第一章 藻類植物

第一章藻類植物第一節(jié)藻類植物概述一、藻類植物的一般特征藻類植物體沒有真正的根、莖、葉，整個植物體都吸收養(yǎng)分，制造營養(yǎng)物質(zhì)，是自養(yǎng)原植體植物。具有光合作用色素，僅葉綠素就有a，b，c，d之分，能利用光能進行光合作用。生殖器官一般單細(xì)胞。有少數(shù)生殖器官具有多細(xì)胞，但全部參與生殖作用。無胚低等植物。無性生殖細(xì)胞是各種孢子，有性生殖細(xì)胞是配子，配子結(jié)合成合子，合子不在母體內(nèi)發(fā)育成胚，而是脫離母體后直接發(fā)育成后代。分原核、真核兩大類。形態(tài)、生態(tài)、生殖及世代交替都多種多樣。二、藻類植物的形態(tài)單細(xì)胞：如衣藻、小球藻群體：如柵藻絲狀體：如水綿，剛毛藻膜狀體：如紫菜枝狀體：如輪藻多核體：如無隔藻海帶三、生態(tài)習(xí)性及分布水生、氣生、冰雪、土壤、植內(nèi)生、動內(nèi)生四、藻類的繁殖（一）營養(yǎng)繁殖類型：細(xì)胞分裂、斷裂、出芽

藻植段：由于絲狀體藍藻中某些細(xì)胞的死亡，或形成異形胞或在兩個營養(yǎng)細(xì)胞間形成雙凹形分離盤，以及機械作用等將絲狀體分成許多小段，每一小段稱為藻植段?！兰?xì)胞、分離盤、異形胞。珠芽：有的藻類植物，如輪藻屬，在其藻體基部的假根上或莖基節(jié)上可長出小結(jié)節(jié)，稱為珠芽。珠芽內(nèi)含有淀粉，類似種子植物的塊根或塊莖?？捎芍檠可L發(fā)育成新的輪藻體。

繁殖枝：在黑頂藻屬中（褐藻門），有某種變形枝，通常為楔形，具有兩個或三個短的或長的突起，含有豐富食物。這種結(jié)構(gòu)稱為繁殖枝。每個繁殖枝脫離母體后生長發(fā)育成新的植物體。（二）無性繁殖定義：形成孢子囊，通過內(nèi)部原生質(zhì)解體等形成無性孢子，直接發(fā)育成新植物體。類型：游動孢子不動孢子（靜孢子）厚壁孢子（三）有性生殖定義：產(chǎn)生配子，兩兩結(jié)合，形成合子，合子直接發(fā)育成新個體。類型：同配生殖異配生殖卵配生殖類型形態(tài)構(gòu)造大小運動能力同配生殖相同相同相同異配生殖相同不同不同卵配生殖不相同不同不同第二節(jié)藍藻門一、藍藻門的一般特征（一）生境

藍藻門分布極廣，從兩極到赤道，從高山到海洋，主要生活在淡水中，海水中也有。此外還可生活在水溫85℃的溫泉中，以及寄生于其他植物體或與菌類共生。（二）形態(tài)特征

有單細(xì)胞（管胞藻屬等），有群體（微囊藻屬等），有絲狀體（顫藻屬等）（三）細(xì)胞結(jié)構(gòu)細(xì)胞壁：內(nèi)纖維素，外果膠質(zhì)，同時外壁具有粘肽、粘多糖、膠質(zhì)體等。原生質(zhì)體：包括周質(zhì)和中央質(zhì)。周質(zhì)為色素質(zhì)，含有亞顯微片層、藍藻淀粉、藍藻顆粒體。中央質(zhì)含有核質(zhì)，無核結(jié)構(gòu)，但有核的功能。色素：葉綠素a，藻藍素、藻紅素及黃色色素貯存物質(zhì)：藍藻淀粉，藍藻顆粒體（四）繁殖營養(yǎng)繁殖：單細(xì)胞—細(xì)胞分裂群體—群體破裂絲狀體—形成藻植段無性生殖：內(nèi)生孢子外生孢子厚壁孢子二、藍藻門的主要代表植物念珠藻屬：屬于顫藻目、念珠藻科

念珠藻植物體為定型群體，膠狀或革狀，生于淡水中或潮濕土壤和巖石上。

藻體細(xì)胞扁球形、桶形、腰鼓形、圓柱形，排成一行藻絲成念珠狀。念珠狀藻絲螺旋彎曲或纏繞，膠質(zhì)鞘有時明顯，或常相互融合，異形胞間生，絲狀體有時有球形或長圓形厚壁孢子，在異形胞之間成串產(chǎn)生，以藻植段進行營養(yǎng)繁殖。

念珠藻屬有的具有固氮能力，有的可供食用。三、習(xí)見藍藻

1、色球藻屬：植物體為單細(xì)胞或幾個細(xì)胞組成的群體。每個細(xì)胞都有個體膠質(zhì)鞘，同時還有群體膠質(zhì)鞘包圍。2、微囊藻屬：植物體球形，不規(guī)則或具有很多穿孔的浮游性群體，在夏季大量繁殖形成水華，危害水生生物。3、顫藻屬：不產(chǎn)生異形胞和厚壁孢子，由單列細(xì)胞組成的不分枝的絲狀體類型。絲狀體叢生，并形成團塊，細(xì)胞短圓柱狀，植物體無明顯膠質(zhì)鞘。絲狀體能前后左右擺動，故名顫藻。4、魚腥藻有明顯的固氮能力。營養(yǎng)細(xì)胞異形細(xì)胞5、螺旋藻:含大量的人類必需氨基酸的蛋白質(zhì)，是人類理想的食品。四、藍藻在植物界的地位（一）原始性藍藻是植物界進化水平最低的類群。1、原核，又叫藍綠藻或藍細(xì)菌2、沒有葉綠體及其他復(fù)雜細(xì)胞器3、無有性生殖4、最早出現(xiàn)的綠色植物5、耐高溫，保留了祖先的原始性（二）經(jīng)濟價值食用、固氮、餌料、環(huán)境指示植物目前所知道的世界上營養(yǎng)最高的是螺旋藍藻屬，含蛋白質(zhì)68%。在一些營養(yǎng)豐富的水體中，有些藍藻常于夏季大量繁殖，并在水面形成一層藍綠色藍藻水華。有腥臭味的浮沫稱為水華，大規(guī)模的藍藻爆發(fā)，稱為綠潮（和海洋發(fā)生的赤潮對應(yīng)）。綠潮引起水質(zhì)惡化，嚴(yán)重時耗盡水中氧氣而造成魚類死亡。更為嚴(yán)重的是，藍藻中有些種類（如微囊藻）還會產(chǎn)生微囊藻毒素（MCs），MCs除了直接對魚類、人畜產(chǎn)生毒害之外，也是肝癌的重要誘因。MCs耐熱，不易被沸水分解，但可被活性碳吸收。爆發(fā)原因：化肥流失、生活污水、禽畜養(yǎng)殖、工業(yè)污染、燃燒礦物染料、使動物死亡后，分解者分解時又消耗氧氣，造成惡性循環(huán)。五、幾個常見的概念異形胞：某些絲狀藍藻所特有的變態(tài)營養(yǎng)細(xì)胞，一般比營養(yǎng)細(xì)胞大，在光學(xué)顯微鏡下觀察，細(xì)胞內(nèi)是空的。形成異形胞時，細(xì)胞內(nèi)的貯藏顆粒溶解，光合作用片層破碎，形成新的膜，同時分泌出新的細(xì)胞壁物質(zhì)于細(xì)胞壁外邊。缺乏光合結(jié)構(gòu)、通常比普通營養(yǎng)細(xì)胞大的厚壁特化細(xì)胞。異形胞中含有豐富的固氮酶,為藍藻固氮的場所。藍藻藻體細(xì)胞列往往在有異形胞處斷裂，形成若干藻植段，進行營養(yǎng)繁殖。藻植段：是由于絲狀體中某些細(xì)胞的死亡，或形成異形胞，或在兩個營養(yǎng)細(xì)胞間形成雙凹形分離盤，以及機械作用等將絲狀體分成許多小段，每一小段稱為藻植段。厚壁孢子：是由于普通營養(yǎng)細(xì)胞的體積增大，營養(yǎng)物質(zhì)的積蓄和細(xì)胞壁的增厚形成的。外生孢子：形成外生孢子時，細(xì)胞發(fā)生橫分裂，形成大小不等的兩塊原生質(zhì)，上端較小的形成孢子，基部較大的一塊仍保持分裂能力，繼續(xù)分裂，不斷形成孢子。內(nèi)生孢子：內(nèi)生孢子是由于母細(xì)胞增大，原生質(zhì)體進行多次分裂，形成許多具有薄壁的子細(xì)胞，母細(xì)胞壁破裂后全部放出，每個孢子萌發(fā)形成一個新的植物體。

第三節(jié)綠藻門一、綠藻門的一般特征（一）生境

綠藻大多數(shù)為淡水生活，少數(shù)生活于海水中，還有氣生、冰雪生、共生、寄生等。（二）形態(tài)特征

有單細(xì)胞（衣藻屬等）、群體（團藻屬等）、絲狀（水綿屬）、片狀（石莼屬）、管狀（滸苔屬）等。（三）結(jié)構(gòu)特征細(xì)胞壁：內(nèi)層纖維素，外層果膠質(zhì)，常粘液化。載色體（植物細(xì)胞中含有色素的質(zhì)體）和色素：含有葉綠素a，b及α、β-胡蘿卜素及一些葉黃素，載色體各異，有杯狀、網(wǎng)狀、片狀、星狀、帶狀及盤狀等。貯藏物：淀粉、油類鞭毛：具有2-4條頂生等長鞭毛(尾鞭型9+2)。（四）生殖營養(yǎng)生殖：群體和絲狀體以藻體斷裂方式來增加數(shù)目。無性生殖：產(chǎn)生游動孢子或靜孢子有性生殖：同配生殖，如衣藻異配生殖，如空球藻卵配生殖，如團藻接合生殖，如水綿（接合生殖：某些真菌，細(xì)菌，綠藻和原生動物進行有性生殖時，兩個細(xì)胞互相靠攏形成接合部位，并發(fā)生細(xì)胞壁融合而生成接合子,由接合子發(fā)育成新的個體。）二、綠藻門代表植物（一）衣藻屬1、生活習(xí)性：含氮豐富的小型積水中2、形態(tài)構(gòu)造：單細(xì)胞，卵形、圓形、橢圓形、梨形，2根等長頂生鞭毛，杯形載色體，1明顯蛋白核（表面常有淀粉鞘），中央1細(xì)胞核，鞭毛基部有2伸縮泡（主要功能是排出體內(nèi)廢物），1紅色眼點。3、生殖及生活史生活史特點：1、單細(xì)胞生物2、整個生活史過程中唯一雙倍是合子

3、減數(shù)分裂發(fā)生在合子萌發(fā)期

4、生活史有核相交替，無世代交替注：無性生殖時游動孢子中原生質(zhì)體縱分裂成為游動孢子。條件惡劣時形成臨時的膠體群或厚壁孢子。（二）水綿屬1、生活習(xí)性：全部淡水

2、形態(tài)構(gòu)造：不分枝的絲狀體細(xì)胞內(nèi)1至數(shù)條帶狀載色體，螺旋狀繞于細(xì)胞質(zhì)中，每條載色體有1列蛋白核，中央有1細(xì)胞核，由原生質(zhì)絲與細(xì)胞周圍的原生質(zhì)聯(lián)系著。3、生殖：營養(yǎng)繁殖—藻絲斷裂有性生殖—梯形接合

側(cè)面接合三、習(xí)見綠藻1、小球藻屬

單細(xì)胞，無鞭毛，圓形或橢圓形，具一片狀彎生載色體，只有無性生殖。2、團藻屬：

植物體由數(shù)百至上萬個細(xì)胞，排列成1層空心球體。細(xì)胞的形態(tài)和衣藻相同。無性繁殖。3、石莼屬（一類食用海藻）

孢子體和配子體形態(tài)構(gòu)造相同（同形世代交替），都是由2層細(xì)胞構(gòu)成的膜狀體，基部無色的假根絲，固著于巖石或其他基質(zhì)上，細(xì)胞內(nèi)具有一個橫向環(huán)帶形載色體。四、綠藻門小結(jié)1、植物體進化單細(xì)胞（衣藻）群體（空球藻）多細(xì)胞（絲藻）營養(yǎng)體具鞭毛（團藻）營養(yǎng)體不具鞭毛（小球藻）不分枝（水綿）分枝（剛毛藻）片狀體（石莼）2、生殖方式的進化同配異配卵配3、生活史的進化無世代交替（衣藻）有世代交替（石莼）4、綠藻門在植物界中的地位（1）原綠藻（原核,附生于海鞘的泄殖腔內(nèi)）真核綠藻（2）與高等植物關(guān)系：在光合作用色素、體型、鞭毛等有很多相似之處，多數(shù)學(xué)者認(rèn)為高等植物祖先是綠藻。第四節(jié)紅藻門一、一般特征（一）生境

紅藻門植物絕大多數(shù)分布于海水中，僅50余種是淡水種。淡水種多數(shù)分布于急流、瀑布等山地水中。海水種由海濱一直到深海100米都有分布，絕大多數(shù)固著生活。（二）形態(tài)特征

單細(xì)胞和群體很少,絕大多數(shù)為多細(xì)胞植物體，呈絲狀、葉狀、片狀或樹枝狀。（三）結(jié)構(gòu)特征細(xì)胞壁：內(nèi)層纖維素，外層果膠質(zhì)色素：葉綠素a、d，β-胡蘿卜素，葉黃素等，藻紅素占優(yōu)勢。載色體結(jié)構(gòu)：

低級的為星芒狀，位于細(xì)胞質(zhì)中；

高級的為顆粒狀、盤狀，位于細(xì)胞邊緣。貯藏物質(zhì)：紅藻淀粉、紅藻糖鞭毛特征：無（四）生殖紅藻生活中不產(chǎn)生游動孢子無性生殖產(chǎn)生單孢子或四分孢子有性生殖：（雌）果孢，上有受精絲，上部膨大，內(nèi)含有卵。（雄）精子不動，無鞭毛。二、代表植物——紫菜屬形態(tài)特征：植物體葉狀體，單層或兩層細(xì)胞，細(xì)胞單核，基部楔形或圓形，以固著器固著于巖石上。生活史特點：（1）紫菜生活史中減數(shù)分裂不是發(fā)生在果孢子時，而是產(chǎn)生在殼孢子時。（2）配子體即葉狀體紫菜，孢子體即絲狀體殼斑藻。（3）異形世代交替三、習(xí)見紅藻1、紫球藻屬單細(xì)胞，圓形或橢圓形，載色體星芒狀，有蛋白核，無淀粉鞘，生活在潮濕泥土上，呈紫色。2、多管藻屬多列細(xì)胞組成的分枝狀，具有3種完全不同的植物體，分別為單倍體的雌、雄配子體和雙倍體的果孢子體及四分孢子體。

配子體和四分孢子體在外形上完全一致，是典型的同型世代交替。四、紅藻門在植物界的地位1、與藍藻有聯(lián)系也有區(qū)別：聯(lián)系：色素成分、載色體構(gòu)造相似、無鞭毛游動細(xì)胞區(qū)別：有類似根、莖、葉分化，真核，有性生殖復(fù)雜，有世代交替2、與真菌的關(guān)系子囊菌的生殖器官同果孢相似合子發(fā)育過程相似第五節(jié)褐藻門一、褐藻門植物的一般特征（一）生境

主要分布在海洋中，尤其在寒海中分布最多，是海底世界的主要植物類群。（二）形態(tài)特征

褐藻門植物不具單細(xì)胞和群體類型，多為分枝絲狀體或有組織分化的藻體。（三）結(jié)構(gòu)特征細(xì)胞壁：內(nèi)層纖維素質(zhì)，外層藻膠，還含有一種糖類褐藻糖膠。色素：葉綠素a，β-胡蘿卜素、葉黃素（主要是墨角藻黃素）貯藏物：褐藻淀粉、甘露醇，不是淀粉。鞭毛特征：兩根側(cè)生不等長鞭毛。二、主要代表植物舉例——海帶屬1、食用部分是海帶屬的孢子體。結(jié)構(gòu)包括：固著器、柄、帶片。柄和帶片分化成：表皮、皮層、髓部。2、海帶屬生活史孢子體大而有組織分化，配子體只有十幾個細(xì)胞組成異形世代交替（孢子體發(fā)達）減數(shù)分裂發(fā)生在形成游動孢子期三、習(xí)見褐藻1、水云屬：屬于等世代綱水云目形態(tài)結(jié)構(gòu)：

（1）小型、褐色、叉狀分枝的絲狀體。

（2）絲狀體由單列細(xì)胞組成，分化成匍匐的附著部分和直立部分。(3)細(xì)胞單核，具有少數(shù)帶狀或多數(shù)盤狀的載色體。生殖及生活史:無性生殖：單室孢子囊（單相游動孢子）

多室孢子囊（雙相游動孢子）有性生殖：異宗同配，在配子體的側(cè)生小枝頂端細(xì)胞上形成多室配子囊2、鹿角菜屬：無孢子綱鹿角菜目（為配子減數(shù)分裂，僅具核相交替）形態(tài)結(jié)構(gòu)：藻體二叉狀分枝，軟骨質(zhì)，基部具1短柄，與1圓錐形的固著器，藻體新鮮時黃橄欖色，干燥時為黑色生活史：四、其他褐藻裙帶菜鵝掌菜五、褐藻門植物在植物界的地位側(cè)生不等長雙鞭毛的運動細(xì)胞，與金藻門黃藻綱相似，所含色素也相似。褐藻門植物在形態(tài)結(jié)構(gòu)上相當(dāng)復(fù)雜，且有多細(xì)胞生殖器官，具有世代交替。褐藻門植物細(xì)胞所含色素及光合產(chǎn)物與高等植物相差太遠，且形態(tài)結(jié)構(gòu)等的復(fù)雜僅與高等植物有趨同現(xiàn)象，所以不可能是現(xiàn)代高等植物的祖先。第六節(jié)其他各門藻類一、輪藻門無論主枝還是短枝，藻體具有大型的頂端細(xì)胞。有類似根、莖、葉的區(qū)分，具節(jié)和節(jié)間，節(jié)上輪生短枝，短枝也分化成節(jié)和節(jié)間，短枝的節(jié)上輪生刺狀細(xì)胞。生殖細(xì)胞復(fù)雜，有性生殖時，在刺狀細(xì)胞的上方形成卵囊，下方形成精子囊。合子萌發(fā)過程經(jīng)過原絲體階段，萌發(fā)時為減數(shù)分裂。二、硅藻門（一）硅藻門的一般特征形態(tài)：多為單細(xì)胞，也可形成絲狀或其他形狀群體。結(jié)構(gòu)：細(xì)胞壁由兩個套合的半片組成，成分為果膠質(zhì)和硅質(zhì)，沒有纖維素。載色體：有葉綠素a、c，α、β-胡蘿卜素，葉黃素類中主要含有墨角藻黃素。同化產(chǎn)物為金藻昆布糖和油。營養(yǎng)體沒有鞭毛，僅精子具鞭毛。繁殖：硅藻以細(xì)胞分裂進行繁殖。有性生殖產(chǎn)生復(fù)大孢子。分布：在淡水、半咸水、海水和陸地都有。第七節(jié)藻類植物小結(jié)一、什么是藻類植物

自養(yǎng)的、原植體植物二、細(xì)胞的演化細(xì)胞核：原核中核（如甲藻、裸藻）真核細(xì)胞質(zhì)：不具葉綠體等各種細(xì)胞器有細(xì)胞器不分化(衣藻)分化(輪藻)有類似組織的分化(海帶)三、植物體的演化單細(xì)胞(衣藻)群體(空球藻)多細(xì)胞(海帶)自由游動不游動固著生活四、生殖及生活史的演化1、營養(yǎng)繁殖無性生殖有性生殖2、生活史中減數(shù)分裂發(fā)生時間不同（1）合子：衣藻、水綿（2）配子：硅藻、鹿角菜（3）孢子（居間）：海帶、紫菜3、同型世代異型世代交替五、藻類的起源及演化1、藍藻與細(xì)菌關(guān)系：原核、細(xì)胞分裂繁殖、最早出現(xiàn)的生物。2、紅藻與藍