题目内容
【题目】溶液培养法是用含有全部或部分营养元素的溶液栽培植物的方法。表一是小麦植株中占干重比例在0.01%以上的元素；表二是小麦培养液配方中部分成分（表中化合物在农业生产上应用称为化肥）；表三是培养液中元素的质量浓度。请分析回答：
表一
元素 | C | O | H | N | K | Ca | Mg | P | S | Cl |
干重比例（%） | 45 | 45 | 6 | 1.5 | 1 | 0.5 | 0.2 | 0.2 | 0.1 | 0.01 |
表二
化合物 | 硝酸钾 | 硝酸钙 | 磷酸二氢氨 | 硫酸镁 | 氯化钾 | …… |
每升溶液中的体积（ml） | 6 | 4 | 2 | 1 | 2 |
表三
元素 | N | K | Ca | P | S | Mg | Cl |
元素的质量浓度（mg/L） | 224 | 235 | 160 | 62 | 32 | 24 | 1.77 |
（1）镁元素是构成________必需元素，也是许多酶的活化剂。麦田缺镁，麦苗发黄，影响光合作用，施加表二中________化肥，可改善缺镁症状。
（2）与表一相比，表三中缺少的元素有____，这些元素主要来自于小麦周围环境中的________。
（3）小麦种子中蛋白质含量占11%左右，小麦面粉做成熟食后更容易消化吸收。从蛋白质结构分析，高温导致蛋白质变性后，易被蛋白酶水解，其原因是________。
（4）现有长势相同的小麦幼苗若干，完全培养液和缺Mg的完全培养液及相关器材。利用上述材料设计实验，验证Mg是小麦生长的必需元素。写出实验思路并对实验现象及结论做出分析。____
【答案】叶绿素 硫酸镁 C、H、O CO2和H20 高温使蛋白质分子的空间结构变得伸展、松散，暴露的肽键易与蛋白酶接触，使蛋白质降解 实验思路：
选长势相同的小麦幼苗随机分成2组，一组培养在完全培养液中作为对照；另一组培养在缺Mg的完全培养液中作为实验组，培养一段时间观察记录小麦的生长状况，再重新将实验组小麦培养在完全培养液中，一段时间后观察记录小麦生长状况。
现象及结论
若在缺Mg的完全培养液中培养后小麦叶片变黄，生长不良；重新用完全培养液培养后，小麦植株恢复正常生长状态，说明Mg是植物生长所必需。
【解析】
植物所需的元素中大量元素包括C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg，其中Mg是构成叶绿素的重要成分，微量元素包括Fe、Mn、B、Zn、Mo、Cu。
（1）镁元素是构成叶绿素的必需元素，也是许多酶的活化剂；麦田缺镁会影响光合作用，表二中化肥硫酸镁含有镁元素，使用后可改善缺镁症状；
（2）表一中含有的元素种类有C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg、Cl，表三含有的元素有N、K、Ca、P、S、Mg、Cl，故与表一相比，表三中缺少的元素有C、H、O；这些元素主要来自于小麦周围环境中的CO2和H20；
（3）高温使蛋白质分子的空间结构变得伸展、松散，暴露的肽键易与蛋白酶接触，使蛋白质降解；
（4）阅读题干可知，该实验的目的是验证证Mg是植物生长的必需无机盐，实验的自变量是培养液中是否含有Mg，因变量的植物的生长状况，实验的原理是：Mg是叶绿素的组成成分，植物缺Mg会影响叶绿素的合成，叶绿素缺少影响光合作用，导致植物不能正常生长；实验设计过程中应该遵循对照原则和单一变量原则，因此要按照对照原则和单一变量原则完善实验步骤，预期实验结果并获取结论：
① 由分析可知验的自变量是培养液中是否含有Mg，因此首先要配制植物生长的完全营养液和缺少Mg的完全营养液；
②小麦的长势等属于无关变量，因此取长势相同、且发育良好的小麦幼苗若干，随机平均分为两组，并编号A、B；
③将两组植物放在溶液中，并置于适宜且相同的条件下培养一段时间；
④一段时间后，观察两组幼苗的生长状况。
实验现象：A组小麦幼苗能正常生长，B组小麦幼苗不能正常生长；
实验结论：Mg是植物生长的必需无机盐。
