Question

矿质元素在植物的生长发育过程中起重要作用，其中有的元素可以在植物体内转移被再次利用，而有的元素则不可以。植物生长过程中缺镁和缺铁都会导致叶片发黄，为研究缺镁和缺铁对植物生长影响的差异，某同学设计如下实验：取3株生长健壮、发育状况一致的大豆植株，随机均等分成甲、乙、丙三组，且用符合实验要求的容器进行培养。甲组盛有含除镁以外的各种必需元素的营养液，乙组盛有含除铁以外的各种必需元素的营养液，丙组盛有含各种必需元素的营养液，将三组植株置于相同且适宜的条件下培养，并对溶液通气。一段时间后甲组的大豆植株底部叶片先开始发黄，乙组的大豆植株顶部叶片先开始发黄，而丙组未出现叶片发黄现象。

(1)缺镁和缺铁都会导致叶片发黄是因为缺镁和缺铁都会影响________的合成。该实验设计存在一处明显问题，指出并纠正：____________________________________。

(2)若停止对溶液通气，则一段时间后会出现烂根现象，分析其原因：________________。

(3)植株底部叶片是生长代谢较弱的成熱或衰老的叶片，需要铁、铁等必需元素的量较少，而顶部叶片是生长代谢旺盛的幼叶，需要镁、铁等必需元素的量较多。据此分析甲组植株底部叶片先开始发黄，而乙组植株顶部叶片先开始发黄的原因：_______________________。

Answer

叶绿素 每组只取一株大豆植株，太少，容易由于偶然因素而使实验出现误差。应该多取几株生长健壮、发育状况一致的大豆植株，随机均等分成三组 溶液缺乏氧气，根细胞无氧呼吸产生的酒精对根细胞有毒害作用 镁在植物体内可从老叶转移至幼叶（被重新利用），而铁不能转移被再次利用

【解析】

本题以矿质元素镁和铁对植物的影响为探究背景，综合考查元素的作用、实验设计的原则及呼吸产物等知识，旨在考查考生的理解能力、实验探究能力与综合运用能力。

（1）镁是叶绿素的组成元素，铁影响与叶绿素合成相关的酶的活性，因此，缺镁和缺铁都会因影响叶绿素的合成而导致叶片发黄；实验设计时为避免误差过大，实验材料的数量应足够大，本实验中每组只取一株大豆植株，太少，容易由于偶然因素而使实验出现误差，应该多取几株生长健壮、发育状况一致的大豆植株，随机均等分成三组；

（2）若停止对溶液通气，则溶液缺乏氧气，根细胞无氧呼吸产生的酒精对根细胞有毒害作用，一段时间后会出现烂根现象；

（3）在植物生长过程中，成熟或衰老的叶片中的叶绿素已经合成，需要镁和铁的量较少，所以培养液缺镁和缺铁时，短时间内不会出现叶片发黄的现象，而幼叶由于代谢旺盛、生长迅速，需要合成大量的叶绿素，所以培养液缺镁和缺铁时，短时间内会出现叶片发黄的现象，但实际情况是缺铁时符合上述分析，而缺镁时正好相反，成熟或衰老的叶片先出现发黄现象，幼叶后出现发黄现象，则说明老叶中的镁转移至幼叶被重新利用，而铁不能转移被再次利用。