第4章 真核藻类.ppt

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1、第第4 4章章 真核藻类真核藻类形态结构形态结构n n形态：单细胞、各式群体、丝状体、叶状体、管状体；没有根、茎、叶的分化。n n大小：几个微米几米(海带)百米(巨藻)n n结构简单，无明显组织分化n n少数种类有表皮层、皮层和髓的分化，如海带n n植物体通常称为原植体原植体(thallus)thallus)细胞结构细胞结构n n细胞壁细胞壁：大多数具细胞壁，仅隐藻、裸藻、多数金藻：大多数具细胞壁，仅隐藻、裸藻、多数金藻无无n n细胞核细胞核：均具真核，有核膜、核仁，出现染色体：均具真核，有核膜、核仁，出现染色体n n光合器光合器(载色体载色体)：杯、盘、带、星、块、网状等多种：杯、盘、带、星

2、、块、网状等多种形态；绿藻和轮藻形成简单的基粒，其余藻类不形成形态；绿藻和轮藻形成简单的基粒，其余藻类不形成基粒基粒n n光合色素光合色素:叶绿素类：叶绿素叶绿素类：叶绿素a a、b b、c c、d4d4种；种；类胡萝卜素类：类胡萝卜素类：5 5种胡萝卜素和多种叶黄种胡萝卜素和多种叶黄素素 藻胆素类：红藻、隐藻和甲藻中含藻胆素藻胆素类：红藻、隐藻和甲藻中含藻胆素繁繁 殖殖n n生殖生殖生殖生殖“器官器官器官器官”：单细胞（单室）；单细胞（单室）；多细胞多细胞(多室多室)孢子囊或配子囊，无不育细胞壁层；孢子囊或配子囊，无不育细胞壁层；藏精器和藏卵器（轮藻），有不育细胞壁层。藏精器和藏卵器（轮藻）

3、，有不育细胞壁层。生殖方式：生殖方式：营养、无性、有性；营养繁殖：细胞分裂、藻体断离、繁殖小枝 无性生殖：母体母体 特殊的细胞（生殖细胞或孢子）特殊的细胞（生殖细胞或孢子）子体子体 产生孢子的细胞叫孢子囊孢子囊 游动孢子：有鞭毛，可运动 不动孢子：无鞭毛，不运动 似亲孢子：无鞭毛，形状和母体一样 外生孢子：产生的孢子在孢子囊外 内生孢子：产生的孢子在孢子囊内 有性生殖：同配生殖（衣藻）同配生殖（衣藻）异配生殖（衣藻）异配生殖（衣藻）卵式生殖（卵式生殖（团藻团藻团藻团藻）接合生殖（水绵）接合生殖（水绵）合子或受精卵脱离母体，产生新藻体；合子或受精卵脱离母体，产生新藻体；合子或受精卵不发育成胚合子

4、或受精卵不发育成胚生生 活活 史史n n生活史：生活史：无论是孢子植物还是种子植物，在其一生中都要经历生长发育和繁殖阶段。这两个阶段前后相继，有规律地循环的全部过程，称为生活史或生活周期。孢子植物的生活史是从孢子萌发开始，直接长成为植物体，最后又产生孢子的过程；而种子植物是从上代个体产生的种子萌发开始，经过生长、分化，发育为成熟的植物体，再经过繁殖阶段，最后又产生种子的过程。生境与分布生境与分布n n绝大多数真核藻类生于淡水、海水、咸淡水等各种水体中n n也有生于潮湿的土表、岩面、树皮、墙壁等处n n有的种类生于高山积雪上，也有的与真菌等生物共生n n生活型：浮游、附着、固着、底栖n n主要特

5、征绿藻门绿藻门(ChlorophytaChlorophyta)8600余种，分布广。藻体：单细胞、群体、丝状体、叶状体、管状体等。细胞壁由纤维素和果胶构成。载色体形态多样：杯状、片状、星状、螺旋带状、网状。其中的光合作用色素与高等植物相同，主要为叶绿素a,b，此外还有叶黄素和胡萝卜。显现草绿的颜色，这些色素体可称为叶绿体。载色体内一到数个蛋白核。细胞核一到多个；储藏物质主要为淀粉少数种类的营养体和多数种类的孢子或配子多具2条或4条顶生等长的鞭毛，少数1、8或多条，尾鞭型。90%分布于淡水或潮湿土表等处，10%海产。代表种类代表种类1.衣藻衣藻衣藻衣藻属属属属 ChlamydomonasChla

6、mydomonasChlamydomonasChlamydomonas 单细胞,卵形、椭圆形或圆形;体前端有两条顶生鞭毛（运动器官）眼点橙红色世界性分布，在含氮多的水体中，淡水多海水少，生活史生活史生活史生活史2 2 团藻属团藻属 VolvoxVolvoxn n分布：分布：分布：分布：在较清洁的水坑、在较清洁的水坑、池塘、水沟池塘、水沟n n形态构造：形态构造：形态构造：形态构造：由由500-20000500-20000 个细胞组成的球形定个细胞组成的球形定 型群体中空，细胞之型群体中空，细胞之 间开始有联系间开始有联系n n生殖：生殖：生殖：生殖：无性生殖：无性生殖：后部一些细胞增大后部一些

7、细胞增大 生殖细胞生殖细胞皿状体皿状体球体球体 （反转）（反转）子群体子群体 有性生殖：卵式有性生殖：卵式4 石莼属生境生境生境生境：高潮带：高潮带结构结构结构结构：2 2层细胞组成的片状体，有固着器层细胞组成的片状体，有固着器繁殖繁殖繁殖繁殖：无性生殖：无性生殖,同丝藻同丝藻有性生殖有性生殖有性生殖有性生殖:异宗同配生殖异宗同配生殖;同形世代交替同形世代交替生活史生活史生活史生活史:5 水绵属n n分布：淡水n n植物体特征：丝状体，不分枝n n细胞特征：细胞圆柱形。n n细胞壁：内层纤维素，外层果胶质细胞壁：内层纤维素，外层果胶质n n载色体：螺旋带状载色体：螺旋带状n n液泡及细胞核：液

8、泡大，单核液泡及细胞核：液泡大，单核繁繁 殖殖n n有性生殖：n n接合生殖n n梯形接合：雌雄异体n n侧面接合：雌雄同体梯形接合梯形接合过程平行靠近平行靠近形成突起形成突起形成接合管形成接合管配子变形运动配子变形运动合子形成合子形成水绵生活史红藻门红藻门一、主要特征：一、主要特征：1、形态 植物体多为多细胞丝状体、片状体和枝状体，少数为单细胞或群体，呈红色以至紫色，稀兰绿色，藻体高一般10cm左右，少数可超过1cm，甚至长达7m左右，如长紫菜。多细胞体有两种类型：多细胞体有两种类型：丝状体：单列细胞或多列细胞组成丝状体：单列细胞或多列细胞组成 圆柱形或膜状的植物体：许多藻丝组成圆柱形或膜状

9、的植物体：许多藻丝组成由藻丝组成的植物体可分为：由藻丝组成的植物体可分为：单轴型：石花菜属单轴型：石花菜属GelidiumGelidium 多轴型：丝辐藻属多轴型：丝辐藻属CumagloiaCumagloia 2、细胞结构 、细胞壁：内层为纤维素，外层为果胶质（藻胶）。、细胞壁：内层为纤维素，外层为果胶质（藻胶）。、原生质体：、原生质体：、细胞质一般粘度较高，原始种类不具液泡，、细胞质一般粘度较高，原始种类不具液泡，多数种类具多数种类具1 1个中央大液泡个中央大液泡 多数红藻仅含多数红藻仅含1 1核；核；载色体载色体11多数，颗粒状、星芒状、带状、纽多数，颗粒状、星芒状、带状、纽带状、双凸透镜

10、状或不规则形状；载色体中含有叶带状、双凸透镜状或不规则形状；载色体中含有叶绿素绿素a.da.d胡萝卜素、叶黄素核特有的辅助色素胡萝卜素、叶黄素核特有的辅助色素藻红藻红素和藻蓝素。素和藻蓝素。贮藏物为红藻淀粉，常以小颗粒状存在于细胞贮藏物为红藻淀粉，常以小颗粒状存在于细胞质中。用碘化钾处理依次呈现：黄褐色、葡萄红色、质中。用碘化钾处理依次呈现：黄褐色、葡萄红色、紫色。紫色。3 繁殖1 1）营养繁殖：以分裂繁殖为主；）营养繁殖：以分裂繁殖为主；2 2）无性生殖：由营养细胞直接产生。一个营养细胞产）无性生殖：由营养细胞直接产生。一个营养细胞产 生一个孢子囊，一个孢子囊产生无鞭毛的不动单孢生一个孢子囊

11、，一个孢子囊产生无鞭毛的不动单孢子。子。3 3）有性生殖：复杂的卵式生殖，多数是雌雄异株。雄）有性生殖：复杂的卵式生殖，多数是雌雄异株。雄性生殖器官称精子囊，每个精子囊产生一个无鞭毛性生殖器官称精子囊，每个精子囊产生一个无鞭毛的不动精子。雌性生殖器官称果胞，似烧瓶形的细的不动精子。雌性生殖器官称果胞，似烧瓶形的细胞，每个果胞含一个卵，果胞顶端延长部分为受精胞，每个果胞含一个卵，果胞顶端延长部分为受精丝。丝。果胞果胞:形如烧瓶状，其上有一条细长的受精丝，内部有形如烧瓶状，其上有一条细长的受精丝，内部有一个卵核。一般精子粘在受精丝上，在接触处融化。精核沿一个卵核。一般精子粘在受精丝上，在接触处融化

12、。精核沿着受精丝进入果胞内，与卵核结合成合子。着受精丝进入果胞内，与卵核结合成合子。4 分布 红藻约558属，3500种，多生于海水中，少数生长淡水中。代表植物-紫菜属生境：生境：中潮带岩石上固着中潮带岩石上固着形态构造：形态构造：单层或两层细胞片状，单层或两层细胞片状，有椭圆形、长盾形、圆有椭圆形、长盾形、圆形、披针形或长卵形等形状，叶缘全缘或有皱褶，形、披针形或长卵形等形状，叶缘全缘或有皱褶，基部脐形、楔形、心脏形或圆形等。但基细胞向下基部脐形、楔形、心脏形或圆形等。但基细胞向下延伸成为假根丝状而成固着器，以固着在基质上。延伸成为假根丝状而成固着器，以固着在基质上。繁殖和生活史：繁殖和生活

13、史：无性生殖：无性生殖：单孢子单孢子 果孢子果孢子 壳孢子壳孢子 有性生殖：有性生殖：不动孢子不动孢子 果胞果胞 褐藻门褐藻门PhaeophytaPhaeophyta 一、一般特征一、一般特征一、一般特征一、一般特征 1 1 形态形态 均为多细胞体。可分为3种基本类型：分枝的丝状体：如水云属。假薄壁组织体：分枝的丝状体互相紧密结合形成薄壁组织状。如酸藻属及粘膜藻属。有组织分化的植物体（薄壁组织体）：多数藻体的内部分化成“表皮”、“皮层”和髓3部分。表皮表皮层的细胞较多，内含许多载色体；皮层皮层细胞较大，有机械固着作用；髓在中央，由无色的长细胞组成，有输导和贮藏作用。有些种类的髓部有类似筛管的构

14、造，称喇叭丝。喇叭丝2 2 2 2、细胞结构、细胞结构、细胞结构、细胞结构 细胞壁：分为两层，内层纤维素，外层为藻胶组成。同时还细胞壁：分为两层，内层纤维素，外层为藻胶组成。同时还含有褐藻糖胶，能使褐藻形成粘液汁，退潮时可使暴露在外面含有褐藻糖胶，能使褐藻形成粘液汁，退潮时可使暴露在外面的藻体免于干燥。的藻体免于干燥。原生质体原生质体 单核；单核；载色体载色体11多数，粒状或盘状，在原生质的周缘部分；含有多数，粒状或盘状，在原生质的周缘部分；含有叶绿素叶绿素a.ca.c.胡萝卜素和胡萝卜素和6 6种叶黄素，其中墨角藻黄素含量种叶黄素，其中墨角藻黄素含量最大，掩盖了叶绿素，使藻体呈褐色；有利用短

15、波光的能力。最大，掩盖了叶绿素，使藻体呈褐色；有利用短波光的能力。贮藏贮藏 物为褐藻淀粉和甘露醇；物为褐藻淀粉和甘露醇；有特有的褐藻小液泡，呈酸性反应，大量存在于分生组织、有特有的褐藻小液泡，呈酸性反应，大量存在于分生组织、同化组织和生殖细胞中。同化组织和生殖细胞中。含有大量的碘含有大量的碘(在海带属中，碘占鲜重的在海带属中，碘占鲜重的0.30.3%),%),是提取碘的是提取碘的工业原料。工业原料。3 繁殖1 1）营养繁殖：）营养繁殖：、断裂；、断裂；、繁殖枝脱离母体，发育成新植物体。、繁殖枝脱离母体，发育成新植物体。2 2）无性生殖：以游动孢子和静孢子繁殖。）无性生殖：以游动孢子和静孢子繁殖

16、。、单室孢子囊：由、单室孢子囊：由1 1个细胞增大而成，细胞核经数次分裂，个细胞增大而成，细胞核经数次分裂，最初次分裂为减数分裂，形成最初次分裂为减数分裂，形成128128个子细胞核，接着细胞质个子细胞核，接着细胞质分割形成与子细胞核数目相同的具单核的原生质体。分割形成与子细胞核数目相同的具单核的原生质体。、多室孢子囊：由、多室孢子囊：由1 1个细胞经多次分裂，形成个细胞经多次分裂，形成1 1个细长的多细个细长的多细胞组织，发生在胞组织，发生在2 2倍体植物体的侧枝顶部。形成多室孢子囊倍体植物体的侧枝顶部。形成多室孢子囊的细胞经横向和纵向多次分裂，但无减数分裂，形成许多立的细胞经横向和纵向多次

17、分裂，但无减数分裂，形成许多立方形的小细胞，形如玉米果穗，每个细胞发育成方形的小细胞，形如玉米果穗，每个细胞发育成1 1个侧生双个侧生双鞭毛的游动孢子，这种游动孢子发育成鞭毛的游动孢子，这种游动孢子发育成2 2倍体的孢子体。倍体的孢子体。3 3）有性生殖：通常是在配子体上产生）有性生殖：通常是在配子体上产生1 1个多室配子囊。其形成个多室配子囊。其形成过程与多室孢子囊的相似。配子的结合有同配、异配、卵式。过程与多室孢子囊的相似。配子的结合有同配、异配、卵式。异形世代交替中一般孢子体大，配子体小。异形世代交替中一般孢子体大，配子体小。4 4 分布分布 绝大多数生于海水中。绝大多数生于海水中。代表

18、植物代表植物-海带属：（海带目）植物体分为两种不同的孢子体和配子体（不等世植物体分为两种不同的孢子体和配子体（不等世代纲）。孢子体分成固着器、柄和带片代纲）。孢子体分成固着器、柄和带片3 3部分。藻体部分。藻体有明显的分化。有明显的分化。孢子体成熟时，在带片的两面产生单室的游动孢孢子体成熟时，在带片的两面产生单室的游动孢子囊，呈棒状，孢子囊中间有细长的细胞，称隔丝。子囊，呈棒状，孢子囊中间有细长的细胞，称隔丝。孢子囊内孢子母细胞经减数分裂和多次普通分裂，产孢子囊内孢子母细胞经减数分裂和多次普通分裂，产生同型游动孢子。同型游动孢子在生理上不同，萌发生同型游动孢子。同型游动孢子在生理上不同，萌发后

19、分别产生雌、雄配子体。后分别产生雌、雄配子体。雄配子体为分枝的丝状体，其上的精子囊由雄配子体为分枝的丝状体，其上的精子囊由1 1个个细胞组成，产生细胞组成，产生1 1个具双鞭毛的精子；雌配子体分枝个具双鞭毛的精子；雌配子体分枝较少，枝端产生单细胞的卵囊，内有较少，枝端产生单细胞的卵囊，内有1 1个卵。卵在母个卵。卵在母体外受精，形成二倍体的合子。合子萌发后形成孢子体外受精，形成二倍体的合子。合子萌发后形成孢子体。体。生活史为异形世代交替生活史为异形世代交替。海带带片横切示表皮、皮层海带带片横切示表皮、皮层海带带片横切示髓部海带带片横切示髓部 藻类植物小结（一）藻类细胞的演化 l l细胞核的进化

20、：细胞核的进化：原核中核真核原核中核真核 约约35353333亿年前，原核藻类亿年前，原核藻类蓝藻蓝藻 15151414亿年前，真核出现亿年前，真核出现 近来发现甲藻和隐藻细胞的核质为中核近来发现甲藻和隐藻细胞的核质为中核l l细胞质的进化：细胞质的进化：不具各种细胞器演化到有细胞器不具各种细胞器演化到有细胞器l l细胞机能的进化：细胞机能的进化：不分化到分化有各种特殊机能的细胞不分化到分化有各种特殊机能的细胞 单细胞和部分群体类型的藻类中，如衣藻细胞是无单细胞和部分群体类型的藻类中，如衣藻细胞是无分化，兼有营养和生殖两种功能。分化，兼有营养和生殖两种功能。在多细胞藻类中，如团藻、轮藻及大多数

21、红藻和褐在多细胞藻类中，如团藻、轮藻及大多数红藻和褐藻，藻，都明显的分化为营养细胞和生殖细胞。都明显的分化为营养细胞和生殖细胞。（二）藻类植物体的演化n n藻体结构的演化：藻体结构的演化：单细胞群体多细胞，由简单复杂，由单细胞群体多细胞，由简单复杂，由自由游动不游动，以营固着生活的规律进行。自由游动不游动，以营固着生活的规律进行。n n单细胞在营养时期具鞭毛，自由游动，最简单最原始的类型。单细胞在营养时期具鞭毛，自由游动，最简单最原始的类型。n n由此向几个方向发展：由此向几个方向发展：1 1、具鞭毛能自由游动的群体和多细胞体：如团藻属。、具鞭毛能自由游动的群体和多细胞体：如团藻属。2 2、藻

22、体失去鞭毛，不能自由游动的方向发展。、藻体失去鞭毛，不能自由游动的方向发展。（1 1）藻体是单细胞或非丝状群体，如绿球藻目。在这一类）藻体是单细胞或非丝状群体，如绿球藻目。在这一类型中，有的种类在营养时期，细胞核能分裂形成多核，如绿球型中，有的种类在营养时期，细胞核能分裂形成多核，如绿球藻。由此向多核体方向演化。藻。由此向多核体方向演化。（2 2）丝状体（分枝或不分枝）和片状体，如丝藻、刚毛藻）丝状体（分枝或不分枝）和片状体，如丝藻、刚毛藻和石莼等。它们中多数是营固着生活或幼时固着。沿着这条路和石莼等。它们中多数是营固着生活或幼时固着。沿着这条路线进化，可分化为具有匍匐枝和直立枝的异丝状体型或

23、具有类线进化，可分化为具有匍匐枝和直立枝的异丝状体型或具有类似根、茎、叶的枝状体。似根、茎、叶的枝状体。n n藻体外部形态发展变化的过程中，藻体内部构造也随着变化，藻体外部形态发展变化的过程中，藻体内部构造也随着变化，由没有分化，演化到有各种组织，如海带。由没有分化，演化到有各种组织，如海带。（三）繁殖及生活史的演化n n繁殖方式：繁殖方式：营养无性有性生殖营养无性有性生殖。n n藻类生活史中，仅有营养繁殖，没有无性生殖和有性生殖，一些藻类生活史中，仅有营养繁殖，没有无性生殖和有性生殖，一些蓝藻和部分单细胞藻的生活史属于这种类型。还有些蓝藻以内生蓝藻和部分单细胞藻的生活史属于这种类型。还有些蓝

24、藻以内生孢子和外生孢子进行生殖。这两种生活史中没有有性生殖，也就孢子和外生孢子进行生殖。这两种生活史中没有有性生殖，也就无减数分裂的发生和核相的变化，植物体没有单倍体和双倍体之无减数分裂的发生和核相的变化，植物体没有单倍体和双倍体之分。分。n n大多数真核藻类都具有有性生殖。有性生殖是沿着大多数真核藻类都具有有性生殖。有性生殖是沿着同配异配同配异配卵式生殖卵式生殖的方向演化。生活史有减数分裂的发生和核相的变化，的方向演化。生活史有减数分裂的发生和核相的变化，植物体有配子体（植物体有配子体（n n）和孢子体（和孢子体（2 2n n）之分，有世代交替现象。之分，有世代交替现象。同型世代交替异型世代

25、交替。在异型世代交替的生活史中，有同型世代交替异型世代交替。在异型世代交替的生活史中，有一类是孢子体占优势，如海带，另一类是配子体占优势，如礁膜、一类是孢子体占优势，如海带，另一类是配子体占优势，如礁膜、萱藻。一般认为孢子体占优势的种类较进化，是进化发展中的主萱藻。一般认为孢子体占优势的种类较进化，是进化发展中的主要方向。在陆生植物中，除苔藓植物外，蕨类植物、裸子植物和要方向。在陆生植物中，除苔藓植物外，蕨类植物、裸子植物和被子植物，都是孢子体占优势。被子植物，都是孢子体占优势。（四）藻类的演化路线n n35353333亿年前，原核藻类蓝藻，单细胞个体。亿年前，原核藻类蓝藻，单细胞个体。n n1717亿年前后，丝状体蓝藻和丝状体，异形胞。亿年前后，丝状体蓝藻和丝状体，异形胞。n n15151414亿年前，真核藻类出现。亿年前，真核藻类出现。n n远古代晚期古生代志留纪藻类植物急剧分化、发展、远古代晚期古生代志留纪藻类植物急剧分化、发展、繁衍时期。繁衍时期。n n藻类植物的亲缘关系、各类群的演化规律表现在色素、藻类植物的亲缘关系、各类群的演化规律表现在色素、细胞、体形、繁殖、生活史等多个方面。有人根据色细胞、体形、繁殖、生活史等多个方面。有人根据色素的差异，将藻类分为三条演化路线：素的差异，将藻类分为三条演化路线：