第一章藻类植物

第一章藻类植物第一节藻类植物概述第二节蓝藻门第三节裸藻门第四节甲藻门第五节金藻门第六节黄藻门第七节硅藻门第八节绿藻门第九节红藻门第十节褐藻门第十一节藻类植物小结第十二节藻类植物在国民经济中的意义第一节藻类植物概述自养（autotrophic）：光合色素、光合作用、独立生活原植体植物（thallophyta）：无根、茎、叶分化生殖器官简单：单细胞无胚植物：合子不发育成胚

藻类植物的分布和生态习性

1.淡水生境

2.陆生和亚气生

3.海洋生境（海藻）

4.特殊生境

①温泉藻类

②冰雪藻类衣藻、硅藻

③植物体内生鱼腥藻生于满江红中

④附于动物体表绿毛龟

⑤在动物体内共生绿草履虫

⑥共生：地衣中

⑦寄生：山茶上的头孢藻

●演化地位：古老，原核藻类出现于35－33亿年前“藻类植物”考察线索形态构造：植物体形态细胞核构造、细胞壁成分载色体结构与色素种类贮藏物类别鞭毛的有无、着生位置、类型生殖方式与生活史分布及代表类群演化地位第二节蓝藻门一、蓝藻门的一般特征（一）形态结构（二）繁殖（三）分布（一）形态结构（1）中央质：原核（拟核）周质：无载色体，只有光合片层，单个分布（2）色素：叶绿素a，藻蓝素或藻红素（合称藻胆素）、黄色色素（3）光合产物：蓝藻淀粉，蓝藻颗粒体（4）气泡：浮游（5）细胞壁：粘肽成分，壁外常有胶质鞘包围（6）形态：单细胞、群体、丝状体（异形胞）（二）繁殖：（1）营养繁殖：单细胞和群体：细胞直接分裂丝状体：藻殖段（细胞的死亡、异形胞或双凹形分离盘、机械作用）（2）无性繁殖：不良环境：厚壁孢子一般：内生孢子、外生孢子（三）分布：

淡水分布为主；常形成水华（waterbloom）；部分与真菌形成地衣。二、蓝藻门的代表植物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Oscillatoria

植物体为一列细胞组成的丝状体，能前、后、左、右摆动。植物以藻殖段进行繁殖。3、念珠藻属Nostoc

植物体为念珠状丝状体，外有公共的胶质鞘包被而成片状。地木耳、发菜异形胞4、鱼腥藻属Anabaena

植物体为念珠状丝状体，但无胶质鞘。参与形成水华；与红浮萍共生，能固氮，可作生物绿肥。5、螺旋藻属Spiralina植物体为一列细胞组成的丝状体，无鞘，呈螺旋弯曲。

极大螺旋藻S.maximaSetch.etGardn.

钝顶螺旋藻S.Platensis(Nordst.)Geitl.

蛋白质含量达干重的56%，含多种重要氨基酸（天冬氨酸、赖氨酸、酪氨酸等），还有可吸收性的铁、维生素B12、β—胡萝卜素、γ—亚麻酸等，还提取出具消炎、抗肿瘤成分。

被联合国粮农组织推荐为“21世纪人类最理想的保健食品”。蓝藻基因工程蓝藻基因工程的成就

1、已完成了一种的全序列分析。单细胞蓝藻（集胞藻6803）基因组

2、已有一批外源基因转入蓝藻成功地表达（1）幼虫毒蛋白基因，用于消灭蚊子幼虫；

（2）解氨酶基因，用于分解杀虫剂六氯化苯，消除农药造成的环境污染；

（3）β-羟丁酸聚合酶基因，用于制造可降解塑料；

（4）超氧物歧化酶基因，用于生物制药；

（5）金属硫蛋白基因，用于处理环境中重金属污染或处理工业废水；

（6）肿瘤坏死因子基因，用于制备抗癌药物。

蓝藻基因工程的研究始于20世纪80年代中期，以上述两方面的成果为标志，蓝藻分子生物学已成为目前生物学的前沿领域之一。三、演化地位：最原始，最古老的一群植物，出现于35-33亿年前。真核藻类中的红藻与蓝藻在色素（藻胆素）和不产生运动细胞方面相似，但其他特征相差很远，无亲缘关系独立的植物类群蓝藻时代：寒武纪裂殖植物门原核生物界形态结构：大多数无细胞壁，具1-3条鞭毛（茸鞭型）外层：原生质膜内层：周质体基本结构：胞口、胞咽、储蓄泡、伸缩泡、眼点中核第三节裸藻门Euglenophyta（眼虫藻门）一、一般特征叶绿体和光合色素：载色体，叶绿素a、b和β-胡萝卜素，三种叶黄素。贮存养分：裸藻淀粉繁殖方式：细胞纵裂（胞囊）。分布：约1000种，主要分布于淡水中，是水质污染的指示植物，形成水华。二、代表植物1、裸藻属：裸藻目单细胞，无细胞壁;1根鞭毛由胞口伸出，另一根退化;细胞纵裂繁殖，可形成胞囊渡过不良环境;生活于富含有机质的淡水中。2、柄裸藻属（胶柄藻属）群体；细胞有壁；无鞭毛；细胞纵裂方式繁殖。三、演化地位：有鞭毛：动植物共同祖先？光合色素同绿藻，关系密切？单细胞或球胞形、丝状体：具有鞭毛细胞壁：纤维素两种类型：

纵裂甲藻：细胞壁由左右两个对称半片组成，无纵沟和横沟。如原甲藻属。

横裂甲藻：细胞壁由多个板片组成，有纵沟和横沟。如多甲藻属。第四节甲藻门一、一般特征载色体：具3层膜色素：叶绿素a、c和β-胡萝卜素、多甲藻素（peridinin）、硅甲藻素、甲藻素、硅藻黄素。黄色色素的含量比叶绿素约多4倍，故呈黄绿色、橙黄色、褐色。细胞核：中核或甲藻核（无纺锤丝、中期板）同化产物：淀粉和油繁殖：细胞分裂为主，有性生殖少见。图1-8甲藻细胞亚微显构造模式图

1.细胞壁；2.刺丝胞；3.内质网膜；4.载色体膜；

5.类囊体3条叠成束；6.细胞核；7.染色体；8.脂粒；

9.淀粉粒；10.核仁；11.线粒体；12.高尔基体；13.载色体

约2000种，主要的海洋浮游藻类，若过量繁殖（如夜光藻Noctilucascintillans、海洋原甲藻Prorocentrummicans等）

，使水色变红，形成赤潮，水中含氧量急剧下降，并产生大量有毒物质甲藻毒素

，造成鱼虾贝类大量死亡。分布秦皇岛海域的夜光藻赤潮赤潮引起大量鱼死亡二、代表植物多甲藻属(Peridinium)

藻体单细胞、椭圆形、卵形或多角形。细胞壁厚，由多块板片组成。一般甲片为多角形，有些表面网状花纹。细胞以斜向纵裂进行繁殖。角甲藻属(Ceratium)

体型不对称，顶端有板片突出形成的长角。三、甲藻门在植物界的地位

1、原来被列为原生动物门，发现丝状体后列入植物界。

2、色素与硅藻相似，产物与形态不同。

3、甲藻的构造与其它藻类有区别，是一群自然的植物类群。（五）金藻门Chrysophyta（自学）特征约6000种，多产于淡水中；植物体为单细胞、群体或分枝丝状体；载色体含叶绿素a、叶绿素c、胡萝卜素和叶黄素，多呈金黄色或金褐色；同化产物为金藻多糖和油类。代表植物

黄群藻属（Synura）：群体，能运动，无细胞壁锥囊藻属（Dinobryon）：单细胞或树状群体，可行同配生殖金枝藻属（Phaethamnion）：分枝丝状体，生殖时产生游动孢子第六节黄藻门(Xanthophyta)一、黄藻的一般特征1、植物体的形态：单细胞、群体、多核管状体和丝状体。2、细胞特征：

细胞壁有或无，细胞壁由果胶质和二氧化硅组成，有的由纤维素组成；鞭毛2根（茸鞭和尾鞭、9+2）；有细胞核，较小；有载色体，含叶绿素a、β-胡萝卜素、叶黄素；光合产物：金藻昆布糖（β-1，3葡聚糖）和油滴；3、繁殖方式：无性生殖：产生游动孢子和不动孢子；有性生殖少（同配、异配、卵配）。单列细胞构成的不分枝丝状体；细胞壁由“H”形半片套合而成；载色体1-多数，边位；贮藏物：油滴和粒状金藻昆布糖；无性生殖产生游动孢子，有性生殖为同配；生活于淡水中。黄丝藻属(Tribonema)二、黄藻的生态习性与主要类群无隔藻属(Vaucheria)多细胞分枝稀疏的管状体，有假根；细胞壁薄；有中央大液泡；多细胞核；贮藏物为油，无淀粉；无性生殖产生复式游动孢子、静孢子；有性生殖为卵式生殖（同宗、异宗）：精子囊与卵囊；合子减数分裂；多为淡水种。植物体；2，3.精囊和卵囊的形成；4.精子和卵子的成熟；5.受精；6，7.合子的形成；8.合子；9.合子萌发；10.游动孢子囊；11.释放复式游动孢子；12.复式游动孢子；13.游动孢子停止运动；14.游动孢子萌发三、演化地位（1）某些构造与金藻相似：有时被列入金藻门。（2）起源悬而未决：可能由含叶绿素的原核藻类进化而来；第七节硅藻门(Bacillariophyta)1、形态结构（1）细胞壁：果胶质与硅质，由两个“凵”形半片套合而成，上壳、下壳，壳面、环带；（2）仅精子具鞭毛：茸鞭型，9+0；（3）细胞核：小，有丝分裂；（4）载色体：外被四层膜，色素：叶绿素a、c，α、β-胡萝卜素，叶黄素，光合片层：三条一束；（5）光合产物：金藻昆布糖、油；（6）形态：单细胞、群体、丝状体；一、硅藻的一般特征2、繁殖：（1）营养繁殖：细胞分裂；（2）复大孢子：形成与有性生殖相关。3、分布：极广，水生动物的重要饵料二、常见代表种类1、小环藻属：圆筛藻目单细胞或带状群体；细胞圆盘形或鼓形；细胞分裂方式繁殖，产生复大孢子；海产或淡水产，或生于土壤中。16000多种，分为两个纲：中心硅藻纲：花纹呈辐射状或同心圆式排列羽纹硅藻纲：花纹排列在壳向两侧、通常呈两侧对称2、羽纹硅藻属：双壳缝目单细胞或丝状群体；壳面线状、椭圆形、披针形；细胞分裂繁殖，产生复大孢子；海水或淡水产。三、演化地位（1）硅藻、金藻、褐藻都含有叶绿素a、c及墨角藻黄素，三者之间有亲缘关系？（2）但细胞壁与黄藻门相近，营养体为二倍体。（3）由含叶绿素a、c的鞭毛藻发展而来？一、主要特征1、形态结构形态多样：单细胞、群体、丝状体、叶状体少数营养细胞有鞭毛，多数在繁殖时形成的游动孢子和配子有鞭毛，顶生，尾鞭型，9+2细胞壁分为二层：内纤维素，外果胶质载色体类似高等植物：外被双层膜，光合片层3-6条为一束色素：叶绿素a、b，α和β-胡萝卜素，叶黄素同化产物：淀粉细胞核1-多数，两种有丝分裂类型：藻类型和高等陆生植物类型第八节绿藻门2、繁殖营养繁殖：细胞分裂无性繁殖：游动孢子、静孢子（似亲孢子）有性繁殖：配子→合子→新个体同配生殖、异配生殖卵式生殖、接合生殖3、分布分布世界各地，淡水占90%，海水占10%；二、常见代表植物1、衣藻属（Chlamydomonas）单细胞；生于含有机质的淡水沟和池塘中；两条顶生尾鞭型鞭毛；细胞壁：外果胶质，内纤维素；细胞核1个。杯状载色体，外被双层膜，光合片层3-6条为一束，载色体类似高等植物：色素：叶绿素a、b，α和β-胡萝卜素，叶黄素同化产物：淀粉；绿藻是藻类植物中最大的一门，约有350个属，

5000－8000种。分成绿藻纲和轮藻纲两个纲。生活史无性繁殖：游动孢子，无鞭毛的不定群体；有性生殖：同配生殖，游动配子；合子减数分裂。2、团藻属（Volvox）多细胞群体，排列成一层空心球体，球体内充满胶质和水；夏季发生于淡水池塘或临时积水中，2-3周后消失；细胞形态和衣藻相同，有鞭毛；繁殖：有营养细胞和生殖细胞（生殖胞）的分化；无性生殖：后部一些细胞增大─→生殖细（纵裂）胞→皿状体→球体→（反转）→子群体有性生殖:精子产生；卵的形成：图1–19团藻属的无性生殖

A.母群体中有数个子群体；B.1个大的生殖胞和2个营养细胞；C，D.生殖胞分裂；E.皿状体时期；F，G.翻转作用，新的子群体形成

A.1个团藻，示卵和精子的发生；B.生殖细胞1个，营养细胞2个；C，D.生殖细胞鞭毛消失；E.皿状体时期；F.翻转，形成游动精子板；G.卵及精子；H.受精，形成合子(2n)；

I.合子壁厚，沉水底；J.合子萌发，外壁层破裂，内壁层露出；K.内壁层形成薄囊；L.减数分裂；M.有丝分裂；N.垂周分裂；O.多次垂周分裂；P.翻转，形成新个体团藻属的有性生殖

3、小球藻属Chlororella

分布：淡水藻，广泛，

各种水体，土生、树皮、砖墙、半咸水，

和动植物共生等

形态结构：单细胞，球形或椭球形。色素体，蛋白核

繁殖：产生似亲孢子

4.盘星藻属Pediastrum

盘状扁形

5.栅藻属Scenedesmus

定型群体，2、4、

8个细胞，种类较多

A，B.栅藻属；C.栅藻细胞产生似亲孢子，形成子群体；6.丝藻属

Ulothrix

生在河岸或瀑布岩石上固着

海水，潮间带

结构：不分枝丝状体，

幼时固着

细胞结构

繁殖：

无性，产生游动孢子

有性，同配生殖

配子体，基部具固着细胞；2.无性生殖，产生4鞭毛孢子，萌发形成配子体；3—6.两个不同的配子体的配子囊分别产生2鞭毛的同形配子；7.异宗同配结合；8，9.合子萌发10，11.合子减数分裂产生4鞭毛的游动孢子；12，13.孢子萌发产生新的植物体7、石莼属（Ulva）大型、多细胞片状体，两层细胞构成；假根丝：固着器生活史中有两种植物体：孢子体和配子体，二者同型；孢子体：二倍体，生殖细胞为由孢子母细胞减数分裂产生的孢子；孢子发育形成配子体，配子体产生的生殖细胞为配子；同型世代交替；食用的海产品。8、水绵属（Spirogyra）一列细胞构成的不分枝丝状体；细胞壁：内为纤维素，外为果胶质；有中央大液泡；载色体带状，螺旋状绕于细胞中；营养繁殖：断裂生殖；有性生殖：接合生殖；合子减数分裂形成四个单倍核，三个消失，一个萌发成新的植物体全藻能治疮及烫伤液泡细胞核原生质蛋白核载色体细胞壁原生质丝

9、轮藻属（Chara）多细胞具分枝：主枝、短枝、刺状突起；有假根固定植株；主枝和侧枝分化成节和节间；顶端细胞、中央细胞和皮层；生殖方式卵式生殖，生殖器官为多细胞：卵囊：管细胞5、冠细胞5、卵细胞1精子囊：盾细胞（桔红色载色体）→盾柄细胞→头细胞→次级头细胞→精囊丝→精子（顶生两个等长鞭毛）合子休眠后减数分裂后发育成新个体营养繁殖：藻体断裂、珠芽繁殖图1–32轮藻门2属

A—G.轮藻属(A.藻体，假根上有珠芽；B.藻体节部轮生短枝及卵囊球和精囊球；C.精囊球的切面；D.1个盾细胞及盾柄细胞、头细胞、次级头细胞和精囊丝；E.精囊丝；F.精子；G.受精卵萌发)；H.丽藻属的卵囊球(示10个冠细胞组成的冠)

轮藻的演化地位植物体高度分化，生殖器官构造复杂，外包一层营养细胞，可与高等植物的性器官比较，细胞有丝分裂与陆生绿色植物相似。绿藻中比较高等的类群。三、绿藻门的演化地位由原核的原绿藻演化而来？光合色素、光合产物、鞭毛类型与高等植物相似，是高等植物的祖先？原绿藻是介于蓝藻和绿藻之间的一种类型，最初由美国藻类学家于加利福尼亚海湾在海鞘类动物的泄殖腔中发现，以蓝藻门的生物物种命名并发表（1975），后经研究另立为原绿藻门。（含叶绿素a、b，不含藻胆素）我国藻类学家曾呈奎1980年3月在西沙群岛也发现了生于苔藓虫上的原绿藻。第九节红藻门（Rhodophyta）一、一般特征1、形态结构（1）植物体：丝状体、叶状体、枝状体为主，少数为单细胞；（2）有些种类中轴有假薄壁组织的分化；（3）生长方式：顶端细胞分裂、居间、弥散式生长（4）细胞壁：内纤维素，外果胶质（5）载色体：外被两层膜光合片层不聚集成束色素：a、b，β–胡萝卜素，叶黄素，藻红素、藻蓝素贮藏物：红藻淀粉，红藻糖2、繁殖（1）无性繁殖：静孢子、单孢子、四分孢子；（2）有性繁殖：精子囊：不动精子，果胞：含一个卵细胞，上有受精丝，受精：a减数分裂产生果孢子，配子体；

b果孢子体，果孢子，配子体；

c果孢子体，四分孢子体，四分孢子，配子体；（3）生活史：部分植物有世代交替。3、分布：海水为主二、常见代表植物红藻门只有红藻纲(BhodoPhyceae)一纲，约有558属，3740余种。红藻纲又分两个亚纲：紫菜亚纲(Bangioideae)和真红藻亚纲（Florideae)。1、紫菜Porphyra

teneraKjellm.

薄叶片状。入药清热、利尿、消痰、散结。2、石花菜GelidiumamansiiLamouroux

丛生，分枝。可提取琼脂，也可食用，药用有清热解毒、缓泻作用。三、演化地位：（1）古老，与蓝藻有相似之处：色素，无运动细胞。有亲缘关系？（2）红藻与绿藻有亲缘关系？（载色体、植物体和孢子形成方式）（3）红藻与子囊菌有关系？（有性生殖）一、一般特征1、形态结构第十节褐藻门多细胞：分枝丝状体→假薄壁组织→有组织分化藻体内部分化：表皮：含多数载色体皮层：细胞较大，近表皮细胞含载色体髓：无色素长细胞，输导和贮藏喇叭丝：类似筛管，髓部生长部位：藻体顶端、中间或藻丝基部细胞壁分为两层：内纤维素，外藻胶细胞单核，与维管植物相似。细胞分裂：有丝分裂载色体：外被四层膜色素：叶绿素a,c，β–胡萝卜素，叶黄素贮藏产物：褐藻淀粉，甘露醇精子和游动孢子具二条不等长侧生鞭毛，茸+尾，9+22、繁殖营养繁殖：断裂生殖，繁殖枝；无性生殖：游动孢子和静孢子。单室孢子囊和多室孢子囊。孢子有单倍和二倍的；有性生殖：配子囊。同配、异配和卵式；一般都有世代交替，多数是孢子体大，配子体小：异形世代交替。3、分布：附着生活，海产为主，是构成海底森林的主要类群。二、常见代表植物单列细胞构成的小型褐色叉状分枝的丝状体，分化成匍匐附着部分与直立部分；无性生殖器官：单室、多室孢子囊；有性生殖时形成多室配子囊，异宗同配，配子有鞭毛；配子体可行单性生殖；同型世代交替；海产。有250属，1500种，根据世代交替的有无和类型，分为等世代纲、不等世代纲和无孢子纲。1、水云属（Ectocarpus）2、海带属（Laminaria）

孢子体分为带片、柄、固着器（假根，一个细胞）三个部分，带片和柄之间可进行居间生长。异形世代交替。可食用，药用清热、消痰，由于富含碘，可用于治疗缺碘性甲状腺肿大。海带

Laminariajaponica带片固着器海带(孢子体)孢子囊减数分裂孢子雄配子体雌配子体卵细胞精子合子幼孢子体2NN海带生活史（不等世代交替）有性世代配子体世代卵囊精子囊孢子体世代无性世代3、其他褐藻类植物A.绿酸藻；B.海蒿子；C.萱藻；D.囊叶藻；

E.裙带菜；F.海蕴；G.网地藻三、演化地位（1）古老；（2）侧生不等长双鞭毛运动细胞、色素与黄藻门相似，二者可能有亲缘关系，可能由单细胞的具两不等长侧生鞭毛的祖先进化而来。第十一节藻类植物小结藻类细胞的演化藻类植物体的演化繁殖及生活史的演化藻类时代：藻类出现→

6亿年前演化和发展规律：单细胞→多细胞简单→复杂低等→高等1、藻类细胞的演化（1）按光合色素和光合作用类型，藻类可分为三条进化支系：都含有叶绿素a，光系统II，但光系统II的集光色素不同:

（i）藻胆素：原核蓝藻→真核红藻；（ii）叶绿素c：隐藻、甲藻、黄藻、金藻、硅藻、褐藻；（iii）叶绿素b：原绿藻、裸藻、绿藻、轮藻。（2）细胞核的演化：原核→中核→真核（3）细胞功能：不分化→分化2、藻类植物体的演化单细胞→群体及多细胞：丝状体、叶状体、枝状体；简单→复杂；自由游动→不游动、固着生活。高等藻类：绿藻门、红藻门、褐藻门3、繁殖及生活史的演化营养繁殖→无性生殖→有性生殖；有性生殖：同配→异配→卵式生殖；减数分裂：根据发生的时间不同，分为三种类型：（1）合子减数分裂：只有单倍体植物体；（如衣藻，水绵）（2）配子减数分裂：配子囊形成配子时减数分裂，只有二倍体植物体；（如硅藻、鹿角菜）（3）居间减数分裂：孢子囊形成孢子时减数分裂，有单倍体和二倍体两种植物体，世代交替。（如海带等）世代交替：同型→异型，配子体占优势→孢子体占优势。门蓝藻门裸藻门绿藻门红藻门褐藻门细胞壁粘肽无果胶质、纤维素果胶质、纤维素藻胶、纤维素细胞核原核中核真核，1-多数真核，1－多核单核，似维管植物载色体无有3层膜2层膜，似叶绿体1－多数，2层膜4层膜色素叶绿素a、藻蓝素、藻红素、胡萝卜素、叶黄素叶绿素a、b、胡萝卜素、叶黄素叶绿素a、b、胡萝卜素、叶黄素叶绿素a、b、胡萝卜素、叶黄素，藻红素、藻蓝素叶绿素a、c、β－胡萝卜素、6种叶黄素贮藏物蓝藻淀粉、蓝藻颗粒体裸藻淀粉、油淀粉红藻淀粉褐藻淀粉、甘露醇繁殖营养、无性细胞纵裂营养、无性、有性（同、异、卵）无性、有性（卵）营养、无性、有性（同、异、卵）鞭毛无1-3，9+2型运动细胞有，9+2无精子和游动孢子有生境多淡水多淡水淡水、海水寒冷浅海多海水第十二节藻类植物的经济意义及利用1、食用、药用藻类历史悠久；

2、60年代，提出“向海洋要药”；

3、近年，从海藻中寻找抗肿瘤、抗菌、抗病毒、降血压、抗放射性药物；

4、藻类含蛋白质、多种氨基酸、维生素、矿物质等营养成分丰富，在开发蛋白质等营养源方面受到人们的关注。

5、过量繁殖会对水产业造成危害,如:水华(蓝藻)、

赤潮

(甲藻、硅藻等)6、水质净化：衣藻、小球藻和栅藻等作业:1、藻类植物的基本特征是什么？2、藻类植物的分门根据是什么？3、藻类植物一般分为哪些门？4、概述绿藻门的主要特征？为什么说绿藻是植物界进化的主干？5、什么叫世代交替？出现世