探究“2，4—D對植物生根的作用”的活動實踐及比較研究

滕起

摘 要：浙科版教材必修三上的活動“2，4-D對植物生根的作用”對采用何種植物作為實驗材料沒有進行明確規定。通過指導學生實驗，探究2，4-D對不同植物生根的影響，找到了最易生根的常見植物。

關鍵詞：2，4-D；不同植物；生根

“2，4-D對植物生根的作用”是浙科版教材必修三上的一個重要活動，該活動形式完全開放。對于培養學生的實驗設計能力、動手能力、綜合分析能力具有很大的現實意義。教材上既沒有提供適宜植物生根的2，4-D的濃度，也沒有規定使用何種植物作為實驗的材料。完全依靠學生自主選材、自主設計、自主處理實驗結果。但是這種完全開放的活動由于過度發散，使得活動難度加大。一些同行指導學生時，可以因為沒有找到適合的濃度，或者是沒有選用合適的插條，導致實驗結果不是非常的盡如人意。本人指導學生選用了12種校園里常見植物剪取插條，用2種不同濃度的2，4-D溶液和水進行分別培養。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驗材料以及相對較為適宜的生根濃度。特將本人指導學生活動實踐中總結的一些經驗與同仁一起分享。方便同仁利用身邊的生物材料進行實驗指導。

一、實驗活動前期準備

組織愛好學習、勇于探索的學生12人，均分為兩組。首次集中進行活動動員，之后布置學生利用周末進行資料的收集工作。內容主要包括以下幾個方面：（1）通過網絡資源查詢2，4-D的理

化性質。（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）設計實驗步驟及實驗數據記錄表。第二次集中活動的主要內容是小組內對各成員收集的數據進行集中討論和處理，以確定對插條培養的方式、配制2，4-D的濃度、選用的插條植物種類、培養前對插條的處理、培養時對外界環境條件的控制。通過討論，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行培養。第三次集中活動正式開始實驗，配制溶液、剪取插條、分組培養等。

二、活動過程中遇到的問題與解決方法

（一）活動問題一：2，4-D低濃度溶液的配制及注意事項

1.2，4-D的理化性質

2，4-D（2，4-Dichlorophenyloxy）acetic acid是2，4-二氯苯氧乙酸的簡稱，是具有代表性的人工合成的植物生長調節劑，是生長素的類似物，具有強酸性。分子式：C8H6C12O3，分子量：221.0400，結構簡式如上圖。能溶于醇、醚、酮等大多數有機溶劑，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

（1）2，4-D存在一定的毒性，特別是對眼睛有強烈的刺激，在實驗時應該做好防護措施，穿白大褂、戴手套、配護目鏡，以免發生意外。（2）2，4-D具有強酸性，對于金屬制品具有一定的腐蝕性，所在配制時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）自來水生產是常用液氯消毒，其中含有少量殘余氯氣、次氯酸。所以在使用之前在陽光下放置幾天，以減少殘余物對插條生長的影響。

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，但溶于有機溶劑。有文獻資料表明，部分同行在配制時先將粉末溶于無水酒精中，然后再加水稀釋至所需濃度。本活動小組按此方法進行實驗：在配制時先稱取1克的2，4-D粉末，置于裝有50毫升的無水酒精的燒杯中，通過玻璃棒攪拌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℃的熱水中進行水浴加熱，則2，4-D可以在5分鐘內完全溶解。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，再用自來水進行多次稀釋，可以得想要的低濃度溶液。通過實驗本人發現：該方法耗時少節約時間。但用這種方法配制的1克每升的溶液室溫下靜置12小時后，部分的2，4-D析出，使溶液發生改變帶來誤差，同時酒精也可能對植物的生長產生一定的不良影響。

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毫升自來水的大燒杯中，并將大燒杯置于50-60℃的條件下進行加熱，則2，4-D在60分鐘內也可以完全溶解，再稀釋成各種所需的濃度。這種方法雖然耗時較長但可以排除酒精對2，4-D溶液濃度的干擾。通過比較，筆者推薦采用第二種方法配制溶液。

（二）活動問題二：對插條的處理

春天正是萬物萌發的時節，部分植物正在發芽，部分植物正在開花。無論何種植物處理時的基本要求是所選擇的插條長短、粗細、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狀態，處理的方法也各不相同。比如，長50厘米，最大直徑0.5厘米左右的紅花繼木一般有10到20余根側枝，每根側枝上又有三到五個不等的葉芽，要選取幾根長勢基本相同的枝條十分困難。為了減少枝條間的差異對生根實驗的影響，對于像紅花繼木這樣側枝和芽多而的不等的植物，采用保留頂芽和第一第二側枝，其余側枝與芽一律以剪除的方法來減少誤差。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60余個花苞，為防止過多的花苞消耗營養，在處理枝條時將花苞全部去除。桂花、香樟等植物則要去除大部分的葉片來降低水分消耗。

（三）活動問題三：實驗過程

以臘梅的培養為例：（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直徑為1厘米左右的小洞以補充溶解氧。（2）在3只礦泉水瓶身貼上標有水和不同2，4-D濃度的標簽，并在瓶中放置與標簽相對應的水或溶液。（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光房中進行培養。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。每天通過吸管用洗耳球向溶液中吹氣，以補充溶液中的溶解氧，保證插條的正常生長。（6）每天觀察插條的生長情況，并測量這些枝條上的根的總長度，即將幾條根的長度加在一起，單位為毫米，并將結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，分別進行處理培養。

三、結果分析

由于實驗開始時是二月底，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出數根新根。迎春、凌霄的莖節處開始長出新氣生根并開始伸長，其他植物在無論在何種溶液濃度下都沒有生根。第三周時葡萄、臘梅、柳樹陸續長出新根。培養到第二十天時實驗結束。由于筆者每種植物采用三種不同濃度2，4-D溶液或水來培養，在統計實驗結果時采用分類比較的方法，并以第二十天的實驗結果作為分析依據。結果如下表（單位：mm）：

從實驗結果看：（1）富貴竹是最易生根的植物，且市場上各大小花店均有銷售，容易獲得，是進行該實驗的絕佳材料。（2）有氣生根的植物從莖節處長根的速度，比沒有氣生根的植物從枝條上生根的速度要快得多，實驗結果也更明顯。所以在實驗時最好選擇有氣生根的植物作為培養材料，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，在無法獲得更易生根的植物時也可以選擇這兩種。（4）植物生長需要適宜的溫度，三月份浙江的溫度基本都在5～15℃之間，不適于植物的發芽生根。本活動最好在四五月份開展，實驗結果會比較明顯。

（作者單位 浙江省杭州市塘棲中學）