探究生根剂促进洋葱水培生根的最适浓度

舒端阳

1 教材分析

“探究生长素类似物促进插条生根的最适浓度”是高中生物中一个非常重要的实验，通过本实验可以进一步锻炼学生的动手操作能力，也让学生明确预实验对于开展科学探究的重要性。人教版教材中是选择当地的绿色植物或花卉进行扦插生根，笔者也翻阅了其他版本的教材，如浙教版是采用盆栽植物，苏教版选用了山茶花、桂花或月季。笔者通常就是以榕树或迎春为材料，这些材料对于完成实验本身没有问题，但经实践发现无论是月季或是迎春都属于木本，生根的速度比较慢，前后所需的时间比较长。另外，结合笔者所在学校的教学进度，一般必修3的课程都是在每年的11、12月进行，气温比较低，导致迎春或榕树的生长比较慢，扦插生根的效果不是特别理想，往往一次探究实验要持续10多天才能观察到结果。

2 实验改进

为了改进实验中存在的问题，笔者查阅了相关文献，并在与花木市场的花农进行沟通后受到启发，想到了利用洋葱来代替教材中的榕树、迎春。洋葱是生活中常吃的蔬菜，学生对其有着较好的感性认识。在先前“观察细胞的有丝分裂”实验中选用了洋葱根尖分生区为材料，原因就是其细胞周期比较短、生根速度快。其次，它的生长周期不受季节的限制，并且价格便宜，秋冬季节也能购买。利用水培法培养洋葱，可以每天对其生根状况进行观察、拍照与分析。另外，实验选择的863生根剂是在普通2，4-D的基础上进行了改进，其生根效果更佳。

3 实验材料

生长状况相同的新鲜洋葱若干、烧杯若干、量筒、玻棒、生根剂、蒸馏水、标签纸等。

4 实验方法及结果

4.1 配制母液

将25 g生根剂倒入1 L蒸馏水中摇匀，配制质量浓度为2.5×10-2 g/mL母液1 L，再从母液中移取10 mL溶液加入另一只新的烧杯中，同时加入90 mL蒸馏水，玻棒摇匀稀释后得到浓度为2.5×10-3 g/mL工作液。根据此方法，依次配制2.5×10-12～2.5×10-4 mol/L的工作液，备用。

4.2 预实验

① 为了探究生根粉对洋葱生根的最适浓度，优化实验条件，先取5只50 mL的小烧杯，依次倒入蒸馏水和浓度为2.5×10-3、2.5×10-6、2.5×10-9、2.5×10-12 g/mL的生根剂溶液，并做好相应标记A、B、C、D、E（注：倒入的液体液面与烧杯口齐平）。

② 将5个生长状况基本相同的洋葱剪去底部的根须，分别放入对应的5只烧杯中，洋葱底部一定要位于液面以下，浸泡0.5 h。

③ 浸泡处理后将洋葱基底的生根剂溶液冲洗干净，转移至另5只盛满蒸馏水的50 mL小烧杯，依次做好标记。

④ 学生兴趣小组对以上实验再重复2次，每隔24 h观察一次并记录每个洋葱的生根状况（包括生根的数量和根的长度）。

4.3 正式實验

通过预实验观察发现，在生根剂浓度为2.5×10-12～2.5×10-6 g/mL之间，洋葱生根效果较好，为进一步探究适合其生根的最佳浓度，依次选择浓度为2.5×10-6、2.5×10-7、2.5×10-8、2.5×10-9、2.5×10-10、2.5×10-11、2.5×10-12 g/mL的生根剂，对洋葱做类似的处理后观察、记录生根状况。重复2次，取平均值。

5 实验结果与统计

5.1 预实验结果（表1）

5.2 正式实验结果（表2）

6 结果分析与讨论

（1） 通过预实验初步探明促进洋葱生根的生根剂溶液浓度大致在2.5×10-12～2.5×10-6 g/mL区间。当浓度为2.5×10-12～2.5×10-10 g/mL时，洋葱生根数量与长度随浓度升高不断增加，到2.5×10-10 g/mL时，效果最佳，说明这一浓度是促进洋葱生根的最佳浓度。而浓度增至2.5×10-9、2.5×10-8、2.5×10-7、2.5×10-6 g/mL时，生根效果又逐渐下降（但也优于蒸馏水处理过的对照组），说明在这一浓度区间都能够有效促进洋葱的水培生根。当浓度为2.5×10-3 g/mL时生根效果最差，甚至弱于对照组，说明较高的浓度可能对洋葱有抑制作用。因此本探究实验说明生根剂在低浓度下可以有效促进洋葱生根，而较高浓度下则会产生抑制作用，印证了教材中描述生长素具有两重性的特点。

（2） 生根剂处理后的洋葱经水培培养2、3 d就可以明显看到底部生根的现象，尤其是当生根剂浓度为2.5x10-10 g/mL时，促进生根的效果最佳。即使经蒸馏水处理过的对照组，也能在水培后的2～3 d生出4、5条不定根，说明洋葱生根的效果比较好，明显高于大多数的木本植物，也优于一些容易生根的百合科植物。周余清利用大蒜头为材料，水培经生长素类似物处理后的蒜头，经5、6 d培养后观察到蒜头基底明显生根，而通过本次探究发现，洋葱的效果更佳，笔者建议以后的教学实验也可以选用洋葱作为实验材料，效果明显且时间比较短。

（3） 本实验有效地利用了50 mL小烧杯对洋葱进行水培培养，洋葱的基底浸没于液面以下即可以吸收水分。相比于教材中推荐的土壤扦插法，水培培养可以每天实时地对洋葱生根现象进行观察和记录，而土壤扦插则无法及时对生根状况进行跟踪（若将植株从土壤中拔出，则可能会破坏植物的根系，影响到植物后续的生长）。

（4） 不过本实验也存在一些不足，如生根剂对洋葱浸泡处理的时间设定为0.5 h，那么这个时间是否是实验处理的最佳条件？如果浸泡时间更长或更短洋葱生根的效果会不会更好？这些都应该是后续实验应该进一步探究和完善的。

参考文献：

周余清.对“探索生长素类似物促进插条生根的最适浓度”实验改进的研究[J].生物学通报，2014（4）：50-52.endprint