Question

12．某地區經常出現蘋果小葉病，有人認為是土壤中缺鋅引起的，有人認為是土壤中缺鎂引起的．現有如下材料，請你完成下列實驗，證實上面的猜測哪個正確．
（1）材料用具：三株長勢相同的蘋果幼苗、蒸餾水、含有植物必需元素的各種化合物．
（2）實驗原理：任何一種必需元素在植物體內都有一定的作用，一旦缺乏，就會表現出相應的癥狀．根據全素培養液和相應缺鋅、缺鎂的培養液對蘋果生長發育的比較，判斷小葉病的病因．（注：全素培養液是指含有植物生長所需全部必需元素的培養液，缺鋅、缺鎂的培養液是除鋅、鎂元素外其他必需元素齊全的培養液）
（3）方法步驟：
①首先配制全素培養液、缺鋅培養液和缺鎂培養液，分別放入三個培養缸并編號為A、B、C．
②將三株蘋果幼苗分別培養在上述三種培養液中．
③放在適宜的條件下培養一段時間，觀察蘋果幼苗的生長發育狀況．
（4）結果預測和分析：
①A缸內的蘋果幼苗正常生長．
②若B缸內蘋果幼苗表現出小葉病，而C缸沒有，則說明蘋果小葉病是由缺鋅引起的；若C缸內蘋果幼苗表現出小葉病，而B缸沒有，則說明蘋果小葉病是由缺鎂引起的；若B、C兩缸內的幼苗都不表現為小葉病，則說明蘋果小葉病與缺鋅和缺鎂都無關；
（5）若實驗證明蘋果小葉病是由缺鋅引起的，從科學研究的嚴謹角度出發，還應增加的實驗步驟是：在缺鋅的完全培養液B中加入一定量的含鋅的無機鹽（放在適宜條件下培養一段時間，觀察蘋果幼苗的生長發育狀況．一段時間后小葉病消失，幼苗恢復正常生長）．

Answer 1

分析 該實驗為探究性實驗，實驗的自變量是培養液中礦質元素的不同，因變量是蘋果幼苗生長發育狀況，設計實驗時，利用全素培養液作為對照，設置缺鋅和缺鎂的培養液為實驗組，其他培養條件都相同，通過比較蘋果幼苗的生長發育狀況即可得出結論；探究實驗的結果和結論是開放的，要根據所學習的理論知識正確預測所有可能的實驗結果并得出相應的實驗結果．

解答 解：（3）①由實驗目的分析出實驗的自變量是培養液中否含有鋅元素和是否含有鎂元素，實驗還應遵循對照原則，因此實驗分為三組，一組是全營養液作為對照，一組是缺鋅的營養液，一組是缺鎂的營養液．
（4）結果預測和分析：
①A缸是完全營養液，因此A中的蘋果幼苗長成生長．
②如果蘋果小葉病是由缺鋅引起的，則B缸內蘋果幼苗表現出小葉病，而C缸沒有小葉病；如果蘋果小葉病是由缺鎂引起的，則C缸內蘋果幼苗表現出小葉病，而B缸沒有小葉病．如果蘋果小葉病與缺鋅和缺鎂都無關，則B、C兩缸內幼苗與A相同，都不表現為小葉病．
（5）由題意可知，該實驗的目的是證明蘋果小葉病是由缺鋅引起的，還應增加一組實驗，在完全培養液B中加入一定量的含鋅的無機鹽，觀察蘋果幼苗的小葉病是否恢復正常，若恢復正常，說明蘋果小葉病確實是由于缺鋅引起的．
故答案為：
（3）①缺鎂　
（4）①A　②蘋果小葉病是由缺鋅引起的　蘋果小葉病是由缺鎂引起的　蘋果小葉病與缺鋅和缺鎂都無關　
（5）在缺鋅的完全培養液B中加入一定量的含鋅的無機鹽（放在適宜條件下培養一段時間，觀察蘋果幼苗的生長發育狀況．一段時間后小葉病消失，幼苗恢復正常生長）

點評 本題的知識點是無機鹽的作用，分析題干信息明確實驗目的和實驗類型，從實驗目的分析出實驗的自變量、因變量和無關變量及實驗組和對照組是解題的突破口，根據實驗的類型預期可能出現的實驗結果，并根據相應的實驗現象獲取結論是本題考查的重點．