【典型例题】小宇家种植的苹果树出现了苹果小叶病,妈妈认为是土壤中缺锌引起的,爸爸认为是土壤中缺镁引起的。现有如下材料,请你帮助小宇完成下列实验,分析苹果小叶病的可能成因。
材料用具:三组长势相同的苹果幼苗、蒸馏水、植物生长所需的各种无机盐。
实验原理:不同无机盐对植物体具有不同的作用,如果缺少某种无机盐,植物就不能正常生长,会出现相应的症状。
(1)该实验的目的是探究。
(2)方法步骤
①首先配制一定量的只缺锌的培养液和只缺的培养液,分别倒入A、B两个培养缸中,再配制等量的完全培养液(指含有植物生长所需的所有无机盐的培养液)倒入C培养缸中。
②将三组长势相同的苹果幼苗分别栽培在上述三个培养缸中。
③在相同且适宜的条件下培养一段时间,观察并记录苹果幼苗的生长发育情况。
(3)结果预测和分析
①若C培养缸中苹果幼苗正常生长,A培养缸中苹果幼苗没有出现苹果小叶病,B培养缸中苹果幼苗出现苹果小叶病,则说明苹果小叶病是由缺引起的。
②若C培养缸中苹果幼苗正常生长,A培养缸中苹果幼苗出现苹果小叶病,B培养缸中苹果幼苗没有出现苹果小叶病,则说明苹果小叶病是由缺引起的。
③,则说明苹果小叶病既与缺锌有关,又与缺镁有关。
(4)应用与拓展
在农业生产上,农民经常采用等措施来补充土壤中缺少的无机盐,从而保证农作物正常生长。
思路导引 (1)由题意可知,小宇的妈妈认为苹果小叶病是土壤中缺锌引起的,小宇的爸爸认为是土壤中缺镁引起的,故该实验的目的是探究苹果小叶病与土壤中缺锌、缺镁的关系。
(2)由实验目的分析出该实验的变量是培养液中是否含有锌元素和是否含有镁元素,因此A、B两培养缸中分别是等量的缺锌、缺镁的培养液,而C培养缸中是等量的完全培养液,以作为对照。
(3)若缺镁是导致苹果树出现苹果小叶病的原因,则只有缺镁的一组会出现苹果小叶病;若缺锌是导致苹果树出现苹果小叶病的原因,则只有缺锌的一组会出现苹果小叶病;若苹果小叶病既与缺镁有关,又与缺锌有关,则缺镁和缺锌的两组都会出现苹果小叶病。
(4)在农业生产上,农民经常采用施农家肥或化肥的措施来补充土壤中缺少的无机盐,从而保证农作物正常生长。
答案(1)苹果小叶病与土壤中缺锌、缺镁的关系 (2)镁 (3)镁 锌 若C培养缸中苹果幼苗正常生长,A、B两培养缸中苹果幼苗都出现苹果小叶病 (4)施农家肥或化肥
规律总结 植物生长需要的营养物质有水、无机盐和有机物。水和无机盐是植物通过根尖的成熟区从土壤中吸收的,有机物是植物通过光合作用自己制造的。

(1)苹果小叶病与土壤中缺锌、缺镁的关系 (2)镁 (3)镁 锌 若C培养缸中苹果幼苗正常生长,A、B两培养缸中苹果幼苗都出现苹果小叶病 (4)施农家肥或化肥

【分析】
首先明确实验核心是验证苹果小叶病的成因，妈妈认为缺锌、爸爸认为缺镁，因此实验目的需围绕两者的关系展开。实验设计遵循对照原则，设置三组：完全培养液（对照组C）、缺锌培养液（实验组A）、缺镁培养液（实验组B），变量为培养液中锌和镁的有无。通过观察各组幼苗是否出现小叶病，对应判断病因；最后结合农业生产实际，明确补充无机盐的措施。
【解析】
(1) 由题干中父母对苹果小叶病成因的不同观点，可知实验目的是探究苹果小叶病与土壤中缺锌、缺镁的关系。
(2) 实验变量为培养液中是否含锌、镁，因此A组为缺锌培养液，B组为缺镁培养液，C组完全培养液作对照。
(3) 结果分析：①若仅B组出现小叶病，说明缺镁导致；②若仅A组出现，说明缺锌导致；③若A、B组都出现，说明两者都有关，此时C组幼苗正常生长。
(4) 农业生产中，补充土壤无机盐的常用措施是施农家肥或化肥。
【答案】
(1)苹果小叶病与土壤中缺锌、缺镁的关系 (2)镁 (3)镁 锌 若C培养缸中苹果幼苗正常生长,A、B两培养缸中苹果幼苗都出现苹果小叶病 (4)施农家肥或化肥
【知识点】
植物必需的无机盐、对照实验设计
【点评】
本题为生物学科典型的探究实验题，围绕植物缺素症状的成因探究，考查对照实验的变量控制、结果分析能力，是实验探究的基础题型，能有效检验学生对实验设计原则的掌握。
【难度系数】
0.8