Question

（8分）植物的生长发育需要根从土壤中吸收水分和各种矿质元素，科学实验发现土壤中缺磷，会导致植株矮小，叶色暗绿。依据叶色变化可能是缺少类胡萝卜素，试设计实验探究叶色暗绿是否是因为缺磷造成类胡萝卜素缺乏所致。

实验所需主要用具、试剂：烧杯、漏斗、试管、研钵、完全培养液、仅缺磷的完全培养液、无水乙醇、SiO₂、CaCO_3、、层析液等

实验材料：正常生长的黄瓜幼苗

（1）实验假设：                                                           。

实验步骤：

（2）第一步：取两个烧杯编号为A、B，各放入                                     的黄瓜幼苗。

（3）第二步：向A烧杯中加入适量的                       ；向B烧杯中加入              作为对照，置于相同且适宜的条件下培养，培养到两组黄瓜苗叶片出现颜色差异。

（4）第三步：分别从A、B两组中选取            ，然后进行提取和分离色素，观察比较              。

（5）实验结果及结论预测：

①                                     ，说明缺磷导致的叶色暗绿，不是由于类胡萝卜素缺乏所致；

②                                      ，说明缺磷导致的叶色暗绿，是由于类胡萝卜素缺乏所致。

Answer

（1）叶色暗绿是因为缺磷造成类胡萝卜素缺乏所致（或者缺磷导致类胡萝卜素缺乏，引起叶色暗绿） （2）同一品种、长势相近、苗龄相同 （3）缺磷的完全培养液 等量的完全培养液

（4）等量叶片 A、B两组色素带中类胡萝卜素色素带的宽度和颜色的深浅。

（5）①A、B两组类胡萝卜素色带一致 ②B组比A组类胡萝卜素色带大（或A组缺少类胡萝卜素色带）

【解析】

试题分析：（1）根据题意，要设计实验探究叶色暗绿是否是因为缺磷造成类胡萝卜素缺乏所致，可假设叶色暗绿是因为缺磷造成类胡萝卜素缺乏所致或者缺磷导致类胡萝卜素缺乏，引起叶色暗绿。

（2）根据实验假设和实验目的可知，该实验的自变量是培养液中是否含有磷元素，其它均为无关变量，对照实验要求各组的无关变量要相同且适宜；所以各组培养的黄瓜幼苗应为同一品种、长势相近、苗龄相同。

（3）B组为对照组，则应该用完全培养液培养；A组为实验组，应该用等量的缺磷的完全培养液培养，以体现实验设计的单一变量原则。

（4）实验设计应遵循等量原则，所以A、B两组中选取的叶片应等量；根据题意可知该实验的因变量为类胡萝卜素的含量，可用分离出的色素带中类胡萝卜素色素带的宽度和颜色的深浅来衡量。

（5）探究性实验的结果不唯一，可能支持假设，也可能不支持假设，所以预期实验结果和结论要全面，不能遗漏；若A、B两组类胡萝卜素色带一致，则说明缺磷导致的叶色暗绿，不是由于类胡萝卜素缺乏所致，假设不成立；若B组比A组类胡萝卜素色带大或A组缺少类胡萝卜素色带，则说明缺磷导致的叶色暗绿，是由于类胡萝卜素缺乏所致，假设成立。

考点：本题考查实验设计和探究的相关知识，意在考查考生具备探究简单生物学事实的能力，并能对实验现象和结果进行解释、分析和处理的能力。