藻类植物
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藻类植物一,藻类植物的概述藻类植物一般都具有光合作用的色素,能独立生活的一类自养原植体植物,基本上没有根,茎,叶的分化,生殖器官多数是单细胞,合子不发育成多细胞的胚,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。
二,藻类的系统地位藻类植物是植物界中原始低等的一大类群。
三,共同特征:(1)形态:植物体没有根、茎、叶的分化,多为单细胞、群体、丝状体、叶状体、管状体等,仅少数高等类型具初步的组织分化和类似根、茎、叶的构造。
高等植物有本质的区别。
植物体形态千差万别,小的只有几微米,体形大的可达几十米以上。
(2)繁殖:生殖器官多为单细胞结构;若为多细胞组成时,则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。
(3)合子或受精卵不发育为多细胞的胚(无胚的产生)。
(4)光合作用:含有叶绿素等光合色素,能够进行光合作用制造有机物,并放出氧气,因而藻类植物多为自养植物(autotrophic plant)或自养原植体植物(autotrophic thallophyte)。
(此特征是藻类和高等植物的共同之处,也是与异养菌类的最大区别。
)总之,藻类植物可定义为:一群含有叶绿素、光合自养的、无胚的原植体植物,通常分布于水体环境中。
藻类植物在几十亿年的发展中,各门植物之间和各门内植物间的进化关系,都是按照由单细胞到多细胞,由简单到复杂,由低级到高级的规律演化、发展。
(一)藻类细胞的演化1.细胞核:原核中核→真核;2.细胞器:无→有;3.载色体:简单→复杂;4.细胞由不分化→分化:如团藻目。
二.藻类植物体的演化由单细胞→群体、多细胞;能游动→不游动:1.单细胞具鞭毛→群体、多细胞体、具鞭毛;如:衣藻、团藻。
2.单细胞具鞭毛,能自由游动→单细胞或非丝状群体,失去鞭毛,不能自由游动。
3.单细胞具鞭毛,能自由游动→丝状体、叶状体、异丝状体,无鞭毛,不能自由游动。
三.繁殖及生活史的演化1.繁殖:营养繁殖→无性生殖→有性生殖2生活史:合子减数分裂:植物体(n)→配子减数分裂:植物体(2n)→孢子减数分裂:孢子体(2n)、配子体(n) 、具世代交替同形世代交替→异形世代交替(来自四班杨春梅,蒋晓璐)。
藻类植物特征及知识点总结一、藻类植物的特征1.生物学特征藻类植物是一类原生生物,它们不属于真菌界,也不属于植物界,而是属于原生生物界。
藻类植物通常是单细胞或多细胞的生物,它们在生物界中的位置比较特殊,有着与其他生物不同的生物学特征。
2.光合作用藻类植物具有光合作用的能力,它们可以利用光能将二氧化碳和水转化为有机物质,从而为自身生长提供能量。
藻类植物的光合作用与陆生植物的光合作用原理相似,但具体的生化反应过程有所不同。
3.生活环境藻类植物生活在水体中,可以是淡水或海水,也可以是附着在岩石或其他物体表面的。
藻类植物能够适应不同的环境,包括低温、高温、高盐度等,因此它们在地球上的分布范围非常广泛。
4.细胞结构藻类植物的细胞结构比较简单,通常由一个或多个细胞组成。
它们的细胞膜、质体、细胞核等结构与其他生物相似,但也有其独特之处。
5.营养方式藻类植物的营养方式多样,既有能够进行光合作用的藻类,也有无法进行光合作用而依赖外部有机物质的藻类。
这使得藻类植物在不同的水体环境中都能找到适合自己生存的营养来源。
二、藻类植物的分类与种类藻类植物的种类繁多,按照形态特征和生殖特征可以分为绿藻、棕藻、红藻、蓝藻等几大类。
1.绿藻绿藻是一类原生生物,它们通常生活在水体中,也可以附着在陆地上。
绿藻的细胞结构比较简单,通常为单细胞或丝状或板状的多细胞。
绿藻的细胞含有叶绿素,具有光合作用的能力,是一类重要的原生生物。
2.棕藻棕藻是一类海藻,主要生活在海水中,也可见于淡水中。
棕藻的体型较大,有些种类能够生长到很大的尺寸,形成海藻丛。
棕藻的细胞含有藻胆褐素,这是一种特殊的色素,在光合作用和光合产物的积累中起着重要的作用。
3.红藻红藻是一类海藻,通常生活在海水中,一些种类也可以生活在淡水中。
红藻的细胞体型较大,通常呈丝状或叶状,有的甚至可以形成钙质外壳。
红藻的细胞含有叶绿素a和藻红素,这些色素对红藻的光合作用起着重要的作用。
4.蓝藻蓝藻是一类原生生物,它们通常生活在淡水中,也可以在一些特殊的环境中生存。
藻类植物的解释
藻类植物是无根茎叶分化的原植体植物。
1. 藻类包括各种可进行光合作用产生能量的不同类群的生物。
尽管其它藻类看起来是从蓝绿藻获得光合作用的能力,但也有独立的进化分支。
人类已知的海藻大约有三万种。
其主要特征是水生,无维管束,可进行光合作用。
小至1微米,单细胞鞭毛藻,体形多样,小至长达60公尺的大型褐藻。
海藻没有真正的根、茎、叶,也没有维管束,它们和外来源一样。
2. 海藻具有叶绿素,可以进行光合作用。
营光能自养型生命无根茎叶分化,无维管束无胚叶状体生物,也称为原植体。
藻类通常分为浮游藻类、底栖藻类。
有些藻类,如硅藻门、藻门、绿藻门等单细胞藻门,以及一些蓝藻门类在海洋、河流、湖泊中生长的丝状浮游,又称浮游藻。
在马尾藻海上有一些藻类如马尾藻飘浮,被称为飘浮藻。
3. 藻类分布范围极广。
对环境条件要求苛刻,适应能力强,在营养浓度极低、光照强度很弱、温度很低时也能生存。
它不仅可以生长在河流、河流、湖泊和海洋中,还可以生长在水不多的地方。
藻类分布在从热带到极地,从潮湿的地面到不太深的土壤中,几乎无处不在。
除了藻门外,各门藻类都有海生种类。
第一章藻类植物(Algae)第一节藻类植物概述一、基本特征:藻类是指一群具有光合色素、能独立生活的自养、无胚的原植体植物。
(一)藻类植物是最原始、最古老的一个植物类群化石证据:35-33亿年前出现原核蓝藻,15亿年前出现真核藻类。
(二)分布:广(三)藻体形态大小单细胞;群体多细胞体:丝状体、枝状体、片状体等(四)细胞结构1、细胞壁:有无、成分为分门重要依据2、细胞核和细胞器原核生物:仅具核区,不具核膜核仁,核区中具有遗传物质,为裸露的DNA分子,无组蛋白结合,没有大部分细胞器(质体、高尔基体、线粒体、内质网、液泡等)。
包括细菌和蓝藻原核藻类:蓝藻和原绿藻真核藻类中核(间核):染色质在间期不解聚,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。
3、光合器和光合色素光合器:进行光合作用的细胞器。
蓝藻具类囊体。
真核藻类有载色体,形状多样。
类型为分门重要依据。
光合色素:叶绿素类:叶绿素a、b、c、d类胡萝卜素类:5种胡萝卜素(αβγ等)和多种叶黄素藻胆素类色素种类为分门的重要依据。
叶绿体:含叶绿素a、b,藻体呈绿色色素体:含叶绿素a和其他种类,藻体呈褐色、黄褐色或紫红色(五)鞭毛和眼点1、鞭毛:藻类的运动器官茸鞭型尾鞭型鞭毛的类型、数目、位置为分门重要依据2、眼点:游动细胞对光的感受器(六)繁殖1、营养繁殖:植物体的一部分从母体上分离后能独立形成一个新个体单细胞群体多细胞2、无性繁殖:母体产生生殖细胞,但生殖细胞不结合,由生殖细胞直接产生子代的生殖方式。
孢子(孢子囊)→孢子生殖→孢子植物孢子类型:游动孢子、静孢子、分生孢子等3、有性繁殖:母体产生单倍体的配子,配子两两结合形成合子,合子发育形成新个体的繁殖方式。
配子(配子囊)同配:相结合的两个配子间形状、结构、大小、行为完全相同的有性生殖方式。
异配:相结合的两个配子间形状、结构相同但大小、行为不同的有性生殖方式。
(雌配子♀、雄配子♂)卵式生殖:相结合的两个配子间形状、结构、大小、行为完全不同的有性生殖方式。
(卵细胞+精子→受卵)(五)生活史1、概念(复习)2、三种基本类型21合子减数分裂:合子萌发时进行的减数分裂(R)分析:具有核相交替,配子为生活史中唯一的单倍体时期,仅具有一种藻体形式--孢子体(2n)22配子减数分裂:形成配子时进行减数分裂(R)分析:具核相交替,合子是生活史中唯一的二倍体时期,仅具有一种藻体形式--配子体(n)23孢子减数分裂:在形成孢子时进行减数分裂分析:具有孢子体和配子体两种植物体形式,具有核相交替和世代交替世代交替:生活史中具有孢子体和配子体两种植物体,孢子体世代和配子体世代有规律交替的现象,称为世代交替同形世代交替:孢子体和配子体外形相似,为同形世代交替异形世代交替:孢子体和配子体外形不同,为异形世代交替二、主要门类和分门依据第二节蓝藻门(Cyanophyta)一、蓝藻的主要特征蓝藻又称蓝细菌1. 藻体形态有单细胞、群体、丝状体等;无鞭毛2.细胞结构2.1细胞壁主要成分:,有的具胶质鞘2.2原生质体分中央质和周质两部分中心质(centroplasm) 又称中央体(central body),存在于细胞中央,含DNA,无核膜和核仁周质(periplasm) ,又称色素质光合结构:类囊体光合色素:叶绿素a;β胡萝卜素和叶黄素;藻胆素(藻红素、藻蓝素、别藻蓝素的合称)藻体为蓝绿色光合产物:主要为蓝藻淀粉(遇碘呈红褐色)3.异形胞(heterocysts)特征:个大、壁厚、质匀功能:利于营养繁殖可固氮4.繁殖主要营养繁殖藻殖段:丝状体在死细胞、异形胞、分离盘处或机械重力作用下被分成许多小段,每一小段能发育形成一新个体,称藻殖段.少数形成内外生孢子外生孢子内生孢子二、分布:淡水分布为主;常形成水华(water bloom);部分与真菌形成地衣。
三、蓝藻门的分类及代表植物1、色球藻属(Chroococcus)单细胞或群体;胶质鞘;浮游生活于淡水中;繁殖:细胞分裂与群体破裂蓝藻门约有150属,1500种,包括于蓝藻纲中,分为3个目。
2、颤藻属分布:湿地或水中丝状体:长圆柱形,不分枝组成细胞:顶细胞普通营养细胞双凹细胞繁殖:营养繁殖--藻殖段藻体能上下滑动或左右颤动3、念珠藻属丝状体:圆形细胞成长念珠状,具异形胞,具公共胶鞘繁殖:营养繁殖--藻殖段三、经济价值1、食用普通念珠藻(地木耳)发状念珠藻(发菜)钝顶螺旋藻2、固氮念珠藻和鱼腥藻3、放氢4、作为基因工程材料5、有害面:水华和赤潮大多数固氮蓝藻的固氮酶都存在于异形胞中,因而异形胞被认为是蓝藻的主要固氮场所。
生产应用:将将固氮能力较强的蓝藻放养在水稻田中,可以增加土壤中的含氮量,为水稻提供更多的氮素营养。
聚球藻,颤藻等微型蓝藻都具有产氢能力,通过大规模生产获得氢能,为未来开发无污染的洁净氢能源开辟一条重要途径。
颤藻(Oscillatoria)水华(water blooms)是淡水中的一种自然生态现象,由藻类引起的,如蓝藻、绿藻、硅藻等水华蓝藻:常见的产生“水华”的蓝藻有微囊藻属、鱼腥藻属、束丝藻属、颤藻属等属中的一些种类。
导致水华发生的重要的因素之一就是水体的富营养化。
富营养化是一种氮、磷等植物营养物质含量过多所引起的水质污染现象。
“水华”发生时,水一般呈蓝色或绿色赤潮:在特定的环境条件下,海水中某些浮游植物、原生动物或细菌爆发性增殖或高度聚集而引起水体变色的一种有害生态现象。
三、蓝藻门在植物界的地位1、蓝藻是植物界中最原始、最古老的生物体现在四方面:原核生物;无载色体及其他细胞器;叶绿素中仅含叶绿素a;生殖为简单的裂殖2、蓝藻和细菌关系统称为裂殖植物门(Schizophyta),分为2纲:裂殖藻纲(Schizophyceae)、裂殖菌纲(Schizomycetes),但二者营养方式具有本质区别3、蓝藻和红藻关系在光合色素和不产生有鞭毛的细胞等方面有相似性,但在藻体形态、细胞结构、生殖方式等方面差异较大,两者之间可能没有关系或有远缘关系。
4、蓝藻为植物进化树上独立类群第三节裸藻门(Euglenophyta)一、裸藻的一般特征1、形态结构单细胞,无细胞壁,有鞭毛,藻体能变形,具眼点载色体:多样,如盘状、星形、带状等光合色素:叶绿素a、b,β-胡萝卜素,叶黄素藻体草绿色同化产物:裸藻淀粉鞭毛:1-3根,茸鞭型2、繁殖:裸藻以细胞纵裂的方式进行繁殖3、分布大多生活在淡水中,可形成水华,指示水质;在雪山可大量繁殖形成绿雪。
有2个属可生活在两栖类的消化管内。
二、分类及代表类群仅有裸藻纲(Euglenophyceae),分2目,40属,约800种1.裸藻属(Euglena) :单细胞2.柄裸藻属(Colacium) :有壁,无鞭毛,具胶质柄,群体三、演化地位动植物共同祖先?兼具动植物特征,是植物界中进化程度较低的一个旁支光合色素同绿藻,关系密切?裸藻与绿藻的关系是模糊的裸藻是较典型的实验生物学材料裸藻在黑暗中生活时,叶绿体、色素都会消失,成为非绿色植物,但恢复光照时会恢复绿色,因此对载色体、线粒体等细胞器形成过程的研究有一定意义。
裸藻也可同化、分解有机质,净化水体,恢复污水的氧气条件;有时产生裸藻红素(euglenarhodone),能使细胞呈红色。
第四节硅藻门(Bacillariophyta)一、硅藻的特征藻体为单细胞1.细胞结构1.1细胞壁:成分:硅质、果胶质,主要为硅酸(SiO2·H2O)细胞壁结构:由两个套合的半片组成,半片称为瓣上壳(epitheca)下壳(hypotheca)壳面环壳面壳面有各种花纹、突起载色体:一至多数,小盘状、片状光合色素:叶绿素a、c,α、β胡萝卜素,叶黄素(墨角藻黄素)同化产物:金藻昆布糖和油硅藻营养体中没有游动细胞,仅精子具鞭毛2、繁殖硅藻以细胞分裂进行繁殖以有性生殖产生(auxospore)的方式恢复其大小二、硅藻的主要类群硅藻种类很多,有2个纲,约有16 000种。
中心硅藻纲(Centricae):辐射对称,海水为主羽纹硅藻纲(Pennatae):两侧对称,淡水为主二、硅藻的分布和用途硅藻的分布很广,淡水、半咸水、海水中均有,浮游或附着在基物上,陆地上存在于土壤、岩石、墙壁、树干、苔藓植物体表等处。
硅藻春秋两季生长旺盛,是鱼、贝等动物的饵料。
在白垩纪有大量海相沉积的硅藻土。
硅藻土是重要的工业原料,如作硫酸工业的催化剂载体,建筑磨光材料,工业用过滤剂、吸附剂、保温材料,火漆和涂料的填充剂等。
在白垩纪有大量海相沉积的硅藻土三、硅藻门在植物界的地位硅藻、金藻、褐藻的载色体都含有叶绿素a、c和墨角藻黄素,而细胞结构与黄藻相似,被归入黄褐藻类。
硅藻曾归入金藻门中,但特殊的细胞壁套合结构,以及细胞分泌的物质经过壳面裂缝引起运动的现象与金藻门有很大不同;硅藻细胞壁的构造与黄藻门相近,但硅藻营养体为二倍体 (2 n),在含叶绿素a 、c 的类群中较特殊。
据推测,硅藻是从含有叶绿素a 、c 的具鞭毛藻类发展而来的单细胞原始类群。
第五节 绿藻门 (Chlorophyta)一、绿藻门的一般特征 (一)形态多样,如单细胞、群体、丝状体、叶状体等 (二)细胞结构细胞壁:分两层,内层纤维素,外层果胶质载色体:叶绿体,形态多样(杯状、星状、带状等)光合色素:叶绿素a 、b ,β胡萝卜素和叶黄素,藻体一般为绿色 同化产物:淀粉细胞内常有一至数枚蛋白核鞭毛:运动细胞、生殖细胞常具2或4条顶生等长鞭毛, 尾鞭型 (三)繁殖和生活史 1、繁殖 营养繁殖无性生殖:形成游动孢子 、静孢子静孢子分两类: 1、似亲孢子 2、厚壁孢子 有性生殖有: 同配、异配、卵式生殖和接合生殖 2、生活史:出现了世代交替,为生物进化标志 二、绿藻的生态习性及分布绿藻淡水分布占90%;海水或半咸水占10%。
海水种常沿海岸分布,有些常附着在浅水岩石上;淡水种分布广 绿藻常与真菌形成共生体,如地衣 三、绿藻的分类及主要类群绿藻门是藻类植物中最大的一个门,类型较多,现已知共有8600余种,分2纲:绿藻纲 :绝大多数种类或营养细胞或生殖细胞有鞭毛,能游动;有性生殖为同配、异配或卵式生殖 接合藻纲:无具鞭毛能游动的细胞;有性生殖为接合生殖(纲的名称由来) (一)团藻目 (V olvocales) 1.衣藻属 ( Chlamydomonas ) 1.1形态结构单细胞,卵形、椭圆形载色体1个,厚杯底状,其内有一个明显的蛋白核细胞中央有1个细胞核 眼点橙红色前端有两条等长的顶生鞭毛鞭毛基部有两个伸缩泡 1.2繁殖及生活史 ① 无性生殖 ② 有性生殖 多数为同配 生活史特征: 1.属合子减数分裂 2.具核相交替衣藻游动孢子囊 鞭毛收缩脱落生2条鞭毛 游动孢子3.藻体仅有一种单倍配子体类型4.有性生殖为同配衣藻在基因工程中的作用简介:人们将衣藻喻为叶绿体基因工程研究中的果蝇 原因:单细胞,叶绿体大,外源基因易转化、易培养作用:转入外源基因,作为疫苗及药用蛋白的一个生物反应器成绩:中国农业科学院已完成将甲肝和丙肝在衣藻叶绿体中的成功转入和表达,有望形成甲丙肝疫苗的生产 2.团藻属 ( V olvox )植物体:数百至上万个细胞组成,球体,球体内充满胶质和水。