第一章 藻类植物
第一节:藻类植物概述
第二节:蓝藻门、
第三节:裸藻门、
第四节:甲藻门、
第五节:金藻门、
第六节:黄藻门、
第七节:硅藻门、
第八节:绿藻门、
第九节:红藻门、
第十节:褐藻门、
? 本章重点要求学生掌握藻类分门的依据,
用以区分识别各门藻类;掌握重要代表植物的
形态特征、繁殖方式及生活史;通过归纳比较,
从 而了解藻类植物的演化趋势;使学生了解藻
类植物在自然界中的作用及经济意义;了解我
国 在藻类学研究和应用方面的成就。
重点,1、蓝藻门的一般特征及其在植物界中
的地位。
2、绿藻门的一般特征及代表植物。
3、红藻门的一般特征及代表植物。
4、褐藻门的一般特征及代表植物。
难点,1、衣藻、团藻的无性生殖和有性生殖。
2、紫菜的生活史。
3、海带的异形世代交替生活史。
4、藻类植物系统演化趋势。
? 藻类 是地球上最早登上生命舞台的绿色植物,它
们大多生活在水中,少数生活在阴湿的地面、岩石壁
和树皮等处。我们日常所见,井水比较清澈透亮,但
池塘里的水就往往混浊而带绿,甚至呈现锈色以至淡
红,海水也每每如此,这就是有藻类植物的原因。
? 藻类植物的形貌各异、色彩缤纷,大小、结构千差
万别。有的象小圆球,有的象小卵,有的象圆盘,有
的象拳头,有的象大头针,有的象铁链,有的象表
带 …… 。
? 据古生物学研究,藻类的前身,可以追溯到古代
早期(距今 25~18亿年前)的似蓝藻,以至 32(35—33)
亿前太古代的古球藻。真正的藻类,大约出现在元古
代的中期,距今也有 18~12(I5)亿年了。
? 现代的藻类有九大家族 ——绿藻、蓝藻、裸藻、硅
藻、甲藻、红藻、黄藻、金藻和褐藻。计有 30000余种。
在池水中最常见的,是属于绿藻家族的衣藻、小球藻、
盘藻和团藻等浮游种类;在海水中,最主要的浮游种类,
则属于硅藻家族成员,其次是甲藻家族成员。
? 由于藻类含有叶绿素和其它辅助色素,所以,能进
行光合作用制造有机物。它们是最低等的绿色植物。然
而,又由于各种藻类的色素在种类和含量比例上的差异,
而使藻体呈现不同的颜色。绿藻使池水变绿,这是常见
的现象,但蓝藻能把海水“染”红,倒也是个怪事。大
家都知道,在亚、非两大洲之间,有个狭长的红海。 红
海 何以得名?难道海水真是红色的吗?原来,海水里生
长着一种属于蓝藻家族的红色毛状带藻,它虽属蓝藻成
员,但名不符实,在体内却含较多的红色素,使藻体呈
现红色。这样,当它们大量繁殖时,就把那碧蓝透绿的
海水“染”成红色。世界上有名的红海就是这样得名的。
? 藻类成员并非都是微小的浮游种类,它们之中也
有“巨人”。早在 400多年前,哥伦布在大西洋航行时,
曾惊讶地进入了约有 450平方公里的“马尾藻海”,海
里漂浮着无数的马尾藻,最长的竟达五百多米,组成
了奇异的海底森林;我们常吃的海带,药用的石莼等,
也都是巨型藻类。藻类植物的适应性很广,它们几乎
进驻了所有水域,甚至能生长在 80℃ 以上的温泉中,
地球上到处都有它们的足迹。
?
? 藻类植物大多含有丰富的蛋白质、脂肪、糖类、
盐类以及维生素类等。多数为鱼虾和水产养殖业的主
要饵料,有的可供人类直接食用,有的可作为提取琼
脂、碘、铀及其它贵重金属元素的原料,有的却是重
要的中药材。固氮蓝藻作为农业氮源,也有着广阔的
前景。
? 藻类植物是地球上最重要的初级生
产者。它们合成的有机碳总量是高等植
物的 7倍 。
第一节:藻类植物概述
? 一,藻类的一般特征:
? 1、藻类为自养的 原植体 (也称“叶状体”,无真的根、茎、叶分
化的植物体) 植物,含光合色素,进行光合自养;
? 2、植物体称藻体,由单细胞、群体和多细胞巨大藻体。藻体构型
多种,但均无根、茎、叶的分化;
? 3、生殖器官为单细胞,具营养、无性、有性生殖;
? 4,生活史 (生物在一生中所经历的发育和繁殖阶段的全部过程)
有四种基本类型,
? ( 1)、生活史无生殖,仅有营养生长;
? ( 2)、仅有一个单倍体的植物体,行无性、有性生殖;
? ( 3)、仅有一个双倍体的植物体,只有有性生殖;
? ( 4)、有 世代交替 ( 在植物的生活史中,无性与有性两个世代
交替 )现象。
? 5、生态习性多样,绝大多数水生,少数气生。
二、三万余种藻类的 分类依据
? 1、藻类植物的 形态 ;
? 2,鞭毛 的有无、数目、着生位置;
? 3,细胞壁 的成分;
? 4,载色体 的结构及光合作用 色素 种类;
? 5、贮藏 养分 的类别;
? 6,细胞核 的构造;
? 7,繁殖方式 ;
? 8,生活史 类型。
第二节:蓝藻门
? 一、门的一般特征:
? (一)、形态:胶群体或丝状体,无鞭毛,蓝绿色又称蓝绿藻,
因有胶质衣鞘又称粘藻。
? (二)、细胞构造:
? 1、原生质体不分为细胞质和细胞核 ------原核生物 ;
? 2、原生质体分为中心质(中央体):无核膜、核仁,原始核
? 周 质(色素质):含叶绿素 a,藻蓝蛋白、藻
黄蛋白,黄色色素,起 载色体 的作用;
? 3、贮藏养分的类别:蓝藻淀粉和蓝藻颗粒体;
? 4、细胞壁:外层:胶质鞘(含果胶酸、粘多糖)
? 内层:粘肽,
蓝藻门 Cyanophyta
? 蓝藻是一类最原始、构造简单的自养植物。
植物体为单细胞或群体。 蓝藻常生于水中或湿
地上,大多数细胞外有胶质鞘。
? 蓝藻细胞无细胞分化。细胞内的原生质体分
化为周质和中央质两部分。中央质内有核质 (染
色质 ),其功能相当于细胞核,但其外无核膜分
化,故中央部分也称原核。周质内无染色体,
其所含叶绿素、蓝藻素等色素存在于光合片层
上。贮藏物质是蓝藻淀粉。
? 原核细胞与真核细胞的相同点:
? ①都具有类似的细胞质膜结构;
? ②都以 DNA作为遗传物质,并使用相同的遗传
密码;
? ③都是以一分为二的方式进行细胞分裂;
? ④具有相同的遗传信息转录和翻译机制,有类
似的核糖体结构;
? ⑤ 代谢机制相同 (如糖酵解和 TCA循环 );
? ⑥具有相同的化学能贮能机制,如 ATP合成酶
(原核位于细胞质膜,真核位于线粒体膜上 );
⑦光合作用机制相同 (蓝细菌与植物相比较 );
⑧膜蛋白的合成和插入机制相同;
? ⑨都是通过蛋白酶体 (蛋白质降解结构 )降解蛋
白质 (古细菌与真核细胞相比较 )
? 真核细胞特有的特点,
? ① 细胞分裂分为核分裂和细胞质分裂, 并且分开进行;
? ② DNA和蛋白质结合压缩成染色体结构, 形成有丝分裂
的结构;
? ③ 具有复杂的内膜系统和细胞内的膜结构 (如内质网,
高尔基体, 溶酶体, 过氧化物酶体, 乙醛酸循环体, 胞
内体等 ) ;
? ④ 具有特异的进行有氧呼吸的细胞器 (线粒体 )和光合作
用的细胞器 (叶绿体 ) ;
? ⑤ 具有复杂的骨架系统 (包括微丝, 中间纤维和微管 ) ;
? ⑥ 有复杂的鞭毛和纤毛;
? ⑦ 具有小泡运输系统 (胞吞作用和胞吐作用 );
⑧ 含有纤维素的细胞壁 (如植物细胞 );
? ⑨ 利用微管形成的纺锤体进行细胞分裂和染色体分离;
⑩ 每个细胞中的遗传物质成双存在, 二倍体分别来自于
两个亲本; 11通过减数分裂和受精作用进行有性生殖
? (三)繁殖和生活史:
? 1、直接分裂:单细胞类型:一分为二,子细胞分离;
? 群 体类型:细胞反复分裂,但不分离,
形成群体。
? 2、营养繁殖:藻殖段。
? 3、孢子繁殖:厚壁孢子
? 外生孢子
? 内生孢子
? (四)分布,150属,1500余种。
? 广泛,可形成 水华,与真菌共生形成地衣。
二,蓝藻门的代表植物
? (一)单细胞或群体类型的代表:
? 色球藻:
? 个体胶鞘
? 固体胶质鞘 公共胶鞘
? 群体胶鞘
?
(二)丝状体的代表
? 颤藻:
? 1、细胞短园柱形,长小于宽;
? 2、单生或群生;
? 3、丝状体由一列细胞构成;
? 4、丝状体中细胞死去或产生
隔离盘,营养生殖由此断裂;
? 5、藻丝无胶质鞘或无明显胶
质鞘;
? 6、能前后移动和左右 摆动 。
? 念珠藻:
? 1、细胞园形如珠,连成弯曲
之状;
? 2、丝状体缠绕成群体;,
? 3、丝状体不分枝;
? 4、丝状体中有异形胞,营养
生殖由此断裂,具 厚壁孢子
度过不良环境;
? 5、个体胶质鞘有或无,群体
胶质鞘界限明显;
? 6、不能运动。
螺旋藻 (Spirulina maxima)
? 属蓝藻门,原始性植物,水生,我国现
已开池培养。螺旋藻含有非常丰富的营
养物质,蛋白质含量是牛肉的 3倍,维生
素和微量元素含量是蔬菜或水果的 800—
1000倍,特别是所含的 β—胡萝卜素,
υ—亚麻酸,藻兰蛋白,能显著提高人体
免疫力,防止器官衰老,可开发成人类
保健绿色食品。
螺旋藻
? 是一种碱性的营养保健食品,可以使人体的酸性
体质变为健康的弱碱性体质,易被人体吸收。更重要
的是,螺旋藻含有十分丰富的各种人体必须需的营养
成分,而且,组织相当均衡,有些成份还是人体从其
它食品中很难获得的。另外,美国、日本和德国的科
学家和医学权威经科学经验和许多临床病例反复证明,
螺旋藻确实对多种疾病有预防及辅助治疗的作用。
? 螺旋藻作为纯天然的营养保健食品,被 世界卫生
组织( WHO)冠以“人类 21世纪最佳保健品”。
? 螺旋藻好,食用新鲜的螺旋藻更好!清洁、安全、
无污染。
螺旋藻
? 是世界上部分湖泊中生长的藻类植物, 富含人体所
需的 18种氨基酸和多种维生素, 含有铁, 钙, 钾等矿
物质, 微量元素达 17种之多, 1克螺旋藻的营养成份相
当于 1000克新鲜蔬菜, 水果营养成份的总和 。 螺旋藻
被联合国卫生组织定为 21世纪最佳保健品, 被 联合国
工业发展组织定为最理想食品, 被 联合国粮农组织推
荐为 21世纪最佳绿色食品 。 赤峰啤酒集团公司与无锡
工业大学联合开发研制出纯 天然螺旋藻啤酒 。 这种啤
酒将高新生物工程技术与传统酿造技术完美结合, 选
用优质啤酒原料, 天然螺旋藻精酿而成, 它既保留了
传统啤酒固有的风格和口味, 又在色泽, 泡沫和营养
成份等方面进行全方位的调整和补充 。 适量长期饮用,
可促进新陈代谢, 增强机体免疫力, 对胃十二指肠溃
疡, 降低胆固醇, 心血管等系统疾病有较好的辅助治
疗作用 。
黑宝 ——发菜
? 发菜 是一种名贵的山珍, 生长在宁夏中部
和同宁夏毗邻的内蒙古西部的荒漠, 半荒漠的
草原上, 属于构造比较简单的低级隐花 藻类植
物, 是多数长排列的单细胞个体, 并由掩盖这
个个体的胶状物质组成 。 因其形状很像人的头
发, 所以叫头发菜, 人们会自然想到, 苏武牧
歌, 中, 渴饮雪, 饥吞旃, 牧羊北海边, 的为
旃字 。, 说文, 解做, 旃, 曲柄也,, 又解做
,毡,, 而这两种东西都难以下咽, 后人推测,
说不定苏武吃的就是这种生长在冰天雪地, 营
养成分很高的, 旃毛, 。
发 菜
? 在春节丰盛的筵席上,往往摆上一盘发菜制作的佳
肴。我国南方各省的群众,港澳同胞以及生活在东南亚
各地的侨胞,特意在春节把发菜端上筵席,是因为发菜
和“发财”谐意,“新年发财”之意,图个吉利。发菜
色黑,形如乱发,又称头发菜,龙发菜发菜大多生长在
慌原上的草丛间,砂啧旁,靠近腾格里沙漠边缘的古浪,
永昌,景泰,靖远等县是主要产地。夏秋有雨天气,干
燥细小的发菜苏醒过来,吸取水 份,膨胀变软,颜色由
黑变蓝绿,得到发育生长。发菜是陆生藻类植物,与海
带,紫菜,地木耳等相似。发菜有很高的营养价值,含
有蛋白质,铁,钙。磷碘和碳水化合物。中医认为,发
菜有清热,利尿,解毒补血等功效。发菜是一种别具特
色的菜肴。用发菜制作的菜肴,“金钱发菜”“锈球发
菜”等,近年来又出现“金鱼发菜”,“月宫发菜”,
佐酒的凉菜拼盘,也用发菜点缀,我国食用发菜历史悠
久,早在唐代就食用发菜。清代著名的戏曲理论家李渔,
曾游甘州,把发菜携回江南,招待宾客,宾客交口赞誉。
李渔记述到:“此物产于河西,传至江南,亦千古一时
之幸”。
? 香港化验发现发菜竟是动物毛
?
? 香港绿色组织长春社最近化验香港市面7种发菜样
本,发现6个样本是一些经染色加工的藻类植物,当中
一个样本竟发现动物毛发。长春社表示,采集二两发菜
便要翻松相当于16个足球场的草场,导致荒漠化,而
假发菜充斥又可能损害健康,该组织呼吁市民过年不要
吃发菜。
?
? 长春社最近随机在市面抽取7个发菜样化验,除一
个没法验证真伪外,没有一个是真正的发菜。6个假发
菜只是一些属海洋植物的大型海藻,或是在淡水河流内
的藻类植物切割而成,并经染色加工。
? 发菜难用肉眼判真假
? 发菜难以用肉眼判定真假。在淡水河内生
长的藻类,一般并不是作食用,生长的地方水
源亦可能受污染,含各样杂质,加工过程的卫
生环境又成疑,食用后可能损害健康。
? 另一方面,采集发菜破坏环境,令草地水
分流失,增加荒漠化危机。中国已禁止采集和
销售发菜,该社希望香港市民为了自己健康和
环保,不要再食发菜。
苔垢藻( Calothrix cmstacea),藻体蓝绿色,
丝状,丛生似绒毛,粘滑,可食用。
鱼腥藻属( Anabaena):有明显
的固 N能力。
三、蓝藻在植物界中的地位
? (一),原始性,
? 1、原始核;
? 2、没有叶绿体及其他细胞器:
? 3、叶绿素仅有叶绿素 a;
? 4、细胞分裂为直接分裂,没有有性生殖。
? (二) 古老性,
? 35---33亿年,已经有蓝藻,寒武纪(蓝藻时代),蓝藻特别繁盛
? (三)、与其他植物的关系:
? 1、和细菌接近,和细菌有共同起源;
? 2、红藻和蓝藻亲缘关系近,主张红藻是由蓝藻发展而来;
? 3、和其他植物在构造和生殖方式上有明显区别,蓝藻是独立的植
物类群。
? 蓝藻基因工程已形成了 6个具应用价值
的外源基因:
? 1、蚊虫毒蛋白基因;
? 2、解氯蛋白;
? 3,β-羟丁酸聚合酶基因;
? 4、超氧物歧化物基因;
? 5、金属硫蛋白基因;
? 6、肿瘤坏死因子基因。
第三节:裸藻门
? 一、特征:
? 1、单细胞;
? 2、除胶柄藻属外 无细胞壁 ;
? 3、有鞭毛(茸鞭型),能自由游动;
? 4、有细胞核,有载色体,含 叶绿素 a 和 b,β—胡萝卜素和三种叶
黄素;
? 5、产物:裸藻淀粉,存在于细胞质中;
? 6、繁殖:细胞纵裂;厚壁的胞囊,没有无性生殖,有性生殖还不
能确定 ;
? 7、分布:有机质丰富的水中,水华,水质污染指示植物;
? 8、代表植物,40属,800余种
? 裸藻 P 20
? 胶柄藻 P 21
眼虫藻门 (裸藻门 ) Euglenophyta
? 主要特征, 为无细胞壁的单
细胞植物,具有 1到 3条鞭毛,含
叶绿素 a,b,β-胡萝卜素,叶黄素,
贮存的食物为副淀粉
( Paramylum) ;无色种类为动
物式营养。绝大多数为淡水产,
极少数为海产。
? 常见的有眼虫门属(裸藻属 )
( Euglena),细胞为梭形。前端有胞口
(cytostome),有一条鞭毛( flagellum)从
胞口伸出。胞口下有沟,沟下端有胞咽
( cytopharynx),胞咽以下有一个袋状的
贮蓄泡( reservoir)。附近有一到几个伸
缩泡( contractile vacuole)。体中的废物
可经胞咽及胞口排出体外。贮蓄泡有趋
光性的眼点( eyespot,stigma),植物体
仅有一层富于弹性的表膜( pellicle),没
有纤维素的壁,因而个体可以伸缩变形。
细胞内叶绿体很多。
尾鞭型 (只有纵轴,无横向短纤毛)和 茸鞭型 (在纵轴上有 1—2列
横向羽状短纤毛)鞭毛
二,裸藻门的地位
? 1、具有鞭毛,作为动、植物的共同祖先;
? 2,鞭毛藻 是藻类的祖先,也是其他植物
的祖先;
? 3、裸藻和绿藻色素相同,两者关系密切;
? 4、和绿藻有很多不同,有待研究。
第四节:甲藻门
? 一、特征:
? 1、大多数是单细胞,少数是球胞型或丝状体;
? 2、细胞裸露或具有细胞壁,有的壁薄,有的壁厚而硬,含有纤维
素;
? 3、鞭毛 2条,顶生(前为尾鞭型,后为茸鞭型)或侧生(横鞭毛
是茸鞭型,向后为尾鞭型称为纵鞭毛),纵裂甲藻由 2个半片组
成,横裂甲藻由多个板片组成;
? 4、有细胞核且大,有载色体,含叶绿素 a 和 c,β—胡萝卜素,多
甲藻(黄)素、硅甲藻素、甲藻素、硅藻黄素;
? 5、产物,淀粉和油;
? 6、繁殖:细胞分裂;产生游动孢子,不动孢子或厚壁休眠孢子,
有性生殖为 同配生殖,少。
? 7、分布:大多数海产,寄生,形成,赤潮,;
? 8、代表植物,1000余种
? 多甲藻 P 24 角 藻 P 24 枝甲藻 P 25
赤潮景观
? 赤潮源于单细胞藻类的大量
繁殖, 常在水面上形成一层赤色
薄膜, 故名 。 赤潮常令水体急剧
缺氧, 造成海洋生物的大量死亡 。
若发生在水产养殖区, 则会带来
严重的经济损失 。
二,甲藻门的地位
? 1、原来被列为原生动物门,发现丝状体
后列入植物界;
? 2、色素与硅藻相似,产物与形态不同;
? 3、甲藻的构造与其他藻类有区别,是一
群自然的植物类群。
第五节:金藻门
? 一、特征:
? 1、植物体为单细胞,群体或分枝丝状体;
? 2、细胞壁有或无,细胞壁由纤维素和果胶质组成;
? 3、有些单细胞和群体种类有鞭毛(向前为茸鞭型,向
后尾鞭型);
? 4、有细胞核,有载色体,含叶绿素 a 和 c,β—胡萝卜素,
墨角藻黄素、叶黄素;
? 5、产物,金藻昆布糖 ( β---1,3—葡聚糖)和油滴;
? 6、繁殖,细胞分裂(单细胞);产生游动孢子;不动
孢子;有性生殖为同配生殖,少;群体种类可断裂。
? 7、分布:大多数分布于淡水,海水也有分布;
? 8、代表植物,200属,1000余种
? 黄群藻 27 锥囊藻 27 金枝藻 28
二,金藻门的地位
? 1、本世纪前被列为动物界原生动物门,
发现具有细胞壁后列入植物界;
? 2、起源问题不清;
? 3、金藻与黄藻有密切关系,两者鞭毛、
细胞壁及色素相似。
第六节:黄藻门
? 一、特征:
? 1、植物体为单细胞、群体、多核管状体和丝状体;
? 2、细胞壁有或无(最简单的),细胞壁由果胶质和二
氧化硅组成,无隔藻和黄丝藻由纤维素组成;
? 3、运动细胞有鞭毛 2根(亚顶生,不等长,向前为茸
鞭型,向后尾鞭型);
? 4、有细胞核,较小,有载色体,含叶绿素 a, β—胡萝
卜素,叶黄素;
? 5、产物:金藻昆布糖( 1,3—葡聚糖)和油滴;
? 6、繁殖:产生游动孢子和不动孢子进行无性生殖;有
性生殖少,为 同配和异配、卵配生殖 ;
? 7、分布:大多数分布于淡水,海水也有分布;
? 8、代表植物,200属,1000余种
? 黄丝藻 P 31 气球藻 P 32 无隔藻 P 32
同配和异配、卵配生殖
? 同配生殖,由 形状、结构、大小、运动能力等
方面完全相同两个配子结合的一种生殖方式。
? 异配生殖,在 形状、结构上相同,但大小、运
动能力不同,大而运动能力迟缓的为雌配子;
下而运动能力强的为雄配子,此两种配子的结
合方式。
? 卵配生殖,在 形状、大小和结构上都不相同的
配子,大而无鞭毛不能运动的为卵,小而有鞭
毛能运动的为精子,精卵结合的生殖方式。
二,黄藻门的地位
? 1、在 19世纪,黄藻门放在绿藻门中,1899年
分出来;
2、由于黄藻在某些结构与金藻相似(两者鞭
毛、细胞壁及色素),有的列入金藻门;
3、黄藻的起源问题不清,可能和金藻都是由
含叶绿素的原核藻进化而来。
第七节:硅藻门
? 一、特征:
? 1、植物体为单细胞、也可连接成丝状或其他形状的群
体;
? 2、有细胞壁,细胞壁由 两个半片(上壳、下壳),由
果胶质和硅质组成,没有纤维素;
? 3,营养体无运动细胞,仅精子具鞭毛(茸鞭型);
? 4、有细胞核,有载色体,含叶绿素 a 和 c,a,β—胡萝卜素,
叶黄素;
? 5、产物:金藻昆布糖( β— 1,3—葡聚糖)和油滴;
? 6、繁殖:细胞分裂进行繁殖;有性生殖少,为同配和
异配、卵配生殖;
? 7、分布:分布广泛,在淡水,海水,陆地上都有分布;
? 8、代表植物,16000余种
? 小环藻 P 36 羽纹硅藻 P34
? 常见的为硅藻,为一类单细胞植物,
可连成各种群体。生于海水和淡水中,
细胞由套合的两半组成,为上壳和下壳,
上有衣纹,壁富含硅质。含叶绿素 a,c
和墨角藻黄素( fucoxanthin)。储存的
光合产物为金藻昆布糖。繁殖方式为细
胞的有丝分裂和产生 复大孢子 。有丝分
裂时原生质体分裂为二,两半分开,每
一新细胞各有一旧瓣,然后再产生一个
比旧瓣小的下瓣。若干代后,一部分个
体越来越小,到一定限度便产生复大孢
子,使细胞恢复原大。
硅藻的分裂
? 分裂次数 大 --------,小(个体数) 个体总数
? a b c d e f
? 0 1 1
? 1 1 1 2
? 2 1 2 1 4
? 3 1 3 3 1 8
? 4 1 4 6 4 1 16
? 5 1 5 10 10 5 1 32
? n次分裂,得到 2n 个,不同大小的个体数为二项式
( a+b)n展开后的系数获得。
? 硅藻门中的植物多数生于淡水
和海洋中。古代硅藻大量沉积的硅
藻土,可作为现代工业的重要原料,
也可作硫酸工业催化剂载体、建筑
磨光材料、工业用过滤剂、吸附剂
和保温材料,以及用于造纸、橡胶、
化妆品、火漆和涂料等的填充剂;
地质古生物学方面还可利用硅藻化
石作为研究历史、古地理、古气候
的材料 。
二,硅藻门的地位
? 1、在白 纪出现,上白 纪和第三纪鼎
盛时期;
? 2、停留在单细胞和群体阶段;
? 3、和金藻、褐藻的色素相同,关系密切;
? 4、与黄藻相近,可是 营养体为二倍体,
较特殊;
? 5、硅藻由含叶绿素具鞭毛的藻类发展而
来。
第八节,绿藻门
绿藻的藻体呈草绿色。绿藻约有 6000种,
其中 90%产于淡水,只有 10%生活在潮间带或
潮下带的岩石上。绿藻有单细胞的,有群体的;
有丝状的,还有片状的。最常见的海洋单细胞
绿藻是扁藻,它含有丰富的蛋白质,是海洋中
小型动物的良好饲料。最常见的多细胞绿藻有
石莼、礁膜(我国沿海渔民称之为海菠菜或海
白菜),它们是人们喜爱的海洋经济蔬菜;还
有浒苔,它可用来制作浒苔糕,味道十分鲜美。
此外,还有羽藻、蕨菜、刺海松、伞藻等。
一、特征
? 1、植物体形态多种多样,由单细胞、群体、丝状状和叶状体;
? 2、有细胞壁,细胞壁两层,外层是果胶质,内层为纤维素;
? 3、少数单细胞和群体类型具鞭毛(尾鞭型);
? 4、有细胞核,有载色体与高等植物的叶绿体相似,含叶绿素 a 和
b,a,β—胡萝卜素,一些叶黄素;,
? 5、产物:淀粉,有时为蛋白质和油;
? 6、繁殖:营养繁殖(细胞分裂)、无性生殖(游动孢子、静孢
子)、有性生殖少(为同配和异配、卵配生殖,接合生殖 );
? 7、分布:分布广泛,在淡水( 90%),海水( 10%);
? 8、代表植物,350个属,8000余种
? 衣 藻 P 40 团 藻 P 41 小球藻 P43
? 栅 藻 P43 丝 藻 P 44 石 莼 P45
? 刚毛藻 P 47 松 藻 P 47 水 绵 P48
? 轮 藻 P 50
绿藻门 Chlorophyta
? 绿藻植物的细胞与高等植物相似,具有真核和叶
绿体,叶绿体一至多个,形状有杯状、带状等 (缺叶绿
素 b时称载色体 ),绿藻所含的色素与高等植物相似,
也是叶绿素 a、叶绿素 b以及叶黄素和胡萝卜素等,但
叶绿素多,因此植物体呈绿色。贮藏的养分为淀粉和
油类。淀粉常在叶绿体内的蛋白质 (淀粉核 )周围积累,
蛋白核有一至多个,它是淀粉形成中心。绿藻的细胞
壁成分与高等植物也相似,都是由纤维素构成的。由
于绿藻在色素的种类、细胞壁成分、贮藏的养分等方
面与高等植物相似,因此多数科学家认为高等植物起
源于绿藻。绿藻分布很广,以淡水中最多,共约 6000
余种。绿藻植物体多样,有单细胞 (如衣藻 ),有群体
(实球藻 ),有多细胞 (团藻 ),有丝状体 (水绵 )等 。
衣藻 P40
? 1、单细胞,
? 2、两条等长的顶生鞭毛;
? 3、载色体形状多样;
? 4、细胞壁两层,外层是果胶质,内层为纤维
素;伸缩泡起排泄作用,橙红色眼点;
? 5、行无性生殖和有性生殖(同配);
? 6、无世代交替,只有单倍植物体。
? 衣藻属 ( Chlimydomonas),衣藻的植物体为单
细胞,多呈卵形,细胞被纤维素的细胞壁所包,细胞
质中有一大的 杯状叶绿体,其基部有一较大的蛋白核
(淀粉核 )。细胞核位于叶绿体凹陷处,细胞前端具两根
等长的鞭毛,可运动;前端的一侧还有一红色眼点,
具感光作用,鞭毛的基部有两个并列的伸缩泡。衣藻
既能无性繁殖又可行有性生殖。无性生殖时通常失去
鞭毛,进行有丝分裂,原生质体分裂为 2,4,8或 16
个子原生质体团,由母体细胞包裹。以后各子原生质
体团产生新的细胞壁和鞭毛,形成游动孢子,随着母
细胞壁溶化,游动孢子逸出,形成新的个体。有性生
殖多为同配生殖,衣藻进行有性生殖时也是原生质体
进行有丝分裂,分裂的次数比行无性生殖时多,形成
子原生质体团,再进一步发育成大小一样具两鞭毛的
配子,配子从母体释放出来后两两相配,形成合子。
合子休眠后经减数分裂萌发成 4个新的衣藻。约 100多
种。
? 团藻属 ( Volvox),植物体为球
形体,球体的表面由数百乃至上万个
具双鞭毛的细胞构成,中央腔内充满
粘液,每个细胞的结构与衣藻相似,
各细胞间有原生质丝相连,并有营养
细胞和繁殖细胞之分。团藻也有无性
繁殖和有性繁殖两种。无性繁殖由繁
殖细胞发育成子体,落入母体腔内,
母体破裂后,放出子群体。有性生殖
为卵式生殖。
绿藻的无性生殖和有性生殖
? 无性生殖:不经过生殖细胞的结合,由母体直接产生
子代的生殖方式。
? 游动孢子:
? 静孢子(似亲孢子):
? 有性生殖:通过两性细胞(雌配子、雄配子或卵与精
子)的结合,形成新个体的生殖方式。
? 为同配和异配、卵配生殖,接合生殖
实球藻属
? 实球藻属 ( Pandovina),一般由 4,8,
16,32个细胞组成一球形植物体,这些
细胞的功能相同,每个细胞的形态结构
酷似衣藻,
生 殖 细 胞
生物的生殖包括无性生殖和有性生
殖两类。无性生殖是不经过生殖细胞的
结合,由母体直接产生出新个体的生殖
方式,包括 分裂生殖、断裂生殖、孢子
生殖、出芽生殖、营养生殖 几种。
有性生殖是经过两性生殖细胞的结
合,产生合子,由合子发育成新个体的
生殖方式,主要是指配子生殖,其次还
有结合生殖和单性生殖。这是生物界中
普遍存在的生殖方式。有性生殖产生的
后代具备两个亲体的遗传性,具有更大
的生活力和变异性。
? 由亲体产生的有性生殖细胞 ——配子,一
一相配成对,互相融合,成为合子,再由合子
发育成新个体的生殖方式,叫做配子生殖。这
种生殖方式又可以分成三种类型,同配生殖、
异配生殖和卵式生殖。 同配生殖中,亲体产生
的配子,大小和形状都相同,如衣藻。异配生
殖的大小配子已经出现形状、大小的区别,如
空球藻。在卵式生殖中,亲体产生的配子,大
小和形状很是悬殊,大配子失去鞭毛,不能游
动,叫做卵细胞,小配子叫做精子。卵细胞受
精以后成为合子(也叫受精卵)。卵式生殖是
一种高级的异配生殖,是高等植物和多数动物
所瀑布具有的一种有性生殖方式。人类的生殖
是典型的卵式生殖。
? 卵式生殖的配子形态上分化是有助
于生殖的:卵细胞更大,含有大量的营
养物质,可以保证合子发育时所需要的
养料;精子更小,游动灵活、便于游到
卵细胞,保证受精作用的实现。
? 凡是进行有性生殖的动植物,在从
原始的生殖细胞发展到成熟的生殖细胞
的过程中,都要进行减数分裂。减数分
裂是细胞连续分裂两次,而染色体在整
个分裂过程中只复制一次的细胞分裂方
式。减数分裂的结果是,细胞中的染色
体树木比原来减少了一半。
小球藻 (chlorella)
? 绿藻门,浮游性的单细胞体,因或 t
椭圆形,细胞壁薄而均匀。体内有一绿
色杯状或板状色素体。无性生殖为不动
孢子,有性生殖尚未发现。种类很多,
生长于淡水中,但有少数海水种类。性
喜温暖,繁殖迅速。
小球藻富含蛋白质,脂肪,糖类,
矿物质和多种维生素。大量培养可供食
用或人生饲料。
石莼属( Ulva)
? 石莼属是石莼目植物。植物体是大形的多
细胞片状体,由两层细胞构成。片状体呈椭圆
形、披针形、带状等。植物体下部长出无色的
假根丝,假根丝生在两层细胞之间并向下生长,
伸出植物体外,互相紧密交织,构成假薄壁组
织状的固着器,固着于岩石上。固着器是多年
生的,每年春季长出新的植物体。藻体细胞排
列不规则但紧密,细胞间隙富有胶质。表面观,
细胞为多角形;切面观,细胞为长形或方形。
细胞单核,定于片状体细胞的内侧。载色体片
状,位于片状体细胞的外侧,有 1枚蛋白核。
? 石莼属有两种植物体,即孢子体
( sporophyte)和配子体( gametophyte)。
两种植物体都是两层细胞的植物。成熟
的孢子体,除基部外,全部细胞均可形
成孢子囊。孢子母细胞经减数分裂,形
成单倍体的游动孢子,游动孢子具 4根鞭
毛。孢子成熟后脱离母体,游动一段时
间后,附着在岩石上,约二、三天后萌
发成配子体,此期为无性生殖。成熟的
配子体产生许多同型配子。
? 配子的产生过程和孢子相似,
但产生配子时,配子不经过减数
分裂。配子具两根鞭毛。配子结
合是异宗同配。合子二、三天后
即萌发成孢子体。此期为有性生
殖。
? 在石莼属的生活史中,就 核相 来说,
从游动孢子开始,经配子体到配子结合
前,细胞中的染色体是单倍的,称 配子
体世代 ( gametophyte generation)或 有性
世代 ( sexual generation)。
? 从结合的合子起,经过孢子体到孢
子母细胞止,细胞中的染色体是双倍的,
称 孢子体世代 ( sporophyte generation)
或 无性世代 ( asexual generation)。
? 二倍体的孢子体世代和单倍
体的配子体世代互相更替,称为
世代交替 ( alternation of generations) 。
? 在形态构造上基本相同的两
种植物体,互相交替循环的生活
史,叫 同形世代交替 ( isomorphic
alternation of generations)。
水绵属( Spirogyra)
? 1、一列细胞构成的丝状体;
? 2、无鞭毛;
? 3、载色体带状,1----多条没;
? 4、细胞壁两层,外层是果胶质,内层为纤维
素,单核,有大液泡;
? 5、行 接合生殖 (梯形接合、侧面接合、直接
侧面接合)。
轮藻
? 植物体甚为分化,生殖器官构造复杂,有原丝体
阶段,是绿藻门中的高级类型,有的单独成门。在细
胞构造、光合色素、贮藏养分与绿藻其他类型和有胚
植物大致相似,有其特点:
? 1、有大型 顶端细胞,由此不断分裂,形成植物体;
? 2、有 节和节间,节上有轮生的分枝(短枝),短枝又
称叶;
? 主枝,节部:短枝(假叶),又有节和节间,有 单细胞刺状突
起 。
? 节间:长管形细胞,有大液泡。
? 3、短枝的节上生有生殖器官
? 雌性生殖器官
位于 刺状体上方,长卵形
? 卵囊 (卵囊球):卵细胞( 1个)
? 管细胞( 5个)
? 冠细胞( 5个)
? 雄性生殖器官
? 位于 刺状体下方,园形
? 精子囊,盾细胞( 8个)
? 盾柄细胞( 8个)
? 头细胞( 1—2个)
? 次级头细胞
? 精囊丝
? 精子
? 4、合子萌发有 原丝体( 孢子萌发形成的绿色丝状体或叶状体)
时期。
? 轮藻门在细胞构造、光合作用色素和贮存养
分上与绿藻门和有胚植物大致相同。与绿藻
门的不同点有:
? 1)有大形的顶细胞,具一定的分裂步骤;
? 2)有节和节间,节上长轮生的分枝 ;
3)雌雄生殖器官的特殊构造;
? 4)合子萌发经过 原丝体 (Protonema)时期。轮
藻门仅有卵配生殖。
主要为淡水产,极少数为半咸水产。
分类及代表植物 现代生存的仅 1目,轮藻目
(Charales),1科,轮藻科 (Characeae)7属,
约 340种。
? 经济意义:
? 生长轮藻植物的水中没有孑
孓生长,藻体熏烟可以驱蚊。古
植物学中对轮藻类化石的研究是
一个重要的方面,由于不同地质
时代的轮藻类的受精卵在形态结
构上各有其特点,因此它能帮助
地层的签定和陆相石油勘探。
接合生殖
? 接合生殖,由两个没有鞭毛能变形的配子结合的生殖
方式,生活史中有的有世代交替。
浒苔
? 藻体草绿色,管状,膜质,丛生,主枝明
显,分枝细长,高可达 1米。生长在中潮带滩
涂、岩石上。生长盛期 12月至次年 4月。浙江
沿海优势种;产于海礁、嵊山、杭州湾、普陀
山、象山港、三门湾、韭山、渔山、大陈、乐
清湾、洞头、南亮和大渔,并以象山港和三门
湾为主要产区。我国沿海均有分布。本种系世
界性的温带性海藻。可供食用 。
二,绿藻门的地位
? 1、化石和活化石“原绿藻”证明真核绿藻是
由原绿藻演化而来;
? 2,绿藻和高等植物由许多相似之处(色素、
产物、鞭毛类型) ;
? 3、究竟哪一种? ---------轮藻吗?
? 色素、产物、鞭毛类型、藻体形态、生殖器官、
合子萌发产生原丝体与苔藓植物近似。
第九节:红藻门
? 一、特征:
? 1、植物体少数是单细胞,多为多细胞的丝状状和假薄
壁组织的叶状体或枝状体;
? 2、有细胞壁,细胞壁两层,外层是果胶质,内层为纤
维素;
? 3、无鞭毛;
? 4、有细胞核,有载色体,含叶绿素 a 和 d,β—胡萝卜素,
叶黄素;
? 5、产物,红藻淀粉,红藻糖;
? 6、繁殖:营养繁殖(细胞分裂)、无性生殖(静孢
子)、有性生殖(为卵配生殖);
? 7、分布:绝大多数分布于海水中,10余属,50余种是
在淡水中;
? 8、代表植物,558个属,3740余种
? 紫球藻 54 紫 菜 54 多管藻 55
红藻门 Rhodophyta
? 植物体含叶绿素 a和 d,胡萝卜素和
叶黄素。此外还含有藻红素和藻蓝,由
于藻红素占优势,所以藻体呈红色或紫
红色。贮藏的产物为红藻淀粉( floridean
starch)。繁殖方式有营养繁殖、孢子繁
殖和有性繁殖,孢子和精子均无鞭毛。
红藻的藻体有丝状、片状、树状等,多
数由多细胞构成,很少是单细胞。
紫菜 (porphra)
? 红藻门 。 藻体为单层或双层细胞组成叶状
体 。 基部以盘状固着器固着在基物上 。 紫菜的
生活史分,
? 紫菜阶段 ( 11月 ---5月 )
? 丝状体阶段
? 小紫菜阶段
?
? 小紫菜 -?单孢子
? 1 1
? 1 1 ?-精子囊 -?精子 -?
壳斑藻 ->壳孢子 ->正常紫菜 合子 ->-减数分裂 果孢子
? 1 (叶状体) ?果胞 ---?卵 --? 1
? 1 1
? 1 1
? 1------------------------------------------------------------------------------------------1
紫菜 Porphyra tenera
? 在浅海岩礁上,生长着一种红藻类
植物,颜色有红紫的、绿紫的及黑紫的
区别,但干燥后却均呈紫色。这种海生
植物虽属藻类,但却可作菜吃,所以取
名紫菜。 紫莱不仅味道鲜美,而且营养
丰富,含有大量的蛋白质、脂肪、糖类、
多种维生素和矿物质,尤其是 碘 的含量
很高。所以在古代就用于治疗因缺碘而
引起的大脖子病,古称“瘿”症。
紫 菜
? 紫菜呈现椭圆形扁平状, 长约一, 二寸, 多生长
于面朝东, 风浪较大的岩礁潮间带 。 渔山, 南韭山,
檀头山等岛均有天然生长 。
? 人工养殖紫菜, 每年 9月附苗, 11月开采, 至立春
可采冬菜五道 。 入冬后岸边采集的紫菜, 状薄, 质细,
味鲜, 为上品 。 紫菜剪集后, 需用淡水漂洗, 切碎,
连片薄摊于竹簟上, 晒成一张张方圆各异的干品 。 可
配佐料生吃或放汤, 也可用油炸 。
? 紫菜食用价值高,富含碘、蛋白质、维生素 A、维
生素 C、维生素 D、氨基酸等八种成份,营养丰富,滋
味鲜美。宋代曾列为朝迁贡品。, 本草纲目, 记载:
“瘿瘤脚气者宜食”。对于防治四状腺肿大、慢慢性
气管炎、水肿和湿性脚气、高血压等症均有一定疗效。
? 曾




? 曾呈奎
? (1909 — )
? 曾呈奎,海洋生物学家。60多年来致力于海
洋植物学的教学和海藻学的研究,是我国海藻学的
奠基人。他查清了我国海藻资源的分布及区系特点,
弄清了紫菜的生活史,解决了有重要经济价值的紫
菜、海带栽培和海带南移栽培中的关键问题。首次
在中国发现了原绿藻,开拓了海藻比较光合作用和
进化的研究领域,丰富了生物进化的理论。首先提
出并阐明海洋水产生产必须走农牧化的道路,推动
了我国海洋水产事业的发展,对世界水产事业产生
了影响。
? 简历
? 1909年6月18日 出生于福建省厦门市。
1927 —1931年 毕业于厦门大学植物系,获理学学士学位。
1930 —1932年 任厦门大学植物系助教。
19321934年毕 业于岭南大学研究院,获理学硕士学位。
1934 —1935年 任厦门大学植物系讲师。
1935 —1938年 任山东大学生物系讲师、副教授。
1938 —1940年 任岭南大学生物系副教授。
1940 —1942年 美国密西根大学研究生院研究生,获理学博士学位。
1942 —1943年 美国密西根大学拉克哈姆博士后。
1943 —1946年 美国加利福尼亚州立大学斯克里普斯海洋研究所副
研究员。
1946 —1952年 任山东大学植物系教授、系主任,山东大学海洋研
究所副所长。
1946 —1947年 兼任山东大学水产系主任。
1950 —1954年 任中国科学院水生生物研究所青岛海洋生物研究室
研究员、副主任。
1954 —1957年 任中国科学院海洋生物研究室研究员、副主任。
1957 —1959年 任中国科学院海洋生物研究所研究员、副所长。
1959 —1978年 任中国科学院海洋研究所研究员、副所长。
1978 —1984年 任中国科学院海洋研究所研究员、所长。
1984 —1987年 任中国科学院海洋研究所研究员、名誉所长。
1987年 —今 任中国科学院实验海洋生物学开放研究实验室主任。
? 曾呈奎在厦门大学植物系修学藻类学课时,对海藻这
类低等植物就产生了浓厚的兴趣。他看到人们在海边采集
海藻食用,便萌生了把海藻变成像陆地上的庄稼一样在广
阔的海洋里种植的设想,从此他立志献身于海藻事业。
研究和利用海藻,须先查清我国海藻资源的种类及分
布,从中选出合适的种类种植。于是,1930年他便着
手开展海藻调查。当时国内既无专家指导,又无资料可查,
连教材都是美国的,就是在国外海藻专家也寥寥无几。他
只好自己摸索着前进,用书信同国外专家讨论。他当时联
系的主要国外海藻专家有日本的冈村金太郎,美国的沙其
奥(Willian Setchell)、N.L.嘉德
纳(Gardner)、浩尔(Marshall How
e)和丹麦的F.布其生(Borgesen)。193
3年,他的研究成果“厦门海萝及其他经济海藻类”在
,岭南科学杂志, 上发表。此后,他独自一人从北自大连
南至东沙群岛和海南岛的中国沿海进行了海藻调查。他冒
着生命危险,不辞千辛万苦,采集了数千号标本,积累了
大量资料,为我国的海藻研究奠定了初步基础。
? 找到了紫菜孢子的来源
? 紫菜是营养价值较高的食用海藻,味道鲜美可口,又具药效。
但在50年代以前,人们不知道紫菜孢子的来源,只能凭经验和
运气从海水里收集孢子来养殖紫菜,不能科学地用人工控制生产。
如果掌握了孢子的来源,便可像农民在土地上种庄稼一样在海洋
里种紫菜。
? 日本两派学者都认为果孢子萌发长成为紫菜。但一派认为果
孢子在春夏期间休眠于海底,到了秋季才漂浮起来;另一派则认
为果孢子一离开母体即萌发为小型紫菜,秋季小型紫菜放散单孢
子。1949年,英国藻类学家K.M.特鲁(Drew)完全
否定了日本学者的结论,证明了紫菜的果孢子萌发成为一种微小
的丝状体 ——壳斑藻,生长在死软体动物的贝壳里,它并不是以
前人们认为的是另一种藻。壳斑藻是如何成长为紫菜的?英国、
日本等国的藻类学家都在努力研究,但又都未得出结果。曾呈奎
带领他的助手对这一问题进行了刻苦深入的研究,经过反复观察
和实验,得出了正确的结论,并于1954年9月和1955年
3月在, 植物学报, 上公开发表。
? 原来壳斑藻晚秋生成的壳孢子,萌发为幼体后长成
叶状体紫菜,这是紫菜生活史的主要环节,是主流;壳
斑藻初夏生成的壳孢子,萌发为幼体后长成小紫菜,小
紫菜无性生殖放散单孢子,单孢子晚秋萌发为紫菜幼体
后也长成叶状体紫菜,这是紫菜生活史的次要环节,是
支流。这样,他们把紫菜生活史的整个环节连接起来,
完整地解决了紫菜生活史的问题。
进而,他们又通过总结劳动人民的经验和实验室研
究,证实秋季海面上出现的大量孢子是壳孢子,这正是
养殖紫菜需用的孢子。人们完全可以创造适宜的环境来
大量培养壳斑藻,人工生产壳孢子,用于紫菜养殖,从
而结束了养殖紫菜靠大自然恩赐“种子”的历史,开始
了科学种植紫菜的新纪元。
此后他们又研究出紫菜丝状体阶段的培养方法和壳
孢子培养育苗方法,完成了紫菜的半人工和全人工采苗
的研究。在50年代末,他们的成果在沿海推广,使得
人工栽培紫菜业迅速发展起来,1990年我国已成为
世界上第二大紫菜生产国 。
? 解决了种植海带的关键问题
?
? 海带富有营养、味美、价廉,能充饥,又能防治甲状腺肿,
人们都喜欢吃。我国原来并不产海带,1927年由日本传入中
国。在日本北海道,海带自然生长的很多,无需人工栽培。但在
我国海区,由于水温高,海带既长不大又长不多,所以人们开始
了养殖试验。50年代初采用的方法有绑苗增殖法、采孢子投石
法和架式养殖法3种,逐步由以前的小规模试验阶段转入企业性
生产阶段,不过海带产量还远远落后于人民的需要。1952年
山东水产养殖场李宏基等人创造了海带筏式养殖法,但只能在少
数地区培殖,还有不少问题需要解决。
50年代初,我国养殖海带都是采用秋苗培育法。这种方法
是成功的,但缺点是海带生长期短,长不大,而且还有杂藻威胁,
生产力很低。针对秋苗培育法的缺点,曾呈奎带领他的助手研究
成功了海带幼苗低温度夏养殖的方法。他们用初夏成熟的海带作
种,把它释放的游孢子采到附着基上,然后在日光灯光、低温、
流水条件下培育,到10月初即可长成小苗,再移到海上养20
天即夹苗养殖。这既加长了海带的生长期,又避开了杂藻的威胁,
使养殖海带增产30 —50%。
? 为了把海带的种植扩展到更广大的“贫瘠”的海区
去,他们又创造了海带陶罐施肥法。用 特制陶罐 盛肥
料以控制肥料的扩散速度,大大减少了流动海水造成
的肥料流失,从而保证了海带的肥料供应。1954
年和1955年的试验证明,陶罐施肥法可使海带增
产3倍多,而且产品符合一等或二等海带的标准。
以上两项科研成果,对以后我国黄海沿岸海带生
产的发展,起了很大的推动作用。
由于海带适宜于在低温海水里生长,所以50年
代海带只限于在北方海区养殖。50年代后期,曾呈
奎和他的助手又研究解决了海带南移的关键问题,成
功地把这一亚寒带生长的海藻移植到江苏、浙江、福
建和广东省沿海,使我国海带的总产量大增。
曾呈奎领导的海藻养殖学原理研究,1978年
荣获全国科学大会奖。现在,我国是世界上最大的海
带生产国,全世界80%的海带是由我国生产的。因
此,我国才建成了世界上最大的以海带为主要原料的
褐藻胶提取工业,产品远销五大洲。
? 我国海藻化学工业的开拓者
? 早在1942年,曾呈奎在美国加州大学斯克利普
斯海洋研究所读博士后时,就选了物理海洋学和海藻化
学的学习和研究。他经常到附近的褐藻胶工厂及琼胶工
厂调查了解生产技术,并在实验室内开展石花菜光合作
用及琼胶的化学加工研究。1941年,美国参加第二
次世界大战,日本中止了对美国的琼胶出口。1943
年,受美国政府之托,曾呈奎负责组织专门小组开展了
对战略物资琼胶原料的生产和加工方法的研究。他除了
经常去美国沿海调查海藻资源外,还经常去琼胶工厂考
查技术,研究改进措施。同时他对褐藻胶和卡拉胶的资
源和加工方法也进行了调查研究,积累了大量的经验和
资料,写出一批研究报告。1946年发表了“美国的
海藻产品及其用途”和“藻胶:有用的海藻多糖类”报
告,1947年发表了“北美的海藻资源及其利用”报
告和专著, 琼胶,,, 褐藻胶, 。
? 目前,就 21世纪科技的发展而言,海洋科
技是本世纪人类最有可能取得重大突破的领域
之一,海洋科技也是一个衡量近代国家国力的
重要指标,它密切关系到国家的国民经济、人
民生活和国防建设,因而许多国家特别是一些
滨海大国正以极大的热情,根据不同的国情制
定相应的规划,投入巨大的人力、财力和物力,
在以往工作的基础上进行广泛的研究。中国的
海洋科技是在新中国成立以后迅速发展起来的,
与新中国成立前非常薄弱的基础相比,可以说
是进步巨大。但如果冷静地从当前的全球角度
来比较,与发达国家的海洋科技还是有不小的
差距。
? 尽管全面赶上和超过先进国家还需要经过相当长
时间的努力,为了中国近期和长远的利益,我们应当
而且必须立即行动起来,针对我国最需要解决的海洋
科技问题,选定恰当的目标,有计划有目标地发展我
国自己的海洋科技研究。海洋科学涵盖的内容和范围
非常广阔,目前我们还没有必要和可能按照先进国家
那样投入大量资金全面铺开,而只能根据我国的实际
需要和现有的条件认真选择最需要并有可能在不长时
期内完成的研究项目,以及有重要意义、长期和基础
性研究项目,组织科技力量集中开展研究。问题在于
如何从极广泛的范围中挑选出那些最重要的海洋课题。
由于经历、观点和看问题角度的不同,不同的学者可
能会持有不同的看法,其实,这正是我们开展充分交
流和讨论的基础。
? 蓝色农业 --向海洋要更多的蛋白类食物
? 生物技术 --对蓝色农业实行质的技术改造
?
海洋工程 --向海洋要能源和淡水
? 海洋环境保护 --由监测预报转向污染治理
? 抗争海洋灾害 --加强基础研究,作长远安排
? 出身华侨家庭的他,选择了与农民相关的专业;在 95岁高龄时,
他再获政府嘉奖。
他的研究使我国的海洋水产养殖业多个项目跨入世界前列。他
就是 ——“中国海带之父”曾呈奎
3月 20日,当 95岁高龄的曾呈奎从山东省委书记张高丽手中接过
省科学技术最高奖时,全场掌声雷动。这是山东省首次设立的科
学技术最高奖。作为世界著名的海洋生物学家、我国海藻学研究
的奠基人,曾呈奎获此奖当之无愧。
他的一系列原创性研究,使我国海带养殖从零一跃成为世界第

“我 17岁那年,在福建漳州看到农民生活很苦,就想着怎样才
能让农民吃得饱。”出身华侨家庭的他,考大学的第一选择是与
农民有关的专业 ———厦门大学植物系。后来他到美国留学,
1942年从美国密执安大学毕业。四年后,他怀着报效祖国的强烈
愿望,毅然回国。
? 新中国成立后,曾呈奎与著名实验生物学家 童第周,著名动物学家
张玺一起,筹建了国内第一个专门的海洋科学研究机构 ———中科院
海洋研究所 及其前身海洋生物研究室。
他跑遍华夏的万里海疆,先后发明人工海带夏苗低温培育、海带施
肥增产、海带南移养殖等技术,使冷温带的海带在我国北方温带海域、
南方暖温带和亚热带海域都能进行大规模人工养殖。
从 1958年起,青岛市掀起了海带养殖的第一次浪潮,改变了渔业生
产单一捕捞的历史,使我国海带养殖从零开始,一跃成为世界第一。
目前,我国的海带产量占世界的 95%。曾呈奎也被誉为“中国海带之
父”。
他证明了紫菜孢子的来源,使我国紫菜年产量位居世界前列,推动
了我国海水养殖又一次“浪潮”的兴起
? 1956年,曾呈奎教授和他的合作者证明了紫菜孢子的来源,使紫
菜的大量人工栽培成为现实。目前,我国紫菜的年产量位居世界
前列。
紫菜的长期育苗生产,面临着缺乏良种和优质苗网育成率低等
技术问题。曾呈奎教授和他的合作者又启动了“紫菜种苗工程”,
为促进紫菜种植业全面升级换代提供了技术支撑,并在江苏省海
洋水产研究所建立了国家级紫菜原种场。目前,“紫菜种苗工程”
良种导入生产技术体系已进入实际应用,累计创利税约 3.4亿元,
创外汇近 1亿美元;同时,还带动了一批相关产业发展,在沿海一
些省市,出现了近十个千万元紫菜种植户和几十个百万元种植户。
他率先提出“海洋水产生产农牧化”设想。他的研究奠定了中
国海藻分类学在国际学术界的领先地位
20世纪 70年代,针对我国海洋渔业资源过度捕捞的问题,曾呈
奎率先系统地提出了“海洋水产生产农牧化”的设想。他亲自领
导了在胶州湾进行的海洋水产农牧化实验。他先后发现了上百个
新种,2个新属,1个新科和原绿藻门的新纪录,奠定了中国海藻
分类学在国际学术界的领先地位。
? 曾呈奎还是我国海藻化学工业的开拓者。 1956年,他在青岛建立
了我国第一个生产褐藻胶的车间。在此基础上,他进一步对海藻
资源进行综合开发利用,用海藻生产出褐藻胶、琼胶、碘等,并
将这些产品用于药品、食品和饲料生产,使我国成为在国际上仅
次于美国的褐藻胶生产大国。
,21世纪是海洋的世纪。我国的海洋生物养殖产量世界第一,
但是如果计算人均产量还不多,需要努力再努力。”曾呈奎表示,
在有生之年,他将在基础性、前瞻性、战略性研究上,在科技人
才培养和海洋科学发展战略上,尽自己所能,争取再立新功。
曾呈奎小传
1909年生于厦门。 1942年毕业于美国密执安大学,获理学博士
学位。中国科学院院士,第三世界科学院院士。
? 出身华侨家庭的他,选择了与农民相关的
专业;在 95岁高龄时,他再获政府嘉奖。他的
研究使我国的海洋水产养殖业多个项目跨入世
界前列。 3月 20日,当 95岁高龄的曾呈奎从
山东省委书记张高丽手中接过省科学技术最高
奖时,全场掌声雷动。这是山东省首次设立的
科学技术最高奖。作为世界著名的海洋生物学
家、我国海藻学研究的奠基人,曾呈奎获此奖
当之无愧。
他的一系列原创性研究,使我国海带养殖
从零一跃成为世界第一
中国科学院 海洋研究所 举行隆重的庆祝大
会,热烈庆祝曾呈奎院士荣获美国藻类学会
“杰出贡献奖”。
石花菜 (Gelidium amansii)
? 红藻门,石花菜科。
藻体紫红色或棕红色。
扁平直立,丛生呈羽
状分枝,一般高 10—
30厘米。分布于我国
黄海,渤海,东海等
海域。石花菜富含蛋
白质,糖类,琼脂。
? 海萝
(Gloiopeltis
furcata):丛
生,软骨质,
为典型的二
叉分枝,分
枝较短,为
食用和制胶
原料
? 角叉菜
(Chondrus
ocellatus):
红色,膜状,
分叉,叉状分
枝 2-3次,为
食用和制胶
原料
? 珊瑚藻
(Coralli
na
officinal
is):藻体
灰红色,
石灰质。
二,红藻门的地位
? 1、古老,其化石在志留纪和泥盆纪中有发现;
? 2、与蓝藻有相同特征,也有区别;
? 3、究竟哪一种?
? 绿藻门溪藻属?
? 发展为子囊菌?(有性生殖相似)。
第十节:褐藻门
? 一、特征:
? 1、植物体为多细胞(分枝的丝状状;较高级的假薄壁
组织体有组织分化的薄壁组织体);
? 2、有细胞壁,细胞壁两层,外层是藻胶,内层为纤维
素,褐藻糖胶;
? 3、植物体无鞭毛,游动孢子具侧生不等长双鞭毛;
? 4、有细胞核一个,有载色体,含叶绿素 a 和 c,β—胡
萝卜素,6种叶黄素;,
? 5、产物,褐藻淀粉,甘露醇;含碘;
? 6、繁殖:营养繁殖(断裂)、无性生殖(游动孢子和
静孢子)、有性生殖(为同配、异配和卵配生殖);
? 7、分布:绝大多数分布于海水中,仅几个稀见种生在
淡水中;
? 8、代表植物,250个属,1500余种
? 水 云 59 海 带 60 鹿角菜 63
? 世代交替, 在植物的生活史中,无性与有性两
个世代交替(二倍体的孢子体世代和单倍体的
配子体世代互相更替)。
? 同形世代交替, 在形态构造上基本相同的两种
植物体,互相交替循环的生活史。
? 异形世代交替, 在形态构造上相差较大,孢子
体与配子体明显差异的两种植物体,互相交替
循环的生活史。
海带 Laminaria japonica)
? 褐藻门,海带科,藻体褐色,扁平呈
带状。最长可达 7米。基部有固着器树状
分枝,用以附着海底岩石。生长于水温
较低的海中,藻体含有碘、藻胶素、昆
布素 (多糖类 )、脂肪、蛋白质、胡萝卜素、
硫胺素、核黄天,可加工成干制品供食
用和药用,对儿童的生长,智力发育以
及老年人的羊生保健有很重要的作用。
也可提取碘、褐藻胶、甘露醇等工业原
料。
海带 Laminaria japonica
? 用以作菜,味道鲜美,故有“海中蔬菜”
之称。它的营养丰富,特别是含有人体所需的
多种氨基酸,且含量较高,每斤即有 40克以上。
海带也是一种常用中药。海带的含碘量在所有
食物中名列第一,号称“碘的仓库”,每百克
海带含碘 0,30,7克,比海水的含 碘 量高 100
万倍。早在唐代,即已用来治疗瘿瘤、水肿等
病。,瘿瘤”、“瘿气”,俗称大脖子病,主
要是指因缺碘引起的地方性甲状腺肿。对于甲
状腺机能亢进症,食用海带,也可以暂时降低
新陈代谢率,减轻症状。
海带的选择
? 海带属于海生藻类植物,因其形似
带得名。海带营养丰富,尤其碘的含量
很高。在食用前,应先在清水中泡发一
夜,方可加工。可凉拌、炒食或与肉一
起煨汤。选择海带应掌握以下要求,色
泽绿褐油润,肉质厚实,条长体宽,干
燥,破裙少,尖端及边缘无白烂、黄化
及附着物。
羊栖菜
? 系浅海中多年生藻类植物,属褐藻类马尾藻科,生
于低潮低海水激荡处的岩石上,分布于山东、浙江等沿
海地区。
羊栖菜具有很高的药用价值和食用价值,,本草纲
目, 等书籍中均有记载,并作为药物使用至今。其味苦
咸,性寒,入肺、脾、肾经,有软坚、消痰、利水、泄
热之功能,主治瘰疠、瘿瘤、积聚、水肿、脚气、睾丸
肿痛等。
中国, 中药大辞典, 对羊栖菜的化学成分及药理做
了详细的介绍。
主要成份:含藻胶酸 20.8%、粗蛋白 7.95%、甘露醇
10.25%、灰分 37.19%、钾 12.82%、碘 0.03%,并含有丰
富的多糖、食物纤维素,B族维生素,17种氨基酸以及
矿物质和微量元素。
? 食之对人体的主要作用:
? ①防止甲状腺肿大;
? ②抗血液凝固,预防血栓生成;
? ③降血脂作用,能降低血液中胆固醇水平和含
量;
? ④血液的扩容剂,其扩容效力与右旋糖酐相似,
对肝、脾、肾、骨髓无伤害,一般无过敏,能
增进造血功能;
? ⑤对某些真菌有抑制作用;
? ⑥有降低血压作用。
被认为是当今最有食用价值的海洋藻类,常
年食用延年益寿!
二、褐 藻门的地位
? 1、古老,其化石在志留纪和泥盆纪中有发现,
可靠的化石发现于三叠纪;
? 2、与金藻门有相同特征(鞭毛、色素);
? 3,褐藻由单细胞具两条不等长侧生鞭毛的祖
先进化而来。
第十一节 藻类植物小结
? 一、藻类细胞的演化:
? 细胞核:原核 ----------,中核 --------,真核
? 细胞质:无细胞器 ----,有各种细胞器
? 二、藻类植物体的演化:
? 形态:单细胞 ------,多细胞
? 构造:无分化 -----,简单分化 ---,复杂分化
? 三、繁殖上的演化:
? 繁殖器官:单细胞 ----,多细胞
? 繁殖方式:营养繁殖 ---,无性繁殖(孢子繁殖) --,有性繁殖
(同配 ---,异配 ----,卵配)
? 四、生活史的演化:
? 无核相交替 ----,有核相交替
? 无世代交替 ----,同形世代交替 -------,异形世代交替
第十二节:藻类植物在国民经
济中的意义
? 1、食用;
? 2、与渔业关系密切;
? 3、在农业上的应用;
? 4、在工业上的应用;
? 5、在医药上的应用;
? 6、在环境保护中的应用;
? 7、探矿的指示植物。
藻类植物与人类的关系
? 1,鱼虾诱饵
? 2,释放氧气
? 3,美味食品
? 4,可作药用
? 5,净化污水
藻类蔬菜 --人类健康的营养素
? 生命是在海洋中形成的,后来
才渐渐登上陆地。人类只知捕鱼捞
虾,对各种藻类的开发还远远不够。
在我们的膳食中,大多数蔬菜都是
陆地上的植物和微生物,常见的藻
类蔬菜只有海带、紫菜和裙带菜、
发菜等寥寥几种。
与渔业关系
? 天气转暖了,池水渐渐变绿,这绿色是由一
些微小的藻类植物显示出来的。一滴池水中有数
不尽的、小到肉眼看不到的淡水藻。它们在广阔
的自然界中显得实在太渺小了。然而,它们的作
用却是不容忽视的。
? 鲢鱼是人们常吃的一种淡水鱼。你知道吗?
鲢鱼就是靠吃衣藻、小球藻、栅藻等浮游在水中
的淡水藻长大的。鳙鱼俗称胖头鱼,它是靠吃水
中的微小动物长大的,而这微小动物又是专吃微
小淡水藻的。所以说,淡水藻是各种淡水鱼的最
终饵料来源。渔民往鱼塘里施肥,就是为了促进
淡水藻的生长和繁殖,从而直接或间接地为鱼类
添加饵料。
美国科学家的研究发现藻类基因可使农作物增产三成
? 美国佛罗里达大学的一项研究表明,形成水塘边青
苔的微型藻类植物中含有一种独特的基因,它可以使
作物增产 30%,因为该基因可以使藻类植物对氮肥的
吸收率比一般作物要高得多。
该大学食品及农业科学院植物分子生物学家罗伯
特 ·施密特说:“把这种藻类植物单独种植在以氮肥作
为氮元素唯一来源的培养液中时,它能以一定速度生
长;当用氨来取代氮肥时,它的生长速度一下子提高
了 40%。”
他发现,这种独特的藻类植物生长之所以能加速,
是因为它具有一般作物所没有的一种独特的酶 ——谷
氨酸脱氢酶( GDH)。这种酶能加速铵合成蛋白质和
其它成分,因而促进了细胞的生长。
? 当将 GDH移植到小麦中时,在施用同等数
量氮肥条件下,其产量远高于普通品种小麦。
施密特指出,该技术对种植户还有一大好处:
这种基因改造小麦只需施用普通小麦施用量 1/3
的氮肥就能获得同等产量。施密特说:“若其
它作物也能置入 GDH的话,那将对世界农业生
产产生前所未有的影响。”
此外,该藻类植物还可作为一种主要的基
因源用于作物的生物技术研究中,使作物获得
人们所期望的各种品质,并在不同的营养和环
境条件下获得高产。目前,施密特和其他专家
正在研究如何提高作物的抗干旱、耐高温以及
耐盐碱的能力。
常吃藻类食品有利老人保健
? 海洋藻类植物紫菜、龙须菜、裙带菜、羊栖菜、马尼
藻、海带等,含有丰富的优质蛋白、氨基酸、维生素和人
体必需的磷、镁、钠、钾、钙、碘、铁、硅、锰、锌等矿
物质,其中有些成分是陆生蔬菜所没有的。近几年,世界
上许多国家都对海藻的食用研究,发现经常吃海藻食物可
使体液保持弱碱性,于健康有利,并对高血压、糖尿病、
癌症等多种疾病有辅助治疗作用。
? 海澡中的活性多肽,其功能同胰岛素相似,对糖尿病
患者有较好的治疗和保健功能,海藻中的优质蛋白质、不
饱和脂肪酸,正是糖尿病、高血压、心脏病患者所需要的。
海带中的甘露醇有脱水利尿作用,可治肾功能衰竭、药物
中毒、老年性水肿。紫菜中的牛磺酸对保护视力和老年人
大脑起重要作用。海藻中的碘是甲状腺功能低下者的最佳
治疗食物。海藻还能滤除锶、镭、镉、铅等致癌物质,有
预防癌症的功效。
我国在藻类研究方面的贡献
? 1、紫菜的生活史;
? 2、人工繁殖海带;
? 3、褐藻的分类(分纲 3----,2)
? 4、固 N蓝藻的研究;
? 5、海藻的应用。
? 6、我国(宁夏农学院生物系)的发菜人工栽
培技术研究在 1996年获得成功,并在许多省区
形成了规模生产。这对保护生态环境、丰富人
民的菜篮子具有积极的意义。
? 中国藻类多样性与保护
? ( 1)中国淡水藻类多样性
? 全世界藻类植物约有 30000种,其中淡水藻
类约 25000种左右,而中国已发现的淡水藻类约
9000种。包括,原生动物们的蓝藻们,原生动物
门的硅藻门、甲藻门、金藻门、黄藻门、隐藻门、
裸藻门以及属于植物界的红藻门、褐藻门、绿藻
门和轮藻门。 其中珍稀种类有淡水裸藻类的层
状石皮藻、红藻类的绞纽串珠藻,中华串珠藻、
中华链珠藻、中华鱼子菜和鹧鸪菜窄变种等 。
? ( 2)中国淡水藻类资源受威胁状况
a.物种受威胁的状况
中受威胁最严重的是淡水红藻和褐藻。近十年来,中
国北方由于干旱或工业发展而过度抽地下水,引起水
位下降,使得泉城济南、山西晋祠和娘子关等的泉源
泉水枯竭,使得那些依赖秋水生长的特有藻类(特别
是淡水红藻)面临厄运,有些已荡然无存。南京浦口
珍珠泉过去生长十分丰富的淡水红藻:外果串珠藻和
美芒藻由于旅游区开发,如今红藻绝迹。江苏阳澄湖
大型轮藻成片死亡;武汉东湖由于富营养化,原来的
主要藻类鼓藻类被耐污的蓝藻和绿球藻代替。
b.物种多样性结构受破坏状况
的多样性被破坏,某些物种超常生长导致有害的赤潮
和水华,造成管道阻塞,水质恶化,危及渔业生产,
影响工业生产和居民生活。
作业
? 1、联系生活和将来工作需要,谈谈学习
植物分类学的意义。
? 2,P69第 1题。
? 3,P69第 16题。
? 4,P70第 34题。