第一章 藻类植物

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1、第七章 藻类植物(4学时)教学目的与要求本章重点要求学生掌握藻类分门的依据，用 以区分识别各门藻类；掌握重要代表植物的形态 特征、繁殖方式及生活史；通过归纳比较，从 而 了解藻类植物的演化趋势，理解藻类植物在植物 界中地位。使学生了解藻类植物在自然界中的作 用及经济意义；了解我国 在藻类学研究和应用方 面的成就。 教法运用与学法指导 由于藻类的结构和生活史是极为多种多样的，关于 它们的系统发育和进化路线有过各种不同的理论。讲授 时应掌握重点，把总论点讲透，对各论中的次要部分可 以省略，重点放在蓝藻门、绿藻门、红藻门和褐藻门。 为了引起同学们学习藻类学的兴趣，可以结合藻类的经 济利用联系生活实际

2、，并结合近年来藻类学研究的新成 就，如我国藻类工作者研究甘紫菜的贡献，以及藻类在 海水养殖中的重要性等加以发挥。 同学们学习时应结合生活实际，联系实验，根据显 微镜下及肉眼所见到的一些藻类植物去认识和理解它们 的形态构造、生殖生活史等，并通过归纳比较，从 而 了解藻类植物的演化趋势。藻类是一个统称，前面所述的从蓝藻门到轮藻门这11个 门中所有植物统称为藻类。一般指池塘、河沟、水坑、稻田 中的“泡沫”和海洋中的“水草”，此外也指树皮上、电线杆上 、潮湿的砖石上所谓的“青苔”等。从植物学的观点来看，藻 类是一群具有叶绿素，营自养生活，植物体没有真正的根、 茎、叶分化，生殖器官一般为单细胞，用单细胞

3、的孢子或合 子进行生殖的一类低等植物。是地球上最早登上生命舞台的 绿色植物，它们大多生活在水中，少数生活在阴湿的地面、 岩石壁和树皮等处。我们日常所见，井水比较清澈透亮，但 池塘里的水就往往混浊而带绿，甚至呈现锈色以至淡红，海 水也每每如此，这就是有藻类植物的原因。藻类植物的形貌各异、色彩缤纷，大小、结构千差万别 。有的象小圆球，有的象小卵，有的象圆盘，有的象拳头， 有的象大头针，有的象铁链，有的象表带。据古生物学研究，藻类的前身，可以追溯到古代早期（ 距今2518亿年前）的似蓝藻，以至3533亿年前太古代的 古球藻。真正的藻类，大约出现在元古代的中期，距今也有 I5亿年了。已知在地球上有30

4、000余种藻类。在池水中最常见 的，是属于绿藻家族的衣藻、小球藻、盘藻和团藻等浮 游种类；在海水中，最主要的浮游种类，则属于硅藻家 族成员，其次是甲藻家族成员。由于藻类含有叶绿素和其它辅助色素，所以，能进 行光合作用制造有机物。它们是最低等的绿色植物。然 而，又由于各种藻类的色素在种类和含量比例上的差异 ，而使藻体呈现不同的颜色。绿藻使池水变绿，这是常 见的现象，但蓝藻能把海水“染”红，倒也是个怪事。大 家都知道，在亚、非两大洲之间，有个狭长的红海。红 海何以得名？难道海水真是红色的吗？原来，海水里生 长着一种属于蓝藻家族的红色毛状带藻，它虽属蓝藻成 员，但名不符实，在体内却含较多的红色素，使

5、藻体呈 现红色。这样，当它们大量繁殖时，就把那碧蓝透绿的 海水“染”成红色。世界上有名的红海就是这样得名的。赤潮景观赤潮源于单细胞藻类的大量 繁殖，常在水面上形成一层赤色 薄膜，故名。赤潮常令水体急剧 缺氧，造成海洋生物的大量死亡 。若发生在水产养殖区，则会带 来严重的经济损失。赤潮景观藻类成员并非都是微小的浮游种类，它们之中也 有“巨人”。早在400多年前，哥伦布在大西洋航行时， 曾惊讶地进入了约有450平方公里的“马尾藻海”，海里 漂浮着无数的马尾藻，最长的竟达五百多米，组成了 奇异的海底森林；我们常吃的海带，药用的石莼等， 也都是巨型藻类。藻类植物的适应性很广，它们几乎 进驻了所有水域，

6、甚至能生长在80以上的温泉中， 地球上到处都有它们的足迹。藻类植物大多含有丰富的蛋白质、脂肪、糖类、 盐类以及维生素类等。多数为鱼虾和水产养殖业的主 要饵料，有的可供人类直接食用，有的可作为提取琼 脂、碘、铀及其它贵重金属元素的原料，有的却是重 要的中药材。固氮蓝藻作为农业氮源，也有着广阔的 前景。藻类植物是地球上最重要的初级生 产者。它们合成的有机碳总量是高等植 物的7倍。第一节 藻类植物概述 一、藻类的一般特征： 1、藻类为自养的原植体(也称“叶状体”，无真的根、 茎、叶分化的植物体）植物，整个植物体都有吸收 养分、制造营养物质的功能；含光合色素，进行光 合自养； 2、植物体称藻体，由单细

7、胞、群体和多细胞个体。 藻体构型多种，但均无根、茎、叶的分化； 3、藻类的生殖器官一般为单细胞（有少数的藻类，它们 的生殖器官具有多细胞的构造，但全部细胞都直接参加生殖 作用，不像高等植物的那样分化成生殖部分和营养部分）； 具营养繁殖、无性生殖、有性生殖；藻类的无性生 殖细胞是各种孢子，有性生殖细胞是配子，配子结 合成合子，合子脱离母体后发育成后代，属无胚植 物。4、藻类的生活史（生物在一生中所经历的发育和 繁殖阶段的全部过程）有四种基本类型： （1）、生活史中无有性生殖和无性生殖（如裸藻），仅 有营养繁殖；或无有性生殖而有无性生殖和营养繁殖（ 如蓝藻）。 （2）、仅有一个单倍体的植物体，行无

8、性、有性生殖； （3）、仅有一个双倍体的植物体，只有有性生殖； （4）、有世代交替（在植物的生活史中，无性与有性两 个世代交替）现象。 5、藻类生态习性多样，分布很广泛，绝大多数水 生，少数气生，适应性强，又是一群古老的植 物。二、藻类植物的分类及分类依据藻类分门的依据有：1、藻类植物的形态；2、 鞭毛的有无、数目、着生位置；3、细胞壁的成分； 4、载色体的结构及光合作用色素种类；5、贮藏养 分的类别；6、细胞核的构造；7、繁殖方式；8、生 活史类型。藻类植物到底分为几个门，现在意见不一致。 我国藻类学家1978年在广西桂林开会讨论藻类植物 的系统分类问题，确定把全部藻类分成11个门（见 前表

9、）和一个类（绿胞藻类），我们学习就采用这 种分类系统。下面将其中几个重要的门分别作以介 绍。第二节：蓝藻门（Cyanophyta）一、蓝藻门的一般特征： 1、蓝藻是一门最简单的蓝绿色自养植物，植物体由一 个细胞构成或是群体或是丝状体。 2、其细胞构造为原核（中央质中含有DNA，无组蛋白，不 形成染色体，DNA以细纤丝状存在，无核膜和核仁的结构， 但有核的功能，故称原始核），原生质体分化为周质和 中央质，周质中含有光合色素，中央质含有DNA。 3、细胞没有载色体等细胞器，光合色素分散在周质中 ，其色素叶绿素中仅有叶绿素a，还有- 胡萝卜素、 蓝藻黄素、藻胆素（藻蓝素和藻红素）。 4、光合产物为蓝

10、藻淀粉等，分散在周质中 5、蓝藻细胞壁分为两层，内层是纤维素，外层是果 胶质组成的胶质鞘，所以蓝藻很粘滑，蓝藻又叫粘 藻。 6、蓝藻不进行有性生殖，主要以细胞直接分裂的方 式进行繁殖（丝状体类型以藻殖段繁殖），有的还 可以产生孢子，进行无性生殖。生活式中不产生具 鞭毛的运动细胞。 7、蓝藻适应能力强，分布广（高山、海洋、淡水、高温 、冰雪中都能生长）。主要生活在淡水中，特别是在营养 丰富的水体中，夏季大量繁殖，集聚水面，形成水华）， 有的与真菌共生形成地衣。蓝藻约有150属1500种，全部包括在蓝藻纲中 ，一般分为3个目：色球藻目、管胞藻目、颤藻目 。二、蓝藻门的代表植物（一）单细胞或群体类型

11、的代表：色球藻属微囊藻属粘球藻属粘杆藻属平裂藻属腔球藻属 色球藻 属于色球藻目， 植物体为单细胞 的，圆球形，常 因细胞分裂后子 细胞不彼此离开 而形成24个， 416个或更多 个细胞聚集在一 起的简单群体。 群体中细胞与细 胞相邻接处呈平 直面。有个体胶 质鞘，也有群体 胶质鞘。多生活 在池塘、沟渠、 水坑、湿地等处 。微囊藻属于色球藻目，植 物体是球形、不规 则形或具有很多穿 孔的浮游性群体。 群体细胞很多，细 胞球形，均匀地分 布在无结构的基质 中。微囊藻分泌一 种能抑制其它藻类 生长的物质，有些 种类还可以产生一 种叫做“致死因子” 的毒素，能毒害摄 食藻类的动物。夏 季在营养丰富的水

12、 中大量繁殖，形成 水华，危害水生动 物。（二）丝状体的代表颤藻：1、细胞短园柱形，长小于宽 ；2、单生或群生；3、丝状体由一列细胞构成；4、丝状体中细胞死去或产生 隔离盘，营养生殖由此断裂 以藻殖段进行繁殖）；5、藻丝无胶质鞘或无明显胶 质鞘；6、能前后移动和左右摆动。念珠藻：1、细胞园形如珠，连成弯 曲之状；2、丝状体缠绕成群体；，3、丝状体不分枝；4、丝状体中有异形胞，营 养生殖由此断裂，具厚壁 孢子度过不良环境；5、个体胶质鞘有或无，群 体胶质鞘界限明显；6、不能运动。颤藻属于颤藻目 ，常见于水 沟、湿地， 形成黑色的 粘层，在污 水流经的地 方最易采到 。念珠藻 属于颤藻目，比较常见

13、，植 物体是由一列细胞组成的不 分支的丝状体，丝状体常常 是无规则地集合在一个公共 的胶质鞘中，形成肉眼能看 到的球状体、片状体或不规 则团块（群体）。细胞圆球 形，排成一行呈念珠状，故 称念珠藻。丝状体有或无个 体胶质鞘。丝状体上除一般 营养细胞外，还有一种大型 厚壁的无色细胞叫异形胞 。丝状体可从异形胞处断裂 形成藻殖段。此外在藻丝中 也形成一种厚壁的休眠孢子 叫厚壁孢子，能抵抗恶劣环 境，当环境适宜时又能萌发 成新个体。本属生活于淡水 中，潮湿土壤上 或石上。可供食 用的地菜皮（地 木耳）就是本属 藻类，夏季下过 雨后，在草地里 生长的特别多， 群体为不规则的 蓝绿色的胶团。念珠藻颤藻

14、念珠藻鱼腥藻鱼腥藻属和念珠藻 属非常相似，并同 属于颤藻目。细胞 圆形，连接成直的 或弯曲的丝状体， 单一或集聚成团， 浮生于水中，但无 公共胶质鞘。鱼腥 藻常与铜色微囊藻 一起形成水华。念 珠藻和鱼腥藻都能 固定游离氮，养殖 在稻田中，可使水 稻增产。有一种鱼 腥藻生于红萍（ Azolla）的叶内，与 红萍共生。鱼腥藻属（Anabaena):有明显的固N能力。 螺旋藻(Spirulina maxima)属蓝藻门，原始性植物，水生，我国现已开 池培养。螺旋藻含有非常丰富的营养物质，蛋白 质含量是牛肉的3倍，维生素和微量元素含量是蔬 菜或水果的8001000倍，特别是所含的胡萝 卜素，亚麻酸，藻

15、兰蛋白（藻蓝素），能显著 提高人体免疫力，防止器官衰老，可开发成人类 保健绿色食品。植物体为单细胞或由多细胞组成不分枝丝状 体。丝状体圆柱形，呈疏松或紧密的有规则的螺 旋形弯曲，细胞间隔明显或不明显。无异形胞、 厚壁胞和胶鞘。 螺旋藻在结构上有两 大特点：一是单体非常小， 只有在显微镜下才看 得清楚。所以，螺旋 藻体内的各营养成份 均以最小分子形态存 在；二是细胞壁中不 含纤维素，是由人体 可以直接吸收的胶原 蛋白和半纤维素组成 的。这两大特点决定 了螺旋藻进入人体后 ，不用溶壁和再分解 ，可以由人体内膜直 接吸收。因此，它的 吸收率在所有天然食 物中首屈一指，可满 足人类高营养与高吸 收率同

16、步的需求。 螺旋藻是一种碱性的营养保健食品，可以使人体 的酸性体质变为健康的弱碱性体质，易被人体吸收。 更重要的是，螺旋藻含有十分丰富的各种人体必需的 营养成分，而且，组织相当均衡，有些成份还是人体 从其它食品中很难获得的。另外，美国、日本和德国 的科学家和医学权威经科学经验和许多临床病例反复 证明，螺旋藻确实对多种疾病有预防及辅助治疗的作 用。螺旋藻作为纯天然的营养保健食品，被世界卫生 组织（WHO）冠以“人类21世纪最佳保健品”。螺旋藻好，食用新鲜的螺旋藻更好！清洁、安全 、无污染。螺旋藻是世界上部分湖泊中生长的藻类植物，富 含人体所需的18种氨基酸和多种维生素，含有铁、钙 、钾等矿物质，微量元素达17种之多，螺旋藻被联合 国卫生组织定为21世纪最佳保健品，被联合国工业发 展组织定为最理想食品，被联合国粮农组织推荐为21 世纪最佳绿色食品。赤峰啤酒集团公司与无锡工业大 学联合开发研制出