植物学电子教案

第一章藻类（Algae）

教学目的和要求：掌握蓝藻门的原始特征，对其它特点作一般性了解；绿藻门、红藻门、褐藻门的主要特征，其它门类的重要特征作一般了解；生活史的类型以及各类型的特点，对各代表属的生活史等要有基本的了解。通过各门类的特征比较，建立植物的演化趋势的观念。

教学重点：蓝藻门的原始特征；绿藻门、红藻门、褐藻门的主要特征；生活史的类型，及其各类的特点。

难点：众多的藻类门，要想分别记住很困难，由于藻类是个低等的庞杂类群，生活史、生殖方式、藻体类型等都多样化，需要讲述的代表植物也自然多，众多的代表属记起来非常困难。

教学方法、手段：采取多媒体教学，看图片解说，图片附简要说明，重点要求掌握的内容在讲述之后，做简捷的总结，要求学生抄笔记，以加深印象。讲述过程中常采用对比法，回顾前面的内容要点。讲授一个段落之后，带领学生简要回顾。教学中拟采取系统树的方法归类，采取对重点门列表对比的方法使学生便于记忆。课后通过网络学堂留思考题和作业题，要求学生在一定的时间内完成提交。

教学基本内容：

第一章藻类（Algae）

第一节藻类植物概述

（一）藻类植物特征：

1.光自养

2.原植体植物

3.生殖器官是单细胞的

4.无胚

5.大多生活于水中，或生活于湿润的地方

（二）藻类的分布和生境

分布范围广泛

较耐贫瘠不需要很多有机营养

不抗干旱水生或潮湿环境

（三）藻类是古老的类群

现存藻类从形态、结构、生理特性等方面的都表现得较原始。

原核蓝藻出现于距今大约35-33亿年前。

真核藻类出现于距今大约15亿年前。

参见P169

（四）藻类各门的重要程度分析

藻类起源于原核生物，共同祖先是具有叶绿素a、叶黄素类、胡萝卜素。在光系统Ⅱ出现了分化，分成三大支系，高等植物则是绿藻的衍生类群，各大支系还在鞭毛类型等方面有共同之处。

那些小短枝都是进化得较低，大多出于单细胞时期。

线条下方的类群是原核生物，上方的类群都是真核生物。

左侧大分支上的2个门有相同的方面：都具有叶绿素d和藻胆素，都没有游动细胞。

中间的大分支上的类群（包括高等植物）都具有叶绿素b, 除裸藻门句容鞭

型的鞭毛外，游动细胞都具有顶生的尾鞭型鞭毛，贮藏物都是淀粉。

右侧分支上的所有门类大都具有叶绿素c 和墨角藻黄素类棕黄色色素，表毛类型都是一条茸鞭型和一条尾鞭型，侧生。

（五）藻类的分门的主要依据以及4个重要门特征比较

第二节蓝藻门（Cyanophyta）

一、蓝藻门的一般特征

1.原植体结构简单；

2.原核，一般无膜构成的细胞器；

3.细胞壁有粘肽；

4.没有有性生殖，只有营养繁殖，少数类群有无性生殖。

5.大多生活于淡水中。

二、蓝藻门的分类和代表植物

约150属，1500种，分一纲，三目。

蓝藻纲Cyanophyceae 色球藻目Chroococcales

管胞藻目Chamaesiphyonales 颤藻目Osillatoriales

蓝藻门的代表植物（见多媒体课件图片及图片说明）

1.色球藻属Chroococcus

2.微囊藻属Microcystis

3.管胞藻属Chamaesiphon

4.颤藻属Oscillatoria

5.念珠藻属Nostoc

6.鱼腥藻属Anabeana

7.真枝藻属Stigonema

蓝藻门总结

蓝藻门不仅是原始藻类，而且是植物界最原始的类群，出现早，约在约35—33亿年。藻体结构原始，无细胞核、无叶绿体及其它细胞器分化、蓝藻为无性繁殖，无有性繁殖。

蓝藻和细菌的共性

1.都为原核生物

2.都是以细胞直接分裂的方式进行繁殖

3.细胞壁成份类似

蓝藻和红藻的关系

蓝藻和红藻的色素相似

不产生运动细胞

二者在其他方面差别极大，不可能有直接的亲缘关系。

补充内容：

原绿藻门（Prochlorophyta）

原绿藻（Prochloron）是原绿藻门（Prochlorophyta）的唯一种。

（简介见课件附资料，供学生自学）

思考题

1.自然分类系统中阶元有那些？分类的基本单位是什么？

2.低等植物与高等植物各包括哪些类群？二者有什么主要差别？

3.原植体生物包括哪些类型？

4.藻类有哪些主要特征？

5.什么是双名法？双名法基本内容是什么？

6.蓝藻门有那些原始特点？

说出下列属的中文名称

1.Nostoc

2.Chroococcus

3.Stigonema

4.Microcystis

5.Anabeana

6.Chamaesiphon

7.Oscillatoria

下列藻类的植物体属于哪种类型？繁殖方式是什么？

1.颤藻

2.念珠藻

3.色球藻

4.管胞藻

蓝藻门的作业

1.蓝藻门有哪些原始特征？

2.蓝藻植物的原生质体包括（），细胞壁分哪几层？主要成分有（），细

胞壁外的胶质鞘的主要成分有（1 2 ），光和色素有（1 2

3 4 ），其中与红藻门共有的色素是（），光和产物有（1 2

3 ），

3.填出以下蓝藻的相关信息：拉丁名称（）、植物体形态（）、繁殖方式（）

4.色球藻属拉丁名称（）、植物体形态（）、繁殖方式（）

5.颤藻属拉丁名称（）、植物体形态（）、繁殖方式（）

6.螺旋藻拉丁名称（）、植物体形态（）、繁殖方式（）

7.念珠藻属拉丁名称（）、植物体形态（）、繁殖方式（）

8.皮果藻属植物体形态（）、繁殖方式（）

9.管胞藻属植物体形态（）、繁殖方式（）

第三节裸藻门Euglenophyta

既有植物性特征，又有动物性特征。

1.大多单细胞

2.无细胞壁

3.真核

4.有颗粒状载色体，有光合色素叶绿素b.

5.茸鞭型鞭毛

6.没有无性生殖，有性生殖尚不能确定。

第四节甲藻门

一、甲藻门的一般特征

（一）形态、结构

体制：单细胞、群体、少数为丝状体。

细胞壁：无壁或由几个甲片，纤维素

细胞核：很大，中核（或称甲藻核）

载色体：多形、多枚，

外面1层为内质网膜

内层2层为载色体膜

三条类囊体1束

光合色素：叶绿素a、c，叶黄素类，β-胡萝卜素（呈棕色或黄色）光合产物：淀粉和油

鞭毛：2条，顶生或侧生

（二）繁殖分裂为中核型，有性生殖为同配，但很少见

（三）分布和生境淡水生多，海水和半咸水中也有

思考题

裸藻的细胞结构

甲藻的鞭毛数量、类型

金藻的光合色素有那些?

第五节黄藻门(Xanthophyta)

一、黄藻门的一般特征

（一）形态、结构

体制：单细胞、群体、丝状体。

细胞壁：H形半片套合，主要成分是果胶质，少数为纤维素。

细胞核：很小，单核，少数为多核，进行有丝分裂。

载色体：

外面2层为内质网膜

内层2层为载色体膜

三条类囊体1束

光合色素：叶绿素a，少数还有叶绿色c，β-胡萝卜素，叶黄素类，没有墨角藻黄素等（呈棕色或黄色）

光合产物：油和金藻昆布糖

鞭毛：2根，亚顶生

（二）繁殖无性生殖产生游动孢子和不动孢子，有性生殖很少见。

（三）分布和生境多淡水生，少数海水和半咸水生中

代表植物简介：

无隔藻

黄丝藻属Tribonema

第六节金藻门

一、金藻门的一般特征

（一）形态、结构

体制：单细胞、群体、分枝丝状体。

细胞壁：无壁或有壁，纤维素和果胶质

细胞核：1个，有丝分裂

载色体：1-2个

外面2层为内质网膜

内层2层为载色体膜

三条类囊体叠成1束

光合色素：叶绿素a、c，β-胡萝卜素，叶黄素类，有墨角藻黄素等（呈棕色或黄色）

光合产物：金藻昆布糖和油

鞭毛：1-2条，顶生

（二）繁殖有性生殖少见

（三）分布和生境多淡水生，少数海水和半咸水生中

第七节硅藻门

一、硅藻门的一般特征

（一）形态、结构

植物体单细胞或连接成丝状体、群体。

细胞壁是由2个套合的半片组成，称半片为瓣。硅藻的半片称上壳（epitheca）（在外）、下壳(hypotheca)（在内），上、下壳均有一凸起的

面称壳面（valve）。侧面或壳边是两个瓣套合的地方，环绕1周称环带

（girdle band）。上壳和下壳都是有果胶质和硅质组成的，没有纤维素。

载色体1至多数，小盘状、片状。

色素主要有叶绿素a、c，β-胡萝卜素、α-胡萝卜素和叶黄素。叶黄素类中主要含有墨角藻黄素，其次是硅藻黄素（diatoxanthin）和硅甲黄素

（diadinoxanthin）。藻体呈橙黄色、黄褐色。

同化产物金藻昆布糖和油。

细胞核1个。

鞭毛营养体无鞭毛。精子具鞭毛，为茸鞭型。轴丝为9+0型

（二）繁殖细胞分裂，产生复大孢子

（三）分布和生境

繁殖（简介）

?硅藻以细胞分裂繁殖为主。细胞分裂时，原生质膨胀，使上下两壳略为分离。细胞核进行有丝分裂，载色体、蛋白核等细胞器也随着分裂。原生质

体也一分为二，其中一个位于母细胞的上壳之内，另一个位于母细胞的下壳，然后两壳分开成为上壳，各再生另一个新的半壳为下壳，这样形成的两个新硅藻中，一个与母体大小相等，而另一个则较母体为小。如此连续分裂下去，多数个体将越来越小。这种体积的缩小不是无限的，缩小到一定大小时，以产生复大孢子（auxospore）的方式恢复其大小。

第八节绿藻门Chllorophyta

一、绿藻门的一般特征

（一）. 形态结构

1．体制（植物体形态）

单细胞类型例如：衣藻属

群体类型例如：栅列藻属、盘星藻属、团藻属

丝状体类型例如：水绵属、丝藻属、松藻属

异丝体类型例如：轮藻属

膜状体类型例如：石莼属

管状体类型例如：浒苔属

2.细胞壁内层：纤维素，外层：果胶质

3.载色体：杯、盘、星、板、网、螺旋带状等

4.光合色素：叶绿素a、b ,α、β-胡萝卜素, 叶黄素等

5.贮存物质：淀粉，颗粒状

6.鞭毛：2条或4条，顶生，等长；尾鞭型；轴丝9+2型

7.细胞核：1-多个，进行有丝分裂

有2种基本类型

中期核膜不消失；

末期纺锤体消失，两子核相距很近；

胞质分裂产生环沟或产生细胞板

藻类型

轮藻型中期核膜消失；有纺锤体

末期纺锤体消失，两子核相距远；

胞质分裂产生成膜体或产生细胞板

（二）. 繁殖

营养繁殖：细胞分裂

无性繁殖：各种孢子

有性繁殖：同配、异配、卵配、接合生殖

两个没有鞭毛能变形的配子（变形产生接合管）结合，称为接合生殖（侧面接合、梯形接合）

二、绿藻门的分类和代表植物

绿藻门大约350属，5000—8000种。分2纲，14目。

（一）绿藻门Chlorophyta的分类

绿藻门分两个纲：

轮藻纲Charophyceae 轮藻目Charales

绿藻纲Chlorophyceae 绿藻纲13个目

1.团藻目V olvocales

2.四孢藻目Tetrasporales

3.绿球藻目Chlorococcales

4.丝藻目Ulotrichales

5.胶毛藻目Chaetophorales

6.石莼目Ulvales

7.溪菜目Prasiolales

8.鞘藻目Oedogoniales

9.刚毛藻目Cladophorales

10.管藻目Siphonales

11.管枝藻目Siphonocladales

12.绒枝藻目Dasycladales

13.双星藻目Zygnematales

（二）、绿藻门的代表植物

1.小球藻属(Chlorella)

小球藻属(Chlorella) 是绿球藻目中的常见植物。

植物体是单细胞。片状和杯状叶绿体，一般无淀粉核。

无性生殖时，产生似亲孢子(autospore)。

有性生殖尚未发现。

分布很广，生活于含有机质的池塘及沟渠中。

2.栅列藻Scenedesmus

?栅藻属（Scenedesmus）隶属绿球藻目，

?定型群体。细胞单核。

?无性生殖产生似亲孢子。

?栅藻是淡水藻，在各种淡水水域中都能生活，分布极广。

3.衣藻属(Chlamydomonas)

隶属团藻目。

本属约有100种以上，生活于含有机质的淡水沟和池塘中，早春和晚秋较多，常形成大片群落，使水变成绿色。

为单细胞，卵形，杯状的叶绿体，有1淀粉核。细胞核位于叶绿体上方的杯中。2条等长的鞭毛，有2个伸缩泡，1个红色眼点。

衣藻通常进行无性生殖。生殖时藻体常静止，鞭毛收缩或脱落，变成游动孢子囊。原生质体分裂为2、4、8、16，各形成具有细胞壁和2条鞭毛的游动孢子(zoospore)，囊破裂后，游动孢子逸出发育成新个体。

衣藻的有性生殖多数为同配生殖。原生质体分裂成8～64个小细胞，称配子(gamete)。配子在形态上和游动孢子相似，只是体形较小。配子从母细胞中放出后，游动不久即成对结合，成为2N、具4条鞭毛的合子，合子游动数小时后变圆，形成有厚壁的合子。合子经过休眠，在环境适宜时萌发。萌发时经过减数分裂，产生4个游动孢子。当合子壁破裂后，游动孢子游散出来各形成一个新的衣藻个体。

4.团藻属V olvox

群体有分化，产生生殖胞(gonidium)。

无性生殖时，少数大型的生殖胞经多次分裂形成皿状体(plakea)，再经翻

转作用（inversion）发育成子群体，落入母群体腔内，母群体破裂时放出子群体，即为一新植物。

有性生殖为卵式生殖，精子囊和卵囊分别产生精子和卵，精子和卵结合形成厚壁的合子。当母体死亡腐烂后，合子落入水中，休眠后经减数分裂，发育成一个具有双鞭毛的游动孢子，逸出后萌发成一新的植物体。

团藻目的演化趋势

藻体由单细胞到群体再到多细胞体；

细胞的营养作用和生殖作用，由不分工到分工；

有性生殖由同配到异配，再到卵式。

5.丝藻Ulothrix

丝藻属（Ulothrix）属丝藻目。

单条丝状体，

细胞中央有一个细胞核，

叶绿体半环带形，位于侧缘，其上含有1个或数个蛋白核。

无性生殖产生具4或2根鞭毛的游动孢子

有性过程为异宗配合。

生活史为合子减数分裂

6.水绵属(Spirogyra)

水绵属(Spirogyra) 是接合藻目。

本属约300种。常成片生于浅水的水底或漂浮于水面。

不分枝的丝状体，藻体表面滑腻，细胞质贴近细胞壁，中央有1个大液泡，细胞核由原生质丝牵引，悬挂于细胞中央。每个细胞内含1至数条螺旋带状叶绿体，叶绿体上有1列蛋白核。

有性生殖为接合生殖，

常见的有梯形接合和侧面接合(lateral conjugation) 。

生活史为合子减数分裂，合子萌发前经减数分裂，其中3核退化，仅1核发育为新的丝状体。

7.轮藻属(Chara)

轮藻属隶属轮藻纲(charophyyceae)

轮藻属约150种。

植物体直立，体高10～60厘米，分枝树状，有主枝、侧枝、短枝之分。

体表常含有钙质，以单列细胞分枝的假根固着于水底淤泥中。主枝和侧枝分化成节和节间，节的四周轮生有短枝。短枝也分化成节和节间，短枝又被叫做“叶”。无论是主枝或是短枝，顶端均有一个顶细胞(apical cell)，可继续生长。

轮藻属没有无性生殖，

有性生殖为卵式生殖。

卵囊、精子囊为多细胞，

二者皆生于短枝的节上。卵囊长卵形，位于假叶的上方，内有1个卵细胞。

外围有5个螺旋形的管细胞，管细胞的顶端各有1个冠细胞组成冠。精子囊呈球形，位于假叶的下方，外围由8个三角形的盾细胞组成，成熟时鲜红色，中央有盾柄细胞、头细胞、次级头细胞及数条单列细胞的精囊丝，精囊丝的每个细胞内产生1个精子。精子放出后，进入卵囊与卵受精。

合子减数分裂

孢子萌发成为原丝体

衣藻书、团藻属、丝藻属、水绵属、轮藻属生活史都属于合子减数分裂，生

活史中只有合子时期是2倍体，只有一种单倍体的植物体。

配子囊

（n）

植物体

（n）

合子减数分裂，有核相交替，没有世代交替

8.松藻属Codium

管状分支体，单细胞多核；

胞囊侧面产生配子囊；

异配生殖

生活史是配子减数分裂，只有配子时期是单倍体，植物体只有一种二倍体植物，有核相交替，无世代交替。

9.石莼属（Ulva）

石莼目植物。

二层细胞组成的膜状体。有假根丝。

载色体片状，位于片状体细胞的外侧，有一枚蛋白核。

?石莼有两种植物体，孢子体（sporophyte）、配子体（gametophyte），同形世代交替。

异配生殖

（

补充简介刚毛藻属、伞藻属

第九节红藻门(Rhodophyta

一、红藻门的一般特征

(一)．形态与构造

1.植物体多为丝状体、叶状体或枝状体，或由许多藻丝组成的圆柱状、亚圆柱

状、叶状、囊状或壳状，少数为单细胞或群体。藻体常有一定的组织分化，如某些种类分化有“皮层”和髓。

2.细胞壁分两层，内层由纤维素组成，外层为果胶质组成，含琼胶、海萝胶等红

藻所特有的果胶化合物。

3.色素体1枚，呈星芒状、带状、扭带状或双凸状等。

4.光合色素除了含叶绿素a和d、胡萝卜素和叶黄素外，还含有藻红素和藻蓝素。

5.贮藏养分为红藻淀粉(floridean starch)或红藻糖(floridose)。

(二).红藻门的繁殖

无性生殖大多是由藻体产生单孢子或四分孢子，它是单倍体，直接萌发为新个体。

有性生殖均为卵式生殖。雄性生殖器官是精子囊，雌性生殖器官称为果胞，是一个烧瓶状的单细胞，内有一个卵，其上端延伸为丝状突出体，称为受精丝；

红藻不产生游动细胞。

精子释放后，被动地随水流动，到达受精丝上，精子附着处的壁融化，精子核进入受精丝，到达果胞内与卵核结合为合子。高等红藻受精后的合子直接分裂或间接通过辅助细胞形成产孢丝，由产孢丝再形成果孢子囊，许多果孢子囊集生成为果孢子体，一般称囊果。

(三) ．分布与习性

红藻门(Rhodophyta)植物约有558属，3700多种。其中约有200种生于淡水中，其余均为海产，是海洋藻类植物的主要部分。

（生命经纬数据）约有760属，4410种，绝大多数海产，少数生于淡水；分布于世界各地，包括极地。中国已知有127属，300种，分布于南北各海区。淡水种类极少。

红藻在海水中生长的深度可达200米。

二、红藻的应用价值

红藻中，有一些营养丰富、味道鲜美的食用种类如紫菜、麒麟菜、海萝等；还有一些重要的经济种类，用来提取琼胶和卡拉胶，如石花菜、江蓠、麒麟菜等属植物。

三、红藻的生活史

红藻的绝大多数种类，都有2个世代（即孢子体世代，配子体世代），三种藻体（配子体、四分孢子体、果孢子体）进行交替循环。

三、红藻门的分类和代表

红藻门仅有红藻纲

红藻纲包括紫菜亚纲和真红藻亚纲

红藻门(Rhodophyta)植物约有558属，3700多种。（生命经纬数据约有

760属，4410种）

红藻门的代表属

1.紫球藻属Porphyrdium

单细胞生物，淡水生，中央位的星芒状载色体，由淀粉核。

2.紫菜属Porphyra

生活史中出现膜状体（紫菜）和丝状体（鞘斑藻）两种植物体，但这两种都是单倍体植物，因此说没有世代交替。

3.多管藻属Polysiphonia

属真红藻纲，仙菜目

多列细胞分枝丝状体（中轴管和围轴管）

同形世代交替

生活史有两个世代，三种植物体交替循环。

由四分孢子萌发形成配子体，雄配子体产生精子囊和精子

雌配子体由四分孢子萌发形成，产生果胞和果孢子体

果孢子萌发形成植物体是二倍体，产生四分孢子囊和四分孢子

两个世代，三种植物体，交替循环。同型世代交替。

褐藻门（Phaeophyta）

一、褐藻门的一般特征

（一）形态结构

1.体制

分枝丝状体

简单丝状体

异丝体

假薄壁组织体

真正的组织体，其结构分为：表皮、皮层、髓

2.细胞壁

内层纤维素

外层藻胶、褐藻糖胶

3.细胞核单核，有1个中心体，进行有丝分裂

4.载色体1—多个，粒状或小盘状；

3条类囊体成1束

4层膜包被，2层内质网膜、2层载色体膜

5.光合色素有叶绿素a、c, β-胡萝卜素，6种叶黄素，其中墨角藻黄

素含量大，吸收短光波

6.光合产物

褐藻淀粉、甘露醇，含碘量较高（海带含碘量为0.3%，海水中含碘量0.0002%）

7.鞭毛2条，侧生，1条茸鞭型向前，1条尾鞭型向后。

（二）繁殖

营养繁殖

纵裂成几部分

断裂

产生繁殖胞

无性生殖

游动孢子

静孢子

孢子囊

单室的孢子是单倍体的

多室的孢子是2倍体的

有性生殖产生多室配子囊，同配、异配、卵式

（三）分布

绝大多数是海产的，潮间带均有分布；稀有淡水生。

二、褐藻门的分类

褐藻门大约有250属，1500种。

1933年，Kylin 分为三个纲：等世代纲、不等世代纲、无孢子纲。

近年来，各国藻类学家对褐藻的分类单位划分的问题意见并不一致，有的仍然认为是金藻门的一个纲,但大多数藻类学工作者认为它们是独立的一个门,分为褐藻纲(Phaeophyceae)1纲，又根据生活史的类型,生长方式，藻体的构造，色素体是否含有蛋白核等特征分为13目:水云目(Ectocarpales);黑顶藻目(Sphace-lariales)；线翼藻目（Tilopteriales）；索藻目(Chordariales)；马鞭藻目(Cutileriales)；毛头藻目(Sporochnales)；网管藻目(Dictyosiphonales)；萱

藻目(Scytosiphonales)；网地藻目(Dictyota-les)；酸藻目(Desmarestiales)；海带目(Lamina-riales)；墨角藻目(Fucales)； 德威藻目(Durvil-laeales）。除了马鞭藻目、线翼藻目和德威藻目之外，其他10个目中国均有。

褐藻门的代表属

水云属等世代纲；有多室孢子囊和多室配子囊

海带属不等世代纲，孢子体占优势。

鹿角菜属生活史为配子减数分裂

褐藻门中的无孢子纲（例如：鹿角菜、海蒿子、鼠尾藻）属于此类。还有硅藻类和绿藻门的松藻属等也是此类生活史。

其它褐藻门植物简介：巨藻、裙带菜、海蒿子、鼠尾藻、

第十一节藻类植物小结

藻类是古老的类群

（一）藻类细胞的演化

核演化

载色体的演化

光合色素的演化

（二）藻类植物体的演化

单细胞群体多细胞体

单细胞不分枝丝状体

分枝丝状体异丝体

膜状体

简单复杂

游动不动固着