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1、水生生物学Hydrobiology湖北师范学院生物科学系多媒体教程湖北师范学院生物科学系多媒体教程湖北师范学院生物科学系多媒体教程湖北师范学院生物科学系多媒体教程第一章第一章 藻类概述藻类概述（Algae)Algae)本章学习重点本章学习重点v藻类的定义及其特征v藻细胞的基本结构特点一、藻类的定义及其特征一、藻类的定义及其特征* *1、定义：、定义：v是一群个体小、具有叶绿素，营自养生活，没有真正的根、茎、叶分化，以单细胞的孢子或合子进行繁殖的低等植物。特特 征征v藻藻类类（algae）是是低低等等植植物物，分分布布甚甚广广，绝绝大大多多数数生生活活于于水水中中，大大小小不不一一，小小的的肉肉
2、眼眼看看不不见见, 只只有有几几微微米米(如如小小球球藻藻 Chlorella 35 m), 大大的的长长达达60 m (如如海海洋洋中中的的巨巨藻藻Macrocystis phrifera）；没没有有真真正正的的根根、茎茎、叶叶的的分分化化。藻藻类类植植物物体体通通常常可可以以看看做做是是简简单单的的叶叶，故故又又称称叶叶状状体体植植物物。藻藻类类具具有有叶叶绿绿素素，整整个个藻藻体体都都有有吸吸收收营营养养，进进行行光光合合作作用用的能力，因此一般均能自养生活。的能力，因此一般均能自养生活。 v藻藻类类的的生生殖殖单单位位是是单单细细胞胞的的孢孢子子或或合合子子。虽虽然然高高等等藻藻类类的
3、的生生殖殖单单位位可可以以是是多多细细胞胞构构造造，但但均均直直接接参参与与生生殖殖作作用用，不不分分化化为为生生殖殖部部分分和和营营养养部部分分。藻藻类类的的生生活活史史中中没没有有在在母母体体内孕育着具有藻体雏形胚的过程。内孕育着具有藻体雏形胚的过程。v简单说来藻类是无胚而具叶绿素的自养叶状体孢子植物。简单说来藻类是无胚而具叶绿素的自养叶状体孢子植物。 2、特征、特征*（1）一般个体微小，形态结构简单）一般个体微小，形态结构简单（2）具有叶绿素）具有叶绿素（3）能吸收光能和营养盐类进行光合作用制造有）能吸收光能和营养盐类进行光合作用制造有机物质机物质（4）没有真正的根、茎、叶或没有真正的根
4、、茎、）没有真正的根、茎、叶或没有真正的根、茎、叶分化叶分化（5）生殖器官简单，孢子或合子为单细胞，不开）生殖器官简单，孢子或合子为单细胞，不开花结果。花结果。 二、按生活习性划分藻类二、按生活习性划分藻类 1、浮游藻类浮游藻类：生活在水层中，营浮游生活，又叫浮游植物（Phytoplankton）。当环境条件适宜，营养物质丰富，藻类大量繁殖，使水呈现鲜明色彩，这一现象在淡水中称“水华水华”，在海水中称“赤潮赤潮”。2、着生藻类着生藻类：指营固着或附着生活的藻类3、流水生藻类流水生藻类：由底栖和浮游藻类组成，它们能在急流中生活和繁殖。三、分布三、分布v悬浮于水中，漂浮于水面上，或着生于其它物体上
5、。v从炎热的赤道至千年冰封的极地。v无论是江河、湖海，水库、沟渠、塘堰，各种临时性积水，或潮湿地表、墙壁、树干、岩石、沙漠及积雪上都有藻类分布，并与其它生物共生。v在潮湿，光线能达的地方都有它们的踪迹，它们营自由生活、共生或寄生。1、蓝藻门蓝藻门 Cyanophyta2、硅藻门硅藻门Bacillariophyta3、金藻门金藻门Chrysophyta 4、黄藻门、黄藻门Xanthophyta四、分类：共四、分类：共1111门，淡水门，淡水9 9门门 5、甲藻门甲藻门Pyrrophyta 6、隐藻门、隐藻门Cryptophyta7、裸藻门裸藻门Euglenophyta8、绿藻门绿藻门Chloro
6、phyta9、轮藻门、轮藻门Charophyta1(2)细胞无色素体，色素分散在原生质中。贮存物质以蓝藻淀粉为主蓝藻门Cyanophyta2(1)细胞具色素体。贮存物质为淀粉或脂肪或其它物质。3(4)细胞壁由上下两个硅质壳套合组成。壳面具有辐射排列或左右对称排列的花纹硅藻门Baccillariophyta4(3)细胞壁不由上下两个硅质壳套合组成。5(8)营养细胞或动泡子具横沟和纵沟，或仅具纵沟。6(7)无细胞壁或细胞壁由一定数目的纤维质板片组成甲藻门Pyrrophyta7(6)无细胞壁或细胞壁不具纤维质板片隐藻门cryptophyta8(5)营养细胞或动孢子不具横沟和纵沟。9(14)色素体绿色
7、，罕见灰色或无色。贮存物质为淀粉或副淀粉。10(11)植物体大型，分枝，规则地分化成节和节间轮藻门Charophyta11(10)植物体为单细胞、群体、多细胞的丝状体或叶状体，无节和节间的分化。12(13)植物体多为单细胞，少数为群体。游动细胞顶端具1、2或3条鞭毛。有时无色。贮存物质为裸藻淀粉裸藻门Euglenophyta13(12)植物体为单细胞、群体、丝状体或薄壁组织状等。游动的营养细胞或动孢子具2条(少数为4、8条等)等长，顶生的鞭毛。罕见无色的。贮存物质为淀粉绿藻门Chlorophyta14(19)色素体为红色、黄色、黄绿色，有时呈淡绿色。贮存物质为红藻淀粉、白糖素、甘露醇或褐藻淀粉
8、。15(16)色素体为红色或有时呈绿色。生活史的任何时期均无有鞭毛的细胞。贮存物质为红藻淀粉红藻门Rhodophyta16(15)色素体不呈红色。游动细胞或生殖细胞具二条(罕见三条)不等长的、或等长的鞭毛。贮存物质为白糖素、脂肪或甘露醇。17(18)色素体褐色。植物体常为大型的丝状、壳状、叶状，有的具假根、茎、叶的分化。游动孢子肾形，具二条侧生的鞭毛。贮存物质为褐藻淀粉和甘露醇褐藻门Phaeophyta18(17)色素体黄绿色、金褐色或淡黄色。植物体常为小型的单细胞、群体或丝状体。游动细胞具一、二或三条等长或不等长的鞭毛。贮存物质为白糖素或脂肪。19(20)色素体金褐色或淡黄色。植物体通常是小
9、型的单细胞或群体。游动细胞具一条或二条等长、或不等长的鞭毛，罕见三条的。有的则为变形虫状金藻门Chrysophyta20(19)色素体黄绿色。植物体为单细胞、群体或丝状体。游动细胞具二条不等长的鞭毛。单细胞或群体种类的细胞壁常由两瓣片套合组成，丝状种类由两个H形节片合成黄藻门Xanthophyta五、藻类细胞的形态结构五、藻类细胞的形态结构1、形状：v单细胞v群体v丝状体单细胞单细胞体型微小，有体型微小，有球形、椭圆形、纺锤球形、椭圆形、纺锤形、纤维形、新月形、形、纤维形、新月形、圆柱形和圆柱形和S形等。形等。群体群体有球形、椭圆形、有球形、椭圆形、片状、星状、束状和片状、星状、束状和不规则团
10、块状等不规则团块状等丝状体丝状体为组成植物体细胞向一个方向分裂为组成植物体细胞向一个方向分裂所形成的细胞列，分枝或不分枝。所形成的细胞列，分枝或不分枝。 （1）单细胞类型单细胞类型：植物植物体为单细胞，个体微小，体为单细胞，个体微小，单生、聚生、具鞭毛或无单生、聚生、具鞭毛或无鞭毛。鞭毛。2、体制*：*细胞的形态、数细胞的形态、数目和排列的方式目和排列的方式是分类上的依据是分类上的依据（2）群体类型：群体类型：植物植物体由形态上、功能上体由形态上、功能上相同的细胞组成，具相同的细胞组成，具有一定或不定的数目，有一定或不定的数目，有规则或不规则排列，有规则或不规则排列，球形、片状、不规则球形、片
11、状、不规则形，具胶囊或无。形，具胶囊或无。（3）丝状体类型丝状体类型：不分枝或分枝；假分枝（通过藻丝穿出胶鞘以后再延伸生长）或真分枝（通过不同方向细胞分裂形成）（4）异丝异丝体型：体型：由直由直立枝和匍匐立枝和匍匐枝组成，匍枝组成，匍匐枝上长出匐枝上长出直立枝。直立枝。（5）管状体类型管状体类型：植物体细胞间无隔膜，含有许多细胞核，仅在形成生殖器官时才产生隔膜与营养体分开。（7）假薄壁组织类型：）假薄壁组织类型：植物体由丝体彼此紧贴植物体由丝体彼此紧贴组成。组成。（6）膜状体类型：细）膜状体类型：细胞向多方面分裂，形胞向多方面分裂，形成膜体。成膜体。3 3、细胞的结构特点、细胞的结构特点（1
12、1）细胞壁：）细胞壁：A壁：v大多数种类的细胞壁平滑，有的种类在壁上具有花纹、刺、棘突或细胞外具有透明或不透明的胶囊。B成分：果胶质、纤维质、二氧化硅、碳酸钙、蛋白质。藻类的周质和囊壳：藻类的周质和囊壳：1.周质；周质；2-3.囊壳囊壳没有细胞壁的种类，外层由原生质特化而成表质没有细胞壁的种类，外层由原生质特化而成表质（周质），表质平滑或具花纹，有的种类外面可（周质），表质平滑或具花纹，有的种类外面可以形成特殊的胶质囊壳，它具有一定形状、颜色，以形成特殊的胶质囊壳，它具有一定形状、颜色，囊壳表面平滑或具刺、突起等。囊壳表面平滑或具刺、突起等。5 53 32 2原生质体原生质体A A细胞核（细胞
13、核（NucleusNucleus）：）：v 真核：真核：核膜、核仁和核质组成，具有真核的藻类称为真核生物。v 间核间核：在核的分裂过程中，不形成纺锤体，核膜不消失，有的种类细胞核不具碱性蛋白。v原核原核：仅具核质，不具核膜和核仁。v 数目数目B B色素（色素（PigmentPigment）：）：v叶绿素a：各门藻类都有。v叶绿素b：绿、裸、轮藻。v叶绿素c：甲、隐、黄、硅、褐、金藻。v叶绿素d：红藻。v胡萝卜素：所有的藻类都具有。v叶黄素、藻胆素等因种类而有差异C色素体色素体（chromoplast） ：色素的载体，是一种含色素的蛋白体，是藻类光合作用的场所。v形状：形态多样，有杯状、盘状、星
14、状、片状、板状和螺旋带状等 l着生位置：色素着生位置：色素体位于细胞中心，体位于细胞中心，为轴生；位于细胞为轴生；位于细胞周围，靠近细胞壁，周围，靠近细胞壁，为周生。除蓝藻外，为周生。除蓝藻外，色素均位于色素体色素均位于色素体内。内。l数目：数目：1个或多个个或多个。D蛋白核蛋白核（Pyrenoid）：又称淀粉核淀粉核、造粉核造粉核。由蛋白质核心和淀粉鞘组成。与淀粉形成有关，故又称造粉核。造粉核。其形状、数目和排列的位置是分类上的依据。E胞口、眼点、伸缩泡胞口、眼点、伸缩泡v胞口：不能吞食食物，具排泄作用（与原生动物不同）。v眼点：红色，位于体前端，有感光作用。v伸缩泡：具排泄作用，可调节渗透
15、压。F鞭毛鞭毛：v结构：由11条纤维组成，中间两条，外围9条。v数目：1到多条，等长或不等长。v着生位置：体前端、侧面或腰部。v类型：尾鞭型：表面光滑，不具微细茸毛，如绿藻。绒鞭型：表面具微细茸毛，如裸藻。v除蓝藻和红藻蓝藻和红藻外，其它藻门都具有鞭毛的种类，或者在生活史某一阶段具有鞭毛。具鞭毛藻类能自由游动。H贮存物质贮存物质Storage products（同化（同化产物）产物）*（各门藻类的贮存物质各不相同）v淀粉淀粉：遇碘起紫黑色反应；v蓝藻淀粉：蓝藻淀粉：遇碘呈淡红色；v裸藻淀粉裸藻淀粉（副淀粉）：遇碘不起反应；v白糖素白糖素：光亮而不透明，呈圆形、棒状或颗粒状，位于色素体外，折光强
16、，为一种葡糖的聚合物。v脂肪脂肪（油滴）：呈球形，光亮而透明。G液泡液泡：细胞质不充满整个细胞，而形成空腔，腔内充满液体（Vacuole），外有明显的膜，具有调节渗透压、吸收水分和溶解物质的作用。6 6繁殖繁殖v61营养繁殖营养繁殖：是一种不通过任何生殖细胞来进行繁殖的方式。细胞分裂(1,2)是最常见的一种营养繁殖。62 无性繁殖无性繁殖通过产生不同类型的孢子进行繁殖，孢子是无性的，不需结合，一个孢子就长成一个新个体。一般在环境不良条件下产生孢子（产生孢子的母细胞称孢子囊）。孢子类型有以下孢子类型有以下几种：几种：1、不动孢子不动孢子：具有明显的细胞壁，无鞭毛，不能运动。2、动孢子动孢子：细胞
17、裸露，有鞭毛，能运动。3、厚壁孢子厚壁孢子：具厚壁的不动孢子。v4、休眠孢子休眠孢子：营养细胞增大，细胞贮存物质增加，与母细胞壁融合成极厚的附加细胞壁，抵抗不良环境。v5、似亲孢子似亲孢子：似不动孢子，当它形成后还在母细胞壁内，有与母细胞相同的形态，而大小不同。6、外生孢子外生孢子：在生殖细胞的顶端自上而下发生缢缩，由此产生一个至多个成串的球形小细胞，即外生孢子，孢子成熟后，从母体逸出，在环境适宜时发育成新个体。7、内生孢子内生孢子：在母细胞壁内形成，原生质体多次分裂，无细胞壁，数目多。63、有性繁殖有性繁殖通过配子的结合进行繁殖，两个配子结合成合子，由合子萌发成新个体。a)同配同配：指雌雄配
18、子在形态、大小和生理上均相同的两个配子相结合。b)异配异配：雌雄配子在形态上相似，而大小不同的两个配子相结合。c)卵配卵配：雌雄配子在形态和大小上都不同，大的不活动的雌配子，与小的游动的雄配子相结合。6.4、接合生殖接合生殖 雄配子通过接合管与雌配子结合为合子。 6.5、其他方式其他方式七、藻类的生活史（了解）七、藻类的生活史（了解）1、生活史生活史：某种生物在整个发育阶段中，有一个或几个不同形个体或同形个体前后连续形成一个有规律的循环。2、生活史类型生活史类型 (4类类)：v（1）生活史仅有营养繁殖（无有性生殖和减数分裂）。v（2）生活史中仅有一个单倍体：在有性生殖过程中，减数分裂发生在合子
19、形成新植物体产生之前。v（3）生活史中只有一个双倍体：只进行有性生殖，减数分裂在配子囊中进行，而且在配子产生之前。v（4）生活史中有世代交替现象：生活史中有2-3个植物体。单倍体的植物进行有性生殖，合子萌发时不经过减数分裂，产生双倍体的植物体，此植物体进行无性繁殖，经过减数分裂产生孢子，由孢子长出单倍体植物。从而产生配子，这一时期为单倍体，总称有性世代；合子到孢子体为无性世代的植物体，从合子减数分裂之前为双倍体，总称无性世代。八、藻类的经济意义八、藻类的经济意义1、为鱼类的直接或间接饵料2、原初生产者，制造有机物，光合作用产生氧气为大气中氧的主要来源3、固氮作用：1.7亿吨/年4、人类食品：螺
20、旋藻、紫菜、海带、浒苔5、地质指标6、污染的指示生物，判断水体的水质7、净化水体8、利用藻类发电9、工业原料；医学10、作为转基因载体九、藻类的九、藻类的分类位置与发展分类位置与发展 四、分四、分 类类v藻藻 类类 在在 植植 物物 界界 属属 于于 低低 等等 植植 物物 。 其其 拉拉 丁丁 文文 名名 为为 Algea系系 由由 林林 奈奈（Linnaeus）所所定定。过过去去林林奈奈将将藻藻类类归归入入隐隐花花植植物物纲纲 Cryptogamia，藻藻类类目目Algea。又又称称裂裂殖殖植植物物、孢孢子子植植物物等等名名称称。藻藻类类学学家家一一般般将将藻藻类类共分共分11个门，其顺序
21、如下：个门，其顺序如下：v1 蓝藻门蓝藻门 Cyanophytav2 金藻门金藻门 Chrysophytav3 黄藻门黄藻门 Xanthophytav4 硅藻门硅藻门 Bacillariophytav5 甲藻门甲藻门 Pyrrophytav6. 隐藻门隐藻门 Cryptophytav7 裸藻门裸藻门 Euglenophytav8 绿藻门绿藻门 Chlorophytav9 轮藻门轮藻门 Charophyta v10褐藻门褐藻门 Fhaeophytav11红藻门红藻门 Rhodophytav浮游藻类一般多见于前八个门，轮藻、褐藻门和红藻门主要是大型藻浮游藻类一般多见于前八个门，轮藻、褐藻门和红藻门
22、主要是大型藻类。类。 v藻类位于分类系统的开始，高等植物是它们的后代。地球上最早出现的绿色植物是藻类。v藻类是研究地球上生物发生发展规律的主要依据。鞭毛类中的一类发展为无鞭毛类和其它植物，另一类发展为动物。十、复习题十、复习题v1、名词：藻类、浮游植物、着生藻类、色素体、蛋白核*。v2、藻类细胞的结构特点。藻类的体制有哪些，试绘图说明*。v3、同化产物有几种，如何区分？v4、藻类有哪几种繁殖方法？v5、藻类的经济意义？v6解释：水华，赤潮，囊壳，蛋白核。v7何谓藻类？藻类包括那些类群？v8藻类的色素组成的特点是什么？v9.简述各门藻类同化产物的类型、特点和加碘染色后特征。v10.简述藻类生活史类型及其特点。v11. 试述藻类与人类生活的关系。十、复习题十、复习题THANK YOU
