探究“2，4—D对植物生根的作用”的活动实践及比较研究

滕起

摘 要：浙科版教材必修三上的活动“2，4-D对植物生根的作用”对采用何种植物作为实验材料没有进行明确规定。通过指导学生实验，探究2，4-D对不同植物生根的影响，找到了最易生根的常见植物。

关键词：2，4-D；不同植物；生根

“2，4-D对植物生根的作用”是浙科版教材必修三上的一个重要活动，该活动形式完全开放。对于培养学生的实验设计能力、动手能力、综合分析能力具有很大的现实意义。教材上既没有提供适宜植物生根的2，4-D的浓度，也没有规定使用何种植物作为实验的材料。完全依靠学生自主选材、自主设计、自主处理实验结果。但是这种完全开放的活动由于过度发散，使得活动难度加大。一些同行指导学生时，可以因为没有找到适合的浓度，或者是没有选用合适的插条，导致实验结果不是非常的尽如人意。本人指导学生选用了12种校园里常见植物剪取插条，用2种不同浓度的2，4-D溶液和水进行分别培养。研究在相同的外界条件下不同的植物插条的生根情况，找到了极为常见的植物作为实验材料以及相对较为适宜的生根浓度。特将本人指导学生活动实践中总结的一些经验与同仁一起分享。方便同仁利用身边的生物材料进行实验指导。

一、实验活动前期准备

组织爱好学习、勇于探索的学生12人，均分为两组。首次集中进行活动动员，之后布置学生利用周末进行资料的收集工作。内容主要包括以下几个方面：（1）通过网络资源查询2，4-D的理

化性质。（2）确定适宜生根的浓度范围。（3）查询扦插易于成活的植物种类。（4）设计实验步骤及实验数据记录表。第二次集中活动的主要内容是小组内对各成员收集的数据进行集中讨论和处理，以确定对插条培养的方式、配制2，4-D的浓度、选用的插条植物种类、培养前对插条的处理、培养时对外界环境条件的控制。通过讨论，决定采用水培法，配制2，4-D浓度分别为1×10-5、1×10-6。第一小组选用腊梅、月季、垂柳、桃树、富贵竹、红花继木等6种植物上剪取插条。第二小组选择在山茶、桂花、葡萄、凌霄、梅花、迎春等6种植物上剪取插条进行培养。第三次集中活动正式开始实验，配制溶液、剪取插条、分组培养等。

二、活动过程中遇到的问题与解决方法

（一）活动问题一：2，4-D低浓度溶液的配制及注意事项

1.2，4-D的理化性质

2，4-D（2，4-Dichlorophenyloxy）acetic acid是2，4-二氯苯氧乙酸的简称，是具有代表性的人工合成的植物生长调节剂，是生长素的类似物，具有强酸性。分子式：C8H6C12O3，分子量：221.0400，结构简式如上图。能溶于醇、醚、酮等大多数有机溶剂，几乎不溶于水，有一定的毒性。

2.2，4-D低浓度溶液的配制的注意事项

（1）2，4-D存在一定的毒性，特别是对眼睛有强烈的刺激，在实验时应该做好防护措施，穿白大褂、戴手套、配护目镜，以免发生意外。（2）2，4-D具有强酸性，对于金属制品具有一定的腐蚀性，所在配制时要注意不能用金属器具盛装溶液，建议采用玻璃器皿或是塑料器皿。注意不能与碱类接触。（3）自来水生产是常用液氯消毒，其中含有少量残余氯气、次氯酸。所以在使用之前在阳光下放置几天，以减少残余物对插条生长的影响。

3.2，4-D低浓度溶液的配制方法

方法一：酒精溶解法。由于2，4-D微溶于水，但溶于有机溶剂。有文献资料表明，部分同行在配制时先将粉末溶于无水酒精中，然后再加水稀释至所需浓度。本活动小组按此方法进行实验：在配制时先称取1克的2，4-D粉末，置于装有50毫升的无水酒精的烧杯中，通过玻璃棒搅拌10分钟后，2，4-D并不能充分地溶解。若再将小烧杯置于40～60℃的热水中进行水浴加热，则2，4-D可以在5分钟内完全溶解。然后将酒精溶液加入1升水中配成1克每升的2，4-D溶液后，再用自来水进行多次稀释，可以得想要的低浓度溶液。通过实验本人发现：该方法耗时少节约时间。但用这种方法配制的1克每升的溶液室温下静置12小时后，部分的2，4-D析出，使溶液发生改变带来误差，同时酒精也可能对植物的生长产生一定的不良影响。

方法二：直接加热法。称取1克的2，4-D粉末直接置于装有1000毫升自来水的大烧杯中，并将大烧杯置于50-60℃的条件下进行加热，则2，4-D在60分钟内也可以完全溶解，再稀释成各种所需的浓度。这种方法虽然耗时较长但可以排除酒精对2，4-D溶液浓度的干擾。通过比较，笔者推荐采用第二种方法配制溶液。

（二）活动问题二：对插条的处理

春天正是万物萌发的时节，部分植物正在发芽，部分植物正在开花。无论何种植物处理时的基本要求是所选择的插条长短、粗细、形状大致相同，并采集于同一植株。但不同种类的植物正处于不同的生长状态，处理的方法也各不相同。比如，长50厘米，最大直径0.5厘米左右的红花继木一般有10到20余根侧枝，每根侧枝上又有三到五个不等的叶芽，要选取几根长势基本相同的枝条十分困难。为了减少枝条间的差异对生根实验的影响，对于像红花继木这样侧枝和芽多而的不等的植物，采用保留顶芽和第一第二侧枝，其余侧枝与芽一律以剪除的方法来减少误差。再比如，迎春、腊梅、梅花等正值花季，20厘米的枝条上往往有多达60余个花苞，为防止过多的花苞消耗营养，在处理枝条时将花苞全部去除。桂花、香樟等植物则要去除大部分的叶片来降低水分消耗。

（三）活动问题三：实验过程

以腊梅的培养为例：（1）取3只矿泉水瓶，并在距离瓶口1.5厘米处瓶身上开一个直径为1厘米左右的小洞以补充溶解氧。（2）在3只矿泉水瓶身贴上标有水和不同2，4-D浓度的标签，并在瓶中放置与标签相对应的水或溶液。（3）将处理好的插条分别置于3只水瓶中。（4）将矿泉水瓶放置在玻璃阳光房中进行培养。为防止水瓶翻倒，可将水瓶放置在三脚架中。（5）在每只瓶身上的小洞里各插一根直径为1厘米的吸管。每天通过吸管用洗耳球向溶液中吹气，以补充溶液中的溶解氧，保证插条的正常生长。（6）每天观察插条的生长情况，并测量这些枝条上的根的总长度，即将几条根的长度加在一起，单位为毫米，并将结果记录在以下表格中。 （单位：mm）

其余各种植物都依照以上方法，分别进行处理培养。

三、结果分析

由于实验开始时是二月底，而二月底到三月初一直都是阴雨连绵，气温较低，植物生根较慢。在培养的第一周，所有的植物均未生根。到第二周，富贵竹首先在浸泡于溶液中的茎干处长出数根新根。迎春、凌霄的茎节处开始长出新气生根并开始伸长，其他植物在无论在何种溶液浓度下都没有生根。第三周时葡萄、腊梅、柳树陆续长出新根。培养到第二十天时实验结束。由于笔者每种植物采用三种不同浓度2，4-D溶液或水来培养，在统计实验结果时采用分类比较的方法，并以第二十天的实验结果作为分析依据。结果如下表（单位：mm）：

从实验结果看：（1）富贵竹是最易生根的植物，且市场上各大小花店均有销售，容易获得，是进行该实验的绝佳材料。（2）有气生根的植物从茎节处长根的速度，比没有气生根的植物从枝条上生根的速度要快得多，实验结果也更明显。所以在实验时最好选择有气生根的植物作为培养材料，比如迎春、凌霄、葡萄等。（3）没有气生根的木本植物中最较易生根是柳树和腊梅，在无法获得更易生根的植物时也可以选择这两种。（4）植物生长需要适宜的温度，三月份浙江的温度基本都在5～15℃之间，不适于植物的发芽生根。本活动最好在四五月份开展，实验结果会比较明显。

（作者单位 浙江省杭州市塘栖中学）