题目内容
为验证“镁是植物生活的必需元素”，三位同学进行了实验设计，下列是实验的基本思路.请分别指出三个实验思路能否达到实验目的，为什么?再写出你的设计思路.
(1)实验一：取生长状况一致的大豆幼苗，用符合实验要求的容器进行培养.对照组容器内只盛有蒸馏水，实验组盛有用蒸馏水配制的镁盐溶液.两组置于相同的适宜条件下培养，并对溶液通气，观察比较两组植物的生长发育情况.
(2)实验二：取生长状况一致的大豆幼苗，栽培在盛有砂性土壤的容器中(砂性土壤肥力均匀，容器符合实验要求)，对照组浇以蒸馏水，实验组浇以蒸馏水配制的镁盐溶液，两组置于相同的适宜条件下培养，观察比较两组植物的生长发育情况.
(3)实验三：取生长状况一致的大豆幼苗，栽培在盛有砂性土壤的容器中(砂性土壤肥力均匀，容器符合实验要求)，对照组浇以含有植物必需的各种元素的完全营养液，实验组浇以不含镁离子的完全营养液，两组置于相同的适宜条件下培养，观察比较两组植物的生长发育情况.
(4)下面由你进行实验设计，请写出你的设计思路.
解析：
(1)不能. 因为蒸馏水和镁盐溶液均缺乏植物必需的矿质元素而使两组植物生长均不正常. (2)不能. 因为两组容器内的砂性土壤中都可能含有镁离子. (3)不能. 因为两组容器内的砂性土壤中都可能含有镁离子. (4)取生长状况一致的大豆幼苗，用符合实验要求的容器，对照组盛有含植物必需的各种矿质元素的完全营养液，实验组盛有不含镁离子的完全营养液，两组置于相同的适宜条件下培养，并对溶液通气.观察比较两组植物的生长发育情况.(其他合理答案可酌情给分)
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提示：
要确定某种矿质元素是否是植物生活的必需元素，必须进行缺素培养，即把植物置于缺乏该元素的完全培养液中培养，对照置完全培养液中培养，观察其生长发育情况，进行比较.当对照组正常而实验组因缺乏该元素而出现病症，又不能以其他元素代替时，即可确定该元素是植物的必需元素.为保证实验结果的精确，一般使用溶液培养法，使用的容器不可影响培养液的成分，培养过程中必须提供植物生活的正常条件：适宜的温度、通气、培养液浓度和pH等. 设计实验一的学生知道：要以合适的容器进行溶液培养，但不了解缺素培养的正确方法.蒸馏水和以蒸馏水配置的镁盐溶液都缺乏植物生活所必需的各种矿质元素，因而使两组植物均生长发育不正常，从而无法比较，不能确定镁是否是必需元素. 设计实验二的学生没有注意到：培养基中是否可能有镁离子的存在.砂性土壤会含有各种矿质元素，不能保证缺素培养的严格性.在这种情况下，浇蒸馏水和蒸馏水配置的镁盐溶液无助于实验的正确进行. 设计实验三的学生知道：要以完全培养液和缺乏该元素的完全培养液来培养对照组和实验组植物，但忽略了基质中是否存在镁元素.因此对照纽和实验组的培养液中都因存在镁元素而不能达到实验目的. 根据上述分析，三个实验方案的设计思路均不可能达到预定的目的.同学们可从三个实验方案中除去错误的方面，取其正确之点，就不难得出正确的设计思路： 取生长状况一致的大豆幼苗，用符合实验要求的容器，对照组盛有含植物必需的各种矿质元素的完全培养液，实验组盛有不含镁离子的完全培养液，两组置于相同的适宜条件下培养，并对溶液通气.观察比较两组植物生长发育情况.
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