植物学下册第1章 1-5节 藻类植物之蓝绿藻(Algae)73

第二部分低等孢子植物孢子植物(sporeplant):繁殖时不产生种子，而是以孢子进行繁殖。包括藻类，菌类，地衣，苔藓和蕨类植物．孢子:是植物所产生的一种有繁殖或休眠作用的细胞,能直接发育成新个体.（植物进行无性生殖的生殖细胞）本课程将包括如下类群:藻类,菌类和地衣第一章藻类植物(Algae)第一节藻类植物概述一群具有光合作用的色素能独立生活的自养原植体植物．2.藻体的形态千差万别3.藻体构造简单,基本上是无根,茎,叶的分化4.生殖器官多单细胞,如多细胞,每个细胞都直接参与生殖作用,形成孢子或配子,其外围无不孕细胞层包围.5.藻类植物的合子不发育成胚6.生态习性多样,绝大多数水生,少数气生藻类植物的一般特征二藻类的分布和生活习性藻类对环境条件要求较宽,适应性强,几乎到处分布,目前发现的近3万种藻类,90%生活在水中,但有部分生活在岩石,墙壁,土表,树干上,这些种类称为亚气生藻,如橘色藻属./Algae-Trentepohlia%20aurea-cu-27-02-06.jpg橘色藻属三藻类的繁殖营养繁殖:营养体上部分由母体分离后长成新个体.无性生殖:母体产生生殖细胞,由生殖细胞发展成下一代.生殖细胞由母体原生质体产生,可以一至多个,此时母细胞称为孢子囊,产生的生殖细胞称

.孢子种类很多,有鞭毛的称游动孢子,无鞭毛的叫不动孢子.孢子有性生殖:由母体产生的生殖细胞有性的区别,必须经过结合为合子,由合子萌发成新个体,这个生殖细胞称,产生配子的母细胞称配子囊.结合的配子的形状,大小和行为完全相同的称配子同型,形状相同,但大小,行为有些不同的称配子异型;其形状,大小和行为都不同的称卵配,大配子无鞭毛,圆球形,不能运动,称为卵;小配子有鞭毛,能运动,称为精子.配子四藻类植物的分门依据藻体的形态和结构细胞核的构造细胞壁的成分载色体的结构和所含色素的种类贮藏营养物质的类别鞭毛的有无、数目、着生位置和类型生殖方式生活史类型有关藻类植物门的划分,不同学者不同,根据AlexopoulusandBlod(1967)分类系统包括11门:蓝藻门,裸藻门,隐藻门,甲藻门,金藻门,黄藻门,硅藻门,绿藻门,轮藻门,红藻门,褐藻门门细胞壁成分主要色素光合产物鞭毛习性蓝藻门粘肽和肽聚糖叶绿素a蓝藻淀粉无多淡水少海水绿藻门纤维素叶绿素a,b淀粉(植物淀粉)2或多,顶生多淡水少海产少亚气生轮藻门纤维素叶绿素a,b淀粉精子2,顶生淡水褐藻门藻胶酸,褐藻糖胶,纤维素叶绿素a,c昆布多糖(-1,3葡聚糖)仅精子2条几乎海产,冷洋区红藻门外层果胶质(琼脂糖,半乳糖)内层纤维素叶绿素a,d红藻淀粉(肝多糖,类似-1,4支链葡聚糖)无多海产少淡水多热带裸藻门无细胞壁叶绿素a,b裸藻淀粉2,顶生淡水硅藻门果胶质,硅质,无纤维素叶绿素a,c昆布多糖(-1,3葡聚糖)仅精子1条淡水,海产隐藻门无叶绿素a,c淀粉2不等长海产,淡水金藻门果胶质,含硅质叶绿素a,c昆布多糖(-1,3葡聚糖)1或2,顶生主要淡水黄藻门果胶质为主,少SiO2及纤维素叶绿素a,c油,金藻昆布糖2近顶生略偏腹部不等长主要淡水甲藻门纤维素叶绿素a,c淀粉(-1,4支链葡聚糖)2,1顶生1侧生淡水门细胞壁成分主要色素光合产物鞭毛习性蓝藻门粘肽或肽聚糖叶绿素a蓝藻淀粉无多淡水少海水绿藻门纤维素叶绿素a,b淀粉(植物淀粉)2或多,顶生多淡水少海产少亚气生轮藻门纤维素叶绿素a,b淀粉精子2,顶生淡水门细胞壁成分主要色素光合产物鞭毛习性褐藻门藻胶酸,褐藻糖胶,纤维素叶绿素a,c昆布多糖(-1,3葡聚糖)仅精子2条几乎海产,冷洋区红藻门外层果胶质(琼脂糖,半乳糖)内层纤维素叶绿素a,d红藻淀粉(肝多糖,类似-1,4支链葡聚糖)无多海产少淡水多热带裸藻门无细胞壁叶绿素a,b裸藻淀粉2,顶生淡水硅藻门果胶质,硅质,无纤维素叶绿素a,c昆布多糖(-1,3葡聚糖)仅精子1条淡水,海产隐藻门无叶绿素a,c淀粉2不等长海产,淡水金藻门果胶质,含硅质叶绿素a,c昆布多糖(-1,3葡聚糖)1或2,顶生主要淡水黄藻门果胶质为主,少SiO2及纤维素叶绿素a,c油,金藻昆布糖2近顶生略偏腹部不等长主要淡水甲藻门纤维素叶绿素a,c淀粉(-1,4支链葡聚糖)2,1顶生1侧生淡水第二节蓝藻门（Cyanophyta)一.蓝藻门一般特征（一）藻体形态和结构1蓝藻的植物体有单细胞,群体和丝状体.营养细胞和生殖细胞都没有鞭毛.2蓝藻植物细胞具有明显的细胞壁,原生质体分化为中心质和周质,无细胞器和细胞核(1)中心质(中央体):中央,含丝状DNA,不形成染色体,无核膜和核仁,但具核的功能,称原始核或拟核(2)周质(色素质):位于四周a无载色体;色素附于单条有规律排列的光合片层上,光合片层不集聚成束载色体:又叫色素体,是植物细胞中含有色素的质体.也有仅指藻类植物中含叶绿素的大型和复杂的结构。Caption:Blue-greenalgae.Transmissionelectronmicrographofasinglecelloftheblue-greenalgaPseudanabaenasp.Blue-greenalgae(cyanobacteria)areprimitivealgae;instructuretheyarerelatedtobacteria.Theyareprokaryotescontainingnomembrane-boundnucleus;instead,asinbacteria,nuclearmaterialisdispersedthroughoutthecell.Photosyntheticlamellae(layeredstructures,outerpartofcell)aretheprimitivechloroplasts.Magnification:x100,000at8x10inchsize.Pseudanabaenablue-greenalgab色素:分布在光合片层上,有叶绿素a,藻胆体(藻蓝蛋白和藻红蛋白)和叶黄素(类胡萝卜素)c光合产物:蓝藻淀粉和蓝藻颗粒体,分散在周质中d气泡:适应浮游生活的结构,光镜下呈黑色,红色或紫色.(增加浮力,使藻体上浮以接受光能以及强光下折射以保护光合色素不被破坏)(3)细胞壁：电镜下分4层，从内向外LⅠ、LⅡ、LⅢ、LⅣ，细胞壁主要成分为粘肽或肽聚糖.LⅠ紧邻原生质膜,LⅡ为坚固层(粘肽);LⅢ和LⅣ为可塑层(脂多糖,脂蛋白,不含纤维素)可被溶菌酶溶解。整个壁外面有胶质鞘（果胶酸和粘多糖，常有红、紫和棕色非光合色素),胶质鞘可以耐旱,耐高温.3异形胞:丝状体类型上存在特点:(1)一般比营养细胞大(2)细胞内贮藏物或颗粒体解体,光合作用片层破碎,形成新膜,分泌新的壁物质,壁厚(3)不含藻胆素,呈无色透明状功能:a在一定条件下可萌发成新藻体;b可形成内生孢子进行生殖;c使藻体断裂成藻殖段进行营养繁殖;d固氮作用（二）繁殖蓝藻类的繁殖方法在藻类中是最简单的，没有有性生殖，也没有具鞭毛的生殖细胞。通常以营养细胞分裂为主，此外还有藻殖段。异形胞，厚壁孢子，内生孢子、外生孢子等1营养繁殖：单细胞-直接分裂；群体-破裂成小群体、丝状体-藻殖段2无性生殖：孢子:植物进行无性生殖的生殖细胞.（1）厚壁孢子：蓝藻丝状体类型的普通营养细胞体积增大，积累营养物质，细胞壁增厚形成的孢子，此种孢子可长期休眠，以渡过不良环境，环境适宜时，孢子萌发，分裂形成新的丝状体。（2）外生孢子

外生孢子：蓝藻管胞藻目的有些种类可以产生外生孢子。形成外生孢子时，植物细胞发生横分裂，形成大小不等的两块原生质，上端较小的一块形成孢子，基部较大的一块仍保持分裂能力，不断形成孢子，母细胞破裂时放出孢子，基部母细胞壁存留，形成假鞘。（3）内生孢子：蓝藻管胞藻目的某些种类可以产生内生孢子，内生孢子是由于母细胞增大，原生质进行多次分裂，形成许多具薄壁的子细胞，母细胞壁破裂后全部放出，每个孢子萌发成一个新的植物体。（三）生态分布和利用：蓝藻类分布广，淡水，海水，湿地，沙漠上都有。从高温温池到冰雪上均可生存。主要生活在淡水中。可形成‘水华’，我国南方一年四季都可以看到由蓝藻类形成的水华。

蓝藻作为鱼类饵料，一般为不消化种类。但螺旋项圈藻对白鲢鱼种饲养有极好的效果。但多数藻类如微胞藻死亡后释放毒素，可使鱼类致死。

二.代表植物1颤藻属（Oscillatoria）一列细胞组成丝状体，无胶质鞘，能前后运动或左右摆动2念珠藻属（Nostoc）单列细胞组成不分枝丝状体，丝状体常无规则集合在一个公共胶质鞘中，细胞圆形，异形胞壁厚，藻殖段繁殖，有时有厚壁孢子Mucilagesheathsareclearlyvisibleonspheres

(left)

andindividualfilaments(right)stainedwith

IndiaInk.念珠藻属地木耳（N.commune）发菜（N.flagelliforme）3鱼腥藻属（Anabeana）和念珠藻属相似，但无公共胶质鞘三蓝藻类与其他藻类区别：

蓝藻门有些特征与其它藻类有所区别,植物体通常呈蓝色或绿色;是藻类中唯一色素不位于载色体中的藻类,也就是说蓝藻门没有载色体,色素均匀地分散在周围的原生质中;色素成分主要有叶绿素a,β胡萝卜素,蓝藻藻蓝素等;其同化产物主要是蓝藻淀粉;蓝藻门不论其营养细胞还是生殖细胞都不具鞭毛;蓝藻门与其它藻类不同点还在于它不具真正的细胞核,只具核质而无核仁和核膜;色素区在中央质周围,含有各种色素,蓝藻淀粉和气泡等。第三节原绿藻门（Prochlorophyta）美国藻类学者Lewin于加利福尼亚海湾在海鞘类动物的泄殖腔内发现，因其单细胞，原核归入蓝藻门，但后来研究发现该藻含叶绿素a,b不含藻胆素，故认为归入蓝藻门不妥，但又不能归入绿藻门，因此另立原绿藻门。后来在夏威夷群岛、墨西哥、澳大利亚、马绍尔群岛、加勒比海等热带海区相继发现，我国也在西沙群岛的苔藓虫上发现原绿藻，后来我国海南也有发现。迄今为止，发现3种，德国生物学家发现淡水丝状的原绿丝藻，ChisholmS.发现在深海中超微型1m浮游原绿球藻。原绿藻主要特征：单细胞，细胞壁含原核细胞特有的胞壁酸，翠绿色，含叶绿素a,b，叶黄素和胡萝卜素，细胞中央为核区，无核膜、核仁，无叶绿体、线粒体等细胞器，类囊体表面无颗粒，有的类囊体单一，有的有局部垛叠，具核糖体，多面体。发现意义：被认为是绿藻和高等植物叶绿体的祖先。根据内共生学说，真核生物的叶绿体来自共生的类似蓝藻的原核细胞，原绿藻比蓝藻更像真核细胞中的叶绿体，因此有人主张叶绿体来自远古的类似原绿藻的生物。第四节绿藻门(Chlorophyta)（一）形态与构造1藻体形态(1)单细胞,群体,丝状体和薄壁组织体(2)运动型营养细胞或生殖细胞具鞭毛2细胞结构运动细胞具有2或4条顶生等长鞭毛,鞭毛鞘上没有羽状鞭茸结构,为尾鞭型.

细胞壁:2层,内层纤维素,外层果胶质,常常粘液化.

一绿藻门的一般特征载色体形状变化很大,有双层膜和3-6条叠成束的光合片层,有的还含有DNA,所含色素和高等植物相同,有叶绿体a和b,α-胡萝卜素,-胡萝卜素以及叶黄素.载色体内通常有一至数枚蛋白核

蛋白核:又叫造粉核或淀粉核,是某些藻类植物载色体上的一种特殊结构.有一蛋白质的核心部分,外围以若干淀粉小块,是藻类植物蛋白质和淀粉的一种贮藏形态。光合产物是淀粉,组成和高等植物的淀粉类似,也有直链淀粉和支链淀粉组成,淀粉多贮存于蛋白核周围成淀粉鞘,有时也贮存蛋白质和油细胞核1至多数,单核种类细胞核位于中央,多核种类位于靠壁的原生质中运动细胞常具眼点,由许多溶有胡萝卜素的脂类颗粒排成几列,各分别位于载色体的光合片层之间.（二）繁殖1营养繁殖：细胞分裂、藻体断裂和单细胞形成胶群体等2无性生殖：（1）游动孢子：无壁，有鞭毛。形成时，细胞内原生质收缩，形成1个或分裂后形成多个游动孢子。从母细胞放出后，游动一个时期，缩回或脱掉鞭毛，分泌1层壁，成为营养细胞，继而发育成新的植物体。（2）静孢子：无鞭毛，不能运动，有细胞壁（3）似亲孢子：1种在形态上与母细胞相同的静孢子。（4）厚壁孢子：在环境条件不良时，细胞原生质体分泌厚壁，围绕在原生质的周围，并与原有的细胞壁愈合，同时细胞内积累大量的营养物质，形成厚壁孢子，环境适宜时，发育成新的个体。3有性生殖：（1）同配生殖：在形状、结构、大小和运动能力等方面完全相同的两个配子结合，称为同配生殖（2）异配生殖：在形状和结构上相同，但大小和运动能力不同，大而运动能力迟缓的为雌配子，小而运动能力强的为雄配子，此两种配子的结合称为异配生殖。(3)卵式生殖:在形状、大小和结构上都不相同的配子,大而无鞭毛不能运动的为卵，小而有鞭毛能运动的为精子,精卵结合称为卵式生殖。(4)接合生殖：两个没有鞭毛能变形的配子结合，称为接合生殖。(三)分布海水10%，淡水90%二分类藻类中最大的一门,约350属,5000-8000种,包括两纲:绿藻纲和接合藻纲（一）衣藻属（Chlamydomonas)1.藻体结构:单细胞,有鞭毛,载色体厚底杯形,基部有蛋白核.中央有细胞核,鞭毛基部有伸缩泡,眼点位于载色体膜和光合片层之间.2.无性生殖：（1）产生游动孢子（2）形成不定群体三代表植物3.有性生殖：同配生殖4.生活史(1)合子减数分裂(减数分裂发生在合子萌发时)(2)生活史中仅一种单倍体植物,无二倍体植物,合子是唯一的二倍体阶段,因此只有核相交替,无世代交替。衣藻n游动孢子囊n游动孢子n配子囊n+配子n-配子n合子2n4个孢子n减数分裂核相交替:在植物整个生活史中,具单倍体核相和二倍体核相交替的现象.世代交替:在植物生活史中,二倍体孢子体世代和单倍体配子体世代互相交替的现象.(二）团藻属（Volvox)1形态结构:多个衣藻型细胞组成空心球体,球体内充满胶质和水;细胞有明显分工

/faculty/webb/bot311/chlorophyta/Chlorophyta-4-00.htm营养细胞:多数,体积小,有鞭毛生殖胞:少数,体积大,无鞭毛2无性生殖3有性生殖：卵式生殖/classes/bios/bios104/mike/bacteria01.htmPackagesofspermcellszygotes.uk/mag/indexmag.html?.uk/mag/artdec03/volvox.html（三）石莼属（Ulva）1形态结构:大型多细胞片状体,基部有固着器,植物体由2层细胞构成,细胞单核,载色体片状。植物体下部有假薄壁组织状的固着器。2生活史：同形世代交替: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