植物学教案 菌类

考试专题    来源: 山西大同大学      2024-07-13         

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课程单元题目 第二章   菌     类          
本单元学时 2 授课方式 讲授 教案更新
日期
2010.11
教学目的与要求:
1、了解菌类的分门
2、掌握真菌门的主要特征
3、掌握真菌门主要代表植物的形态特征、繁殖和生活史
教学重点、难点及对学生的要求:
重点:细菌的特征及其在自然界中的分布广泛的原因、细菌对自然界的作用和经济意义、真菌门分类及代表植物、真菌的经济意义
难点:真菌门分类及各亚门代表植物
主要内容与时间安排,采用的教学方法:
采用课堂教学,辅助多媒体课件
重要中、外文词汇:
细菌门;芽孢;粘菌门;真菌门;菌丝;担子菌纲;蘑菇属;子囊菌纲
Bacteriophyta ;gemma Myxomycota ;Eumycota ;hyphae;Basidiomycetes;Agaricus; Ascomycetes
 
思考题:
1.细菌的特征及其在自然界中的分布广泛的原因。
2.概述细菌的形态和构造。
3.概述细菌对自然界的作用和经济意义。
4.粘菌的一般特征及其与其他生物的关系。
5.真菌门分为几个亚门?各亚门的主要特征是什么?每一亚门举出2个菌或属的名称。
6.概述真菌的经济意义。
参考引用文献:
1.《植物学》,李杨汉,上海科技出版社。 
2.《植物学(上下册)》,华东师范大学等编,人民教育出版社。
3.《植物学》,中山大学生物系、南京大学生物系编,人民教育出版社。
4.《植物分类学简编》,胡先萧,科学技术出版社。
 
课程单元题目 第一节    细菌门
本单元学时 2 授课方式 讲授 教案更新
日期
2010.11
 
 
 
 
 
 
 
 

 
 
 
 

 
 
 

 
 
 
 
概     述
一、菌类植物的通性
菌类植物不是一个自然的类群,它是一群没有根 茎 叶分化,一般无光合作用色素,并依靠现存的有机物质而生活的一类低等植物。
二、菌类植物的营养方式
藻类植物能利用简单的无机物自制养料,称为自养,而菌类植物因缺乏叶绿素,必须从其它生物或生物的遗体或动物的排泄物中摄取现成的养料,称为异养,这一点是大多数藻类和菌类的一个显著区别。
异养的方式有寄生、腐生等。
寄生:凡是从活的动植物中吸取养分的都叫寄生。
腐生:凡是从死的动植物或无生命的有机物质吸取养分的叫腐生
专性寄生:有些菌类的寄生性非常强,只能寄生而不能腐生叫-
专性腐生:有些菌类的腐生性非常强,只能腐生而不能腐生叫-
对于某些菌类来说,寄生与腐生的界限常不显著,有时很难区分。有的以寄生为主,兼行腐生,叫做兼性腐生;相反的,有些以腐生为主,兼行寄生,叫做兼性寄生。
三、菌类植物的分门:按照传统的分类方法,把菌类分为三个门,即细菌门、粘菌门和真菌门。  
第一节  细菌门 Bacteriophyta
一、细菌的一般特征:单细胞,原核生物,多数异养,分裂繁殖,分布广泛。
二、细菌的形态和构造:
    形态:球菌(coccus)、杆菌(bacillus)、螺旋菌(spirillum)
    构造: 细胞壁
           细胞膜
           核质
内含物
三、细菌的繁殖:
    繁殖多为分裂繁殖:细菌中部凹入原生质,被向内生长的新壁一分为二,形成两个新细菌;繁殖速度快,20—30min分裂一次,形成新的一代。不良环境下,产生芽孢(gemma)。
四、细菌在自然界作用和经济意义
1.分解者
2.农业方面:固氮
3.工业发酵:制革、造纸、炼糖等
4.医药卫生:大肠杆菌等
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
课程单元题目 第二节    粘菌门
本单元学时 2 授课方式 讲授 教案更新
日期
2010.11
 
 
 
 
 
 
 
 

 
 
 
 

 
 
 

 
 
 
 
一、粘菌的一般特征:
 营养期为无细胞壁、多核的原生质团,繁殖期可产生具有纤维素细胞壁的孢子,所以粘菌兼有动、植物的特征。
二、生境:
生于森林中阴暗和潮湿的地方,在腐木上、落叶上或其他湿润的有机物上。
三、常见种类:
发网菌(Stemonitis)        
以发网菌属为例谈谈粘菌:发网菌的营养体为裸露的原生质团,称变形体。变形体成不规则的网状,在阴湿的腐木上或枯叶上缓缓爬行。在繁殖时,变形体爬到干燥光亮的地方,形成很多的发状突起,每个突起发育成1个具柄的孢子囊(子实体)。囊内有孢丝交织成孢网。然后原生质团中的许多核进行减数分裂,原生质团割裂成许多块单核的小原生质,每块小原生质分泌出细胞壁,形成1个孢子,藏在孢丝的网眼中。成熟时,包被破裂,借助孢网的的弹力把孢子弹出。孢子在适宜的环境下萌发成游动细胞。游动细胞鞭毛收缩变成一个变形体状细胞,称变形菌胞。游动细胞或变形菌胞两两配合,形成合子,由合子形成多数双倍体核,构成1个多核的变形体。
 
 
课程单元题目 第三节    真菌门
本单元学时 2 授课方式 讲授 教案更新
日期
2010.11
 
 
 
 
 
 
 
 

 
 
 
 

 
 
 

 
 
 
 
一、真菌的通性
㈠、真菌的营养体
⒈  营养体及细胞构造
真菌的营养体除少数原始种类是单细胞外,一般都是由向四周伸展的分枝丝状体所构成,特称菌丝体。菌丝体是由菌丝所组成的。菌丝通常是圆管状,直径一般在10μ以下,极端数值为0.5-100μ,有的菌丝具有横隔壁,把菌丝隔成许多细胞,称为有隔菌丝;有的不具横隔壁称为无隔菌丝。细胞内含有1至多个细胞核。细胞具有细胞壁,壁由几丁质或纤维素所组成。菌丝细胞内含有原生质,细胞核、液泡和贮存的蛋白质、油滴、肝糖等养分。 原生质一般是无色透明的,但也有些菌丝原生质内含有色素而使菌丝呈现不同的颜色。
⒉  菌丝的组织体
具有营养功能的菌丝体是很疏松的,但是,某些真菌当遇到不良的外界环境或在繁殖的时候,菌丝体的菌丝相互紧密地缠结在一起,于是,菌丝体变态成菌丝组织体。构成菌丝组织体的菌丝组织一般有两种形式:
①  疏丝组织:菌丝或多或少地相互平行排列,菌丝的典型长形细胞很容易一条条识别出来。
②  拟薄壁组织:菌丝细胞椭圆形或近于圆形,亦或近于多角形,与高等植物的薄壁组织很相似,故叫拟薄壁组织。
常见的菌丝组织体有菌核、子座和根状菌索三种:
①  根状菌索:高等真菌的菌丝体密结成绳索状,外貌和高等植物 的根相似,故名。组织体有初步的分化:外层颜色较深,由拟薄壁组织组成,叫皮层,内层由疏丝组织组成,叫心层,顶端有一生长点。根状菌索的作用是能够抵抗不良环境,遇到适宜的条件又可以从生长点恢复生长。
②  子座:是容纳子实体的褥座,也是由拟薄壁组织和疏丝组织构成的,一般呈垫状。子座形成后,往往随即在上面产生子实体,所以子座 是真菌从营养阶段到繁殖阶段的一种过渡类型,也有渡过不良环境的作用。
③ 菌核:是贮有营养物质的一团紧密交织的菌丝体,由拟薄壁组织和疏丝组织组成。菌核在真菌生活史的某一阶段形成,外层细胞壁厚,质地坚硬,能抵抗干燥、高低温等不良环境。在适宜的生活条件下,从菌核上发生菌丝、子实体或子座,分别产生分生孢子、子囊孢子或担孢子而繁殖。这些名词以后会陆续讲到,现仅解释一下子实体。
子实体:真菌产生孢子的构造。由能育的菌丝和营养菌丝组成。形状因种类而异,如蘑菇的子实体呈伞状,由菌盖和菌柄构成。
㈡、真菌的繁殖
分为营养繁殖、无性生殖、有性生殖三种。
⒈  营养繁殖:营养繁殖有两种基本类型,一是靠菌丝的断裂而繁殖,菌丝的再生能力很强,断裂后在适宜的条件下都可以长成新个体;二是靠细胞的分裂而繁殖,少数单细胞种类通过细胞分裂而产生后代,如裂殖酵母菌。
另外,大部分真菌的营养菌丝可以产生某些类型的孢子。
①  芽生孢子:是从一个细胞出芽而形成的,当芽长到一定大小时,则脱离母体长成一个新个体。又可以看作出芽生殖。如酵母。
②  厚壁孢子:(厚垣孢子):是由菌丝中间个别细胞膨大,原生质浓缩和细胞壁变厚而形成的休眠孢子。它是真菌渡过不良环境的一种休眠孢子。
③  节孢子;是由菌丝细胞断裂而成,首先菌丝细胞增加横隔,然后从横隔处发生断裂,每一段的细胞就叫节孢子。
⒉ 无性生殖:真菌的无性生殖功能极其发达,可形成各种孢子:
①  游动孢子:具鞭毛能在水中游动的孢子。如水霉。
②  孢囊孢子:是在孢子囊内形成的一种不动孢子,如根霉。
③  分生孢子:真菌的一种外生的无性生殖细胞。着生在分生孢子梗的顶端或侧面。如曲霉。
⒊  有性生殖:是通过不同性细胞(配子)的结合后产生一定形态的有性孢子;来实现的。其过程分为质配、核配和减数分裂3个阶段。其中质配阶段最为复杂,由于各种性器官分化的程度不同,所以质配就可以有不同的方式。以后会慢慢讲到。
真菌的性器官称为配子囊,配子囊一般是单细胞的,这是从菌丝体上产生的有性生殖器官。真菌的配子囊可以直接相互交配,但是较低等的真菌是从配子囊中产生配子相互交配。  
㈢、真菌的生活史
真菌的生活史是指真菌从孢子萌发开始,经过一定的生长和发育阶段,最后又产生同一种孢子为止,其中所经历的过程就是它的生活史。真菌的生活史包括无性阶段和有性阶段。
二、真菌的主要类群
真菌是生物界中很大的一个类群,全世界约12万余种,我国约4万种。根据营养体的形态和生殖方法的不同,分为5个亚门(有的分为4个纲),即鞭毛菌亚门、接合菌亚门(以上两个亚门归为藻状菌纲)、子囊菌亚门(纲)、担子菌亚门(纲)和半知菌亚门(纲)。
㈠、鞭毛菌亚门
⒈  特征:本亚门多为分枝的丝状体,菌丝通常无横隔,只在产生繁殖器官时产生横隔。无性生殖时产生游动孢子。有性生殖为同配、异配或卵配,产生卵孢子或休眠孢子。无性孢子具鞭毛是本亚门的主要特征。(菌丝体的形态、构造和繁殖方法与某些绿藻很相似。)
⒉  代表植物:
水霉属:通常腐生于昆虫、鱼类、甲壳类或腐烂的植物上,少数寄生于鱼卵及小鱼上,因此对渔业生产有危害。
菌丝体为不分隔的管状,多核,有分枝,呈白色绒毛状。
㈡、接合合菌亚门
代表植物—根霉属:根霉属为腐生菌。最常见的是匍枝根霉,异名黑根霉,又称面包霉,腐生在面包及日常食品上,往往混杂在细菌和真菌的培养基中,因而被称为实验室中的“杂草”。常引起瓜果、蔬菜等在运输贮藏中的腐烂,特别是引起甘薯软腐病。
㈢、子囊菌亚门
⒈  子囊菌亚门的特征:
①  除酵母菌外,菌丝体极其发达。菌丝体分枝甚繁,皆有横壁将它隔成许多细胞,每个细胞含一核到多核。
②  子囊菌的无性生殖特别发达,主要是产生分生孢子,有的子囊菌可产生芽孢子、节孢子或厚壁孢子。
③  子囊菌最重要的特征是具有子囊,子囊内产生子囊孢子,此种孢子的形成与有性生殖有关,通常在两性细胞的细胞核接合后产出。
④  子囊有裸露的,如单细胞种类;有的包埋子实体内。子囊菌的子实体因产子囊,故称为子囊果。
⒉ 分类及代表植物:子囊菌是真菌中较大的一个类群,全世界约1950属,15000种。
①  酵母菌属:酵母菌类是子囊菌亚门中最原始的一个类群,多数为腐生,滋生于含糖的基质上,如水果、蜂蜜、牛奶等。植物体通常为单细胞,不形成菌丝体。酵母菌可就其繁殖方法分为二大类:第一类为裂殖,细胞分裂时均分为二,如八孢裂殖酵母。第二类为芽殖,细胞分裂时不均分为二,而是在细胞旁生出一芽,长成一个体。如酿酒酵母。
酿酒酵母又称啤酒酵母,此菌的细胞呈卵形,内有一大液泡,细胞核甚小,不易见。无性生殖时,细胞的原生质从母细胞一端突出,渐成一新细胞,核亦同时分裂。芽在短时期内仍与母体相连,以后缢断。当繁殖甚快时,芽体未离母体又生芽,形成一临时群体。此菌在特殊营养环境下,两细胞接合形成双倍体营养细胞,经减数分裂产生四个子囊孢子,2正2负。子囊孢子球形,其构造与营养细胞完全相同,只是略小一点。双倍体的营养细胞也可进行出芽生殖,因此酿酒酵母菌有单倍、双倍体两种,后者个体较大,生活力强。
酵母菌与人类生活关系密切。酵母菌能将单糖如葡萄糖、果糖、甘露糖等在无氧条件下分解成CO2和酒精。所以工业上用它来酿酒。产生的CO2可用来发馒头和面包。
② 青霉属:是最常见的污染菌,通常生在腐烂的水果、蔬菜、肉类、衣服以及皮革等物上。最常见的为青霉(Penicillium  citrinum),多生于橘子、梨和苹果上。菌丝体淡绿色,菌丝有横隔。
主要以分生孢子进行繁殖,从菌丝上产生长而直立的分生孢子梗,其梗在顶端分枝数次,呈扫帚状,最末一级的分枝呈瓶状,叫小梗,着生小梗的细胞叫梗基。从小梗上生一串青绿色的分生孢子,成熟后,随风飞散,落在基物上,在适当的条件下萌发成菌丝。
青霉属大多数种的有性生殖尚未发现,仅少数种有发现,形成闭囊壳,子囊分散在闭囊壳中,无子实层。
药用青霉素又名盘尼西林(Penicillin),是青霉菌所分泌的1种抗菌素。青霉素的发现,可称为20世纪医学上的伟大发现,它救活了无数临危病人。青霉素主要从产黄青霉和点青梅中提取。
③  曲霉属:菌丝体发达,大量分枝。无性生殖时菌丝体上产生大量的分生孢子梗,梗端膨大成顶囊,顶囊布满了放射状排列的小梗(小梗若为双层则有初生、次生之分),小梗顶端长出一串分生孢子,颜色各异。
在自然界中分布极广,其分生孢子无所不有,任何一个空间都含有它们的分生孢子,几乎在一切基物上都能出现。在湿热的条件下能造成粮食、饲料、工业产品及日常用品的霉变。曲霉具有强大的酶活性,工业上用于生产有机酸类和化学药品,酒的糖化过程,食用的酱油等第。黄曲霉的产毒菌株能产生毒性极强的黄曲霉毒素,能引起肝脏坏死和肝癌。
④  虫草属:本属子座大部分从昆虫体上发生,肉质,一般为棒状,直立。最名贵的为冬虫夏草,寄生于鳞翅目幼虫体内,幼虫钻入土中越冬,菌核就在幼虫体内形成,外表仍维持虫形。翌年入夏,菌核上长出棒形子座,露出土外,故称冬虫夏草。菌核、子座含虫草酸,用于治疗肺病和肾病,为名贵中药,可强身滋补。
㈣、担子菌亚门
⒈  担子菌亚门的特征:担孢子、典型的双核菌丝以及具有锁状联合是担子菌亚门的3个明显特征。
⑴、双核菌丝体:担子菌的营养体全是多细胞分枝菌丝体,菌丝有横隔壁。菌丝有两种,由其组成的菌丝体也有两种:
初生菌丝体:细胞单核,生命较短。
次生菌丝体(双核菌丝体):细胞双核,生命较长。
次生菌丝是由异宗初生菌丝细胞接合后形成的。
两条初生菌丝生长不久,即进行配合,只质配,不核配。1条菌丝的每个细胞的原生质流入另1条菌丝的每个细胞中,每个细胞保持双核。
⑵、锁状联合:锁状联合是双核菌丝细胞进行分裂的一种特殊的分裂方式,也是双核菌丝体上的一种特殊构造。
⑶、担子、担孢子的形成:担子菌最大的特点是形成担子、担孢子。担子菌的子实体又称担子果,是高等担子菌产生担子和担孢子的高度组织化的结构。
双核菌丝的顶端细胞逐渐膨大成担子,2个和结合,经减数分裂产生4个单倍体的核,担子顶端生出4个小梗,小梗的顶端膨大,4个核分别通过小梗进入膨大部分,形成4个单核单倍体的担孢子。
担子、担孢子、典型的双核菌丝以及具有锁状联合是担子菌亚门的3个明显特征。
⒉  分类及代表植物:本亚门是种类众多的高等真菌,世界上已知的有900属22000多种。在传统的分类系统中,把本亚门当作担子菌纲处理,以下又分为两个亚纲,即:有隔担子菌亚纲(包括黑粉菌目、锈菌目、银耳目等)和无隔担子菌亚纲(包括多孔菌目、伞菌目、腹菌目等)。本教材中分为冬孢菌纲、层菌纲和腹菌纲3个纲。
⑴、冬孢菌纲:不形成担子果,担子从冬孢子(厚壁孢子)上发生。担子有隔。
①、黑粉菌目:无担子果,形成冬孢子。本目均为寄生,多数侵害禾本科植物的子房,尤其危害粮食作物,造成严重减产,“黄疸收,黑疸丢”,就是对锈病和黑粉病损失情况的的最生动描绘。该菌在受害子房中产生大量黑色的冬孢子,呈黑粉状,故名黑粉菌。
②、锈菌目:无担子果,形成冬孢子,担子具分隔。
锈菌目全是寄生,寄生于种子植物及蕨类植物体上,影响寄主的蒸腾作用和光合作用,使许多作物遭受严重损失,减少产量。  
⑵、层菌纲:有发达的担子果,担子排列成子实层,担子有隔或无隔。本纲已知有15000余种,分为9个目。
①、银耳目:担子纵分为4个细胞。本目有26属,200多种。常见的为银耳。银耳又称白木耳,子实体白色,富含胶质,多皱褶。多生长在山毛榉科等阔叶树枯木上,现在多人工栽培。味美为贵重食用菌 。中药用作强壮剂,有益气、活血、强心、补脑和提神等效能,为滋补药品。
②、木耳目:担子横分为4个细胞。共21属100种。常见的有木耳,也称黑木耳。子实体紫褐色至暗青灰色,疏生短绒毛,多耳状,边缘波浪状。本菌是重要的食用菌,也用于中药,有益气强身、活血和止血效能。用于治风湿性腰腿疼,抽筋、麻木、便血、经脉不通等症,并有清痰功效。(毛木耳)
③、伞菌目:担子果大多肉质,子实层生在菌盖下的菌褶表面。最常见的为蘑菇,是滋味鲜美的食用菌之一。
担子果上部为帽状或伞状,叫做菌盖,在菌盖下有一柄叫菌柄,在菌盖的腹面有片状的构造,叫做菌褶。担子果幼嫩时常有内菌幕遮盖着菌褶,内菌幕破裂后在菌柄上残留的部分形成环状称菌环。还有些种类有外菌幕包围整个担子果,当外菌幕破裂后,其在菌柄基部的残留称菌托。
④、非褶菌目(多孔菌目):子实层生于菌管内或菌针上。本目共375属1000种。大多数在木材或厩肥中腐生,形成显著的担子果,其质地大多木质、木栓质、革质,少数肉质。形状各样。
本目中常见的有灵芝、猴头、树舌等。
灵芝:担子果一年或多年生,菌盖半圆形至肾形,盖面红褐色,有明显的油漆光泽,有不明显的环棱和放射状细皱纹,边缘波状或平截有棱纹。菌柄侧生。是重要的药材,中药用于健脑,治神经衰弱,慢性肝炎,消化不良,对防止血管硬化和调节血压也有一定效能,亦用作滋补剂。
猴头:担子果块状或分枝,无柄,肉质,纯白色,基部侧生悬垂于树干上,菌针覆盖于菌体表面的中部和下部,菌针白色,长2-6厘米,干后变黄色,再变黄褐色,尖端黑褐色,状似猴头。生于栎、胡桃等阔叶树种的立木及枯立木上。猴头在古时即为名贵滋补品,有利五脏助消化之功用。近年来动物实验证明有抑瘤作用,因此可作为抗癌菌种。在治疗肿瘤方面有一定疗效及辅助作用,能提高病人抗肿瘤的能力。特别是通过免疫功能试验,可增强免疫能力。另外对治疗胃炎和胃溃疡有明显的效果。
树舌:本地常见。生于枯木上,状如动物的舌。木质,上面布满管孔。据报道,树舌的发酵液可延长实验动物的寿命,对动物的癌细胞有抑制作用。
⑶、腹菌纲:担子果发达,担孢子形成于闭合的担子果内,成熟后散出,腹菌的担子果分为2部分,外部称包被,有1-4层,内为产孢组织,由不规则的小腔室组成。本纲有700余种,其中可食与药用的种类颇多。如竹荪、鬼笔为珍贵的食用菌;马勃的黑色孢子粉可止血。
㈤、半知菌亚门:
在真菌中,有许多种类只知其分生孢子,而未发现其子囊孢子或担孢子,即只知其无性阶段,不知其有性阶段,甚至只知道其菌丝体,而未发现任何一种孢子。
为方便计,将此类菌另列一类,称之为半知菌。由此可知,半知菌并不是一个表示亲缘关系的自然分类系统,而是一个人为的分类。若以后某种菌的子囊孢子或担孢子的阶段发现,即可将这种菌归入其自然的系统。
世界上已知有1800余属,26000余种,其中约有300属是农作物和森林病害的病原菌,还有些属是能引起人类和一些动物皮肤病的病原菌。
其分类系统很复杂,意见纷纭。
常见种类有稻梨孢(稻瘟病菌):是水稻中最严重的病害。
三、真菌界的起源及真菌门各亚门间的亲缘关系
鞭毛菌和接合菌的菌丝相 似,(菌丝具有相似的特征—无隔菌丝),有亲缘关系;
子囊菌亚门,不产生游动孢子和游动配子。子囊来源于两个细胞的结合,并形成子囊孢子,更适于陆地生活。它可能是由接合菌亚门中的某一支演化而来。
担子菌具有双核菌丝,子囊菌在子囊形成之前,也有一个较长的双核阶段。担子菌亚门由子囊菌亚门发展而来的证据,还是较充分的。 
总之,真菌门的各亚门,是由小到大,由简单到复杂,由低级到高级,由水生向陆生的进化规律是非常明显的。
四、真菌的经济意义
食用:   担子菌纲
酿造工业: 酵母、曲霉、青霉、毛霉等
增加土壤肥力、参与物质循环:生于朽木、枯枝、落叶及 土壤里的真菌,是分解木质素、纤维 素和其他有机物的主力,它们在增加土壤肥力和完成自然界的物质循环上,比细菌的贡献还大。
有害的一面: 植物、动物和人类的许多病源菌;食品和衣物的霉烂;毒蘑菇
 
 
 
 
 
 
 
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