植物系统分类(陈燕)第5章藻类植物.ppt

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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

2、,5.1.2 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）,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

3、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：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

4、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

5、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 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

6、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。,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

7、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

8、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

9、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 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。

10、,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，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

11、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Fritshiella 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

12、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

13、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Gracilaria txetorii：海人藻Digenea simplex：提取海人藻酸鹧鸪菜(美舌藻、乌菜)Calogl

14、ossa 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），

15、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(Laminaria

16、les)：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

17、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)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

18、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,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、藻类在工业上的应用：褐藻、红藻、硅藻5、藻类在医药上的应用：石花菜、海人草、鹧鸪菜 6、消除污染，净化废水：栅藻、绿颤藻、螺旋 藻、绿裸藻等 7、指示植物：盘星藻属（油田）、藻矿,思考题,1.藻类植物的基本特征是什么？藻类植物的分门根据是什么？一般分为哪些门？2.蓝藻门的主要特征是什么？3.绿藻门的特征是什么？为什么说绿藻是植物界进化的主干？4.简述水绵的形态构造和接合生殖的过程，它的生活史属何种类型？5.试述紫菜的生活史和它的经济价值？6.褐藻门的主要特征是什么？7.试述海带的形态构造及其生活史。8.藻类植物的生活史有哪些基本类型？9.什么叫核相交替？核相交替与世代交替有何区别？,