Question

植物生活中需要许多必需元素，如果缺乏，植物就会表现出生长不良等缺素症，当添加这些元素后，植物的缺素症又消失了，某研究性学习小组通过查阅资料，得知钾元素是植物生活的必需元素，于是设计了如下实验过程。 

（1）实验思路：利用____________和_____________对植物的培养进行对

照来验证结论。 

（2）取材：选取生长健壮，大小、长势相似的植物均分为两组，配置培养液所需原料。 

（3）实验步骤：

①配置_______________________________________________________

②将两组植物_______________，并不断_______

③___________________

④在缺钾的培养液中添加钾元素，继续培养观察。 

（4）在已知结论的情况下，你认为最可能出现的结果是___________

（5）步骤④的目的是 ____________________________________

Answer

完全培养液 缺钾的完全培养液 完全培养液和缺钾的完全培养液 分别培养在上述两种培养液中，放在相同的环境条件下培养 向两培养液中通入氧气 观察比较两组植物的生长状况 完全培养液中的植物正常生长，缺钾的完全培养液中的植物表现出缺素症，向缺钾的完全培养液中添加钾元素后，缺素症消失 二次对照

【解析】

分析题干信息可知，该实验的目的是探究钾是否属于植物生长发育所必需的矿质元素，实验的自变量是培养液中是否含有钾离子，因变量是植物的长势情况，选择的生物的种类和长势、培养液中其他矿质元素的种类和浓度、植物的培养条件等属于无关变量，实验过程中无关变量应保持一致且适宜。

（1）根据以上分析可知，该实验的实验设计思路是利用缺素培养液和完全培养液的培养作对照并得出结论，因此实验分为两组，实验组和对照组，实验组为缺钾的培养液，对照组为完全营养液。

（3）选择的生物的种类和长势、培养液中其他矿质元素的种类和浓度、植物的培养条件等属于无关变量，按照实验设计的对照原则和单一变量的原则，实验步骤如下：

①配制培养液：配制完全培养液和缺钾的营养液。

②取材和培养：选取长势相同的同种的植物均分为两组，分别培养在盛有上述两种培养液的容器中。植物通过主动运输吸收无机盐离子，向培养液中通入氧气可促进无机盐离子的吸收。

③观察：观察比较两组植物的生长状况。

④在缺钾的培养液中添加钾元素，继续培养观察。

（4）预期结果：由于已知钾元素是植物生活的必需元素，则实验结果为：植物在完全培养液中正常生长，在缺钾的培养液中生长异常，表现出缺素症状，向缺钾的完全培养液中添加钾元素后，一段时间，植物的缺素症消失。

（5）根据上述的实验步骤和实验结果可知，步骤中的④在缺钾的培养液中添加钾元素，继续培养观察，起到二次对照的目的，使实验结果更具有说服力。