第三单元第一章第一节藻类植物课件6.ppt

第第1 1节节 藻类植物藻类植物一、基本特征：藻类是指一群具有一、基本特征：藻类是指一群具有光合色素光合色素、能独、能独立生活的立生活的自养、无胚的原植体自养、无胚的原植体植物植物 (一一) )藻类植物是最原始、最古老的一个植物类群藻类植物是最原始、最古老的一个植物类群化石证据：化石证据：3535－－3333亿年前出现原核蓝藻，亿年前出现原核蓝藻，1515亿年亿年前前 出现真核藻类出现真核藻类 (二二) )分布：广分布：广( (三三) )藻体形态大小藻体形态大小单细胞单细胞群体群体多细胞体：丝状体、枝状体、片状体等多细胞体：丝状体、枝状体、片状体等1 1、细胞壁、细胞壁 有无、成分为分门重要依据有无、成分为分门重要依据2 2、细胞核和细胞器、细胞核和细胞器 原核生物原核生物：仅具核区，不具核膜核仁，核区中：仅具核区，不具核膜核仁，核区中具有遗传物质，为裸露的具有遗传物质，为裸露的DNADNA分子，无组蛋白分子，无组蛋白结合，没有大部分细胞器结合，没有大部分细胞器( (质体、高尔基体、线质体、高尔基体、线粒体、内质网、液泡粒体、内质网、液泡 等等) )。

包括包括细菌和蓝藻细菌和蓝藻 原核藻类原核藻类：：蓝藻和原绿藻蓝藻和原绿藻 真核藻类真核藻类 中核中核( (间核间核) )：染色质在间期不解聚，核膜在分裂：染色质在间期不解聚，核膜在分裂期也不消失，表现为介于原核和真核之间的状期也不消失，表现为介于原核和真核之间的状态，如甲藻门态，如甲藻门3 3、光合器和光合色素、光合器和光合色素光合器光合器：进行光合作用的细胞器蓝藻具：进行光合作用的细胞器蓝藻具类囊类囊体体 真核藻类有真核藻类有载色体载色体，形状多样形状多样 类型为分门重要依据类型为分门重要依据光合色素光合色素：：叶绿素类叶绿素类：叶绿素：叶绿素a a、、b b、、c c、、d d 类胡萝卜素类类胡萝卜素类 ：：5 5种胡萝卜素种胡萝卜素 ( (αβγαβγ等等) )和多种叶黄素和多种叶黄素 藻胆素类藻胆素类 色素种类为分门的重要依据。

色素种类为分门的重要依据 叶绿体叶绿体：含叶绿素：含叶绿素a a、、b b，藻体呈绿色，藻体呈绿色 色素体色素体：含叶绿素：含叶绿素a a和其他种类，藻体呈褐色、和其他种类，藻体呈褐色、 黄褐色或紫红色黄褐色或紫红色 ( (五五) )鞭毛和眼点鞭毛和眼点1 1、、鞭毛鞭毛：藻类的运动器官：藻类的运动器官 茸鞭型茸鞭型 尾鞭型尾鞭型 鞭毛的类型、数目、位置为分门重要依据鞭毛的类型、数目、位置为分门重要依据2 2、、眼点眼点：游动细胞对光的感受器：游动细胞对光的感受器1 1、、营养繁殖营养繁殖：植物体的一部分从母体上分离后：植物体的一部分从母体上分离后能独立形成一个新个体能独立形成一个新个体 单细胞单细胞 群体群体 多细胞多细胞2 2、、无性繁殖无性繁殖：母体产生生殖细胞，但生殖细胞：母体产生生殖细胞，但生殖细胞不结合，由生殖细胞直接产生子代的生殖方式。

不结合，由生殖细胞直接产生子代的生殖方式 孢子孢子( (孢子囊孢子囊)→ )→ 孢子生殖孢子生殖→→孢子植物孢子植物孢子类型：游动孢子、静孢子、分生孢子等孢子类型：游动孢子、静孢子、分生孢子等3 3、、有性繁殖有性繁殖：母体产生单倍体的配子，配子两两：母体产生单倍体的配子，配子两两结合形成合子，合子发育形成新个体的繁殖方式结合形成合子，合子发育形成新个体的繁殖方式 配子配子( (配子囊配子囊) )同配同配：相结合的两个配子间：相结合的两个配子间形状形状、、结构结构、、大小大小、、行为行为完全相同的有性生殖方式完全相同的有性生殖方式异配异配：相结合的两个配子间：相结合的两个配子间形状、结构相同形状、结构相同但但大大小、行为小、行为不同的有性生殖方式不同的有性生殖方式 (雌配子雌配子♀♀、雄、雄配子配子♂)♂)卵式生殖卵式生殖：相结合的两个配子间形状、结构、大：相结合的两个配子间形状、结构、大小、行为小、行为完全不同完全不同的有性生殖方式的有性生殖方式 (卵细胞卵细胞+ +精子精子→→受精卵受精卵) )(五五)生活史生活史1、概念、概念(复习)2、三种基本类型、三种基本类型21合子减数分裂：合子萌发时进行的减数分裂合子减数分裂：合子萌发时进行的减数分裂(R) 藻体藻体 配子配子 合子合子 中间体中间体22配子减数分裂：形成配子时进行减数分裂配子减数分裂：形成配子时进行减数分裂(R) nn2nR分析：具有核相交替，配子为分析：具有核相交替，配子为生活史中唯一的单倍体时期，生活史中唯一的单倍体时期，仅具有一种藻体形式－－孢子仅具有一种藻体形式－－孢子体体(2n)分析：具核相交替，合子分析：具核相交替，合子是生活史中唯一的二倍体是生活史中唯一的二倍体时期，仅具有一种藻体形时期，仅具有一种藻体形式－－配子体式－－配子体(n)藻体藻体 配子配子 合子合子R2nn2n23孢子减数分裂：在形成孢子时进行减数分裂孢子减数分裂：在形成孢子时进行减数分裂孢子体孢子体孢子囊孢子囊孢子孢子配子体配子体配子配子合子合子孢子体世代孢子体世代(无性世代无性世代)配子体世代配子体世代(有性世代有性世代)R分析：具有孢子体和配子体两分析：具有孢子体和配子体两种植物体形式，具有核相交替种植物体形式，具有核相交替和和世代交替世代交替 世代交替：世代交替：生活史中具有孢子体和配子体生活史中具有孢子体和配子体两种植物体，孢子体世代和配子体世代有规两种植物体，孢子体世代和配子体世代有规律交替的现象，称为世代交替律交替的现象，称为世代交替同形世代交替同形世代交替：孢子体和配子体外形相似，：孢子体和配子体外形相似， 为同形世代交替为同形世代交替异形世代交替异形世代交替：孢子体和配子体外形不同，：孢子体和配子体外形不同， 为异形世代交替为异形世代交替二、主要门类和分门依据二、主要门类和分门依据门种种 数数主要主要颜色及色素色及色素光合光合产物物鞭毛特点鞭毛特点细胞壁成分胞壁成分习 性性蓝藻藻门1500蓝绿色色叶叶绿素素a、、 藻藻红素、藻素、藻蓝素、素、 类胡胡萝卜素、叶卜素、叶黄素黄素蓝藻淀粉藻淀粉蓝藻藻颗粒体粒体无无粘粘肽果胶酸果胶酸粘多糖粘多糖淡水淡水产海海产亚气生气生硅藻硅藻门16000褐色褐色叶叶绿素素a、多叶、多叶绿素素c及及类胡胡萝卜素、叶黄素卜素、叶黄素昆布多糖昆布多糖(β-1，，3-葡聚糖葡聚糖)仅精子具精子具1条条果胶果胶质硅硅质无无纤维素素淡水淡水产海海产裸藻裸藻门800绿色色多叶多叶绿素素a及叶及叶绿素素b、少、少类胡胡萝卜素及叶黄素卜素及叶黄素裸藻淀粉裸藻淀粉1～～3条条顶生生周周质体体无无细胞壁胞壁主要淡水主要淡水产绿藻藻门8000绿色色多叶多叶绿素素a及叶及叶绿素素b、少、少类胡胡萝卜素卜素淀粉淀粉(植物淀粉植物淀粉)2条或更多条或更多顶生或近生或近顶生生纤维素素 多淡水多淡水产少少海海产少少亚气生气生褐藻褐藻门1500褐色褐色叶叶绿素素a、多叶、多叶绿素素c及及类胡胡萝卜素、卜素、 叶黄素叶黄素昆布多糖昆布多糖(β-1，，3-葡聚糖葡聚糖)仅精子具精子具2条条侧生生藻胶酸藻胶酸褐藻糖胶褐藻糖胶 纤维素素几乎全海几乎全海产冷洋区多冷洋区多见红藻藻门4000红色至黑色色至黑色叶叶绿素素a、、 类胡胡萝卜素、卜素、多藻胆素、少叶多藻胆素、少叶绿素素d红藻淀粉藻淀粉(肝肝多糖，多糖，类似于似于α-1，，4-枝枝链葡聚葡聚糖糖)无无外外层果胶果胶质(琼脂糖、半脂糖、半乳糖乳糖)，内，内层纤维素素绝多多为海海产 少淡水少淡水产很很多多产热带一、蓝藻的主要特征蓝藻的主要特征蓝藻又称蓝细菌蓝藻又称蓝细菌1.1. 藻体形态藻体形态有单细胞、群体、丝状体等有单细胞、群体、丝状体等 无鞭毛无鞭毛2.2.细胞结构细胞结构细胞壁细胞壁主要成分：主要成分：粘肽或肽聚糖粘肽或肽聚糖，有的具，有的具胶质鞘胶质鞘原生质体原生质体分中央质和周质两部分分中央质和周质两部分 中心质中心质 (centroplasm) (centroplasm) 又称中央体又称中央体 (central body)(central body)，存，存 在于细胞中央，含在于细胞中央，含DNADNA，无，无 核膜和核仁核膜和核仁 周质周质 (periplasm) (periplasm) ，又称色素质，又称色素质 光合结构光合结构：类囊体：类囊体 光合色素光合色素：：叶绿素ａ叶绿素ａ；；β胡萝卜素和叶黄素；胡萝卜素和叶黄素； 藻胆素藻胆素( 藻红素、藻蓝素、别藻蓝素的藻红素、藻蓝素、别藻蓝素的合称合称) ) 藻体为蓝绿色藻体为蓝绿色 光合产物光合产物：主要为：主要为蓝藻淀粉蓝藻淀粉( (遇碘呈红褐色遇碘呈红褐色) )3. .异形胞异形胞 (heterocysts)(heterocysts) 特征：个大、壁厚、质匀特征：个大、壁厚、质匀 功能：利于营养繁殖功能：利于营养繁殖 可固氮可固氮4.4.繁殖繁殖主要营养繁殖主要营养繁殖藻殖段藻殖段: :丝状体在死细胞、异形胞、分离盘处或机械重力丝状体在死细胞、异形胞、分离盘处或机械重力作用下被分成许多小段，每一小段能发育形成一新个作用下被分成许多小段，每一小段能发育形成一新个体，称藻殖段体，称藻殖段. .少数形成内外生孢子少数形成内外生孢子 外生孢子外生孢子 内生孢子内生孢子二、分布：二、分布： 淡水淡水分布为主；分布为主； 常形成常形成水华水华(water bloom)(water bloom)；； 部分与真菌形成部分与真菌形成地衣地衣。

 蓝藻门的外生孢子和内生孢子A.管胞藻属(Chamaesiphon)外生孢子B. 皮果藻属(Derocarpa)内生孢子1 1、色球藻属、色球藻属( (ChroococcusChroococcus) )Ø单细胞或群体单细胞或群体Ø胶质鞘胶质鞘Ø浮游生活于淡水中浮游生活于淡水中Ø繁殖：繁殖：细胞分裂与群体细胞分裂与群体破裂破裂蓝藻门约有蓝藻门约有150属，属，1500种，包括于蓝藻纲中，分为种，包括于蓝藻纲中，分为3个目2 2、、颤藻属颤藻属分布：湿地或水中分布：湿地或水中丝状体：长圆柱形，不分枝丝状体：长圆柱形，不分枝组成细胞：顶细胞组成细胞：顶细胞 普通营养细胞普通营养细胞 双凹细胞双凹细胞 死细胞死细胞 隔隔( (分分) )离离盘盘繁殖：营养繁殖－－藻殖段繁殖：营养繁殖－－藻殖段藻体能上下滑动或左右颤动藻体能上下滑动或左右颤动3 3、、念珠藻属念珠藻属丝状体：圆形细胞成长念珠状，具异丝状体：圆形细胞成长念珠状，具异形胞，具公共胶鞘形胞，具公共胶鞘繁殖：营养繁殖－－藻殖段繁殖：营养繁殖－－藻殖段颤藻属分离盘死细胞公共胶鞘顶细胞营养细胞三、经济价值三、经济价值1 1、食用、食用普通念珠藻普通念珠藻( (地木耳地木耳) )发状念珠藻发状念珠藻( (发菜发菜) )钝顶螺旋藻钝顶螺旋藻2 2、固氮、固氮念珠藻和鱼腥藻念珠藻和鱼腥藻3 3、放氢、放氢4 4、作为基因工程材料、作为基因工程材料5 5、有害面：水华和赤潮、有害面：水华和赤潮地木耳地木耳(普通念珠藻普通念珠藻)发菜发菜(发状念珠藻发状念珠藻)大多数固氮蓝藻的固氮大多数固氮蓝藻的固氮酶都存在于酶都存在于异形胞异形胞中，中，因而异形胞被认为是蓝因而异形胞被认为是蓝藻的主要固氮场所。

藻的主要固氮场所生产应用：生产应用：将将固氮能力将将固氮能力较强的蓝藻放养在较强的蓝藻放养在水稻田水稻田中，可以增加土壤中的含中，可以增加土壤中的含氮量，为水稻提供更多的氮量，为水稻提供更多的氮素营养氮素营养鱼腥藻鱼腥藻( (Anabaena) )聚球藻，颤藻等微聚球藻，颤藻等微型蓝藻都具有产氢型蓝藻都具有产氢能力，通过大规模能力，通过大规模生产获得氢能，为生产获得氢能，为未来开发无污染的未来开发无污染的洁净洁净氢能源氢能源开辟一开辟一条重要途径条重要途径颤藻颤藻( (Oscillatoria) )水华水华( (water bloomswater blooms) )是淡是淡水中的一种自然生态现水中的一种自然生态现象，由藻类引起的，如象，由藻类引起的，如蓝藻、绿藻、硅藻等蓝藻、绿藻、硅藻等水华蓝藻：常见的产生水华蓝藻：常见的产生“ “水华水华” ”的蓝藻有微囊的蓝藻有微囊藻属、鱼腥藻属、束丝藻属、鱼腥藻属、束丝藻属、颤藻属等属中的藻属、颤藻属等属中的一些种类一些种类 导致水华发生的重要导致水华发生的重要的因素之一就是水体的的因素之一就是水体的富营养化富营养化是富营养化富营养化是一种氮、磷等植物营养一种氮、磷等植物营养物质含量过多所引起的物质含量过多所引起的水质污染现象。

水质污染现象“ “水华水华” ”发生时，水一发生时，水一般呈蓝色或绿色般呈蓝色或绿色武汉东湖武汉东湖““翻塘翻塘””云南滇池蓝藻云南滇池蓝藻20072007年年5 5月，月，太湖太湖暴发蓝藻水华危机，江苏无锡市民饮暴发蓝藻水华危机，江苏无锡市民饮用水源受到威胁用水源受到威胁赤潮：赤潮：在特定的环境条件下，海水中某些浮游植物、原生动物或细菌爆发性增殖或高度聚集而引起水体变色的一种有害生态现象 赤潮引起大赤潮引起大量鱼死亡量鱼死亡1 1、蓝藻是植物界中最原始、最古老的生物、蓝藻是植物界中最原始、最古老的生物体现在四方面体现在四方面：原核生物；无载色体及其他细胞器；叶：原核生物；无载色体及其他细胞器；叶绿素中仅含叶绿素绿素中仅含叶绿素a a；生殖为简单的裂殖；生殖为简单的裂殖2 2、蓝藻和细菌关系、蓝藻和细菌关系 统称为裂殖植物门(Schizophyta)，分为2纲：裂殖藻纲(Schizophyceae)、裂殖菌纲(Schizomycetes)，但二者营养方式具有本质区别3 3、蓝藻和红藻关系、蓝藻和红藻关系 在光合色素和不产生有鞭毛的细胞等方面有相似性，但在藻体形态、细胞结构、生殖方式等方面差异较大，两者之间可能没有关系或有远缘关系。

两者之间可能没有关系或有远缘关系4 4、、蓝藻为植物进化树上独立类群蓝藻为植物进化树上独立类群  1 1、形态结构、形态结构 单细胞，单细胞，无细胞壁无细胞壁，有鞭毛，，有鞭毛，藻体能变形，具眼点藻体能变形，具眼点载色体：多样，如盘状、星载色体：多样，如盘状、星形、带状等形、带状等光合色素：光合色素：叶绿素叶绿素a a、、b b，，β β - -胡萝卜素，叶黄素胡萝卜素，叶黄素 藻体草绿色藻体草绿色同化产物：同化产物：裸藻淀粉裸藻淀粉鞭毛：鞭毛：1 1－－3 3根，茸鞭型根，茸鞭型 裸藻细胞核有丝分裂及细胞的纵裂繁殖示意图1. 核膜；2. 纺缍丝；3. 核仁(中期，哑铃状)；4. 染色体3 3、分布、分布大多生活在淡水中，可形成水华，指示水质；在雪山可大量繁殖形成绿雪有2个属可生活在两栖类的消化管内 仅有裸藻纲仅有裸藻纲 (Euglenophyceae)(Euglenophyceae)，，分分2 2目，目，4040属，约属，约800800种种 1.1.裸藻属裸藻属 ( (EuglenaEuglena) ) ：单：单细胞细胞2.2.柄裸藻属柄裸藻属 ( (ColaciumColacium) ) ：有壁，无鞭毛，具胶：有壁，无鞭毛，具胶质柄，群体质柄，群体动植物共同祖先？动植物共同祖先？ 兼具动植物特征，是植物界中进化程度较低的一兼具动植物特征，是植物界中进化程度较低的一个旁支个旁支 光合色素同绿藻，关系密切？光合色素同绿藻，关系密切？ 裸藻与绿藻的关系是模糊的裸藻与绿藻的关系是模糊的裸藻是较典型的实验生物学材料 裸藻在黑暗中生活时，叶绿体、色素都会消失，成为非绿色植物，但恢复光照时会恢复绿色，因此对载色体、线粒体等细胞器形成过程的研究有一定意义。

裸藻也可同化、分解有机质，净化水体，恢复污水的氧气条件；有时产生裸藻红素 (euglenarhodone)，能使细胞呈红色一、硅藻的特征一、硅藻的特征 藻体为单细胞藻体为单细胞1.1.细胞结构细胞结构 细胞壁细胞壁: :成分成分: :硅质硅质、果胶质，主要为硅酸、果胶质，主要为硅酸(SiO2·H2O)(SiO2·H2O)细胞壁结构细胞壁结构: :由两个套合的半片组成由两个套合的半片组成，半片称为，半片称为瓣瓣上壳上壳 (epitheca)(epitheca)下壳下壳(hypotheca)(hypotheca)壳面壳面 (valve)(valve)环壳面环壳面壳面有各种花纹、突起壳面有各种花纹、突起羽纹硅藻和圆筛藻的细胞壁示意图A. 羽纹硅藻的瓣面；B. 羽纹硅藻的环带面；C. 舟形硅藻；D. 圆筛硅藻套合面1. 极节；2. 脊缝；3. 中央节；4. 细胞核；5. 上壳面；6. 环带面载色体：一至多数，小盘状、片状载色体：一至多数，小盘状、片状光合色素：光合色素：叶绿素叶绿素a a、、c c，， α α、、β β胡萝卜素，叶黄素胡萝卜素，叶黄素( (墨角藻黄素墨角藻黄素) )同化产物：同化产物：金藻昆布糖金藻昆布糖 和油和油硅藻营养体中没有游动细胞，仅精硅藻营养体中没有游动细胞，仅精子具鞭毛子具鞭毛 2 2、繁殖、繁殖硅藻以硅藻以细胞分裂细胞分裂进行繁殖进行繁殖以有性生殖产生以有性生殖产生复大孢子复大孢子 (auxospore)(auxospore)的方式恢复其大小的方式恢复其大小 A. 羽纹硅藻的有 丝分裂披针桥穹藻形成复大孢子的过程1—3. 减数分裂，每个细胞中有两个核发育；4. 形成两个大小不等的配子；5. 早期合子；6，7. 合子增大，形成复大孢子硅藻种类很多，有硅藻种类很多，有2 2个纲，约有个纲，约有16 00016 000种。

种中心硅藻纲中心硅藻纲 (Centricae)(Centricae)：辐射对称，海水为主：辐射对称，海水为主羽纹硅藻纲羽纹硅藻纲 (Pennatae)(Pennatae)：两侧对称，淡水为主：两侧对称，淡水为主硅藻的硅藻的分布很广分布很广，淡水、半咸水、海水中均有，，淡水、半咸水、海水中均有，浮游或附着在基物上，陆地上存在于土壤、岩石、浮游或附着在基物上，陆地上存在于土壤、岩石、墙壁、树干、苔藓植物体表等处硅藻春秋两季墙壁、树干、苔藓植物体表等处硅藻春秋两季生长旺盛，是鱼、贝等动物的生长旺盛，是鱼、贝等动物的饵料饵料在白垩纪有大量海相沉积的在白垩纪有大量海相沉积的硅藻土硅藻土硅藻土是重硅藻土是重要的工业原料，如作硫酸工业的催化剂载体，建要的工业原料，如作硫酸工业的催化剂载体，建筑磨光材料，工业用过滤剂、吸附剂、保温材料，筑磨光材料，工业用过滤剂、吸附剂、保温材料，火漆和涂料的填充剂等火漆和涂料的填充剂等 在白垩纪有大量海相沉积的硅藻土图1 – 15 硅藻的各种类型A. 圆筛藻属；B. 根管藻属；C. 直链藻属；D. 舟形藻属；E. 羽纹藻属；F. 桥弯藻属；G. 双菱藻属；H. 小环藻属；I. 盒形藻属；J. 角刺藻属硅藻、金藻、褐藻的载色体都含有叶绿素硅藻、金藻、褐藻的载色体都含有叶绿素a a、、c c和墨角藻黄素，而细胞结构与黄藻相似，被和墨角藻黄素，而细胞结构与黄藻相似，被归归入黄褐藻类入黄褐藻类。

硅藻曾归入金藻门中，但特殊的细胞壁套合结构，以及细胞分泌的物质经过壳面裂缝引起运动的现象与金藻门有很大不同；硅藻细胞壁的构造与黄藻门相近，但硅藻营养体为二倍体 (2 n)，在含叶绿素a、c的类群中较特殊 据推测，据推测，硅藻是从含有叶绿素硅藻是从含有叶绿素a a、、c c的具鞭毛藻的具鞭毛藻类发展而来的单细胞原始类群类发展而来的单细胞原始类群。