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实 验 教 学 2024 年第 2 期 39 不同浓度萘乙酸对多肉植物叶插生根发芽的影响 广东省中山市小榄中学 528415 赵旭明 摘 要 以景天科多肉植物胧月叶片为实验材料 对教材探究实验 探索生长素类调节剂促进插条 生根的最适浓度 进行改进 采取沾蘸法 用不同浓度的萘乙酸 NAA 处理胧月的叶片 结果表 明 生长素类似物 NAA 对叶插生根和发芽均表现出两重性 诱导多肉根原基分化的最适浓度为 10 10 mol L 促进胧月根部伸长生长的最适浓度为 10 7 mol L 促进芽生长的最适浓度为 10 8 mol L 叶片对萘乙酸的敏感程度表现为根 芽 关键词 多肉植物 萘乙酸 实验改进 文章编号 1005 2259 2024 2 0039 03 作者简介 赵旭明 1993 男 硕士研究生学历 二级教师 E mail 923671911 qq com 生物学是一门以实验为基础揭示生命现象和 生命活动规律的科学 教材中的探究实验以达成 课堂教学目标为目的 具有可操作性强 实验效果 直观且真实有效等特点 因此 在实际教学过程 中 教师为了更好地达成教学目的 可根据实际情 况对教材实验进行改进 以人教版 生物学 选择 性必修 1 稳态与调节 第 5 章第 3 节探究实验 探索生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度 为 例 对该实验进行改进 可取得更直观的实验效果 1 教材实验的可改进之处 该实验是提升学生科学思维和科学探究等核 心素养的好机会 但在实际教学过程中 教师常常 会由于场地 实验材料 时间等因素的限制而放弃 开展该实验 仅在理论课堂上一带而过 结论也是 直接告知学生 导致部分学生无法领会生长素的作 用特点 在解题过程中无法正确理解两重性这一难 点知识 实验教学过程中同样存在一些值得改进 的地方 1 教材比较笼统地给出了提出问题 材 料用具 设计实验 进行实验 分析结果 结论和应 用几个流程 但在设计实验和进行实验上并未给出 具体的操作方法 2 在选材上 若按照教材实验 选用绿化树种或花卉进行扦插实验 耗时较长 且 生根的效果不理想 3 若在土壤中做扦插实验 不方便观察实验现象 无法确定处理后的植物什么 时候开始产生不定根或不定芽 而将插条拔出则有 可能会对根部产生损害进而影响插条的继续生长 不拔出则无法统计生根数 若采用水培 则水溶液 可能会对处理插条的生长素类似物的浓度有一定 的影响 从而造成较大的实验误差 2 实验优化 2 1 实验材料和实验步骤优化 2 1 1 选用多肉植物叶片作为实验材料 扦插一般分为枝插 根插 芽插和叶插 对于大 部分景天科多肉植物来说 叶插是最有效的繁殖方 式 1 景天科多肉植物因其特殊的光合作用方式 CAM 代谢 及其特有的肉质叶片 使其能够在干 旱少雨的环境下生存 其肉质叶片中储存着丰富的 水分 糖类 蛋白质等营养物质 可以为无性繁殖提 供生根发芽所需的物质和能量 此外 多肉植物叶 片基部受到损伤时 能迅速产生愈伤组织 进而分 化成新的个体 在叶插时无需将叶片插入土壤内 可直接暴露在土壤表面或略微覆盖一层薄土 能直 观看到生根所需的时间以及生根数 在不影响正常 生长的情况下学生能更加方便的测量根的长度 实 验 教 学 2024 年第 2 期 40 胧月是众多肉植物中较为适应中山市气候和环 境的品种 叶插成功率较高 本实验选取长势相同 大小一致的胧月叶片作为叶插的插条 取样时 学 生可徒手将母株上长势 大小相同的叶片通过左右 摆动取下 然后自然阴干备用 2 1 2 实验器材 药品 500 mL 烧杯 50 mL 烧杯 电子天平 滴管 量筒 广口瓶 标签 NAA 粉末 相对分子质量为 144 41 多菌灵 清水 2 1 3 实验步骤 1 配制土壤 景天科多肉植物适宜生长在 疏松 透气 排水良好的土壤中 校园劳动教育基 地的土壤均为田园土 因此 需要添加部分颗粒 如河沙 火山石颗粒 绿沸石 麦饭石 珍珠岩等 将 颗粒含量调整为 40 左右 同时添加一定量的多 菌灵 拌匀消毒 2 配制 NAA 溶液 实验采取不 同浓度的 NAA 处理插条 先进行化学计算确定使 用 NAA 的质量 称取 7 2055 g 的 NAA 溶解在 500 mL 水中 配置成 10 1 mol L 的 NAA 母液备用 取 10 1 mol L的 NAA 母液 5 mL 加入另一个烧杯 再 量取 45 mL 的水加入烧杯 稀释成 10 2 mol L 的溶 液 依此方法逐级稀释成 10 2 10 13 mol L 的 NAA 溶液 分别置于广口瓶备用 另取等量的清水作为 对照组 3 处理插条 将插条置于配置好的 NAA 溶液中蘸 5 s 每个浓度的 NAA 溶液各处理 10 个插 条 处理后平放在土壤表层 或覆盖一层薄土 出根 前尽量保持土壤表面微微湿润 4 观察并记录 观察每个浓度下插条生根所需的时间 叶插长出不 定芽所需的时间 待长出不定根和不定芽后 每周 测量一次插条生根的数量 长度 叶展直径 取平均 值 根据得到的数据绘制曲线图 2 2 实验结果与分析 观察显示 在实验的第 5 天 10 8 mol L 组部分 叶片开始出现叶芽原基 在实验的第 15 天 所有处 理组均长出了不定芽和不定根 出芽率接近 100 对 15 d 后的生根数 根长和叶展进行数据统 计分析 结果如表 1 所示 数据显示 在 NAA 浓度 为 10 13 10 6 mol L 范围内 平均生根数大于对照 组 有研究显示 外源生长素能促进根原基的形成 和生长 2 因此 实验结果表示在此浓度范围内的 NAA 能促进多肉植物根原基的分化 在 NAA 浓 度为 10 13 10 5 mol L 范围内 实验组平均根长大 于对照组 表示在此浓度范围内的 NAA 能促进根 部的伸长生长 在 NAA 浓度为 10 13 10 5 mol L 范围内 实验组平均叶展大于对照组 表明在此浓 度范围内的 NAA 能促进芽的生长 表 1 不同 NAA 浓度对多肉叶插生根 发芽的影响 测量项 空白 对照 NAA 浓度 mol L 10 13 10 12 10 11 10 10 10 9 10 8 10 7 10 6 10 5 10 4 10 3 10 2 10 1 平均根数 条 4 6 5 4 7 5 9 5 11 2 10 9 8 1 8 8 5 5 4 5 4 2 3 8 2 1 3 1 平均根长 cm 0 76 0 86 1 56 1 91 2 20 2 44 2 34 2 54 1 80 1 20 0 72 0 50 0 43 0 45 平均叶展 cm 0 98 1 12 1 39 1 43 1 86 1 88 2 02 1 90 1 55 1 02 0 91 0 66 0 44 0 40 对表中的数据做进一步分析 将 NAA 浓度作为 横坐标 分别将平均根数 平均根长及平均叶展作为 纵坐标绘制 NAA 浓度与根 芽的生长反应的关系曲 线图 所得结果如图 1 图 3 所示 据图分析可知 NAA 促进根原基分化的最适浓度为 10 10 mol L 促进根部伸长生长的最适浓度为 10 7 mol L 但 在 10 9 10 7 mol L范围内促进作用相差不大 可能是实验误差导致 促进芽生长的最适浓度为 10 8 mol L 当 NAA 浓度大于 10 4 mol L 时 会抑制 根的伸长生长和芽的生长 当浓度大于 10 5 mol L 时 则会抑制根原基的分化 图 1 NAA 浓度对多肉叶插生根的影响 实 验 教 学 2024 年第 2 期 41 图 2 NAA 浓度对多肉根部伸长的影响 图 3 NAA 浓度对多肉芽生长的影响 2 3 结论 不同植物对生长素类调节剂的敏感程度不同 同一植物不同部位对相同调节剂的敏感程度也不 同 对于胧月来说 促进其根原基分化的 NAA 最适 浓度为 10 10 mol L 促进其根部伸长生长的最适浓度 为 10 7 mol L 促进芽生长的最适浓度为 10 8 mol L 不同部位对 NAA 的敏感程度表现为根 芽 无论 是对根的生长还是对芽的生长的影响均表现出两 重性 即低浓度促进生长 过高的浓度抑制生长 3 实验反思 3 1 改进实验的创新之处 第一 实验材料的创新 本实验利用多肉植物 叶片作为扦插繁殖的插条 学生可直接在土表观察 各个浓度生长素类似物处理条件下的长势 为测量 各数据提供了便利 胧月适应环境的能力强 不用 耗费长时间进行打理 长根 长芽的速度快 实验效 果明显 同时 多肉植物还是很有观赏价值的园艺 花卉 其社会 经济 环境效益日益提高 学生在实 验的过程中 不仅提高了科学思维和实验探究的能 力 也逐渐形成了生态意识 提高了解决生产生活 中实际问题的担当和能力 第二 实验步骤的创新 本探究实验阐述了探 索生长素类调节剂促进插条生根最适浓度的具体 操作步骤 对教材实验进行了补充 在叶插过程中 因地制宜 选择校园劳动教育基地的田园土拌以河 沙作为扦插的介质 实验条件简单 可操作性强 该探究实验课的实施过程也是一节劳动教育的课 将 五育并举 教育理念落到了实处 第三 实验结果分析的创新 在分析实验结果 时 将实测数据绘制成了曲线图 能更加直观地呈 现不同器官对生长素类似物的反应 让学生看到生 长素的两重性 3 2 改进实验的不足之处 实验仅探究了多肉植物根 芽对生长素类似物 的敏感程度 而对植物六大器官对该生长素的反应 没有深入研究 且仅探究了胧月一个品种对 NAA 的反应 后续可根据实际情况 将学生进行分组 分别探究生长素类似物对植物的不同器官以及不 同植物的影响 此外 在实验过程中 受材料量的 限制 所选取的多肉叶片的大小有略微差异 有学 生认为这种差异会影响实验结果 但叶插 15 d 后 当叶芽全部长出 形成完整的植株后 即使最小的 叶片也未消耗完全 因此在测量全部数据之前 叶 片的大小对实验结果的影响可以忽略不计 建构主义理论认为 教师在教学过程中不是一 个知识的提供者 而是一个 协助者 3 在整个 探究实验过程中 学生全程自己动手 遇到问题和 教师分析并探讨解决的方案 逐渐构建了重要的次 位概念 植物生长素在调节植物生长时表现出两重 性 既能促进生长 也能抑制生长 参考文献 1 张小芳 七种多肉植物的快繁研究 D 大庆 黑龙江 八一农垦大学 2018 2 张洁 张芳 王晓雪 生长素类物质对冬美人叶插的影 响 J 现代园艺 2019 9 14 15 3 刘恩山 中学生物学教学论 M 3 版 北京 高等教 育出版社 2020 67 null