植物学教案：地衣植物教案
考试专题 来源： 山西大同大学 植物学教案 地衣植 2024-07-13 大 中 小
| 课程单元题目 | 第三章 地 衣 | ||||
| 本单元学时 | 2 | 授课方式 | 讲授 |
教案更新 日期 |
2010.11 |
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教学目的与要求： 1. 了解地衣的分类及繁殖的类型； 2. 掌握地衣的概念； 3. 掌握地衣的形态结构； 4. 了解地衣的应用和经济价值； |
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教学重点、难点及对学生的要求： 重点：地衣的概念，地衣的形态结构 难点：地衣的结构 |
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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 |
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重要中、外文词汇： 地衣、壳状、叶状、枝状、异层地衣、同层地衣 Lichens、crustose、foliose、 fruticose、 hetermerous lichen、 homolomerous lichen |
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思考题： 1．地衣的通性？ 2．地衣在自然界中的作用 3．地衣中菌类与藻类的关系？ 4．概述地衣的构造和繁殖方法? 5．举出地衣常见的代表属? 6．概述地衣的经济意义? |
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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。 |
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| 课程单元题目 | 第三章 地 衣 | |||||
| 本单元学时 | 2 | 授课方式 | 讲授 |
教案更新 日期 |
2010.11 | |
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教 学 内 容 |
一、地衣的通性 定义:是藻类（绿藻、蓝藻）与菌类（多子囊菌，少为担子菌）共生的复合原植体植物。 地衣植物，就是真菌和藻类共生的一类特殊植物，无根、茎、叶的分化，能生活在各种环境中，被称为“植物界的拓荒先锋”。共生的真菌大多是子囊菌，少数是担子菌，能吸收水和无机盐，并包被藻体；共生的藻类主要是蓝藻和绿藻，能进行光合作用，制造有机物。本门全世界约500多属，25000余种。 构成地衣的藻类：主要是蓝藻和绿藻。蓝藻主要是念珠藻属，绿藻主要是共球藻属。 构成地衣的真菌：大多数是子囊菌，少数是担子菌。构成地衣的真菌在许多生理特性方面都不同于一般真菌，特称为“地衣型真菌”。真菌在地衣体构造上占主要部分。地衣原植体的形态几乎完全是由共生的真菌决定的。藻类分布在地衣植物的内部，形成一层藻胞或若干团藻胞或分散在菌丝中。 藻、菌共生的关系是：藻细胞进行光合作用为整个地衣植物体制造有机养分，而菌丝则吸收水分和无机盐，为藻类进行光合作用提供原料，并使藻细胞保持一定湿度，不致干死。这样构成了地衣的藻菌之间互惠互利的共生关系。但有人做过试验，将地衣植物体中的藻类和真菌分开培养，发现藻类可以生活很长时间，而真菌被饿死。说明真菌不能单独生活，地衣体中的真菌必须依靠藻类生活。这是因为，真菌长期与藻类共生以后，自身细胞在产生生活物质或酶等方面已发生了变化。 地衣的分布：①地衣喜光，怕空气污染。大多数地衣地喜光植物，同时也要求空气新鲜。因此，在人烟密集的城市或有污染的工业区很难见到地衣植物。 ②地衣一般生长很慢。尤其是壳状地衣。③地衣能生活在干旱和寒冷环境。地衣能忍受长期干旱，干旱时休眠，雨后恢复生长。因此，地衣可生活在峭壁、岩石、树皮或沙漠地上。地衣的耐寒性很强，在高山带、冻土带和南、北极地区，其他植物不能生存，而地衣能够生长、发育、繁殖得很好，常常形成一望无际的广袤地衣群落。成为高山、极地动物的主要食物。 二、地衣的形态和构造 (一)类型： 根据生长状态分为： 1、壳状地衣：地衣体是一种具有色彩的多种多样的壳状物，菌丝与基质紧密相连，有的菌丝还伸入基质中。因此，地衣体与基质很难剥离。壳状地衣约占全部地衣的80%。如生活于岩石上的茶渍衣属（Lecanora）和生于树皮上的文字衣属（Graphis）。 2、叶状地衣：地衣体扁平，有背腹之分，呈叶片状，四周有瓣状裂片，下方（腹面）以假根或脐固着在基物上，易与基质剥离。如生活在草地上的地卷衣属（Peltigera）、脐衣属（Umbilicaria）和生在岩石或树皮上的梅衣属（Parmelia）（如图）。 3、枝状地衣：地衣体直立或下垂，呈树枝状或柱状，多数具分枝，仅基部附着于基质上。如直立地上的石蕊属（Cladonia）和悬垂分枝，生于云杉、铁杉、冷杉树枝上的松萝属（Usnea）等。枝状地衣的生长速度比壳状、叶状地衣快很多。大量的花松萝属地衣悬在树上，会导致树木的死亡。（另据报道：松萝地衣是滇金丝猴的主要食物，由于滇金丝猴食物单一，现在灭绝的可能很大。） 根据内部构造 同层地衣：菌丝与藻细胞混合在一起组成。 异层地衣：菌丝与藻细胞分层组成地衣。 （二）地衣的构造 将地衣体横切，可看到其内部构造： 内部一般可分为上皮层、藻胞层、髓层和下皮层。上皮层和下皮层均由致密交织的菌丝构成。 1、异层地衣：藻类细胞聚集在上皮层之下，形成1层明显的藻胞层。髓层介于藻胞层和下皮层之间，由一些疏松的菌丝构成。髓层中没有或只有很少的藻细胞。这样的构造称为“异层地衣。梅衣属（Parmelia）和蜈蚣衣属（Physcia）。 2、同层地衣：在横切面上，上皮层之下没有明显的单独的藻胞层结构，藻细胞在髓层菌丝中均匀地分布。这样的构造称为“同层地衣”。如猫耳衣属（Leptogium）。 叶状地衣一般为异层地衣。壳状地衣多为同层地衣，壳状地衣无下皮层，髓层与基质直接相连。枝状地衣为异层地衣。而内部构造呈辐射式，外皮层致密，很薄的藻胞层包围中轴型的髓层，或髓层为中空的。 一些地衣体有多种色彩，主要是由构成上皮层的菌丝细胞中含有大量橙色、黄色或其他色素而形成的。 三、地衣的繁殖 地衣的繁殖方法主要有营养繁殖和有性生殖。 1、营养繁殖：是最普通的繁殖形式。主要是地衣体的断裂，1个地衣体断（碎）裂为数个裂片，每个裂片均可发育为新个体。 2、有性生殖：有性生殖为地衣体中的子囊菌和担子菌进行的。产生子囊孢子或担孢子。 四、地衣的分类 根据地衣体中真菌的不同分 子囊衣纲 为子囊菌，占地衣总数的99％。 担子衣纲 担子菌 半知衣纲 子囊菌 五、地衣在自然界的作用及经济价值 （1）地衣可加速岩石风化和土壤的形成（地衣酸能腐蚀和溶解岩石），并为其它生物的生存打下初步基础,是先锋植物. （2）地衣对空气污染特别敏感，常用地衣作为大气污染的监测生物。 （3）有些地衣可用来提取香水、试剂或一些染料。 （4）少数地衣可食用，如石耳、冰岛衣等；有的可作饮料，如石耳和地茶；在亚北极的针叶林带中生长的石蕊、冰岛衣等为驯鹿的重要饲料。 （5 ）有些地衣可药用，如松萝、石蕊、肺衣和大地卷等。 食用：中国地衣资源相当丰富，人们食用和药用地衣的历史悠久。据不完全统计，可供食用的地衣有15种，如皮果衣、老龙皮、网肺衣、松石蕊、雀石蕊、石耳、树花、绿树发、长松萝、风滚地衣、风滚平茶渍等。其中，石耳是特产中国和日本的著名食用地衣，可炖、炒、烧汤、凉拌，营养丰富，味道鲜美药用。地衣营养价值较高，内含多种氨基酸、矿物质，且钙含量之高是蔬菜中少见的。 药用：中国自古就有用地衣中的松萝治疗肺病，用石耳来止血或消肿。李时珍在《本草纲目》中就记载了石蕊的药用价值，说它有和津润喉、解热化痰的功效。石耳不仅是山珍之一，而且具有抗癌作用。地茶和雪茶是中国陕西民间喜用的降压饮料。甘露衣是治疗肾炎的有效药物人们研究发现松萝酸、地衣硬酸以及地衣二酚的多种缩合物，在抗革兰氏阳性细菌、尤其是在抗结核杆菌方面具有极高的活性。欧洲许多国家普遍使用地衣抗生素治疗新鲜的创伤和表面化脓性伤口。 地衣抗生素对于结核性淋巴腺炎、静脉曲张性和营养性溃疡、外伤性骨髓炎、烧伤、子宫颈糜烂和阴道滴虫症均有良好的疗效。同时发现大多数地衣多糖具有高度的抗癌活性，能通过增强健康细胞的免疫功能抑制癌细胞的增殖，并且还具有降血压、消炎、清热解毒等功能。从地衣中制备的石蕊是细菌鉴定和检疫工作中不可缺少的生物化学试剂。栎扁地衣的乙醇提取物——橡苔浸膏既是定香剂，又能提高香精的质量，因而成为日用化妆品中不可缺少的添加剂，在国际市场上享有盛名。实际上，扁枝衣属的其他一些种类如扁枝衣和柔扁枝衣以及某些树花衣均可作为浸膏的原料。 饲料：“地衣还可以用作饲料，是饲养鹿和麝的良好饲料，特别在寒带、亚寒带地区的国家和民族，在漫长的冬季，驯鹿吃不到杂草、嫩枝、嫩芽，就以地衣作为主要饲料。如中国东北大兴安岭的鄂温克族和北欧的一些国家和地区，把地衣像割草一样收割起来，作为饲养动物的冬季饲料。 在饲用地衣中，鹿蕊属的许多种类是驯鹿的良好饲料。在中国大兴安岭地区，鹿蕊、雀儿鹿蕊、林鹿蕊等象地毯一样铺满林地，是驯鹿群的理想牧场。即使在大雪覆盖的严冬，驯鹿也能从厚厚的雪层下掘取地衣为食。某些附生地衣，如环松萝，是麝在冬季的主要饲料之一。 指示生物：由于地衣对大气污染极为敏感，因而常被用作大气质量的指示生物。在大气污染严重的地带，地衣几乎绝迹，形成所谓“地衣荒漠”。 将特定种类的附生地衣从非污染区移至污染区，并定期观察其生理衰变过程，也是测量大气污染程度的一种方法。地衣作为监测大气污染的指示生物，既灵敏，又经济，具有明显的实际意义。 染料：地衣类染料的利用持续到十九世纪，直到从煤焦油中提炼的染料相继出笼后，才遭到淘汰。目前，地衣类染料已少被利用，但在化学方面，由海石蕊地衣及Ochrolechia等制造的指示剂，至今仍应用不衰。生物学上用来染染色体的地衣红（orcein），也是从壳状的Lecanora地衣中提取的。 问题与展望： 地衣不易人工培养及其生长速度缓慢是发展实验地衣学的主要障碍。虽然，地衣中的光合共生生物合成的糖类被共生真菌所利用这一假设，已被同位素标记实验所证实，而且，来自不同光合共生生物的不同糖类及其在地衣体内的转移途径及速度的研究也取得了明显进展，但要解决地衣的人工培养和提高生长速度的问题，还需走相当遥远的路程。至于地衣本身，它不过是一些专性的共生真菌，因而在形态、解剖、化学以及分布学等方面进行广泛而深入的综合研究中，从分类系统上使地衣型真菌与非地衣型真菌实现完全一体化，则是现代地衣学与现代真菌学发展的必然趋势。 资源保护： 由于人类对地衣本质的认识经历了一个漫长的过程，在开发利用方面，地衣处于“未开垦的处女地”状态。因而，它是一个潜力很大的生物资源宝库。此外，地衣在自然界生长极为缓慢，加强对地衣的保护以便可持续利用是面临的迫切任务。保护地衣多样性除了必须保护它赖以生存的森林生态系统多样性以外，应注意以下保护和可持续利用的措施： 1、对于日用化工香料、药用和食用地衣资源应采取分区、按年、有计划、有节制地轮换采收。 2、对于在科学上有重要意义的世界珍稀物种，如陕西华山的华脐鳞，云南丽江的中华疱脐衣，以及庐山的美味石耳等中国和东亚特有种，应选择合适地段，建立珍稀地衣保护小区加以保护。 3、对上述一些重要地衣同时还应采取菌、藻分离真培养，进行室内保存。对地衣物种进行多层次的系列保护措施是地衣物种多样性保护和可持续利用的重要方向。 4、加强对中国地衣物种多样性的调查、采集、分离、培养和研究，以便在地衣多样性遭受破坏之前使之受到保护，研究和可持续利用。 |
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