滕起

摘 要：浙科版教材必修三上的活動(dòng)“2，4-D對(duì)植物生根的作用”對(duì)采用何種植物作為實(shí)驗(yàn)材料沒有進(jìn)行明確規(guī)定。通過(guò)指導(dǎo)學(xué)生實(shí)驗(yàn)，探究2，4-D對(duì)不同植物生根的影響，找到了最易生根的常見植物。

關(guān)鍵詞：2，4-D；不同植物；生根

“2，4-D對(duì)植物生根的作用”是浙科版教材必修三上的一個(gè)重要活動(dòng)，該活動(dòng)形式完全開放。對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力、動(dòng)手能力、綜合分析能力具有很大的現(xiàn)實(shí)意義。教材上既沒有提供適宜植物生根的2，4-D的濃度，也沒有規(guī)定使用何種植物作為實(shí)驗(yàn)的材料。完全依靠學(xué)生自主選材、自主設(shè)計(jì)、自主處理實(shí)驗(yàn)結(jié)果。但是這種完全開放的活動(dòng)由于過(guò)度發(fā)散，使得活動(dòng)難度加大。一些同行指導(dǎo)學(xué)生時(shí)，可以因?yàn)闆]有找到適合的濃度，或者是沒有選用合適的插條，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果不是非常的盡如人意。本人指導(dǎo)學(xué)生選用了12種校園里常見植物剪取插條，用2種不同濃度的2，4-D溶液和水進(jìn)行分別培養(yǎng)。研究在相同的外界條件下不同的植物插條的生根情況，找到了極為常見的植物作為實(shí)驗(yàn)材料以及相對(duì)較為適宜的生根濃度。特將本人指導(dǎo)學(xué)生活動(dòng)實(shí)踐中總結(jié)的一些經(jīng)驗(yàn)與同仁一起分享。方便同仁利用身邊的生物材料進(jìn)行實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)。

一、實(shí)驗(yàn)活動(dòng)前期準(zhǔn)備

組織愛好學(xué)習(xí)、勇于探索的學(xué)生12人，均分為兩組。首次集中進(jìn)行活動(dòng)動(dòng)員，之后布置學(xué)生利用周末進(jìn)行資料的收集工作。內(nèi)容主要包括以下幾個(gè)方面：（1）通過(guò)網(wǎng)絡(luò)資源查詢2，4-D的理

化性質(zhì)。（2）確定適宜生根的濃度范圍。（3）查詢扦插易于成活的植物種類。（4）設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟及實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表。第二次集中活動(dòng)的主要內(nèi)容是小組內(nèi)對(duì)各成員收集的數(shù)據(jù)進(jìn)行集中討論和處理，以確定對(duì)插條培養(yǎng)的方式、配制2，4-D的濃度、選用的插條植物種類、培養(yǎng)前對(duì)插條的處理、培養(yǎng)時(shí)對(duì)外界環(huán)境條件的控制。通過(guò)討論，決定采用水培法，配制2，4-D濃度分別為1×10-5、1×10-6。第一小組選用臘梅、月季、垂柳、桃樹、富貴竹、紅花繼木等6種植物上剪取插條。第二小組選擇在山茶、桂花、葡萄、凌霄、梅花、迎春等6種植物上剪取插條進(jìn)行培養(yǎng)。第三次集中活動(dòng)正式開始實(shí)驗(yàn)，配制溶液、剪取插條、分組培養(yǎng)等。

二、活動(dòng)過(guò)程中遇到的問題與解決方法

（一）活動(dòng)問題一：2，4-D低濃度溶液的配制及注意事項(xiàng)

1.2，4-D的理化性質(zhì)

2，4-D（2，4-Dichlorophenyloxy）acetic acid是2，4-二氯苯氧乙酸的簡(jiǎn)稱，是具有代表性的人工合成的植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑，是生長(zhǎng)素的類似物，具有強(qiáng)酸性。分子式：C8H6C12O3，分子量：221.0400，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式如上圖。能溶于醇、醚、酮等大多數(shù)有機(jī)溶劑，幾乎不溶于水，有一定的毒性。

2.2，4-D低濃度溶液的配制的注意事項(xiàng)

（1）2，4-D存在一定的毒性，特別是對(duì)眼睛有強(qiáng)烈的刺激，在實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)該做好防護(hù)措施，穿白大褂、戴手套、配護(hù)目鏡，以免發(fā)生意外。（2）2，4-D具有強(qiáng)酸性，對(duì)于金屬制品具有一定的腐蝕性，所在配制時(shí)要注意不能用金屬器具盛裝溶液，建議采用玻璃器皿或是塑料器皿。注意不能與堿類接觸。（3）自來(lái)水生產(chǎn)是常用液氯消毒，其中含有少量殘余氯氣、次氯酸。所以在使用之前在陽(yáng)光下放置幾天，以減少殘余物對(duì)插條生長(zhǎng)的影響。

3.2，4-D低濃度溶液的配制方法

方法一：酒精溶解法。由于2，4-D微溶于水，但溶于有機(jī)溶劑。有文獻(xiàn)資料表明，部分同行在配制時(shí)先將粉末溶于無(wú)水酒精中，然后再加水稀釋至所需濃度。本活動(dòng)小組按此方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：在配制時(shí)先稱取1克的2，4-D粉末，置于裝有50毫升的無(wú)水酒精的燒杯中，通過(guò)玻璃棒攪拌10分鐘后，2，4-D并不能充分地溶解。若再將小燒杯置于40～60℃的熱水中進(jìn)行水浴加熱，則2，4-D可以在5分鐘內(nèi)完全溶解。然后將酒精溶液加入1升水中配成1克每升的2，4-D溶液后，再用自來(lái)水進(jìn)行多次稀釋，可以得想要的低濃度溶液。通過(guò)實(shí)驗(yàn)本人發(fā)現(xiàn)：該方法耗時(shí)少節(jié)約時(shí)間。但用這種方法配制的1克每升的溶液室溫下靜置12小時(shí)后，部分的2，4-D析出，使溶液發(fā)生改變帶來(lái)誤差，同時(shí)酒精也可能對(duì)植物的生長(zhǎng)產(chǎn)生一定的不良影響。

方法二：直接加熱法。稱取1克的2，4-D粉末直接置于裝有1000毫升自來(lái)水的大燒杯中，并將大燒杯置于50-60℃的條件下進(jìn)行加熱，則2，4-D在60分鐘內(nèi)也可以完全溶解，再稀釋成各種所需的濃度。這種方法雖然耗時(shí)較長(zhǎng)但可以排除酒精對(duì)2，4-D溶液濃度的干擾。通過(guò)比較，筆者推薦采用第二種方法配制溶液。

（二）活動(dòng)問題二：對(duì)插條的處理

春天正是萬(wàn)物萌發(fā)的時(shí)節(jié)，部分植物正在發(fā)芽，部分植物正在開花。無(wú)論何種植物處理時(shí)的基本要求是所選擇的插條長(zhǎng)短、粗細(xì)、形狀大致相同，并采集于同一植株。但不同種類的植物正處于不同的生長(zhǎng)狀態(tài)，處理的方法也各不相同。比如，長(zhǎng)50厘米，最大直徑0.5厘米左右的紅花繼木一般有10到20余根側(cè)枝，每根側(cè)枝上又有三到五個(gè)不等的葉芽，要選取幾根長(zhǎng)勢(shì)基本相同的枝條十分困難。為了減少枝條間的差異對(duì)生根實(shí)驗(yàn)的影響，對(duì)于像紅花繼木這樣側(cè)枝和芽多而的不等的植物，采用保留頂芽和第一第二側(cè)枝，其余側(cè)枝與芽一律以剪除的方法來(lái)減少誤差。再比如，迎春、臘梅、梅花等正值花季，20厘米的枝條上往往有多達(dá)60余個(gè)花苞，為防止過(guò)多的花苞消耗營(yíng)養(yǎng)，在處理枝條時(shí)將花苞全部去除。桂花、香樟等植物則要去除大部分的葉片來(lái)降低水分消耗。

（三）活動(dòng)問題三：實(shí)驗(yàn)過(guò)程

以臘梅的培養(yǎng)為例：（1）取3只礦泉水瓶，并在距離瓶口1.5厘米處瓶身上開一個(gè)直徑為1厘米左右的小洞以補(bǔ)充溶解氧。（2）在3只礦泉水瓶身貼上標(biāo)有水和不同2，4-D濃度的標(biāo)簽，并在瓶中放置與標(biāo)簽相對(duì)應(yīng)的水或溶液。（3）將處理好的插條分別置于3只水瓶中。（4）將礦泉水瓶放置在玻璃陽(yáng)光房中進(jìn)行培養(yǎng)。為防止水瓶翻倒，可將水瓶放置在三腳架中。（5）在每只瓶身上的小洞里各插一根直徑為1厘米的吸管。每天通過(guò)吸管用洗耳球向溶液中吹氣，以補(bǔ)充溶液中的溶解氧，保證插條的正常生長(zhǎng)。（6）每天觀察插條的生長(zhǎng)情況，并測(cè)量這些枝條上的根的總長(zhǎng)度，即將幾條根的長(zhǎng)度加在一起，單位為毫米，并將結(jié)果記錄在以下表格中。 （單位：mm）

其余各種植物都依照以上方法，分別進(jìn)行處理培養(yǎng)。

三、結(jié)果分析

由于實(shí)驗(yàn)開始時(shí)是二月底，而二月底到三月初一直都是陰雨連綿，氣溫較低，植物生根較慢。在培養(yǎng)的第一周，所有的植物均未生根。到第二周，富貴竹首先在浸泡于溶液中的莖干處長(zhǎng)出數(shù)根新根。迎春、凌霄的莖節(jié)處開始長(zhǎng)出新氣生根并開始伸長(zhǎng)，其他植物在無(wú)論在何種溶液濃度下都沒有生根。第三周時(shí)葡萄、臘梅、柳樹陸續(xù)長(zhǎng)出新根。培養(yǎng)到第二十天時(shí)實(shí)驗(yàn)結(jié)束。由于筆者每種植物采用三種不同濃度2，4-D溶液或水來(lái)培養(yǎng)，在統(tǒng)計(jì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果時(shí)采用分類比較的方法，并以第二十天的實(shí)驗(yàn)結(jié)果作為分析依據(jù)。結(jié)果如下表（單位：mm）：

從實(shí)驗(yàn)結(jié)果看：（1）富貴竹是最易生根的植物，且市場(chǎng)上各大小花店均有銷售，容易獲得，是進(jìn)行該實(shí)驗(yàn)的絕佳材料。（2）有氣生根的植物從莖節(jié)處長(zhǎng)根的速度，比沒有氣生根的植物從枝條上生根的速度要快得多，實(shí)驗(yàn)結(jié)果也更明顯。所以在實(shí)驗(yàn)時(shí)最好選擇有氣生根的植物作為培養(yǎng)材料，比如迎春、凌霄、葡萄等。（3）沒有氣生根的木本植物中最較易生根是柳樹和臘梅，在無(wú)法獲得更易生根的植物時(shí)也可以選擇這兩種。（4）植物生長(zhǎng)需要適宜的溫度，三月份浙江的溫度基本都在5～15℃之間，不適于植物的發(fā)芽生根。本活動(dòng)最好在四五月份開展，實(shí)驗(yàn)結(jié)果會(huì)比較明顯。

（作者單位 浙江省杭州市塘棲中學(xué)）