第一章-藻类植物20130308

第一章藻类植物（Algae）

第一节主要特征1、植物体无根茎叶和维管组织的分化，形态大小不一。2、具有细胞壁，具有质体、线粒体、内质网等细胞器，具有眼点，是光的感受器。3、具有载色体(光合片层)，光合色素有3大类，叶绿素、类胡萝卜素和藻胆素。4、生殖结构多为单细胞。5、鞭毛结构为9+2型，分尾鞭型和茸边型两种。6、生活史包括合子减数分裂、配子减数分裂和孢子减数分裂（世代交替）三种类型。7、繁殖类型：营养繁殖、无性繁殖和有性生殖。8、具有重要的经济价值。

把藻类分成9门：蓝藻门、裸藻、甲藻、金藻、黄藻、硅藻、绿藻、红藻门、褐藻。见检索表。真核藻类鞭毛（9+2）型结构模式鞭毛类型*生活史：指生物从任何一个发育阶段开始，经过生长发育及繁殖，再次回到这个阶段的过程。*世代交替：指孢子减数分裂型生活史中有配子体（单倍体）和孢子体（2倍体）两种植物体交替出现的现象。*核相交替：因减数分裂和受精作用的发生，使植物生活史中出现单倍核相阶段和双倍核相阶段有规律的交替出现的现象。单倍化是由合子减数分裂引起的，二倍化是由配子接合引起的。核相：指细胞核染色体的倍性。

单倍核相：具有配子染色体数目的细胞核。

双倍核相：具有合子染色体数目的细胞核。

核相交替的某一阶段不成独立个体，“核相交替≠世代交替”。

被子植物生活史藻体（n）+配子囊（n）-配子囊（n）+配子（n）-配子（n）合子（2n）减数孢子（n）一、合子减数分裂：生活史中只有一种植物体（n），合子萌发时进行减数分裂，具核相交替，如衣藻和水绵。减数分裂藻体（2n）+配子囊（2n）-配子囊（2n）+配子（n）-配子（n）合子（2n）二、配子减数分裂：生活史中只有一种植物体（2n），形成配子时进行减数分裂，具核相交替,如硅藻。

减数分裂孢子体（2n）孢子囊（2n）+-孢子（n）+配子体（n）-配子体（n）合子（2n）三、孢子减数分裂：有孢子体和配子体两种植物体，具世代交替，石蒓和海带。+配子（n）-配子（n）孢子母细胞（2n）减数分裂孢子体世代配子体世代接合生殖1.仅有叶绿素a(叶绿素c在某些黄藻门的种中存在)

2.原核生物——蓝藻Cyanophyta2.真核生物

3.具有水溶性的蓝色素和红色素——红藻门Rhodophyta

3.具有质体色素叶黄素(叶绿素c存在于某些种)——黄藻门Xanthophyta1.具有叶绿素a和c

4.具有纤维素细胞壁的大型海藻——褐藻门Phaeophyta4.具有纤维素细胞壁的小型、多为单细胞的藻类，前端具有2条不等鞭毛——金藻门Chrysophyta4.具有硅质的细胞壁的小型、多为单细胞的藻类——硅藻门Bacillariphyta4.缺乏细胞壁或有纤维素板的细胞壁；具侧生的2条不等鞭毛——甲藻门Pyrrohophyta1.具叶绿素a和b

5.缺乏细胞壁的单细胞藻类——裸藻门Euglenophyta5.有细胞壁，有复杂分化的藻类——绿藻门Chlorophyt一、一般特征1、细胞构造:原核细胞(1)细胞壁:内层粘肽,外面有果胶酸和粘多糖构成的胶质鞘包围。(2)原生质体:中心质和周质①中心质：无核膜和核仁的结构，但有核的功能。含有DNA，不含组蛋白，不形成染色体；第二节蓝藻门（Cyalorophyta）

蓝藻细胞结构示意图

②周质又称色素质无细胞器：含有光合片层，不成束，单条有规律的排列。光合色素：叶绿素a、藻蓝蛋白、藻红蛋白以及黄色色素。光合产物:蓝藻淀粉和蓝藻颗粒体。2、形态：单细胞、群体和丝状体。异形胞：由营养细胞形成，但比营养细胞大，中空，储藏颗粒溶解，光合片层破碎，形成新的膜，并分泌出新的壁物质于细胞壁外。3、繁殖（1）营养繁殖：单细胞：细胞直接分裂；丝状体：藻殖段群体类：形成子群体，破裂释放。藻殖段形成方式从丝状体死亡细胞处断裂从异形胞、双凹分离盘（隔离盘）处断裂任何机械作用造成的断裂都可产生藻殖段异形胞（2）无性生殖：

厚壁孢子（akinete）：念珠藻属

外生孢子（exospore）：管胞藻属

内生孢子（endospore）：皮果藻属厚壁孢子外生孢子内生孢子二、分布：广泛，主要在淡水中。三、经济意义：

1.食用：螺旋藻，地皮菜

2.固氮：念珠藻、鱼腥藻

3.指示植物（水污染）四、危害：水体富养氧化，夏季大量繁殖，形成水华。五、蓝藻门的代表植物蓝藻门仅1纲，含3目，150属，1500余种。1.色球藻目(Chroococcales)色球藻属(Chroococcus)微囊藻属(Microcystis)2.管胞藻目(Chamaesiphonales)管胞藻属(Chamaesiphon)3.颤藻目(Osillatoriales)颤藻属(Oscillatoria)念珠藻属(Nostoc)鱼腥藻属(Anabeana)1.色球藻属(Chroococcus)

常生于温室的花盆上或潮湿的岩石和树干上。植物体为单细胞或群体。每个细胞都有个体胶质鞘，同时还有群体胶质鞘包围着。(一)单细胞或群体的代表（二）丝状体的代表1.颤藻属(Oscillatoria)

多生于有机质丰富的湿地或浅水中。

植物体是由一列细胞组成的丝状体，不分枝，胶质鞘无或不明显。

藻丝体能前后伸缩或左右摆动，因而得名。

颤藻颤动的过程2.念珠藻属(Nostoc)

丝状体念珠状，有公共的胶质鞘包被而形成片状体。

细胞圆球形，丝体上有异形细胞和厚壁孢子。

以藻殖段进行繁殖。

本属代表植物：地木耳（N.communeVauch.）发菜（N.flagelliformeBorn,etFlah.）钝顶螺旋藻念珠藻属代表植物地木耳(Nostoccommune)念珠藻属代表植物发菜(Nostocflagelliforme)螺旋藻属Spirulina3.鱼腥藻属(Anabeana)

与念珠藻属相近,无公共胶质鞘。

代表植物：满江红鱼腥藻，著名的固氮蓝藻，它和水生蕨类植物满江红共生在一起（叶中），为水稻田的速生绿肥植物。附.原绿藻门(Prochlorophyta)原绿藻是介于蓝藻和绿藻之间的一种类型。最初由美国藻类学家于加利福尼亚海湾在海鞘类动物的泄殖腔中发现，以蓝藻门的生物物种命名并发表（1975），后经研究另立为原绿藻门。原绿藻的主要特征单细胞（直径6-25um），原核；含叶绿素a和b，不含藻胆素。原绿藻的发现对于研究藻类的系统演化具有重要意义。第三节硅藻门（Bacillariophyta）一、形态特征

1.体型：单细胞，群体或少数丝状体，无鞭毛和游动营养细胞，仅精子有鞭毛；2.细胞壁：由果胶质+硅质形成，无纤维素，称为硅藻壳。3.光合色素：

----叶绿素类：叶绿素a、c。----类胡萝卜素类：β和α胡萝卜素----叶黄素类：墨角藻黄素、硅藻黄素等。色素体：盘型或不规则，多数。羽纹硅藻色素体片状，船形，2个。4.贮存养分：油，淀粉粒，金藻昆布糖。上壳下壳下壳上壳二、繁殖方式：1.细胞分裂（主要生殖方式）：2.有性生殖：配子减数分裂，产生复大孢子。复大孢子是一种生理上的复壮现象。藻体（2n）+配子囊（2n）-配子囊（2n）+配子（n）-配子（n）合子（2n）硅藻有性生殖：配子减数分裂型生活史，只有一种植物体（2n），具核相交替。

减数分裂繁殖硅藻的繁殖三、分类及代表植物：1.分布：淡水（羽纹硅藻类）、咸水（中心硅藻类），进行浮游和附着生活，春秋生长旺盛。2.分类：2纲8目16000种。3．代表植物（1）小环藻属Cyllotella属中心硅藻纲圆筛藻目。植物体单细胞。细胞圆盘形或彭形。壳面圆形，边缘部有辐射状排列的线纹和孔纹，中央平滑或具颗粒。C.meneghiniana(梅里小环藻)

（2）羽纹硅藻属(Pinnularia)

羽纹硅藻纲双壳缝目。植物体单细胞或连接成丝状群体。四、硅藻的经济意义：

硅藻最早出现白垩纪，而在上白垩纪和第三纪时达到了发展的最盛期，因而产生大量的海相沉积的硅藻土，作工业，化学分析，填充剂。1.海生动物的饵料；2.指示植物：硅藻化石，指示有水；3.为岩石形成提供基质；第四节绿藻门（Chlorophyta）形态

单细胞群体丝状体叶状体少数营养细胞前端有鞭毛，能运动绝大多数不运动2.

结构

（1）细胞壁内层：纤维素外层：果胶质，常粘液化（2）原生质体

原始类型，原生质中只形成小液泡，高级类型，有中央大液泡。载色体的形状多样：杯状、环带状、片状、螺旋状、星状等。结构：类似于叶绿体,双层膜包被光合片层；3-6条叠成束排列色素：叶绿素a、bα-、β-胡萝卜素叶黄素类蛋白核：1-多枚同化产物：淀粉，由直链淀粉和支链淀粉组成，贮存于蛋白核的周围。细胞核：1-多枚3.繁殖（1）营养繁殖

群体、丝状体以藻体断裂来繁殖。（2）无性生殖：

形成游动孢子、静孢子和厚壁孢子。

原生质浓缩1

营养细胞游动孢子原生质分裂多营养细胞新植物体静孢子：有细胞壁，没有鞭毛（似亲孢子）。厚壁孢子：游动孢子：没有细胞壁，有鞭毛脱鞭毛，恢复细胞壁（3）有性生殖：生殖过程中有两性配子的产生。

主要类型有：同配生殖：形状、结构、大小和运动能力相同。异配生殖：形状、结构相似，大小运动能力不同卵式生殖：形状、结构、大小、运动能力都不同接合生殖：两个没有鞭毛能变形的配子结合。4.绿藻门的分类（1）分布：淡水（90%）和海水（10%）（2）分类；藻类植物中最大一门,有430属6800种.本教材绿藻门分为绿藻纲和轮藻纲：绿藻纲一般分为13个目：团藻目、四孢藻目、色球藻目、丝藻目、胶毛藻目、石莼目、溪菜目、鞘藻目、双星藻目、刚毛藻目、管藻目、管枝藻目、绒枝藻目。轮藻纲：轮藻目5.代表植物A.团藻目：衣藻属（Chlamydomonas）：

(1)形态与结构植物体：单细胞，卵形、椭圆形；细胞壁：内层和外层；载色体：杯形，基部有蛋白核;细胞核：一个;位于中央；鞭毛：两条，基部有两个伸缩泡，为排泄器官；眼点：体前端一侧橙红色点，为感光器官。①无性生殖

衣藻游动孢子囊鞭毛收缩脱落核分裂、胞质分裂，分泌一层壁，生2条鞭毛8-16游动孢子

②有性生殖：多数为同配生殖；生活史属于合子减数分裂，只有核相交替。(2)繁殖及生活史生活史藻体（N）配子囊（N）配子（N）（+－）

孢子（N）单倍核相阶段（N）

双倍核相阶段（2N）

减数分裂越冬厚壁合子合子（2N）B.石莼目：石莼属(Ulva)形态与结构

*大型的多细胞片状体，由两层细胞构成；

*载色体片状，位于片状体外侧，有一枚蛋白核。

*基部为固着器：无色，生在两层细胞之间，互相交织，构成假薄壁组织状的假根丝。

石莼有两种植物体，即孢子体（sporophyte）（2N）和配子体（gametophyte）(N)，均是两层细胞组成。

繁殖及生活史：石莼生活史为同形世代交替。

世代交替：二倍体的孢子体世代和单倍体的配子体世代互相更替；同形世代交替：孢子体和配子体在形态和结构上基本相同，且互相交替循环的生活史。*异形世代交替：孢子体和配子体在形态和结构上不相同，且互相交替循环的生活史。如海带生活史石莼孢子体＋孢子(2N)－孢子＋配子囊－配子体＋配子－配子合子(2N)(N)(N)(N)(N)(N)(N)孢子体世代(2N)配子体世代(N)－配子囊＋配子体石莼生活史特点：第一、孢子减数分裂类型；第二、生活史具有世代交替现象；第三、同型世代交替。

石莼目－浒苔属Enteromorpha）1层细胞的管状体，生活史同石莼。C.接合藻目：水绵属(Spirogyra)

形态与结构:由一列细胞构成的不分枝的丝状体；细胞圆柱形，细胞壁分内外两层；原生质：一薄层载色体：带状，1至多条，螺旋状绕与原生质中，其上纵列有多数蛋白核；液泡:多个,大。细胞核：1个，位于细胞中央。繁殖与生活史

接合生殖梯形接合侧面接合梯形接合过程平行靠近形成突起形成接合管梯形接合过程配子变形运动合子形成侧面接合6.在植物界中的地位：绿藻被认为是现代高等植物的祖先：（1）具有相同的光合色素；（2）光合产物均为淀粉，认为绿藻门在植物系统发育中处于主干地位;（3）1975年美国RALewin发现了原绿藻，具有叶绿素a和b；（4）佛氏藻Fritshiellatuberosa有直立和匍匐枝分化，有世代交替现象，认为它有可能发展出高等植物。

形态

植物体少数单细胞;

多细胞藻体简单的丝状体；假薄壁组织的叶状体；假薄壁组织的枝状体：

第五节红藻门（Rhodophyta）2.结构

细胞壁：纤维素和果胶质。原生质体：原生质粘稠，具中央液泡。细胞核：多数1个。载色体：1-多个，颗粒状.

色素：叶绿素a、d，

β-胡萝卜素，叶黄素类，藻红素，占优势，对同化作用有特殊意义，藻蓝素，同化产物：红藻淀粉

3.繁殖及生活史

(1)营养繁殖：以分裂繁殖为主；

(2)无性生殖：产生静孢子

(3)有性生殖：一般雌雄异株雄性器官：精子囊，产生无鞭毛的不动精子。雌性器官：果胞，烧瓶状。基部有一个卵，上部具受精丝。单孢子(紫菜):孢子囊内1个孢子四分孢子（多管藻）：四分孢子囊减数分裂产生的孢子。受精后减数分裂果胞子（n）配子体B.果胞受精果胞子体（2n）减数分裂果胞子(n)配子体(n)果胞子（2n）四分孢子体（2n）

A.果胞四分孢子（n）减数分裂

4.分类及代表植物多分布在海水中，淡水少数。共有558属，3740余种，分:A.紫菜亚纲—紫菜属，多细胞叶状体，雌雄同体或异体，异型世代交替；B.真红藻亚纲——多管藻属，植物体多为多列细胞分支的丝状体，基部有单细胞假根固着。同型世代交替。A.紫菜亚纲——紫菜属（Porphyra）：

(1)形态与结构藻体为单层或两层细胞组成的叶状体，紫红色、紫色或紫蓝色。叶状体：藻体薄，边缘皱褶，紫红色或紫色。细胞单核，一枚星芒状载色体，有蛋白核。基部：楔形或圆形，有固着器。

（2）生活史：

紫菜是雌雄同株植物。无性繁殖有丝分裂壳斑藻---孢子体减数分裂紫菜生活史特点生活史中出现三种植物体：单倍植物体：大紫菜和小紫菜，2种二倍植物体：壳斑藻减数分裂发生在壳斑藻形成壳孢子时配子体发达的异型世代交替壳斑藻5.红藻的经济意义及其在植物界的地位红藻是一门古老的植物，化石在志留纪和泥盆纪地层发现。A.红藻和蓝藻植物有相同的特征（色素和不产生游动孢子），但也有显著差别（细胞构造上）；B.红藻的紫菜属和绿藻的溪菜属在载色体，植物体构造和孢子形成方式上比较相似，但所含的色素显著不同第六节褐藻门（Phaeophyta）形态植物体全为多细胞，分三类：

a.分枝的丝状体：分枝简单，匍匐枝和直立枝;b.假薄壁组织体:由分枝的丝状体紧密结合形成;c.组织分化的植物体：表皮：细胞较多，内有许多载色体;

皮层：细胞较大，有机械固着的作用;

髓：位于中央，由无色长细胞构成，有输导贮藏的作用。带片横切喇叭丝2.结构细胞壁外层:藻胶,褐藻糖胶（防退潮干燥）内层:纤维素原生质体：细胞核:1个液泡:中央1或多个载色体:1-至多枚,粒状或小盘状色素:叶绿素a,cβ-胡萝卜素

6种叶黄素（墨角藻黄素）贮藏物:褐藻淀粉和甘露醇,富含碘（0.3%鲜重）（3）有性生殖：配子体上形成1个多室配子囊，形成同孢子囊。同配、异配或卵式生殖。3.繁殖（1）营养繁殖：断裂或繁殖枝。（2）无性生殖:游动孢子或静孢子；单室孢子囊：由孢子体上一个细胞核经减数分裂形成128个具侧生双鞭毛的游动孢子（n）。多室孢子囊：由孢子体上一个细胞多次分裂形成的一个细长的多细胞组织，每一个细胞发育成一个具侧生双鞭毛的游动孢子（2n），不发生减数分裂。水云属单室孢子囊水云属多室孢子囊或多室配子囊（四）分类与代表植物：3纲250属1500种。按生活史分为：同型（等）世代纲、异型（不等）世代纲和无孢子纲。代表植物：1水云目(Ectocarpales)：水云属(Ectocarpus)2海带目(Laminariales)：△海带(Laminariajaponica)3墨角藻目(Fucales)：鹿角菜(Pevetiasiliquosa)不等世代纲：海带（Laminariajaponica）（1）结构孢子体分为固着器、柄和带片.带片：不分裂，内部分化为表皮、皮层和髓.

（2）生活史A、孢子减数分裂类型B、具世代交替C、孢子体和配子体形态结构差异显著，属异形世代交替*雄配子体：几十个细胞组成的分枝丝状体，分枝顶端细胞形成精子囊，内有1个具2条侧生不等长鞭毛的精子。*雌配子体：少数较大细胞组成，分枝少，成熟时顶端细胞成为卵囊，内有1个卵，成熟时卵被排出卵囊的顶端