Question

14．华北某地区经常出现苹果小叶病，有人认为是土壤中缺锌引起的，有人认为是土壤中缺镁引起的．现有如下材料，请你完成下列实验，证实上面的猜测哪个正确．
（1）材料用具：三株长势相同的苹果幼苗、蒸馏水、含有植物必需元素的各种化合物．
（2）实验原理：任何一种必需元素在植物体内都有一定的作用，一旦缺乏，就会表现出相应的症状．根据全素培养液和相应缺锌、缺镁的培养液对苹果生长发育的比较，判断小叶病的病因．
（3）方法步骤：
①首先配制全素培养液和相应的缺锌培养液和缺镁培养液，分别放入三个培养缸并编号为A、B、C．
②将三株长势相同的幼苗分别培养在上述三种培养液中．
③放在适宜的条件下培养一段时间，观察苹果幼苗的生长发育状况．
（4）结果预测和分析：
①空白对照组A缸内的苹果幼苗将正常生长．
②若B缸内苹果幼苗表现出小叶病，而C缸没有，则说明苹果小叶病是由缺锌引起的；
若C缸内苹果幼苗表现出小叶病，而B缸没有，则说明苹果小叶病是由缺镁引起的；
若B、C两缸内的幼苗都表现为小叶病，则说明苹果小叶病与缺锌和缺镁都有关；
若B、C两缸内幼苗都不表现为小叶病，则说明苹果小叶病与缺锌和缺镁都无关．
（5）若实验证明苹果小叶病是由缺锌引起的，从科学研究的严谨角度出发，还应增加的实验步骤是：在缺锌的完全培养液B中加入一定量的含锌的无机盐．增加步骤后的实验结果是一段时间后小叶病消失，幼苗恢复正常生长．

Answer 1

分析 该实验为探究性实验，实验的自变量是培养液中矿质元素的不同，因变量是苹果幼苗生长发育状况，设计实验时，利用全素培养液作为对照，设置缺锌和缺镁的培养液为实验组，其他培养条件都相同，通过比较苹果幼苗的生长发育状况即可得出结论；探究实验的结果和结论是开放的，要根据所学习的理论知识正确预测所有可能的实验结果并得出相应的实验结．

解答 解：（3）①由实验目的分析出实验的自变量是培养液中否含有锌元素和是否含有镁元素，因此实验分为三组，A组是全营养液作为对照，B组是缺锌的营养液，C组是缺镁的营养液．
（4）预期结果和分析：
①A是完全营养液，因此A中的苹果幼苗长成生长．
②如果苹果小叶病是由缺镁引起的，则C缸内苹果幼苗表现出小叶病，而B缸没有小叶病；如果苹果小叶病与缺锌和缺镁都有关，B、C两缸内的幼苗都表现为小叶病；如果苹果小叶病与缺锌和缺镁都无关，则B、C两缸内幼苗与A相同，都不表现为小叶病．
（5）由题意可知，该实验的目的是证明苹果小叶病是由缺锌引起的，还应增加一组实验，在完全培养液B中加入一定量的含锌的无机盐，观察苹果幼苗的小叶病是否恢复正常，若恢复正常，说明苹果小叶病确实是由于缺锌引起的．
故答案为：
（3）①缺镁
（4）①A    ②苹果小叶病是由缺镁引起的   缺锌和缺镁  苹果小叶病与缺锌和缺镁都无关
（5）在缺锌的完全培养液B中加入一定量的含锌的无机盐     一段时间后小叶病消失，幼苗恢复正常生长

点评 本题的知识点是无机盐的作用，分析题干信息明确实验目的和实验类型，从实验目的分析出实验的自变量、因变量和无关变量及实验组和对照组是解题的突破口，根据实验的类型预期可能出现的实验结果，并根据相应的实验现象获取结论是本题考查的重点．