Question

【題目】鎂是合成葉綠素的原料之一，是植物生長所必需的。如果缺少鎂，植物的葉綠素無法合成，葉片會發(fā)黃甚至死亡。某同學想用無土栽培的方法，設計一個實驗來驗證含鎂的無機鹽對植物幼苗生長的影響，請你幫他把實驗設計填寫完整。

實驗材料：生長狀況相近的健壯小麥幼苗若干，完全培養(yǎng)液，缺鎂的完全培養(yǎng)液。

實驗過程：

（1）將小麥幼苗平均分成甲、乙兩組，測量并記錄兩組幼苗的初始生長狀況（葉色、高度、根系生長狀況等）。

（2）將甲組幼苗的根系浸泡在______，將乙組幼苗的根系浸泡在______________。

（3）將兩組植物幼苗放置到相同且適宜的環(huán)境中培養(yǎng)，觀察葉片顏色的變化和植物的生長情況。

（4）請你寫出符合科學道理的實驗現(xiàn)象及初步得出的結論：

現(xiàn)象：____________________________。

結論：____________________________。

從科學研究的嚴謹角度出發(fā)，為進一步證實甲乙兩組小麥生長狀況的差異是由于鎂離子的供應不同引起的，通常還應增加的實驗步驟是：_______________________。

（5）細胞中的大多數(shù)無機鹽以________的形式存在。

Answer 1

【答案】含鎂的完全營養(yǎng)液中 等量的不含鎂的完全營養(yǎng)液中 甲組植物生長旺盛、葉片鮮綠；乙組植物矮小瘦弱、葉片發(fā)黃 植物的生長需要含鎂的無機鹽 在缺鎂的培養(yǎng)液中添加一定量的含鎂的無機鹽，觀察小麥的葉片顏色和生長狀況 離子

【解析】

分析題干信息可以知道，該實驗目的是驗證鎂元素是小麥的必需元素，實驗原理是Mg是葉綠素的組成成分，缺鎂會影響葉綠素的合成而影響光合作用，從而影響植物生長；實驗的自變量是植物培養(yǎng)液的種類，因變量是植物的生長狀況，其他屬于無關變量，無關變量應保持一致且適宜；該實驗分為兩組：對照組和實驗組，設計實驗應該按照實驗設計的對照原則和單一變量的原則進行設計，并預期實驗結果、獲取結論。

由分析可以知道，實驗的自變量是培養(yǎng)液的種類，小麥幼苗的長勢、數(shù)量、培養(yǎng)條件屬于無關變量，因此按照實驗設計的對照原則和單一變量原則完善實驗步驟如下：

（1）將長勢相似的小麥幼苗分成數(shù)量相同的兩組，編號甲、乙；

（2）培養(yǎng)液是自變量，一種是完全培養(yǎng)液，另一種是缺Mg、的完全營養(yǎng)液，因此可以將甲組幼苗放在含鎂的完全營養(yǎng)液中培養(yǎng)，則乙組小麥幼苗應該放在等量的不含鎂的完全營養(yǎng)液中培養(yǎng)；

（3）培養(yǎng)條件是無關變量，應該保持一致且適宜，因此要將兩組小麥幼苗放在相同且適宜小麥幼苗的生長的環(huán)境中培養(yǎng)數(shù)天，觀察小麥幼苗的生長狀況。

（4）預期實驗結果： 甲組小麥幼苗能正常生長。乙組小麥幼苗因為缺乏Mg元素，葉綠素不能合成，因此不能正常生長。

現(xiàn)象：甲組植物生長旺盛、葉片鮮綠；乙組植物矮小瘦弱、葉片發(fā)黃。

結論：植物的生長需要含鎂的無機鹽。

從科學研究的嚴謹角度出發(fā)，為進一步證實甲乙兩組小麥生長狀況的差異是因為鎂元素供應不同引起的，還要向乙組缺鎂的培養(yǎng)液中補充鎂元素，繼續(xù)培養(yǎng)一段時間，如果一段時間后小麥幼苗恢復正常，則說明鎂元素是小麥幼苗正常生長的必需元素。

（5）細胞中的大多數(shù)無機鹽以離子的形式存在。