禾本科

生命学院《植物学》主讲教师 赵亮 副教授

禾本科是被子植物最重要的科之一，很多物种具有重要的林业和农业价值。在讲授过程中，通过禾本科植物的结构，引出成语，引导学生要脱“颖”而出而非锋“芒”毕露。竹亚科部分，融入竹子开花的例子和保护大熊猫之间的关系，告诉学生竹子开花是本身的特征；禾亚科部分，融入水稻与袁隆平院士的事迹，教育学生热爱祖国、热爱科学；融入我校小麦育种专家李振声、赵洪璋院士的感人事迹，弘扬西农精神。

一、教学目标

（一）课程教学目标

1、了解禾本科的亚科划分和主要代表植物

2、掌握禾本科植物的主要特征

（二）思政育人目标

1.设计思路

通过融入大熊猫保护、袁隆平院士、王辉教授事迹等内容，自然地达到润物细无声的思政育人效果。

2.思政育人目标

培养学生的辩证思维、提升学生的科学精神、培养爱国主义情怀。

3.育人主题

科学精神、价值取向、工匠精神、家国情怀、三农情怀。

二、教学实施过程

首先通过日常生活的例子，介绍禾本科的主要特征多草本，秆圆形，常中空，节和节

间明显，叶二列互生，叶鞘多为开口，组成花序的单位是小穗，小穗再进一步组成复穗状、总状等花序类型。

通过禾本科植物的结构“颖”与“芒”，引导学生要脱“颖”而出而非锋“芒”毕露。

接下来介绍禾亚科和竹亚科的主要区别特征。

竹亚科通过展示大熊猫照片，提问“你们见过竹子开花吗？”“竹子开花大熊猫就会饿死吗？”

通过讨论和讲解，总结竹子开花是被子植物的特征，只是营养生长期较长；大熊猫的威胁不是开花，而是生境的破碎化，纠正学生常规认识的偏差。

通过展示小麦、大麦、玉米等解剖结构，强调禾亚科的特征。

提问“玉米棒”的“胡须”是植物的那个部分？和学生讨论互动，揭示玉米花柱特征。

通过介绍90岁高龄还每天上班袁隆平院士的杂交水稻“禾下乘凉”与“覆盖全球”梦，培养学生热爱科学、造福人类的奉献精神。

通过介绍我校小麦育种专家李振声、赵洪璋院士和王辉教授“一麦相承”为苍生的事迹，渗透西农精神，培养学生的工匠精神和三农情怀。

三、教学效果

（一）案例开展的意义和价值

避免照本宣科，以著名科学家和身边知名教授的事迹感动学生，培养学生的质疑精神、工匠精神和三农情怀，达到了植物和思政的有机统一。

（二) 主要成效和特色

四、案例反思

可以增加播放李振声院士的相关录像、参观育种实验田等环节达到更佳的育人效果。

延伸阅读：

杂交水稻研究的开创者袁隆平

袁隆平一生致力于杂交水稻技术的研究、应用与推广，发明“三系法”籼型杂交水稻，成功研究出“两系法”杂交水稻，创建了超级杂交稻技术体系，为我国粮食安全、农业科学发展和世界粮食供给作出杰出贡献，使我国杂交水稻研究始终居世界领先水平。

袁隆平，1930年9月生，江西德安人，国家杂交水稻工程技术研究中心、湖南杂交水稻研究中心原主任，湖南省政协原副主席，中国工程院院士，第五届全国人大代表，第六、七、八、九、十、十一、十二届全国政协委员。他不畏艰辛、执着追求、大胆创新，勇攀杂交水稻科学技术高峰，建立和完善了一整套杂交水稻理论和应用技术体系，创建了一门系统的新兴学科——杂交水稻学，实现了我国超级稻第一、二、三、四期大面积种植平均亩产700、800、900、1000公斤的目标。

发展杂交水稻，造福世界人民，是袁隆平毕生的追求。他积极推动杂交水稻走出国门，致力于将杂交水稻技术传授并应用到世界几十个国家，帮助提高水稻单产，缓解粮食短缺问题，为人类战胜饥饿作出了中国贡献，获得了世界粮食奖。

确保中国人的饭碗牢牢端在自己手中，是袁隆平为国家担负的责任。他对杂交水稻和它背后维系的国家粮食安全怀有的赤诚初心，从过去到现在，始终未变。他荣获国家最高科学技术奖、国家科学技术进步奖特等奖和“改革先锋”等称号。在新中国成立70周年前夕，党和人民授予他“共和国勋章”，习近平总书记亲自给他颁奖。

赵洪璋：“小麦就是我的命”

“小麦就是我的命”，这句话常挂在我国著名的小麦育种专家赵洪璋院士的嘴边。

在农神后稷教民稼穑、开创古农耕文明的古邰城杨凌，西北农林科技大学教授赵洪璋用其毕生精力生动诠释了承远古农神后稷之志、行当代小麦育种富民强国的“西农故事”。

赵洪璋，1918年出生于河南省淇县一个农民家庭。18岁高中毕业报考大学时，抱着“以农兴国”的宏愿，他执意选择了当时的国立西北农林专科学校农艺系，成为该系首届学生。1940年大学毕业后，他到陕西农业改进所大荔农事试验场工作。当看到当地小麦亩产不足50公斤，农民终年难以果腹，心里便产生了“改良品种，兴农富国”的抱负。1942年初，他调回西北农学院,一边教学，一边进行小麦杂交育种试验，连续取得了成功。1955年，37岁的他以副教授身份成为中国科学院首批学部委员。

赵洪璋热爱小麦育种事业，而且爱得如痴如醉。他一口河南话，经常挽着一个裤腿，不是在学校农作一站二站的地里，就是在作物育种加代室忙碌，给人们留下的印象至今历历在目。50年来，他顶烈日、冒寒风、踏雨雪，一年又一年地从事着种、管、收、看、记、考工作，周而复始但又必不可少地烦琐劳动着。眼勤、手勤、脑勤、腿勤、口勤，是他的工作特色。他几乎没有星期天和节假日，在希望的田野里精心耕耘，奋力奉献。他有一个习惯：出差临行，最后一件事是看一遍试验材料；回来之后，第一件事又是赶往试验地捕捉新情况。爱人打趣说：“你的脑子里就只有一个小麦。”他风趣地回答：“就这一个小麦也没搞好。”

在小麦研究上，赵洪璋花费毕生精力，为我国数亿人解决了粮食问题。他先后主持育成并推广了“碧蚂1号”“丰产3号”“矮丰3号”和“西农881”等4批优良品种，主持选育的“碧蚂1号”等多个优良小麦品种，成为我国小麦育种研究领域的重要“里程碑”，他本人也被誉为小麦育种学界的科学巨匠、农业科教战线的一代宗师。老百姓亲切地称他“赵劳模”。“碧蚂1号”的研究将解放初期人们的粮食难题解决了。他10次受到毛主席亲切接见，并受到高度赞誉。

赵洪璋对于小麦界的贡献是有目共睹的，他所经历的困难和质疑更是数不胜数。农民不愿种植他的小麦，他就免费赠送种子；面对质疑，他始终埋头苦干。一个人的伟大之处，不仅在于他有多大的成就，还在于他能顶住多大的压力，有多少跟世界挑战的勇气。每个时代都需要这样的精神、这样的人。

1994年2月7日，一场突发的疾病，无情地夺走了奋斗一生、成就一生的一代育种大师的生命。他的骨灰洒入了黄河，回归到养育了他又陪伴他一生的黄河和黄土地。

斯人虽逝，但其精神、风范、育种理论与实践的财富，却一直伴着我国小麦育种事业不断发展。一麦相承、一脉相承。赵洪璋虽已离开了我们，但他埋头苦干、求真务实、心系“三农”的身影却永远留在人们的心中。

小麦远缘杂交的奠基人—李振声院士

李振声，著名小麦遗传育种学家，中国小麦远缘杂交育种奠基人，有“当代后稷”和“中国小麦远缘杂交之父”之称。1931年出生于山东淄博，1951年毕业于山东农学院农学系。现为中国科学院遗传与发育生物学研究所植物细胞与染色体工程国家重点实验室学术委员会名誉主任、研究员，当选过全国政协常委、中国科学技术协会副主席。系中国科学院院士、第三世界科学院院士。　　

1956年，响应国家支援大西北的号召，李振声放弃北京优越的工作和生活条件，背起行李，从中国科学院北京遗传选种实验馆奔赴西部一个名不见经传的小镇——陕西杨陵（现称杨凌），在中国科学院西北农业生物研究（现并入西北农林科技大学）所开始了小麦育种的研究。

从此，李振声开始了在大西北31年的科研生涯。这一年，我国经历了历史上最严重的小麦条锈病大流行。这种被称为“小麦癌症”的流行性病害，具有发生区域广、流行频率高、危害损失重的特点，会造成小麦产量的巨大损失，甚至绝收。当时只有25岁的李振声忧心忡忡。他决定从事小麦改良研究，为农民培育出优良抗病的小麦。李振声说:“病菌变异的速度快，据25个国家统计条锈病平均5.5年就能产生一个新的生理小种，而小麦育种的速度慢，8年才能育成一个小麦新品种。想研究出优良抗病的小麦，是一个世界性难题。” 　　李振声通过多年对牧草的研究，发现长穗偃麦草等具有非常好的抗病性。于是，他萌发了通过牧草与小麦杂交把草的抗病基因转移给小麦的想法。　　

事实上，我们今天吃到的小麦，就是最原始的一粒小麦先后和拟斯卑尔脱山羊草、粗山羊草，经过两次天然杂交和长期的自然选择及人工选择进化来的。一粒小麦与拟斯卑尔脱山羊草发生天然杂交后形成了二粒小麦，产量提高了；二粒小麦与粗山羊草发生天然杂交后形成了普通小麦，不仅产量提高了而且品质有了根本的改善。但随之而来的问题是，小麦经过数千年的人工选择和栽培，如同温室里的花朵，抗病的基因逐渐丧失。

通过对小麦历史的研究，李振声更加坚定了这一想法。李振声的想法就好比为牧草和小麦进行特殊的“婚配”，让小麦的后代获得草的抗病基因。“好比为小麦找一个牧草丈夫，因为是远缘，就像马和驴杂交的后代骡子没有生育能力，所以让小麦的后代获得草的抗病基因，难度非常大。”在采访中，李振声仿佛在给记者上一堂科普课。李振声提出的通过远缘杂交将草的抗病基因转移给小麦、选育持久性抗病小麦品种的设想，得到了植物学家和植物病理学家的支持。为解决小麦条锈病这一世界性的难题，李振声另辟蹊径，对远缘杂交开始进行深入研究和探索。经过20年的努力，他带领课题组克服了小麦远缘杂交不亲和、杂种后代不育、疯狂分离等困难，将偃麦草的抗病和抗逆基因转移到小麦当中，育成小偃麦八倍体，异附加系，异代换系，易位系和小偃4号、5号、6号、54号、81号等小偃系列小麦新品种，其中仅小偃6号就累计推广1.5亿亩，增产粮食40亿公斤。小偃系统衍生良种70多个，累计推广面积大概在3亿亩以上，增产小麦超过了75亿公斤。由于小偃麦的抗病性强、产量高、品质好，在黄淮流域冬麦区广泛种植，于是农村流传开了这样一句民谣:“要吃面，种小偃。”李振声则笑言:“我们今天能吃到发面馒头和面包，应该谢谢大自然，也要谢谢给小麦提供优良基因的小草。”