1、第二节 绿藻门的分类,1,生物分类学是研究生物分类的方法和原理的生物学分支,包括分类、命名和鉴定三个领域。 分类是根据生物的相似性和亲缘关系,将生物归入不同的类群(分类单元); 命名是根据国际生物命名法给生物分类单元以科学的名称; 鉴定则是确定一种生物属于已经命名的分类单元的过程。,2,什么是生物分类?,因此,概括来说,生物分类学就是遵循分类学原理和方法,对生物的各种类群进行命名和等级划分。 其目的是探索生物的系统发育及其进化历史,揭示生物的多样性及其亲缘关系,并以此为基础建立多层次的、能反映生物界亲缘关系和进化发展的“自然分类系统”。 这样就有利于人们认识生物,了解各个生物类群之间的亲缘关系
2、,从而掌握生物的生存和发展规律,为更广泛、更有效地保护和利用自然界丰富的生物资源提供方便。,3,每一物种都隶属于一定的分类系统,占有一定的分类地位,可以按阶元查对检索。 阶元系统通常包括七个主要级别:种、属、科、目、纲、门、界。 种(物种)是基本单元,近缘的种归合为属,近缘的属归合为科,科隶于目,目隶于纲,纲隶于门,门隶于界。,4,分类系统,中文名: 莱茵衣藻 拉丁名: Chlamydomonas reinhardtii 属名: Chlamydomonas 种名: reinhardtiiHomo sapiens 动物界-脊索动物门-哺乳纲-灵长目-人科-人属-智人种,5,命名,种:莱茵衣藻 C
3、hlamydomonas reinhardtii 属: 衣藻属 Chlamydomonas 科: 衣藻科 Chlamydomonadaceae 目: 团藻目 Volvocales 纲: 绿藻纲 Chlorophyceae 门: 绿藻门 Chlorophyta 界: 植物界 vegnum vegetable,6,莱茵衣藻的分类地位,7,绿藻门Chlorophyta分类标准,1 营养细胞或生殖细胞具鞭毛,能运动,有性生殖为非接合生殖。-绿藻纲Chlorophyceae1 营养细胞或生殖细胞不具鞭毛,不能运动,有性生殖为接合生殖。-接合藻纲Conjugatophyceae,8,绿藻门分纲检索表,非接
4、合生殖 多细胞生物及单细胞生物的群体 由特化的单倍体细胞(配子)进行有性生殖 融合生殖或单性生殖 接合生殖 某些真菌,细菌,绿藻和原生动物 有性生殖由个体直接进行,两个细胞互相靠拢形成接合部位,并发生原生质融合而生成接合子,由接合子发育成新个体,9,有性生殖,融合生殖,接合生殖,10,水 绵 接 合 生 殖,11,藻体形状 单细胞、群体、丝状体、膜状体、异丝体或管状体 细胞核 单个或多个 叶绿体形状 星形、片状、环形、网状或小盘形,12,绿藻纲 Chlorophyceae,鞭毛 游动藻体或生殖细胞具有等长的鞭毛 一般2或4条,少数为单条或多条 繁殖方式 无性繁殖产生:游孢子、不动孢子或厚壁孢子
5、 有性生殖:同配或异配,少数为卵配,13,(1)团藻目 Volvocales (2)四孢藻目 Tetrasporales (3)绿球藻目 Chlorococcales (4)丝藻目 Ulotrichales (5)胶毛藻目 Chaetophorales (6)石莼目 Ulvales (7)溪菜目 Prasiolales (8)刚毛藻目 Cladophorales (9)管枝藻目 Siphonocladales (10)绒枝藻目 Dasycladales (11)管藻目 Siphonales,14,绿藻纲分类,分目检索表,15,单细胞、群体、不定群体(不利条件) 营养细胞和生殖细胞均有鞭毛 群体
6、的细胞数为二的倍数排列成盘状或球状 细胞含单核 叶绿体多数为杯形,少数为片状或星形 具有一至数个淀粉核,16,(一)团藻目 Volvocales,无性生殖 产生游孢子或子群体 单细胞种类:二分裂产生2-16个游孢子 多细胞种类:多次分裂形成子群体 有性生殖 同配:衣藻、盐藻 异配:布蓝衣藻 卵配:球形衣藻,17,团藻目生殖方式,主要是淡水产 海水产种类:2科3属 衣藻科 Chlamydomonadaceae 衣藻属 Chlamydomonas 扁藻属 Platymonas 盐藻科 Polyblepharidaceae 杜氏藻属 Dunaliella,18,团藻目分类,19,团藻目Volvoca
7、les分科检索表,形态 卵形、球形、梨形、亚圆筒形等的单细胞体 具1层较薄的由纤维素和糖蛋白构成的细胞壁;有些种类,细胞壁外面还有1层厚的胶质层 有1对顶生的等长的、能动的茸鞭型的鞭毛,20,(1)衣藻属 Chlamydomonas,指鞭毛表面有许多横生的纤细茸毛,细胞内充满细胞质,有1个细胞核; 1个色素体,侧位,较大,常占一个细胞的很大部分,形状因种的不同而异,有杯状、瓶状、片状、H形等 色素体内,埋藏有1个至数个外有淀粉鞘、内为蛋白质的淀粉核,21,衣藻,1个眼点,形状有圆形、卵形或亚线性,位于藻体前端的鞭毛基部附近或前端与基部间的任何区域中,嵌在叶绿体上 眼点因具有类胡萝卜素而呈现红色
8、,并有感光能力、使衣藻具有正趋光性 1到几个伸缩泡,以伸缩来排泄细胞内的废物,一般位于藻体前端鞭毛的基部附近,22,衣藻,无性繁殖 游孢子 藻体行动变慢直至静止,鞭毛消失 原生质体、细胞核、淀粉核和叶绿体一分为二 眼点和伸缩泡在分裂后重新形成 原生质常分裂1-3次,结果形成2、4、8个子原生质团,各子原生质团会产生细胞壁、鞭毛器和鞭毛,最后形成游孢子。,23,衣藻属的繁殖,产生游孢子的母细胞游孢子囊 游孢子囊的壁胶化破裂后会放散出游孢子,发育形成衣藻的子体 形成游孢子的过程中,细胞核是有丝分裂,故子细胞内染色体的数目是不会减少的。,24,环境条件不良时 停止活动,失去鞭毛 母细胞壁胶化形成胶被
9、,不断分裂成许多个子细胞 这些子细胞包在一个公共的胶被中组成不定群体 待环境转好后 每个子细胞生出2条鞭毛,从胶被中溢出,成为一个个的游孢子 常见于泛滥后潮湿的土壤表面,25,2.不定群体的形成,26,衣藻不定群体,外界环境变坏,不利于活动而变为静止 分泌细胞壁而成为一个不动孢子,27,3.形成不动孢子(休眠孢子),配子的形成过程与游孢子相似,但数目较多,一般一个配子囊内形成4、8、16、32、64个配子。 配子的形态、构造和母体以及游孢子完全相似 配子需要互相交配才能萌发为新个体 有性生殖主要是同配生殖,28,衣藻的有性生殖,1.同配生殖:占多数 积累丰富的淀粉,叶绿体构造变模糊,营养藻体可
10、直接变成一个配子 2.异配生殖:少数,如布蓝衣藻(C.braunii) 藻体的细胞分裂形成8、16个小配子 或形成2、4个大配子 3.卵配生殖:极少数,球形衣藻(C.cocciferea) 营养细胞失去鞭毛形成卵细胞 或形成许多个体小而具鞭毛的配子,29,低 级,高 级,细胞壁很厚,体积增大到原来直径的2-5倍,可行光合作用 合子在成熟过程中会积累大量的淀粉和脂肪 成熟后期,贮藏的淀粉大多会转化为脂肪,因而具有较强的抵抗恶劣环境的能力,30,休眠合子,31,形态 瓜子型或长圆形 扁压,左右对称,具被腹之分 背部突出,腹部平整 等长的四条顶生鞭毛 1个杯形叶绿体,含1个淀粉核 透亮的颗粒体,32
11、,(2)扁藻属 Platymonas,繁殖 未发现有性生殖,无性生殖产生两种孢子 a. 游孢子 首先藻体停止活动,鞭毛消失,色素体和淀粉核一分为二,原生质体纵分为二个子原生质体,最后形成两个首尾交替的子体。 眼点没有进行分裂,另一个子体中的眼点是重生的。 子体在放散前重新形成4条鞭毛,通过长时间的摆动和冲击最后放散出来。 b. 休眠孢子 积累营养物质,失去鞭毛,原生质体浓缩成圆形,33,我国常见的扁藻种类 青岛大扁藻 Platymonas helgolandica,常生长在高潮带的石沼中,产于山东、青岛等地近海。,34,含有丰富的蛋白质、脂肪和维生素等物质 可作为海产品幼体前期的优质植物性饵料
12、,并对生长发育起很大的作用 可降低养殖环境中氨氮(31.5%)和亚硝基氮(26.9%)含量,提高养殖环境中的溶解氧(12.2%),有效提高幼体的成活率(6.3%) 保持养殖生态系统的良性循环,达到改善水质目的,35,扁藻的经济价值,单细胞,裸露而无固定的细胞壁,细胞外只有一层弹性膜,所以体形变化很大,有梨形,椭圆形,长颈形和纺锤形等。 体内有一个杯状的色素体,色素体内的色素,主要是叶绿素,生活条件不良时,产生血红素,藻体呈现红色。,36,2. 盐藻科 Polyblepharidaceae,前端生出28条等长的鞭毛 无性生殖时,藻体纵分为2个子细胞 有性生殖时,合子分泌产生厚壁,发育前形成28个
13、游孢子。,37,具2条等长的鞭毛 无固定的纤维质细胞壁包裹,在活动时会形成梨形、椭圆形等形状。 我国常见的种类盐生杜氏藻 Dunaliella salina,在海中营浮游生活,生长在潮间带高盐度的石沼里,最适合的盐度为6070。,38,常见属:杜氏藻属 Dunaliella,Dunaliella salina (3), pigment crystals; (8), starch; (1013), division stages; (14,15), aplanospores,39,在条件适当的情况下,这种藻可大量合成胡萝卜素 从10公斤鲜藻内可获得1公斤-胡萝卜素,这比胡萝卜高出了500倍左右,
14、在国际上备受关注。,40,Dunaliella,41,Proliferation of “Dunaliella salina“,42,细胞含单核,具淀粉核 细胞向两个或三个方向分裂形成薄壁组织的膜状体、中空的管状体或中实的圆柱状体。 无性生殖产生具有4条鞭毛的游孢子 有性生殖产生具有2条鞭毛的配子,43,(二)石莼目 Ulvales,藻体扁平叶片状 幼体为囊状,长大后自顶端向下开裂,成为单层细胞的膜状体 基部细胞向下延伸出假根丝组成小盘状固着器 细胞壁薄,叶绿体片状 配子体可通过碎裂法进行营养繁殖;无性生殖产生具4根鞭毛的游孢子;有性生殖为同配或异配,能进行单性生殖。生活史为异形世代交替(或单
15、倍体单世代型) 大多数为海产,常见属:礁膜属 Monostroma,1. 礁膜科 Monostromaceae,44,颜色:绿色、黄绿色或暗绿色 藻体薄软而粘滑,退潮后会黏在岩石上,45,礁膜属 Monostroma,46,礁膜 生活史,游孢子囊,47,48,管状礁膜 Monostroma tubiforme,宽礁膜 Monostroma latissimum,规氏礁膜 Monostroma grevillei,发生类型,我国常见的2种礁膜,49,礁膜 Monostroma nitidum 袋礁膜 Monostroma angicava,质软味美,鲜食或晒干储存食用 人工栽培的宽礁膜的蛋白质、
16、总氨基酸和游离氨基酸含量分别占干重的23.13%、19.95%和1.27%,脂肪含量为2.64% 其中不饱和脂肪酸占脂肪酸含量的50.25% 光合色素中叶绿素a、叶绿素b和类胡萝卜素的含量分别为250.46mg/100g、479.75mg/100g和78.63mg/100g 通过与海带和紫菜进行营养学评价,结果表明,宽礁膜中必需氨基酸的化学评分为91分,可作为保健品和药物的优质原料,50,礁膜的经济价值,藻体:有二层细胞组成的膜状体或由单层细胞构成的管状体 单条、分枝或分裂为数个裂片 同形世代交替 无性生殖产生具有4条鞭毛的游孢子;有性生殖产生具有2条鞭毛的配子,同配或异配 主要为海产,常见有
17、3属,51,2.石莼科 Ulvaceae,形态:藻体为二层细胞组成的膜状体 基部细胞延伸出假根丝,在二层细胞间向下延长组成固着器 细胞含单核,叶绿体杯形,具淀粉核,52,(1)石莼属 Ulva,石莼,53,无性繁殖 孢子体除基部细胞外,其它细胞均能转化为孢子囊,一般从上部边缘开始 孢子囊母细胞经减数分裂产生816个游孢子 游孢子具有4条鞭毛 游孢子附着后能在23天内萌发成配子体,54,有性生殖 配子体成熟后形成配子囊 每个配子囊能产生1632个具有2条鞭毛的配子 多数为异配生殖,有不同藻体产生的配子才能配合成为合子 合子附着后在23天内萌发为孢子体 配子亦可进行孤性生殖,55,56,石莼生活史
18、,石莼 Ulva lactuca 藻体黄绿色,为卵圆形的叶状体,高1030cm 细胞表面观为多角形 上部厚约45m,近基部厚120140m 生长在中、低潮带的岩石上,多见于东海和南海沿岸孔石莼 Ulva pertusa 藻体浓绿色,不规则圆形或披针形,叶片上常有圆形或不规则大小不一的孔洞,高1040cm 细胞表面观为纵长方形 上部厚约70m,近基部厚130180m 生长在中、低潮带的岩石上,多见于北方沿海,57,我国常见的2种石莼,食用,也是药用海藻 化学成分很复杂,据北戴河产的孔石莼干品分析,含氯2.10、钾5.21、氯化钾 8.20、碘0.013、灰分8.12、可溶性盐21.12和多种维生
19、素、麦角固醇,58,石莼的经济价值,此外还含有醋酸、丙酸、丁酸、戌酸、十四酸、十六酸和亚麻酸、香芹酮、糠醛、苯甲醛、柠檬酸、首香醛、香草醛、桂皮醛、异香草醛、柠檬烯、洋棕木醚、对聚伞檬花素、枝叶素、丁子香酚、芳香醇、维生素B12。,59,形 态 藻体绿色,中空管状,由一层细胞构成,单条或分枝 有时中央细胞会互相粘连,使藻体呈带状或叶片状,边缘中空 藻体基部细胞向下延伸出许多假根丝组成盘状固着器,60,(2)浒苔属 Enteromorpha,61,62,63,细胞形状:长方形和多角形,64,浒苔的有性生殖,配子结合及萌发,65,游孢子萌发,无性生殖,66,浒苔 生活史,浒苔具有很高的营养价值 食
20、用海藻,鲜食或晒干,饲料或肥料 有研究表明,浒苔中粗蛋白的含量为13.21,脂肪为 1.04,灰分21.87;谷氨酸的含量相对较高,占总氨基酸含量的 13.80 ;亚麻酸占总脂肪酸含量的15.98。,经济价值,67,在药物利用方面,浒苔中的多糖可使高胆固醇血症小鼠血清胆固醇下降 因此,浒苔是一种很有开发前途的海藻,在药物、食品和保健品方面都具有开发和利用价值,68,危 害,69,我国常见的2种浒苔,70,条浒苔 Enteromorpha clathrata,肠浒苔 Enteromorpha intestinalis,条浒苔 Enteromorpha clathrata,肠浒苔 Enteromo
21、rpha intestinalis,71,藻体 丝状体,分枝或不分枝 细胞 圆筒形,含多核 叶绿体 网状,具有多个淀粉核 生殖 无性:4条鞭毛的游孢子、不动孢子或厚壁孢子 有性:同配或异配 常见的科:刚毛藻科,72,(三)刚毛藻目,基枝藻,同配生殖 生活史多数为同型世代交替 常见的有4属 刚毛藻属 Cladophora 硬毛藻属 Chaetomorpha 根枝藻属 Rhizoclonium 尾孢藻属 Urospora,73,刚毛藻科 Cladophoraceae,藻体丛生,为分枝的丝状体 基部以分枝假根固着 生长方式 顶端生长 间生长 分枝的产生 靠近顶端的细胞向侧面突起,产生隔壁,形成子细胞
22、,子细胞继续分裂形成分枝,74,刚毛藻属 Cladophora,刚毛藻细胞分裂过程 核分裂 细胞中部侧壁产生一个环,并向中央扩展 分隔为2个子细胞 细胞壁 厚,由三层组成 外层:几丁质,表面含70%以上的蛋白质 中层:果胶质 内层:纤维素,75,细胞中央有一个大液泡,原生质分布在周围 叶绿体网状 淀粉核多个 含多个细胞核,位于叶绿体间细胞质的无色区,76,77,网状叶绿体,同形,78,刚毛藻生活史,藻体 分枝管状单细胞多核体 细胞内含小盘形或凸镜形的叶绿体,内含管藻素和管藻黄素,79,(四)管藻目 Siphonales,分类 羽藻科 蕨藻科 德氏藻科,松藻科 钙扇藻科 双管藻科,80,管藻目分
23、科检索表,藻体 多分枝的管状多核细胞体,海绵质 圆柱形分枝、不规则球形、扁平叶状等外形 体内由许多管状丝体交织而成,下部以假根固着在基质上。 有性生殖为异配 常见属:松藻属 Codium,81,松藻科 Codiaceae,藻体形态 海绵质 中型或大型外形: 匍匐的皮壳状、中空的球状、圆柱状分枝或扁平不分枝的叶状等 基部假根组成盘状或皮壳状的固着器,82,松藻属 Codium,具有髓部,四周是侧生的棒状小枝(囊胞),紧密排列形成光合作用的栅状皮层。 囊胞的形状和其上毛的有无,是分类上的一个主要特征。,83,囊胞中央是一个大液泡,在液泡和细胞壁之间有一层较厚的原生质层 叶绿体小盘形,不含淀粉核,多
24、数分布在囊胞的顶部 细胞核小但数量多,散布在叶绿体和液泡间,84,只有有性繁殖 藻体为二倍体,多数为雌雄异体 配子囊由囊胞的侧面突起形成,呈棒状,每个囊胞上可形成一至数个。 当配子囊发育到2/3时,其基部环形加厚,产生隔壁,把配子囊和囊胞的原生质隔开,85,松藻的繁殖,雄配子囊为黄绿色或金棕色,产生小型的雄配子,呈纺锤形 雌配子囊为深绿色,产生较大的雌配子,呈梨形,86,87,有性生殖,二倍体 单世代,88,松藻的生活史,长松藻 Codium cylindricum 藻体大型,绿色或黄绿色,圆柱形,疏叉状分枝,囊胞顶端薄,其上无毛。 生长在低潮带或以下,产于东海、南海沿岸,89,我国常见的松藻
25、种类,刺松藻 Codium fragile 藻体中型,深绿色,圆柱形,叉状分枝,囊胞顶端厚,其上有毛 生长在中潮带及低潮带,多产于黄渤海沿岸,90,主要成分是碳水化合物和蛋白质(92.0%/干重) 不溶性膳食纤维占藻体干重的41.5 蛋白质占19.7,必需氨基酸占氨基酸总量的43.5 脂肪含量为4.79,不饱脂肪酸占脂肪酸的47.9; 矿质元素含量丰富,尤其是铁和锌含量高. 因此,长松藻是一种高膳食纤维、高蛋白、低脂肪、低热量,且富合铁、锌等微量矿质元素的天然理想保健食品原料.,91,长松藻化学成分及其营养评价,绿藻门分为两个纲的依据是什么? 结合衣藻细胞模式图,说明绿藻门的特点。 如何区别石莼的孢子体和配子体?,同配、异配和卵配生殖 同形世代交替 孢子体、配子体 不动孢子,似亲孢子,厚壁孢子,92,绿藻门思考题,