3.1.3 种子植物导学案-2025-2026学年鲁科版（五四学制）生物六年级下册

《“守护中国豆”项目手册》 ——人工种子设计方案 设计师姓名： 启用时间：2025.10.15 【项目启动：情境与任务】 大豆作为我国工农业根基性农作物，种质资源曾遭遇严重危机，当时九成的大豆种子需要进口，为解决国家大豆产业困境，请你设计一款能快速繁殖批量生产的优质大豆的“人工种子”。 核心任务：通过本节课的学习，设计制作一款大豆人工种子。 为完成这一任务，我们需解决如下问题：种子的结构组成是怎样的？种子如何保证在陆地上存活？人工种子的制作过程有哪些实践思考？ 【素养目标】 1.通过解剖菜豆、玉米等种子，对比归纳种子的基本结构，理解生物体的结构与功能观，提升科学探究能力。 2.通过对比、分析资料推导种子陆地存活的策略，理解生物的适应观，树立进化意识。 3.通过参与人工种子制备与优化，锻炼批判思维；结合粮食安全，提升用知识解决问题的意识与社会责任感。 任务一：借鉴自然 认识种子结构 探究实验：解剖、观察种子的结构 结合教材实验，参考评价量表，按照由表及里，由整体到局部的顺序完成操作。 实验过程中请同学们注意观察，思考以下几个问题： ①干燥的菜豆种子种皮质地怎么样？推测它有什么功能？ ②菜豆种子的子叶和玉米种子的胚乳体积所占比例较大，它们有什么作用？如何验证你的推测？ ③碘液滴加后玉米种子的哪些结构发生了颜色变化，原因可能是什么？ ④菜豆种子与豆苗对比，哪些结构参与了发育过程，各发生了什么变化？ 我的观察与发现： 请将种子解剖结构贴在如下表格中，并标明结构，总结两种种子的异同。 玉米种子（小麦种子） 菜豆种子（大豆种子/花生种子） 种子类型 不同点 相同点 菜豆种子 玉米种子 拓展延伸：观察小组内的植物植株（西红柿、薄荷、玉米、兰花），比较相同器官的不同特征，鉴别单子叶与双子叶植物。 单子叶植物： 双子叶植物： 附：实验操作评价标准： 评价 维度 评价标准说明 优秀(3) 达标(2) 需改进(1) 操作 规范性 能规范使用解剖工具，顺序合理。解剖操作精细，能完整、无损地暴露关键结构。 探究 严谨性 记录(绘图/标注)真实反映观察，无凭空想象。能通过系统对比，准确归纳单/双子叶种子的核心差异(如子叶数、营养储存部位) 实验 态度 器材爱护与整理到位，桌面保持整洁。组内分工明确，全员积极参与，交流高效。 任务二：对比辨析 种子适应陆地生存策略 对照具体的植物实例，与孢子对照，辨析种子如何保证在陆地存活？ 资料一：夏季，葫芦藓的孢蒴裂开后，孢子细胞很小，随风飘散。这些微小颗粒落到雨后潮湿的泥土上，苔藓孢子只靠空气中的水分和少量尘埃，就能萌发成绿色的小植物体。 资料二：牻牛儿苗是被称为“荒漠强者”的种子植物，它胚乳里的淀粉和蛋白质，能让它在贫瘠土地上扎根。种子成熟后，能够脱离母体“弹射远行”。遇到干旱低温时，种子还能休眠“待机”，等环境适宜再萌发。 分析归纳：种子植物在陆地存活的原因 任务三：动手实践 制作人工种子 活动一：请参考“人工种子小资料”，小组讨论合作，完善下表方案设计：人工种子小资料 人工种子是通过组织培养技术在无菌条件下将胚状体包裹在人工胚乳和人工种皮中制成的颗粒体，可直接用于科研或农业生产。人工种子能保持遗传的稳定性，大大缩短培养周期，达到种质资源的高效利用。 ‌人工种皮需要像天然种皮一样，既能够保持种子内的水分和营养不会流失，又能保证通气及避免外来机械压力引起的损伤，在化学实验中，海藻酸钠能吸收并锁住水分，海藻酸钠与乳酸钙相遇，能形成稳定的胶体结构，类似水晶球的微晶球质地，锁水保湿，具有一定的韧性。 人工胚通常是实验室无菌条件下诱导产生的植物胚状体、不定芽、胚芽等材料，能够分裂分化，具有长成完整植株的能力。 人工胚乳相当于天然种子的胚乳，能为体细胞胚的生长发育提供营养物质。一般情况下，人工胚乳的基本成分有提供人工胚生长和发育所需要的水分、养分以及植物激素等，还可以向人工胚乳中添加农药、菌肥等物质，提高人工种子抵抗病虫害的能力。 我们的设计方案启示如下： 结构 自然智慧 人工种子设计启发 种皮 保护 胚 子叶/胚乳 活动二：人工种子制作项目实施 结合附录中的大豆人工种子制备方案和项目操作评价量表，组内自主分工，明确任务目的，完成人工种子简化制作过程并展示制作成果。 步骤名称 负责人 操作目的及注意事项 营养液配制 包埋 固化 清洗 人工种子展示 活动三：人工种子迭代思维拓展 当前种子面临的问题：种子的贮存方法与环境条件适配性不足（种子霉变、发芽）；植物的抗逆性（盐碱环境）与病虫害等，你有哪些改善的思路和想法，请写下来： 【体系构建】 核心任务突破:结合本节所学的生物学知识，谈谈如何设计制作人工种子？ 实践作业： A层：利用学校组织培养室，探讨人工胚的实验设计及实施，继续完善制作人工种子。 B层：优化课堂人工种子方案，并追踪前沿资料，更新迭代方案设计。 C层：结合课堂内容，完成本课时思维导图。 附：大豆人工种子制备方案（大豆胚芽版） 一：实验用具 实验材料：海藻酸钠溶液100ml、乳酸钙溶液100ml、提前浸泡消毒的大豆胚芽 可选试剂：蔗糖5g、硝酸钾1g、维生素B1片(研磨碎）、 实验工具：烧杯2个（250mL）、滴管、玻璃棒、培养皿、镊子 操作步骤： 1. 营养液配制 将称量好的蔗糖、硝酸钾、维生素等按比例溶解在海藻酸钠溶液中，混合均匀。 2. 包埋 用小勺盛取适量海藻酸钠溶液，将预处理过的大豆胚芽用镊子夹起，放入海藻酸钠溶液内，调整位置，使胚芽埋入溶液内部。 3.固化 将包埋胚芽的海藻酸钠溶液小勺轻轻浸入乳酸钙溶液，静置1-2分钟慢慢倾斜小勺，使液滴脱离，形成小球悬于乳酸钙溶液中。 4.清洗 用镊子夹出放入清水中轻轻冲洗，去除表面残留的乳酸钙，放入干净培养皿中。 项目方案评价标准： 评价维度 评分标准 得分 科学性 5分：结构设计完整，组装过程科学合理。 3-4分：结构基本完整，组装过程基本合理。 1-2分：结构缺失关键部分，组装过程有明显错误。 创新性 5分：设计构思独特有巧思，能解决实际问题，。 3-4分：在设计上有一定改进和自己的想法。 1-2分：完全模仿，缺乏个人或小组的创意。 合作协调性 5分：组内成员分工合理，协作过程顺畅高效。 3-4分：组内成员分工较为合理，协作过程比较顺利。 1-2分：组内成员分工不够合理，部分组员参与度不高。 1 学科网（北京）股份有限公司 $