探索不同濃度萘乙酸（NAA）對富貴竹插條生根的影響

潘明山

（福建省廈門市第六中學(xué)，福建 廈門 361012）

探索不同濃度萘乙酸（NAA）對富貴竹插條生根的影響

潘明山

（福建省廈門市第六中學(xué)，福建 廈門 361012）

配制不同濃度的萘乙酸（NAA）處理富貴竹插條，觀察根原體的形成，并做出分析。

萘乙酸；富貴竹；濃度；根原體

高中生物必修模塊3——《穩(wěn)態(tài)與環(huán)境》（人教版）中安排了“探索生長素類似物促進(jìn)插條生根的最適濃度”的探究活動，讓學(xué)生將所學(xué)的知識用于實(shí)踐，以培養(yǎng)學(xué)生多方面的能力。

一、問題分析

1.選用哪一種生長素類似物？

2.選擇什么植物的插條進(jìn)行實(shí)驗(yàn)？

3.選擇什么濃度范圍進(jìn)行實(shí)驗(yàn)？

4.怎樣分組和開展實(shí)驗(yàn)？

二、擬定實(shí)驗(yàn)方案

1.生長素類似物有多種，如：吲哚丙酸（IPA）、吲哚丁酸（IBA）、2，4-D（2，4-二氯苯氧乙酸）、萘乙酸（NAA）等，選用哪一種主要考慮兩個(gè)方面：一是哪一種容易獲得；二是哪一種的價(jià)格較便宜。本文選擇萘乙酸（NAA）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

2.選擇哪一種植物的插條進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，可根據(jù)學(xué)生的喜好，或是比較熟悉的植物，也可選擇在生產(chǎn)上較有價(jià)值但較難生根的植物。本文選擇富貴竹的插條進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

3.應(yīng)該選擇什么濃度范圍的萘乙酸溶液進(jìn)行實(shí)驗(yàn)？這是關(guān)鍵的問題。通過網(wǎng)絡(luò)查找資料，并向?qū)＜易稍儯玫降挠袃r(jià)值的信息是：促進(jìn)生根的生長素類似物的濃度范圍應(yīng)在10ppm以下。

4.按濃度梯度設(shè)定下列五組萘乙酸溶液：100ppm、10ppm、1ppm、0.1ppm、0.01ppm，每個(gè)組用一定數(shù)量的插條進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，設(shè)置清水培養(yǎng)的為對照組。

三、配制萘乙酸溶液

生長素類似物難溶于蒸餾水，不能用蒸餾水配制；易溶于醇、醚等有機(jī)溶劑，但在有機(jī)溶劑中溶解度較小，若有機(jī)溶劑用量不足，會有大量的粉末未溶解，導(dǎo)致所配的濃度偏低，而濃度又直接關(guān)系到實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。如何配制生長素類似物溶液，這一知識在教材中并未提及，那么如何解決這一難題呢？

配制方法如下：

1.用分析天平秤取100mg的萘乙酸粉末，用15ml工業(yè)酒精攪拌至充分溶解，加水溶至1000mL，即成100ppm的溶液。

2.再通過逐級加水稀釋法，將100ppm的萘乙酸溶液配成10ppm10mg/L）、1ppm（1mg/L）、0.1ppm（0.1mg/L）、0.01ppm（0.01mg/L）。

四、設(shè)定分組及處理插條

1.取12個(gè)250mL的錐形瓶，2瓶為1組，分為6組，編號1～6，在1～5組的錐形瓶中分加入200mL上述設(shè)定的不同濃度的萘乙酸溶液。第6組的2個(gè)錐形瓶中分別加入200mL清水作為對照組，備用。如下表所示。

2.到花店購買長度約為60cm～85cm的富貴竹枝條，截去上端（形態(tài)學(xué)上端）10cm左右的過于幼嫩的部分，截去下端（形態(tài)學(xué)下端）10cm左右較老化的部分，選取中間部分，截為3段，每段約15cm～20cm，每段枝條的上端平切（減少水分喪失），下端斜切（擴(kuò)大吸收水分的面積）。

3.在上表所列的12個(gè)錐形瓶中各放入3段富貴竹插條，這3段插條均取自同一枝條。

五、培養(yǎng)及觀察記錄

1.每隔3～4天，各瓶更換一次相應(yīng)濃度的萘乙酸溶液或清水。

2.設(shè)計(jì)培養(yǎng)及觀察記錄的表格

表格的設(shè)計(jì)應(yīng)便于記錄相應(yīng)的操作和現(xiàn)象。要求學(xué)生仔細(xì)觀察，如實(shí)記錄，這是實(shí)驗(yàn)中獲得的第一手資料，無論實(shí)驗(yàn)的結(jié)果是成功還是失敗，都是很寶貴的原始數(shù)據(jù)。

用生長素類似物處理插條基部，使其薄壁細(xì)胞恢復(fù)分裂能力，產(chǎn)生愈傷組織，然后才可長出不定根。這一過程，所需時(shí)間長短預(yù)先無法估計(jì)，但只要前期步驟沒有失誤，就應(yīng)該堅(jiān)持，而不應(yīng)輕易放棄。

大約需要20～30天的時(shí)間才能看到根原體的形成，在早期，富貴竹的插條“毫無動靜”，有些學(xué)生可能會有以下的想法：①生長素類似物是否有用？真貨還是假貨？失效了？過期了？②所配的濃度是否有誤？秤量是否準(zhǔn)確？配制過程是否存在失誤？③富貴竹能不能長出不定根呀？是不是選材有問題？④書上說的對不對呀？

產(chǎn)生這些疑問是正常的心理，也是只有在探究活動過程中學(xué)生才能夠經(jīng)歷的情感與態(tài)度的考驗(yàn)。

例如，如果懷疑從儀器藥品店購買的生長素類似物是否有假，是否過期、失效，學(xué)生會覺得誠信的重要；如果懷疑所配的濃度是否有誤，學(xué)生就能學(xué)會認(rèn)真仔細(xì)地對待每一步的實(shí)驗(yàn)操作，并認(rèn)真地去回顧實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)操作是否嚴(yán)密、是否科學(xué)；如果對教材的理論產(chǎn)生了懷疑，學(xué)生就逐漸培養(yǎng)了不盲從、不輕信，敢于向權(quán)威提出質(zhì)疑的膽量。從事科學(xué)研究必須具備的許多優(yōu)秀品質(zhì)的培養(yǎng)和形成正基于此。

教師應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生，讓他們堅(jiān)持做下去。當(dāng)然，如果發(fā)現(xiàn)插條下端切口都已變黑并有腐爛的跡象，插條都變干枯了，那么就應(yīng)該讓學(xué)生勇敢地承認(rèn)，這一次的探究實(shí)驗(yàn)失敗了。如果能從失敗中分析得到經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)，那么失敗就會是成功之母，為再次進(jìn)行探究并取得成功墊定基礎(chǔ)。

在學(xué)生開展探究活動中，教師所扮演的角色應(yīng)該是不代替包辦的“指導(dǎo)者”、適時(shí)提醒的“旁觀者”、出現(xiàn)問題后的“討論參與者”。

六、探究成果的呈現(xiàn)

最終的成果以實(shí)驗(yàn)報(bào)告或小論文的形式提交，包括重要的數(shù)據(jù)、現(xiàn)象等。下面給出筆者進(jìn)行該實(shí)驗(yàn)時(shí)所獲得的一些照片，僅供參考。

七、實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析和討論

探究實(shí)驗(yàn)的報(bào)告或小論文中，“實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析和討論”部分是學(xué)生應(yīng)用所掌握的知識提升科學(xué)素養(yǎng)的重要環(huán)節(jié)。

學(xué)生應(yīng)綜合運(yùn)用所學(xué)的生物學(xué)基礎(chǔ)知識，結(jié)合探究活動中掌握的第一手材料，進(jìn)行剖析、推理，得出結(jié)論，形成認(rèn)識，嘗試運(yùn)用生物學(xué)的基本觀點(diǎn)去解釋生命現(xiàn)象。

（一）從這一探究活動的實(shí)驗(yàn)中能夠得出的結(jié)論

1.從實(shí)驗(yàn)中看到用1ppm的萘乙酸溶液處理過的插條生根較多、較長且粗壯；當(dāng)?shù)陀谠摑舛葧r(shí)，濃度越低，插條生根的數(shù)量越少，長出的不定根也越細(xì)。當(dāng)所用的萘乙酸濃度為10ppm時(shí)，雖然根原體較多，但不定根的生長緩慢；在過高濃度的萘乙酸（如100ppm）溶液中的富貴竹插條不能形成根原體，插條下端切口逐漸變黑，插條逐漸死亡。因此，促進(jìn)富貴竹插條生根的最加萘乙酸濃度應(yīng)在1ppm左右。

2.每瓶三個(gè)插條均取自同一個(gè)枝條（從上而下剪取），但靠近形態(tài)學(xué)上端及下端的插條，發(fā)根遲；而取自中部的枝條，不定根的長勢較旺，數(shù)量較多。取自上端的插條可能過于幼嫩，細(xì)胞中營養(yǎng)物質(zhì)貯藏較少，不利于根原體的形成；而取自下端的插條，細(xì)胞分化程度較高，不易脫離原來的分化狀態(tài)，因此根原體較難形成。

3.雖然在清水中的對照組也長出了不定根，但是長出的不定根很少，而且長勢較弱，說明適宜濃度的萘乙酸能夠促進(jìn)富貴竹的插條生根。

（二）值得進(jìn)一步探究和討論的問題

在探究過程中，探究者會發(fā)現(xiàn)更多的值得探究和討論的問題，有興趣的人會繼續(xù)往下深入研究。

1.1 ppm的萘乙酸溶液是促進(jìn)富貴竹生根的最佳濃度嗎？這可以從0.1ppmNAA～10ppmNAA溶液設(shè)置一組級差較小的濃度梯度，按上述方法和原理處理插條，進(jìn)一步探究。當(dāng)然，濃度級差越小，現(xiàn)象的分辨越困難，實(shí)驗(yàn)的難度也越大，可能要對各組插條長出的不定根的數(shù)量和長度進(jìn)行定量的測量和分析。

2.教材中提到“浸泡法”和“沾蘸法”，本實(shí)驗(yàn)中采用“浸泡法”，如果用“沾蘸法”，那么促進(jìn)富貴竹生根的最佳濃度是多少？沾蘸的時(shí)間和所用的濃度關(guān)系如何？

八、結(jié)語

學(xué)生有好奇的天性和探究的能力，探究活動的目的正是要讓學(xué)生充分發(fā)揮學(xué)習(xí)的自主性、積極性，從科學(xué)的本質(zhì)出發(fā)，自主地達(dá)成知識目標(biāo)，在探究的過程中學(xué)到方法、發(fā)展能力，在探究中培育正確的態(tài)度、情感與價(jià)值觀，提高科學(xué)素養(yǎng)。

G632.0

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1674-9324（2014）17-0173-03