Question

某生物科技小組為了證明鎂和鉀都是植物生活所必需的元素，他們設(shè)計了如下實驗：

    (1)配制溶液：①配制完全營養(yǎng)液甲。②配制無鎂、鉀的營養(yǎng)液乙。

    (2)培養(yǎng)植株：將長勢相似、數(shù)量相同的兩組玉米幼苗分別種植在兩個盛有沙土的容器內(nèi)，分別澆灌甲和乙營養(yǎng)液。

    (3)觀察記錄：定期觀察記錄幼苗生長狀況。

    (4)結(jié)果結(jié)論：①一定時間后，發(fā)現(xiàn)澆甲營養(yǎng)液的玉米生長旺盛，澆乙營養(yǎng)液的玉米弱小瘦黃。②鎂、鉀元素是植物生活必需的礦質(zhì)元素。

    請分析該實驗方案有無紕漏？若有請指出紕漏，再寫出你的設(shè)計思路。

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Answer 1

該實驗方案有三處錯誤：錯誤一：乙液配置有誤；錯誤二：沙土栽培錯誤；錯誤三：缺少對癥狀植株恢復(fù)的步驟；

正確的實驗方案為：

 (1)配制溶液：①配制完全營養(yǎng)液甲。②配制無鎂的營養(yǎng)液乙。③配制無鉀的營養(yǎng)液丙。

 (2)培養(yǎng)植株：將長勢相似、數(shù)量相同的3組玉米幼苗分別種植在3個盛有洗凈沙礫的容器內(nèi)，分別澆灌甲、乙、丙營養(yǎng)液。

 (3)觀察記錄：定期觀察記錄幼苗生長狀況。

(4)結(jié)果：一定時間后，發(fā)現(xiàn)澆甲營養(yǎng)液的玉米生長旺盛，澆乙、丙營養(yǎng)液的玉米弱小瘦黃。在乙營養(yǎng)液中補充鎂元素，在丙營養(yǎng)液中補充鉀元素，一段時間后，這兩組營養(yǎng)液中的玉米幼苗又恢復(fù)正常。

（5）結(jié)論：鎂、鉀元素是植物生活必需的礦質(zhì)元素。

解析:

該題的實驗原理是溶液培養(yǎng)法，實驗的目的不同，營養(yǎng)液的成分不同。若要證明鉀或鎂是植物必需的礦質(zhì)元素，實驗組植株必須只在缺鉀或缺鎂的培養(yǎng)液中培養(yǎng)。將植株放在同時缺鎂、鉀的營養(yǎng)液中培養(yǎng)，這樣不但違背了單一變量的原則，而且與溶液培養(yǎng)法的原理不相符。把實驗組和對照組都種植在盛有沙土的容器中，因沙土中有可能含有鐵和鉀元素，導(dǎo)致實驗方案缺乏嚴謹性和科學(xué)性。此實驗方案還缺少植株缺鎂、鉀后加入缺少元素恢復(fù)生長的過程，實驗方案不夠完善。