植物系統(tǒng)分類第5章藻類植物課件

1、第五章 藻 類 植 物教學(xué)目標(biāo)掌握藻類植物的基本特征;掌握藻類分門的依據(jù);掌握藍(lán)藻門、綠藻門、紅藻門、褐藻門的特征異同及各門的主要代表植物種類；了解藻類植物的經(jīng)濟(jì)價(jià)值 5.1 藻 類 植 物 概 述 一群具有光合作用色素、能獨(dú)立生活的自養(yǎng)原植體植物。衣藻水綿 具有光合作用色素 生殖器官多為單細(xì)胞，無保護(hù)層保護(hù) 無根、莖、葉的分化 無胚的形成5.1.1 藻類植物的特征 根據(jù)光合色素的種類 貯藏養(yǎng)分的種類 細(xì)胞壁的成分 鞭毛有無及著生的位置和類型 有性生殖的方式：同配生殖、異配生殖、卵式生殖 生活史 根據(jù)上述特征，把藻類分成9門：藍(lán)藻門、裸藻、甲藻、金藻、黃藻、硅藻、綠藻、紅藻門、褐藻5.1.2

2、藻類植物的分類依據(jù)5.1.3 生態(tài)習(xí)性及分布 藻類約90%生活在水中(淡水或海水)，稱為水藻或海藻；其它生活在潮濕的巖石、墻壁、土表、樹干上，稱為亞氣生藻，如色球藻屬 (Chroococcus)、堇青藻等。 5.2 藍(lán)藻門(Cyanophyta) （屬原核藻類）5.2.1主要特征 藻體形態(tài)：?jiǎn)渭?xì)胞、群體、絲狀體 細(xì)胞結(jié)構(gòu)：具有明顯細(xì)胞壁，原生質(zhì)體分化為中心質(zhì)和周質(zhì)兩個(gè)部分，無細(xì)胞器和細(xì)胞核，故又稱原核生物 (prokaryote)。 細(xì)胞壁：主要成分為肽聚糖，外有果膠酸和粘多糖構(gòu)成的膠質(zhì)鞘。 原生質(zhì)體：由周質(zhì)和中心質(zhì)構(gòu)成周質(zhì)(色素質(zhì))：含葉綠素a，藻膽體，葉黃素；氣泡。中心質(zhì)(中央體)： 原始

3、核 貯藏物質(zhì)(光合產(chǎn)物)： 藍(lán)藻淀粉、藍(lán)藻顆粒體等 鞭毛：無鞭毛。 繁殖： 藍(lán)藻無有性生殖。主要的生殖方式為營(yíng)養(yǎng)繁殖和無性生殖營(yíng)養(yǎng)繁殖：?jiǎn)渭?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 厚壁孢子內(nèi)生孢子外生孢子5.2.2 藍(lán)藻生態(tài)習(xí)性及主要類群 藍(lán)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，還有亞氣生藍(lán)藻 。有些種類還與真菌共生形成地衣。 分類： 藍(lán)藻門有1綱，3目，150屬，約1500種。（色球藻目、管胞藻目、顫藻目）代表種類食用藍(lán)藻：發(fā)狀念珠藻（發(fā)菜）、普通念珠藻（地木耳）、擬球念珠藻（葛仙米）、海苞菜、螺旋藻等地木耳葛仙米固氮藍(lán)藻：

4、念珠藻、魚腥藻、單岐藻等。放氫藍(lán)藻：柱狀魚腥藻、顫藻等水華藍(lán)藻：微囊藻、魚腥藻、束絲藻、顫藻等水華：淡水水體中藻類大量繁殖的一種自然生態(tài)現(xiàn)象，是水體富營(yíng)養(yǎng)化的一種特征。微囊藻屬(Microcystis)5.2.3 藍(lán)藻在植物界的地位藍(lán)藻是植物界進(jìn)化水平最低的類群。其原始性： 原核 沒有葉綠體（載色體）等細(xì)胞器、無鞭毛 無有性生殖 最早出現(xiàn)的綠色植物(33-35億年) 耐高溫，保留了祖先的原始性5.2.4 經(jīng)濟(jì)意義 食用：地木耳、發(fā)菜、螺旋藻（含蛋白 質(zhì)68% ） 固氮：項(xiàng)圈藻（魚腥藻）異形胞 餌料： 危害：形成水華（水花） 藍(lán)藻形成水華的條件： 水體富營(yíng)養(yǎng)化+溫度+靜止水體5.2.5 幾個(gè)常見

5、的概念異形胞：是由營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞組成的，大形、厚壁、透明，無某些同化色素，有繁殖作用，有固氮作用。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(gè)營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞間形成雙凹形分離盤，以及機(jī)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(yíng)養(yǎng)細(xì)胞的體積增大，營(yíng)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(shí)，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(jìn)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(gè)孢子萌發(fā)形成1個(gè)新的植物體。5.3

6、 硅藻門 (Bacillariophyta)5.3.1 主要特征 體型：?jiǎn)渭?xì)胞、可連接成多細(xì)胞的群體或少數(shù)幾種為絲狀體。 但細(xì)胞間結(jié)合得不緊密，每個(gè)細(xì)胞都可以單獨(dú)生活 細(xì)胞壁：壁由果膠質(zhì)+硅質(zhì)形成，相當(dāng)堅(jiān)硬，稱硅藻殼 frustule。由上、下殼套合而成。 細(xì)胞結(jié)構(gòu)光合色素：葉綠素a、c，胡蘿卜素，葉黃素等；藻體通常是金褐色。載色體：小盤狀、片狀，1-多數(shù) 貯存養(yǎng)分：油，金藻昆布糖，異染小粒。鞭毛：僅精子具鞭毛。 硅藻的繁殖 細(xì)胞分裂：一個(gè)細(xì)胞分為兩個(gè)原生質(zhì)體時(shí)，每個(gè)細(xì)胞各有一半母細(xì)胞的壁，母細(xì)胞殼在子細(xì)胞里都是上殼。 有性生殖：產(chǎn)生復(fù)大孢子auxospore。 同配、異配、卵式、自配、單性。

7、含中心硅藻與羽紋硅藻2綱8目16000種。硅藻生活在各種水體，包括海水，淡水，也有許多生長(zhǎng)在土壤中。在海水中以中心硅藻類占優(yōu)勢(shì)，相反，在淡水中則以羽紋硅藻類為主。5.3.2 硅藻的生態(tài)習(xí)性及主要類群 圓篩藻舟形藻中心硅藻與羽紋硅藻中心硅藻類（輻射硅藻類）：圓形，輻射對(duì)稱，殼面上的花紋也是自中央一點(diǎn)向四周呈輻射狀排列。羽紋硅藻類：長(zhǎng)形，花紋排列成兩側(cè)對(duì).稱。圓篩藻屬 雙菱藻屬橋彎藻屬直鏈藻屬角毛藻5.3.3 硅藻的價(jià)值1.提供氧氣：地球上有70%的氧氣是浮游植物釋放出來的，浮游生物每年制造的氧氣就有360億噸，占地球大氣氧含量的70%以上，而硅藻數(shù)量又占浮游生物數(shù)量的60%以上。2.餌料：硅藻是

8、魚、貝、蝦類特別是其幼體的主要餌料，它與其他植物一起，構(gòu)成海洋的初級(jí)生產(chǎn)力。 3.硅藻土的利用：經(jīng)過漫長(zhǎng)的年代，那些在海底沉積下來的以硅藻為主要成分的沉積層，逐漸形成了經(jīng)濟(jì)價(jià)值極高的硅藻土。硅藻土不但含有豐富的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，而且還能完好地保存動(dòng)植物的遺體，在古生物學(xué)研究領(lǐng)域具有重要意義。4.環(huán)境監(jiān)測(cè)：是監(jiān)測(cè)湖泊酸化最好的指示生物。也可監(jiān)測(cè)水體重金屬和有機(jī)污染等問題。5.4 綠藻門 (Chlorophyta )5.4.1 主要特征 體型：?jiǎn)渭?xì)胞、群體、絲狀體、管狀體片狀體等 。細(xì)胞壁：纖維素、果膠質(zhì) 細(xì)胞結(jié)構(gòu)光合色素：主要為葉綠素a、b，葉黃素和胡蘿卜素貯存養(yǎng)分：淀粉鞭毛：等長(zhǎng)，2條、4條或多條，頂

9、生 。色素體（葉綠體）：杯狀、片狀、星狀、帶狀等 綠藻的繁殖（1）營(yíng)養(yǎng)繁殖：細(xì)胞分裂和絲體的斷開。（2）無性生殖：產(chǎn)生游動(dòng)孢子或靜孢子。 （3）有性生殖： 同配生殖：大小一致的動(dòng)配子的接合； 異配生殖：大小不一致的動(dòng)配子的接合； 卵式生殖：雄配子能游動(dòng)，雌配子大，不動(dòng)； 接合生殖：同宗配合或異宗配合。 5.4.2 綠藻的分類及代表植物 綠藻有430屬8600種，一般分為兩個(gè)綱（綠藻綱，輪藻綱）13個(gè)目。90%的綠藻分布于淡水中，少數(shù)分布于海水或半咸水中。 衣藻屬( Chlamydomonas ) 生活史特點(diǎn)：1、染色體倍數(shù)為n 2、整個(gè)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

10、4、生活史有核相交替，無世代交替小球藻屬Chlorella植物體是單細(xì)胞浮游性種類，圓形或橢圓形。體內(nèi)含有片狀和杯狀葉綠體，一般無淀粉核。無性生殖時(shí)，產(chǎn)生不能游動(dòng)的似親孢子(autospore)。 水綿屬Spirogyra 石莼Ulva lactuca L. 輪 藻 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。 有性生殖時(shí)，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(shí)為減數(shù)分裂。 無論主枝還是短枝，藻體具有大型的頂端細(xì)胞。 其它習(xí)見綠藻團(tuán)藻5.4.3 綠藻的經(jīng)濟(jì)價(jià)值（1）食用及撮膠質(zhì)：石莼、瞧膜等大型經(jīng)濟(jì)海藻

11、，既可食用又可提取膠質(zhì)、糊精作為粘著漿料。小球藻蛋白質(zhì)含量高達(dá)50%，又含脂肪及多種維生素，可制高級(jí)食品或藥劑。 （2）餌料：浮游種類如小球藻屬、扁藻屬、杜氏藻屬等是海產(chǎn)經(jīng)濟(jì)動(dòng)物幼體的重要的餌料。（3）凈化水體：水綿等可大量吸收氮肥，凈化水體。（4）絲狀綠藻俗稱為“青泥苔”或“青苔”，還可形成水華（危害性）。 綠藻與高等植物有相同的光合色素，光合產(chǎn)物均為淀粉，鞭毛都是尾鞭型。認(rèn)為綠藻門在植物系統(tǒng)發(fā)育中處于主干地位，甚至所有的高等植物均出自綠藻某一類群。1975年美國(guó)R A Lewin發(fā)現(xiàn)了原核的綠藻，具有葉綠素a和b，從而對(duì)原核生物到真核生物的發(fā)展有了真實(shí)的根據(jù)。還有佛氏藻Fritshiell

12、a tuberosa有直立和匍匐枝分化，有世代交替現(xiàn)象，有人認(rèn)為它有可能發(fā)展出高等植物。5.4.4 綠藻在植物界中的地位5.5 紅藻門(Rhodophyta)5.5.1 主要特征藻體：少數(shù)為單細(xì)胞，極少群體，多數(shù)是多細(xì)胞體：絲狀體、葉狀體、枝狀體。細(xì)胞壁：外層為果膠質(zhì)，內(nèi)層為纖維素； 細(xì)胞結(jié)構(gòu)光合色素：葉綠素a,d，胡蘿卜素，葉黃素，藻膽體（藻紅素多，藻藍(lán)素少）貯存養(yǎng)分：紅藻淀粉，紅藻多糖； 鞭毛：無色素體（葉綠體）：低級(jí)的為星芒狀，位于細(xì)胞質(zhì)中，高級(jí)的為顆粒狀、盤狀，位于細(xì)胞邊緣。 紅藻的繁殖 營(yíng)養(yǎng)繁殖：以分裂繁殖為主 無性生殖：?jiǎn)捂咦踊蛩姆宙咦?有性生殖：復(fù)雜的卵式生殖 5.5.2 紅藻的

13、分類及代表植物 約558屬，3740種。1綱2亞綱紫菜亞綱、真紅藻亞綱。 絕大多數(shù)為海產(chǎn)，營(yíng)固著生活；僅50余種生活于淡水中。紫菜屬 Porphyra 甘紫菜 Porphyra tenera Kjellm. 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。代表種類：生活史特點(diǎn)：（1）紫菜生活史中減數(shù)分裂不是發(fā)生在果孢 子時(shí)，而是在形成殼孢子時(shí)。（2）配子體即葉狀體紫菜，孢子體即絲狀體 殼斑藻。（3）異形世代交替石花菜 Gelidium amansii Lamouroux :提制瓊膠海蘿Gloiopeltis furcata ：提制海蘿膠，用于紡織 海蘿江蘺Grac

14、ilaria txetorii ：海人藻Digenea simplex ：提取海人藻酸鷓鴣菜(美舌藻、烏菜)Caloglossa leprieurii ：藥用江蘺鷓鴣菜 食用：紫菜等 工業(yè)原料：江蘺屬、石花菜屬、麒麟菜屬、雞毛菜屬 ( Pterocladia )植物可制瓊膠，也是通便劑；海蘿屬提取海蘿膠來漿絲，用來紡織香云紗。 藥用：海人草 ( Digenea simplex )治蛔蟲；紅葉藻屬( Delesseria )植物含有阻止血凝固的物質(zhì)，是治療肝出血的有效劑。5.5.3 經(jīng)濟(jì)價(jià)值5.6 褐藻門(Phaeophyta )5.6.1 主要特征 藻體：體型：無單細(xì)胞和群體種類，均為多細(xì)胞體

15、或分枝的絲狀體、葉狀體。 細(xì)胞壁：內(nèi)層為纖維素，外層為褐藻膠。 細(xì)胞結(jié)構(gòu)光合色素：葉綠素a、c，胡蘿卜和葉黃素（墨角藻黃素為主），藻體呈橄欖綠色，或者深褐色。貯存養(yǎng)分：主要是褐藻淀粉和甘露醇； 鞭毛：2條，側(cè)生不等長(zhǎng) 。色素體（葉綠體）：低級(jí)的為星芒狀，位于細(xì)胞質(zhì)中，高級(jí)的為顆粒狀、盤狀，位于細(xì)胞邊緣。 褐藻的繁殖（1）營(yíng)養(yǎng)繁殖：以斷裂方式進(jìn)行（2）無性生殖：孢子游動(dòng)或不游動(dòng)（3）有性生殖：同配、異配、卵式生殖5.6.2 褐藻的分類及代表植物褐藻1500種，分3綱250屬。按生活史類型3綱是同型（等）世代綱、異型（不等）世代綱和無孢子綱。 褐藻門植物主要分布在海洋中，尤其在寒海中分布最多，是海

16、底世界的主要植物類群。代表植物： 水云目(Ectocarpales)：水云屬(Ectocarpus) 海帶目(Laminariales)：海帶(Laminaria japonica) 墨角藻目(Fucales)：鹿角菜(Pevetia siliquosa)（1） 食用海藻 海帶 形態(tài)：包括固著器、帶柄、帶片。 結(jié)構(gòu)：帶柄和帶片分化成表皮、皮層、髓部。海帶的生活史： 孢子體大而有組織分化，配子體只有十幾個(gè)細(xì)胞組成； 減數(shù)分裂發(fā)生在形成游動(dòng)孢子期； 以孢子體占優(yōu)勢(shì)的異形世代交替。裙帶菜鹿角菜（2） 可用于工業(yè)原料的褐藻海帶、巨藻等用于提取褐藻膠（褐藻酸、褐藻酸鹽及其衍生物），用于紡織印染、食品、醫(yī)

17、藥等行業(yè)。（3）藥用褐藻海帶、鐵釘菜、昆布、裙帶菜、羊棲菜、海篙子等 （1）食用：海帶、昆布、裙帶菜、馬尾藻、鹿角菜，（2）工業(yè)原料：提取褐藻膠、甘露醇、碘、褐藻淀粉；（3）藥用：海帶可治甲狀腺腫，褐藻酸鈉可防止吸收放射性鍶Sr90，有些褐藻可作代血漿、抗凝劑等等；4、餌料或肥料：馬尾藻等。5.6.3 褐藻的經(jīng)濟(jì)價(jià)值5.7 藻類植物小結(jié)5.7.1 什么是藻類植物 自養(yǎng)的原植體植物5.7.2 藻類植物細(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)：無細(xì)胞器分化有細(xì)胞器分化細(xì)胞分化：不分化(衣藻)分化(輪藻)有類似 組織的分化(海帶)色素：5.7.3 植物體的演化 單細(xì)胞(衣藻)群體(空球藻

18、)多細(xì)胞(海帶)自由游動(dòng)不游動(dòng)固著生活5.7.4 生殖及生活史的演化（1）營(yíng)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(shí)間不同 合子RD：衣藻、水綿 配子RD：硅藻、鹿角菜 孢子RD：海帶、紫菜（3）生活史類型： 合子減數(shù)分裂型的生活史 配子減數(shù)分裂型的生活史 孢子減數(shù)分裂型的生活史：同型世代 異型世代交替門藻體形態(tài)結(jié)構(gòu)細(xì)胞壁色素貯藏產(chǎn)物鞭毛分布及其他藍(lán)藻門單細(xì)胞、群體、絲狀體粘肽、粘多糖葉綠素a、藻藍(lán)素、藻紅素、黃色色素。藍(lán)藻淀粉、藍(lán)藻顆粒體無有淡水也有海水綠藻門單細(xì)胞、群體、葉狀體纖維素、果膠質(zhì)葉綠素a、b，及、-胡蘿卜素和一些葉黃素。淀粉、油類2、4條頂生、等長(zhǎng)鞭毛大多淡水產(chǎn)，少部分海產(chǎn)紅藻門極少數(shù)單細(xì)胞，絕大多數(shù)為多細(xì)胞，絲狀、葉狀、枝狀內(nèi)層纖維素、外層果膠質(zhì)葉綠素a、d， -胡蘿卜素、葉黃素、藻紅素占優(yōu)勢(shì)。紅藻淀粉，紅藻糖無多為海產(chǎn)褐藻門均為多細(xì)胞，絲狀、葉狀、管狀等，有一定的組織分化內(nèi)層纖維素、外層藻膠，還含有1種褐藻糖膠葉綠素a、c， -胡蘿卜素、葉黃素（主要是墨角藻黃素）褐藻淀粉、甘露醇2條側(cè)生不等長(zhǎng)鞭毛絕大多數(shù)海產(chǎn)5.7.5 藻類植物和其他植物的聯(lián)系 5.7.6 藻類植物與人類生活的關(guān)系 1、食用藻類：2、藻類與漁業(yè)的關(guān)系：魚、蝦等的主要餌料 ；赤 潮、水華危害3、藻類在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用：固氮藍(lán)藻、淤泥4、藻類在工業(yè)上的應(yīng)