2%20藻类植物(1)

低等植物常生于水中或阴湿处；植物体无根、茎、叶的分化，是原植体植物；生殖器官常是单细胞的，极少数是多细胞的；生殖过程简单，合子不形成胚而直接萌发成新植物体。,第一章藻类植物,第一节：藻类植物概述第二节：蓝藻门第三节：裸藻门第四节：甲藻门第五节：金藻门第六节：黄藻门第七节：硅藻门第八节：绿藻门第九节：红藻门第十节：褐藻门,本章重点要求学生掌握藻类分门的依据，用以区分识别各门藻类；掌握重要代表植物的形态特征、繁殖方式及生活史；通过归纳比较，从而了解藻类植物的演化趋势；使学生了解藻类植物在自然界中的作用及经济意义；了解我国在藻类学研究和应用方面的成就。重点：1、蓝藻门的一般特征及其在植物界中的地位。2、绿藻门的一般特征及代表植物。3、红藻门的一般特征及代表植物。4、褐藻门的一般特征及代表植物。难点：1、衣藻、团藻的无性生殖和有性生殖。2、紫菜的生活史。3、海带的异形世代交替生活史。4、藻类植物系统演化趋势。,藻类是地球上最早登上生命舞台的绿色植物，它们大多生活在水中，少数生活在阴湿的地面、岩石壁和树皮等处。我们日常所见，井水比较清澈透亮，但池塘里的水就往往混浊而带绿，甚至呈现锈色以至淡红，海水也每每如此，这就是有藻类植物的原因。藻类植物的形貌各异、色彩缤纷，大小、结构千差万别。有的象小圆球，有的象小卵，有的象圆盘，有的象拳头，有的象大头针，有的象铁链，有的象表带。据古生物学研究，藻类的前身，可以追溯到古代早期（距今2518亿年前）的似蓝藻，以至32(3533)亿前太古代的古球藻。真正的藻类，大约出现在元古代的中期，距今也有1812(I5)亿年了。,现代的藻类有九大家族绿藻、蓝藻、裸藻、硅藻、甲藻、红藻、黄藻、金藻和褐藻。计有30000余种。在池水中最常见的，是属于绿藻家族的衣藻、小球藻、盘藻和团藻等浮游种类；在海水中，最主要的浮游种类，则属于硅藻家族成员，其次是甲藻家族成员。由于藻类含有叶绿素和其它辅助色素，所以，能进行光合作用制造有机物。它们是最低等的绿色植物。然而，又由于各种藻类的色素在种类和含量比例上的差异，而使藻体呈现不同的颜色。绿藻使池水变绿，这是常见的现象，但蓝藻能把海水“染”红，倒也是个怪事。大家都知道，在亚、非两大洲之间，有个狭长的红海。红海何以得名？难道海水真是红色的吗？原来，海水里生长着一种属于蓝藻家族的红色毛状带藻，它虽属蓝藻成员，但名不符实，在体内却含较多的红色素，使藻体呈现红色。这样，当它们大量繁殖时，就把那碧蓝透绿的海水“染”成红色。世界上有名的红海就是这样得名的。,藻类成员并非都是微小的浮游种类，它们之中也有“巨人”。早在400多年前，哥伦布在大西洋航行时，曾惊讶地进入了约有450平方公里的“马尾藻海”，海里漂浮着无数的马尾藻，最长的竟达五百多米，组成了奇异的海底森林；我们常吃的海带，药用的石莼等，也都是巨型藻类。藻类植物的适应性很广，它们几乎进驻了所有水域，甚至能生长在80以上的温泉中，地球上到处都有它们的足迹。藻类植物大多含有丰富的蛋白质、脂肪、糖类、盐类以及维生素类等。多数为鱼虾和水产养殖业的主要饵料，有的可供人类直接食用，有的可作为提取琼脂、碘、铀及其它贵重金属元素的原料，有的却是重要的中药材。固氮蓝藻作为农业氮源，也有着广阔的前景。,藻类植物是地球上最重要的初级生产者。它们合成的有机碳总量是高等植物的7倍。,第一节：藻类植物概述,一、藻类的一般特征：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。,二、三万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,一、门的一般特征：（一）形态：胶群体或丝状体，无鞭毛，蓝绿色又称蓝绿藻，因有胶质衣鞘又称粘藻。（二）、细胞构造：1、原生质体不分为细胞质和细胞核-原核生物；2、原生质体分为中心质（中央体）：无核膜、核仁，原始核周质（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；3、贮藏养分的类别：蓝藻淀粉和蓝藻颗粒体；4、细胞壁：外层：胶质鞘（含果胶酸、粘多糖）内层：粘肽，,蓝藻门Cyanophyta,蓝藻是一类最原始、构造简单的自养植物。植物体为单细胞或群体。蓝藻常生于水中或湿地上，大多数细胞外有胶质鞘。蓝藻细胞无细胞分化。细胞内的原生质体分化为周质和中央质两部分。中央质内有核质(染色质)，其功能相当于细胞核，但其外无核膜分化，故中央部分也称原核。周质内无染色体，其所含叶绿素、蓝藻素等色素存在于光合片层上。贮藏物质是蓝藻淀粉。,（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。,二、蓝藻门的代表植物,（一）单细胞或群体类型的代表：色球藻：个体胶鞘固体胶质鞘公共胶鞘群体胶鞘,蓝藻门群体类型的代表A,B.色球藻属；C.微胞藻属；D.微囊藻属；E.腔球藻属；F.粘球藻属,蓝藻门丝状体类型代表属A，B.颤藻属；C.筒胞藻属；D.念珠藻属,（二）丝状体的代表,颤藻：1、细胞短园柱形，长小于宽；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。,念珠藻：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。,螺旋藻(Spirulinamaxima),属蓝藻门，原始性植物，水生，我国现已开池培养。螺旋藻含有非常丰富的营养物质，蛋白质含量是牛肉的3倍，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，能显著提高人体免疫力，防止器官衰老，可开发成人类保健绿色食品。,黑宝发菜,发菜是一种名贵的山珍，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，属于构造比较简单的低级隐花藻类植物，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，所以叫头发菜，人们会自然想到苏武牧歌中“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”。,发菜,在春节丰盛的筵席上，往往摆上一盘发菜制作的佳肴。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。发菜色黑，形如乱发，又称头发菜，龙发菜发菜大多生长在慌原上的草丛间，砂啧旁，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。发菜是陆生藻类植物，与海带，紫菜，地木耳等相似。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。发菜是一种别具特色的菜肴。用发菜制作的菜肴，“金钱发菜”“锈球发菜”等，近年来又出现“金鱼发菜”，“月宫发菜”，佐酒的凉菜拼盘，也用发菜点缀.我国食用发菜历史悠久，早在唐代就食用发菜。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”。,香港化验发现发菜竟是动物毛香港绿色组织长春社最近化验香港市面种发菜样本，发现个样本是一些经染色加工的藻类植物，当中一个样本竟发现动物毛发。长春社表示，采集二两发菜便要翻松相当于个足球场的草场，导致荒漠化，而假发菜充斥又可能损害健康，该组织呼吁市民过年不要吃发菜。长春社最近随机在市面抽取个发菜样化验，除一个没法验证真伪外，没有一个是真正的发菜。个假发菜只是一些属海洋植物的大型海藻，或是在淡水河流内的藻类植物切割而成，并经染色加工。,鱼腥藻属（Anabaena):有明显的固N能力。,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。,蓝藻基因工程已形成了6个具应用价值的外源基因：1、蚊虫毒蛋白基因；2、解氯蛋白；3、-羟丁酸聚合酶基因；4、超氧物歧化物基因；5、金属硫蛋白基因；6、肿瘤坏死因子基因。,第七节：硅藻门,一、特征：1、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：细胞分裂进行繁殖；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余种小环藻P36羽纹硅藻P34,常见的为硅藻，为一类单细胞植物，可连成各种群体。生于海水和淡水中，细胞由套合的两半组成，为上壳和下壳，上有衣纹，壁富含硅质。含叶绿素a、c和墨角藻黄素（fucoxanthin）。储存的光合产物为金藻昆布糖。繁殖方式为细胞的有丝分裂和产生复大孢子。有丝分裂时原生质体分裂为二，两半分开，每一新细胞各有一旧瓣，然后再产生一个比旧瓣小的下瓣。若干代后，一部分个体越来越小，到一定限度便产生复大孢子，使细胞恢复原大。,硅藻的分裂,第八节：绿藻门,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、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余种衣藻P40团藻P41小球藻P43栅藻P43丝藻P44石莼P45刚毛藻P47松藻P47水绵P48轮藻P50,绿藻门Chlorophyta,绿藻植物的细胞与高等植物相似，具有真核和叶绿体，叶绿体一至多个，形状有杯状、带状等(缺叶绿素b时称载色体)，绿藻所含的色素与高等植物相似，也是叶绿素a、叶绿素b以及叶黄素和胡萝卜素等，但叶绿素多，因此植物体呈绿色。贮藏的养分为淀粉和油类。淀粉常在叶绿体内的蛋白质(淀粉核)周围积累，蛋白核有一至多个，它是淀粉形成中心。绿藻的细胞壁成分与高等植物也相似，都是由纤维素构成的。由于绿藻在色素的种类、细胞壁成分、贮藏的养分等方面与高等植物相似，因此多数科学家认为高等植物起源于绿藻。绿藻分布很广，以淡水中最多，共约6000余种。绿藻植物体多样，有单细胞(如衣藻)，有群体(实球藻)，有多细胞(团藻)，有丝状体(水绵)等。,衣藻P40,1、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，只有单倍植物体。,A.无性生殖（1.营养细胞2.鞭毛消失，核分裂3.形成游离孢子4.在环境不适宜时形成胶群）；B.有性生殖（5.鞭毛消失，核分裂6.产生配子7.配子成熟，产生鞭毛游出8.配子以顶端方式结合9.形成合子10.合子发育，形成厚壁合子11.减数分裂产生新个体）,衣藻属的细胞结构及其生殖过程,B,A,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,衣藻属（Chlimydomonas）:衣藻的植物体为单细胞，多呈卵形，细胞被纤维素的细胞壁所包，细胞质中有一大的杯状叶绿体，其基部有一较大的蛋白核(淀粉核)。细胞核位于叶绿体凹陷处，细胞前端具两根等长的鞭毛，可运动；前端的一侧还有一红色眼点，具感光作用，鞭毛的基部有两个并列的伸缩泡。衣藻既能无性繁殖又可行有性生殖。无性生殖时通常失去鞭毛，进行有丝分裂，原生质体分裂为2，4，8或16个子原生质体团，由母体细胞包裹。以后各子原生质体团产生新的细胞壁和鞭毛，形成游动孢子，随着母细胞壁溶化，游动孢子逸出，形成新的个体。有性生殖多为同配生殖，衣藻进行有性生殖时也是原生质体进行有丝分裂，分裂的次数比行无性生殖时多，形成子原生质体团，再进一步发育成大小一样具两鞭毛的配子，配子从母体释放出来后两两相配，形成合子。合子休眠后经减数分裂萌发成4个新的衣藻。约100多种。,团藻属（Volvox）: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。,绿藻的无性生殖和有性生殖,无性生殖：不经过生殖细胞的结合，由母体直接产生子代的生殖方式。游动孢子：静孢子（似亲孢子）：有性生殖：通过两性细胞（雌配子、雄配子或卵与精子）的结合，形成新个体的生殖方式。为同配和异配、卵配生殖、接合生殖,实球藻属,实球藻属（Pandovina）:一般由4，8，16，32个细胞组成一球形植物体，这些细胞的功能相同，每个细胞的形态结构酷似衣藻，,生殖细胞,生物的生殖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、异配生殖和卵式生殖。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。在卵式生殖中，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瀑布具有的一种有性生殖方式。人类的生殖是典型的卵式生殖。,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。凡是进行有性生殖的动植物，在从原始的生殖细胞发展到成熟的生殖细胞的过程中，都要进行减数分裂。减数分裂是细胞连续分裂两次，而染色体在整个分裂过程中只复制一次的细胞分裂方式。减数分裂的结果是，细胞中的染色体树木比原来减少了一半。,石莼属（Ulva）,石莼属是石莼目植物。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。植物体下部长出无色的假根丝，假根丝生在两层细胞之间并向下生长，伸出植物体外，互相紧密交织，构成假薄壁组织状的固着器，固着于岩石上。固着器是多年生的，每年春季长出新的植物体。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，定于片状体细胞的内侧。载色体片状，位于片状体细胞的外侧，有1枚蛋白核。,石莼属有两种植物体，即孢子体（sporophyte）和配子体（gametophyte）。两种植物体都是两层细胞的植物。成熟的孢子体，除基部外，全部细胞均可形成孢子囊。孢子母细胞经减数分裂，形成单倍体的游动孢子，游动孢子具4根鞭毛。孢子成熟后脱离母体，游动一段时间后，附着在岩石上，约二、三天后萌发成配子体，此期为无性生殖。成熟的配子体产生许多同型配子。,配子的产生过程和孢子相似，但产生配子时，配子不经过减数分裂。配子具两根鞭毛。配子结合是异宗同配。合子二、三天后即萌发成孢子体。此期为有性生殖。,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（gametophytegeneration）或有