Question

土壤中生活着种类和数量繁多的微生物，其中绝大多数以土壤中的有机物为营养物质．某生物兴趣小组以带有落叶的表层土壤为实验材料，研究土壤微生物的分解作用，进行了如下实验：

实验组合	材料处理	土壤湿度控制	温度（℃）	实验现象
甲	灭菌	湿润	20	落叶不分解
乙	不灭菌	湿润	20	落叶分解较快
丙	不灭菌	湿润	5	落叶分解较慢
丁	不灭菌	较干燥	20	X

（1）该实验对照组是

 

；上表中X是

 

．
（2）通过本实验可得出的结论是：①

 

；②

 

．
（3）为了进一步研究土壤微生物对淀粉的分解作用，请利用下列实验材料和用具，设计实验并预期实验结果．
①作出假设：

 

．
②实验材料和用具：土壤浸出液、蒸馏水、淀粉糊、恒温箱、烧杯若干、试管若干、碘液、斐林试剂等
③主要的实验步骤：
a．取两个大小相同的烧杯，编号为A、B，放入

 

．在A烧杯中加入适量的土壤浸出液，B烧杯中加入

 

．
b．在恒温箱（20℃左右）下放置几天后，分别取A、B烧杯中的溶液20mL，各加入两支试管中，分别编号A₁、A₂、B₁、B₂．
c．在A₁、B₁试管中加入碘液，在A₂、B₂试管中加入斐林试剂，并进行沸水浴．
d．观察试管中溶液的颜色变化，记录实验结果．
④实验现象：
如果假设成立，则实验现象是

 

．

Answer 1

考点：生态系统的结构

专题：

分析：本题主要考查2个实验的设计：
（1）实验1的实验目的是研究土壤微生物的分解作用，实验的设计有3个变量：变量1是否有土壤微生物，所以在设计实验的时候唯一的变量是土壤中是否有微生物；变量2是条件是否干燥；变量3是温度．
（2）实验2的实验目的是“探究土壤微生物对淀粉的分解作用”，变量也是否含有微生物，但是根据实验2中的实验步骤来看，消除土壤中微生物的影响不是进行灭菌处理，而是加入用等量的无菌水代替微生物．让土壤中的微生物将淀粉水解后，产物是麦芽糖、葡萄糖等还原糖，加入斐林试剂以后，还原糖在加热的条件下，能够将斐林试剂还原成砖红色．

解答： 解：（1）实验中不作处理的是对照组，所以对照组为乙组．生命活动需要水的参与，所以在干燥的条件下，新陈代谢慢，落叶分解的慢．
（2）对比甲乙得出的结论是落叶是在土壤微生物的作用下分解的；对比乙丙得出的结论是温度会影响微生物的分解速率；对比乙丁得出的结论是 土壤湿度会影响微生物的分解速率．
（3）①为了研究“进一步研究土壤微生物对淀粉的分解作用”，实验的变量也是微生物，所以实验的假设是“土壤中微生物对淀粉有分解作用”．
③实验的变量是否有微生物，所以主要的实验步骤：
a．取两个大小相同的烧杯，编号为A、B，放入等量的淀粉糊．在A烧杯中加入适量的土壤浸出液，B烧杯中加入 等量的蒸馏水．
b．在恒温箱（20℃左右）下放置几天后，分别取A、B烧杯中的溶液20mL，各加入两支试管中，分别编号A₁、A₂、B₁、B₂．
c．在A₁、B₁试管中加入碘液，在A₂、B₂试管中加入斐林试剂，并进行沸水浴．
d．观察试管中溶液的颜色变化，记录实验结果．
④实验现象：
如果假设成立，则实验现象是A₁无蓝色出现，B₁呈现蓝色；A₂出现砖红色沉淀，B₂没有出现砖红色沉淀．
故答案为：（1）乙        落叶分解较慢
（2）①落叶是在土壤微生物的作用下分解的
②温度和土壤湿度会影响微生物的分解速率
（3）①土壤中微生物对淀粉有分解作用
③a  等量的淀粉糊    等量的蒸馏水
④a    A₁无蓝色出现，B₁呈现蓝色；A₂出现砖红色沉淀，B₂没有出现砖红色沉淀

点评：本试题主要考查实验的设计，实验设计的两个基本原则是“对照原则”和“单一变量原则”．对照实验：在研究一种条件对研究对象的影响时，所进行的除了这种条件不同外，其他条件都相同的实验．设置一组对照实验，使实验结果具有说服力．