元旦任务：插图裁判；最后一章修订。
第一章藻类概述
第一节藻类植物的特点
第二节藻类植物的细胞学特征
第三节藻类的繁殖和生活史
第四节海洋藻类与海洋环境
一、海洋藻类的分布带
二、物理因子对海洋藻类的影响
三、化学因子对海洋藻类的影响
四、动态因子对海洋藻类的影响
五、生物因子对海洋藻类的影响
第五节藻类的进化和系统发育（基因测序与藻类系统学）
第一章海洋藻类概述
第一节藻类植物的特点
海洋藻类是指生活在海洋中的一群最简单、最古老的低等植物，没有真正的根、茎、叶分化，具有叶绿素a，能进行光合作用，营自养生活，具有简单生殖结构的无维管、无胚的植物。在此书中，藻类也包括了原核生物蓝藻（又称蓝细菌），虽然与藻类中其他类群相比，蓝藻在进化上更接近细菌。
海洋藻类形态多样，有单细胞个体、多细胞群体及丝状体、叶状体、管状体等；藻体大小差别较大，小到几微米，大到百米以上。
海洋藻类无真正的根、茎、叶的分化，整个藻体可由环境中直接吸收养分或交流物质，都
可进行光合作用。虽然少数种类有表皮层、皮层和髓的分化，例如海带，高度分化的髓部丝体成为类似维管植物筛管那样的构造，并且也有输导营养物质的功能，但植物体无维管组织的分化，故不具有真正的根、茎叶等器官。
海洋藻类繁殖器官简单，以单细胞的孢子或合子进行繁殖。藻类植物不开花结果，不产生种子，又叫孢子植物。合子（或受精卵）直接萌发成丝状体或叶状体，而不在性器官中发育成多细胞的胚，因此，藻类植物亦称无胚植物。藻类生殖“器官”如为多细胞组成时，它的每个细胞都能生育，而生殖结构的周围没有不育细胞构成的保护层。
根据形态，一般可将海藻分为微型藻类和大型海藻两大类。微型藻类是指一类需借助显微镜才能看到的个体较小的藻类，多为单细胞，有的种类具有鞭毛，能在水中游动。其数目与种类很多,海中只要光线所到之处，均有其分布，是海洋食物链中基础的重要生产者。大型海藻则指肉眼可见的多细胞藻类，其构造比较复杂，形态多样。
根据生态习性，一般将漂浮水中的微细藻类统称为“浮游植物”，而在海边肉眼可見的大型海藻則称为“海藻”。
中国藻类学者根据藻类光合器的结构、光合色素的种类、细胞壁的结构和成份等将海洋藻类分为12个门：蓝藻门(Cyanophyta)、红藻门(Rhodophyta)、隐藻门(Cryptophyta)、黄藻门(Xanthophyta)、金藻门(Chrysophyta)、甲藻门(Pyrrophyta)、硅藻门(Bacillariophyta)、褐藻门(Phaeophyta)、原绿藻门(Prochlorophyta)、裸藻门(Euglenophyta)、绿藻门(Chlororphyta)、轮藻门（Charophyta）。虽然藻类学家们对藻类的分类持有不同见解，本书中的海洋藻类的系统分类将采用上述中国学者们提出来的分类方法。海洋藻类主要分属在除轮藻门以外的11个门中。
第二节藻类植物的细胞学特征
一、细胞壁
细胞壁的结构及其所含成分是藻类分门的主要依据之一。
细胞壁是植物细胞特有的结构，具有保护和支持作用。除裸藻门、金藻门、隐藻门的绝大多数种类无植物性细胞壁外，绝大数真核藻类具有细胞壁，但不同藻类细胞壁的化学成分和结构各不相同。无细胞壁的种类主要有三种类型：（1）藻体全裸露，表层不特化为周质体
(Perplast，也叫表质)，细胞可变形。（2）藻体表层特化成为坚韧有弹性的周质体，藻体形态较稳定。周质体表面平滑或具纵走条纹或具螺旋绕转的隆起，或附有硅质或钙质小板，有的硅质板上还有刺。（3）某些藻类还具特殊的细胞壁状的构造——囊壳。囊壳中常有钙或铁化合物的沉积，呈黄色、棕色甚至棕红色。囊壳的形状、开孔、附属物(如棘、刺、疣状突起等)在分类上，尤其在属、种的鉴定甚至分科鉴定上具重要意义。
细胞壁作用主要是支持和保护其中的原生质体，同时可防止细胞吸涨而破裂。细胞壁含有许多具有生理活性的蛋白质，参与许多生命活动过程，如植物细胞的生长、物质的吸收、运输、分泌、细胞间的相互识别、细胞分化时的细胞壁分解等。藻类的细胞壁通常由两种成分组成：一种是纤维组分，用来形成细胞壁骨架；另一种是无定形组分，形成一层内部包埋有纤维组分的基质。
蓝藻主要成分为肽葡聚糖，与细菌类相同，均可被溶菌酶溶解。绝大多数蓝藻的细胞壁外均具有或厚或薄的胶质鞘，故蓝藻也称为粘藻。绿藻细胞壁主要成分是多糖，包括纤维素、果胶质和半纤维素。红藻和褐藻细胞壁由纤维素（内层）和藻胶（外层）内外两层构成，无定形黏液成分含量最高，其含有的多糖可用于商业开发。红藻细胞壁外层的胶质成分为琼胶、海萝胶和卡拉胶等；褐藻细胞壁外层含有几种不同的藻胶，主要是褐藻胶。硅藻含有二氧化硅的特化细胞壁，通常被称为“壳壁”，是由两个半瓣、似培养皿那样套合而成的，主要成分是果胶质和硅酸（SiO2 H2O），硅酸是主要成分（有的物种细胞壁含硅质成分的比重高达细胞重量的50%），在壳壁上有规律地排列分布，成为硅藻分类的主要依据。金藻门中有细胞壁的物种的细胞壁主要由果胶质组成，其中有些物种还含有由钙质或硅质构成的、具有一定形状的“小片(球石粒)”(coccolith)，这种小片是金藻物种分类的重要依据；黄藻门中的很多物种的细胞壁是由两个似“H”形的半瓣紧密合成的。细胞壁的主要成分是果胶化合物，有的物种的细胞壁含有少量的硅质和纤维素，只有少数物种的细胞壁含有大量纤维素；甲藻门物种的细胞壁结构比较复杂，细胞以纵分裂繁殖后代的甲藻物种的细胞壁纵分成两瓣，以横裂繁殖后代的甲藻物种的细胞壁则横分成上下两部分，通常把甲藻的细胞壁也称为“壳壁”，壳壁的主要成分是纤维素，并由其构成具有一定形态的“甲片”，由于不同上物种的甲片具有固定的形态、数量和在细胞壁上有固定的排列顺序，因此，甲片的形态和在细胞壁上的排列顺序是甲藻分类的依据。
二、细胞核
真核藻类细胞核由核被膜、染色质、核仁和核基质构成，是细胞内合成DNA和RNA的主要
部位。核膜由内外两层膜构成，固定了核的形态并把核与细胞质分隔，核膜上有核膜孔，是核内外物质运输的通道，功能性RNA与特异蛋白质结合形成复合体，由此孔转输到细胞质。核仁是由微丝区和颗粒区组成的无被膜结构，功能是进行核糖体与RNA(rRNA)的合成与加工。真核细胞染色质的主要成分是DNA和蛋白质，也含有少量RNA，组成了线状结构。甲藻门物种的细胞核结构较特殊，核特别大，染色质呈念珠状排列，故称其为甲藻核或中核。核液为无定形的基质，其中存在多种酶类、无机盐和水等，核仁和染色质也都悬浮其中，核液提供了细胞核进行各种功能活动的有利的内环境。
细胞在分裂期，染色质凝聚成染色体，分裂间期又解聚成染色质。但甲藻门和裸藻门的藻类在分裂间期染色体也不解聚消失，核膜在分裂期也不消失，表现为介于原核和真核之间的状态，常称之为中核或间核。所以在分裂间期也容易观察到。
三、质体
质体是植物细胞特有的细胞器，分为叶绿体、有色质体与白色体。叶绿体是光合作用的细胞器，真核藻类均具有叶绿体，通常称为色素体。原核藻类的物种没有色素体，只有简单的片层膜分散在细胞质的外缘部分，光合色素（叶绿素a、胡萝卜素、叶黄素、蓝藻蓝素及蓝藻红素）附在片层膜上，进行光合作用。白色体普遍存在于植物贮藏细胞中，不含色素，据其贮藏物质不同可分为三类：（1）贮藏淀粉的称为造粉体或淀粉体；（2）贮藏蛋白质的称为蛋白体；（3）贮藏脂类的称为造油体。质体都是从原质体发育形成的。
图1-1叶绿体立体结构模式图（高等植物）注：--有单独图文件，可2选1
真核藻类各物种的叶绿体形态多样，如盘状、杯状、带状、星状、板状、片状、网状等，色素体在每个细胞中的数目因藻种类不同而异。如：大多数单细胞绿藻的细胞内只有一个大型轴生的杯状色素体；原始的褐藻和红藻也只有较大型轴生的星状色素体。
高等植物的叶绿体表面由外膜和内膜两层被膜构成，内部具有一个复杂的内膜系统，称为类囊体。其中一些类囊体膜紧密堆积，成为基粒，称为基粒类囊体，还有一些类囊体膜贯穿在基粒之间的基质中,称为基质类囊体（叶绿体图1-1）基质中有环状的DNA，能编码自身部分蛋白质；具有核糖体，能合成自身的蛋白质。
与高等植物的叶绿体类似，真核藻类的色素体均有双层被膜。除红藻门和绿藻门的色素体外，其他真核藻类在色素体被膜的外面还包裹了1或2层叶绿体内质网膜。
与高等植物叶绿体不同的是，大多数藻类是由不同数目的类囊体形成类似基粒的束或带，仅绿藻门和轮藻门的类囊体形成简单的基粒，红藻门则完全是单条类囊体散布在细胞质。
根据光合器膜的外面是否有内质网膜以及内部的类囊体的排列情况，真核藻类的光合器可以分为5个类型（藻色素体图1-2）：
图1-2 真核藻类色素的结构 （自Lee ，2012）（植物生物学P313）
a. 类囊体呈单条不形成束，不具叶绿体内质网膜，（红藻门
b. 每2条类囊体形成1束，具2层叶绿体内质网膜（隐藻门）
c. 每3条类囊体形成1束，具1层叶绿体内质网膜（甲藻门、裸藻门）
d. 每3条类囊体形成1束，具2层叶绿体内质网膜（金藻门、硅藻门、黄藻门、褐藻门）
e. 每2-6条类囊体形成1束，或为简单基粒，无叶绿体内质网膜（绿藻门）
红藻和绿藻的叶绿体具有两层被膜，叶绿体外不具有叶绿体内质网膜。叶绿体进化假说如
下所述。具有吞噬功能的原生动物将一个蓝细菌吞人食物泡内，蓝细菌没有被当做食物源消化掉，反而作为该原生动物体内的内共生体存活下来。这一事件对该原生动物有利，因为它从内共生的藻类中获得一些光合作用的产物，同时对此蓝细菌也有利，因为它获得一个具有保护作用的稳定环境。通过进化，内共生蓝细菌失去其细胞壁，使其更有利于寄主与内共生体之间化
合物的转移。具吞噬功能的寄主的食物泡膜成为叶绿体被膜的外膜，蓝细菌共生体的质膜成为叶绿体被膜的内膜。类囊体膜的重排和多角体(po1yhedralbody)向淀粉核的进化即完成了向真正叶绿体的转换。
图1-3 叶绿体内共生起源示意图（自Lee，2012）
甲藻门和裸藻门具有单层膜的叶绿体内质网。叶绿体内质网是初次内共生（形成叶绿体）的食物泡膜和（或）细胞质膜在二次内共生过程中的残留物。当一个来自真核藻类的叶绿体被具吞噬功能的裸藻或甲藻吞人食物泡中时，叶绿体内质网得以形成（图1-4）。通常，细胞会消化掉叶绿体以作为食物原料。但在某些情况下，叶绿体作为一个内共生体存活在寄主的细胞质中。寄主借由内共生的叶绿体中获得光合作用的产物而从两者联合中受益，而内共生的叶绿体以宿主液泡的酸性环境中高浓度的C02而收益。最终，宿主的食物泡膜变成环绕叶绿体的单层叶绿体内质网膜。裸藻的质体可能是通过捕获绿藻的叶绿体进化而成的。甲藻的质体可能源于内共生的红藻的叶绿体。
图1-4 叶绿体单层内质网膜的进化示意图（自Lee，2012）
金藻门、硅藻门、黄藻门、褐藻门和隐藻门具有双层的叶绿体内质网膜，内质网膜的内膜环绕住叶绿体被膜，而内质网膜的外膜与核膜的外膜相连，并且外膜的外表面含有核糖体。含有双层叶绿体内质网膜的藻类也是在具有吞噬功能的原生动物将某个真核光合作用的藻类吞
入食物泡时，通过二次内共生进化而来的（图1-5）。内吞的光合作用藻类没有被原生动物消化掉，它作为原生动物食物泡中的内共生体保留下来。食物胞膜最终与原生动物宿主的内质网相融合，导致核糖体出现在该膜的外表面，该膜即变成叶绿体内质网的外膜。通过进化，ATP 产物和内共生线粒体的其他功能被原生动物宿主的线粒体所接替，内共生体的线粒体遗失。寄主的核也接替了内共生体的某些遗传调控功能，降低了内共生体的核的大小和功能。
图1-5 叶绿体双层内质网膜的进化示意图（自Lee，2012）
淀粉核是叶绿体内的分化区域，其密度高于周围间质。淀粉核通常与储存产物有关。淀粉核含有1,5-二磷酸核酮糖羧化酶/加氧酶。在叶绿体和类囊体之间还含有小的（直径30-100nm）球状脂滴，这些脂滴是叶绿体内的脂质储存库。
四、线粒体
线粒体是细胞呼吸和能量代谢的中心，含有细胞呼吸所需要的种种酶和电子传递载体。内外两层膜，内膜向内折入形成嵴，内膜上分布有许多带柄的球状小体---基粒。细胞呼吸中的电子传递过程发生在内膜表面，而基粒是ATP合成场所。
线粒体基质中还含有环状的DNA分子和核糖体。DNA能指导自身部分蛋白质的合成，所合成的蛋白质约占线粒体蛋白质的10%。所以线粒体有自己的一套遗传系统。线粒体和细菌大小相似，二者的DNA分子都是环状的，二者的核糖体都比真核细胞细胞质中的核糖体小，都是70S核糖体。细菌无线粒体，它的呼吸酶位于表面膜上。由此有些学者推测真核细胞中的线粒体可能是由侵入或被真核细胞祖先吞入的细菌演变而来的。
五、内质网：
内质网是细胞质内由膜组成的一系列片状的囊腔和管状的腔，彼此相通，与质膜和外核膜相连，主要功能是参与蛋白质和脂质的合成、加工、包装和运输。内质网分为光面型与糙面型
两种类型。糙面内质网膜上附有颗粒状的核糖体，功能是合成并运输蛋白。光面型内质网上没有核糖体颗粒，在脂类代谢活跃的细胞中发达。光面型与糙面型内质网是相通的，因此管腔中的蛋白质和脂类能够相遇而产生脂蛋白。管腔中的各种分泌物质都逐步被运送到光滑内质网，然后内质网膜围裹这些物质，从内质同上断开而成小泡，移向高尔基体，由高尔基体加工、排放。
（七）溶酶体
是一些单层膜包裹的小泡，含有多种水解酶，如蛋白酶、脂酶、核酸酶等。催化蛋白质、多糖、脂类及DNA和RNA等大分子和降解，消化细胞中贮藏物质，分解细胞中受到损伤或失去功能的细胞结构的碎片。
（六）微体
是一类单层膜包围的球形细胞器，每个都有特定的代谢功能。过氧化物酶体和乙醛酸循环体是两个主要的微体。
过氧化物酶体含有过氧化氢酶，功能是去除有机物中的氢，这个反应过程消耗氧气。它存在于光合作用的细胞中，与叶绿体、线粒体共同参与光呼吸过程。还将细胞在代谢活动中产生的对细胞有毒的过氧化氢分解成水和氧气。乙醛酸循环体是另一种微体，含有乙醛酸循环酶系，这些酶有助于将储存的脂肪转化为糖，为植物生长提供能量。因为这两种微体都进行氧化反应，所以有人认为它们是由被线粒体取代的原始呼吸细胞器进化而来的。
（七）液泡
植物成熟细胞中具有大的中央液泡。液泡所含主要成分是水和代谢产物，如糖类、脂质、蛋白质、有机酸和无机盐等。其主要功能是调节细胞的水势，也是养料和代谢物的贮存场所，还有从细胞中移除废物的功能。
藻类利用液泡的溶质势调节细胞水势，以适应介质中盐度的变化。在金藻中，当细胞外溶液质浓度超过0.075个标准渗透压时，细胞内异红藻糖的含量就与外部渗透值成正比，如果低于这一细胞外溶质浓度，水向细胞质内的流入可通过收缩泡（液泡）达到平衡。
（八）鞭毛和眼点（海藻学P16+藻类学P4，以植物生物学的名称和图为标准）鞭毛是由细胞表面伸出的、能运动的“器官”。除红藻门外，各门真核藻类的运动型营养体或生殖细胞（卵和不动精子除外）都持有这种器官。随着鞭毛从基部到顶端不断地波浪式运动，
藻体和生殖细胞在水中流动。
图1-6 衣藻属鞭毛（9+2）型结构模式横切
鞭毛典型结构为（9+2）型模式，由2个中央微管和9个围绕的二联体微管组成，外层围绕着质膜，细胞质填充其间。中心一对微管由中央鞘包裹着；外围环绕的9组二联体微管，以两两连接在一起的微管A和B组成（图1-6 a）。中心配对微管为单微管，每一根中央微管由13根微管蛋白聚合成的纤丝组成。而外周微管则为双微管，两根微管相互嵌合，有3条公用的纤丝，所以微管A有13根纤丝，微管B有14根（图1-6 b）。从微管A以一定间隔伸出二联臂，因其含有动力蛋白，也称力臂，动力蛋白具有ATP酶活性，可水解ATP以提供鞭毛运动所需能量。二联体与中央鞘以轮辐相接触。运动时，轮辐沿中央移位，令相邻微管二联体的相对滑动，从而使鞭毛局部向一侧弯曲，产生波浪式运动。
中心纲硅藻精子的鞭毛只有外围两两相连的A、B微管，没有中央微管，为9+0式结构；
金藻的附着鞭毛有三层质膜，没有中央微管，外围微管消失，仅保留着6~7根B管，为6~7+0结构。
不同藻类物种所具有鞭毛类型、数量和着生的位置不同（图1-7），也是藻类分类的重要依据之一。根据鞭毛表面有无附属物，通常将其分为“尾鞭型”和“茸鞭型”，前者鞭毛表面光滑，后者鞭毛表面有许多横生的纤细茸毛。此外，还有的鞭毛表面既有茸毛，又有小鳞片。鞭毛丝在鞭毛上单向排列的称为“单茸鞭型”，双向排列的称为“双茸鞭型”。不同物种鞭毛的着生方式也有差异，如果鞭毛长度相同，则被称为“等鞭毛”；如果长度不同，则被称为“不等鞭毛”；如果它们在细胞的一端形成一个环，则被称为“轮生鞭毛”；“异鞭毛类”则指兼具有茸毛状鞭毛和平滑鞭毛的生物。
图1-7 真核藻类鞭毛的数目、着生位置和类型（自周云龙，2011）——扫描植物生物学P313
鞭毛结构在进化中高度保守，衣藻的鞭毛与哺乳动物细胞，包括人类的精子及某些上皮细胞的鞭毛（或纤毛，一种短的鞭毛）很相似。衣藻的鞭毛是研究鞭毛结构的模型。一是因为衣藻易于培养，且鞭毛能通过pH刺激或搅拌从细胞上分离下来；另一个原因是由于鞭毛不是细胞生存所必需的，通过分离细胞得到影响鞭毛形成的突变体相对比较容易。
眼点是真核藻类游动细胞（或个体）的光感受器，多为圆形或椭圆形，在质体内或质体外的细胞质中，是由许多含有橘红色胡萝卜素的类嗜锇脂滴组成的。
（九）光合色素
光合色素是一类含有能吸收可见光谱中特定波长的化学基团，即发色团的分子。各种藻类所含色素有数十种之多，按化学结构可分为三大类：叶绿素类、类胡萝卜素类和藻胆素类。按功能分为两大类：反应中心色素和聚光色素（天线色素）。
1.光合色素类型
(1)叶绿素类
叶绿素是植物进行光合作用的主要色素，是一类含脂的色素家族，位于类囊体膜上。叶绿
素吸收光谱为红橙光区（640~660 nm）和蓝紫光区（430~450 nm），反射绿光，所以叶绿素呈现绿色，它在光合作用的光吸收中起核心作用。叶绿素不很稳定，光、酸、碱、氧、氧化剂等都会使其分解。酸性条件下，叶绿素分子很容易失去卟啉环中的镁成为去镁叶绿素。叶绿素有造血、提供维生素、解毒、抗病等多种用途。
叶绿素由一个卟啉环的头部和一条叶醇链的尾部组成，头部的卟啉环类似于血红蛋白，但它含有一个镁原子而不是铁原子，是一种双羧酸的酯，一个羧基为甲醇所酯化，另一个羧基为叶绿醇所酯化。它们不溶于水和石油醚，但溶于乙醇、乙醚、苯及丙酮。藻类含有4种类型的叶绿素，a，b，c(c1和c2)及d。
叶绿素a存在于所有光合藻类中，是主要的光合色素——进行光反应的光合系统I中的光受体，呈蓝绿色。该色素在体外有两个主要的吸收峰，一个位于663nm的红光区，另一个位于430nm的蓝紫光区。
叶绿素b存在于裸藻门和绿藻门中，其功能是在光合作用过程中作为捕光色素，将吸收的光能传递给叶绿素a。呈黄绿色。在体外叶绿素b在丙酮或甲醇中有两个主要的最大吸收值，一个位于645 nm，另一个位于435 nm。叶绿素a与叶绿素b的比例在(2：1)～(3；1)之间变化。
叶绿素c存在于甲藻门、隐藻门及大多数不等鞭毛藻中（如硅藻、甲藻、褐藻）。叶绿素c 有两个不同的光谱成分——叶绿素c1及c2。叶绿素c2性质较稳定，叶绿素c1在甲藻门和隐藻门中缺失。叶绿素a与叶绿素c的比例为(1.2：2)～(5.5：1)。叶绿素c的功能可能是作为光系统Ⅱ的辅助色素。在体外，叶绿素c1中在634nm、583 nm及440 nm处有主要的最大吸收值，而叶绿素c2在635nm、586nm及452nm处有最大吸收值。
叶绿素d存在于某些蓝细菌中。它在696nm、456 nm和400 nm处有三个主要吸收峰。
图1-8 叶绿素结构（引自Meeks,1974）-----扫描藻类学P16
图1-9 叶绿素吸收光谱（自Lee，2012）-----扫描藻类学P17
2.类胡萝卜素
包括胡萝卜素（橙色）和叶黄素（黄色），通常存在于质体内，但在某些情况水，也可能存在于质体外。含有共轭双键，为脂溶性化合物，可溶于乙醇、苯及丙酮，但不溶于水。类胡萝卜素主要吸收蓝紫光（420~480nm），而不吸收红橙光,在光能吸收中起着较小的作用，但是光吸收复合体的主要组成部分，并且在保护光合器官、防止氧化损伤方面具有不可取代的作用。实验表明，类胡萝卜素分子能够吸收三线态叶绿素分子的能量，从而阻止单线态氧的生成，防止光照伤害叶绿素。藻类能合成许多结构不同的类胡萝卜素。
胡萝卜素是不饱和的碳氢化合物，分子式是C
40H
56
是由8个异戊二烯单位组成的一种四萜，
含有一系列的共轭双键。它有3种同分异构体α-、β-、及γ-胡萝卜素，在一些真核藻类中还含有番茄红素和ξ-胡萝卜素等。β-胡萝卜素在藻类（植物）中的含量最多，其在动物体内经水解后转变为维生素A。
叶黄素是胡萝卜素的氧化衍生物，是由胡萝卜素衍生的醇类，分子式是C
40H
56
O
2
。自然界存
在大量不同的叶黄素，绿藻中的叶黄素与高等植物中的最相近。岩藻黄素是金褐色藻类(如金藻纲、硅藻纲和褐藻纲等)中主要的叶黄素，这些藻类的特征性褐色或金褐色正是细胞中高水平的岩藻黄素所致。
图1-10 β-胡萝卜素和岩藻黄素的结构（自Lee，2012）-----扫描藻类学P18
(3)藻胆蛋白
藻胆蛋白为水溶性蓝色或红色，位于类囊体上(蓝藻门、红藻门)或类囊体内部(隐藻门)，是一种色素蛋白。其中辅基（非蛋白部分，发色团）是一个四吡咯环，称为藻胆素（bile pigment），辅基通过共价键紧密地结合对应的脱辅基蛋白（分子中的蛋白部分）。因为色素非常难从脱辅基蛋白中分离（用强酸水解时，才能将它们分开），所以使用了藻胆蛋白一词。藻胆素的化学结构与叶绿素有相似的地方，如果把的卟啉环裁下来，把4个吡咯环伸直，脱去镁原子，形成一个有4个吡咯环的直链共轭系统，这就是藻胆素生色团的基本结构（图1-11）。藻蓝蛋白是藻红蛋白的氧化产物。一个藻蓝素分子中可能至少有8个辅基。
图1-11藻胆红素的结构（自Lee，2012）-----扫描藻类学P19
藻胆素属于捕光色素，吸收绿、橙光，其中藻红素主要吸收绿光（490nm），藻蓝素主要吸收橙红光（618nm）。
已知有α、β两种不同的脱辅基蛋白，它们一起构成藻胆蛋白的基本单元。在藻蓝蛋白和别藻蓝蛋白中存在的主要蓝色发色团是藻胆蓝素，在藻红蛋白中存在的主要红色发色团是藻胆红素。藻胆蛋白的分类主要基于它们的吸收光谱，现在已知的有三种藻红蛋白和三种藻蓝蛋白。藻红蛋白包括红藻中的R-藻红蛋白和B-藻红蛋白，以及蓝藻中的C-藻红蛋白；藻蓝蛋白主要包括存蓝藻中的C-藻蓝蛋白和别藻蓝蛋白，以及红藻中的R-藻蓝蛋白。此外，藻胆蛋白也存在于隐藻和一些甲藻中。
光质会改变几种藻胆蛋白的总量和比例。例如，在绿光下的蓝藻集胞藻产生藻红蛋白（红色）、藻蓝蛋白（蓝色）及别藻蓝蛋白（蓝绿色），物质量之比约为2：2：1；当它在红光下生长时，藻红蛋白比例下降，几种物质量之比约为0.4：2：1（Lee, 2012）。在绿光下藻胆体结构也会发生改变，周围杆体的藻红蛋白六聚体增多，藻蓝蛋白六聚体减少，而别藻蓝淀粉核心的六聚人本保持恒定（图1-12）。
图1-12蓝藻藻胆体的结构（a）及色彩适配器(b)（自Lee，2012）-----扫描藻类学P20
两种色素受强烈日光照射后，多数分解，藻红素比藻蓝素对强光更敏感。细胞中氮缺乏会导致藻胆体有序降解。
2. 光合色素功能
光合色素按功能分为两大类：反应中心色素和聚光色素（天线色素）。
反应中心色素是指少数处于特殊状态的叶绿素a，它具有光化学活性，既能吸收光能又能转化光能，是光能的“捕捉器”、“转换器”。聚光色素（天线色素）包括大部分chla 和全部chlb、胡萝卜素、叶黄素和藻胆蛋白（藻胆素），这些色素没有光化学活性，只有收集光能的作用。
在光的照射下，聚光色素将吸收的光能传递给少数处于特殊状态的叶绿素a，即反应中心色素，使这些色素被激发而失去电子，这些电子经过一系列传递，最终传递给一种带正电的有机物—NADP+。失去电子的叶绿素a变成一种强氧化剂，能够从水分子中夺取电子，使水分子氧化生成氧分子和氢离子，叶绿素a由于获得电子而恢复原状。这样，在阳光的照射下，少数处于特殊状态的叶绿素a，不断地丢失和得到电子，形成电子流，从而将光能转换成电能。
藻类的光合作用活性色素聚集成离散的色素—蛋白复合体，根据功能它可分为两组：(1)光化学反应中心：包含叶绿素a，在这里光能被转化成化学能；(2)捕光复合体作为天线来收集可利用的光能并将其转移到光反应中心。
绿藻与高等植物利用叶绿素a／b结合蛋白；硅藻、金藻、甲藻、褐藻等褐色藻类主要利用岩藻黄素叶绿素a／c复合体，由于存在叶绿素c和岩藻黄素，这些藻类可以吸收和利用较深水层中的蓝光和绿光；蓝细菌、隐藻与红藻使用藻胆体作为主要的捕光复合体。蓝细菌和红藻与隐藻的叶绿体演化出含有藻胆蛋白的膜周边天线复合体，它能将光能传递到光系统Ⅱ反应中心。藻胆蛋白拓宽了光合作用中可利用光能的范围。随着水位加深，光线逐渐变为蓝绿色，而藻胆蛋白比叶绿素a更易于吸收这类光。
(十）同化产物
不同藻门藻类光合作用的产物及贮存部位不同。
绿藻门、隐藻门和甲藻门的光合作用产物是淀粉，由直链淀粉和支链淀粉组成。绿藻门产生的淀粉与高等植物一样，遇碘呈蓝色反应，以淀粉微粒形式存在于叶绿体内。在隐藻门中，淀粉中直链淀粉含量特别高，以微粒形式存在于叶绿体被膜与叶绿体内质网之间。在甲藻门中，淀粉也存在于叶绿体以外的细胞质中，但其结构尚不清楚。甲藻还贮藏油。有些绿藻在特殊环境下（如氮限制条件）的贮藏物质也以三酰甘油为主。
褐藻贮藏的同化产物是海带多糖（1aminarin）和甘露醇。在褐藻门物种中，海带多糖主要由含有16～31个残基的β—1，3糖苷键连接的葡聚糖及相关混合物组成。分子间的差异在于1—6连接数目、分支程度，以及是在末端否有一个甘露醇分子。海带多糖以油状液体存在于叶绿体外，通常位于一个环绕淀粉核的囊泡内。
金藻门和硅藻门的贮藏物质是金藻昆布多糖（chrysolaminarin）。金藻昆布多糖由β—l，3糖苷键连接的D—葡萄糖残基组成，其中每个分子有两个1—6糖苷键。金藻昆布多糖存在于叶绿体外的囊泡中，且每个分子含有比海带多糖更多的葡萄糖残基。此外，金藻、硅藻和黄藻
还贮藏油和硅藻多糖（leucosin）。
红藻的贮藏物质为红藻淀粉(floridean starch)。这种物质存在于红藻门中，类似于高等植物的支链淀粉。它能被碘染成紫红色，产生与动物糖原染色反应相似的颜色。红藻淀粉以0.5～25微米的碗状微粒存在于叶绿体外。
蓝藻的贮藏物质是蓝藻淀粉(myxophycean starch)。这种储存物质与糖原结构类似，以淀粉微粒形式存在，不同种间形状可变，从杆状微粒到25 nm微粒，再到延长的31～67nm微粒体。
裸藻门和黄藻门的贮藏物质是裸藻淀粉(Paramylon)。裸藻淀粉在叶绿体外以水溶性、单层膜包裹的内含物形式存在，且具有各种形状及尺寸。裸藻淀粉由β—1，3糖苷键连接的葡萄糖残基构成，其分子与金藻昆布多糖的大小相似。
甘露醇存在于低等绿藻、红藻门和褐藻门中，相当于光合产物中的蔗糖。自由态的甘油在藻类中广泛存在，是几种虫黄藻、某些海洋团藻目（尤其是杜氏藻）中重要的光合产物。
第四节藻类营养—放在微藻中？再加上我们自己的一些研究结果。
根据生长所用的碳源不同，藻类可以自养和异养两种类型。
自养型：一般使用无机物作为碳源。
某些藻类，尤其是具有鞭毛的藻类属于营养缺陷型的，它们需要少量的有机物，但不作为能量源。这些藻类通常需维生素。有些藻类属于混合营养型，它们也能利用介质提供的有机物。光能异养生物，是指以光为能源，以有机碳化合物作为碳源和氢供体进行光合作用而生长繁殖的微生物。
编辑摘要
以光为能源，以有机碳化合物（甲酸、乙酸、甲醇、异丙醇等）作为碳源和氢供体进行光合作用而生长繁殖的微生物。它们需要有机化合物，所以不同于利用无机化合物二氧化碳作为唯一碳源的自养型光合细菌。紫色非硫细菌是一种典型的光能异养细菌。
第三节藻类的繁殖和生活史
一、海洋藻类的繁殖方式
繁殖（propagation）是指植物产生新个体的现象。植物通过繁殖能增加新一代个体，扩大后代的生活范围；保证物种的遗传稳定性----植物上代个体的特征将通过繁殖传递给下一代；繁殖过程可产生一定的变异。生殖（reproduction）是指植物以生殖细胞发育成为下一代新个体的方式。海洋藻类的繁殖方式有营养繁殖（vegetative propagation）、无性生殖(asexual reproduction)和有性生殖(sexual reproduction)等方式。
（一）营养繁殖
营养繁殖是植物营养体的一部分从母体分离开（有些情况下不分离开）直接形成新个体的繁殖方式。多细胞藻体的部分细胞不产生生殖细胞，不经有性过程，离开母体后能继续生长，直接发展成新的藻体。营养繁殖实质上是通过母细胞直接或有丝分裂产生子代新个体。海洋藻类的营养繁殖主要通过细胞裂殖和营养体断裂两种方式进行的。
细胞裂殖(fission)是无性繁殖中常见的一种方式，即母体分裂成2个(二分裂)或多个(复分裂)大小形状相同的新个体的生殖方式。单细胞的藻类通过细胞分裂（横裂或纵裂）形成两个与母体一样的子体，例如单细胞绿藻小球藻，在营养良好的环境条件下常以细胞裂殖方式产生新的个体。群体类藻类的分裂生殖是群体中每个细胞同时进行分裂，进一步发育成和母体相同的新群体，如盘藻、实球藻等。
多细胞的藻类通过营养体发生断裂繁殖，每断裂的一部分都可以发育成新的植物体，如马尾藻的某些种类；有的藻类营养体某一部分能长出具有繁殖功能的小枝,即繁殖枝,小枝脱落后，附着在基质上，长成新的个体，如黑顶藻属的一些种类。
（二）无性生殖（孢子生殖spore reproduction）
植物营养生长到一定时期，进入生殖生长阶段，产生具有生殖功能的细胞，这些细胞不经两性的结合可直接发育成新个体，这种繁殖方式为无性生殖。这种具有生殖功能的细胞称为孢子（spore），因而无性生殖也称为孢子生殖。
藻类、苔藓、蕨类植物的孢子生殖发达且不产生种子，所以称孢子植物（注：多数孢子植物也有有性生殖，种子植物虽通过有性过程产生种子，但也会产生孢子，也具有无性过程。）。藻类的营养繁殖和孢子生殖都是无性的方式，不经过有性过程，其遗传物质来自于单一亲本，子代的遗传信息与亲代基本相同，有利于保持亲代的遗传特性；无性生殖过程繁殖速度快，产生的孢子数量大，有利于大量快速地繁衍种族；但无性繁殖的后代来自于同一基因型的亲本，
生活力往往会有一定程度的衰退。
藻类孢子是藻体体细胞直接或经过有丝分、减数分裂产生的无性生殖细胞。由它直接萌发成单相配子体或双相孢子体。海藻在孢子生殖中所产的孢子是多样化的。根据孢子能否运动可将海藻植物的孢子分为动孢子和不动孢子两类。
1、动孢子（zoospore，游孢子）
有鞭毛，无细胞壁。动孢子的形成是海藻无性生殖的最普通的方式。从系统发育的观点看，动孢子可能作为暂时性地回复到原始性的具有鞭毛的祖先时的情况。
2、不动孢子（aplanospore，静孢子）
无鞭毛，具有一定的与母细胞壁有差别的细胞壁。通常被认为一种发育不全的，其中的运动期已经失去的动孢子。
（1）厚垣孢子和休眠孢子：体细胞通过细胞壁加厚和积聚养分形成，抵抗不良环境。可以直接发育成新藻体或由其原生质体分裂成许多动孢子。硅藻和甲藻等的不同物种所产生的休眠孢子、孢囊都有其特殊的外部形态，因此可作为特种分类的依据。
（2）复大孢子（auxospore）：硅藻类由细胞分裂而增殖时，其新生成的外壳比亲代细胞小，随着多次分裂细胞越来越小，但有时可形成特殊的孢子而恢复到原来的大小，这种孢子称复大孢子。复大孢子是硅藻特有的一种繁殖细胞。产生复大孢子有无性及有性2种方式，无性方式即由营养细胞直接膨大而成。
（3）似亲孢子（autospore）：某些藻类进行无性繁殖时所产生的一种不动孢子。因其形态和母细胞相似而得名。见于绿球藻属、小球藻属等。
（4）四分孢子（tetraspore）：红藻门物种（如多管藻，石花菜）无性生殖过程中产生的主要孢子类型。由孢子体营养细胞形成孢子囊母细胞，由它经过减数分裂产生四分孢子囊，其中产生四个孢子，为单倍体。四个孢子在形态上完全一样，但在本质上有性的差别，有两个孢子萌发成雄配子体，另外两个为雌配子体。
（5）单孢子和多孢子：配子体产生单孢子囊，每个孢子囊里只产生一个孢子，如紫菜属、顶刺藻属等红藻门物种。在仙菜目的物种中，每一个孢子囊产生8个或更多的孢子，称为多孢子。（6）果孢子：由红藻生活史中特殊个体---果孢子体（carposporophyte,囊果）所产生的。果孢子体寄生在雌配子体上，果孢子体是由合子经过或不经过减数分裂后的细胞演化而成，所以产生的果孢子萌发成的藻体，有配子体，也有孢子体。
（7）内生孢子(endospore)和外生孢子(exospore)：某些藻类如蓝藻门的一些物种（瘤皮藻）
生长的一定阶段，由藻体内部细胞形成一个圆形、椭圆形或柱形的孢子囊，在孢子囊内由原生质体经过多次分裂产生孢子，由于它位于细胞内，所以称内生孢子。某些蓝藻（如管孢藻）细胞中的原生质体发生横分裂，形成大小不等的两部分原生质，上端较小的部分形成孢子，称为外生孢子，基部较大的部分仍能保留分裂能力。
（8）异型胞：蓝藻特有的一种细胞。丝状体蓝藻中，产生比一般营养细胞大些、具有明显厚壁的细胞，通常是由营养细胞的变态所产生的。细胞壁厚，外层为一薄层果胶质。异型胞的细胞质均匀，能产生内生孢子，内生孢子能发育成新丝体。
(三) 有性生殖
有性生殖指植物产生两种不同性别的生殖细胞——雄配子和雌配子，然后由雄配子(精子)和雌配子(卵子) 两两相配成对，互相结合，成为合子，再由合子发育成新个体的生殖方式。如果在一定时间内，生殖细胞之间不能进行适合的融合或配偶交配，它们就会死亡。
这种生殖方式又可分为：同配生殖、异配生殖和卵式生殖。
同配生殖是指两个配子在形态、大小和生理机能等方面完全相同。绿藻门中多数物种具有这种生殖方式。异配生殖指交配的配子在形态、大小和生理机能等方面不相同。如：石莼两个配子的形态大小无差别，但同一个体产生的配子不能配合，表明生理机能上的差别。卵式生殖是分化显著的异配生殖，雌配子失去鞭毛和运动能力，体内贮存了许多营养物质而增大体积成为球状的卵。
二、海洋藻类生活史
藻类植物的生活史(life history)是指从藻类植物生长发育的某一阶段开始,经一系列生长发育生殖,产生下一代后又重现了该阶段的过程。
无性生殖和有性生殖对植物的种族的繁衍和发展各有其有利的一面。在长期演化过程中，藻类植物生活史出现了两种个体——配子体和孢子体。配子体（gameophyte）由孢子发育形成，为单倍体，经有丝分裂产生配子，行有性生殖，例如紫菜叶状体。孢子体（sporophyte）由合子发育形成，为二倍体，能产生孢子，行无性生殖，例如海带的叶状体。把第一个阶段称为配子体世代，或称有性世代；第二个阶段称为孢子体世代，也称为无性世代。两个世代有规律规律地交替出现，称为世代交替（alternation generation）（图1-13）。
图1-13 植物的世代交替
藻类植物的生活史可以通过营养生殖、孢子生殖和有性生殖单独完成，也可由孢子生殖和有性生殖两种生殖方式共同完成。这样就形成了不同类型的植物生活史。
（一） 营养生殖型
生活史中不行孢子生殖和有性生殖，而仅行营养生殖，或者在营养条件非常适合的条件下，主要靠一些细胞裂殖完成，如蓝藻门和裸藻门的多数种类，以及某些单细胞的藻类。属于这种类型的植物生活史，其特点是没有减数分裂，所以没有世代交替和核相交替，植物体的核相不发生任何变化。
（二） 孢子生殖型
生活史仅由孢子生殖完成，没有有性生殖，或者是在营养非常适宜条件下，主要靠孢子生殖完成。小球藻、栅列藻仅靠孢子生殖完成，而衣藻等在营养条件非常好的情况下，主要是靠孢子生殖完成生活史。属于这种类型的植物的生活史，其特点也是没有减数分裂，因此也无核相交替和世代交替。
（三） 单体型生活史（有性生殖型）
生活史仅由有性生殖完成，没有无性生殖。只出现一种藻体，无世代交替。根据减数分裂发生的部位又分为两种：一种是单体型单倍体生活史，一种是单体型二倍体生活史。
孢子(n)
配子(n)
配子(n)
第一授课单元 一、教学目的 通过本章的学习，要求学生掌握微生物的定义和微生物的五大共性，熟悉微生物学的研究任务和微生物学的分科，了解微生物学的发展史、巴斯德和科赫对微生物学发展的做出的重要贡献和微生物学的发展趋势。 二、教学内容 第一章绪论 一、微生物与人类的关系 二、微生物的定义和微生物的五大共性 三、微生物学的分科和微生物学的研究任务 四、微生物学发展史、巴斯德和科赫对微生物学发展的做出的重要贡献 五、微生物学发展促进了人类的进步 1. 医疗保健上六大“战役” 2. 微生物在工业发展中的六个里程碑 3. 微生物在工业发展中的重要地位 六、微生物学的在工业生产中的发展趋势 三、教学重点、难点及其处理 重点： 本章“绪论”意在为刚开始接触微生物学课程的学生讲清楚两个最基本的概念——什么微生物和什么是微生物学。前者包括微生物的定义、微生物的五个基本属性等内容，而后者则包括人类对微生物的认识过程（微生物学简史）、微生物与工业生产的关系、微生物学的定义和分科、21世纪微生物学展望等内容。 1. 微生物的定义：所覆盖的内容包括（1）和（2） （1）微生物是生物界中一切微小生物的总称，其特点是：形态微小（必须借助显微镜才能看见或看清）、结构简单（单细胞，简单多细胞和无细胞结构的“分子生物”）、进化地位低（原核类、真核类、无细胞类）。 （2）微生物所包括的具体成员： 原核类（真）细菌（Bacteria）（“三菌”：普通的细菌，放线菌，蓝细菌； “三体”：支原体，衣原体，立克次氏体）古生菌（Archaea）（多数种类能生活在与地球进化早期环境相似 的极端环境下，包括嗜热菌、嗜酸嗜热菌、产 甲烷菌、嗜盐菌等） 真菌（酵母菌，霉菌，蕈菌） 真核类单细胞藻类 原生动物 非细胞类（真）病毒 亚病毒（类病毒，拟病毒，朊病毒） 本课程所要重点介绍的微生物：细菌，放线菌，酵母菌，霉菌，病毒（噬菌体为主）。
藻类的在自然界中的主要价值及其未来的发展集团标准化工作小组 #Q8QGGQT-GX8G08Q8-GNQGJ8-MHHGN#
藻类的在自然界中的主要价值及其未来的发展 关键词：原核藻类、真核藻类、生态、经济、研究、未来发展 背景： 藻类在水里非常常见，在陆域环境也是。然而陆域藻类通常较不显眼，且于潮湿、地区比干燥地区更常见，因为藻类缺乏和其他营陆地生活的适应构造。藻类在其他地点如或以的形式在裸露岩石表面与。藻类涵盖了原核生物、原生生物界和。中的藻类有和一些生活在无机动物中的原核绿藻。属于原生生物界中的藻类有、（或称涡鞭毛藻）、、金黄藻门（包括等）、红藻门、绿藻门和。而生殖构造复杂的则属于植物界。属于大型藻者一般仅有红藻门、绿藻门和等为大型肉眼可显而易见之固着性藻类。 现将藻类分为原核藻类和真核藻类两种进行研究。 观点： 一、藻类和生态环境保护 （一）原核藻类生态价值： 1、固氮：现在我们的固氮技术有大概有两种，一种为人工固氮，一种为自然固氮，其中自然固氮除了雷电以外还有就是藻类或者细菌的固氮。现在已知在自然界中可以固定大气氮的蓝藻有150多种，其中大多数是有异形泡的蓝藻，如满江红鱼腥藻、固氮鱼腥藻、林氏念珠藻、沼泽念珠藻、溪生单歧藻等。蓝藻固氮的大体过程为大气中的氮气在固氮酶的催化作用下形成氨气。也有少数蓝藻没有异形胞，但也可以固氮，如色球藻等。固氮蓝藻可以增加土壤或水体中的氮素，故有“天然氮肥场”之称，在农业具有极其重要的意义。----《植物生物学》 我国大面积水稻田放养固氮蓝藻的试验表明，可提高7%-15%的产量。
2、土壤：有些蓝藻如鞘丝藻可以在荒漠地区的沙土表面形成结皮，能够起到一定的防风固沙和改良土壤的作用。 3、形成蓝藻水华，加剧水环境污染。 许多藻类喜欢生活在有机质丰富的水体中，特别是在温度较高的夏季，有些蓝藻常在某些湖泊、池塘、水库、河流中过度繁殖，甚至爆发性繁殖。 主要原因：1、环境条件适宜2、鱼种放养不合理3、施肥不均匀。总的来说就是水体的富营养化。 水华的产生会造成一个恶性循环，最终严重的破坏水体生态系统。我国的蓝藻水华比较严重，常见的种类有：微囊藻属、鱼腥藻属、水华束丝藻等。 （二）真核藻类生态价值： 1、真核藻类是水生生态系统中的初级生产者：淡水和好海水自然生态系统中有各种的生物和非生物。一方面真核藻类是继原核藻类之后出现的种类更多、分布更广的水生光合自养植物，是水体中的初级生产者。○1产生氧气，吸收二氧化碳，为最初的大气的形成做出了巨大的作用。○2真核藻类在。生长代谢过程中还吸收水体中的N、P等各种元素，在维持水体中的物质循环起了巨大的作用。 2、赤潮和水华 基本和原核藻类的蓝藻水华差不多，只是这里的是在大海里产生的现象。赤潮同样对海洋生态系统产生了及其不好的影响，破坏了环境。而且会造成海洋中鱼类和各种生物的死亡，及其尸体的腐烂，产生毒素，最终对人类造成影响。 3、水质的监测和水质净化
第五章 藻类 一、名词解释。 1．异形胞 2．载色体 3．蛋白核 4．世代交替 5．核相交替 6．同形世代交替 7．异行世代交替 8．无性生殖 9．有性生殖 10．同配生殖 11．异配生殖 12．卵式生殖 13．果孢子体 14．藻殖段 15.接合生殖 16.梯形接合 二、判断与改错（对的填“+”，错的填“-”）。 1．蓝藻细胞没有分化成载色体等细胞器。 ( ) 2．蓝藻的细胞壁主要由粘肽组成，且壁外多有明显的胶质鞘。 ( ) 3．裸藻的藻体从形态上一般可分为单细胞、群体和丝状体三种类型。 ( ) 4．甲藻的细胞均有横沟和纵沟。 ( ) 5．甲藻的运动细胞有两条顶生或侧生的茸鞭型鞭毛。 ( ) 6．黄藻门与金藻门的贮藏物质均为金藻昆布糖和油。 ( ) 7．无隔藻的藻体是管状分枝的单细胞多核体。 ( ) 8．硅藻的复大孢子仅仅在有性生殖时才形成。 ( ) 9．无隔藻属的营养体为二倍体，而羽纹硅藻属的营养体为单倍体。 ( ) 10．硅藻分裂多代后，以产生复大孢子的方式恢复原来的大小。 ( ) 11．似亲孢子是指在形态上与母细胞相同的游动孢于。 ( ) 12．衣藻的减数分裂为合子减数分裂。 ( ) 13．团藻的生活史中，既有无性生殖又有有性生殖，所以它具有世代交替。 ( ) 14．石莼的生活史中只有核相交替无世代交替。 ( ) 15．轮藻生活史中具原丝体阶段。 ( ) 16．红藻门植物的果孢子均是单倍体的。 ( )
17．海带的孢子为异型孢子。 ( ) 18．我们所食的海带为配子体。其可分成固着器、柄和带片三部分。 ( ) 19．蓝藻是最原始最古老的光合自养的原植体植物。 ( ) 20．蓝藻的光合色素分布于载色体上。 ( ) 21．蓝藻植物没有具鞭毛的游动细胞。 ( ) 22．蓝藻除了营养繁殖之外，还可以产生孢子进行有性生殖。 ( ) 23．蓝藻细胞都无蛋白核。 ( ) 24．蓝藻的光合作用产物分布在周质中。 ( ) 25．在一些蓝藻的藻丝上常有异形胞，它的功能是进行光合作用和营养繁殖。 ( ) 26．绿藻的营养细胞均无鞭毛。 ( ) 27．绿藻载色体与高等植物叶绿体所含相同，主要有叶绿素a和b、胡萝卜素和叶黄素。 （ ） 28．绿藻细胞中的载色体和高等植物的叶绿体结构类似。 ( ) 29．衣藻的生活史中仅产生一种二倍体的植物体。 ( ) 30．水绵的植物体为二倍体。 ( ) 31．水绵接合生殖，从一个配子囊放出配子与另一配子囊放出的配子在水中结合形成合子。( ) 32．紫菜的营养细胞和生殖细胞均不具鞭毛。 ( ) 33．紫菜的果孢子均是单倍体的。 ( ) 三、填空题。 1．蓝藻细胞的原生质体分化为（ ）和（ ）两部分，其中光合色素含在（ ）部分。 2．蓝藻门植物通常以产生（ ）、（ ）和（ ）进行无性生殖。 3．颤藻的丝状体上有时有空的死细胞，呈（ ）形，丝状体断裂分成数段，每一段叫做一个（ ）。4．硅藻的生活史中有（ ）种植物体出现，为（ ）倍体，是（ ）减数分裂，具（ ）
《藻类、苔藓和蕨类植物》的教案 教学课题：《藻类、苔藓和蕨类植物》 课程类型：理论课 教学目标 知识目标： （1）说出藻类、苔藓和蕨类植物的形态特征和生活环境 （2）说出藻类、苔藓和蕨类植物对生物圈的作用和与人类的关系，关注这些 植物的生存状况 能力目标： 通过对藻类、苔藓和蕨类植物的观察，学会观察和研究生物的一般方法 情感态度价值目标： 通过对藻类、苔藓和蕨类植物的学习和观察，特别是观察这些植物的生活状况和生存环境，培养学生关注生物圈中各种各样绿色植物的情感 教学重点 （1）藻类、苔藓和蕨类植物的形态特征和生活环境 （2）藻类、苔藓和蕨类植物对生物圈的作用和与人类的关系 教学难点 （1）藻类、苔藓和蕨类植物的形态特征 （2）藻类、苔藓和蕨类植物对生物圈的作用 （3）突出生物圈的不同环境中分布着不同的植物类群以及这些绿色植物的最基本特征 教学用具 导学案 教学方法 观察法、比较法、讨论法、讲授法 课时安排 1个课时 教学过程 师：上课 生：起立 生：老师好！ 师：上一章我们学习了植物体的结构层次，那绿色植物有哪六大器官组成呢？ 生：由根、茎、叶、花、果实、种子六大器官组成 师：回答的真不错，那植物又有哪几种主要组织？ 生：保护组织、机械组织、输导组织、营养组织 师：恩，你们很棒。 师：那今天我们一起来学习生物圈中有哪些绿色植物呢 师：在我们周围，随处都可以看到绿色植物，其庞大家族是任何其他生物无法比拟的，在生物圈中，已知的绿色植物就大约有50余万种，数量非常大。如果我们要研究这些绿色植物，能把这50多万种豆采集回来研究么？ 生：不能 师：对，为了减轻工作量，我们把他们分一下类，根据它们的形态结构和生活环境，我们把绿色植物分为四大类：藻类植物、苔藓植物、蕨类植物、种子植物。既然最后一种叫种子植物，也就是说前三类没有种子了，那它们怎么繁殖下一代呢？它们的形态结构、生活环境有是怎样的？在生物圈中起什么作用？想了解这些问题，请同学们跟随老师一起走进今天
第一章绪论习题 一、名词解释 1．微生物学 2．微生物学 3．分子微生物学 4．细胞微生物学 5．微生物基因组学 6．自生学 7．SARS 8．巴斯德消毒法 二、填空题 1、微生物与人类关系的重要性，你怎么强调都不过分，微生物是一把十分锋利的双刃剑，它们在给人类带来的同时也来来。 2、1347年的一场由引起的瘟疫几乎摧毁了整个欧洲，有1/3的人（约2500万人）死于这场灾难。 3、2003年SARS在我国一些地区迅速蔓延，正常的生活和工作节奏严重地被打乱，这是因为SARS有很强的传染性，它是由一种新型的所引起。 4、微生物包括：细胞结构不能独立生活的病毒、亚病毒（类病毒、拟病毒、朊病毒）；具细胞结构的真细菌、古生菌；具细胞结构的真菌（酵母、霉菌、蕈菌等）、单细胞藻类、原生动物等。 5、世界上第一个看见并描述微生物的人是__ ___商人__ ___。 6、微生物学发展的奠基者是___ 的____，他对微生物学的建立和发展作出卓越的贡献，主要集中体现_____、____和__ ___。 7、公元6世纪（北魏时期），我国贾思勰的巨著“”详细地记载了制曲、酿酒、制酱和酿醋等工艺。 8、被称为细菌学奠基者是__ __国的_____ ____，他也对微生物学建立和发展作出卓越贡献，主要集中体现_______和__ ____。 9、20世纪中后期，由于微生物学的、等技术的渗透和应用的拓宽及发展，动、植物细胞也可以像微生物一样在平板或三角瓶中分离、培养和在发酵罐中进行生产。 10、目前已经完成基因组测序的3大类微生物主要是、及。 三、选择题 1、当今，一种新的瘟疫正在全球蔓延，它是由病毒引起的（）。 （1）鼠疫（2）天花（3）艾滋病（AIDS）（4）霍乱 2、微生物在整个生物界的分类地位，无论是五界系统，还是三域（domain）系统，微生物都占据了（）的“席位”。 （1）少数（2）非常少数（3）不太多（4）绝大多数 3、微生物学的不断发展，已形成了基础微生物学和应用微生物学，它又可分为（）的分支学科。（1）几个不同（2）少数有差别（3）许多不同（4）4个不同 4、公元9世纪到10世纪我国已发明（）。 （1）曲蘖酿酒（2）用鼻苗法种痘（3）烘制面包（4）酿制果酒 5、安东·列文虎克制造的显微镜放大倍数为（）倍，利用这种显微镜，他清楚地看见了细菌和原生动物。 （1）50～300 （2）10左右（3）2～20 （4）500～1000 6、据有关统计表时，20世纪诺贝尔奖的生理学或医学奖获得者中，从事微生物问题研究的就占了（）。
幻灯片1 藻类（Algae） 概述 一、藻类的基本特征 ●藻类（algae）：低等植物，广分布，绝大多数生活于水中。大小不一，小的单细胞, 如 小球藻(Chlorella) 3~5 μm, 大的如海洋中的巨藻(Macrocystis phrifera)长达60 m ●没有真正的根、茎、叶的分化。藻类植物体通常可以看做是简单的叶，故又称叶状体植 物。 ●藻类具有叶绿素(chlorophyll)，能进行光合作用(photosynthesis)，一般均能自养生 活。 ●藻类的生殖单位是单细胞的孢子(spore)或合子(zygote)。 ●藻类的生活史中没有在母体内孕育着具有藻体雏形胚的过程。不开花结实。 藻类是无胚而具叶绿素的自养叶状体孢子植物（不能产生种子的植物）。 二、藻类的形态构造 ●藻类体型多样，但细胞呈趋同的球形或近似球形，是有利于浮游生活的适应。藻体细胞 结构都可分化为细胞壁和原生质体两部分。 ●（1）细胞壁(cell wall) ●（2）细胞核(nucleus) ●（3）色素（Pigment） ●（4）色素体（chromoplast） ●（5）同化产物 ●（6）蛋白核(pyrenoid) （7）与运动有关的胞器 三、体制 ●单细胞类型 ●群体类型 ●丝状体类型 ●异丝体类型 ●管状体类型 ●膜状体类型 ●假薄壁组织类型 四、藻类生殖方式 生殖是指由母体增生新个体的能力，也可称为繁殖。其生殖方式可分为: ●营养生殖（vegetative reproduction） ●无性生殖 (asexual propagation) ●有性生殖 (sexual propagation)。 （一）营养生殖 ●不通过任何专门的生殖细胞来进行繁殖的方式。
水体藻类及其探测方法简析 一、水体种常见藻类及其特性[1] 1、原核藻类 原核藻类是具有核物质，但没有核膜核仁，没有成形叶绿体等细胞器，具有光合色素能够进行光合作用的原核生物。包括蓝藻和厡绿生物 1.1、蓝藻 1.1.1、形态 蓝藻形态有单细胞、非丝状群体（片状、球形、椭圆形等）、丝状体（分支或不分支）等多种类型。蓝藻不具鞭毛，但有些丝状体可滑行，如颤藻属。具有细胞壁可被溶菌酶溶解。 1.1.2、原生质 质体内有环状DNA分子，没有蛋白质与之结合，无细胞器，只有膜状片层光合系统——类囊体。光合色素存在于类囊体表面，极少个体只具有光合色素，光合场所为原生质膜。光合色素主要是叶绿素a、类胡萝卜素、藻胆素，藻胆素为一类水溶性的光合辅助色素，主要吸收绿光和橙红光。光能传递过程：光能→藻红素→藻蓝素→叶绿素a。蓝藻细胞大多呈蓝绿色，胞质内有气泡可调节沉浮。光合产物主要是蓝藻淀粉、蓝藻颗粒体和脂质颗粒等。另，一部分丝状蓝藻的细胞列中具有就有一种特殊的细胞——异性胞，它是由普通的营养细胞分化形成，具有较厚的胞壁，主要有两个功能，一是将藻丝细胞分割成藻殖段进行营养繁殖，二是细胞内含固氮酶，可直接固定大气中的氮。 1.1.3、繁殖分布 蓝藻主要繁殖方式为营养繁殖，包括细胞直接分裂、断裂和形成段殖体进行繁殖。此外，少数种类进行孢子生殖，可长期休眠以度过不良环境。蓝藻不具有有性生殖。蓝藻的分布范围很广，淡水、海水中，潮湿地面、树皮、岩石都有生长，尤以富营养化的淡水水体中，适应能力强。此外，还有一些藻类与其他生物共生，如和真菌共生可形成地衣。 1.1.4、价值与危害 蓝藻具有可食用，如发状念珠藻等、固氮，如满江红鱼腥藻等，稻田中放养
藻类的在自然界中的主要价值及其未来的发展 关键词：原核藻类、真核藻类、生态、经济、研究、未来发展 背景： 藻类在水里非常常见，在陆域环境也是。然而陆域藻类通常较不显眼，且于潮湿、热带地区比干燥地区更常见，因为藻类缺乏维管束和其他营陆地生活的适应构造。藻类在其他地点如雪地或以地衣的形式在裸露岩石表面与真菌共生。藻类涵盖了原核生物、原生生物界和植物界。原核生物界中的藻类有蓝绿藻和一些生活在无机动物中的原核绿藻。属于原生生物界中的藻类有裸藻门、甲藻门（或称涡鞭毛藻）、隐藻门、金黄藻门（包括硅藻等浮游藻）、红藻门、绿藻门和褐藻门。而生殖构造复杂的轮藻门则属于植物界。属于大型藻者一般仅有红藻门、绿藻门和褐藻门等为大型肉眼可显而易见之固著性藻类。 现将藻类分为原核藻类和真核藻类两种进行研究。 观点： 一、藻类和生态环境保护 （一）原核藻类生态价值： 1、固氮：现在我们的固氮技术有大概有两种，一种为人工固氮，一种为自然固氮，其中自然固氮除了雷电以外还有就是藻类或者细菌的固氮。现在已知在自然界中可以固定大气氮的蓝藻有150多种，其中大多数是有异形泡的蓝藻，如满江红鱼腥藻、固氮鱼腥藻、林氏念珠藻、沼泽念珠藻、溪生单歧藻等。蓝藻固氮的大体过程为大气中的氮气在固氮酶的催化作用下形成氨气。也有少数蓝藻没有异形胞，但也可以固氮，如色球藻等。固氮蓝藻可以增加土壤或水体中的氮素，故有“天然氮肥场”之称，在农业具有极其重要的意义。----《植物生物学》 我国大面积水稻田放养固氮蓝藻的试验表明，可提高7%-15%的产量。 2、土壤：有些蓝藻如鞘丝藻可以在荒漠地区的沙土表面形成结皮，能够起到一定的防风固沙和改良土壤的作用。 3、形成蓝藻水华，加剧水环境污染。 许多藻类喜欢生活在有机质丰富的水体中，特别是在温度较高的夏季，有些蓝藻常在某些湖泊、池塘、水库、河流中过度繁殖，甚至爆发性繁殖。 主要原因：1、环境条件适宜2、鱼种放养不合理3、施肥不均匀。总的来说就是水体的富营养化。 水华的产生会造成一个恶性循环，最终严重的破坏水体生态系统。我国的蓝藻水华比较严重，常见的种类有：微囊藻属、鱼腥藻属、水华束丝藻等。 （二）真核藻类生态价值： 1、真核藻类是水生生态系统中的初级生产者：淡水和好海水自然生态系统中有各种的生物和非生物。一方面真核藻类是继原核藻类之后出现的种类更多、分布更广的水生光合自养植物，是水体中的初级生产者。○1产生氧气，吸收二氧化碳，为最初的大气的形成做出了巨大的作用。○2真核藻类在。生长代谢过程中还吸收水体中的N、P等各种元素，在维持水体中的物质循环起了巨大的作用。 2、赤潮和水华 基本和原核藻类的蓝藻水华差不多，只是这里的是在大海里产生的现象。赤潮同样对海洋生
第八章原核藻类 第一节原核生物与原核藻类 一、原核生物的概念及范畴 概念：凡细胞不具真核，仅为原核结构特征的生物即为原核生物。约在35亿~33亿年前出现。 主要特征： 原核：无核膜、核仁，不形成染色体 裂殖：以细胞分裂的方式进行，不出现纺锤体 其他：一般不具膜细胞器，鞭毛不为9+2型细胞壁主要为肽葡聚糖现存原核生物：细菌、放线菌、古细菌、蓝藻、原绿藻 二、原核藻类 蓝藻门（Cyanophyta）含叶绿素a，藻胆素 原绿藻门（Prochlorophyta）含叶绿素a、b，藻胆素 第二节蓝藻门（Cyanophyta） 一、蓝藻门的主要特征 （一）生境 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。此外蓝藻还可生活在水温85℃的温泉中，以及寄生于其他植物体或与菌类共生。（二）形态特征
有单细胞（管胞藻属Chamaesiphon等），有群体（微囊藻属Microcystis等），有丝状体（颤藻属Oscillatoria等） （三）细胞结构 细胞壁：内纤维素，外果胶质，同时外壁具有粘肽、粘多糖、胶质体等。 原生质体：包括周质和中央质。周质为色素质，含有亚显微片层、蓝藻淀粉、蓝藻颗粒体。中央质含有核质，无核结构，但有核的功能。 色素：叶绿素a，藻蓝素、藻红素及黄色色素 贮存物质：蓝藻淀粉，蓝藻颗粒体 （四）繁殖 营养繁殖：单细胞—细胞分裂 群体—群体破裂 丝状体—形成藻殖段 无性生殖：内生孢子 外生孢子 厚壁孢子 （五）异形胞 是由营养细胞组成的，一般比营养细胞大，在光学显微镜下观察，细胞内是空的。 形成异形胞时，细胞内的贮藏颗粒溶解，光合作用片层破碎，形成新的膜，同时分泌出新的细胞壁物质于细胞壁外边。 与营养细胞的区别是：壁厚；细胞质中的颗粒物质溶解，呈均匀状态；原来的类囊 体膜解体，形成新膜；颜色呈淡黄色或透明状。 异形胞的功能：一是将藻丝细胞分隔成藻殖段进行营养繁殖；二是细胞内含固氮酶， 可直接固定大气中的氮。 二、蓝藻的经济价值和代表种类 （一）食用 普通念珠藻（地木耳）(Nostoc commune) 发菜(Nostoc flagelliforme) 海雹菜(Brachytrichia quoyi) 苔垢藻(Calothrix crustacea) 钝顶螺旋藻(Spirulina platensis) （二）固氮藻类 满江红鱼腥藻(Anabaena azollae Strsab.) 固氮鱼腥藻(A. azotica) 林氏念珠藻(Nostoc linckia) 沼泽念珠藻(Nostoc paludosum Kutz.) 溪生单歧藻等(Tolypothrix rivularis Hansg) （三）蓝藻的放氢 在缺氧条件下，固氮酶催化放出氢气。 （四）蓝藻与“水华” 一些漂浮性蓝藻在夏秋季节常迅速过量繁殖，在水表面形成一层有腥味的浮沫，即“水华”。形成“水华”表明水质呈富营养化状态，“水华”一旦形成又加剧水质污染。 微囊藻属(Microcystis)、鱼腥藻属(Anabaena)、束丝藻属(Aphanizomenon)、颤藻属(Oscillatoria)等。
第一节“藻类植物”复习题 一、名词解释 1．外生孢子生孢子 2．孢子配子 3．载色体蛋白核 4．茸鞭型鞭毛尾鞭型鞭毛 5．世代交替核相交替 6．同形世代交替异形世代交替 7．无性世代有性世代 8．孢子体配子体 9．无性生殖有性生殖 10．同配生殖异配生殖卵式生殖 11．单室孢子囊多室孢子囊12．孢子囊配子囊 13．果孢子体四分孢子体 二、判断与改错(对者打“+”，错者打“-”) 1．蓝藻是最原始最古老的光合自养的原植体植物。( ) 2．蓝藻的色素体中，光合片层不集聚成束，而是单条的有规律的排列。( ) 3．蓝藻的光合色素分布于载色体上。( ) 4．蓝藻细胞没有分化成载色体等细胞器。( ) 5．蓝藻生活史中没有具鞭毛的游动细胞。( ) 6．蓝藻除了营养繁殖之外，还可以产生孢子进行有性生殖。( ) 7．蓝藻细胞都无蛋白核。( ) 8．蓝藻的细胞壁主要由粘肽组成，且壁外多有明显的胶质鞘。( ) 9．蓝藻的光合作用产物分散在中心质中。( ) 10．在一些蓝藻的藻丝上常有异形胞，它的功能是进行光合作用和营养繁殖。( ) 11．裸藻门植物的细胞均无细胞壁，故名裸藻。( ) 12．裸藻的藻体从形态上一般可分为单细胞、群体和丝状体三种类型。( ) 13．裸藻门绿色种类的细胞有许多载色体，其上有时有蛋白核。( ) 14．裸藻的绿色种类和无色种类均营自养生活。( ) 15．甲藻门植物都具由纤维素的板片嵌合成的细胞壁。( ) 16．甲藻的细胞均有横沟和纵沟。( ) 17．甲藻的运动细胞有两条顶生或侧生的茸鞭型鞭毛。( ) 18．金藻门植物都具含纤维素和果胶质的细胞壁。( ) 19．金藻门植物细胞的载色体中，叶绿素a和b的含量较少，胡萝卜素和叶黄素含量较多，因此，载色体呈黄绿色、橙黄色或褐黄色。( ) 20．黄藻门植物的细胞壁都是由两个“H”形的半片套合而成。( ) 21．黄藻门与金藻门的贮藏物质均为金藻昆布糖和油。( ) 22．无隔藻属植物有性生殖为同配生殖。( ) 23．无隔藻属植物贮藏物是油，没有淀粉。( ) 24．无隔藻的藻体是管状分枝的单细胞多核体。( ) 25．硅藻运动是由于细胞具鞭毛的缘故。( ) 26．硅藻的细胞壁是由上壳和下壳套合而成。( ) 27．硅藻的复大孢子仅仅在有性生殖时才形成。( ) 28．硅藻的细胞壁含有果胶质和纤维素。( ) 29．硅藻的营养体是单倍体。( ) 30．无隔藻属的营养体为二倍体，而羽纹硅藻属的营养体为单倍体。( ) 31．无隔藻属和中心硅藻纲植物生活史中无世代交替。( ) 32．硅藻的复大孢子为二倍体。( ) 33．硅藻分裂多代后，以产生复大孢子的方式恢复原来的大小。( ) 34．硅藻细胞分裂时，新形成的半片始终作为子细胞的上壳，老的半片作为下壳。( ) 35．绿藻门植物的营养细胞均无鞭毛。( )
关于藻类的相关知识点总结 藻类都是真核生物，因为藻类是绿色植物四大类群之一（藻类苔藓蕨类种子植物）但是蓝藻不是真核生物，是原核生物，因此又叫蓝细菌。蓝藻虽然有个藻字，但它并不是藻类植物。 原核生物：蓝藻：蓝球藻（色球藻）、念珠藻、颤藻、发菜 细菌:弧菌,球菌,杆菌,线菌,螺旋菌等带描述形状的菌 放线菌 衣原体支原体立克次氏体 真核生物：真菌:酵母菌,霉菌（除了链霉菌，是放线菌）,食用菌 （三菌三体：细菌，放线菌，蓝细菌，衣原体，立克次氏体，支原体都是原核的） 关于藻类的相关知识点总结 藻类都是真核生物，因为藻类是绿色植物四大类群之一（藻类苔藓蕨类种子植物）但是蓝藻不是真核生物，是原核生物，因此又叫蓝细菌。蓝藻虽然有个藻字，但它并不是藻类植物。 原核生物：蓝藻：蓝球藻（色球藻）、念珠藻、颤藻、发菜 细菌:弧菌,球菌,杆菌,线菌,螺旋菌等带描述形状的菌 放线菌 衣原体支原体立克次氏体 真核生物：真菌:酵母菌,霉菌（除了链霉菌，是放线菌）,食用菌 （三菌三体：细菌，放线菌，蓝细菌，衣原体，立克次氏体，支原体都是原核的） 关于藻类的相关知识点总结 藻类都是真核生物，因为藻类是绿色植物四大类群之一（藻类苔藓蕨类种子植物）但是蓝藻不是真核生物，是原核生物，因此又叫蓝细菌。蓝藻虽然有个藻字，但它并不是藻类植物。 原核生物：蓝藻：蓝球藻（色球藻）、念珠藻、颤藻、发菜 细菌:弧菌,球菌,杆菌,线菌,螺旋菌等带描述形状的菌 放线菌 衣原体支原体立克次氏体 真核生物：真菌:酵母菌,霉菌（除了链霉菌，是放线菌）,食用菌 （三菌三体：细菌，放线菌，蓝细菌，衣原体，立克次氏体，支原体都是原核的）
第三节藻类 [知识精讲] 2008-10-12 2010.7.27 藻类是自养生活的植物类群。包括原核藻类与真核藻类，分成12门：蓝藻门、原绿藻门、隐藻门、甲藻门、金藻门、黄藻门、硅藻门、褐藻门、红藻门、裸藻门、绿藻门和轮藻门。绝大多数藻类在水中生活，如衣藻、海带等；也有的种类生活在陆地上，例如发菜等。还有的与真菌共生组成地衣，也可生活在干旱或较干旱环境中。 蓝藻门只有蓝藻纲,约150属1500种。又称蓝绿藻、粘藻，曾与细菌类同属于裂殖植物门,也称为’蓝细菌’，是古老生物，约有35亿年历史。 1.主要特征： （1）细胞结构：原核，无核膜核仁，由肽聚糖组成的细胞壁可被溶菌酶溶解。绝大多数蓝藻在细
胞壁外有胶质壳，在水中会膨胀，故蓝藻又称做‘粘藻’。位于核区周围的细胞质称为周质[色素质]，其中有光合片层(行光合作用)和气泡等结构，无载色体（质体）高尔基体、线粒体等细胞器。具有70S核糖体。蓝藻不具有鞭毛。 （2）色素成分：蓝藻具有叶绿素a、藻胆素[藻胆蛋白：包括藻蓝素、藻红素和别藻蓝素]、叶黄素[包括β胡萝卜素、蓝藻黄素、颤藻黄素]等。（3）外观形态：单细胞[色球藻]或多细胞；细胞可分化出异型胞等。丝状蓝藻如颤藻可在两段连锁体之间由死细胞形成双凹型的离盘。双歧藻和单歧藻具有胶质壳并呈现假分支．其中，单岐藻的假分支总是在异型胞之下方．其与真分支的差异在于假分支形成时，两个连锁体破壳而出，或在异型胞之下形成。 （特例＂颤藻的胶质鞘薄或无。）
图3—1单歧藻和双歧藻（见<植物系统学>P.27） （均为假分枝，前者生于水中，分枝生在异型胞下;后者生于陆地） 1营养细胞2异型胞3厚垣孢子4连锁体5离盘6胶质鞘. 见<植物系统学>P.24~25 2.生殖方式： （1）营养生殖即分裂生 殖[裂殖]，过程近于细 菌；是由细胞的内壁向 心生出环状分隔，从细 胞中心将原生质体一分为二的生殖方式。另外，每一段连锁体也叫做一个‘藻殖段’或‘段殖体’，能够独立生活，形成新个体。 （2）无性生殖为孢子生殖，由普通细胞扩大而成的厚垣孢子细胞壁厚、当条件适宜时萌发。另外管胞藻目皮果藻属P.22 具有的内生孢子和管胞
第一节藻类植物的概述 藻类植物一般都具有进行光合作用的色素，能利用光能把无机物合成有机物，供自身需要，是能独立生活的一类自养原植体植物（autotrophic thallophyte）。藻类植物体在形态上是千差万别的，小的只有几微米，必须在显微镜下才能见到；体形较大的肉眼可见，最大的体长可达60米以上，藻体结构也比较复杂，分化为多种组织，如生长于太平洋中的巨藻（Macrocys-tis）。尽管藻体有大的、小的、简单的、复杂的区别，但是，它们基本上是没有根、茎、叶分化的原植体植物。生殖器官多数是单细胞，虽然有些高等藻类的生殖器官是多细胞的，但生殖器官中的每个细胞都直接参加生殖作用，形成孢子或配子，其外围也无不孕细胞层包围。藻类植物的合子不发育成多细胞的胚。有少数低等藻类是异养的或暂时是异养的，这可根据它们的细胞构造和贮藏的营养物质，与异养原植体植物（heterotrophic thallophyte）——真菌分开。 藻类在自然界中几乎到处都有分布，主要是生长在水中（淡水或海水）。但在潮湿的岩石上、墙壁和树干上、土壤表面和下层，也都有它们的分布。在水中生活的藻类，有的浮游于水中，也有的固着于水中岩石上或附着于其他植物体上。藻类植物对环境条件要求不高，适应环境能力强，可以在营养贫乏，光照强度微弱的环境中生长。在地震、火山爆发、洪水泛滥后形成的新鲜无机质上，它们是最先的居住者，是新生活区的先锋植物之一。有些海藻可以在100米深的海底生活，有些藻类能在零下数十度的南北极或终年积雪的高山上生活，有些蓝藻能在高达85℃的温泉中生活。有的藻类能与真菌共生，形成共生复合体（如地衣）。 藻类植物是一群古老的植物。化石记录，大约在35—33亿年前，在地球上的水体中，首先出现了原核蓝藻。在15亿年前，已有和现代藻类相似的有机体存在。从现代藻类的形态、构造、生理等方面，也反映出藻类是一群最原始的植物，已知在地球上大约有3万余种藻类。根据它们的形态，细胞核的构造和细胞壁的成分，载色体（chromatophore）的结构及所含色素的种类，贮藏营养物质的类别，鞭毛的有无、数目、着生位置和类型，生殖方式及生活史类型等，一般将它们分为8个门。
藻类学复习题 一、名词解释 1．外生孢子内生孢子2．孢子配子 3．载色体蛋白核4．茸鞭型鞭毛尾鞭型鞭毛 5．世代交替核相交替6．同形世代交替，异形世代交替7．无性世代有性世代8．孢子体配子体 9．无性生殖有性生殖10．同配生殖异配生殖卵式生殖11．单室孢子囊，多室孢子囊12．孢子囊配子囊 13．果孢子体四分孢子体14．丝状体异丝体 15．膜状体假膜体16．单轴型藻体多轴型藻体 17．单轴型多轴型18．毛丝体无色毛 19．毛基生长散生长顶端生长居间生长20．同化丝 二、判断与改错(对者打“+”，错者打“-”) 1．蓝藻是最原始最古老的光合自养的原植体植物。( ) 2．蓝藻的色素体中，光合片层不集聚成束，而是单条的有规律的排列。( ) 3．蓝藻的光合色素分布于载色体上。( ) 4．蓝藻细胞没有分化成载色体等细胞器。( ) 5．蓝藻生活史中没有具鞭毛的游动细胞。( ) 6．蓝藻除了营养繁殖之外，还可以产生孢子进行有性生殖。( ) 7．蓝藻细胞都无蛋白核。( ) 8．蓝藻的细胞壁主要由粘肽组成，且壁外多有明显的胶质鞘。( ) 9．蓝藻的光合作用产物分散在中心质中。( ) 10．在一些蓝藻的藻丝上常有异形胞，它的功能是进行光合作用和营养繁殖。( ) 11．丝藻属植物生活史中具同形世代交替。( ) 12．石莼的生活史中只有核相交替无世代交替。( ) 13．红藻门植物的营养细胞和生殖细胞均不具鞭毛。( ) 14．红藻门植物的果孢子均是单倍体的。( ) 15．多管藻属植物的生活史中的配子体、果孢子体和四分孢子体均能独立生活。( ) 16．褐藻门在营养时期细胞不具鞭毛。( ) 17．褐藻门的藻体都是多细胞体。( ) 18．水云的多室配子囊是多细胞结构，每个细胞都产生配子。( ) 19．海带的孢子为异型孢子。( ) 20．我们所食的海带为配子体，其可分成固着器、柄和带片三部分。( ) 21．江蓠生活史中具有孢子体、配子体和果孢子体三种藻体形态。( ) 22．似亲孢子是指在形态上与母细胞相同的游动孢子。( ) 23．绿藻细胞中的载色体和高等植物的叶绿体结构类似。( ) 24．果孢子囊和精子囊器的分裂方式是紫菜属种类最重要的分类依据之一。( ) 25．浒苔的生活史中只有核相交替无世代交替。( ) 26．马尾藻的有性生殖为同配生殖。( ) 27．浒苔生活史中具同形世代交替。( ) 28．蓝藻门和红藻门藻体的色素体均具有藻胆素。( ) 三、填空
海藻学概论 第一章：绪论 藻类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。 藻类在地球上的分布很广，从炎热的赤道至常年冰封的极地，无论是江河湖海、沟渠塘堰，各种临时性积水，或是潮湿地表、墙壁、树干、岩石、甚至沙漠、积雪上都有藻类的踪迹。但藻类主要生活在水体中。藻类主要营自养自由生活，有的则营共生或寄生生活。藻类在长期演化过程中。以自身的形态构造、生理和生态特点适应着生活的环境，从而形成了各种生态类群(型)。 就藻类生活环境的特点及其与环境的相互关系，主要可归纳浮游藻类、底栖藻类和附着藻类等生态类群。 其分布受温度（春夏秋冬）、盐度（单细胞藻类对环境的改变有很强的适应能力，由于世代时间极短，通过较小的遗传变异，在一定时间内即可适应于盐度的颇大变化。藻类细胞还能较迅速地合成多元醇或其衍生物、糖或多糖和某种氨基酸等渗透调节物，用以迅速调节细胞的渗透压，适应环境盐度的变化。很多淡水藻类耐盐上限达到15-20S，有些淡水习见浮游植物如小颤藻、颗粒直链藻、飞燕角甲藻、铜绿微囊藻等甚至在150-180S之间出现。盐藻Dunaliella salina Teod.是典型的盐水藻类，能耐受320的盐度。 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25~18亿年前）的似蓝藻，以至32(35—33)亿前太古代的古球藻。真正的藻类，大约出现在元古代的中期，距今也有18~12(I5)亿年了。 第一节：海藻学的意义和范围 一、藻类： 植物体无真正的根、茎、叶的分化，含有叶绿素、能进行光合作用、营自养生活的低等植物。一般生长在水体中。藻类植物有4个特点： （1）藻体各式各样，有单细胞、群体、丝状体、囊状体、叶状体、枝状体等各种类型。 （2）绝大多数藻类植物微小，只有在显微镜下才能看清它们的形态结构，也有少数种类藻体大型，如海带可达2～4米长，巨藻可达60米以上。
第一章藻类植物（Algae） 基本知识体系 本章内容为常见藻类植物门（蓝藻门、绿藻门、红藻门、褐藻门）的特征、分布、繁殖、生活史及代表物和经济价值 重点和难点 重点：在于各门及各代表物的特征、 难点：理解各种代表物的繁殖和生活史 基本要求 了解各代表物的分布、经济价值；理解各代表物的繁殖、生活史；熟练掌握各代表物的特征。1.藻类植物概述 藻类植物是植物界中一群最原始的低等类群。它们的基本构造和功能与高等植物有着本质差别，在植物学上常把藻类植物称为原植体植物 (t h a l l o p h y t e s)。藻类植物体的类型多种多样，但它们具有许多共同特征。 1.1主要特征 藻类植物体构造简单，没有真正的根、茎、叶的分化。多为单细胞、 多细胞群体、丝状体、叶状体和枝状体等，仅少数具有组织分化和类似根、茎、叶的构造。常见单细胞的如小球藻、衣藻、原球藻等；多细胞呈丝状的如水绵、刚毛藻等；多细胞呈叶状的如海带、昆布等，多细胞呈树枝状的如马尾藻、海篙子、石花菜等。藻类的植物体通常较小，小者只有几个μm，在显微镜下方可看出它们的形态构造，但也有较大的，如生长在太平洋中的巨藻，长可达60m以上。 藻类植物的细胞内具有和高等植物一样的叶绿素、胡萝卜素、叶黄素，此外还含有其他色素如藻蓝素、藻红素、藻褐色等，因此，不同种类的藻体呈现不同的颜色。由于藻类含有叶绿素等光合色素，能进行光合作用，是自养方式，故称自养植物(a u t o t r o p h i c p l a n t)。各种藻类通过光合作 用制造的养分，以及所贮藏的营养物质是不同的，如蓝藻贮存的是蓝藻淀粉、蛋白质粒；绿藻贮存的是淀粉、脂肪；褐藻贮存的是褐藻淀粉、甘露醇；红藻贮存的是红藻淀粉等。 1.2繁殖方式 藻类生殖一般分为有性和无性两种。无性生殖产生孢子(s p o r e)产生孢子的一种囊状结构的细胞叫孢子囊(s p o r a n g i u m)。孢子不需结合，一个孢子可长成一个新个体。有性生殖产生配子(g a m e t e)产生配子的一种囊状结构细胞叫配子囊(g a m e t a n g i u m)。 在一般情况下，配子必须结合成为合子(z y g o t e)，由合子萌发长成新 个体，或由合子产生孢子长成新个体。根据结合的两个配子的大小、形状、行为又分为同配、异配和卵配。同配相结合的两个配子的大小、形状、行为完全相同；异配指相结合的两个配子的形状一样，但大小和行为有些不
微藻利用现状综述 摘要：微藻是一类古老的原低等原核生物，其藻体内富含都中多糖、蛋白质、氨基酸维生素、类胡萝卜素、γ-亚麻酸、多种无机元素以及多种微量元素等，是一种纯天然的营养物质。其营养物质对许多疾病有防御作用，对动物、鱼虾生长和品质有促进作用，还可以净化水质等，具有广阔的前景，在医药食品、养殖饲料、化妆品、能源环境等行业都有所应用。本文从微藻营养物质的特点，在不同行业中的应用，及其在生产加工过程中存在的问题加以综述。关键词：微藻利用综述 1 微藻简介 藻类是最原始的生物之一，广泛存在于海洋、淡水湖泊等水域，通常呈单细胞、丝状体或片状体，结构简单，整个生物体都能进行光合作用，所以光合作用效率高，生长周期短、速度快。藻类按大小可分为大藻（如海带、紫菜等）和微藻[1]。微藻是一群小型藻类的总称，通常为单细胞或丝状体，直径小于1mm。微藻细胞微小，形态多样，适应性强，分布广泛，有原核藻类和真核藻类。原核藻类是指蓝藻，而蓝藻一般不产油。真核藻类包括绿藻、硅藻、裸藻、黄藻、金藻、褐藻、红藻和隐藻。 2 微藻的营养成分 多中微藻具有丰富的营养价值，其中最具代表性的是螺旋藻。螺旋藻被认为是目前常用微藻中蛋白质含量最高、营养最全面、消化吸收和适口性最好、无毒无副作用、安全性最高的藻种。既可作为蛋白质原料，又可作为食品及饲料的添加剂[2]。 微藻藻粉中含有多种成分，如蛋白质、氨基酸、多糖、维生素、类胡萝卜素、γ-亚麻酸、多种无机元素以及多种微量元素等。并且微藻细胞壁结构中纤维素极少，容易被人和动物消化吸收，越来越受到人们的关注。其营养价值特点如下： 2.1 蛋白质 微藻中蛋白质含量很高，约为40%-60%，可作为单细胞蛋白的一个重要来源，小球藻属中以蛋白核小球藻的蛋白质含量最高，一般不低于50%，明显高于常规植物蛋白源[3]。螺旋藻的蛋白质含量高达58.5%-83.4%，且蛋白质品质优良，易于消化吸收、不含任何阻碍消化吸收的因子。螺旋藻蛋白质中至少含有18种以上氨基酸，包括动物体所必需的8种必需氨基酸且含量丰富[4]。 2.2 多糖 糖类约占藻细胞干重的15%-20%，主要为多糖类。例如甘露糖、甲基糖、藻酸、鼠李糖等，尤其是藻酸、甘露醇是水产珍贵动物所必需，所含的多糖有调节和提高机体免疫力、以及抑癌和抗辐射作用[5]。
藻类的主要特征 ①自然界中出现最早、最为原始的植物,是现代植物的祖先， 最早出现于33——35亿年前。最古老的真核藻类约出现于 15——14亿年前。属自养原植体植物(具有光合色素，自养， 植物体没有根、茎、叶的分化)。 ②藻类的光合色素有三大类：叶绿素类（包括叶绿素a、b、c、 d四种），类胡萝卜素类（包括5种胡萝卜和多种叶黄素）， 藻胆素（也称藻胆蛋白，存在于蓝藻、红、甲藻中）。 原核藻类没有光合器，有类囊体（光合片层），其光合色素分布在周质中的类囊体上。真核藻类均有光合器（载色体），载色体形态多样，有带状、杯状、网状等。载色体内有类囊体。光合色素分布于类囊体表面。藻体所呈现出的颜色由叶绿素和其他色素的比例决定。 ③体型有三种：单细胞、单细胞群体（通常，细胞间无联系， 无组织分化）、多细胞群体（丝状体、叶状体、管状体等）。 ④生殖结构多为单细胞，即使是多细胞（少数高等藻类的生殖 结构是多细胞），每个细胞都参与生殖作用，且孢子或配子 的外面没有不孕层细胞包围，合子不发育成多细胞的胚。 ⑤繁殖方式有三种： 营养繁殖：以细胞分裂，或藻体片断（藻殖段）的方式进行繁殖。 无性生殖：产生各种无性孢子，直接发育成新个体的繁殖方式。 有性生殖：原核藻类无有性生殖。真核藻类普遍存在此生殖方式。有性生殖的生殖细胞，叫配子。
根据有性生殖时融合的两个配子的形态结构、运动能力等特征分三类：同配生殖（形状、大小、结构、运动能力等方面完全相同）、异配生殖（形态、结构上相同，但运动能力和大小不同）、卵式生殖（在形状、大小、结构、运动能力上各不同，卵大而无鞭毛，不能运动；精子小而有鞭毛，能运动）。另有接合生殖（两个没鞭毛、能变形的配子结合）。 ⑥绝大多数为水生（海水或淡水），少数为气生（生于潮湿的 土表、岩石、树皮、墙壁等处）。 藻类对环境条件要求不高，适应性强，是新生活区（如地震、火山爆发、洪水泛滥等）的先锋植物之一。有些藻类能在南北极或终年高山积雪上生活、有些（蓝藻）能在高达85℃的温泉中生活、有的能与真菌共生。 并有鱼腥藻与之共生。孢子果异型，有大小孢子之分。
藻类植物（原/真）在生物系统发育以及生物分类中的地位问题 摘要：原核藻类植物早在大约25亿年前就已产生，后来在大约14~15亿年前又进化出真核藻类。在经历了大约20亿年的藻类植物的繁盛时期，蕨类、被子植物开始相继出现并迅速进入繁荣期，一直延续至今。但是，藻类植物作为地球植物系统的一种初始形态，一直延续至今并不断地影响着我们。由此可见，藻类植物对于地球上的生命起源的研究是极为重要的。本文将在对藻类植物的形态结构、生殖方式、生活史等的介绍及比较上阐述对藻类植物在生物系统发育以及生物分类中的地位问题的见解。 关键词：原核藻类、蓝藻、原绿生物、真核藻类、生物系统发育、生物分类、起源进化 正文 一、原核藻类 原核藻类主要包括蓝藻和原绿生物，下面将主要对蓝藻加以介绍，简略介绍原绿生物的分类现状。 （一）蓝藻 蓝藻也称蓝绿藻（blue-green alga），20世纪70年代以来在微生物学中则称为蓝细菌（cyanobacteria）。蓝藻藻体的形态多种多样，有单细胞、非丝状群体、丝状体等。蓝藻均具有细胞壁，其主要成分为肽聚糖，与真细菌类相同。蓝藻原生质体的中央区域为核区，核区中为遗传物质，即许多裸露的环状DNA分子，呈纤细丝状，没有组蛋白与之结合，无核膜和核仁，但具有核的功能，称为原始核或原核（prokaryon），或称为类核（nucleoid）。核区周围的细胞质通常称为周质，其中无质体、线粒体、高尔基体、内质网、液泡等，但有色素、核糖体，因此可以进行光合作用。 蓝藻的光合色素有3种，即叶绿素a、类胡萝卜素、藻胆素，少数种类如蓝藻门的聚球藻（Synenchococcus PCC 7942)中发现了叶绿素a和叶绿素b的结合蛋白。这与高等植物都含有叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素有所不同。这里可以看出生物在进化过程中为更好地利用资源、适应环境及自身结构所发生的变化。这种变化应该与生物系统发育密切相关，但这种变化是如何发生的呢？我认为这应该是变异和优胜劣汰的结果。但缘何蓝藻没有发生这种变化呢？这应该是因为它们所适应的环境有所不同，进而造成了这一系列的不同。毕竟地球的生态系统是多种多样的，因而才造就了丰富多彩的世界。蓝藻细胞中还有核糖体，其沉降系数为70S。这与真核生物细胞器的沉降系数相同；另外，基因组数据的比较分析表明，被子植物拟南芥核基因组中有4500个左右的蛋白质编码基因（占其总基因数的18%）来自于蓝藻。从这里我们可以看出蓝藻与高等植物之间的紧密联系。 蓝藻的繁殖方式主要为营养繁殖（vegetative propagation）。少数种类可以形成无性孢子进行无性繁殖（asexual reproduction）。蓝藻无有性生殖现象。蓝藻的这种生殖方式决定了蓝藻遗传的稳定性，因此现在的蓝藻也与几百万年前的蓝藻