Question

恩格尔曼用水绵做了以下光合作用的实验：

实验一：

步骤1，将水绵置于没有空气的黑暗环境中饥饿处理48小时后，与好氧细菌一起制成临时装片。

步骤2，用极细的光朿照射临时装片中的水绵，通过光学显微镜观察。结果发现，好氧细菌向叶绿体被光束照射到的部位集中；

步骤3，将该临时装片完全暴露在光下，通过光学显微镜观察。结果发现，好氧细菌分布在叶绿体所有受光部位的周围。

结论：氧是由叶绿体释放出来的，叶绿体是绿色植物进行光合作用的场所。

实验二：用经三棱镜处理的光照射水绵临时装片，通过光学显微镜观察。结果发现大量的好氧细菌聚集在红光和蓝紫光区域。

结论：叶绿体中的色素吸收红光、蓝紫光，用于光合作用、放出氧气。

分析上述实验过程、结果及结论，回答下列问题：

（1）步骤2_______（填“是”或“不是”）对照实验，理由是______________________。

（2）步骤3与步骤2形成了对照实验，其自变量是____________________________。

（3）不知道红光还是蓝紫光对水绵的光合作用更有利？请参照上述恩格尔曼的材料用具、实验方法，并借助可遮光的带一小孔的黑色纸片，设计实验以确定一种更利于水绵光合作用的光线。简要写出①实验思路______________________；②预期实验结果及结论即可____________________（要求：实验包含可相互印证的甲、乙两个组）。

Answer

是 有光照与无光照形成了对照实验 水绵的部分被照光还是全部被照光（光束照射与完全暴光） 实验思路

步骤1．将一束白光用三棱镜进行分光处理，准备两组；

步骤2．将经过饥饿处理的水绵与好氧菌制成临时装片，准备两组；

步骤3．甲组：将黑纸片插于经三棱镜分光处理后的光线与临时装片之间，先让红光从小孔照射到临时装片水绵上，显微镜下目测估计好氧菌分布的数量；乙组：用同样的方法进行实验，只是将红光改成蓝紫光。 预期实验结果及结论：

若好氧菌数量甲组>乙组，则红光更利于光合作用；

若好氧菌数量甲组<乙组，则蓝紫光更利于光合作用；

若好氧菌数量甲组=乙组，则红光与蓝紫光对光合作用影响相同。

【解析】

恩格尔曼把载有水绵和好氧性细菌的临时装片放在无空气的黑暗环境里，用极细的光束照射水绵，显微观察发现，好氧性细菌只集中在叶绿体被光束照射到的部位附近；如将上述装片完全暴光，则好氧性细菌集中在叶绿体所有受光部位周围，得出结论，光合作用过程中，氧气的产生场所在叶绿体。

（1）用极细的光束照射临时装片中的水绵，极细光束与其周围的黑暗环境形成了对照，单一变量是有光照与无光照。

（2）步骤3与步骤2形成了对照实验，其自变量是水绵的部分被照光还是全部被照光。

（3）题干要求考生参照恩格尔曼的材料用具、实验方法，并借助可遮光的带一小孔的黑色纸片设计实验来探究红光和蓝紫光哪种光更利于水绵光合作用，并要求设计的实验包含可相互印证的甲、乙两个组，两组之间的单一变量是红光和蓝紫光。

实验思路：

步骤1．将一束白光用三棱镜进行分光处理，准备两组；

步骤2．将经过饥饿处理的水绵与好氧菌制成临时装片，准备两组；

步骤3．甲组：将黑纸片插于经三棱镜分光处理后的光线与临时装片之间，先让红光从小孔照射到临时装片水绵上，显微镜下目测估计好氧菌分布的数量；乙组：用同样的方法进行实验，只是将红光改成蓝紫光。

预期结果及结论：

预期实验结果及结论：

若好氧菌数量甲组>乙组，则红光更利于光合作用；

若好氧菌数量甲组<乙组，则蓝紫光更利于光合作用；

若好氧菌数量甲组=乙组，则红光与蓝紫光对光合作用影响相同。