真核藻类的起源和演化

第九章真核藻类第一节真核藻类概述一、一般特征, 藻类植物体没有真正的根、茎、叶，整个植物体都吸收养分，制造营养物质，是自养原植体植物。

, 具有光合作用色素，仅叶绿素就有a，b，c，d之分，能利用光能进行光合作用。

, 生殖器官一般单细胞。

(有少数生殖器官具有多细胞，但全部参与生殖作用，不象高等植物分化成能育细胞和不育细胞。

), 藻类是无胚低等植物。

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，合子不在母体内发育成胚，而是脱离母体后直接发育成后代。

, 形态、生态、固化、生殖及世代交替都多种多样。

(一)形态, 单细胞:如衣藻、小球藻, 群体:如栅藻, 丝状体:如水绵、刚毛藻, 膜状体:如紫菜, 枝状体:如轮藻, 多核体:如无隔藻, 高级型:如海带(二)生态习性及分布水生、气生、冰雪、土壤、植内生、动内生(三)细胞结构1、细胞壁, 除隐藻、裸藻和绝大多数金藻外，大多数藻类具细胞壁。

2、细胞核和细胞器, 真核藻类具真核，有核膜、核仁，DNA与组蛋白组合。

, 甲藻类在分裂间期染色体不解聚消失，核膜在分裂期也不消失，表现为介于原核和真核之间状态，称为中核。

, 真核藻类具各种细胞器。

3、光合器和光合色素, 真核藻类具各种形状的载色体，如杯状年、盘状、带状、星状、块状、网状等。

, 真核藻类光合色素有三类:叶绿素类、类胡萝卜素类、藻胆素。

是藻类分门的主要依据之一。

(四)生殖结构, 绝大多数真核藻类的无性或有性生殖结构为单细胞。

, 少数种类具多细胞的孢子囊或配子囊，但不具由不育细胞构成的壁层或其他结构，每个细胞均产生生殖细胞。

, 特例:轮藻门(Charo)(五)鞭毛和眼点, 除红藻门各门真核藻类的营养体或生殖细胞大多具鞭毛。

鞭毛结构均为9+2型模式。

, 根据鞭毛外有无附属物，分为尾鞭型和茸鞭型两类。

, 眼点是真核藻类游动细胞的感受器。

(六)繁殖1、营养繁殖定义:指通过植物营养体的一部分从母体上分离出去，直接产生新植物体。

第九章真核藻类第一节真核藻类概述一群没有根、茎、叶分化，能进行光合作用的低等自养真核植物，大约出现于15亿～14亿年前。

一、藻体的形态结构●形态：单细胞、各式群体、丝状体、叶状体、管状体●大小：几个微米——几米(海带)——百米(巨藻)●结构简单，无明显组织分化●少数种类有表皮层、皮层和髓的分化，如海带●植物体通常称为原植体(thallus)二、细胞结构●细胞壁：大多数具细胞壁，仅隐藻、裸藻、多数金藻无●细胞核：均具真核，有核膜、核仁，出现染色体●细胞器：具质体、线粒体、内质网、高尔基体、液泡等●光合器(载色体)：杯、盘、带、星、块、网状等多种形态；绿藻和轮藻形成简单的基粒，其余藻类不形成基粒●光合色素：①叶绿素类：叶绿素a、b、c、d 4种；②类胡萝卜素类：5种胡萝卜素和多种叶黄素③藻胆素类：红藻、隐藻和甲藻中含藻胆素●叶绿体：含叶绿素a、b，呈绿色的光合器●色素体：含叶绿素c或d，呈褐、黄褐或紫红色的光合器三、生殖结构●单细胞（单室）●多细胞(多室)孢子囊或配子囊，无不育细胞壁层●藏精器和藏卵器（轮藻），有不育细胞壁层四、鞭毛和眼点●除红藻门外真核藻类的营养体或生殖细胞多具鞭毛●鞭毛的结构均为(9+2)型模式●尾鞭型鞭毛：鞭毛表面光滑●茸鞭型鞭毛：鞭毛表面有很多横生的纤细茸毛●眼点：游动细胞的光感受器，圆形或椭圆形，由类嗜锇脂滴组成五、繁殖●营养繁殖：细胞分裂、藻体断离、繁殖小枝●无性生殖：产生无性孢子—游动孢子、不动孢子等●有性生殖：①同配生殖②异配生殖③卵式生殖●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六、真核藻类的生活史●合子减数分裂：合子萌发时进行减数分裂，具核相交替（图9-1）●配子减数分裂：形成配子时进行减数分裂，具核相交替（图9-2）●孢子减数分裂：形成孢子时进行减数分裂（图9-3）●有孢子体和配子体两种植物体，即具世代交替⏹同形世代交替；孢子体和配子体外形相似⏹异形世代交替：配子体和孢子体在外形上不同图9-1真核藻类的生活史----合子减数分裂（核相交替）图9-2 真核藻类的生活史----配子减数分裂（核相交替）图9-3 真核藻类的生活史----孢子减数分裂（世代交替）七、生境与分布●绝大多数真核藻类生于淡水、海水、咸淡水等各种水体中●也有生于潮湿的土表、岩面、树皮、墙壁等处●有的种类生于高山积雪上，也有的与真菌等生物共生●生活型：浮游、附着、固着、底栖八、真核藻类在水生生态系统中的地位及其经济价值第二节真核藻类的主要门类及其分门依据●真核藻类通常分为10个门，即隐藻门、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。

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。

作业1：请举例说明藻类植物的演化
专业班级：生科1501 XXX
时间：2016.3.26
藻类的演化（提纲）
一、藻类细胞的演化
（一）三条进化支系：
1、蓝红植物类群，藻胆素为光系统Ⅱ的主要集光色素。

（蓝藻——红藻）
2、黄褐植物类群，叶绿素C为光系统Ⅱ的主要集光色素。

（黄藻——褐藻）
3、绿色植物类群，叶绿素B为光系统Ⅱ的主要集光色素。

（绿藻）
（二）细胞核的演化：
原核——中核——真核例（蓝藻门——裸藻门——绿藻、红藻、褐藻等）（三）细胞质的演化
不具载色体等各种细胞器——具各种细胞器例（原核藻——真核藻）
（四）功能上的演化
不分化——简单分化——复杂分化
二、植物体的演化（各举1例）
单细胞——群体——多细胞
不分化——简单分化——复杂分化
游动——不游动
三、繁殖及生活史的演化（各举1例）
（一）繁殖方式
营养繁殖——无性繁殖——有性繁殖（同配——异配——卵配）
（二）生活史（各举1例）
无核相交替——有核相交替
无世代交替——有世代交替
同型世代交替——异型世代交替
配子体占优势——孢子体占优势（三）生活史基本类型（各举1例）
1、无有性生殖类型
2、生活史中只有单倍的植物体（合子减数分裂）
3、生活史中只有二倍体植物体（配子减数分裂）
4、生活史有世代交替（2、3个植物体）（居间减数分裂）。

从形态结构等方面综述藻类的进化史藻类是一类具有化学合成能力的单细胞或多细胞生物，其包括多种不同形态、大小和生态习性的生物。

藻类的进化史虽然还有很多未知之处，但随着分子生物学、形态学、生态学等学科的发展，我们已经掌握了一些关于藻类进化的基本知识。

一、藻类的起源关于藻类的起源，至今尚无定论。

一些学者认为藻类是最先出现的生物之一，因为它们能够进行光合作用，从而生产出食物。

另一些学者则认为藻类是其他生物的后代，它们通过自然选择逐渐演化出了光合作用的能力。

早期的藻类可能是单细胞生物，它们利用环境中的光、水和营养物质进行光合作用。

这些早期的藻类形态简单，生活在浅水区域，很难区分其种类。

二、藻类的多样性藻类是一类非常多样的生物，其形态、大小和生态习性各异。

在不同的环境中，藻类形态、生长方式和营养获取方式差异也很大。

有一些藻类可以在海水中游动，有些则附着在潮间带上岩石或其他物体上。

有些藻类是单细胞生物，有些则是多细胞生物。

丰富的藻类种类是我们认识到生物多样性的重要原因之一。

三、藻类的进化随着藻类进化的过程，它们的形态和结构发生了许多变化。

例如，古老的蓝藻（cyanobacteria）是一种原始的藻类，它们是最早的生物之一，早在35亿年前就出现了。

蓝藻是一种细菌类生物，其形态较为简单，仅包含基本的细胞结构。

藻类的进化过程中，出现了许多新的结构，如叶状体、顶端生长点、绿藻等可以帮助藻类固定在潮间带上的结构出现。

此外，有些藻类演化出了一些用来捕捉营养物质的特殊结构，例如硅藻和矽藻具有硅壳，可以帮助它们在海水中捕捉和过滤营养物质。

四、藻类的分类随着对藻类的研究逐步深入，科学家们发现藻类的分类十分复杂。

目前，藻类的分类主要基于形态学、生物化学和分子生物学。

藻类常常被分为绿藻、褐藻、红藻、黄藻、硅藻等。

绿藻是生长在淡水或海水中的一类藻类，其典型代表为海藻和芽孢藻。

绿藻的细胞内部含有叶绿素a和b，从而能够进行光合作用。

褐藻是生长在海水中的一类藻类，其典型代表为海带和裙带菜。