下-第一章藻类植物

第一章 藻类植物第一节 藻类植物概述1、藻类为 自养 的 原植体 (也称 “叶状体 ”，无真的根、茎、叶分化的植物体）植物，含光合色素，进行光合自养；2、植物体称藻体，由 单细胞 、 群体 和 多细胞 巨大藻体。藻体构型多种，但均无根、茎、叶的分化 ；3、 生殖器官 为 单细胞 ，具营养、无性、有性生殖；4、 生活史 （生物在一生中所经历的发育和繁殖阶段的全部过程）有四种基本类型，（ 1） 生活史无生殖，仅有营养生长；（ 2） 仅有一个单倍体的植物体，行无性、有性生殖；（ 3） 仅有一个双倍体的植物体，只有有性生殖；（ 4） 有世代交替（在植物的生活史中，无性与有性两个世代交替）现象。5、 生态习性多样 ，绝大多数 水生 ，少数气生。一、藻类的一般特征二、 3万余种藻类的分类依据1、藻类植物的 形态 ；2、 鞭毛 的有无、数目、着生位置；3、 细胞壁 的成分；4、 载色体 的结构及光合作用 色素 种类；5、贮藏 养分 的类别；6、 细胞核 的构造；7、 繁殖方式 ；8、 生活史 类型。第二节 蓝藻门 CYanophyta（一）形态：胶群体或丝状体，无鞭毛。（二）细胞构造：1、原生质体 中心质 （中央体）：无核膜、核仁 周 质 （色素质）：含叶绿素 a， 藻蓝蛋白、藻黄蛋白，黄色色素，起载色体的作用；2、贮藏养分的类别：蓝藻淀粉和蓝藻颗粒体；3、细胞壁：外层：胶质鞘（含果胶酸、粘多糖）内层：粘肽 .（三）繁殖和生活史：1、直接分裂：单细胞类型：一分为二，子细胞分离；群 体类型：细胞反复分裂，但不分离，形成群体。2、营养繁殖：藻殖段。3、孢子繁殖：厚壁孢子、外生孢子、内生孢子（四）分布： 150属， 1500余种。广泛，可形成水华，与真菌共生形成地衣。一、蓝藻门的一般特征二、蓝藻门的代表植物（一）单细胞或群体类型的代表固体胶质鞘个体胶鞘群体胶鞘公共胶鞘（ 二）丝状体的代表1、颤藻属：（ 1）细胞短园柱形，长大于宽；（ 2）单生或群生；（ 3）丝状体由一列细胞构成；（ 4）丝状体中细胞死去或产生 隔离盘 ，营养生殖由此断裂；（ 5）藻丝无胶质鞘或无明显胶质鞘；（ 6）能前后移动和左右摆动。2、念珠藻属：（ 1）细胞园形如珠，连成弯曲之状；（ 2）丝状体缠绕成群体；，（ 3）丝状体不分枝；（ 4）丝状体中有 异形胞 ，营养生殖由此断裂，具厚壁孢子度过不良环境；（ 5）个体胶质鞘有或无，群体胶质鞘界限明显；（ 6）不能运动。颤藻目 中的几种常见的藻类1、螺旋藻 (Spirulina maxima)水生，是世界上部分湖泊中生长的藻类植物，我国现已开池培养。螺旋藻含有非常丰富的营养物质，是一种碱性的营养保健食品，易被人体吸收，可以使人体的酸性体质变为健康的弱碱性体质。螺旋藻含有十分丰富的各种人体必须需的营养成分，蛋白质含量是牛肉的 3倍，富含人体所需的18种氨基酸和多种维生素，含有铁、钙、钾等矿物质，微量元素达 17种之多，维生素和微量元素含量是蔬菜或水果的 8001000 倍，特别是所含的 胡萝卜素， 亚麻酸，藻兰蛋白， 1克螺旋藻的营养成份相当于 1000克新鲜蔬菜、水果营养成份的总和。螺旋藻被联合国卫生组织定为 21世纪最佳保健品，被联合国工业发展组织定为最理想食品，被联合国粮农组织推荐为 21世纪最佳绿色食品，能显著提高人体免疫力，防止器官衰老。另外，美国、日本和德国的科学家和医学权威经科学经验和许多临床病例反复证明，螺旋藻确实对多种疾病有预防及辅助治疗的作用。（ 三）其他蓝藻门植物2、 黑宝 发菜发菜是一种陆生藻类，是多数长排列的单细胞个体，并由掩盖这个个体的胶状物质组成。因其形状很像人的头发，所以叫发菜，是一种名贵山珍，生长在宁夏中部和同宁夏毗邻的内蒙古西部的荒漠、半荒漠的草原上，靠近腾格里沙漠边缘的古浪，永昌，景泰，靖远等县是主要产地。夏秋有雨天气，干燥细小的发菜苏醒过来，吸取水份，膨胀变软，颜色由黑变蓝绿，得到发育生长。发菜有很高的营养价值，含有蛋白质，铁，钙。磷碘和碳水化合物。中医认为，发菜有清热，利尿，解毒补血等功效。我国食用发菜历史悠久，苏武牧歌中 “ 渴饮雪，饥吞旃，牧羊北海边 ” 的为旃字。说文解做 “ 旃，曲柄也 ” ，又解做 “ 毡 ” ，而这两种东西都难以下咽，后人推测，说不定苏武吃的就是这种生长在冰天雪地、营养成分很高的 “ 旃毛 ” 。清代著名的戏曲理论家李渔，曾游甘州，把发菜携回江南，招待宾客，宾客交口赞誉。李渔记述到： “ 此物产于河西，传至江南，亦千古一时之幸 ” 。我国南方各省的群众，港澳同胞以及生活在东南亚各地的侨胞，特意在春节把发菜端上筵席，是因为发菜和 “ 发财 ” 谐意， “ 新年发财 ” 之意，图个吉利。但是，采集发菜容易破坏环境，令草地水分流失，增加荒漠化危机，目前，我国已禁止采集和销售发菜。3、苔垢藻（ Calothrix cmstacea）藻体蓝绿色，丝状，丛生似绒毛，粘滑，可食用三、蓝藻在植物界中的地位（ 一） 原始性 ：1、原始核；2、没有叶绿体及其他细胞器：3、叶绿素仅有叶绿素 a；4、 细胞分裂为直接分裂，没有有性生殖。（二） 古老性 ：35-33亿年，已经有蓝藻，寒武纪（蓝藻时代），蓝藻特别繁盛（三）与其他植物的关系：1、和细菌接近，和细菌有共同起源；2、红藻和蓝藻亲缘关系近，主张红藻是由蓝藻发展而来；3、和其他植物在构造和生殖方式上有明显区别，蓝藻是独立的植物类群。第三节 硅藻门 Bacillariophyta1、植物体为单细胞、也可连接成丝状或其他形状的群体；2、有细胞壁，细胞壁由 两个半片（上壳、下壳） ，由果胶质和硅质组成，没有纤维素；3、 营养体无运动细胞 ，仅精子具鞭毛（茸鞭型）；4、有细胞核，有载色体，含叶绿素 a 和 c， a, 胡萝卜素，叶黄素；5、产物：金藻昆布糖（ 1 ， 3 葡聚糖）和油滴；6、繁殖：通过细胞分裂 和产生 复大孢子 进行繁殖；有性生殖少，为同配和异配、卵配生殖；7、分布：分布广泛，在淡水，海水，陆地上都有分布；8、代表植物： 16000余种一、一般特征硅藻门中的植物多数生于淡水和海洋中。古代硅藻大量沉积的硅藻土，可作为现代工业的重要原料，也可作硫酸工业催化剂载体、建筑磨光材料、工业用过滤剂、吸附剂和保温材料，以及用于造纸、橡胶、化妆品、火漆和涂料等的填充剂；地质古生物学方面还可利用硅藻化石作为研究历史、古地理、古气候的材料 。二、硅藻门的经济意义三、硅藻门的地位1、在白垩纪出现，上白垩纪和第三纪鼎盛时期；2、停留在单细胞和群体阶段；3、和金藻、褐藻的色素相同，关系密切；4、与黄藻相近，可是营养体为二倍体 ，较特殊；5、硅藻由含叶绿素具鞭毛的藻类发展而来。第四节 绿藻门 Chlorophyta绿藻的藻体呈草绿色。绿藻约有 6000种，其中 90%产于淡水，只有 10%生活在潮间带或潮下带的岩石上。绿藻有单细胞的，有群体的；有丝状的，还有片状的。最常见的海洋单细胞绿藻是扁藻，它含有丰富的蛋白质，是海洋中小型动物的良好饲料。最常见的多细胞绿藻有石莼、礁膜（我国沿海渔民称之为海菠菜或海白菜），它们是人们喜爱的海洋经济蔬菜；还有浒苔，它可用来制作浒苔糕，味道十分鲜美。此外，还有羽藻、蕨菜、刺海松、伞藻等。 一、一般特征1、植物体形态多种多样，由单细胞、群体、丝状状和叶状体；2、有细胞壁，细胞壁两层，外层是 果胶质 ，内层为 纤维素 ；3、少数单细胞和群体类型具鞭毛（ 尾鞭型 ）；4、有细胞核，有载色体与高等植物的叶绿体相似，含 叶绿素 a 和 b， a, -胡萝卜素 ，一些 叶黄素 ；5、产物： 淀粉 ，有时为蛋白质和油；6、繁殖：营养繁殖（细胞分裂）、无性生殖（游动孢子、静孢子）、有性生殖少（为同配和异配、卵配生殖、接合生殖）；7、分布：分布广泛，在淡水（ 90%），海水（ 10%）；8、代表植物： 350个属， 8000余种绿藻门的 生 殖 方式： 包括无性生殖和有性生殖两类无性生殖 是不经过生殖细胞的结合，由母体直接产生出新个体的生殖方式，包括分裂生殖、断裂生殖、孢子生殖、出芽生殖、营养生殖几种。有性生殖 是经过两性生殖细胞的结合，产生合子，由合子发育成新个体的生殖方式，主要是指 配子生殖 ，其次还有 结合生殖 和 单性生殖 。这是生物界中普遍存在的生殖方式。有性生殖产生的后代具备两个亲体的遗传性，具有更大的生活力和变异性。由亲体产生的有性生殖细胞 配子，一一相配成对，互相融合，成为合子，再由合子发育成新个体的生殖方式，叫做 配子生殖 。这种生殖方式又可以分成三种类型： 同配生殖 、 异配生殖 、 卵式生殖 和 接合生殖 。同配生殖 中，亲体产生的配子，大小和形状都相同，如衣藻。异配生殖 的大小配子已经出现形状、大小的区别，如空球藻。卵式生殖 中，亲体产生的配子，大小和形状很是悬殊，大配子失去鞭毛，不能游动，叫做卵细胞，小配子叫做精子。卵细胞受精以后成为合子（也叫受精卵）。卵式生殖是一种高级的异配生殖，是高等植物和多数动物所具有的一种有性生殖方式。卵式生殖的配子形态上分化是有助于生殖的：卵细胞更大，含有大量的营养物质，可以保证合子发育时所需要的养料；精子更小，游动灵活、便于游到卵细胞，保证受精作用的实现。接合生殖 中由两个没有鞭毛能变形的配子相接合二形成合子。二、绿藻门的代表植物（一）衣藻属1、 单细胞 ，2、两条等长的 顶生鞭毛 ；3、载色体形状多样；4、细胞壁两层，外层是果胶质，内层为纤维素；伸缩泡起排泄作用，橙红色眼点；5、行无性生殖和有性生殖（ 同配 ）；6、 无世代交替，仅有 核型交替 （ 合子减数分裂 ） 。减数分裂植物体为球形体，球体的表面由数百乃至上万个具双鞭毛的细胞构成，中央腔内充满粘液，每个细胞的结构与衣藻相似，各细胞间有原生质丝相连，并有 营养细胞和繁殖细胞之分 。团藻也有无性繁殖和有性繁殖两种。无性繁殖由繁殖细胞发育成子体，落入母体腔内，母体破裂后，放出子群体。有性生殖为 卵式 生殖。（ 合子减数分裂 ）（二）实球藻属（三）团藻属一般由 4， 8， 16， 32个细胞组成一球形 群体 ，这些细胞的功能相同，每个细胞的形态结构酷似衣藻。（ 异配 ）团藻目的进化路线1、藻体：单细胞 群体 多细胞体2、藻体：细胞分工：不分工 营养作用和生殖作用分工3、有性生殖：同配 异配 卵配 （四）小球藻属浮游性的单细胞体，椭圆形，细胞壁薄而均匀。体内有一绿色杯状或板状色素体。无性生殖为不动孢子，有性生殖尚未发现。种类很多，生长于淡水中，但有少数海水种类。性喜温暖，繁殖迅速。小球藻富含蛋白质，脂肪，糖类，矿物质和多种维生素。大量培养可供食用或人生饲料。（五）石莼属1、植物体是大形的多细胞 片状体 ，由两层细胞构成。片状体呈椭圆形、披针形、带状等。2、植物体下部长出无色的 假根丝 ，构成假薄壁组织状多年生的固着器。3、藻体细胞排列不规则但紧密，细胞间隙富有胶质。表面观，细胞为多角形；切面观，细胞为长形或方形。细胞单核，载色体片状，有 1枚蛋白核。4、生活史为 同型世代交替 。在石莼属的生活史中，就核相来说，从游动孢子开始，经配子体到配子结合前，细胞中的染色体是单倍的，称 配子体世代 或 有性世代 。从结合的合子起，经过孢子体到孢子母细胞止，细胞中的染色体是双倍的，称 孢子体世代 或 无性世代 。二倍体的孢子体世代和单倍体的配子体世代互相更替，称为 世代交替 。 在形态构造上基本相同的两种植物体，互相交替循环的生活史，叫 同形世代交替 。（六）水绵属1、一列细胞构成的丝状体；2、无鞭毛；3、载色体带状， 1 多条；4、细胞壁两层，外层是果胶质，内层为纤维素，单核，有大液泡；5、行 接合生殖 （梯形接合、侧面接合、直接侧面接合）（七）轮 藻属1、有大型 顶端细胞 ，由此不断分裂，形成植物体；植物体甚为分化，生殖器官构造复杂，有原丝体阶段，是绿藻门中的高级类型，在细胞构造、光合色素、贮藏养分与绿藻其他类型和有胚植物大致相似，有其特点：2、有 节和节间 ，节上有轮生的分枝（短枝），短枝又称叶；主枝：节部：短枝（假叶），又有节和节间，有 单细胞刺状突起 。节间：长管形细胞，有大液泡。雌性生殖器官卵囊 （ 卵囊球 ）：卵细胞（ 1个）冠细胞（ 5个）管细胞（ 5个）雄性生殖器官 精子囊 ：盾细胞（ 8个）盾柄细胞（ 8个）头细胞（ 12 个）次级头细胞精囊丝精子4、 卵配生殖， 合子萌发有 原丝体（ 孢子萌发形成的绿色丝状体或叶状体） 时期。雌性生殖器官雄性生殖器官5、分布：主要为淡水产，极少数为半咸水产。6、分类及代表植物：现代生存的仅 1目，轮藻目 (Charales)， 1科，轮藻科(Characeae)7属，约 340种。 3、短枝的节上生有生殖器官：节7、经济意义：生长轮藻植物的水中没有孑孓生长，藻体熏烟可以驱蚊。古植物学中对轮藻类化石的研究是一个重要的方面，由于不同地质时代的轮藻类的受精卵在形态结构上各有其特点，因此它能帮助地层的签定和陆相石油勘探。8、轮藻目常见的 丽藻属 ， 与轮藻属的区别有两点：一是每个管细胞上面有 两个冠细胞 ，整个卵囊上有 10个冠细胞，分两层，每层 5个；其次是 节间无皮层 。三、绿藻门的地位1、化石和活化石 “原绿藻 ”证明真核绿藻是由原绿藻演化而来；2、绿藻和高等植物由许多相似之处（ 色素、产物、鞭毛类型 ） ;3、究竟哪一种？（有学者认为是轮藻）色素 、 产物 、 鞭毛类型 、 藻体形态 、 生殖器官 、合子萌发产生 原丝体 与苔藓植物近似。但生活史为 合子减数分裂型 ， 无二倍体 营养体，没有孢子进行无性生殖。第五节 褐藻门