实验九 藻类植物和菌类植物

一、目的与要求
    1、掌握藻类植物和菌类植物代表种类的形态特征及观察方法。
    2、认识藻类植物和菌类植物及其主要门的主要特征，并了解藻类植物和菌类植物在系统分类中的进化地位。
    3、认识藻类植物和菌类植物中的常见经济种类。
二、材料和用品
    1、自备材料： 地木耳、水绵、紫菜、海带、轮藻、平菇或磨菇新鲜标本或市售干品；根霉、酵母菌、青霉、曲霉的培养材料；
2、其它材料和用品：上述材料的显微制片、发网菌变形体永久制片、 发网菌孢子囊永久制片、硅藻制片；蘑菇、 猴头、灵芝、 鬼伞、 马勃、大秃马勃、 竹荪、 鬼笔等的担子菌子实体的浸制标本。显微镜、解剖器、擦镜纸、吸水纸、载玻片、盖玻片、培养皿、烧杯、滴瓶、 滴管等。 
三、实验内容
    1、藻类代表植物观察
    2、菌类代表植物观察
四、实验方法与实验举例
1、 藻类代表植物观察
（1）蓝藻门（Cyanophyta）：念珠藻属（Nostoc）
    本属亦为常见蓝藻，在潮湿的山坡草地上经常可发现蓝黑色皮膜状或蓝绿色粘滑木耳状的念珠藻属植物，此为地木耳（N. commue）(俗名又叫地菜皮、地曲连、葛仙米)。肉眼所见到的木耳状的胶质片状体或胶团是它的群体。标本采回后可晾干保存，实验前2小时将其用清水浸泡，然后装镜观察。实验时， 用小镊子从 地木耳上撕取一小块，放在载玻片中央的一滴清水中，盖上盖玻片，并施以轻压，使其成一均匀的薄层，然后置显微镜下观察：先用低倍镜观察其藻丝形态，再用高倍镜仔细观察其细胞结构。
观察提示：在其藻丝体上除一般的营养细胞外，还有一些特殊的细胞称为异形胞，它比一般营养细胞大，颜色较浅，细胞壁厚，尤其是其两端与营养细胞相连处向内加厚显著。另外，丝状体上有时还可见到厚壁孢子。
（2）绿藻门（Chlorophyta）
A．衣藻属（Chlomydomonas）
    衣藻为能游动的单细胞绿藻，常生活在没有污染的静水池塘中或临时积水坑中，春秋季节容易采到，其大量繁殖时使水面呈绿色。实验观察时用滴管吸取衣藻标本液，滴一滴于载玻片的中央，盖上盖玻片，置于显微镜下观察即可或用衣藻藻制片。
观察提示： 衣藻其外形为圆形、椭圆形或卵形，绿色。 在高倍镜下仔细观察衣藻细胞的结构：最外层为细胞壁，薄而透明，由纤维素和果胶质组成；细胞内有一个大形绿色杯状的载色体；细胞前端有两个伸缩泡；细胞侧面有一个红色眼点。衣藻多为无性生殖，母细胞壁内有4—16个游动孢子；有性生殖仅发生在条件不良时，为同配生殖，两细胞（配子）前端壁溶解，一个细胞的原生质流入另一个细胞中，形成合子。若要观察衣藻的有性生殖可在实验前一天，将含有衣藻的培养液倒入小烧杯中至烧杯容量的1/6左右，并减弱光照。实验时取一滴培养液，装片于显微镜下观察。
    B．团藻属（Volvox）（示范）
    团藻生活在淡水池塘、湖泊、稻田或临时积水坑中，夏季易采到，此藻体较大，采入瓶中，肉眼可见。 在团藻固定液中，摇动后浮起的许多圆球状小颗粒即是。在示范镜下观察团藻的永久制片，可见它为数百个至数万个细胞所组成的多细胞的空心球体，每个细胞的形态构造与衣藻相似。母体内可产生子体，子体内又可产生子体  ，这样，往往在制片上可看到团藻的“三代同堂”现象（生殖形成的）。团藻有无性生殖也有有性生殖。（见实验教材图17—4）
C．水绵属（Spirogyra）        
    本属为最常见的淡水丝状绿藻，大量生长在稻田、池塘和水沟中，常成团生长在水底或漂浮在水面上，为碧绿色的丝状物，手摸时有粘滑感。标本采回后可放到盛有清水的烧杯中备用。实验时用镊子取少量水绵于载玻片中央，加一滴清水，用解剖针将丝状体拨散，盖上盖玻片，置于显微镜下观察即可。
    观察提示： 在低倍镜下观察，可见它是由长筒形细胞所构成的不分枝的丝状体。 在高倍镜下观察一个细胞的结构，注意载色体的形状、数目、位置、及其上蛋白核（在观察蛋白核和细胞核时，用I2—KI溶液染色后，蛋白核染成蓝黑色，细胞核染成桔黄色而清晰可见）的排列，并观察细胞核、细胞质、液泡的体积较大和在细胞腔中的位置等。　
    取水绵的有性生殖制片或观察水绵的有性生殖情况，水绵有性生殖为接合生殖，多为梯形接合，给出细胞质的配子为雄性的，接受细胞质的配子为雌性的，形成厚壁合子后萌发成新个体。此外还有侧面结合。
（3）轮藻门(Charophyta)：轮藻属（Chara）
     轮藻多生于含钙质丰富的稻田、湖泊、池塘等静水中，沉水生长。实验时取轮藻的浸制标本或新鲜标本，将它在盛有清水的解剖盘中铺开，用放大镜观察，可见其主枝、侧枝、小枝（短枝）和假根等，主枝、侧枝和小枝分化成节和节间。摘取一段带有小枝的主枝或侧枝，置于载玻片上做成临时装片，在低倍镜下观察其小枝的着生方式及精子囊、卵囊的形状和位置。
（4）硅藻门（Bacillariophyta）（示范） 
本属硅藻分布极广，为单细胞浮游硅藻，在淡水中普遍存在，一般水中均能采集到。实验时用吸管吸取含舟形硅藻的标本液做临时装片或用硅藻永久制片观察，识别常见的硅藻种类的形态，如小环藻属（Cyclotella）、羽纹硅藻属（Pinnularia）等。
（5）红藻门（Rhodophyta）： 紫菜属（Porphyra）
　  紫菜属为海产红藻，从我国海南岛东北部直至最北方的海滨均有分布，多为重要经济藻类。实验时可取其市售干品少量，（提示：最好选取颜色较深者， 以便观察其生殖器官） 于烧杯中加水浸泡一会儿，待其完全展开后观察。实验时先观察藻体的外形，然后做临时装片观察营养细胞的结构及果孢子囊和果孢子等。
观察提示：紫菜藻体外形为极薄的叶状体，边缘波状，基部具盘状固着器，植物体紫红色。在显微镜下观察，可见其仅有一层细胞构成，细胞多角形，排列较规则，埋在共同的胶质内，细胞内含有1个细胞核和1个星状载色体，载色体上有一个蛋白核。每个果孢子囊里4个果孢子紧靠在一起呈田字形（表面观是4个而实为8个，排列成两层）。每个精子囊内表面观有16个精子，每4个一组，共4 组（一般实为64 个，分4 层排列）。
（6）褐藻门（Phaeophyta）：海带属（Laminaria）
    海带（L. japonica Aresch）是海带属最常见的植物之一，为大型海产藻类，供食用，也可作工业原料。实验时可取市售海带干品，用水浸泡，使其完全展开，观察其外形。刮取孢子囊层来观察其游动孢子囊及游动孢子。
观察提示：海带孢子体外形分带片、柄、固着器三部分。成熟的海带在带片的中下部两面常形成斑点或连续的片隆起，其颜色较深，手感粘滑，此处即为孢子囊层。海带为居间生长，其分生细胞位于柄部之上的带片基部，因此带片基部较嫩。（注意：孢子囊层为泥状物，生于带片表面，浸泡时不要洗刷，以免洗掉孢子囊层。）用镊子从带片上夹取少量的孢子囊层，置于载玻片中央的水滴中，用解剖针拨散开，加盖玻片后，在显微镜下观察，可见有许多棒形、单室的孢子囊，囊中的黑色颗粒即孢子，在孢子囊之间夹有隔丝，隔丝较狭长，其顶部有很厚的透明胶质冠。
2、菌类植物观察
    （1）粘菌门（Myxomycota）：发网菌属（Stemonitis）
    本属为常见的粘菌，腐生，营养期为变形虫状，多生于阴湿的朽木烂叶上，生殖时爬到光亮干燥的地方，形成孢子囊。实验时可以取其永久制片观察其孢子囊和变形体结构。
观察提示：发网菌孢子囊有一纤细的孢子囊柄，最外面具有很薄的囊壁，孢子囊中央有一条由孢子囊柄延伸而来的囊轴，囊轴连着许多孢丝，孢丝交织成孢网，在孢网的网眼中有许多圆形具壁、褐色的孢子，这时期表现为植物的性状。在显微镜下观察，可见变形体形状不规则，为变形虫状，裸露无壁，多核，这时期表现为动物性状。
（2）真菌门（Eumycota）
 A．根霉属（Rhizopus）（属接合菌亚门）
根霉属为常见霉菌，腐生，滋生于面包、馒头、甘薯、蔬菜、水果等日常食品上，使食品腐烂、变质。常见种类有匍枝根霉（Rhizopus  stolonifer Vuill），又叫面包霉或黑根霉，常发生在淀粉质食物上。（关于根霉的培养见实验四）
实验时先肉眼观察培养好的面包霉，然后取少许材料做成临时装片观察，在载玻片上先滴上一滴5%的氢氧化钾溶液或稀肥皂水，再用解剖针轻轻挑取少量带有孢子囊的白色菌丝（不宜太老），顺其自然生长状况轻轻置于水液中，盖上盖玻片于显微镜下观察。也可取根霉的永久装片结合观察。（注意：不要取过多菌丝，如过密则小心将其拨散开，勿使成团，亦勿拉断。）见实验教材图19—2。
    B．酵母菌属（Saccharomyces）（属子囊菌亚门）
    本属为单细胞真菌，多存在于富有糖分的基质中，在牛奶、动物的排泄物内和植物的果实、蜜腺上及土壤中均可找到。实验时用吸管吸取培养好的酵母菌标本液，滴一滴于载玻片的中央，盖上盖玻片，用吸水纸吸去多余液体，于显微镜下观察（低倍镜下找到后换高倍镜观察）。也可取酵母菌永久装片结合观察。其结构见实验教材图19－４。
观察提示：（1）菌体为很小的椭圆形单细胞，在细胞的一端有一大液泡，细胞核很小，未染色时不易观察到，在细胞质中还有些贮藏物颗粒（油滴、  肝糖、  蛋白质等）。
（2）有些个体上有出芽生殖现象，有些芽上再生芽，若干个芽连成假菌丝，每个芽长大后脱离母体就是一个新个体。酵母菌通常以出芽方式进行营养繁殖。
C．青霉属（Penicillium）（属子囊菌亚门）
    青霉属是腐生性真菌，水果、皮革、淀粉性食物及酿酒原料上很常见，某些种类为提取青霉素的原料。（其培养方法见实验四）青霉结构见实验教材图19—5。
实验时用尖镊子从培养好的青霉生活标本上取少许白色略微带有青绿色的部分菌丝，置于载玻片中央的一滴清水中，用解剖针将其轻轻拨散，盖上盖玻片，在显微镜下观察。（也可取青霉永久装片结合观察）。可看到其菌丝体有许多分枝，菌丝有横隔，在营养菌丝上有直立的分生孢子梗，其顶端分枝3—5次，呈扫帚状，最末一级分枝呈瓶状，称为小梗，每个小梗顶端生出一串圆形的绿色分生孢子。
D．曲霉属（Aspergillus）（属子囊菌亚门）
    曲霉与青霉的生长条件相似，青霉能生长的地方均能生长，因此，在实验室中培养青霉时，也常有曲霉伴生。实验时可取培养好的曲霉做装片，也可以取曲霉的永久装片于显微镜下观察。
E．平菇属（侧耳属）（Pleurotus）（属担子菌亚门）
为腐生性真菌，常种有平菇（P. ostreatus）,为极普遍的食用菌，各地子大量栽培。实验时取平菇子实体新鲜材料观察。
观察提示： 其菌柄为侧生，菌盖扇形或贝壳形，在菌盖的下面是放射状的薄片为菌褶，菌褶随菌柄下延。子实层就生于菌褶的两面。将菌柄切开，可见到菌柄内疏松交织的丝状体。 用刀片从菌褶表面刮取少量子实层置于载玻片中央的一滴清水中，盖上盖玻片，在显微镜下观察（也可取伞菌菌盖横切永久制片找到菌褶上的子实层结合观察），注意观察材料的边缘，可见一层排列成整齐紧密的细胞，细胞呈棒状，有长有短，其中有担子、 侧丝和囊状体，这一层就是子实层。转高倍镜下观察，担子是单细胞，顶端具4个小梗，小梗的顶端各有1个担孢子（有的担孢子已脱落）。位于担子之间较短的细胞为侧丝。在子实层中最大的细胞是囊状体（不易看到）。见图20—2。
注意：刮取子实层时应取较老平菇的一片菌褶放在左手食指头上，右手拿双面刀片轻轻在菌褶表面刮取少量粉末状物即可。观察担子和担孢子时，要不断调节细调焦螺旋才能找到。
F．常见担子菌的种类识别
取银耳、木耳、蘑菇、灵芝、猴头、鬼伞、鬼笔、竹荪、马勃、大秃马勃等担子菌的新鲜子实体或浸制标本，注意观察识别各种担子菌的形态特点。 
五、综合分析
    1、藻类植物各门中哪些比较原始？哪些比较进化？它们各自的演化地位如何？哪一门最有可能成为高等植物的祖先？
    2、海带和紫菜的生活史中有无世代交替现象？若有世代交替现象，是何种世代交替？其孢子体和配子体分别是什么？
    3、海带的进化特点有哪些？
    4、粘菌具有植物和动物双重性状，它的分类地位长期以来一直都有争议，你认为把它归纳为植物界还是动物界哪个更合理？它的存在对生物进化证据有什么意义？
5、菌类植物与藻类植物有何不同？
六、实验报告
    1、绘水绵营养体细胞结构图。
    2、绘海带孢子囊及隔丝细胞结构图。
    3、绘根霉菌丝结构及孢子囊图。
    4、绘平菇子实层结构图。

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