水生物学自拟复习大纲.doc

水生生物学1. 水生生物学 定义：是研究水生生物的形态、结构、生理、在分类系统中的地位及其与生活环境之间的相互关系的科学，属于生态学范畴。水生生物包括浮游植物、浮游动物、底栖动物、水生高等植物等。2.【1】 国外研究概况 A）派出海洋调查船对世界各大洋进行考察。 1872-1876年英国皇家组织“挑战号”调查船对太平洋、大西洋进行了调查 1889年德国亨生（V. Hensen）率“国家”号调查船赴北大西洋采集浮游生物 1889年荷兰韦伯（Welber）率“西坡加”（Siboga）船对热带太平洋进行调查B）分类方面的工作 a. 亚里士多德 最早系统整理生物学知识，建立了分类系统； b. 列文虎克 研制出显微镜，首先发现轮虫和一些单细胞生物。 c. 林奈 自然系统确定了双命名法，奠定了现代分类学基础。 d. 亨生 德国浮游生物学家创用了（1887）“Plankton”一词。【2】 我国的研究状况 饶钦止 1956湖泊调查基本知识饶钦止 1988 中国淡水藻志 蒋燮治、堵南山 1979 中国动物志-淡水枝角类 王家楫 1961 中国淡水轮虫志 沈蕴芬 1999 原生动物学 沈嘉瑞 1979 中国动物志淡水桡足类水底区：由水边开始，沿水底直至湖泊最深处的整个湖盆的底部。（1）沿岸带:由水边向下延伸到沉水植物生长的下限，日光可以直射到水底。（2）亚沿岸带:沿岸带以外直到光的有效透射深度（即补偿深度）为止的区域。 (在所谓补偿深度处光合作用放出的氧气正好满足呼吸作用的消耗,其光照强度通常为饱和光强度的1。) （3） 深底带:亚沿岸带以下的全部深水部分的底部。光照微弱或无光线，不见大型植物分布，但底部可有大量微生物滋生 。水层区：指整个水层而言。（1）沿岸区：沿岸带以上的浅水部分，光线可以透射 到水底。（2）湖心区：沿岸区以外的开阔部分。3. 名词解释 （1）浮游生物（Plankton）为悬浮在水中的水生生物，它们无运动能力或游动能力很弱， 不能做长距离运动，而只能被动地“随波逐流” 。 （2）自游生物（Nekton）：形状较大、有发达的运动器官，游动能力较强、能主动的进 行远距离游动也能逆流自由行动的水生生物（鱼虾等）。 （3）漂浮生物（Neuston）：依靠水的表面张力，漂浮在水面上，一般生活在水面静止或 流动不大的水体中。 （4）底栖生物（Benthos）：栖息在水体底部，不能长时间在水中游动或固着在水底土壤 或其他物体上生活的一类生物。4.藻类的定义：是一群具有叶绿素，营自养生活；没有真正的根、茎、叶分化；以单细胞的 孢子或合子进行繁殖的低等植物。 特征：（1）一般个体微小，形态结构简单 （2）具有叶绿素，能吸收光能和营养盐类进行光合作用制造有机物质 （3）没有真正的根、茎、叶分化 （4）生殖器官简单，孢子或合子为单细胞，不开花结果。5. 浮游藻类：生活在水层中，营浮游生活的微小植物，又叫浮游植物（Phytoplankton）。水域中的初级生产力，溶解氧气的主要来源；当环境条件在适宜，营养物质丰富，藻类大量繁殖，使水呈现鲜明色彩，这一现象在淡水中称 “水华”，海水中称“赤潮”。6. 体制 ：细胞的形态、数目和排列的方式是分类上的依据。（1） 单细胞类型：植物体为单细胞，个体微小，单生、聚生、具鞭毛或无鞭毛。如小球藻植物体是单细胞浮游种类，细胞微小，圆形或略椭圆。（2）群体类型：植物体由形态上、功能上相同的细胞组成，具有一定或不定的数目，有规 则或不规则排列，球形、片状、不规则形，具胶囊或无。如空球藻属，由16、32、64个衣藻形细胞组成球形或椭圆形的空心群体，外具胶被，内充满液体；每个细胞2条顶生、等长鞭毛伸出胶被外。眼点一个位于前侧。（3）丝状体类型：不分枝或分枝；假分枝（通过藻丝穿出胶鞘以后再延伸生长）或真分枝（通过不同方向细胞分裂形成）如颤藻、真枝藻属、单歧藻属、双歧藻属真枝藻属（Stigonema）植物体是单列细胞或多列细胞构成的不规则分枝的丝状体。许多 丝 状体集生在一起，呈黑褐色绒毛状。丝状体有厚而坚硬的胶质鞘，胶质鞘透明，多为黄褐 色。 细胞球形或椭圆形。真分枝是细胞在纵轴方向分裂形成的。（4） 异丝体型：由直立枝和匍匐枝组成，匍匐枝上长出直立枝。如毛枝藻属，分枝丝状体，由匍匐部和直立部组成，着生，具厚胶质；丝体顶端逐渐 尖细形成细胞毛；每个细胞具有一个色素体；淡水产，为周丛生物的一部分。（5）管状体类型：植物体细胞间无隔膜，含有许多细胞核，仅在形成生殖器官时才产生隔 膜与营养体分开。 如无隔膜属，植物体为无隔、多核、分枝的管状体，基部具有无色假根附生在泥上；色素体椭圆形、粒状、多数；贮存物质为淀粉或油滴；有性生殖为卵式生殖，大多数雌雄同株，少数雌雄异株；藏精器和藏卵器以横隔与藻丝其它部分隔开。（6） 膜状体类型：细胞向多方面分裂，形成膜体。 如浒苔属，中空管状，一层细胞组成，有时中央两层细胞互相粘连成带状或片状。植物体基部细胞向下延伸出许多假根丝组成盘状固着器。（7） 假薄壁组织类型：植物体由丝体彼此紧贴组成。如束丝藻属，藻丝单一或侧面相连成束状群体，丝体直或弯曲。藻丝中部细胞短柱形，具假空泡，末端细胞尖细，延长成无色细胞，胶鞘不清楚，异形胞间生。大量繁殖，形成“水华”。7.色素分布 叶绿素a：各门藻类都有。 叶绿素b：绿、裸、轮藻。 叶绿素c：甲、隐、黄、硅、金、褐藻。 叶绿素d：红藻。 胡萝卜素：所有的藻类都具有。 叶黄素、藻胆素等因种类而有差异8. 藻类【11门】分类 淡水9门 ：蓝藻门，金藻门【金滴虫】，黄藻门，硅藻门，甲藻门【腰 鞭虫】，隐藻门【隐滴虫】，裸藻门【眼虫】绿藻门【团鞭虫】，轮藻门，非淡水2门： 褐藻门，红藻门9.色素体（chromoplast） ：色素的载体，是一种含色素的蛋白体，是藻类光合作用的场所。 蛋白核（Pyrenoid）：又称淀粉核、造粉核。由蛋白质核心和淀粉鞘组成。与淀粉形成有关， 故又称造粉核。10. 贮存物质（同化产物）：各门藻类的贮存物质各不相同淀粉：遇碘起紫黑色反应（甲、绿、轮、隐藻）蓝藻淀粉：遇碘呈淡红色（蓝藻门）裸藻淀粉（副淀粉）：遇碘不起反应（裸藻门）白糖素：光亮而不透明，呈圆形、棒状或颗粒状，位于色素体外，折光强，为一种葡糖的聚合物。(金、硅、黄、褐藻门)脂肪（油滴）：呈球形，光亮而透明。（黄、金、硅藻）11.繁殖方式a 营养繁殖：是一种不通过任何生殖细胞来进行繁殖的方式。细胞分裂(1,2)是最常见 的一种营养繁殖。b无性繁殖：通过产生不同类型的孢子进行繁殖，生殖细胞（孢子）不经结合，直接产生子 代的生殖方式。如小球藻、栅藻等。c 孢子类型： 1不动孢子：具有明显的细胞壁，无鞭毛，不能运动。 2动孢子：细胞裸露，有鞭毛，能运动。 3厚壁孢子：具厚壁的不动孢子。 4休眠孢子：营养细胞增大，细胞贮存物质增加，与母细胞壁融合成极厚的 附加细胞壁，抵抗不良环境。 5似亲孢子：似不动孢子，当它形成后还在母细胞壁内，有与母细胞相同的 形态，而大小不同。 6外生孢子：在生殖细胞的顶端自上而下发生缢缩，由此产生一个至多个成 环境适宜时发育成新个体。 7内生孢子：在母细胞壁内形成，原生质体多次分裂，无细胞壁，数目多。d 有性繁殖：通过配子的结合进行繁殖，两个配子结合成合子，由合子萌发成新个体。 同配：指雌雄配子在形态、大小和生理上均相同的两个配子相结合。 异配：雌雄配子在形态上相似，而大小不同的两个配子相结合。 卵配：雌雄配子在形态和大小上都不同，大的不活动的雌配子，与小的游动的雄 配子相结合e接合生殖：雄配子通过接合管与雌配子结合为合子。 12.蓝藻：蓝藻是地球上最原始、最古老的藻类；由于色素中含有丰富的藻胆素，植物体呈蓝绿色，故又称蓝绿藻.最早出现的绿色自养生物，它是在地球上几乎还是绝对无氧的还原环境下，第一个利用太阳能将二氧化碳制造成有机物并释放出游离氧气的先驱生物13.蓝藻cell壁 内层：纤维质，紧接在原生质膜上。 外层：果胶质。 除果胶质和纤维质外，还含有“粘质缩氨肽”，为此门特有，是区分于其 它藻门的主要特征之一。 胶鞘和胶被：位于细胞壁外面的透明胶质物（主要成分为果胶质或糖） 。 丝状体外面具胶鞘（丝体+胶鞘），群体外面具胶被。14.原生质体 色素：叶绿素a，-胡萝卜素，蓝藻特有的藻胆素（蓝藻藻蓝蛋白、蓝藻 藻红蛋白），此外还有蓝藻黄素和蓝藻叶黄素。藻体颜色：蓝绿色 ; 位于细胞中央的相当于细胞核的物质称核质，蓝藻无真正的细胞核仅具核质，无核 仁和核膜，为原核，所以蓝藻为原核生物。 又称为蓝细菌（Cyanobacteria） 贮存物质 主要是蓝藻淀粉，遇碘呈淡红褐色。15.异型胞 是丝状蓝藻（除颤藻目）产生的一种由营养细胞特化而来的特殊类型细胞；球 形或椭圆形，比营养细胞大，光亮透明，胞内无色素和贮存物质；与营养细胞 相连处有钮状增厚部，称极节球16.假空泡 为细胞内无规则的小颗粒，位于色素区；镜下看呈黑色或紫色，福尔马林固定 后呈灰白色，假空泡内具气泡，可使植物体上浮。如微囊藻。17.藻殖段：又称段殖体 -丝状体两个营养细胞间生出胶质隔片（凹面体）或由于间生的。 异形胞或机械力量断开后形成若干短的藻丝分段，每段通过细胞分裂发育成新个体。 18.蓝藻主要特征：1.细胞壁由纤维素（内层）和果胶质（外层）组成，细胞外有的具胶被 或胶鞘。 2.无色素体，色素均匀地散在原生质内。色素成分主要为叶 绿素a、胡萝卜 素、藻胆素(蓝藻藻蓝素+蓝藻藻红素)。 3.同化产物主要是蓝藻淀粉，遇碘呈淡红褐色。 4.无细胞核，只具核质而无核仁和核膜。属原核生物，称为蓝细菌Cyanobacteria 5.异型胞是丝状蓝藻（除颤藻目）产生的一种由营养细胞特化而来的特殊类型 细胞（固氮、生殖）。6.繁殖方式主要为营养繁殖和孢子繁殖，未发现有性繁殖，可产生的孢子有： 内生孢子、外生孢子、厚壁孢子。19.隐藻门主要特征： 1、多为单细胞运动个体，有2条鞭毛，顶生或侧生。少数形成不定 形群体。 2、细胞有背(隆)腹(平)之分，前端钝圆或斜截形。 3、大部分种类细胞不具纤维素细胞壁，细胞外有一层周质体，柔软或坚固。 4、除chla、c外，-胡萝卜素，还具藻胆素；色素体1-2个，叶状；贮藏物质为 淀粉和油滴。 5、繁殖：游动的种类主要为纵分裂，群体或不具鞭毛种类产生游动孢子。20.甲藻门 色素 ：叶绿素a、c和-胡萝卜素，特殊的甲藻素（环甲藻素、新甲藻素、 硅甲藻素）和多甲藻素。颜色：呈黄褐色或黄绿色。 细胞核：间核，一个大而明显，圆形或椭圆形，但在纵分裂过程中核膜不消失， 不形成纺锤体，并且具碱性蛋白，所以甲藻核也称间核，介于原核与 真核之间，故甲藻为间核生物 21.纵沟与横沟（1）横沟：位于细胞中部或偏于上方或下方，可绕藻体一周或半周；把藻体分为上下两部分，各称上甲和下甲。（2）纵沟：位于下甲的腹面与横沟相交，也可延伸至上甲（无纵沟的一面为背面）。22.甲片式：甲片的数目和排列方式是分类上的依据。 （P）顶孔板位于顶端，中间常有一个明显的小孔。 1p（）顶板围绕顶孔板的板片（即上甲顶部板片）。 4（）沟前板上锥部与横沟相邻的板片。 7（a）前间插板顶板与沟前板之间的板片。 23a（）底板下锥部末端的板片。 2（）沟后板下锥部与横沟相邻的板片。 5（p）后间插板沟后板与底板之间的板片。（G）横沟有3块板片。 G（V）纵沟有6块板片。 V23.金藻 色素 ： 叶绿素a、c和胡萝卜素，叶黄素（岩藻黄素、硅藻黄素、硅甲藻 素），副色素金藻素。 颜色： 金黄色、棕色，故称金藻 贮存物质：白糖素：金藻糖、金藻淀粉、金藻昆布糖组成，位于细胞后部。 脂肪：油滴状，分布于细胞各处，在休眠孢子中大量出现，呈红色，镜检透明。 金藻所特有的不能运动的种类，产生动孢子或金藻特有的内生孢子(statospore)，此种生殖细胞呈球形或椭圆形，具二层硅质的壁，顶端开一小孔，孔口有一明显胶塞。 24.硅藻 （一）中心硅藻纲的主要特征 1.单细胞或由壳面、胶质丝、细胞突出物连成链状群体，或埋在胶质块内形成群体； 2.细胞圆盘形、鼓形、圆柱形或小盒形； 3.壳面多为圆形，壳面花纹呈放射对称排列； 4.细胞外多有突起、刺、毛、胶质线、块等，具有相互连接和增加浮力的作用； 5.没有壳缝或假壳缝，不能运动； 此纲分3个目：圆筛藻目、盒形藻目、根管藻目 （二）羽纹硅藻纲的分目情况1.壳面有壳缝、假壳缝、管壳缝；2.壳缝或假壳缝的两侧有细点连成的横纹；3.壳面一般就有中央节和极节。 此纲分5个目：无壳缝目（假壳缝目）、短壳缝目、双壳缝目、单壳缝目、管壳缝目。25.硅藻cell壁 壁的成分：外层硅质，内层果胶质 构造：壳体坚硬，由上下两个半壳套合而成间生带：附加在壳面与壳环之间的插入连接带，与壳面方向平行，起加固壳的牢固作用。隔片：间生带向细胞内腔伸展成的片状体。增强细胞壁的作用壁上突出物：胶质线、胶质块、刺、棘突、角毛、龙骨突等等连接细胞和增加浮力的作用脊（壳缝、纵沟）：位于壳面中央或一侧的一条纵走裂缝，呈S、V、直线形，使细胞与外界相通，与硅藻运动有关。由于壳内壁增厚，在脊中部形成“中央节”，两端内壁增厚就形 成“极节。假壳缝：壳面上无壳缝，仅在壳面中央或偏壳面一侧有纵向无纹平滑区。管壳缝：为1条纵走或围绕着壳缘的管沟，以极狭的裂缝与外界相通，以小孔与内部相通。硅藻 色素：叶绿素a、c和胡萝卜素，还具有岩藻黄素和硅藻黄素。 呈黄褐色、黄绿色 贮存物质：油滴(脂肪）26. 复大孢子：细胞分裂到一定大小后，在某种环境下，可产生一种孢子，以恢复到原来大 小，增强生命力，这种孢子称复大孢子（auxospore）。27. 团藻目特征：1. 藻体为运动的单细胞或一定形状的运动群体，并具胶被； 2. 一般营无性生殖，有性生殖有同配、异配和卵配等类型； 3. 一般出现在有机物丰富的水体中。28.以团藻目为例，试述生物进化历程。（1）衣藻属 具2条鞭毛，与细胞等长或稍短。细胞长度不超过宽的3倍。色素体杯状，片状，星状，蛋白核1个，位于后部或侧面，或散布于色素体中。橘红色眼点位于细胞前、中部。细胞前端有两个伸缩泡，少数种类散布与原生质中。Cell核1个，在细胞中部或后部。繁殖以细胞分裂为主，雌雄配子与营养细胞相似，营养丰富时无性繁殖，营养不良时胶群体，同配生殖（2）盘藻属 板状群体，方形，由4-32个细胞组成，排在一个平面上群体外胶被明显，细胞间有胶被突起连成网状；细胞球形、卵形、椭圆形。2条顶生等长的鞭毛伸出胶被外；眼点一个位于前端。无性生殖时产生似亲群体，每个新个体所含细胞数目与其母体的相同。有性生殖为同配、异配，两性配子均自母体逸出后才受精（3） 实球藻属 由8、16或32个衣藻形细胞组成实心或彼此紧靠的群体；群体球形或椭圆形，具胶被；细胞球形或楔形，细胞宽端向外。鞭毛2条、顶生、等长，可伸出胶被外。眼点一个位于前侧。群体cell不能脱离群体独立生活 无性生殖与与藻一样中游动cell同时产生游动孢子，有性生殖为异配（4） 空球藻属 由16、32、64个衣藻形细胞组成球形或椭圆形的空心群体，外具胶被，内充满液体；每个细胞2条顶生、等长鞭毛伸出胶被外。眼点一个位于前侧。有了营养cell和生殖cell的分化，有性生殖为异配（5） 团藻属 由几百至几万个衣藻形细胞组成球形、卵形或椭圆形群体，具胶被，细胞沿球体表面排一层。细胞间有原生质丝相连，由于细胞紧密排列形成多边形；每个细胞2条、顶生、等长鞭毛伸出胶被外；成熟群体细胞分化为小的营养细胞和少数大的生殖细胞，因此，团藻是群体进化到多细胞的过渡类型，常含若干个幼小的子群体。 藻体由单细胞、群体到多细胞体；细胞的营养作用和生殖作用，由不分工到分工；有性生殖由同配、异配到卵配 3 个方面演化29.绿球藻目 A、非定形群体单细胞或不定形群体，细胞仅相互靠贴，无一定的排列方式如小球藻属 ，四角藻属 B、原始定形群体群体细胞彼此分离，由残留的母细胞壁或分泌胶质丝连接成一定形态结构。如胶网藻属C、真性定形群体群体细胞直接由它们的细胞壁相连形成一定的形态和结构的群体。如水网藻属 ，盘星藻属 ，栅藻属 30.核双态现象：原生动物有些种类如纤毛虫的细胞核有两种，一种是大核含染色体很多， 均匀地分布在核内，与营养机能有关；另一种是小核，染色体较少，分布不均匀，与生殖有关. 31.原生动物体内分化出具有执行各种生理机能的胞器来完成其生命活动 以鞭毛、纤毛和伪足作为运动胞器32.运动形式（1）伪足运动 a.叶状伪足运动 b.丝状伪足 c.根状伪足 d.轴状伪足（2） 鞭毛运动（3）纤毛运动（4）喇叭虫和旋口虫的纤毛虫能够进行一种迅速的收缩运动；钟虫和聚缩虫等除了虫体能收缩外他们具有肌丝的柄还能收缩33.原生动物的营养方式：1、植物性营养（光合营养）（phototrophy）或自养型： 细胞质有许多色素体，色素体内有大量的叶绿素，和植物一样，能利用太阳的光能，将CO2和H2O合成碳水化合物（光合作用），作为它们的养料，如衣滴虫。、甲、隐、裸、绿藻门2、动物性营养（吞噬营养phagotrophy）或 胞内消化： 虫体都靠从周围环境中摄取现成的有机物作为养料。3、渗透营养(osmotrophy)或腐生性营养： 有些虫体借体表的渗透作用，吸收外界环境中，已经溶解的有机物，作为养料，这种营养方式，多见于寄生种类，如鞭毛虫。34.排泄和渗透压调节 1、直接通过体表排出。 2、伸缩泡和收集管: 位于内外质的交界处呼吸胞器：通过细胞膜的渗透作用，从水中吸收氧气，排出CO2。生殖(reproduction) （一）无性繁殖 裂殖 出芽 孢子生殖（二）有性生殖（1）配子生殖 （2）接合生殖 （三）包囊（cyst）35.原生动物的分类 5纲 鞭毛纲、肉足虫纲、纤毛纲、孢子纲、吸管虫纲36.原生动物 纤毛纲 缘毛目 1.钟虫属 体形似倒钟形，无色，黄或淡绿色。口缘常向外扩张而成唇带，左旋。柄不 分枝，柄内有肌丝存在，能伸缩。大核带状，伸缩泡1-2个。单独生活。常附着于水中物体上或水生动植物身体上 2.聚缩虫属 体形与单缩虫相似，但群体柄内的肌丝在分枝处是相连的，因此受到刺 激时所有个体都能同时收缩。个体长40-60m。 3.累枝虫属 群体柄分枝而形成很大的树枝状群体。柄内没有肌丝，因此柄不能伸缩。个体形状似钟虫。 4.单缩虫属 体形似钟虫，但群体生活。群体柄有分枝，个体着生在柄的末端。柄内有肌丝，但肌丝在群体柄分枝处各不相连，因此，当受刺激时，只有受到刺激的个体才收缩。37. 原生动物门的主要特征： 1 身体只有一个细胞组成；由多种细胞器来完成各种生理活动； 2 有三大类营养方式，即自养、异养和渗透性营养； 3 呼吸与排泄主要靠细胞膜的渗透作用，伸缩泡主要作用是调节水分平衡，调节渗透压； 4 消化方式是形成食物泡通过胞质环流和溶酶体进行细胞内消化； 5 生殖方式多样，孢子纲的孢子生殖、裂体生殖和草履虫的接合生殖为原生动物所特有； 6 具有应激性； 7 能形成包囊度过不良环境条件。38.枝角类 头顶和头盔：复眼最前面的上面部分称头顶，这部分有时突起呈三角形，名头盔。吻：头之腹侧，额向下后方延伸成鸟喙状的突起壳弧：在头部两侧，第二触角的基部各有一或两条增厚的隆线，称壳弧；起支