砂是為了使研磨更充分。不加石英砂會(huì)使組織樣液中還原性糖減少,使鑒定時(shí)溶液顏色變化不明顯。
4、斐林試劑甲、乙兩液的使用方法?混合的目的?為何要現(xiàn)混現(xiàn)用? 答:混合后使用;產(chǎn)生氫氧化銅;氫氧化銅不穩(wěn)定。
5、還原性糖中加入斐林試劑后,溶液顏色變化的順序?yàn)? 答:淺藍(lán)色 棕色 磚紅色。
6、花生種子切片為何要薄? 答:只有很薄的切片,才能透光,而用于顯微鏡的觀察。
7、轉(zhuǎn)動(dòng)細(xì)準(zhǔn)焦螺旋時(shí),若花生切片的細(xì)胞總有一部分清晰,另一部分模糊,其原因一般是什么? 答:切片的厚薄不均勻。
8、脂肪鑒定中乙醇作用? 答:洗去浮色。
9、雙縮脲試劑A、B兩液是否混合后用?先加A液的目的怎樣通過(guò)對(duì)比看顏色變化?
答:不能混合;先加A液的目的是使溶液呈堿性;先留出一些大豆組織樣液做對(duì)比。