“探究2-4-D对植物生根的作用”的活动实践及研究.doc

“探究2，4-D对植物生根的作用”的活动实践及研究天台育青中学 厉瑞芳摘 要：“探究2，4-D对插枝生根的作用”是浙科版新教材必修3中的一个活动，本文通过学生对这个活动的探究和实践，在操作层面上摸索出一套可行的实验办法。实验过程中通过设计和实践：“2，4-D的浓度对腊梅、迎春生根的影响”及“2，4-D对豆芽胚轴生长的影响”两个活动。培养了学生提出问题、分析问题、解决问题的能力。本实验材料的选择和设置、实验方法等供同行参考。关键词：探究活动 实践及研究高中生物浙科版必修3中有 “2，4-D对插枝生根的作用” 活动安排，但是对何种枝条，何种浓度范围，外界条件的控制等没有描述，各种报道颇不一致。有报道20-25mgL处理插穗容易生根，但是在书本上，这既不是根的最适宜浓度，也不是茎的最适宜浓度。且有资料表明，不同的处理方法如喷洒、浸泡、蘸取、涂抹所需浓度差别很大。另外学生对生长素的浓度促进植物生长的影响，只停留在书本知识，没有具体操作，缺乏感性认识，为弄清上述问题，进一步培养学生提出问题、分析问题、解决问题的能力。特在三月初组织学生16人，分4组探究相关的两个课题：1：探究2，4-D的浓度对插枝生根的影响；2：探究2，4-D的浓度对植物生长的影响。实践活动探究如下：一、提出问题(一)选择什么生长素?学生通过上网查资料的形式知道：常用的生长素类似物有IPA、IBA、NAA、2，4-D等。其中IBA诱发的根长作用强烈，但价格较贵，2，4-D可促进插枝生根，化学性质稳定，使用安全，价格便宜。 (二)如何使用生长素类似物？A、喷洒：将水溶液均匀的喷洒到处理部位；B、浸泡：将需处理的部位浸泡在水溶液中；C、蘸取：将需处理的部位如枝条基部蘸上粉剂；D、涂抹、制成羊毛脂软膏涂抹在处理部位1。学生通过讨论后采取浸泡方法，以便更容易控制变量。(三)怎么配置生长素类似物？选择生长素浓度的范围？市场上的2，4-D常为粉剂，由于2，4-D是有机物，要制成溶液应先溶于酒精，再用蒸馏水稀释成不同浓度的溶液。生长素浓度的范围怎么选择？学生有的提议设置在根的最适宜浓度（10-7gL）左右，有的提议设置在茎的最适宜浓度（10-2 gL）左右。最后实验配置的浓度为2.55x10-7gL，2.55x10-5gL，2.55x10-3gL，2.55x10-1gL，2.55gL既有根的最适宜浓度，也有茎的最适宜浓度。(四)选择什么作为实验材料？怎么处理实验材料？教师首先告知学生取材原则：取材方便，操作简便，效果明显。教师鼓励学生可用多种材料作对比。探究一学生选取迎春、腊梅、柳树。学生认为其形成层分裂能力强、发育快、易成活。处理：去掉叶，留两个芽，长15cm，枝条下端切成斜面。扦插后可增加吸水和生根面积，促进成活。探究二学生选择黄豆，赤豆、玉米，蚕豆。处理：浸泡12小时后放在容器中待其胚轴突破种皮待用。此时豆芽的生长速度快，且易培养。 (五)如何培养植物？学生提出了很多方法如水培，沙培，土培等。讨论后认为沙培更容易生根。对种子的培养，学生采取用培养皿，培养皿上垫上滤纸可保持水分。(六)准备什么实验器具? 烧杯、天平、滴管、花盆、直尺、培养皿等 。 二、作出假设如低浓度的生长素促进插枝生根，高浓度抑制生根。低浓度促进生长，高浓度抑制生长。三、设计实验方案(一)探究2，4-D的浓度对插枝生根的影响实验目的：通过实验找出一种对迎春、腊梅生根促进作用显著的2，4-D浓度。确定 三月初在本地扦插迎春、腊梅的可行性。实验步骤：分别取60枝枝长、留芽情况大致相同的迎春和30株腊梅的枝条，分成六组，取12个烧杯分别标上1.2.3.4.5.6.里面装上等量的河沙。把这些枝条分别浸泡清水和等量的2.55x10-7gL，2.55x10-5gL，2.55x10-3gL，2.55x10-1gL，2.55gL的2，4-D溶液中24小时。把处理好的枝条插入沙中2-3cm，放在光照较弱处，定时浇水，25天后观察根的情况和生长状况。(二)探究2，4-D的浓度对植物生长的影响实验目的：通过实验，找出对黄豆芽、赤豆芽生长的较适宜的2，4-D浓度。实验步骤：取60颗刚萌发的黄豆芽、90颗赤豆芽分别分成6组。测量胚轴的长度。取12个培养皿，编号。在1号培养皿中加适量的清水，2-6号加等量的的2.55x10-7gL，2.55x10-5gL，2.55x10-3gL，2.55x10-1gL，2.55gL的2，4- D溶液。放在阴暗处培养，定时加等量的培养液，若干天测量胚轴的长度。四、实施实验步骤：实验分为四组。两组探究一，两组探究二，每组采用不同的实验材料。第1.2组用时30天，第3.4组用时5天。五、结果及分析(一)探究一2，4-对插枝生根的影响：观察项目组别迎春腊梅插穗总数成活数每株平均根数平均根长(cm)插穗总数成活数每株平均根数平均根长(cm)1(清水)101005502(2.55x10-7)101005503(2.55x10-5)101005504(2.55x10-3)101005505(2.55x10-1)10905506(2.55gL)1010540失败原因分析:培养时间不够。从开始实验到县教研活动时，总共用时30天，两种植物都未长根，但除了最高浓度的生长素处理的插枝有死亡外，其它都存活，可考虑延长实验时间。要缩短实验时间，可以考虑用草本植物如秋海棠、吊兰等易生根，生长速度快的植物，采用水培。实验时间的选择不恰当，三月平均气温10左右，最低气温3，且连日阴雨天，建议选择三月底四月初为实验时间。河沙的湿度过高，不利根的生长。河沙未经消毒，扦插后部分根部发霉。实验结论：高浓度的2,4-D可以杀死植物。三月初扦插枝条时间还太早。扦插时间足够长，要一个月以上(二)实验二探究2，4-D的浓度对植物生长的作用A、黄豆芽的胚轴生长情况：组别观察项目1(清水)2(2.55x10-7gL)3(2.55x10-5)4(2.55x10-3)5(2.55x10-1)6(2.55)处理前胚轴的平均长度(cm)3.273.163.403.363.273.20处理后胚轴的平均长度(cm)(5天后)3.964.525.114.553.392.94伸长量(cm)0.691.361.611.190.12-0.26（五天后的赤豆芽生长情况）（五天后的黄豆芽生长情况） B、赤豆的胚轴生长情况：组别观察项目1清水22.55x10-7)32.55x10-542.55x10-352.55x10-162.55处理前胚轴长度(cm)0.20.1990.2100.1980.2080.20处理后胚轴长度(cm)(第3天)0.520.570.630.740.590.508处理后胚轴长度(cm)(第5天)0.700.660.740.790.650.57生长量(cm)0.500.4610.530.5920.4420.37结果分析：1、用不同浓度的生长素处理黄豆芽现象明显。从2.55x10-7-2.55x10-3gL具有明显的促进作用，其中2.55x10-5gL的促进作用最强2.55x10-1gL起抑制作用，对照组相比，根有明显的增粗。2.55gL的生长素抑制、使豆芽变黄甚至杀死豆芽，实验经过五天时 有一颗豆芽死亡，其它豆芽的胚轴萎缩，其它浓度处理的黄豆芽全都存活。 2、用不同浓度的生长素处理赤豆芽现象不明显。因为其生长速度较慢，根较细，测量有一定难度。在这一组浓度中促进作用最大的为2.55x10-3gL， 2.55gL的浓度对赤豆的生长抑制作用但不能杀死，与黄豆芽有区别，说明同一浓度的生长素对不同植物影响不同。3、实验时我们还用了玉米种子、蚕豆作实验材料，但玉米种子萌发时间长，需15天左右。蚕豆的胚轴生长速度过慢。4实验得到豆芽胚轴弯曲，难以测量。可用线测或考虑让豆芽固定直立生长，以便测量结果。结论：低浓度的2，4-D促进植物生长，高浓度的2，4-D抑制或杀死植物。不同的植物的最适宜浓度不同。六、反思（一）通过这次实践活动，调动了学生学习生物的积极性。学生从接到课题之初，就为实验各个环节的设计和操作展开激烈的讨论。并设计了多组实验进行探究。也通过网上查询的方式查阅了大量资料。更重要的是，学生在这30天的实践活动中，不仅提高了动手能力，而且增强了团队合作意识。（二）通过这次实验学生学会了如何书写对照实验三步骤。在实验的设计过程知道自变量、无关变量的控制，因变量的检测方法。在实践中学会应用，如对插枝的处理基本做到长度、留芽数相同。并且在二十多天的培养植物中浇等量的水，给予相同的光照等等都体现了对无关变量的等量处理。（三）在结果的展示环节，学会了设计简单的表格，提高学生语言的精确度。如学生往往遗漏了生长素处理前胚轴平均长度的设计，有的学生把胚轴的平均长度描述成胚轴的长度。学会了表格和曲线图的相互转换，实际是自变量和因变量关系形式的改变。（四）提高了分析问题的能力，改进实验方案的能力。在2，4-D的浓度对插枝影响的实验中，对生根所需时间很多参考文献提到了不同的数据。当实验用时30天未长根时，学生从时间、温度、湿度、光照、植物种类等各个方面提出了自己的看法，设计了各种改进方案。（五）