实验四、绿藻门常见种类及细胞形态结构观察.
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实验四、环境生物小球藻、轮藻的镜检、生物学特性及其应用一、实验目的:通过显微镜玻片观察与绘图,结合课堂讲解和资料查询,对小球藻等藻类的形态结构特征、分类、生物学习性、在环境科学中的应用等进行深入的了解。
二、指导老师:王旭、邝春兰三、实验时间:20周四、实验地点:环境生物学实验室五、实验人员:六、实验内容(一)概述绿藻门,卵孢藻科。
藻体单细胞,球形或椭圆形,直径仅数微米。
无鞭毛,浮游生活。
叶绿体杯形,或为弯的板片状。
造粉核有或无,因种而异。
繁殖时,原生质体分裂数次,生成2、4、8或16个不动孢子;因孢子的形态与母细胞相似,故称“似亲孢子”。
种类较多。
多生长于淡水中,少数生于海洋中;另有一些生活在动物细胞内或水螅等低等动物的内腔内。
性喜温暖,繁殖迅速,可大量培养。
富含脂肪、蛋白质、碳水化合物、矿物盐类和各种维生素,可作高蛋白质食物,是宇航中的理想食粮。
又可利用小球藻光合作用时释放氧、吸收二氧化碳,解决宇航中氧的供应。
因它繁殖快,又易于控制,为良好的研究材料。
(二)分类地位小球藻在分类上属于绿藻门,绿藻纲,绿球藻目,卵孢藻科,小球藻属。
常见的有蛋白核小球藻,其他有眼点小球藻,卵形小球藻,盐生小球藻和海生小球藻等。
(三)形态结构小球藻细胞球形或广椭圆形。
细胞内具有杯状(蛋白核小球藻)或呈边缘生板状(卵形小球藻)的色素体。
蛋白核小球藻的杯状色素体中含有一个球形的蛋白核。
细胞中央有一个细胞核。
细胞的大小依种类而有所不同,蛋白核小球藻直径一般为3—5微米,在人工培养的情况下,条件优良,小球藻会变小一点。
(五)繁殖方式以似亲孢子的方式行无性生殖,首先在细胞内部进行原生质分裂,把原生质分裂为2、4、8……个孢子,然后这些孢子破母细胞而出,每个孢子长成一个新个体。
(六)生态条件1. 盐度:不同种类的小球藻可以生活在自然的海水和淡水中,淡水种类较多,海水种对盐度的适应性很强,在河口,港湾,半咸水中都可以生存,也能移植到淡水中。
绿藻门Chllorophyta形态构造除少数种类原生质体裸露、无细胞壁外,绝大多数都有细胞壁。
细胞壁内层为纤维素,外层为果胶质,表面平滑,或具颗粒、孔纹、瘤、刺毛等构造。
细胞核一个,少数种类多个,具核仁和核膜。
运动的细胞常具二条顶生,等长的鞭毛,少数为4条,极少数为1、6或8条,有的生殖细胞具一轮顶生的鞭毛。
在鞭毛着生的基部,一般都具有二个伸缩泡。
眼点一个,粉红色,位于细胞的前部侧面。
绿藻体型:(1)单细胞类型(2)群体类型(3)胶群体类型 (4)丝状体类型(5)膜状体类型(6)异丝体类型(7)管状体类型绿藻门分为绿藻纲、接合藻纲(一)绿藻纲1 团藻目植物体为运动单细胞,或呈一定形状的多细胞的运动群体。
群体细胞为2的倍数。
衣藻细胞的形态构造模式图衣藻属Chlamydomonas单细胞具两条鞭毛的运动个体。
细胞长度不超过宽的三倍。
横切面圆形。
色素体杯状、片状、星状等。
蛋白核一个,位于增厚的后端或侧面,或多数散布在色素体内。
扁藻属Platymonas单细胞,纵扁。
正面观椭圆形、心形或卵形;侧面观对称或不对称,狭卵形或狭椭圆形;垂直面观椭圆形或近长圆形。
细胞壁薄而平滑。
细胞前端中央具4条等长的鞭毛,色素体大型,杯状,完全或前端呈4个分叶。
淡水、海水中都有分布,盐藻属Dunaliella单细胞。
具2条等长顶生的鞭毛。
色素体杯状,近基部有一个较大的蛋白核。
一个大的眼点,位于细胞前端。
因无纤维素细胞壁,在运动时,形状为梨形。
盐藻D. salina 为我国沿岸习见种类,是经济动物幼体的饵料。
也是未来工业上提取光合色素和糖蛋白的理想种类。
塔胞藻Pyramimonas细胞裸露,前端中央凹入,呈4个分叶,具4条鞭毛.红球藻属 Haematococcus细胞壁和原生质体间有一定间距,具许多分枝或不分枝的细胞质连丝相连。
有2条等长的、约等于体长的鞭毛,通过前端的叉状胶质管伸出细胞壁,伸缩泡多个不规则地分散在原生质体内。
绿藻门
注:“/”表示书、PPT中都没有提及。
图1 衣藻生活史
图2 团藻生活史
图3 丝藻生活史
图4 石莼生活史
图5 水绵接合生殖
·梯形接合:发生在春秋季节,藻丝由绿变黄,两条并列的藻丝细胞中部侧壁产生突起,突起两两相对横壁解体形成接合管。
此过程中原生质体逐渐浓缩形成配子,由一条藻丝中配子囊中的配子以变形运动的方式移入另一条藻丝细胞中,两两结合形成合子。
·侧面接合:同一条丝状体的两个相邻细胞间形成同一条丝状体的两个相邻细胞间形成接合管
·端壁接合:同一条丝状体的两个相邻细胞间的横壁上开一小孔,发生接合
图6 轮藻示生殖时期
卵囊-卵圆形
5个管细胞螺旋绕生,每个管细胞上有一个冠细胞以封住卵囊口部,中有一个大的卵细胞。
精囊-橘红色圆球形
球形由8块盾细胞嵌合而成,每个盾细胞中有一个柄细胞(长柱形),柄细胞先端长有许多头细胞(球形),头细胞上有精囊丝(丝状),精囊丝的每个细胞形成一游动精子(两条顶生等长鞭毛)
精囊成熟自行开裂,释放精子与卵受精
图7 轮藻生活史
其他:
浒苔属生活史与石莼属一致(与其同属石莼目),植物体为单层细胞管状体
水网藻属
盘星藻属
伞藻属
鼓藻属
新月藻属
栅藻属
羽藻属。
绿藻形态、结构及分类绿藻是地球上种类多的藻类,绿藻90%是淡水种类,10%是海水种类,常见种类大约6500种,是藻类最大的一个门类。
绿藻对水产养殖意义非常重大,很多种类大量培养,比如小球藻、栅列藻、卵囊藻、扁藻、盐藻等;还有些藻类要重视防控的,比如青苔类的水棉、刚毛藻、丝藻等。
形态与体制绿藻主要有单细胞(可游动的带鞭毛的衣藻,不能游动的小球藻);群体细胞(可游动的团藻、盘藻、实球藻和空球藻,不可游动的栅藻);多细胞藻类(片状体和丝状藻类)。
绿藻门的形态与体制细胞结构绿藻细胞结构是细胞壁、细胞质、细胞核。
绿藻细胞壁主要由果胶质和纤维质组成,细胞壁内层为纤维素,外层为果胶质,表面平滑或具颗粒、孔纹、瘤、刺毛等构造。
细胞质主要是由色素和色素体组成,绿藻门的色素有叶绿素a、叶绿素b、叶黄素、β胡萝卜素等,以叶绿素为主,植物体呈绿色,故名绿藻。
色素体的形态多种,有盘状、杯状、星状、带状和板状等。
蛋白核有一个至多个。
色素体和蛋白核的形状、数目和排列方式常为分类的依据。
同化产物是淀粉,运动的鞭毛细胞常具2条顶生,等长的鞭毛,少数特殊的有1-4条。
1个眼点,粉红色,位于细胞的前部侧面,一般都具有2个伸缩泡。
绿藻门在鉴别种类时区别于其他各个门,主要看细胞的同化产物蛋白核有一个小亮点在细胞质中,而其他的各种藻类没有这么明显的特征。
绿藻细胞核有一个,少数种类多个,具核仁和核膜。
细胞结构分类绿藻的种类特别多,在所有的藻类中是最主要的一个门类。
从分类学上看,绿藻为绿藻纲和接合藻纲。
绿藻纲又分为团藻目(带有鞭毛,运动型)、绿藻目(没有鞭毛,不能运动)、刚毛藻目(为分枝或不分枝的丝状体)、鞘藻目(细胞顶端有帽状还纹)、丝藻目(细胞顶端没有帽状环纹)、四孢藻目(营养细胞有假鞭毛)。
接合藻纲又分为鼓藻目(分裂接合时不产生接合管)、双星藻目(分裂接合时产生接合管)。
团藻目衣藻科细胞圆形、椭圆形,长度不超过宽的3倍,2条鞭毛顶生等长,有1个细胞核,位于细胞中央偏前端。