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1、第八章 植物界的基本类群和分类按照二界生物系统,植物界的藻类植物类群包括按照二界生物系统,植物界的藻类植物类群包括原核藻类原核藻类(即蓝(即蓝藻门)和藻门)和真核藻类真核藻类,后者包括,后者包括10个门的真核藻类植物,此外植个门的真核藻类植物,此外植物界还包括物界还包括地衣植物地衣植物(门)、(门)、苔藓植物苔藓植物(门)、(门)、蕨类植物蕨类植物(门)、(门)、种子植物种子植物(门)(包括裸子植物亚门和被子植物亚门)。对上述(门)(包括裸子植物亚门和被子植物亚门)。对上述植物界的分类又可根据一定的特征将它们划分成不同大小和不同植物界的分类又可根据一定的特征将它们划分成不同大小和不同含义的类群
2、:含义的类群:1.根据植物根据植物是否产生种子是否产生种子,可将上述各类植物分为不产生种子的,可将上述各类植物分为不产生种子的孢子植物孢子植物和和种子植物种子植物。前者也称。前者也称隐花植物隐花植物,包括真核藻类、地衣、,包括真核藻类、地衣、苔藓和蕨类;后者又称苔藓和蕨类;后者又称显花植物显花植物,包括裸子植物和被子植物。,包括裸子植物和被子植物。2.根据植物根据植物是否有根、茎、叶的分化是否有根、茎、叶的分化,可将植物分成,可将植物分成原植体植物原植体植物和和茎叶体植物茎叶体植物。前者包括各门真核藻类和地衣,后者包括苔藓、。前者包括各门真核藻类和地衣,后者包括苔藓、蕨类和种子植物。蕨类和种子
3、植物。3.根据合子根据合子是否发育为胚是否发育为胚,可将植物分为,可将植物分为无胚植物无胚植物和和有胚植物有胚植物。前者包括各门真核藻类和地衣,后者包括其余各门类。前者包括各门真核藻类和地衣,后者包括其余各门类。4.原植体植物原植体植物,或或无胚植物无胚植物又称为又称为低等植物低等植物;茎叶体植物茎叶体植物,或,或有有胚植物胚植物又可称为又可称为高等植物高等植物。5.根据植物体内根据植物体内有无维管组织的分化有无维管组织的分化,可将植物界划分为,可将植物界划分为非维管非维管植物植物和和维管植物维管植物。前者包括真核藻类、地衣和苔藓,后者包括蕨。前者包括真核藻类、地衣和苔藓,后者包括蕨类和种子植
4、物。生殖器官为类和种子植物。生殖器官为颈卵器颈卵器的的苔藓、蕨类和裸子植物苔藓、蕨类和裸子植物统称统称为为颈卵器植物颈卵器植物。一、藻类植物概述一、藻类植物概述(一)主要特征(一)主要特征原核藻类将在第十四章第二节原核藻类将在第十四章第二节“原核微生物原核微生物中介绍。这里介绍中介绍。这里介绍的藻类植物是指一群没有根、茎、叶分化,能够进行光合作用的的藻类植物是指一群没有根、茎、叶分化,能够进行光合作用的低等自养真核植物。藻类植物并不是一个自然类群,但有如下共低等自养真核植物。藻类植物并不是一个自然类群,但有如下共同特征:同特征:1.藻体的形态结构藻体的形态结构褐藻中有些种类外形上有褐藻中有些种
5、类外形上有“叶片叶片”、柄和固着器的分化,如、柄和固着器的分化,如海带海带。绝大多数藻类结构简单,没有明显的组织分化,仅少数种类有绝大多数藻类结构简单,没有明显的组织分化,仅少数种类有表表皮层皮层、皮层皮层和和髓髓的分化,如褐藻中的的分化,如褐藻中的海带海带等。但所有的藻类均无等。但所有的藻类均无真正的根、茎、叶的分化真正的根、茎、叶的分化,体内亦无维管组织的分化。体内亦无维管组织的分化。第一节第一节藻类植物藻类植物一、藻类植物概述一、藻类植物概述(一)主要特征(一)主要特征2.细胞结构细胞结构(1)细胞壁)细胞壁除隐藻、裸藻和绝大多数金藻无胞壁外,绝大多数藻类均具细胞除隐藻、裸藻和绝大多数金
6、藻无胞壁外,绝大多数藻类均具细胞壁。但不同的藻类,其细胞壁的化学成分和结构则各有不同。壁。但不同的藻类,其细胞壁的化学成分和结构则各有不同。(2)细胞核和细胞器)细胞核和细胞器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,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,表现为表现为介于原核和真核之间介于原核和真核之间的状态,常称之为中核的状态,常称之为中核或或间核间核。藻类。藻类植物均具质体、线粒体、内质网、高尔基体、液泡等细胞器。植物均具质体、线粒体、内质网、高尔基体、液泡等细胞器。第一节第一节藻类植物藻类植物一、藻类植物概述一、藻类植物概述(一)主要特征(一)主要特征2.
7、细胞结构细胞结构(3)光合器和光合色素)光合器和光合色素光合器的结构和类型光合器的结构和类型藻类植物均具藻类植物均具光合器光合器,通常统称为,通常统称为载色体载色体,包括,包括叶绿体叶绿体和和色素体色素体。藻类植物的光合器形态多种,如杯状、盘状、带状、星状、块状、藻类植物的光合器形态多种,如杯状、盘状、带状、星状、块状、网状等。绿藻和轮藻的光合器中类囊体网状等。绿藻和轮藻的光合器中类囊体26条垛叠形成许多简条垛叠形成许多简单的基粒。除红藻光合器中的类囊体呈单条不形成束外,其他各单的基粒。除红藻光合器中的类囊体呈单条不形成束外,其他各门藻类的类囊体为每门藻类的类囊体为每2条或条或3条形成一束,但
8、尚未形成基粒。除条形成一束,但尚未形成基粒。除红藻、绿藻和轮藻门外,各门藻类的光合器在双层膜外还有红藻、绿藻和轮藻门外,各门藻类的光合器在双层膜外还有1层层或或2层叶绿体内质网膜。层叶绿体内质网膜。第一节第一节藻类植物藻类植物一、藻类植物概述一、藻类植物概述(一)主要特征(一)主要特征2.细胞结构细胞结构(3)光合器和光合色素)光合器和光合色素光合色素光合色素藻类植物的光合色素有三大类:叶绿素类,包括叶绿素藻类植物的光合色素有三大类:叶绿素类,包括叶绿素a、b、c、d4种;类胡萝卜素类,包括种;类胡萝卜素类,包括5种胡萝卜素和多种叶黄素;在红藻、种胡萝卜素和多种叶黄素;在红藻、隐藻和甲藻中还含
9、有藻胆素类,隐藻和甲藻中还含有藻胆素类,藻胆素类藻胆素类与与有关蛋白质有关蛋白质组成组成藻胆藻胆蛋白蛋白。各门藻类均含叶绿素。各门藻类均含叶绿素a和和-胡萝卜素,其他胡萝卜素,其他光合色素光合色素在各在各门中是不一样的,是门中是不一样的,是藻类分门藻类分门的最主要的的最主要的依据依据之一。而且通常将之一。而且通常将含有叶绿素含有叶绿素a、b,呈绿色的光合器称为呈绿色的光合器称为叶绿体叶绿体。把。把不含叶绿素不含叶绿素b,而含叶绿素而含叶绿素c或或d,呈褐色、黄褐色或紫红色的光合器称为呈褐色、黄褐色或紫红色的光合器称为色素体色素体。第一节第一节藻类植物藻类植物藻胆素藻胆素藻胆素藻胆素存在于红藻及
10、蓝藻中的一种光合作用辅助色素(仅存存在于红藻及蓝藻中的一种光合作用辅助色素(仅存在于藻类中)。藻胆素与叶绿素类似,也是由在于藻类中)。藻胆素与叶绿素类似,也是由4个吡咯环通个吡咯环通过甲烯基连接,但连成直链,且不含镁原子。又可分为藻红过甲烯基连接,但连成直链,且不含镁原子。又可分为藻红素和藻蓝素。它们在体内与可溶性蛋白质结合分别称为藻红素和藻蓝素。它们在体内与可溶性蛋白质结合分别称为藻红蛋白和藻蓝蛋白,总称藻胆蛋白,可溶于稀盐溶液中。每个蛋白和藻蓝蛋白,总称藻胆蛋白,可溶于稀盐溶液中。每个藻胆蛋白至少有藻胆蛋白至少有8个藻胆素分子。藻红蛋白主要存在红藻中,个藻胆素分子。藻红蛋白主要存在红藻中,
11、其吸收峰约在其吸收峰约在565nm,故显红色。藻蓝蛋白主要存在蓝藻中,故显红色。藻蓝蛋白主要存在蓝藻中,其吸收峰约在其吸收峰约在620nm,故显蓝色(藻红素主要吸收绿光,藻,故显蓝色(藻红素主要吸收绿光,藻蓝素主要吸收橙黄光。它们能将所吸收的光能传递给叶绿素蓝素主要吸收橙黄光。它们能将所吸收的光能传递给叶绿素而用于光合作用)。它们在光合作用中只起吸收及传递光能而用于光合作用)。它们在光合作用中只起吸收及传递光能的作用,并在细胞中聚集形成特殊的颗粒,称为藻胆体,有的作用,并在细胞中聚集形成特殊的颗粒,称为藻胆体,有规则的排列在类囊体的表面。规则的排列在类囊体的表面。一、藻类植物概述一、藻类植物概
12、述(一)主要特征(一)主要特征3.生殖结构生殖结构藻类藻类植物的植物的生殖结构生殖结构很简单,绝大多数的无性或有性生殖结构均很简单,绝大多数的无性或有性生殖结构均为为单细胞单细胞,也称为,也称为单室单室。少数种类具多细胞的少数种类具多细胞的孢子囊或配子囊孢子囊或配子囊,称称多室孢子囊或多室配子囊多室孢子囊或多室配子囊,但,但不具有不育细胞构成的壁层或其不具有不育细胞构成的壁层或其他结构,每个细胞均可产生生殖细胞他结构,每个细胞均可产生生殖细胞,这是藻类植物和高等植物,这是藻类植物和高等植物的主要区别之一。唯一例外的是的主要区别之一。唯一例外的是轮藻门轮藻门的性器官,不仅为多细胞,的性器官,不仅
13、为多细胞,还有还有多个不育细胞构成的壁和其他结构多个不育细胞构成的壁和其他结构。第一节第一节藻类植物藻类植物一、藻类植物概述一、藻类植物概述(一)主要特征(一)主要特征4.鞭毛和眼点鞭毛和眼点(1)鞭毛)鞭毛鞭毛鞭毛是藻类植物的是藻类植物的运动器运动器。除红藻门外,各门藻类植物的营养体。除红藻门外,各门藻类植物的营养体或生殖细胞大多具鞭毛。或生殖细胞大多具鞭毛。鞭毛的结构均为鞭毛的结构均为9(2)+2型模式。根据型模式。根据鞭毛表面有无附属物,通常将其分为鞭毛表面有无附属物,通常将其分为尾鞭型尾鞭型和和茸鞭型茸鞭型两种主要类两种主要类型。型。前者鞭毛表面光滑,后者表面有许多横生的纤细茸毛。前者
14、鞭毛表面光滑,后者表面有许多横生的纤细茸毛。不同不同门类的真核藻类,其鞭毛的类型、数目及在细胞上的着生位置均门类的真核藻类,其鞭毛的类型、数目及在细胞上的着生位置均不相同,也是不相同,也是分门的依据之一分门的依据之一。第一节第一节藻类植物藻类植物一、藻类植物概述一、藻类植物概述(一)主要特征(一)主要特征4.鞭毛和眼点鞭毛和眼点(2)眼点)眼点眼点眼点是藻类植物游动细胞(或个体)的是藻类植物游动细胞(或个体)的光感受器光感受器。多为圆形或椭。多为圆形或椭圆形,在质体内或在质体外的细胞质中,是由含有橘红色胡萝卜圆形,在质体内或在质体外的细胞质中,是由含有橘红色胡萝卜素的许多类嗜饿脂滴组成的。素的
15、许多类嗜饿脂滴组成的。第一节第一节藻类植物藻类植物一、藻类植物概述一、藻类植物概述(一)主要特征(一)主要特征5.繁殖繁殖藻类植物的繁殖方式有两种类型:无性生殖和有性生殖。藻类植物的繁殖方式有两种类型:无性生殖和有性生殖。(1)无性生殖无性生殖包括包括营养繁殖营养繁殖和和孢子生殖孢子生殖两类。真核藻类的无性孢子类型很多,两类。真核藻类的无性孢子类型很多,如游动孢子、不动孢子、似亲孢子、四分孢子、单孢子、果孢子如游动孢子、不动孢子、似亲孢子、四分孢子、单孢子、果孢子等。等。第一节第一节藻类植物藻类植物一、藻类植物概述一、藻类植物概述(一)主要特征(一)主要特征5.繁殖繁殖(2)有性生殖)有性生殖
16、藻类植物普遍进行有性生殖。有性生殖可分为藻类植物普遍进行有性生殖。有性生殖可分为配子生殖配子生殖和和接合生接合生殖殖。根据配子生殖时相融合的两个配子的形态特征通常分为。根据配子生殖时相融合的两个配子的形态特征通常分为同配同配生殖生殖、异配生殖异配生殖和和卵式生殖卵式生殖三种类型。藻类植物的三种类型。藻类植物的合子或受精卵合子或受精卵通常通常脱离母体脱离母体,然后进行有丝分裂直接产生新藻体;或进行减数,然后进行有丝分裂直接产生新藻体;或进行减数分裂,产生分裂,产生减数孢子减数孢子再发育成新一代藻体。再发育成新一代藻体。藻类植物藻类植物没有胚的阶没有胚的阶段,因此属于段,因此属于无胚植物无胚植物。
17、水绵水绵可进行可进行接合生殖接合生殖。第一节第一节藻类植物藻类植物一、藻类植物概述一、藻类植物概述(一)主要特征(一)主要特征6.真核藻类的生活史真核藻类的生活史生活史生活史,亦称亦称生活周期生活周期,指藻类一生中所经历的生长、发育、,指藻类一生中所经历的生长、发育、生殖和产生出新一代个体的全过程。根据减数分裂在生活史中发生殖和产生出新一代个体的全过程。根据减数分裂在生活史中发生的不同时期,藻类植物的生的不同时期,藻类植物的生活史分为三种基本类型生活史分为三种基本类型(1)合子减数分裂合子减数分裂又称又称始端始端减数分裂减数分裂。合子萌发时进行减数分裂。合子萌发时进行减数分裂。这种类型的生这种
18、类型的生活史活史具核相交替具核相交替,仅有,仅有1种单倍体的藻体种单倍体的藻体;合子或受精卵是生活;合子或受精卵是生活史中唯一的二倍体时期。如史中唯一的二倍体时期。如衣藻属、团藻属、水绵属、轮藻属衣藻属、团藻属、水绵属、轮藻属等等许多种类。许多种类。第一节第一节藻类植物藻类植物轮藻轮藻一、藻类植物概述一、藻类植物概述(一)主要特征(一)主要特征6.真核藻类的生活史真核藻类的生活史(2)配子减数分裂)配子减数分裂又称又称终端终端减数分裂减数分裂。形成配子时进行减数分裂。形成配子时进行减数分裂。这种类型的生这种类型的生活史也活史也只有核相交替只有核相交替,仅有仅有1种二倍体的藻体;配子是生活史中种
19、二倍体的藻体;配子是生活史中唯一的单倍体时期。如唯一的单倍体时期。如松藻属、松藻属、硅藻门、鹿角菜属和马尾藻属硅藻门、鹿角菜属和马尾藻属等。等。第一节第一节藻类植物藻类植物一、藻类植物概述一、藻类植物概述(一)主要特征(一)主要特征6.真核藻类的生活史真核藻类的生活史(3)孢子减数分裂)孢子减数分裂又称又称中间或居间中间或居间减数分裂减数分裂,在形成孢子时进行减数分裂。这种类,在形成孢子时进行减数分裂。这种类型的生活史有型的生活史有孢子体孢子体和和配子体配子体两种植物体,或有的还有两种植物体,或有的还有果孢子体果孢子体共共3种植物体。种植物体。孢子体世代和配子体世代有规律地交替孢子体世代和配子
20、体世代有规律地交替,即即世代世代交替交替。其中有的藻类。其中有的藻类孢子体和配子体外形相似孢子体和配子体外形相似,称,称同形世代交替同形世代交替,如如石莼属石莼属等。有的等。有的配子体和孢子体在形态上不同配子体和孢子体在形态上不同,则称为,则称为异形世异形世代交替代交替。如果孢子体发达,又称为孢子体发达的异形世代交替,。如果孢子体发达,又称为孢子体发达的异形世代交替,如如海带海带等等;如果配子体发达,则称配子体发达的异形世代交替,如果配子体发达,则称配子体发达的异形世代交替,如如紫菜属紫菜属等。等。第一节第一节藻类植物藻类植物一、藻类植物概述一、藻类植物概述(一)主要特征(一)主要特征7.生境
21、与分布生境与分布第一节第一节藻类植物藻类植物一、藻类植物概述一、藻类植物概述(二)藻类植物的主要门类及其分门的依据(二)藻类植物的主要门类及其分门的依据藻类植物中以绿藻门、硅藻门的种类最多,分布最广。褐藻门和藻类植物中以绿藻门、硅藻门的种类最多,分布最广。褐藻门和红藻门大多为海产种类,经济价值大。红藻门大多为海产种类,经济价值大。绿藻门、褐藻门和红藻绿藻门、褐藻门和红藻门在藻类的系统发育和进化中具有重要地位。门在藻类的系统发育和进化中具有重要地位。第一节第一节藻类植物藻类植物以下各藻类植物中,哪些门类的藻类植物中海产种类占绝以下各藻类植物中,哪些门类的藻类植物中海产种类占绝大多数大多数A.红藻
22、红藻B.褐藻褐藻C.裸藻裸藻D.绿藻绿藻课堂练习课堂练习AB二、裸藻门二、裸藻门裸藻门裸藻门除胶柄藻属外,都是除胶柄藻属外,都是没有细胞壁、有鞭毛、能自由游动没有细胞壁、有鞭毛、能自由游动的的单细胞植物。裸藻细胞的最单细胞植物。裸藻细胞的最外层外层是是2层层原生质膜原生质膜,内侧内侧是由蛋白是由蛋白质构成的质构成的周质体周质体,不具纤维素不具纤维素。裸藻细胞结构复杂,除了具有一般真核细胞的结构以外,还有裸藻细胞结构复杂,除了具有一般真核细胞的结构以外,还有眼眼点、鞭毛器胞口、胞咽和储蓄泡点、鞭毛器胞口、胞咽和储蓄泡、伸缩泡等结构。、伸缩泡等结构。眼点眼点一般由一般由2050个橙色油滴组成,主要
23、含有个橙色油滴组成,主要含有-胡萝卜素或其衍生物,无胡萝卜素或其衍生物,无被膜,被膜,有感光的作用有感光的作用。载色体形状多样,如盘状、星形、带状等。载色体形状多样,如盘状、星形、带状等。营养方式营养方式有:有:光合自养、异养光合自养、异养。眼虫眼虫是眼虫属生物的统称,在植物学中称是眼虫属生物的统称,在植物学中称裸藻裸藻,也称绿虫藻,是,也称绿虫藻,是一类介于动物和植物之间的单细胞真核生物一类介于动物和植物之间的单细胞真核生物。第一节第一节藻类植物藻类植物二、裸藻门二、裸藻门裸藻的细胞核较大,间期有丝状染色体。进行有丝分裂时,裸藻的细胞核较大,间期有丝状染色体。进行有丝分裂时,核膜核膜不消失不
24、消失,有纺锤丝在染色体之间穿过至两极,有纺锤丝在染色体之间穿过至两极,但不与着丝点相连。但不与着丝点相连。裸藻细胞以裸藻细胞以细胞纵裂细胞纵裂的方式繁殖。的方式繁殖。第一节第一节藻类植物藻类植物三、绿藻门三、绿藻门(一)主要特征(一)主要特征绿藻门,绿藻门,细胞壁细胞壁由由纤维素纤维素构成。构成。含叶绿素含叶绿素a、b。多数种类的叶。多数种类的叶绿体中有一至多个蛋白核,又称绿体中有一至多个蛋白核,又称淀粉核淀粉核。贮藏物质贮藏物质主要为主要为淀粉淀粉。一些种类的营养体和多数种类的孢子或配子多具一些种类的营养体和多数种类的孢子或配子多具2条或条或4条条顶生顶生等长的鞭毛等长的鞭毛,少数为,少数为
25、1条、条、8条或多条,条或多条,尾鞭型尾鞭型。绿藻门绿藻门少部分种类与少部分种类与真菌真菌共生形成共生形成地衣共生体地衣共生体。第一节第一节藻类植物藻类植物三、绿藻门三、绿藻门(二)代表种类(二)代表种类绿藻门绿藻门分为分为绿藻纲绿藻纲和和轮藻纲轮藻纲两纲。两纲。1.衣藻属衣藻属(1)形态结构)形态结构衣藻属衣藻属是绿藻纲常见单细胞运动种类。细胞卵形或球形,有的细是绿藻纲常见单细胞运动种类。细胞卵形或球形,有的细胞前端具乳头状突起。胞前端具乳头状突起。细胞顶端有细胞顶端有2条等长的鞭毛条等长的鞭毛。细胞内多为。细胞内多为1个大的个大的杯状叶绿体杯状叶绿体(也有的为片状、星状、(也有的为片状、星
26、状、“H”形或网状等形或网状等形状)。叶绿体基部有形状)。叶绿体基部有1个大的个大的蛋白核蛋白核,其表面常有,其表面常有淀粉鞘淀粉鞘。叶。叶绿体内近前方有绿体内近前方有1个橘红色的个橘红色的眼点眼点,为衣藻的光感受器。,为衣藻的光感受器。1个细个细胞核位于细胞质的中央位,细胞前端近鞭毛基部有胞核位于细胞质的中央位,细胞前端近鞭毛基部有2个个伸缩泡伸缩泡,其主要功能为其主要功能为排出体内过多水分排出体内过多水分。第一节第一节藻类植物藻类植物三、绿藻门三、绿藻门(二)代表种类(二)代表种类1.衣藻属衣藻属(2)生殖方式)生殖方式衣藻以衣藻以无性无性和和有性有性两种生殖方式进行繁殖。两种生殖方式进行
27、繁殖。无性生殖无性生殖时,鞭毛脱时,鞭毛脱落或收缩,胞壁内的原生质体进行落或收缩,胞壁内的原生质体进行纵分裂纵分裂和和横分裂横分裂,形成,形成4、8或或16个子原生质体,每个子原生质体产生细胞壁,并产生个子原生质体,每个子原生质体产生细胞壁,并产生2条鞭条鞭毛。毛。这些子细胞即为这些子细胞即为游动孢子游动孢子。待母细胞壁破裂后,游动孢子。待母细胞壁破裂后,游动孢子释放出来,各自发育成释放出来,各自发育成1个新个体。个新个体。有性生殖有性生殖时时,首先细胞失去首先细胞失去鞭毛,原生质体进行分裂,产生鞭毛,原生质体进行分裂,产生具具2条鞭毛的条鞭毛的(+)、(-)配子配子(16、32或或64个),
28、从母细胞释放出来后,个),从母细胞释放出来后,(+)、(-)配子即进行融合配子即进行融合(大多为同配生殖,有些为异配生殖,个别为卵配),形成二倍(大多为同配生殖,有些为异配生殖,个别为卵配),形成二倍体的合子。体的合子。分泌产生壁,休眠后,经减数分裂,产生分泌产生壁,休眠后,经减数分裂,产生4个具个具2条条鞭毛的减数孢子。合子壁破裂后,每个减数孢子释放至水中,各鞭毛的减数孢子。合子壁破裂后,每个减数孢子释放至水中,各形成形成1个新个体。其生活史类型为个新个体。其生活史类型为合子减数分裂合子减数分裂,具,具核相交替核相交替。第一节第一节藻类植物藻类植物三、绿藻门三、绿藻门(二)代表种类(二)代表
29、种类2.盘藻属盘藻属衣藻是单细胞植物体,衣藻是单细胞植物体,盘藻盘藻是由是由4个或个或16个细胞组成的个细胞组成的群体群体。每。每个细胞呈卵形,结构与衣藻相似。它们的生殖方式与衣藻相似,个细胞呈卵形,结构与衣藻相似。它们的生殖方式与衣藻相似,多为多为同配生殖同配生殖。3.实球藻属实球藻属实球藻实球藻的体形为圆球形或椭球形,它是由的体形为圆球形或椭球形,它是由4、8、16或或32个与衣个与衣藻相似的藻相似的双鞭毛细胞双鞭毛细胞彼此靠近而形成的彼此靠近而形成的实心球体实心球体,表面还以胶质表面还以胶质包围包围。它们的生殖方式与衣藻相似,但有性生殖产生的配子在大。它们的生殖方式与衣藻相似,但有性生殖
30、产生的配子在大小上有分化,进行小上有分化,进行异配生殖异配生殖。第一节第一节藻类植物藻类植物三、绿藻门三、绿藻门(二)代表种类(二)代表种类4.空球藻属空球藻属空球藻空球藻由由8、16、32或或64个与衣藻相似的细胞所组成,外有胶质个与衣藻相似的细胞所组成,外有胶质包被,细胞排列在球体的表面,中央为液体所充满。它们的生殖包被,细胞排列在球体的表面,中央为液体所充满。它们的生殖方式与衣藻相似,但有性生殖产生的配子只在大小上分化程度更方式与衣藻相似,但有性生殖产生的配子只在大小上分化程度更大大,大配子比小配子大很多,进行大配子比小配子大很多,进行异配生殖异配生殖。5.团藻属团藻属团藻团藻是由是由几
31、百个甚至上万个几百个甚至上万个与衣藻相似的与衣藻相似的细胞所组成的细胞所组成的多细胞个多细胞个体体,细胞排列方式与空球藻相同,只是体形大很多,直径可达,细胞排列方式与空球藻相同,只是体形大很多,直径可达0.5mm,肉眼可见。团藻的这些,肉眼可见。团藻的这些细胞有分化细胞有分化:不分裂的是不分裂的是营养细营养细胞胞,能分裂的是原始的,能分裂的是原始的生殖细胞生殖细胞。在有性生殖时,原始生殖细胞。在有性生殖时,原始生殖细胞发育成卵细胞和精子,进行发育成卵细胞和精子,进行卵式生殖卵式生殖。形成的。形成的受精卵受精卵具有厚壁,具有厚壁,抗逆性很强抗逆性很强。精子与卵不仅大小上分化很大,在形状上更为悬殊
32、:。精子与卵不仅大小上分化很大,在形状上更为悬殊:卵很大而无鞭毛,精子很小而有鞭毛。卵很大而无鞭毛,精子很小而有鞭毛。第一节第一节藻类植物藻类植物三、绿藻门三、绿藻门(二)代表种类(二)代表种类上述五个属上述五个属都属于都属于绿藻纲绿藻纲中常见的类群,它们只有在合子时才是中常见的类群,它们只有在合子时才是二倍体,二倍体,合子萌发时合子萌发时进行进行减数分裂减数分裂,因而在其他时期的,因而在其他时期的细胞细胞都是都是单倍的单倍的。它们在形态结构和生殖方式上反映了植物进化的几个规。它们在形态结构和生殖方式上反映了植物进化的几个规律:在结构上,律:在结构上,由单细胞由单细胞多细胞的多细胞的群体群体多
33、细胞的多细胞的个体个体,多,多细胞群体中的细胞兼有营养和生殖的双重功能,没有分化;而多细胞群体中的细胞兼有营养和生殖的双重功能,没有分化;而多细胞个体中的细胞就有分化和分工。在有性生殖上,从同配生殖细胞个体中的细胞就有分化和分工。在有性生殖上,从同配生殖异配生殖异配生殖卵式生殖,异配生殖和卵式生殖时配子有分化和分卵式生殖,异配生殖和卵式生殖时配子有分化和分工。工。第一节第一节藻类植物藻类植物三、绿藻门三、绿藻门(二)代表种类(二)代表种类6.小球藻属小球藻属小球藻为单细胞浮游种类,细胞微小,细胞内有一个杯形或曲带小球藻为单细胞浮游种类,细胞微小,细胞内有一个杯形或曲带形的形的载色体载色体,细胞
34、老熟时载色体分裂成数块。无蛋白核。,细胞老熟时载色体分裂成数块。无蛋白核。无性生无性生殖殖时原生质分裂形成时原生质分裂形成2、4、8、16个个似亲孢子似亲孢子,母细胞壁破裂时,母细胞壁破裂时,孢子放出成为新的植物体。孢子放出成为新的植物体。第一节第一节藻类植物藻类植物三、绿藻门三、绿藻门(二)代表种类(二)代表种类7.水绵属水绵属(1)形态结构)形态结构水绵属水绵属植物是绿藻门中常见的丝状绿藻。细胞圆筒状,彼此相连植物是绿藻门中常见的丝状绿藻。细胞圆筒状,彼此相连成成无分支的丝状体无分支的丝状体。每个细胞内有每个细胞内有1个中央位的细胞核;具一个个中央位的细胞核;具一个大液泡;叶绿体大液泡;叶
35、绿体带状带状,呈,呈螺旋状弯绕螺旋状弯绕,一至多条,其上有多个蛋,一至多条,其上有多个蛋白核。白核。第一节第一节藻类植物藻类植物三、绿藻门三、绿藻门(二)代表种类(二)代表种类7.水绵属水绵属(2)生殖方式)生殖方式接合生殖接合生殖接合生殖接合生殖属属有性生殖有性生殖。最常见的是进行。最常见的是进行梯形接合梯形接合。多发生于春季。多发生于春季或秋季。生殖时或秋季。生殖时,平行靠近的藻丝,其相对细胞的一侧胞壁各发平行靠近的藻丝,其相对细胞的一侧胞壁各发生生1个突起;突起继续伸长,两相对突起顶端接触时,其端壁融个突起;突起继续伸长,两相对突起顶端接触时,其端壁融解,解,形成一个连通的形成一个连通的
36、接合管接合管;相对的;相对的2个细胞即各为个细胞即各为1个配子囊,个配子囊,其内的原生质体浓缩,各形成其内的原生质体浓缩,各形成1个配子;然后其中个配子;然后其中1个藻丝细胞个藻丝细胞中产生的配子以变形虫式的运动通过接合管,移至相对藻丝的细中产生的配子以变形虫式的运动通过接合管,移至相对藻丝的细胞中与其内的配子融合,形成合子(胞中与其内的配子融合,形成合子(2n)。)。第一节第一节藻类植物藻类植物三、绿藻门三、绿藻门(二)代表种类(二)代表种类7.水绵属水绵属(2)生殖方式)生殖方式接合生殖接合生殖水绵的接合生殖水绵的接合生殖有个现象值得注意,即相接合的两条藻丝,其中有个现象值得注意,即相接合
37、的两条藻丝,其中1条藻丝的所有配子均流入另一条藻丝中,接合后,条藻丝的所有配子均流入另一条藻丝中,接合后,1条藻丝的条藻丝的细胞均变空,另细胞均变空,另1条藻丝中每个细胞都有条藻丝中每个细胞都有1个合子。这种现象说个合子。这种现象说明水绵明水绵有有性的分化性的分化,流出配子的藻丝可视为,流出配子的藻丝可视为雄性雄性,其配子为,其配子为(+)配子,形成合子的)配子,形成合子的1条藻丝可视为条藻丝可视为雌性雌性,其内产生(,其内产生()配子。同样,如果有配子。同样,如果有3条或条或3条以上的水绵藻丝在一起进行接合条以上的水绵藻丝在一起进行接合生殖,其每条藻丝仍表现为雄性或雌性,所产生的配子要么流入
38、生殖,其每条藻丝仍表现为雄性或雌性,所产生的配子要么流入另外的藻丝,要么接受其他藻丝流入的配子形成合子。上述水绵另外的藻丝,要么接受其他藻丝流入的配子形成合子。上述水绵的接合生殖之所以称为梯形接合,是因为在两条藻丝间产生许多的接合生殖之所以称为梯形接合,是因为在两条藻丝间产生许多横向的接合管,外观上看像梯子而得名。横向的接合管,外观上看像梯子而得名。第一节第一节藻类植物藻类植物三、绿藻门三、绿藻门(二)代表种类(二)代表种类7.水绵属水绵属(2)生殖方式)生殖方式接合生殖接合生殖水绵的合子形成后,产生厚壁,休眠,藻丝腐烂,可以度过不良水绵的合子形成后,产生厚壁,休眠,藻丝腐烂,可以度过不良环境
39、。适宜条件时萌发,进行减数分裂环境。适宜条件时萌发,进行减数分裂,形成形成4个单倍体核个单倍体核,其,其中中3个退化,仅个退化,仅1个核继续发育个核继续发育,并产生新的,并产生新的水绵丝状体水绵丝状体。水绵的生活史为水绵的生活史为合子减数分裂合子减数分裂,具,具核相交替核相交替。第一节第一节藻类植物藻类植物三、绿藻门三、绿藻门(二)代表种类(二)代表种类7.水绵属水绵属(2)生殖方式)生殖方式断裂生殖断裂生殖断裂生殖断裂生殖属于属于无性生殖无性生殖。一条藻丝断成几段,只要一段中含有一。一条藻丝断成几段,只要一段中含有一个完整的细胞,就可以通过细胞分裂产生多细胞的新个体。这种个完整的细胞,就可以
40、通过细胞分裂产生多细胞的新个体。这种生殖方式在条件适宜时可以迅速繁殖。生殖方式在条件适宜时可以迅速繁殖。第一节第一节藻类植物藻类植物四、硅藻门四、硅藻门(一)主要特征(一)主要特征1.细胞结构细胞结构硅藻的细胞壁硅藻的细胞壁含果胶质和硅质含果胶质和硅质而而不含纤维素不含纤维素,由由2个套合的硅质个套合的硅质半片组成半片组成。套在外面稍大的半片称为。套在外面稍大的半片称为上壳上壳,套在里面稍小的半片,套在里面稍小的半片称为称为下壳下壳。上、下壳相套合的部分称。上、下壳相套合的部分称连接带连接带。硅藻细胞的壳面形。硅藻细胞的壳面形状与带面的形状不同,状与带面的形状不同,带面带面绝大多数种类为绝大多
41、数种类为长方形长方形。壳面壳面的的形状形状多种多样多种多样,如圆形、纺锤形、线形、,如圆形、纺锤形、线形、“S”形等。硅藻细胞壁另形等。硅藻细胞壁另一明显特征是一明显特征是在壳面具有辐射状或两侧对称排列的各种花纹在壳面具有辐射状或两侧对称排列的各种花纹。许。许多种类的壳面还有多种类的壳面还有1条窄细的条窄细的壳缝(脊缝壳缝(脊缝/极缝)极缝)。横切面观。横切面观,壳壳缝呈缝呈“V”形。凡形。凡有壳缝有壳缝的种类都的种类都可以在水中运动可以在水中运动。有些具壳缝。有些具壳缝的种类在细胞壳面的两端有胞壁增厚形成的折光性强的的种类在细胞壳面的两端有胞壁增厚形成的折光性强的极节极节,在在细胞中央有细胞
42、中央有1个个中央节中央节。如。如羽纹硅藻属羽纹硅藻属等。等。第一节第一节藻类植物藻类植物四、硅藻门四、硅藻门(一)主要特征(一)主要特征1.细胞结构细胞结构硅藻硅藻含含叶绿素叶绿素a和和c,还含有较多的,还含有较多的墨角藻黄素、硅藻黄素墨角藻黄素、硅藻黄素等褐等褐色素。色素。色素体色素体呈呈黄褐色黄褐色,颗粒状、板状或块状。每个细胞中含,颗粒状、板状或块状。每个细胞中含1个细胞核。营养细胞不具鞭毛,但有些种类的精子具个细胞核。营养细胞不具鞭毛,但有些种类的精子具1条或条或2条条鞭毛。鞭毛。鞭毛鞭毛的结构为的结构为9+0型,型,无中央轴丝无中央轴丝。贮藏的光合产物为。贮藏的光合产物为油滴油滴和和
43、金藻昆布糖金藻昆布糖。第一节第一节藻类植物藻类植物四、硅藻门四、硅藻门(一)主要特征(一)主要特征2.繁殖方式繁殖方式硅藻的硅藻的繁殖方式繁殖方式主要是主要是细胞分裂细胞分裂。其分裂方式很特殊,母细胞的。其分裂方式很特殊,母细胞的上壳和下壳均成为新产生的上壳和下壳均成为新产生的2个子细胞的上壳,而子细胞的下壳个子细胞的上壳,而子细胞的下壳则由各自分泌形成。这样,则由各自分泌形成。这样,2个子细胞中有个子细胞中有1个与母细胞同大,个与母细胞同大,另另1个以母细胞的下壳为上壳的子细胞则稍小于母细胞。如此不个以母细胞的下壳为上壳的子细胞则稍小于母细胞。如此不断分裂下去,仅有一小部分细胞与母细胞的体积
44、同大,而多数子断分裂下去,仅有一小部分细胞与母细胞的体积同大,而多数子细胞则程度不同地逐渐缩小。这种缩小分裂的趋势是不利于其种细胞则程度不同地逐渐缩小。这种缩小分裂的趋势是不利于其种系的延续和发展的。当细胞分裂缩小到一定程度时,即可通过系的延续和发展的。当细胞分裂缩小到一定程度时,即可通过有有性生殖性生殖产生产生复大孢子复大孢子,将细胞的体积恢复到该种细胞的正常大小。将细胞的体积恢复到该种细胞的正常大小。第一节第一节藻类植物藻类植物四、硅藻门四、硅藻门(一)主要特征(一)主要特征2.繁殖方式繁殖方式硅藻有性生殖和复大孢子形成的过程各种各样。但硅藻有性生殖和复大孢子形成的过程各种各样。但复大孢子
45、复大孢子的形的形成过程都成过程都与有性过程相关联与有性过程相关联。淡水中普遍存在的扁圆卵形藻复大。淡水中普遍存在的扁圆卵形藻复大孢子的形成过程为:两个较小的硅藻细胞靠拢,包在共同的胶质孢子的形成过程为:两个较小的硅藻细胞靠拢,包在共同的胶质中;每个细胞的核(中;每个细胞的核(2n)进行减数分裂形成)进行减数分裂形成4个子核个子核(n),其中的其中的1个发育,其余个发育,其余3个退化;每个具个退化;每个具1个子核个子核(n)的细胞发育的细胞发育成成1个配个配子,子,2个配子融合形成合子(个配子融合形成合子(2n););合子增大形成复大孢子合子增大形成复大孢子;复;复大孢子周围大孢子周围形成新的硅
46、藻细胞壁形成新的硅藻细胞壁,结果产生出,结果产生出1个与该种硅藻最个与该种硅藻最大个体体积相当的新个体,使细胞恢复到原来的大小。大个体体积相当的新个体,使细胞恢复到原来的大小。第一节第一节藻类植物藻类植物四、硅藻门四、硅藻门(二)常见代表种类(二)常见代表种类硅藻约硅藻约11000种。分为种。分为中心硅藻纲中心硅藻纲和和羽纹硅藻纲羽纹硅藻纲两个纲。两纲的两个纲。两纲的最大区别是壳面花纹排列的方式。最大区别是壳面花纹排列的方式。中心硅藻纲中心硅藻纲的花纹呈的花纹呈辐射状辐射状或同心圆式排列或同心圆式排列;羽纹硅藻纲羽纹硅藻纲的花纹排列在壳面两侧,通常呈的花纹排列在壳面两侧,通常呈两两侧对称侧对称
47、。前者的色素体多数,多为颗粒状,后者色素体多为板状前者的色素体多数,多为颗粒状,后者色素体多为板状或块状,数目少。前者无壳缝,后者多数种类具壳缝,少或块状,数目少。前者无壳缝,后者多数种类具壳缝,少数无。数无。第一节第一节藻类植物藻类植物五、褐藻门五、褐藻门(一)形态特征(一)形态特征褐藻是一群多细胞真核藻类植物。在形态上有丝状体、叶状体、褐藻是一群多细胞真核藻类植物。在形态上有丝状体、叶状体、管状体、囊状体等。有的在外观上有管状体、囊状体等。有的在外观上有类似类似“茎叶茎叶”的分化。藻体的分化。藻体的大小上差异很大,最小的高约的大小上差异很大,最小的高约12cm,大型的如大型的如海带海带长可
48、达长可达45m,而且而且藻体藻体明显地明显地分为分为“叶片叶片”、柄部和固着器三部分、柄部和固着器三部分。最。最大的如巨藻长可达数十米,最长的达大的如巨藻长可达数十米,最长的达100m以上。进化水平高以上。进化水平高的的褐藻褐藻体内体内已有明显的组织分化已有明显的组织分化,如海带等的,如海带等的“叶片叶片”和柄部已和柄部已分化为分化为表皮层、皮层和髓部表皮层、皮层和髓部)。特别是其髓部中的)。特别是其髓部中的喇叭丝喇叭丝在形态在形态和功能上有些和功能上有些类似筛管类似筛管。褐藻的。褐藻的营养体营养体均均不具鞭毛不具鞭毛。第一节第一节藻类植物藻类植物五、褐藻门五、褐藻门(二)细胞结构(二)细胞结
49、构褐藻褐藻的细胞具的细胞具纤维素纤维素和和藻胶藻胶组成的胞壁。色素体多为小盘状,也组成的胞壁。色素体多为小盘状,也有的为带状等。有的为带状等。含叶绿素含叶绿素a、c,还含有较多量的还含有较多量的墨角藻黄素墨角藻黄素,色,色素体多呈褐色。贮藏的光合产物主要为素体多呈褐色。贮藏的光合产物主要为褐藻淀粉、甘露醇褐藻淀粉、甘露醇等。等。第一节第一节藻类植物藻类植物五、褐藻门五、褐藻门(三)繁殖方式(三)繁殖方式褐藻的繁殖方式也分为褐藻的繁殖方式也分为无性生殖无性生殖和和有性生殖有性生殖两种类型:两种类型:1.无性生殖无性生殖无性生殖有无性生殖有营养繁殖营养繁殖和和孢子生殖孢子生殖。孢子生殖时有的种类经
50、减数分。孢子生殖时有的种类经减数分裂产生的是裂产生的是单倍体孢子单倍体孢子,另一些种类经有丝分裂产生的是,另一些种类经有丝分裂产生的是二倍体二倍体孢子孢子。2.有性生殖有性生殖褐藻的有性生殖结构有褐藻的有性生殖结构有单室配子囊单室配子囊和和多室配子囊多室配子囊之分。配子都是之分。配子都是单倍体。有些种类的生殖结构为单倍体。有些种类的生殖结构为精子囊和卵囊精子囊和卵囊,均为单细胞结构。,均为单细胞结构。配子和精子也具配子和精子也具2条侧生鞭毛。条侧生鞭毛。第一节第一节藻类植物藻类植物五、褐藻门五、褐藻门(三)繁殖方式(三)繁殖方式褐藻的繁殖方式也分为褐藻的繁殖方式也分为无性生殖无性生殖和和有性生