植物系统分类第5章藻类植物课件

1、第五章 藻 类 植 物教学目标掌握藻类植物的基本特征;掌握藻类分门的依据;掌握蓝藻门、绿藻门、红藻门、褐藻门的特征异同及各门的主要代表植物种类；了解藻类植物的经济价值 5.1 藻 类 植 物 概 述 一群具有光合作用色素、能独立生活的自养原植体植物。衣藻水绵 具有光合作用色素 生殖器官多为单细胞，无保护层保护 无根、茎、叶的分化 无胚的形成5.1.1 藻类植物的特征 根据光合色素的种类 贮藏养分的种类 细胞壁的成分 鞭毛有无及着生的位置和类型 有性生殖的方式：同配生殖、异配生殖、卵式生殖 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5.1.2

2、藻类植物的分类依据5.1.3 生态习性及分布 藻类约90%生活在水中(淡水或海水)，称为水藻或海藻；其它生活在潮湿的岩石、墙壁、土表、树干上，称为亚气生藻，如色球藻属 (Chroococcus)、堇青藻等。 5.2 蓝藻门(Cyanophyta) （属原核藻类）5.2.1主要特征 藻体形态：单细胞、群体、丝状体 细胞结构：具有明显细胞壁，原生质体分化为中心质和周质两个部分，无细胞器和细胞核，故又称原核生物 (prokaryote)。 细胞壁：主要成分为肽聚糖，外有果胶酸和粘多糖构成的胶质鞘。 原生质体：由周质和中心质构成周质(色素质)：含叶绿素a，藻胆体，叶黄素；气泡。中心质(中央体)： 原始

3、核 贮藏物质(光合产物)： 蓝藻淀粉、蓝藻颗粒体等 鞭毛：无鞭毛。 繁殖： 蓝藻无有性生殖。主要的生殖方式为营养繁殖和无性生殖营养繁殖：单细胞细胞分裂 群体群体破裂 丝状体形成藻植段无性生殖： 内生孢子 外生孢子 厚壁孢子内生孢子外生孢子5.2.2 蓝藻生态习性及主要类群 蓝藻门分布极广，从两极到赤道，从高山到海洋，主要生活在淡水中，海水中也有，还有亚气生蓝藻 。有些种类还与真菌共生形成地衣。 分类： 蓝藻门有1纲，3目，150属，约1500种。（色球藻目、管胞藻目、颤藻目）代表种类食用蓝藻：发状念珠藻（发菜）、普通念珠藻（地木耳）、拟球念珠藻（葛仙米）、海苞菜、螺旋藻等地木耳葛仙米固氮蓝藻：

4、念珠藻、鱼腥藻、单岐藻等。放氢蓝藻：柱状鱼腥藻、颤藻等水华蓝藻：微囊藻、鱼腥藻、束丝藻、颤藻等水华：淡水水体中藻类大量繁殖的一种自然生态现象，是水体富营养化的一种特征。微囊藻属(Microcystis)5.2.3 蓝藻在植物界的地位蓝藻是植物界进化水平最低的类群。其原始性： 原核 没有叶绿体（载色体）等细胞器、无鞭毛 无有性生殖 最早出现的绿色植物(33-35亿年) 耐高温，保留了祖先的原始性5.2.4 经济意义 食用：地木耳、发菜、螺旋藻（含蛋白 质68% ） 固氮：项圈藻（鱼腥藻）异形胞 饵料： 危害：形成水华（水花） 蓝藻形成水华的条件： 水体富营养化+温度+静止水体5.2.5 几个常见

5、的概念异形胞：是由营养细胞组成的，大形、厚壁、透明，无某些同化色素，有繁殖作用，有固氮作用。藻植段：是由于丝状体中某些细胞的死亡，或形成异形胞，或在两个营养细胞间形成双凹形分离盘，以及机械作用等将丝状体分成许多小段，每一小段称为藻植段。厚壁孢子：是由于普通营养细胞的体积增大，营养物质的积蓄和细胞壁的增厚形成的。外生孢子：形成外生孢子时，细胞发生横分裂，形成大小不等的两块原生质，上端较小的形成孢子，基部较大的一块仍保持分裂能力，继续分裂，不断形成孢子。内生孢子：内生孢子是由于母细胞增大，原生质体进行多次分裂，形成许多具有薄壁的子细胞，母细胞壁破裂后全部放出，每个孢子萌发形成1个新的植物体。5.3

6、 硅藻门 (Bacillariophyta)5.3.1 主要特征 体型：单细胞、可连接成多细胞的群体或少数几种为丝状体。 但细胞间结合得不紧密，每个细胞都可以单独生活 细胞壁：壁由果胶质+硅质形成，相当坚硬，称硅藻壳 frustule。由上、下壳套合而成。 细胞结构光合色素：叶绿素a、c，胡萝卜素，叶黄素等；藻体通常是金褐色。载色体：小盘状、片状，1-多数 贮存养分：油，金藻昆布糖，异染小粒。鞭毛：仅精子具鞭毛。 硅藻的繁殖 细胞分裂：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，母细胞壳在子细胞里都是上壳。 有性生殖：产生复大孢子auxospore。 同配、异配、卵式、自配、单性。

7、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。5.3.2 硅藻的生态习性及主要类群 圆筛藻舟形藻中心硅藻与羽纹硅藻中心硅藻类（辐射硅藻类）：圆形，辐射对称，壳面上的花纹也是自中央一点向四周呈辐射状排列。羽纹硅藻类：长形，花纹排列成两侧对.称。圆筛藻属 双菱藻属桥弯藻属直链藻属角毛藻5.3.3 硅藻的价值1.提供氧气：地球上有70%的氧气是浮游植物释放出来的，浮游生物每年制造的氧气就有360亿吨，占地球大气氧含量的70%以上，而硅藻数量又占浮游生物数量的60%以上。2.饵料：硅藻是

8、鱼、贝、虾类特别是其幼体的主要饵料，它与其他植物一起，构成海洋的初级生产力。 3.硅藻土的利用：经过漫长的年代，那些在海底沉积下来的以硅藻为主要成分的沉积层，逐渐形成了经济价值极高的硅藻土。硅藻土不但含有丰富的营养物质，而且还能完好地保存动植物的遗体，在古生物学研究领域具有重要意义。4.环境监测：是监测湖泊酸化最好的指示生物。也可监测水体重金属和有机污染等问题。5.4 绿藻门 (Chlorophyta )5.4.1 主要特征 体型：单细胞、群体、丝状体、管状体片状体等 。细胞壁：纤维素、果胶质 细胞结构光合色素：主要为叶绿素a、b，叶黄素和胡萝卜素贮存养分：淀粉鞭毛：等长，2条、4条或多条，顶

9、生 。色素体（叶绿体）：杯状、片状、星状、带状等 绿藻的繁殖（1）营养繁殖：细胞分裂和丝体的断开。（2）无性生殖：产生游动孢子或静孢子。 （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； 卵式生殖：雄配子能游动，雌配子大，不动； 接合生殖：同宗配合或异宗配合。 5.4.2 绿藻的分类及代表植物 绿藻有430属8600种，一般分为两个纲（绿藻纲，轮藻纲）13个目。90%的绿藻分布于淡水中，少数分布于海水或半咸水中。 衣藻属( Chlamydomonas ) 生活史特点：1、染色体倍数为n 2、整个生活史过程中唯一双倍是合子 3、减数分裂发生在合子萌发期

10、4、生活史有核相交替，无世代交替小球藻属Chlorella植物体是单细胞浮游性种类，圆形或椭圆形。体内含有片状和杯状叶绿体，一般无淀粉核。无性生殖时，产生不能游动的似亲孢子(autospore)。 水绵属Spirogyra 石莼Ulva lactuca L. 轮 藻 有类似根、茎、叶的区分，具节和节间，节上轮生短枝，短枝也分化成节和节间，短枝的节上轮生刺状细胞。 有性生殖时，在刺状细胞的上方形成卵囊，下方形成精子囊。 合子萌发过程经过原丝体阶段，萌发时为减数分裂。 无论主枝还是短枝，藻体具有大型的顶端细胞。 其它习见绿藻团藻5.4.3 绿藻的经济价值（1）食用及撮胶质：石莼、瞧膜等大型经济海藻

11、，既可食用又可提取胶质、糊精作为粘着浆料。小球藻蛋白质含量高达50%，又含脂肪及多种维生素，可制高级食品或药剂。 （2）饵料：浮游种类如小球藻属、扁藻属、杜氏藻属等是海产经济动物幼体的重要的饵料。（3）净化水体：水绵等可大量吸收氮肥，净化水体。（4）丝状绿藻俗称为“青泥苔”或“青苔”，还可形成水华（危害性）。 绿藻与高等植物有相同的光合色素，光合产物均为淀粉，鞭毛都是尾鞭型。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R A Lewin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Fritshiell

12、a 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。5.4.4 绿藻在植物界中的地位5.5 红藻门(Rhodophyta)5.5.1 主要特征藻体：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。细胞壁：外层为果胶质，内层为纤维素； 细胞结构光合色素：叶绿素a,d，胡萝卜素，叶黄素，藻胆体（藻红素多，藻蓝素少）贮存养分：红藻淀粉，红藻多糖； 鞭毛：无色素体（叶绿体）：低级的为星芒状，位于细胞质中，高级的为颗粒状、盘状，位于细胞边缘。 红藻的繁殖 营养繁殖：以分裂繁殖为主 无性生殖：单孢子或四分孢子 有性生殖：复杂的卵式生殖 5.5.2 红藻的

13、分类及代表植物 约558属，3740种。1纲2亚纲紫菜亚纲、真红藻亚纲。 绝大多数为海产，营固着生活；仅50余种生活于淡水中。紫菜属 Porphyra 甘紫菜 Porphyra tenera Kjellm. 植物体叶状体，单层或两层细胞，细胞单核，基部楔形或圆形，以固着器固着于岩石上。代表种类：生活史特点：（1）紫菜生活史中减数分裂不是发生在果孢 子时，而是在形成壳孢子时。（2）配子体即叶状体紫菜，孢子体即丝状体 壳斑藻。（3）异形世代交替石花菜 Gelidium amansii Lamouroux :提制琼胶海萝Gloiopeltis furcata ：提制海萝胶，用于纺织 海萝江蓠Grac

14、ilaria txetorii ：海人藻Digenea simplex ：提取海人藻酸鹧鸪菜(美舌藻、乌菜)Caloglossa leprieurii ：药用江蓠鹧鸪菜 食用：紫菜等 工业原料：江蓠属、石花菜属、麒麟菜属、鸡毛菜属 ( Pterocladia )植物可制琼胶，也是通便剂；海萝属提取海萝胶来浆丝，用来纺织香云纱。 药用：海人草 ( Digenea simplex )治蛔虫；红叶藻属( Delesseria )植物含有阻止血凝固的物质，是治疗肝出血的有效剂。5.5.3 经济价值5.6 褐藻门(Phaeophyta )5.6.1 主要特征 藻体：体型：无单细胞和群体种类，均为多细胞体

15、或分枝的丝状体、叶状体。 细胞壁：内层为纤维素，外层为褐藻胶。 细胞结构光合色素：叶绿素a、c，胡萝卜和叶黄素（墨角藻黄素为主），藻体呈橄榄绿色，或者深褐色。贮存养分：主要是褐藻淀粉和甘露醇； 鞭毛：2条，侧生不等长 。色素体（叶绿体）：低级的为星芒状，位于细胞质中，高级的为颗粒状、盘状，位于细胞边缘。 褐藻的繁殖（1）营养繁殖：以断裂方式进行（2）无性生殖：孢子游动或不游动（3）有性生殖：同配、异配、卵式生殖5.6.2 褐藻的分类及代表植物褐藻1500种，分3纲250属。按生活史类型3纲是同型（等）世代纲、异型（不等）世代纲和无孢子纲。 褐藻门植物主要分布在海洋中，尤其在寒海中分布最多，是海

16、底世界的主要植物类群。代表植物： 水云目(Ectocarpales)：水云属(Ectocarpus) 海带目(Laminariales)：海带(Laminaria japonica) 墨角藻目(Fucales)：鹿角菜(Pevetia siliquosa)（1） 食用海藻 海带 形态：包括固着器、带柄、带片。 结构：带柄和带片分化成表皮、皮层、髓部。海带的生活史： 孢子体大而有组织分化，配子体只有十几个细胞组成； 减数分裂发生在形成游动孢子期； 以孢子体占优势的异形世代交替。裙带菜鹿角菜（2） 可用于工业原料的褐藻海带、巨藻等用于提取褐藻胶（褐藻酸、褐藻酸盐及其衍生物），用于纺织印染、食品、医

17、药等行业。（3）药用褐藻海带、铁钉菜、昆布、裙带菜、羊栖菜、海篙子等 （1）食用：海带、昆布、裙带菜、马尾藻、鹿角菜，（2）工业原料：提取褐藻胶、甘露醇、碘、褐藻淀粉；（3）药用：海带可治甲状腺肿，褐藻酸钠可防止吸收放射性锶Sr90，有些褐藻可作代血浆、抗凝剂等等；4、饵料或肥料：马尾藻等。5.6.3 褐藻的经济价值5.7 藻类植物小结5.7.1 什么是藻类植物 自养的原植体植物5.7.2 藻类植物细胞的演化细胞核：原核中核（如甲藻、裸藻）真核细胞质：无细胞器分化有细胞器分化细胞分化：不分化(衣藻)分化(轮藻)有类似 组织的分化(海带)色素：5.7.3 植物体的演化 单细胞(衣藻)群体(空球藻

18、)多细胞(海带)自由游动不游动固着生活5.7.4 生殖及生活史的演化（1）营养繁殖 无性生殖有性生殖（2）生活史中减数分裂发生时间不同 合子RD：衣藻、水绵 配子RD：硅藻、鹿角菜 孢子RD：海带、紫菜（3）生活史类型： 合子减数分裂型的生活史 配子减数分裂型的生活史 孢子减数分裂型的生活史：同型世代 异型世代交替门藻体形态结构细胞壁色素贮藏产物鞭毛分布及其他蓝藻门单细胞、群体、丝状体粘肽、粘多糖叶绿素a、藻蓝素、藻红素、黄色色素。蓝藻淀粉、蓝藻颗粒体无有淡水也有海水绿藻门单细胞、群体、叶状体纤维素、果胶质叶绿素a、b，及、-胡萝卜素和一些叶黄素。淀粉、油类2、4条顶生、等长鞭毛大多淡水产，少部分海产红藻门极少数单细胞，绝大多数为多细胞，丝状、叶状、枝状内层纤维素、外层果胶质叶绿素a、d， -胡萝卜素、叶黄素、藻红素占优势。红藻淀粉，红藻糖无多为海产褐藻门均为多细胞，丝状、叶状、管状等，有一定的组织分化内层纤维素、外层藻胶，还含有1种褐藻糖胶叶绿素a、c， -胡萝卜素、叶黄素（主要是墨角藻黄素）褐藻淀粉、甘露醇2条侧生不等长鞭毛绝大多数海产5.7.5 藻类植物和其他植物的联系 5.7.6 藻类植物与人类生活的关系 1、食用藻类：2、藻类与渔业的关系：鱼、虾等的主要饵料 ；赤 潮、水华危害3、藻类在农业上的应用：固氮蓝藻、淤泥4、藻类在工业上的应