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文档简介

植物学(系统分类部分)

分类等级

种的概念:显明特征,地理分布,生殖隔离

分类等级的命名:“双名法”、“三名法”

种的命名:属名+种加词,属名为名词,或名词化的形容词,种加词

为形容词,或作为形容词用的名词。此为“双名法”

亚种、变种、变型的命名:属名+种加词+亚种、变种或变型的分类单

位名(subs.,var.,form.)+上述分类单位的加词,这些加词也是形容词

或作为形容词的名词。此为“三名法”

属以上的分类单位的名称:全部为名词或作为名词用的形容词,属的

名称为单数,属以上的名称为复数。

分类单位的名称可以是任意来源的词,亦可以是人名,地名,不过在

人名作为种加词时可以用名词的所有格,亦可以转化成形容词;作为

属名时.,不管男性或女性,规定一概作为阴性单数主格看待。

分类的依据:形态学为主,也可以用其它手段。种组成属,属组成科,

科组成目,目组成纲,纲组成门,最大的分类单位是界。每个分类单

位可以再加入亚级分类单位,如种有亚种,属也可以有亚属,科有亚

科,目有亚目,纲有亚纲,门有亚门等。此外还在亚科之下设族的。

各个分类等级的后缀:种加词有各种形式,但其性、数、格应与属名

保持一致。保名作为作种加词时可以以是复数,这时与单数的属名是

不一致的。

生活史:生物从个体开始到产生新的个体的整个过程。一般的有有性

生殖。

生殖reproduction

繁殖propaganda

无性繁殖

有性繁殖

核相,核相交替:某种个体一套的染色体称为核相;有性生殖两个配

子结合那时的核相是双相的,结合成合子之前,核相是单相的。从核

的单相——双相——单相,这就叫做核相交替。显然从单相到双相,

再到单相,具有质的变化。

泡子体

抱子

配子体

配子

合子

同配生殖

异配生殖

卵式生殖

世代交替:具有有性生殖,要有减数分裂R!要有抱子体(无性世代)

2n,和配子体(有性世代(有性世代)no世代交替的定义存在着争

论。由于世代交替是从苔薛植物中最先发现的生活史中最先发现的,

英美学者认为只有多细胞的植物体才能称为泡子体或配子体。没有多

细胞的抱子体不具有世代交替,我国的教科书一般亦从这种概念。但

德国的学者Strasburger(著名藻类学家)认为只要植物具有单(n)的配

子体和双相的抱子体(2n),不论是单细胞还是多细胞的植物体,都

可以称之为有世代交替。

同型世代

异型世代

个体发育与系统发育

个体发育ontogeny:是指某一植物个体从某个阶段(抱子、合子、种

子)或其组成的器官、组织从开始到成熟的过程。从个体发育人们认

识了世代交替。

系统发育phylogeny:是指植物类群起源和演化的历史,可以指一个

类群,如科属种,也可指整个植物界在地球上的起源和演化。系统发

育有两个过程:起源和发展。

第一章藻类植物Algae(aIga)

一、藻类植物概述

(一)藻类植物的特征

1.具有光合作用色素

2.生殖器官多为单细胞,无保护层保护

3.无根、茎、叶的分化

4.无胚的形成

(-)藻类植物的分类

1.根据光合色素的种类

2.贮藏养分的种类

3.细胞壁的成分

4.鞭毛有无及着生的位置和类型

5.有性生殖的方式

(1)同配生殖:

(2)异配生殖:

(3)卵式生殖

6.生活史

根据上述特征,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

植物体具叶绿素,

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Cyanophyta

2.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Xanthophyta

1.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Phaeophyta

4.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Chrysophyta

4.具有硅质的细胞壁的小型、多为单细胞的藻类——硅藻门Bacillariphyta

4.缺乏细胞壁或有纤维素板的细胞壁;具侧生的2条不等鞭毛一一甲藻门

Pyrrohophyta

1.具叶绿素a和b

5.缺乏细胞壁的单细胞藻类----裸藻门Euglenophyta

5.有细胞壁,有复杂分化的藻类——绿藻门Chlorophyta

二、蓝藻门Cyanophyta

(-)一般特征:

1.藻体形态:单细胞、群体、丝状体

2.细胞壁:果胶质,粘多糖,具有胶质鞘。胶质鞘可能是均匀的,也可能具有

纹理。由于蓝藻具有胶质鞘,亦称为粘鞘。

3.原生质体:

周质——色素质:叶绿素a,藻胆体,叶黄素;气泡

中心质——中央体:原始细胞核

4.贮藏物质:蓝藻颗粒体、蓝藻淀粉

5.繁殖:没有有性生殖,也不具有鞭毛能自由运动的细胞。主要的生殖方式为

细胞分裂,繁殖后代。此外还形成抱子,断裂。前者为无性生殖,后者为无性繁

殖。

(1)营养繁殖

单细胞体:直接分裂

多细胞体:细胞反复分裂,然后破裂;在丝状体中藻体断裂,由断片发展为丝状

体。断裂产生异形胞和营养细胞相邻处。丝状体有规律地分出藻丝分段,叫同颗

体,或叫藻殖段,连锁体hormogonia是蓝藻的重要的繁殖方法。有的不由异形抱

产生同颗体,而由分离盘隔离。有的在藻丝顶端的藻殖段,称繁殖范子。藻殖段

(连锁体、同颗体)

(2)痢子繁殖:泡子的发育,开始于细胞体积的增大,以及细胞内食物的贮藏,

细胞壁加厚并分化为外抱壁层和内抱壁层,叫厚厚壁(垣)抱子akinete,厚壁抱

子型的休眠抱子,是藻类越过不适宜环境的一种适应。厚壁抱子能长久地保持其

生活力。

内生泡子endospore:细胞的原生质体分裂而形成许多小型抱子,称为内

生抱

子。内生抱子壁并不和母细胞的壁愈合。多数情况下,整个细胞的原生质体

生反复的分裂,形成一团块的内生抱子,充塞在老的母细胞壁内,这个老壁称

为电子囊壁。

外生也子exspore:细胞原生质体远轴端,发生一连串的分裂作用所形成

的。

外生抱子是内生抱子的一种特殊类型。

(3)异形胞heterocytis——大形,透明,无某些同化色素,有繁殖作用,有固氮作

用0

蓝藻是在所有藻类中唯一的原核植物。它具有光合作用的色素,它具有叶绿素a,

胡萝卜素,藻蓝素,光合作用片层,类囊体。贮藏物质为蓝藻淀粉和蓝藻颗粒体。

整个生长期没有游动时期,没有有性生殖。

(二)几个问题

1.气泡gasvacuoles又称假液泡pseudovacuoles位于色素质的部分。低倍镜下,

假液泡似乎是黑色物质,比其他内含物大,并且经常以大量的数目出现,以致

细胞中所有其它含有物都被遮蔽了。当在高倍镜观察时,假液泡是红色的。它

是带有粘性物质的空腔。英人认为在1500多种蓝藻中,有丰富气泡的蓝藻有

50多种,都是浮游藻,如微囊藻Mycrocystis具丰富而显著的气泡,在池塘、

水库、其他含有丰富营养质和磷酸盐的水体,浮游性蓝藻就会大量繁殖,溶解

在水里氧气就会减少,影响了蓝藻的生理功能,因而使蓝藻产生大量的气泡而

浮到水面,此时水面呈碧绿的颜色,是为“水花”。

据认为气泡是一种细胞器,在电镜下看到的蓝藻气泡,是棒形的。在一个蓝藻

细胞内,可有几千个气泡,里面充满N2和,具有调节细胞浮沉的功用。蓝

藻产生气泡时,会放出•种毒质,这种毒质会伤害人和动物的神经,有的可达

强烈的程度;同时使水发出腥臭味;甚至在机器用水里,大量产生的微囊藻可

堵塞机器。蓝藻可以用硫酸铜杀死,但硫酸铜对植物体有害。有人通过使蓝藻

气泡破裂来消除它。

2.固氮蓝藻:不是所有的蓝藻都有固氮能力。在蓝藻中只有60多种有比较好固氮

能力。从前有人认为具异形胞的蓝藻才有固氮能力,但无异形胞的类型也有很

好的固氮作用,如蓝球藻目Chroococcales和颤藻科Oscillatoriaceae。我国报道

过有10多种蓝藻种类有固氮能力:

项圈藻

念珠藻

似念珠藻Anaebaenopsis

单歧藻属Tolypothrix

裂藻属Shizothrix

织绒藻属Plectonemao

3.古藻(化石藻类):古蕨对勘探矿藏,研究地层是很重要的。我国四川、陕西、

贵州、辽宁、江苏都发现过藻类的化石,这些化石大部分为蓝藻,亦有红藻,

绿藻,甲藻和硅藻。藻类与天然气、煤、石油的发生有很密切的关系。藻类学

家朱浩然研究了胜利油田的古藻,为油田的开发提供了证据。

要认识古藻,必须先了解现代的藻类。如螺旋Spiulina含有很高蛋白质对人体很有

用。有的藻类有毒性,可使牲畜中毒死亡。

(三)分类及代表植物:在藻类分类系统中,比较流行的是德国人Geitherl942年提

出来的,俄国人Eleukinl938年提出来的,美国人Droutl968年提出来的三个

系统。Drout的系统比较简单,是应该受到推崇的。

蓝藻门仅1纲,含3目4科,160多属,1500余种。我国的蓝藻有106属,759

种。

1.单细胞或非丝状群体,不产生异型胞及藻殖段

2.单细胞或非丝状群体,不产生内生抱子--蓝球藻目Chroococcales

2.单细胞或非丝状群体,或匍匐不直立的的丝体,产生内生抱子、外生电子

-管胞藻目Chamaesiphonales

1.明显丝状体,有时产生异形胞及藻殖段——颤藻目Oscillatoriales(藻殖段目

Hormogoniales)

代表植物:念珠藻属Nostoc

(四)经济意义.

1.至用:地条耳、发菜、螺旋藻

2.固氮:项圈藻(鱼腥藻)——异形胞

3.饵料:

4.危害:

二、甲藻门(Pyorophyta)

(一)一般特征:

1.体型:绝大多数种类为单细胞,具有鞭毛,可自由运动。很早以前就发现甲

藻有鞭毛。双鞭藻类Dinoflgellates。甲藻有球藻型(柄沟藻),非丝状体群体

(粘沟藻)和丝状体群体,丝状群体(丝甲藻)。有的学者将不能运动的甲藻称

为植环藻Phytodinodso

2.细胞结构:

(1)细胞壁:少数只具周质膜,周质膜亦有一定的形状,如沟环藻。具细胞壁的

种类,其细胞壁有两种类型:壁是均匀的,细胞壁有纤维素参加,这是原甲藻

(植环藻),属纵裂甲藻类;另一类型的细胞壁由许多小片(甲片、板片)缀

合而成,属横裂甲藻类,细胞壁有有横沟和纵沟,横沟之上称为上壳,横沟之

下称为下壳;纵沟面称为腹面,其反面称为背面。横裂甲藻又叫被甲双鞭藻

armoreddinoflagellaleso

(2)鞭毛:能够运动的细胞具有2条鞭毛,鞭毛着生在细胞的顶端,2条鞭毛从

细胞的前端处的环形孔道中伸出。其中一条鞭毛从孔中垂直地向外伸出,是尾

鞭型鞭毛,又称纵鞭毛,它的摆动使其细胞在水中推进。另一-条鞭毛居于对那

条推进鞭毛成直角的地位,是茸鞭型鞭毛,又称横鞭毛,它的运动是波动的,

当细胞在水中通过时,促成这个细胞的滚转。横裂甲藻纲Dinophyceae,100

多属,1000多种。在腰部有一横沟girdle,1条鞭毛(横鞭)在沟里波动,常

见的是扁平,带形的,在沟内呈波浪状。另--条鞭毛在纵沟,叫纵鞭,作一前

一后的起伏运动。

(3)色素:含叶绿素a,叶绿素c,叶黄素、胡萝卜素,其中以多甲藻黄素peridinin

为主要色素,因此甲藻藻体常呈黄绿到橙红。色素体一般为盘状,也有由盘状

演化其它形状。

(4)贮存的养分:淀粉,淀粉状的物质,有时是脂肪;

(5)细胞核:大型,易见,核内染色质成念珠状分布,这是在藻类其他门里所不

见的。有些甲藻,如光甲藻Glenodinam,细胞分裂时不发现染色体和纺锤丝,

这种细胞核称为中核。

(6)甲藻液泡:典型的甲藻液泡象一个比较大囊袋,通过一个窄的沟与外界相连。

甲藻液泡不是排泄器官,而是借这器官使细胞内部与外界接触

(7)伪足:在无壁的种类或有壁的种类中其身体的一部分常是裸出的,在裸出的

部分,原生质体直接与水接触,这种藻类能产生伪足,能吞食较大的藻类和原

生动物。这是行动物性营养的种类。

(8)刺丝胞trichocyst:刺丝胞是一种含蛋白的丝,它是从高尔基体的小泡产生的,

在刺激的作用下(受热、固定)便从藻体抛出来

(9)眼点和发光:淡水甲藻种类有时在原生质体有一个眼点,它由透明、折光水

晶体和和一个色素体组成。一些海产的甲藻具有发光的能力,它的发光是由藻

体内萤光酶作用引起,是海洋发光的原因。

3.繁殖:有性生殖极少见。

(1)营养繁殖:有丝分裂,横裂、纵裂、斜裂;

(2)无性生殖:游动泡子、不动袍子或厚壁休眠他子。

(二)分类及代表植物:约1100种,分为纵裂甲藻纲和横裂甲藻纲2纲共6目。

多甲藻类:单细胞体,色素体多个棕黄色,繁殖:斜向分裂或形成厚壁休眠泡子。

四、硅藻门(Bacillariophyta)

一、硅藻的形态、结构特征(一般特征)

1.体型:单细胞、可连接成多细胞的群体或少数儿种为丝状体,但是无论丝状

体或非丝状群体,细胞间并不结合得相当紧密,相反每个细胞都可以单独生活;

无鞭毛和游动细胞,仅精子有鞭毛(9+0);

2.细胞壁:硅藻的细胞壁是很特殊的,壁由果胶质+硅质形成,无纤维素,硅质

渗入果胶质中,因此细胞壁相当坚硬,称为硅藻壳frustule。由于细胞质整

个被包裹在硅藻壳内,又称为硅藻细胞。细胞壁成两个套合的半片(瓣)组成:

半(瓣)片:上壳epitheca、下壳hypotheca、壳面(瓣面valva)、轴,环带

(环壳面)girdleband,连接带connectingband(上、下),间生带intercalary

band,壳缝raphe:中央节centralnodule、端节(极节)polarnodule。上壳

与下壳有多种多样的精致的花纹,如三角形,圆形,甚至很复杂的图案。由排

列方式的不同可划分分类群:

花纹是放射对称的---辐射硅藻纲Centricae

花纹是两侧对称的羽纹硅藻纲Pennatae,以羽纹硅藻属Pinnularia为代

表。多数羽纹硅藻的壳在对着顶轴的方向有长的裂隙,即为壳缝。壳缝的出现

是与硅藻细胞运动能力有关的,因为仅是在有运动能力的细胞才有壳缝。这类

硅藻可以跳动前进,这是在细胞质在脊缝处的川流所致。辐射硅藻无脊,因而

不能作跳跃运动。过去认为原生质是在壳缝中流动,并在壳缝的边缘,与水相

接触,硅藻的运动则是由于壳缝中流动的原生质与水相摩擦引起的。1966年

Drum和Hopkins发现,硅藻必须借助其壳缝系统与其外围基质物接触,才能运

动,一是折光小颗粒,可分泌出一种纤维状物质,这种纤维状物质通过壳缝的

末端孔压出,并附着在基质上;另一是壳缝的长纤维带,也分泌出纤维质的运

动物质,这种物质具节奏性收缩能力,引起硅藻运动。

3.光合色素:叶绿素a,叶绿素c,B胡萝卜素,叶黄素(墨角藻黄素、硅藻黄素

等;通常藻体是金褐色的颜色。但亦有不少生在淡水的硅藻是绿色的,这是它

们所含的叶黄素和胡萝卜素较少的缘故。

辐射硅藻目的色素体形状一般是盘形的,也有的不规则,色素体多数。羽纹硅藻

的色素体成片状,船形,2个;有的裂片状的载色体有穿孔。

4.贮存养分:油,淀粉粒,金藻昆布糖,异染小粒。

(二)硅藻的繁殖:

1.细胞分裂:是主要的生殖方式。一个细胞分为两个原生质体时,每个细胞各

有一半母细胞的壁,或是由上壳,或是下壳,然后再由子细胞的原生质体产

生另一半的硅藻壳。新生的另一半的壳总是子细胞的下壳,而从母细胞带来

的壳不论其在母细胞是上壳还是下壳,在子细胞里都是上壳。这样两个子细

胞把两个老的半片作为其上壳利用,促使其一个子细胞的体积和母细胞体积

相等,其另一个子细胞的体积比母细胞的体积略为小些。这样继续下去,细

胞渐形趋小,这时可产生复大抱子auxospore。

2.有性生殖:同配、异配、卵式、自配、单性。复大抱子——同宗异配。复大

抱子在性质上是合子性的,它们由配子的结合,或由自由配合结果促成的,

但在某一定的情况下,这种复大抱子,系由单性生殖所促成的。复大抱子形

成包含三个步骤:

(1)原生质体从其包裹的壁内释放;

(2)裸而无壁的原生质体增大;原生质体分泌出分上下两部分的硅藻壳。复

大抱子分裂为2个营养细胞,它的大小与最大的细胞相接近。复大抱子

的上下壳都是新生的。这就是生理上的复壮现象。

(三)分类及代表植物:含中心硅藻与羽纹硅藻2纲8目16000种。硅藻生活在各种

水体,包括海水,淡水,也有许多生长在土壤中。在海水中以中心硅藻类占优

势,相反,在淡水中则以羽纹硅藻类为主。在粘土里爬行的及在湿土生活的硅

藻,普通都有一个壳缝,浮游的硅藻大多数没有壳缝,而且多数是属于中心硅

藻类,在海水及在淡水里都是一样。有些在海水中生活的硅藻能忍受半咸水。

土里生长的主要有小的、能动的羽纹硅藻,它们能深入深达几cm的土壤下面,

已证实在1立方厘米的土中可包含有1亿个硅藻。气生硅藻学生活在干燥的地

方,在干燥时它们以休眠状态来渡过。有些藻类是石内生的,即是生长在岩石

里面,并且在其中堆聚增长,例如在岩石表面深达1cm处生长。在热带潮湿地

区,硅藻也与蓝藻一起生长在树叶表面。人们认为蓝藻能够同化游离氮,供给

硅藻应用。硅藻也能够吸取有机物质,在人工的环境中如没有有机物质它们决

不能生长。完全为腐物营养的无色的硅藻如腐生菱形藻Nitzschiaputrida

Benecke是生长在海中的齿缘墨角藻Fucusserratus上,它们以腐败的蛋白

质来营养。

代表植物:羽纹硅藻属(Pinnularia)

单细胞或连接成丝状群体。细胞壳面呈线状、椭圆至披针形,两侧平行,壳缝

(壳面中线上的长裂缝)内弯,细胞壁向内弯,壳面两侧具横的平行的肋纹,

中轴区宽,两端称端节,中央部分称中央节。花纹向内成长小穴。细胞核旁

边有原生质桥,壳缝系统与外围基质的接触,使羽纹硅藻运动。

(四)硅藻的经济意义:最早的硅藻出现白垩纪,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。

五、绿藻门(Chlorophyta)

绿藻门是整个藻类中最大的群;生物体的形态结构和生活方式是多种多样的;在

植物体的系统发育上,它可能是进化的主干。

(一)形态、结构特征

1,真核藻类

2.后物体具各种类型:单细胞、群体、丝状体、分枝丝状体、片状体、多核

体等(无细胞壁分开)。

游动单细胞型:衣藻属Chlamydomonas

单细胞球藻型:原球藻属Prococcus

游动群体:实球藻属Paqnadorina

非丝状群体:栅藻属Scenedesmus

不分枝丝状型:丝藻属Ulothrix

分枝丝状型:毛枝藻属Stigeoclonium

管藻型:原管藻Protosiphon

复杂原植体:轮藻Chara

3.细胞壁:纤维素

4.具有色素体:或色体(形态多样:杯状、片状、星状、带状)中的光合作用

色素——主要为叶绿素a,b,此外还有叶黄素和胡萝卜。显现草绿的颜色,

这些色素体可称为叶绿体。

5.贮存养分:淀粉。此外还有由淀粉转化的油,在合子和较老的细胞里出现。

6.鞭毛:等长,2条、4条或多条。由于具等长的鞭毛,因此可称绿藻门为等

鞭毛纲Isokonephceae

7.繁殖:

(1)营养繁殖:细胞分裂和丝体的断开。

(2)无性繁殖:

游动范子,又叫游动的无性生殖细胞

静他子,又叫不游动的无性生殖细胞

似亲抱子,既有游动的抱子又有不游动的狗子,在抱子囊内排成与母体--样似

亲群体。

厚壁电子

(3)有性生殖:

同配生殖:大小一致的动配子的接合;

异配生殖:大小不一致的动配子的接合,小的为雄配子,大的为雌配子;

卵式生殖:雄配子能游动,雌配子大,不动;

同宗配合:雌雄同体结合;

异宗配合:雌雄异体结合。

(-)绿藻的系统分类:绿藻有430属6800种,对于绿藻门的分纲,有不同的观点:

有的学者把绿藻门划分为6个纲(轮藻,羽藻,接合藻,鞘藻,绿藻等,Rund),

有的划分为4个纲(绿藻,轮藻,接合藻,鞘藻),有的划分为3个纲(绿藻,

接合藻,轮藻,Fott),有的划分为两个纲(绿藻纲,轮藻纲,本教材采用)。

1.绿藻纲(Chlorophyceae):有游动的生殖细胞。有性生殖:同配、异配、卵式

生殖均存在。

(1)团藻目Volvocales:浮游的单细胞或群体(营养细胞),有鞭毛。细胞结

构为衣藻型。可进行无性及有性生殖,无营养性的细胞繁殖(无营养繁殖

的细胞分裂)。

*衣藻属Chlamydomonas,生于含氮的小型积水中。

a.单细胞绿藻。细胞壁内有--杯状的叶绿体,叶绿体中有蛋白核,杯腔悬

有一细胞核,具眼点,伸缩泡,有2条等长的鞭毛。

b.生殖:

(a)无性生殖:产生游动抱子和静抱子。原生质体纵裂成2,4,8,16

个子原生质体和细胞壁,每个生出2条鞭毛,然后母细胞壁胶化破

裂放出子细胞。也有原生质体一再分裂,产生许多(几百,几千)

个没有鞭毛的子细胞,埋在胶化的母细胞中,形成胶群体,在环境

适宜时,每个子细胞长出2条鞭毛,从胶质中走出。

(b)有性生殖:多为同配,少异配或卵式生殖。进行有性生殖时原生质

体分裂,鞭毛消失,同产生痢子一样,但分裂次数较多,产生8,16,

32个细胞,称为配子。具有有性生殖作用的单细胞结构,配子顶端

有2条鞭毛,母细胞破裂后,配子被释放出来,互相结合成为合子。

合子为二倍体,具4条鞭毛。以后变圆,鞭毛消失,经减数分裂产

生4个能游动的泡子,死子从破裂的合子壁出来,形成新个体。

*团藻属Volvox:

a.几百个细胞组成的群体,有营养细胞、繁殖细胞的分化。

b.生殖:

(a)无性生殖:细胞失去鞭毛,先形成10倍或10倍以上于其他细胞的生

殖胞gonidium。生殖细胞进行反复的分裂,形成皿状体plakea,皿状

体倒转,细胞长出2条鞭毛,从母群体的裂口逸出成为新的群体。

(b)有性生殖:为卵式生殖oogamy。群体内只有少数细胞发展成为精子和

卵。产生精子的生殖细胞经反复分裂,形成皿状体,经翻转作用发育

成精子板(spermpacket)o产生卵的生殖细胞膨大,不经分裂就发育

成1个不动卵。精卵结合形成合子,合子厚壁化,光滑或具刺状突起,

合子萌发前要进行减数分裂,发育成具有双鞭毛的游动抱子(或静抱

子),逸出发育成新的群体。形成合子后减数分裂,没有单倍的植物体,

因此生活史中无世代交替。

(2)丝藻目Ulotrichales:

*丝藻属Ulothrix:

a.藻体形态:单列细胞的不分枝丝状体,行固着生活,也有浮游的。叶

绿体为开口环状,有多个蛋白核。

b.生殖:

(a)无性生殖时,除固着器外,每个细胞可产生2,4,8,16,32个游

动预子,每个范子顶端有4条鞭毛,抱子由母细胞释放后,前端固

着在基质上,产生细胞壁,横分裂为两个细胞,下面细胞为固着器,

上面细胞继续分裂成丝状体。

(b)有性生殖时,配子形成与抱子形成过程相同,产生8-24个配子。配

子结合可同时在一条丝状体上进行。也有来自不丝状体的同形配子

的配合,称为“异宗同配生殖”。合子经过休眠及减数分裂,产生游

动抱子或静泡子,再发展成新植物体。

(3)石藐目Ulvales:叶绿体杯形,植物体或者是薄膜组织片状体,或管状体。

生活史中有抱子体和配子体两种植物体,因而有有性世代和无性世代的交

替。抱子体只能进行无性繁殖,产生抱子;配子体能进行有性生殖,产生

配子。

从合子形成到形成狗子前这一时期叫他子体世代,也叫无性世代。从怨子

开始到产生配子这一时期叫配子体世代,也叫有性生殖世代。抱子体和配

子体形态完全一样,叫同形世代交替,抱子体与配子体形态结构不一样叫

异形世代交替。

a.石殛属Ulva:薄膜组织片状体

b.浒苔属Enteromopha-.管状体。

(4)双星藻目(接合藻目)Zygnematales:单细胞或不分枝的丝状体,不分化

亦无极性,而且容易断裂,丝体的每一个单细胞保存有在形态学和生理学

上的独立性。没有无性生殖,有性生殖为接合生殖。

a.水绵属Spirogyra:

(a)为淡水常见的丝状藻类,藻体为不分枝的多细胞的丝状体,细胞壁

外层为果胶质,手触摸有粘滑感,细胞呈圆柱形,细胞内有1至数

条螺旋状弯曲的带状的叶绿体,每条叶绿体有一系列的造粉核,细

胞中有1个大液泡,中央悬着一个细胞核。

(b)生殖:只有有性生殖1种,就是接合生殖。两条藻丝并列,在两细

胞相对的一侧相互发生突起,突起接触,连成接合管,细胞内的原

生质体收缩成配子,其中1条丝状体的配子通过接合管与另1条丝

状体的配子结合形成合子。合子减数分裂,形成4个单倍核,其中3

个消失,1个萌发形成新的植物体——这就是梯形接合。侧面接合一

一同一条丝状体相邻两个细胞形成接合管,经且的过程与梯状接合

相同。这种水绵可以认为是雌雄同体,是同宗配合。

b.双星藻属Zygnoma

2.轮藻纲Characeae

轮藻目Charales:

轮藻属Chara:

a.形态:具有一直立的、肉眼可见的叶状体,这叶状体为长的节间和轮生

的节(节间和节细胞)有规则的交替着。生殖时形成多细胞的卵囊和精

子囊。有性生殖为卵式生殖。

(a)具有假根,体表常含钙质,粗看似金鱼藻(叶分叉),茎(主轴)有

侧枝,节上有一轮分枝——假叶,主轴、假叶上都有节和节间,节间

细胞早期-核,老了以后有多核,节很短,似平板状的小细胞,长出

分枝和丝体,丝体把节间包起来,叫皮层。轮生分枝无顶端细胞,很

快停止生长。在主枝和侧枝的顶端细胞,具有顶端生长;具有节和节

间,节上有轮生分枝;

b.生殖:

(a)无性繁殖:轮藻假根上有珠芽,珠芽可长成新的植物体;藻体断裂

沉在水底可发育成新的植物体。

(b)雌雄生殖器官,雌的叫卵囊,雄的叫精囊,外国有营养细胞保护,

有性生殖为卵式生殖。卵囊长在短枝上方,精囊长在短枝下方。卵

囊外面有5个管细胞,每个管细胞上方各有1个冠细胞。精囊外围

有8个三角形的盾细胞,少数也可4个盾细胞,盾细胞上面连接1

个盾柄细胞,盾柄细胞末端有1或2个头细胞,头细胞之上又可有

次级头细胞,次级头细胞上长出单列细胞的精囊丝,精囊丝每个细

胞内产生1个精子,精子有2条等长鞭毛。卵囊成熟时,冠细胞裂

开,精子进入与卵结合,形成合子。合子萌发前减数分裂,形成4

个子核,每个子核发育成原丝体,由原丝体发育成新的植物体。

(三)生活史的四种类型:无世代交替:抱子减数分裂(植物体为单倍体),配子减

数分裂(植物体为二倍体);具世代交替(植物体分为胞子体和配子体):同形

世代交替,异形世代交替。

(四)生态环境及其经济意义:绿藻主要分布在淡水中,也有分布于潮湿环境中而不

必在水中生活的绿藻。

(五)在植物界中的地位:绿藻与高等植物有相同的光合色素,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,甚至所有的高等植物均出自绿藻

某一类群。1975年美国RALewin发现了原核的绿藻,具有叶绿素a和b,从

而对原核生物到真核生物的发展有了真实的根据。还有佛氏藻Fritshiella

tuberosa有直立和匍匐枝分化,有世代交替现象,有人认为它有可能发展出

高等植物。

六、红藻门(Rhodophyta)

(-)红藻的形态、结构特征(一般特征)

1.载色体和光合作用色素:载色体星芒状、颗粒状、带状、纽带状、双凸

透镜状或不规则形状;光合色素为叶绿素a,胡萝卜素,叶黄素,藻胆体,

其中含红藻藻红素多,红藻藻蓝素少,由于各种色素比例,引起藻体颜色

变化。

2.细胞壁:外层为果胶质,内层为纤维素;

3.贮藏养分:红藻淀粉,红藻多糖;

4.体型:少数为单细胞,极少群体,多数是多细胞体:丝状体、叶状体、

枝状体,生活史中无游动细胞,无性生殖时产生静抱子。

(二)红藻的繁殖

1.营养繁殖:以分裂繁殖为主;

2.无性生殖:由营养细胞直接产生。一个营养细胞产生一个抱子囊,一个

抱子囊产生一个单抱子,有的经减数分裂产生四分抱子;

3.有性生殖:复杂的卵式生殖。雄性生殖器官是不动的精子囊,雌性生殖

器官称果胞。受精后R!产生果抱子,由果抱子发育成配子体植物体。或

果胞受精后无R!发育成果电子体——囊果:2n果抱子——四分抱子体

-R!----四分抱子体---配子体,或囊果:R!-----四分抱子---配

子体。

(三)红藻的生态习性及主要类群

体型生长胞间联丝色素体无性生殖有性生殖

紫菜亚纲单细胞体、散生生长多无星形中性泡子果胞的卵

丝状体、或单抱子受精后合

膜状子直接发

育成果胞

果胞

真红藻亚纲丝状、膜1或多个多有带形、盘四分抱子

受精

状结构,顶端细胞形,低级果抱子-四后

子核

有单轴与的顶端生者星形分抱子体-一

先到

多轴型薄长R!四分抱辅

壁组织体子,

2n

(四)红藻的经济意义及其在植物界的地位

1.紫菜亚纲(Bangioideae)

紫菜属(Porphyra):雌雄同体或异体,色素体星状,具内淀粉核;

2.真红藻亚纲(Florideae):精子囊母细胞由皮层或特殊丝体的顶端形成,

果胞具高级分化受精丝,受精后合子不直接产生生果狗子,必须经过中

间一些阶段(先形成产抱丝)才产生果抱子(果抱子是由有丝分裂产生

的)。

*多管藻属(Polysiphonia):具单细胞固着器。

(五)红藻的经济意义及其在植物界的地位

七、△褐藻门(Phaeophyta)

(-)褐藻的形态、结构特征

1.体型:无单细胞和群体种类,均为多细胞体或分枝的丝状体、叶状体。

2.光合作用色素:叶绿至少a,c,8胡萝卜系和叶黄素(墨角藻黄素为主),

由于后两种色素含量较高,所以藻体呈橄榄绿色,或者深褐色。胡萝

卜素是维生素A前体。

3.贮存养分:主要为褐藻淀粉和甘露醇,有的还富含碘,还原糖。多数无

蛋白核。

4.鞭毛:2条,侧生不等长,前面1条茸鞭,长;也有后面的鞭毛长的。

5.细胞壁:分为两层,内层纤维素,外层为褐藻胶。

6.繁殖:全部种类均具有性生殖:同配、异配、卵式生殖。也有无性生殖,

独子游动或不游动,营养繁殖以断裂方式进行

(-)分类与代表植物:3纲250属1500种。按生活史类型3纲是同型(等)世

代纲、异型(不等)世代纲和无泡子纲。

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)

4.海带Laminariajaponica:生于海水中的叶状体藻类,藻体分为三部分:

固着器、叶柄、带(叶)片。固着器是叉状分枝的假根,柄部短而粗,叶片

扁平呈带状,内部结构分为三层:

(1)外层是表皮,表皮内是皮层,中央为髓。表皮为1-2层方形小细胞组

成,排列整齐。皮层全是薄壁细胞,贮藏有营养物质。髓由皮层细胞

分化而成,延长分化部分称微丝和喇叭丝,髓丝是由许多细胞首尾相

接而成的丝状体,髓丝顶端膨大成喇叭丝。

(2)生殖:

a.营养繁殖:断裂;

b.无性生殖:泡子体成熟时,叶片表面产生无数的泡子囊,和抱子囊相

间排列的隔丝(侧丝),抱子囊内的抱母细胞经减数分裂产生32个游

动也子,这些硝子萌发为雌配子体和雄配子体。少数种类产生无鞭毛

的静抱子——如网地藻;

c.有性生殖:雌雄配子体是分枝丝状体。成熟时雄配子体顶端细胞形成

精子囊,一个精子囊形成1个精子,精子具有2条侧生的不等长的鞭

毛。雌配子体成熟时顶端细胞成为卵囊,卵被排出卵囊的顶端。当精

子随水漂流到卵时,即与卵结合成合子。合子萌发成抱子体(海带)。

有抱子体和配子体出现在生活史中,电子体与配子体形态不同,因而

有异型世代交替。

(三)经济意义:食用:海带、昆布Ecklonia、裙带菜、马尾藻、鹿角菜,提取

褐藻胶、甘露醇、碘、褐藻淀粉;药用;养殖鲍鱼的饵料。

(四)植物界的地位:光合作用色素为叶绿素a,c,与黄藻相同,一些学者认为

褐藻可能起源于黄藻。

八、藻类植物的起源和演化

(-)藻类色素类型的演化

维管植物

原始有机体;原始鞭毛生物

(二)藻类细胞及其体型的演化

L根足型

2.具鞭毛型

3.球胞(藻)型

4.胶群体

5.丝状体

6.多核体

7.组织体

8.各种体型的演化趋势

(三)繁殖及生活史上的演化

1.繁殖方式的演化

2.生活史的演化

(四)澡类植和其他植物的联系

门藻体颜色细胞壁成主要色素光合产物鞭毛生长环境

与体态分

蓝藻门蓝绿色-单粘肽叶绿素a、藻红素蓝藻淀粉蓝无淡水产

1500种细胞群体果胶酸粘藻蓝素、类胡萝卜藻颗粒体海产

丝状体多糖素、叶黄素亚气生

裸藻门绿色-单细周质体多叶绿素a及叶绿裸藻淀粉1〜3条顶生主要淡水

800种胞无细胞壁素b、少类胡萝卜产

素及叶黄素

甲藻门橙黄或褐纤维素叶绿素a、多叶绿淀粉(a-1,1条侧生1海产淡水

1100种色-多单细素c及类胡萝卜4-枝链葡聚条后生产

胞素、叶黄素糖)

金藻门金橄榄色-果胶质叶绿素a、多叶绿昆布多糖1条或2条主要淡水

1000种单细胞群含硅质素c及类胡萝卜(BT,3-顶生产

体分枝丝素、叶黄素葡聚糖)

状体

黄藻门金黄色-单果胶质为叶绿素a、B-胡油2条近顶生主要淡水

500种细胞群体主萝卜素叶绿素C、金藻昆布糖略偏向腹部产

分枝丝状少SiO2及叶黄素、异黄素不等长

体多核管纤维素

状体

硅藻门橄榄褐色-果胶质叶绿素a、多叶绿昆布多糖仅精子具淡水产海

16000单细胞可硅质素c及类胡萝卜(P-1,3-1条

种连成群体无纤维素素、叶黄素葡聚糖)

或丝状体

绿藻门绿色-形体纤维素多叶绿素a及叶绿淀粉(植物2条或更多多淡水产

8000种多样素b、少类胡萝卜淀粉)顶生或近顶少海产少

素生亚气生

红藻门红色至黑外层果胶叶绿素a、类胡萝红藻淀粉无

4000种色-多细胞质(琼脂卜素、多藻胆素、(肝多糖,类

丝体叶状糖、半乳少叶绿素似于a-1,

d带

体枝状体糖),内层4-枝链葡聚

纤维素糖)

褐藻门橄榄褐色-藻胶酸褐叶绿素a、多叶绿昆布多糖仅精子具2几乎全海

1500种分枝丝状藻糖胶纤素c及类胡萝卜(P-1,

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