Question

20．组成生物体的化学元素和化合物是生物体生命活动的物质基础．请补充完善以下实验方案，证明N、P、K是水稻生长发育的必需元素．（注明：含有植物生命活动所必需的所有矿质元素的培养液叫完全培养液）
方法步骤：
①取四个大小相同的广口瓶，标号为1、2、3、4．
②向1号广口瓶中加入完全培养液，向2、3、4号广口瓶中分别加入等量的分别缺乏N、P、K（等量的缺N、缺P、缺K）的完全培养液培养液．
③在4组培养液中分别栽培等量的长势相同的水稻幼苗．
④相同条件下培养一段时间后，观察广口瓶中幼苗的生长状况．
预期结果及结论：
若2、3、4组水稻幼苗出现与1号幼苗生长状况比较，2，3，4号幼苗生长状况均不正常，再分别加入等量的含N、含P、含K的培养液，其得到缓解或消除，则证明N、P、K是水稻生长发育的必需元素．

Answer 1

分析 分析题干可知，该实验的目的是证明N、P、K是水稻生长发育的必需元素；实验的原理是植物在完全营养液中能正常生长，在缺素营养液中不能正常生长，加入所缺的元素后，缺素症能缓解或消失；实验的自变量是营养液的种类，因变量是植物的生长状况，按照实验设计的单一变量原则和对照原则完善实验步骤，预期实验结果并获取结论．

解答 解：由题意知，该实验的自变量是营养液的种类，包括完全营养液、缺N的缺素营养液、缺K的缺素营养液、缺P的缺素营养液，因此实验分为4组，植物的种类、数量生长状况、营养液的体积和培养条件属于无关变量，按照实验设计的对照原则和单一变量原则，实验步骤如下：
①取四个大小相同的广口瓶，标号为1、2、3、4．
②向1号广口瓶中加入完全培养液，向2、3、4号广口瓶中分别加入等量的分别缺乏N、P、K（等量的缺N、缺P、缺K）的 完全培养液．
③在4组培养液中分别栽培等量的长势相同的水稻幼苗．
④相同条件下培养一段时间后，观察广口瓶中幼苗的生长状况．
预期结果及结论：
由于N、P、K是植物的必须矿质元素，因此在缺乏N、P、K（等量的缺N、缺P、缺K）的 完全培养液中的水稻不能正常生长，会表现出相应的缺素症，当向缺乏N、P、K（等量的缺N、缺P、缺K）的 完全培养液中再分别加入等量的含N、含P、含K的培养液后，相应的缺素症会得到缓解或消除．
故答案为：
②完全       等量的分别缺乏N、P、K（等量的缺N、缺P、缺K）的 完全培养液
③等量的长势相同
④与1号幼苗生长状况比较，2，3，4号幼苗生长状况均不正常 （缺素症状）
等量的含N、含P、含K的培养液

点评 本题旨在考查学生根据实验目的分析实验原理、自变量、因变量、无关变量的能力，按照实验设计的对照原则和单一变量的原则完善实验步骤、预期实验结果并获取结论的能力．