Question

镁元素是叶绿体的重要组成元素主体，缺少镁元素，会导致叶片发黄影响光合作用，请设计实验验证，镁是植物必须的矿质因素。

实验材料：生长状况相同的植物幼苗若干、完全培养液、缺镁的不完全完全培养液

（1）写出该实验的设计思路______________。

（2）在完全培养液培养的幼苗也表现出缺乏症状，可能的原因是________，应该采取的措施是______________。

（3）在完全培养液中培养的幼苗出现萎蔫现象，可能原因是_______________，应该采取措施是_______________。

Answer

将生理状况相同的植物幼苗若干分成A B两组，分别用完全培养液培养A组，不完全培养液培养B组，观察两组叶片是否变黄，若B组变叶片变黄，再补充镁离子观察是否能恢复。 根部缺少氧气，根部呼吸产生的能量不能满足根部主动运输需要的能量影响镁离子的吸收。 搅拌培养液或充氧气 植物吸水的速度比吸收离子速度快，导致外界溶液浓度升高，幼苗失水 加水稀释外界溶液

【解析】

1、植物的生长需要多种无机盐，无机盐必须溶解在水中植物才能吸收利用。2、探究实验要求遵循变量唯一原则，及除控制变量不同外，其他条件均相同。

（1）要验证镁是植物必需的矿质元素，则该实验的自变量是否含有镁离子。已知植物体缺少镁元素会导致叶片发黄，所以因变量是植物的生长发育状况，可用叶片是否变黄作为观察指标。

因此实验的设计思路为：选择生理状况相同的植物幼苗若干分成A、B两组，分别用完全培养液培养（A组），缺镁培养液培养（B组），培养一段时间后，观察两组叶片是否变黄，若B组叶片发黄，再补充镁离子，观察是否能恢复。

（2）在完全培养液培养的幼苗也表现出缺乏症状，由于离子是通过植物根主动运输吸收，所以可能的原因是根部缺少氧气，根部呼吸产生的能量不能满足根部主动运输需要的能量影响镁离子的吸收，可以通过搅拌培养液或充氧气促进根的有氧呼吸。

（3）幼苗出现萎蔫现象，说明溶液浓度大于细胞液浓度，导致细胞失水，其原因可能是植物吸水速率大于吸收离子速率（由于蒸腾作用较大，使水分大量减少），导致培养液浓度升高，幼苗得不到足够的水。此时应加水稀释培养液。