摘要:
该高中生物学课件围绕“检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质”展开,以还原糖、脂肪、蛋白质的鉴定实验为核心,通过斐林试剂与双缩脲试剂的原理、操作步骤、现象对比及实际应用案例,构建起从理论到实践的知识链条,形成清晰的学习支架,帮助学生理解生命物质的化学本质及其检测方法。
其亮点在于深度融合科学思维与探究实践,如通过“砖红色沉淀是否一定代表葡萄糖”的思考题引导学生辨析概念,强化证据意识与逻辑推理能力,又以尿液鉴别实验设计体现跨学科问题解决能力。教学中注重实验细节规范(如试剂添加顺序、显微观察要求),并结合生活情境(如脱脂奶粉检测)提升社会责任感。此资料既利于学生建立结构与功能观、物质与能量观,也便于教师高效开展实验教学,实现素养导向下的深度学习。
内容正文:
探究·实践
一、实验原理
还原糖+斐林试剂 砖红色沉淀
脂肪+苏丹Ⅲ染液 橘黄色
蛋白质+双缩脲试剂 紫色
预习稿一
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。
检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
二、实验材料
苹果、梨、西瓜、番茄、甘蔗、马铃薯、黄豆、花生等植物器官中最好选哪几种做为实验材料?为什么?
预:思考1
(1)选择苹果、梨做还原糖的检测,因为苹果和梨富含还原糖,且颜色接近白色;
(2)选择黄豆做蛋白质的检测,因为黄豆富含蛋白质;
(3)选择花生做脂肪的检测,因为花生富含脂肪。
选材原则:①富含待检测的化合物 ②材料本身颜色较浅(无色和白色最佳),避免材料本身颜色对颜色反应的干扰
而西瓜和番茄本身有颜色,会对实验造成颜色干扰,甘蔗和马铃薯分别富含蔗糖和淀粉,不是还原糖。
1、还原糖鉴定实验
1)还原糖:
葡萄糖、果糖、麦芽糖、乳糖、半乳糖
2)检验还原糖试剂:
斐林试剂
甲液: g/ml的NaOH
乙液: g/ml的CuSO4
0.1
0.05
三、实验步骤
注意:蔗糖、多糖(淀粉、纤维素、糖原)属于非还原糖
可溶性还原糖与斐林试剂发生作用,可生成砖红色的Cu2O沉淀。
3)还原糖的鉴定原理:
CH2OH–(CHOH)4–CHO + 2Cu(OH)2→CH2OH–(CHOH)4–COOH+ Cu2O↓+ 2H2O
即:还原糖中的醛基(–CHO)被Cu(OH)2氧化,
Cu(OH)2被还原成砖红色的Cu2O沉淀
斐林试剂的用法:甲液和乙液等量混合均匀后再与待测组织样液反应
4)实验流程:
2mL组
织样液
刚配制的斐
林试剂1mL
砖红色沉淀
50~65℃水浴
加热2min
甲液和乙液需
等量混合
现配现用
选材:
制备组织样液
检测
现象:
结论:
含还原糖量较高的白色或近于白色的植物组织
(苹果、梨最好)
若待检测样液成砖红色沉淀,则样液中含有还原糖。
时间太长,Cu(OH)2悬浊液就沉淀在试管底部而无法参与反应
预
若样液中没有还原糖,实验现象应该是怎样的?
浅蓝色
水浴加热前后的颜色变化:
棕色
砖红色
5)实验现象:
思考:向某试管内的无色液体(某生物组织研磨液)中加入斐林试剂,经水浴加热出现砖红色沉淀,能不能表明该试管内含有葡萄糖,原因是什么?
出现砖红色沉淀,只能表明试管内含有还原糖(如葡萄糖、果糖、麦芽糖等),但不一定是葡萄糖。
2、蛋白质鉴定实验
1)检验还原糖试剂:
斐林试剂
甲液: g/ml的NaOH
乙液: g/ml的CuSO4
0.1
0.05
2)检验蛋白质试剂:
双缩脲试剂
A液: g/ml的NaOH
B液: g/ml的CuSO4
0.1
0.01
预习稿三 思考2
(1)试剂
(2)蛋白质的鉴定原理:
蛋白质与双缩脲试剂发生作用,产生紫色反应。
注意:氨基酸不能与双缩脲试剂呈紫色反应
蛋白质分子中含有很多肽键,在碱性溶液中能与双缩脲试剂中的Cu2+作用,产生紫色络合物。
双缩脲试剂的用法:在待测组织样液中先加入A液(0.1g/ml的NaOH)造成碱性环境,再加入B液(0.01g/ml的CuSO4)。
(3).实验步骤
黄豆组织研磨液(或蛋清稀释液)——蛋白质丰富
2mL组
织样液
双缩脲试剂
A液 1mL
无色
双缩脲试剂
B液4滴
紫色
注意:
先滴A液,再滴B液,
A和B液不等量,
B液不能过量。
选材与制备:
组织样液:
检测
现象:
结论:
B液过量会使得溶液呈蓝色,而掩盖生成的紫色。
制造碱性的环境
以免实验后粘住试管壁
预
蛋白质的检测结果
3.脂肪的鉴定
取材:
制片:
①选取最薄的薄片移至载玻片中央
②在薄片上滴加苏丹Ⅲ染液2-3滴,染色3min
③滴加体积分数为50%的酒精溶液1—2滴,洗去浮色,避免影响实验结果(苏丹Ⅲ易溶于酒精中)
④吸去花生子叶周围酒精,滴1-2滴蒸馏水,盖上盖玻片,
制成临时装片
显微观察:
先在低倍镜下找到已着色的薄片,后用高倍镜观察
现象:
有被染成橘黄色的脂肪微粒
预
花生种子(浸泡3-4h),去皮,将子叶削成薄片
脂肪的检测结果
注意:脂肪的鉴定不一定要用显微镜;
要观察脂肪颗粒,则必须用显微镜。
鉴定
物质 材料 试剂 现象
可溶性还原糖 苹果、梨
脂肪 花生
蛋白质 豆浆
鸡蛋清
生物组织中几种有机物的检测方法比较:
斐林试剂
(甲液乙液混合使用)
砖红色沉淀(水浴加热)
苏丹Ⅲ
橘黄色脂肪滴
双缩脲试剂
(先加A液后加B液、 B液不能过量)
紫色
1.某玉米新品种中的蛋白质含量高于普通玉米,请用所学的方法设计实验加以验证。
蛋白质与双缩脲试剂发生紫色反应,蛋白质含量越高颜色越深
2.现有两瓶没有标记的糖尿病患者(尿液中含有葡萄糖)和肾小球肾炎患者(尿液中含有蛋白质)的尿液样品,如何进行区分?
提示:方法一:用斐林试剂对两瓶尿样进行检测,有砖红色沉淀生成的是糖尿病患者的尿样;没有砖红色沉淀生成的是肾小球肾炎患者的尿样。
方法二:用双缩脲试剂进行检测,有紫色反应产生的是肾小球肾炎患者的尿样,另一瓶是糖尿病患者的尿样。
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课堂 合作探究
目录
3.脱脂奶粉中不含糖类和脂肪,受到老年人的喜爱,要检验某种脱脂奶粉是否合格,可能用到哪些试剂?
提示:符合要求的脱脂奶粉应该无糖和无脂肪,同时还应该含有丰富的蛋白质,因此要用到斐林试剂、苏丹Ⅲ染液和双缩脲试剂来检测。
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2.下列关于实验操作步骤的叙述中,正确的是( )
A. 用于鉴定可溶性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. 脂肪的鉴定需要显微镜才能看到活组织中被染成橘黄色的脂肪颗粒
C. 鉴定可溶性还原糖时,要加入斐林试剂甲液摇匀后,再加入乙液
D. 用于鉴定蛋白质的双缩脲试剂也可以用于鉴定还原糖
B
练习稿
3.对斐林试剂和双缩脲试剂的配方,叙述不正确的是( )
A.都含有NaOH溶液和CuSO4溶液
B.斐林试剂需要等量混合,沸水浴加热
C.双缩脲试剂是将1 mL0.1 g/mL的NaOH溶液滴入豆浆,再加入
4滴0.01 g/mL的CuSO4溶液
D.双缩脲试剂含有两种试剂:质量浓度为0.1 g/mL的NaOH溶液
和0.01g/mL的CuSO4溶液
B
练习稿
4.实验室现有如下的实验材料:0.1g/mlNaOH溶液,0.05g/mlCuSO4溶液,蒸馏水,蔗糖,蛋清。利用上述材料可以完成的实验有( )
①还原糖的鉴定 ②蛋白质的鉴定 ③DNA的鉴定
A.只有① B.①和②
C.只有② D.②和③
C
练习稿
二苯胺将DNA染成蓝色
6.在1、3、5号试管中分别加入2mL蒸馏水,2、4、6号试管中分别加入2mL发芽的小麦种子匀浆样液,然后在1—4号试管中适量滴加斐林试剂,5、6号试管中合理滴加双缩脲试剂,摇匀。实验现象描述正确的是( )
A. 所有试管中只有1、5号呈蓝色
B. 3组实验中甲组和乙组的实验结果相同
C. 4号试管内呈砖红色,其余试管内都呈蓝色
D. 4号试管内呈砖红色,6号试管内呈紫色
D
练习稿
6.庐山黄杨和金背松鼠体内细胞的某些元素含量(占细胞干重的质量分数:%)如下表所示,下列有关叙述正确的是( )
A.依据表中N元素含量可推知,金背松鼠细胞中核酸含量比庐山黄杨多
B.依据表中O元素含量可推知,庐山黄杨的含水量比金背松鼠多
C.依据表中C元素含量可推知,干物质主要是有机物
D.这两种生物体内所含的化学元素的种类和含量差异均很大
C
练习稿
19、20
目录
BAN
7.实验题:为验证Mg为植物生长的必须元素,某同学进行了实验。甲组:正常植物+完全培养液,乙组:正常植物+缺Mg培养液。一段时间后观察两组的生长情况。
①实验中对照组是_________。
②实验结果预测:乙组叶片__________。
③另一同学认为上述实验尚有可疑之处,其处理方式是往培养一段时间后的乙组加入适量的含Mg的化合物,观察乙组加入Mg前后的生长状况与甲组的对比情况。其实验结果观察到最有可能的是乙组叶片_____________。该同学设置这一实验步骤的目的是__________________________________________。
甲组
变黄
由黄变绿
二次对照,增强实验结果的说服力
2.1练习稿:
探究某一种元素是否为植物必须元素,一般利用溶液培养法,具体设计思路如下:
(1)对照组:_____________________→正常生长。
(2)实验组
实验组加入X的目的是__________________________________,以增强说服力。
植物+完全培养液
X不是必须元素
X是必须元素
二次对照(使实验组前后对照)
深化探究
探究植物必需元素的实验设计思路
原则:等量原则、单一变量原则、平行重复原则
植株长势、培养环境相同且适宜等
23
“焦边”是由缺钾所引起的植物叶片边缘出现枯黄色的现象。请完善实验步骤探究小麦“焦边”是由缺钾导致的,准备以下材料用具:若干株长势基本相同的小麦幼苗、浓度相同的全素培养液、缺钾全素培养液等。
(1)实验步骤:
①取两只广口瓶,编号为甲、乙。在甲瓶加入100 mL的全素培养液,向乙瓶中加入 ;
②将 ,分别栽种在甲、乙培养瓶中;
③在相同且适宜的条件下培养一段时间,观察 。
100 mL缺钾全素培养液
长势基本相同的小麦幼苗随机均分为两组
小麦叶片是否出现“焦边”现象
(2)实验结果与结论:
①若甲瓶的小麦幼苗正常生长, ,
则说明小麦叶片“焦边”是由缺钾引起的;
②若 ,
则说明小麦叶片“焦边”不是由缺钾引起的。
乙瓶的小麦叶片出现“焦边”现象
甲、乙瓶中的小麦均未出现“焦边”现象
(3)通过实验证实“焦边”是由缺钾导致的,为增强实验的说服力,在上述实验的基础上如何改进完善?
在出现“焦边”现象的缺钾全素培养液中加入钾,观察植物叶片生长是否恢复正常。
1.下列对实验材料的选择的叙述,错误的是( )
A. 甘蔗茎的薄壁组织、甜菜的块根等,都含有较多的糖且近于白色,因此可以用于进行可溶性还原糖的鉴定
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. 大豆种子的蛋白质含量高,是进行蛋白质鉴定的理想植物组织材料
D. 鸡蛋清含蛋白质多,是进行蛋白质鉴定的理想动物材料
A
练习稿
5.下列关于“检测生物组织中的油脂”活动的叙述,错误的是( )
A. 苏丹Ⅲ能使细胞中的油脂呈橙黄色
B. 生物组织必须制成薄片才能在显微镜下观察
C. 染色后需用 95%的乙醇洗去多余的染料
D. 能够观察到2个细胞之间的脂肪滴
C
√
√
×
C
B
细胞是生命活动的基本单位,虽然组成细胞的元素来自无机环境,但是构成细胞的主要元素C、H、O、N含量与无机环境差异很大,这与细胞内的有机化合物如糖类、脂质、蛋白质和核酸有关。
不能。因为生命系统内部是一个严谨有序的结构,不是由物质随意堆砌而成的。
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