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第一章藻類(lèi)植物〔Alagae〕藻類(lèi)植物的概述

藻類(lèi)植物的主要特征：

1.植物體無(wú)根、莖、葉的分化：①單細(xì)胞，有的有鞭毛，能動(dòng)。②非絲狀群體，由形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能都相同的細(xì)胞結(jié)合在一起，無(wú)細(xì)胞分化。③絲狀體，分為不分枝絲狀體，分枝絲狀體。④膜狀體(葉狀體)，石莼、紫菜。⑤中空管狀體。⑥管狀多核。⑦枝狀體，輪藻，許多海藻有擬莖葉體。2.光合色素：分為三大類(lèi)，葉綠素(a,b,c,d)；類(lèi)胡蘿卜素；藻膽素(藻藍(lán)素，藻紅素)。3.光合器：藻類(lèi)植物上的光合器稱(chēng)為載色體。藍(lán)藻無(wú)載色體，光合色素分布在類(lèi)囊體上。4.生殖器官：絕大多數(shù)是單細(xì)胞結(jié)構(gòu)。5.無(wú)胚：合子脫離母體后直接萌發(fā)。6.多數(shù)生活在水中，淡水種類(lèi)多，海洋種類(lèi)少，但數(shù)量多。根據(jù)藻類(lèi)植物的形態(tài)，細(xì)胞核的構(gòu)造和細(xì)胞壁的成分，載色體的結(jié)構(gòu)以及所含色素的種類(lèi)，貯藏營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的類(lèi)別，鞭毛的有無(wú)，數(shù)目，著生位置各類(lèi)型，生殖方式及生活類(lèi)型等。一般將它們分為8個(gè)門(mén)：藍(lán)藻門(mén)、裸藻門(mén)、甲藻門(mén)、金藻門(mén)、硅藻門(mén)、綠藻門(mén)、紅藻門(mén)、褐藻門(mén)。藍(lán)藻門(mén)〔Cyanophyta〕

一、藍(lán)藻門(mén)的一般特征最古老、最簡(jiǎn)單的藻類(lèi)，分布于淡水或濕地。單細(xì)胞或多細(xì)胞的非絲狀群體，或絲狀體。多數(shù)細(xì)胞外有膠質(zhì)鞘(即細(xì)胞壁兩層，內(nèi)層纖維素，外層果膠質(zhì))，有的群體外有共同的膠質(zhì)鞘。細(xì)胞無(wú)真正的細(xì)胞核，只有核物質(zhì)，為原核細(xì)胞，屬于原核生物。原生質(zhì)體分化為周質(zhì)和中央質(zhì)，周質(zhì)中沒(méi)有載色體，有光合片層；中央質(zhì)位于中央，無(wú)核膜、核仁，有染色質(zhì)。藻體藍(lán)綠色，內(nèi)含有葉綠素a和藻膽素等色素，其貯藏物質(zhì)是藍(lán)藻淀粉。藍(lán)藻門(mén)的一般特征 無(wú)有性生殖，通過(guò)細(xì)胞分裂進(jìn)行繁殖。單細(xì)胞藍(lán)藻細(xì)胞分裂后，形成單細(xì)胞個(gè)體；群體和絲狀體藍(lán)藻主要靠斷裂來(lái)增加個(gè)體。斷離的絲狀體稱(chēng)為藻殖段。 藻殖段的是由異形胞分隔形成的，或是由于絲狀體中某些細(xì)胞的死亡，或在兩個(gè)細(xì)胞之間形成雙凹形別離盤(pán)等。異形胞是由營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞形成的，大小與營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞很相似，但壁厚，所含的物質(zhì)均勻透明。

藍(lán)藻營(yíng)養(yǎng)繁殖外，還可產(chǎn)生孢子進(jìn)行無(wú)性繁殖。在絲狀體類(lèi)型中產(chǎn)生厚壁孢子。厚壁孢子由普通營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞體積增大，營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的積累和細(xì)胞壁的增厚形成的。孢子可長(zhǎng)期休眠，以渡過(guò)不良環(huán)境。環(huán)境適宜時(shí)，孢子萌發(fā)，分裂形成新的絲狀體。二、藍(lán)藻中常見(jiàn)的代表種類(lèi)1.顫藻屬(Oscillatoria)：分布于小水溝，尤以污水環(huán)境為多。其藻體為一列細(xì)胞組成的絲狀體，不分枝。因絲狀體能左右擺動(dòng)和前后伸縮，故得名顫藻。無(wú)膠質(zhì)鞘，細(xì)胞呈圓筒形。絲狀體上能產(chǎn)生空的死細(xì)胞，和膠化膨大的隔離盤(pán)。死細(xì)胞和隔離盤(pán)之間，能產(chǎn)生藻殖段。藻殖段具有繁殖的作用，斷開(kāi)后，能產(chǎn)生新的絲狀體。2.念珠藻生于水中，土中或草地上等潮濕的環(huán)境。由球形和橢圓形細(xì)胞排列成單列絲狀體，有的種類(lèi)在絲狀群體外有公共的膠質(zhì)鞘包被，而成片狀。絲狀體上也產(chǎn)生異形孢子和厚壁孢子。葛仙米、發(fā)菜等可食用。3.螺旋藻屬(Spirulina)裸藻門(mén)〔Euglenophyta〕

一、眼蟲(chóng)藻門(mén)的一般特征 絕大多數(shù)都是無(wú)細(xì)胞壁、有鞭毛、能自由游動(dòng)的單細(xì)胞植物。又分為綠色和無(wú)色兩大類(lèi)。在綠色種類(lèi)，含葉綠素a、葉綠素b、類(lèi)胡蘿卜素，貯藏物質(zhì)為副淀粉(即裸藻淀粉)和脂肪。 有的無(wú)色種類(lèi)象動(dòng)物，可吞食固體食物。裸藻植物體，有鞭毛1~3條、有趨光性的眼點(diǎn)，另外因沒(méi)有纖維素的壁，其植物體可以伸縮變形。甲藻門(mén)(Pyrrophyta) 甲藻門(mén)(Pyrrophyta)大多數(shù)為單細(xì)胞，無(wú)或有細(xì)胞壁，含葉綠素a或c、胡蘿卜素，同化產(chǎn)物是淀粉和油，細(xì)胞核為中核。運(yùn)動(dòng)細(xì)胞有兩條頂生或側(cè)生的鞭毛。是海洋中產(chǎn)生“赤潮〞的主要種類(lèi)。金藻門(mén)(Chrysophyta) 金藻門(mén)(Chrysophyta) 細(xì)胞有或無(wú)細(xì)胞壁，色素主要有葉綠素a或c、胡蘿卜素、墨角藻黃素，同化產(chǎn)物是金藻昆布糖和油。由于葉綠素含量少，所以植物體呈現(xiàn)黃綠色或金棕色。運(yùn)動(dòng)細(xì)胞頂生2條鞭毛，1條前伸為茸便型，1條后伸為尾便型。 形態(tài)有單細(xì)胞的，群體的和絲狀體的。 代表植物：黃群藻〔Synura〕黃藻門(mén)(Xanthophyta)

黃藻門(mén)(Xanthophyta)

細(xì)胞有細(xì)胞壁，色素主要有葉綠素a或c、胡蘿卜素、硅甲黃素，同化產(chǎn)物是金藻昆布糖和油。植物體內(nèi)的色素主要有胡蘿卜素和葉黃素，所以植物體呈現(xiàn)黃綠色或金棕色。運(yùn)動(dòng)細(xì)胞側(cè)生2條鞭毛，1條前伸為茸鞭型，1條后伸為尾鞭型。 形態(tài)有單細(xì)胞的，群體的和絲狀體的。 主要代表植物：

無(wú)隔藻屬(Vaucheria)

精子囊卵囊硅藻門(mén)(Bacillariophyta) 硅藻門(mén)(Bacillariophyta) 細(xì)胞有細(xì)胞壁，由兩個(gè)套合的半片所組成，分上殼和下殼，是由果膠和硅質(zhì)組成，沒(méi)有纖維素，殼面上有各種花紋。色素主要有葉綠素a或c、胡蘿卜素、甲黃素，同化產(chǎn)物是金藻昆布糖和油。植物體內(nèi)的色素主要有胡蘿卜素和葉黃素〔墨角藻黃素和硅甲黃素〕，所以植物體呈現(xiàn)黃綠色或金棕色。硅藻細(xì)胞無(wú)運(yùn)動(dòng)細(xì)胞。運(yùn)動(dòng)靠原生質(zhì)環(huán)流推動(dòng)。 形態(tài)為單細(xì)胞的，可以連接成群體。 主要代表植物：硅藻屬(Diatoms)。 硅藻屬：是單細(xì)胞植物。其細(xì)胞壁由兩個(gè)套合的瓣片組成。其繁殖的方式是有絲分裂和形成復(fù)大孢子。硅藻綠藻門(mén)Chlorophyta)一、綠藻門(mén)的一般特征 綠藻門(mén)最為龐大，約有430屬，6700種。其形態(tài)多種多樣，有單細(xì)胞、有群體、絲狀體和葉狀體。其細(xì)胞的細(xì)胞核和葉綠體、所含的色素、貯藏的養(yǎng)分、及細(xì)胞的成分都與高等植物很相似。 植物體呈綠色，色素包括葉綠素a、葉綠素b、類(lèi)胡蘿卜素。貯藏的養(yǎng)料有淀粉和油類(lèi)。淀粉核在葉綠體中，而不在細(xì)胞質(zhì)中。 絕大多數(shù)綠藻的營(yíng)養(yǎng)體無(wú)鞭毛，不能運(yùn)動(dòng)。但在繁殖形成游動(dòng)孢子和配子時(shí)有鞭毛，能運(yùn)動(dòng)。少數(shù)單細(xì)胞和群體類(lèi)型的營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞前端有2或4條等長(zhǎng)的鞭毛，終生能運(yùn)動(dòng)。 最常見(jiàn)的綠藻：①單細(xì)胞種類(lèi)，如衣藻屬。②群體類(lèi)，如實(shí)球藻屬。③多細(xì)胞類(lèi)，如團(tuán)藻屬。④絲狀體類(lèi)，如水綿屬。繁殖：無(wú)性繁殖和有性繁殖。無(wú)性繁殖：營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞失去鞭毛，有絲分裂，原生質(zhì)體分裂為2、4、6、8或16個(gè)子原生質(zhì)體團(tuán)，由母細(xì)胞壁包裹。各原生質(zhì)體團(tuán)產(chǎn)生新的細(xì)胞壁和鞭毛，形成游動(dòng)孢子。母細(xì)胞成為游動(dòng)孢子囊，囊破裂后，游動(dòng)孢子逸出，發(fā)育成新的個(gè)體。不動(dòng)孢子：似親孢子〔除大小外，余同母細(xì)胞〕、厚壁孢子〔纖維素〕和休眠孢子〔果膠〕。 有性生殖：多為同配生殖或異配生殖，少數(shù)為卵式生殖。 配子：是生物進(jìn)行有性生殖時(shí)產(chǎn)生的性細(xì)胞。同配生殖是指形態(tài)、大小、行為相同的兩個(gè)配子之間的結(jié)合；異配生殖是指一個(gè)大而游動(dòng)緩慢的大配子與小而活潑的小配子結(jié)合；卵式生殖那么是大配子完全失去鞭毛，不再游動(dòng)，稱(chēng)為卵，小配子行動(dòng)活潑，稱(chēng)為精子，精子游向卵而完成結(jié)合。 母細(xì)胞原生質(zhì)體分裂為8~64個(gè)原生質(zhì)體團(tuán)，進(jìn)一步發(fā)育為配子。配子的形成和形狀，與游動(dòng)孢子相似。配子成熟后，從母體中釋放出來(lái)，兩兩相配，原生質(zhì)體融合，鞭毛消失，形成厚壁的合子。合子休眠后減數(shù)分裂，產(chǎn)生4個(gè)游動(dòng)孢子，合子壁破裂，4個(gè)游動(dòng)孢子各自形成新的衣藻個(gè)體。

二、綠藻門(mén)的代表植物

1.衣藻屬(Chlamydomonas)：?jiǎn)渭?xì)胞，多呈卵型。有一杯狀的葉綠體，其基部有一大淀粉核。細(xì)胞核位于杯狀葉綠體的凹陷處。細(xì)胞的前端有2條等長(zhǎng)的鞭毛，能運(yùn)動(dòng)；前端的一側(cè)還有一枚紅色的眼點(diǎn)，具有感光的作用。鞭毛的基部有兩個(gè)并列的伸縮泡。2.實(shí)球藻屬(Pandorina)一般由4、8、16、32個(gè)形態(tài)、功能相同的細(xì)胞組成，常見(jiàn)的為16個(gè)細(xì)胞。細(xì)胞緊靠在一起，形成球形或橢圓形，外面有共同的膠質(zhì)鞘包被。每個(gè)細(xì)胞的形態(tài)，很象衣藻。有無(wú)性繁殖和有性生殖，有性生殖多為異配生殖。無(wú)性繁殖時(shí)，每個(gè)細(xì)胞都產(chǎn)生游動(dòng)孢子，排列成與母體一樣的群體，當(dāng)從膠質(zhì)鞘中釋放出來(lái)后，就形成新植物體。3.團(tuán)藻屬(Volvox)是由數(shù)目更多的衣藻型細(xì)胞組成，數(shù)目可達(dá)數(shù)百或數(shù)萬(wàn)個(gè)。細(xì)胞排列在球體的外表，中央形成空腔，外圍有共同的膠質(zhì)鞘包被，各細(xì)胞間有原生質(zhì)絲相連，屬于多細(xì)胞類(lèi)型的植物體。無(wú)性繁殖時(shí)，形成了少數(shù)大型的繁殖胞，繁殖胞發(fā)育成子群體，落入母群體腔內(nèi)，母體破裂時(shí)，放出子群體。形成了團(tuán)藻的營(yíng)養(yǎng)體。有性繁殖為卵式生殖。由繁殖胞產(chǎn)生精子及卵，精子和卵可以是同體的也可以是異體的。精子與卵結(jié)合成為合子。經(jīng)休眠后減數(shù)分裂，形成游動(dòng)孢子。游動(dòng)孢子分裂后形成新的植物體。4.水綿屬(Spirogyra)是極為常見(jiàn)的綠藻。成片生于水底或漂浮于水面。絲狀體不分枝，外表滑膩。每一細(xì)胞內(nèi)有1至數(shù)條呈螺旋帶狀的葉綠體，其上面有一列淀粉核。細(xì)胞中有一個(gè)核和一個(gè)大液泡。水綿屬生殖無(wú)性繁殖：絲狀體每個(gè)細(xì)胞皆能分裂，絲狀體斷裂可增加個(gè)體。有性生殖：是特殊的接合生殖，分為梯形接合和側(cè)面接合。梯形接合(scalariformconjugation)：兩條絲狀體并列成對(duì)，相對(duì)處的細(xì)胞壁向外突起伸長(zhǎng)并相接觸，相接處細(xì)胞壁溶解，形成接合管(Conjugationtube)。此時(shí)，細(xì)胞的原生質(zhì)體縮成一團(tuán)，即為配子，一個(gè)配子經(jīng)接合管漸漸進(jìn)入另一細(xì)胞內(nèi)，并與另一配子融合為合子。休眠的合子減數(shù)分裂，形成4個(gè)核，其中3個(gè)核退化，只有一個(gè)核的細(xì)胞發(fā)育成新的絲狀體。

側(cè)面接合(lateralconjugation)：在同一絲狀體相鄰細(xì)胞的側(cè)面形成接合管，其接合過(guò)程與梯形接合相似。梯形接合6、石莼〔Ulva〕

石莼是常見(jiàn)的一種海藻，植物體為片狀體，由2層細(xì)胞組成。生活史中有2種植物體，即孢子體和配子體，為同型世代交替的生活史。5.輪藻屬(Chara)植物體分枝多，以假根固著于水底，有節(jié)與節(jié)間之分。節(jié)的周?chē)幸惠唫?cè)枝，側(cè)枝的節(jié)上又可以輪生分枝。每一個(gè)分枝上都沒(méi)有頂細(xì)胞，不能繼續(xù)生長(zhǎng)。有性生殖是卵式生殖，雌性生殖器官叫卵囊球，雄性生殖器官叫精囊球。卵囊球中產(chǎn)生卵，精囊球中產(chǎn)生精子。精子進(jìn)入卵囊中與卵受精，合子休眠后減數(shù)分裂形成原絲體，長(zhǎng)成新植物體。輪藻生殖器官紅藻門(mén)(Rhodophyta)

一、紅藻門(mén)的一般特征 植物體多為多細(xì)胞，呈絲狀或片狀。少數(shù)生活在淡水，絕大多數(shù)生活在海水。植物體一般為紅色或紫紅色，因?yàn)樵弩w內(nèi)除了葉綠素a和類(lèi)胡蘿卜素外，還含有藻紅素和藻藍(lán)素，能生活在深水中。其貯藏營(yíng)養(yǎng)為紅藻淀粉，遇碘變紫紅色。細(xì)胞壁外層富含果膠，內(nèi)層纖維素，提取瓊脂。 無(wú)性繁殖產(chǎn)生沒(méi)有鞭毛的不動(dòng)孢子，有性繁殖為卵式生殖(果胞)。

紅藻多管藻多管藻褐藻門(mén)(Phaeophyta) 一、褐藻門(mén)的一般特征 藻類(lèi)中進(jìn)化地位較為高級(jí)的類(lèi)群，絕大多數(shù)為海產(chǎn)。細(xì)胞壁外層褐藻膠，內(nèi)層纖維素；體內(nèi)含葉綠素a、c、類(lèi)胡蘿卜素和葉黃素，其中墨角藻黃素含量高，所以植物體常呈褐色；能生活在深水中。其貯藏的營(yíng)養(yǎng)為褐藻淀粉和甘露醇、碘。褐藻均為多細(xì)胞個(gè)體。 生活史有明顯的世代交替現(xiàn)象。即有性世代和無(wú)性世代；或孢子體世代與配子體世代。 繁殖時(shí)帶片兩面產(chǎn)生許多孢子囊，經(jīng)減數(shù)分裂產(chǎn)生許多游動(dòng)孢子。孢子成熟后從囊內(nèi)放出，遇適宜環(huán)境萌生成雌雄配子體兩種，以后分別形成具卵細(xì)胞的卵囊和具精子的精囊。精子從精囊中釋放出來(lái)，依靠水游到卵囊，與卵結(jié)合成合子。合子不經(jīng)過(guò)休眠而萌發(fā)成新的孢子體。二、褐藻門(mén)分類(lèi)及代表植物根據(jù)生活史的有無(wú)和類(lèi)型分為：等世代綱、不等世代綱和無(wú)孢子綱。根據(jù)游動(dòng)孢子情況分為：游動(dòng)孢子綱、不動(dòng)孢子綱和無(wú)孢子綱。藻類(lèi)植物小結(jié) 藻類(lèi)植物繁殖及生活史的演化：藻類(lèi)植物繁殖后代是沿著從營(yíng)養(yǎng)繁殖，無(wú)性繁殖到有性繁殖的路線開(kāi)展的。 1.有些藍(lán)藻，僅有營(yíng)養(yǎng)繁殖，沒(méi)有無(wú)性和有性生殖。 2.有的藻類(lèi)僅有營(yíng)養(yǎng)繁殖和無(wú)性繁殖，而沒(méi)有有性繁殖。植物體沒(méi)有單倍體和雙倍體之分。 3.多數(shù)藻類(lèi)都有有性生殖。有性生殖是沿著同配、異配、卵式生殖的方向開(kāi)展。同配比較原始，卵式生殖是最進(jìn)化的。有性生殖的出現(xiàn)必然發(fā)生減數(shù)分裂，形成單倍體核相和雙倍體核相交替的現(xiàn)象。 根據(jù)減數(shù)分裂發(fā)生的時(shí)間不同，可分為三種類(lèi)型： ①減數(shù)分裂發(fā)生在合子萌發(fā)之前，在這種藻類(lèi)的生活史中，只有一種植物體—單倍體，合子唯一的二倍體階段，如衣藻、輪藻。 ②減數(shù)分裂發(fā)生在配子囊形成配子時(shí)，這種藻類(lèi)生活史中也只有一種植物體—二倍體，配子唯一的單倍體階段，如松