1、第一章 藻类植物（Algae),第一节 藻类植物概述 一、基本特征：藻类是指一群具有光合色素、能独立生活的自养、无胚的原植体植物 。 （一）藻类植物是最原始、最古老的一个植物类群 化石证据：3533亿年前出现原核蓝藻，15亿年前 出现真核藻类。 （二）分布：广 （三）藻体形态大小 单细胞 群体 多细胞体：丝状体、枝状体、片状体等,（四）细胞结构,1、细胞壁有无、成分为分门重要依据 2、细胞核和细胞器原核生物：仅具核区，不具核膜核仁，核区中具有遗传物质，为裸露的DNA分子，无组蛋白结合，没有大部分细胞器（质体、高尔基体、线粒体、内质网、液泡 等）。包括细菌和蓝藻原核藻类：蓝藻和原绿藻真核藻类中核
2、（间核）：染色质在间期不解聚，核膜在分裂期也不消失，表现为介于原核和真核之间的状态，如甲藻门。,3、光合器和光合色素 光合器：进行光合作用的细胞器。蓝藻具类囊体。 真核藻类有载色体，形状多样。类型为分门重要依据。 光合色素：叶绿素类：叶绿素a、b、c、d 类胡萝卜素类 ：5种胡萝卜素（等）和多种叶黄素 藻胆素类色素种类为分门的重要依据。叶绿体：含叶绿素a、b，藻体呈绿色色素体：含叶绿素a和其他种类，藻体呈褐色、黄褐色或紫红色,（五）鞭毛和眼点 1、鞭毛：藻类的运动器官茸鞭型尾鞭型鞭毛的类型、数目、位置为分门重要依据 2、眼点：游动细胞对光的感受器,（六）繁殖,1、营养繁殖：植物体的一部分从母体
3、上分离后能独立形成一个新个体 单细胞群体多细胞 2、无性繁殖：母体产生生殖细胞，但生殖细胞不结合，由生殖细胞直接产生子代的生殖方式。孢子（孢子囊） 孢子生殖孢子植物 孢子类型：游动孢子、静孢子、分生孢子等,3、有性繁殖：母体产生单倍体的配子，配子两两结合形成合子，合子发育形成新个体的繁殖方式。配子（配子囊） 同配：相结合的两个配子间形状、结构、大小、行为完全相同的有性生殖方式。 异配：相结合的两个配子间形状、结构相同但大小、行为不同的有性生殖方式。（雌配子、雄配子） 卵式生殖：相结合的两个配子间形状、结构、大小、行为完全不同的有性生殖方式。（卵细胞+精子受精卵）,（五）生活史 1、概念(复习)
4、 2、三种基本类型 21合子减数分裂：合子萌发时进行的减数分裂（R）藻体 配子 合子 中间体22配子减数分裂：形成配子时进行减数分裂（R）,n,n,2n,R,分析：具有核相交替，配子为生活史中唯一的单倍体时期，仅具有一种藻体形式孢子体（2n）,分析：具核相交替，合子是生活史中唯一的二倍体时期，仅具有一种藻体形式配子体（n）,藻体 配子合子,R,2n,n,2n,23孢子减数分裂：在形成孢子时进行减数分裂,孢子体,孢子囊,孢子,配子体,配子,合子,孢子体世代（无性世代）,配子体世代 （有性世代）,R,分析：具有孢子体和配子体两种植物体形式，具有核相交替和世代交替,世代交替：生活史中具有孢子体和配子
5、体两种植物体，孢子体世代和配子体世代有规律交替的现象，称为世代交替 同形世代交替：孢子体和配子体外形相似，为同形世代交替 异形世代交替：孢子体和配子体外形不同，为异形世代交替,二、主要门类和分门依据,第二节 蓝藻门(Cyanophyta),一、蓝藻的主要特征 蓝藻又称蓝细菌 1. 藻体形态 有单细胞、群体、丝状体等无鞭毛 2.细胞结构 2.1细胞壁 主要成分：粘肽或肽聚糖，有的具胶质鞘,2.2原生质体 分中央质和周质两部分中心质 (centroplasm) 又称中央体 (central body)，存 在于细胞中央，含DNA，无 核膜和核仁周质 (periplasm) ，又称色素质光合结构：类
6、囊体光合色素：叶绿素；胡萝卜素和叶黄素；藻胆素（ 藻红素、藻蓝素、别藻蓝素的合称） 藻体为蓝绿色光合产物：主要为蓝藻淀粉（遇碘呈红褐色）,3.异形胞 (heterocysts)特征：个大、壁厚、质匀功能：利于营养繁殖可固氮 4.繁殖 主要营养繁殖 藻殖段:丝状体在死细胞、异形胞、分离盘处或机械重力作用下被分成许多小段,每一小段能发育形成一新个体,称藻殖段. 少数形成内外生孢子外生孢子内生孢子,二、分布：淡水分布为主；常形成水华（water bloom）；部分与真菌形成地衣。,蓝藻门的外生孢子和内生孢子 管胞藻属(Chamaesiphon)外生孢子皮果藻属(Derocarpa)内生孢子,三、蓝藻
7、门的分类及代表植物,1、色球藻属（Chroococcus）,单细胞或群体 胶质鞘 浮游生活于淡水中 繁殖：细胞分裂与群体破裂,蓝藻门约有150属，1500种，包括于蓝藻纲中，分为3个目。,2、颤藻属 分布：湿地或水中 丝状体：长圆柱形，不分枝 组成细胞：顶细胞普通营养细胞双凹细胞 死细胞隔（分）离盘 繁殖：营养繁殖藻殖段 藻体能上下滑动或左右颤动 3、念珠藻属 丝状体：圆形细胞成长念珠状，具异形胞，具公共胶鞘 繁殖：营养繁殖藻殖段,颤藻属,分离盘,死细胞,公共胶鞘,顶细胞,营养细胞,三、经济价值 1、食用 普通念珠藻（地木耳） 发状念珠藻（发菜） 钝顶螺旋藻 2、固氮 念珠藻和鱼腥藻 3、放氢
8、 4、作为基因工程材料 5、有害面：水华和赤潮,地木耳（普通念珠藻）,发菜（发状念珠藻）,大多数固氮蓝藻的固氮酶都存在于异形胞中，因而异形胞被认为是蓝藻的主要固氮场所。,生产应用：将将固氮能力较强的蓝藻放养在水稻田中，可以增加土壤中的含氮量，为水稻提供更多的氮素营养。,鱼腥藻（Anabaena）,聚球藻，颤藻等微型蓝藻都具有产氢能力,通过大规模生产获得氢能,为未来开发无污染的洁净氢能源开辟一条重要途径。,颤藻（Oscillatoria）,水华（water blooms）是淡水中的一种自然生态现象，由藻类引起的，如蓝藻、绿藻、硅藻等水华蓝藻：常见的产生“水华”的蓝藻有微囊藻属、鱼腥藻属、束丝藻属
9、、颤藻属等属中的一些种类。导致水华发生的重要的因素之一就是水体的富营养化。富营养化是一种氮、磷等植物营养物质含量过多所引起的水质污染现象。“水华”发生时，水一般呈蓝色或绿色,武汉东湖“翻塘”,云南滇池蓝藻,2007年5月，太湖暴发蓝藻水华危机，江苏无锡市民饮用水源受到威胁。,赤潮：在特定的环境条件下，海水中某些浮游植物、原生动物或细菌爆发性增殖或高度聚集而引起水体变色的一种有害生态现象。,赤潮引起大量鱼死亡,三、蓝藻门在植物界的地位,1、蓝藻是植物界中最原始、最古老的生物 体现在四方面：原核生物；无载色体及其他细胞器；叶绿素中仅含叶绿素a；生殖为简单的裂殖 2、蓝藻和细菌关系统称为裂殖植物门(
10、Schizophyta)，分为2纲：裂殖藻纲(Schizophyceae)、裂殖菌纲(Schizomycetes)，但二者营养方式具有本质区别 3、蓝藻和红藻关系在光合色素和不产生有鞭毛的细胞等方面有相似性，但在藻体形态、细胞结构、生殖方式等方面差异较大，两者之间可能没有关系或有远缘关系。 4、蓝藻为植物进化树上独立类群 ,第三节 裸藻门(Euglenophyta) 一、裸藻的一般特征,1、形态结构 单细胞，无细胞壁，有鞭毛，藻体能变形，具眼点 载色体：多样，如盘状、星形、带状等 光合色素：叶绿素a、b， -胡萝卜素，叶黄素藻体草绿色 同化产物：裸藻淀粉 鞭毛：13根，茸鞭型,2、繁殖 裸藻以
11、细胞纵裂的方式进行繁殖,裸藻细胞核有丝分裂及细胞的纵裂繁殖示意图 1. 核膜；2. 纺缍丝；3. 核仁(中期，哑铃状)；4. 染色体,3、分布 大多生活在淡水中，可形成水华，指示水质；在雪山可大量繁殖形成绿雪。有2个属可生活在两栖类的消化管内。,二、分类及代表类群,仅有裸藻纲 (Euglenophyceae)，分2目，40属，约800种 1.裸藻属 (Euglena) ：单细胞 2.柄裸藻属 (Colacium) ：有壁，无鞭毛，具胶质柄，群体,三、演化地位,动植物共同祖先？兼具动植物特征，是植物界中进化程度较低的一个旁支 光合色素同绿藻，关系密切？裸藻与绿藻的关系是模糊的 裸藻是较典型的实验
12、生物学材料裸藻在黑暗中生活时，叶绿体、色素都会消失，成为非绿色植物，但恢复光照时会恢复绿色，因此对载色体、线粒体等细胞器形成过程的研究有一定意义。裸藻也可同化、分解有机质，净化水体，恢复污水的氧气条件；有时产生裸藻红素 (euglenarhodone)，能使细胞呈红色。,第四节 硅藻门 (Bacillariophyta),一、硅藻的特征 藻体为单细胞 1.细胞结构 1.1细胞壁: 成分:硅质、果胶质,主要为硅酸(SiO2H2O) 细胞壁结构:由两个套合的半片组成，半片称为瓣 上壳 (epitheca) 下壳(hypotheca) 壳面 (valve) 环壳面 壳面有各种花纹、突起,羽纹硅藻和圆
13、筛藻的细胞壁示意图 A. 羽纹硅藻的瓣面；B. 羽纹硅藻的环带面；C. 舟形硅藻；D. 圆筛硅藻套合面 1. 极节；2. 脊缝；3. 中央节；4. 细胞核；5. 上壳面；6. 环带面,载色体：一至多数，小盘状、片状 光合色素：叶绿素a、c，、胡萝卜素，叶黄素（墨角藻黄素） 同化产物：金藻昆布糖 和油 硅藻营养体中没有游动细胞，仅精子具鞭毛 2、繁殖 硅藻以细胞分裂进行繁殖 以有性生殖产生复大孢子 (auxospore)的方式恢复其大小,A. 羽纹硅藻的有 丝分裂, 披针桥穹藻形成复大孢子的过程 13. 减数分裂，每个细胞中有两个核发育；4. 形成两个大小不等的配子；5. 早期合子；6，7. 合
14、子增大，形成复大孢子,二、硅藻的主要类群,硅藻种类很多，有2个纲，约有16 000种。 中心硅藻纲 (Centricae)：辐射对称，海水为主 羽纹硅藻纲 (Pennatae)：两侧对称，淡水为主,二、硅藻的分布和用途,硅藻的分布很广，淡水、半咸水、海水中均有，浮游或附着在基物上，陆地上存在于土壤、岩石、墙壁、树干、苔藓植物体表等处。硅藻春秋两季生长旺盛，是鱼、贝等动物的饵料。 在白垩纪有大量海相沉积的硅藻土。硅藻土是重要的工业原料，如作硫酸工业的催化剂载体，建筑磨光材料，工业用过滤剂、吸附剂、保温材料，火漆和涂料的填充剂等。,在白垩纪有大量海相沉积的硅藻土,图1 15 硅藻的各种类型 A. 圆筛藻属；B. 根管藻属；C. 直链藻属；D. 舟形藻属；E. 羽纹藻属；F. 桥弯藻属；G. 双菱藻属；H. 小环藻属；I. 盒形藻属；J. 角刺藻属,三、硅藻门在植物界的地位,硅藻、金藻、褐藻的载色体都含有叶绿素a、c和墨角藻黄素，而细胞结构与黄藻相似，被归入黄褐藻类。 硅藻曾归入金藻门中，但特殊的细胞壁套合结构，以及细胞分泌的物质经过壳面裂缝引起运动的现象与金藻门有很大不同；硅藻细胞壁的构造与黄藻门相近，但硅藻营养体为二倍体 (2 n)，在含叶绿素a、c的类群中较特殊。 据推测，硅藻是从含有叶绿素a、c的具鞭毛藻类发展而来的单细胞原始类群。,
