實 驗 教 學(xué) 2024 年第 2 期 39 不同濃度萘乙酸對多肉植物葉插生根發(fā)芽的影響 廣東省中山市小欖中學(xué) 528415 趙旭明 摘 要 以景天科多肉植物朧月葉片為實驗材料 對教材探究實驗 探索生長素類調(diào)節(jié)劑促進(jìn)插條 生根的最適濃度 進(jìn)行改進(jìn) 采取沾蘸法 用不同濃度的萘乙酸 NAA 處理朧月的葉片 結(jié)果表 明 生長素類似物 NAA 對葉插生根和發(fā)芽均表現(xiàn)出兩重性 誘導(dǎo)多肉根原基分化的最適濃度為 10 10 mol L 促進(jìn)朧月根部伸長生長的最適濃度為 10 7 mol L 促進(jìn)芽生長的最適濃度為 10 8 mol L 葉片對萘乙酸的敏感程度表現(xiàn)為根 芽 關(guān)鍵詞 多肉植物 萘乙酸 實驗改進(jìn) 文章編號 1005 2259 2024 2 0039 03 作者簡介 趙旭明 1993 男 碩士研究生學(xué)歷 二級教師 E mail 923671911 qq com 生物學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)揭示生命現(xiàn)象和 生命活動規(guī)律的科學(xué) 教材中的探究實驗以達(dá)成 課堂教學(xué)目標(biāo)為目的 具有可操作性強(qiáng) 實驗效果 直觀且真實有效等特點 因此 在實際教學(xué)過程 中 教師為了更好地達(dá)成教學(xué)目的 可根據(jù)實際情 況對教材實驗進(jìn)行改進(jìn) 以人教版 生物學(xué) 選擇 性必修 1 穩(wěn)態(tài)與調(diào)節(jié) 第 5 章第 3 節(jié)探究實驗 探索生長素類調(diào)節(jié)劑促進(jìn)插條生根的最適濃度 為 例 對該實驗進(jìn)行改進(jìn) 可取得更直觀的實驗效果 1 教材實驗的可改進(jìn)之處 該實驗是提升學(xué)生科學(xué)思維和科學(xué)探究等核 心素養(yǎng)的好機(jī)會 但在實際教學(xué)過程中 教師常常 會由于場地 實驗材料 時間等因素的限制而放棄 開展該實驗 僅在理論課堂上一帶而過 結(jié)論也是 直接告知學(xué)生 導(dǎo)致部分學(xué)生無法領(lǐng)會生長素的作 用特點 在解題過程中無法正確理解兩重性這一難 點知識 實驗教學(xué)過程中同樣存在一些值得改進(jìn) 的地方 1 教材比較籠統(tǒng)地給出了提出問題 材 料用具 設(shè)計實驗 進(jìn)行實驗 分析結(jié)果 結(jié)論和應(yīng) 用幾個流程 但在設(shè)計實驗和進(jìn)行實驗上并未給出 具體的操作方法 2 在選材上 若按照教材實驗 選用綠化樹種或花卉進(jìn)行扦插實驗 耗時較長 且 生根的效果不理想 3 若在土壤中做扦插實驗 不方便觀察實驗現(xiàn)象 無法確定處理后的植物什么 時候開始產(chǎn)生不定根或不定芽 而將插條拔出則有 可能會對根部產(chǎn)生損害進(jìn)而影響插條的繼續(xù)生長 不拔出則無法統(tǒng)計生根數(shù) 若采用水培 則水溶液 可能會對處理插條的生長素類似物的濃度有一定 的影響 從而造成較大的實驗誤差 2 實驗優(yōu)化 2 1 實驗材料和實驗步驟優(yōu)化 2 1 1 選用多肉植物葉片作為實驗材料 扦插一般分為枝插 根插 芽插和葉插 對于大 部分景天科多肉植物來說 葉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 代謝 及其特有的肉質(zhì)葉片 使其能夠在干 旱少雨的環(huán)境下生存 其肉質(zhì)葉片中儲存著豐富的 水分 糖類 蛋白質(zhì)等營養(yǎng)物質(zhì) 可以為無性繁殖提 供生根發(fā)芽所需的物質(zhì)和能量 此外 多肉植物葉 片基部受到損傷時 能迅速產(chǎn)生愈傷組織 進(jìn)而分 化成新的個體 在葉插時無需將葉片插入土壤內(nèi) 可直接暴露在土壤表面或略微覆蓋一層薄土 能直 觀看到生根所需的時間以及生根數(shù) 在不影響正常 生長的情況下學(xué)生能更加方便的測量根的長度 實 驗 教 學(xué) 2024 年第 2 期 40 朧月是眾多肉植物中較為適應(yīng)中山市氣候和環(huán) 境的品種 葉插成功率較高 本實驗選取長勢相同 大小一致的朧月葉片作為葉插的插條 取樣時 學(xué) 生可徒手將母株上長勢 大小相同的葉片通過左右 擺動取下 然后自然陰干備用 2 1 2 實驗器材 藥品 500 mL 燒杯 50 mL 燒杯 電子天平 滴管 量筒 廣口瓶 標(biāo)簽 NAA 粉末 相對分子質(zhì)量為 144 41 多菌靈 清水 2 1 3 實驗步驟 1 配制土壤 景天科多肉植物適宜生長在 疏松 透氣 排水良好的土壤中 校園勞動教育基 地的土壤均為田園土 因此 需要添加部分顆粒 如河沙 火山石顆粒 綠沸石 麥飯石 珍珠巖等 將 顆粒含量調(diào)整為 40 左右 同時添加一定量的多 菌靈 拌勻消毒 2 配制 NAA 溶液 實驗采取不 同濃度的 NAA 處理插條 先進(jìn)行化學(xué)計算確定使 用 NAA 的質(zhì)量 稱取 7 2055 g 的 NAA 溶解在 500 mL 水中 配置成 10 1 mol L 的 NAA 母液備用 取 10 1 mol L的 NAA 母液 5 mL 加入另一個燒杯 再 量取 45 mL 的水加入燒杯 稀釋成 10 2 mol L 的溶 液 依此方法逐級稀釋成 10 2 10 13 mol L 的 NAA 溶液 分別置于廣口瓶備用 另取等量的清水作為 對照組 3 處理插條 將插條置于配置好的 NAA 溶液中蘸 5 s 每個濃度的 NAA 溶液各處理 10 個插 條 處理后平放在土壤表層 或覆蓋一層薄土 出根 前盡量保持土壤表面微微濕潤 4 觀察并記錄 觀察每個濃度下插條生根所需的時間 葉插長出不 定芽所需的時間 待長出不定根和不定芽后 每周 測量一次插條生根的數(shù)量 長度 葉展直徑 取平均 值 根據(jù)得到的數(shù)據(jù)繪制曲線圖 2 2 實驗結(jié)果與分析 觀察顯示 在實驗的第 5 天 10 8 mol L 組部分 葉片開始出現(xiàn)葉芽原基 在實驗的第 15 天 所有處 理組均長出了不定芽和不定根 出芽率接近 100 對 15 d 后的生根數(shù) 根長和葉展進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng) 計分析 結(jié)果如表 1 所示 數(shù)據(jù)顯示 在 NAA 濃度 為 10 13 10 6 mol L 范圍內(nèi) 平均生根數(shù)大于對照 組 有研究顯示 外源生長素能促進(jìn)根原基的形成 和生長 2 因此 實驗結(jié)果表示在此濃度范圍內(nèi)的 NAA 能促進(jìn)多肉植物根原基的分化 在 NAA 濃 度為 10 13 10 5 mol L 范圍內(nèi) 實驗組平均根長大 于對照組 表示在此濃度范圍內(nèi)的 NAA 能促進(jìn)根 部的伸長生長 在 NAA 濃度為 10 13 10 5 mol L 范圍內(nèi) 實驗組平均葉展大于對照組 表明在此濃 度范圍內(nèi)的 NAA 能促進(jìn)芽的生長 表 1 不同 NAA 濃度對多肉葉插生根 發(fā)芽的影響 測量項 空白 對照 NAA 濃度 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 平均根數(shù) 條 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 平均根長 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 平均葉展 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 對表中的數(shù)據(jù)做進(jìn)一步分析 將 NAA 濃度作為 橫坐標(biāo) 分別將平均根數(shù) 平均根長及平均葉展作為 縱坐標(biāo)繪制 NAA 濃度與根 芽的生長反應(yīng)的關(guān)系曲 線圖 所得結(jié)果如圖 1 圖 3 所示 據(jù)圖分析可知 NAA 促進(jìn)根原基分化的最適濃度為 10 10 mol L 促進(jìn)根部伸長生長的最適濃度為 10 7 mol L 但 在 10 9 10 7 mol L范圍內(nèi)促進(jìn)作用相差不大 可能是實驗誤差導(dǎo)致 促進(jìn)芽生長的最適濃度為 10 8 mol L 當(dāng) NAA 濃度大于 10 4 mol L 時 會抑制 根的伸長生長和芽的生長 當(dāng)濃度大于 10 5 mol L 時 則會抑制根原基的分化 圖 1 NAA 濃度對多肉葉插生根的影響 實 驗 教 學(xué) 2024 年第 2 期 41 圖 2 NAA 濃度對多肉根部伸長的影響 圖 3 NAA 濃度對多肉芽生長的影響 2 3 結(jié)論 不同植物對生長素類調(diào)節(jié)劑的敏感程度不同 同一植物不同部位對相同調(diào)節(jié)劑的敏感程度也不 同 對于朧月來說 促進(jìn)其根原基分化的 NAA 最適 濃度為 10 10 mol L 促進(jìn)其根部伸長生長的最適濃度 為 10 7 mol L 促進(jìn)芽生長的最適濃度為 10 8 mol L 不同部位對 NAA 的敏感程度表現(xiàn)為根 芽 無論 是對根的生長還是對芽的生長的影響均表現(xiàn)出兩 重性 即低濃度促進(jìn)生長 過高的濃度抑制生長 3 實驗反思 3 1 改進(jìn)實驗的創(chuàng)新之處 第一 實驗材料的創(chuàng)新 本實驗利用多肉植物 葉片作為扦插繁殖的插條 學(xué)生可直接在土表觀察 各個濃度生長素類似物處理條件下的長勢 為測量 各數(shù)據(jù)提供了便利 朧月適應(yīng)環(huán)境的能力強(qiáng) 不用 耗費長時間進(jìn)行打理 長根 長芽的速度快 實驗效 果明顯 同時 多肉植物還是很有觀賞價值的園藝 花卉 其社會 經(jīng)濟(jì) 環(huán)境效益日益提高 學(xué)生在實 驗的過程中 不僅提高了科學(xué)思維和實驗探究的能 力 也逐漸形成了生態(tài)意識 提高了解決生產(chǎn)生活 中實際問題的擔(dān)當(dāng)和能力 第二 實驗步驟的創(chuàng)新 本探究實驗闡述了探 索生長素類調(diào)節(jié)劑促進(jìn)插條生根最適濃度的具體 操作步驟 對教材實驗進(jìn)行了補(bǔ)充 在葉插過程中 因地制宜 選擇校園勞動教育基地的田園土拌以河 沙作為扦插的介質(zhì) 實驗條件簡單 可操作性強(qiáng) 該探究實驗課的實施過程也是一節(jié)勞動教育的課 將 五育并舉 教育理念落到了實處 第三 實驗結(jié)果分析的創(chuàng)新 在分析實驗結(jié)果 時 將實測數(shù)據(jù)繪制成了曲線圖 能更加直觀地呈 現(xiàn)不同器官對生長素類似物的反應(yīng) 讓學(xué)生看到生 長素的兩重性 3 2 改進(jìn)實驗的不足之處 實驗僅探究了多肉植物根 芽對生長素類似物 的敏感程度 而對植物六大器官對該生長素的反應(yīng) 沒有深入研究 且僅探究了朧月一個品種對 NAA 的反應(yīng) 后續(xù)可根據(jù)實際情況 將學(xué)生進(jìn)行分組 分別探究生長素類似物對植物的不同器官以及不 同植物的影響 此外 在實驗過程中 受材料量的 限制 所選取的多肉葉片的大小有略微差異 有學(xué) 生認(rèn)為這種差異會影響實驗結(jié)果 但葉插 15 d 后 當(dāng)葉芽全部長出 形成完整的植株后 即使最小的 葉片也未消耗完全 因此在測量全部數(shù)據(jù)之前 葉 片的大小對實驗結(jié)果的影響可以忽略不計 建構(gòu)主義理論認(rèn)為 教師在教學(xué)過程中不是一 個知識的提供者 而是一個 協(xié)助者 3 在整個 探究實驗過程中 學(xué)生全程自己動手 遇到問題和 教師分析并探討解決的方案 逐漸構(gòu)建了重要的次 位概念 植物生長素在調(diào)節(jié)植物生長時表現(xiàn)出兩重 性 既能促進(jìn)生長 也能抑制生長 參考文獻(xiàn) 1 張小芳 七種多肉植物的快繁研究 D 大慶 黑龍江 八一農(nóng)墾大學(xué) 2018 2 張潔 張芳 王曉雪 生長素類物質(zhì)對冬美人葉插的影 響 J 現(xiàn)代園藝 2019 9 14 15 3 劉恩山 中學(xué)生物學(xué)教學(xué)論 M 3 版 北京 高等教 育出版社 2020 67 null