海藻学核心知识要点.docx
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海藻学核心知识要点
海藻学是研究海藻有机体的形态、构造、生活现象、生长规律、生活史等，以及与环境之间的关系的学科。
第一章绪论
1、经济品种
绿藻礁膜石莼海葡萄
褐藻裙带菜海带羊栖菜
红藻紫菜石花菜
2、海洋植物的组成
高等植物极少量。
受到海洋的深度，潮流、海浪等冲击以及海水盐度、温度等环境条件的限制。
局限在河口、海湾、潮间带、浅海或滨海湿地等有限的海域。
大米草、大叶草、红树、木榄、秋茄、喜盐草。
低等海藻海洋植物的主要组成部分藻类——低等：
孢子繁殖（孢子植物）、不开花、不结果。
种类：
24000种（已记载）。
命名：
Algae（林奈，拉丁名）。
分布：
藻类—有水的地方（潮湿的地方）；海藻—生长在海洋中，种类多、产量大、经济价值高。
具有叶绿素、能进行光合作用，营自养生活的无维管束、无胚的低等植物。
3、藻类的分类
我国藻类学家根据细胞学和形态学把藻类分为12个门（海藻11个门）
4、海藻与海洋环境
海藻的生存、分布空间受海洋物理、化学环境、海底地质以及海洋生物物种之间斗争等因素的限制
海水温度：
影响海藻生存的最重要的环境因子
日光（光强、光质）：
海藻进行光合作用产生有机质的能源。
海水中的溶解盐：
营养物质
海底地质：
限制海藻分布
潮汐：
对潮间带海藻有显著地限制作用
海流：
带来营养，带走孢子
浮游动物的摄食压力
5、海藻的重要性
海洋植物的重要组成部分。
光合作用产生的能量，保证海洋生态系统的正常、持续运转。
在全球CO2的循环过程中起调节和泵的作用，影响全球气候。
释放O2保障海洋动物、需氧细菌等生存。
通过吸收和同化海水中的有机质，加速海水自净，影响海水的透明度和颜色。
⏹红藻
☐内层—纤维素；
☐外层—主要是藻胶质（琼胶、卡拉胶和海萝胶）
⏹绿藻
☐内层—纤维素
☐外层—果胶质，几丁质（刚毛藻属）
⏹褐藻
☐内层—纤维素
☐外层—褐藻胶
7、经济价值提供食物/药品/原材料等。
藻胶原料琼胶、卡拉胶、褐藻胶
8、海藻学海藻的形态、构造、生活现象、生长规律、生活史，以及海藻与环境之间的关系。
藻类学藻类的形态、生理、生长发育、生态和分类。
9、分类依据：
1）细胞壁的结构及所含成分
2）色素成分及其光合作用产物
3）鞭毛类型、数量和着生的位置
4）生活史类型
单体型生活史：
单体单倍体，衣藻＋单体二倍体，鹿角菜
双单体型生活史：
同型世代交替，石莼、浒苔＋异型世代交替，紫菜、海带
5）紫菜里面：
分裂式
10、藻类细胞结构：
1）细胞质无色、透明状的胶体，主要成分是蛋白质。
脂类化合物（基本成份）、碳水化合物（贮藏物质）、无机盐。
60-90%的水分
2）细胞器---液泡、细胞核
液泡幼年：
细胞质充满细胞
成年：
细胞质中形成各种大小不同的空泡，其内贮存着泡液
随着液泡增大，细胞质被挤向四周而紧贴着细胞壁
细胞质的运动生命活动的表现，两种方式（回转式＋循环式）
回转式流动（蕨藻）：
细胞质在大液泡的周围向一个方向回旋运动
循环式流动（羽纹藻）：
常见于含数个液泡的细胞中，细胞质各支流沿不同的液泡流动，方向有时相同，有时不同，速度也不一致。
细胞核在生命活动中起重大作用。
活细胞中难发现，需要固定和染色才显示。
蓝藻门藻类细胞中没有真正的细胞核，只有核质（构成核的物质）。
核质集中在细胞质的中央，形成中央体。
中央体与细胞质没有明显的界限。
原始状态的核
一般藻类细胞含一个细胞核。
多核细胞：
松藻属和羽藻属等藻类。
细胞核的结构：
核膜：
双层，有间隙，将细胞核和细胞质隔离
核质：
核内无色透明的液体，由于含有极易被碱性染料染色的核酸物质，故又称染色质。
主要成份为DNA和RNA
核仁：
圆球状，一般1-2个。
色素体藻类植物细胞内色素体的形态、所含色素体的数量以及在细胞内的分布等变化，都是朝着更有利于吸收光能、增强光合作用能力的方向发展。
低等：
一个大型的、轴生的色素体。
高等：
数量增加，侧生分布。
线粒体除蓝藻细胞外，都有。
高尔基体在真核藻类中普遍存在。
其数量和形状与细胞生长机能有密切的关系。
与细胞内物质的贮存和转运有关。
合成植物细胞壁的果胶和纤维素
内质网分隔、支持细胞质。
利于进行各种生化反应。
表面有核糖体（蛋白合成）。
鞭毛由细胞表面伸出的、能运动的“器官”。
运动型藻体和生殖细胞（除卵和不动精子外）。
9+2。
按鞭毛丝分为茸鞭形＋尾鞭形。
“茸鞭形”鞭毛沿其长轴伸出许多柔细的绒毛状附属物
单茸鞭形：
鞭毛丝在鞭毛上单向排列
双茸鞭形：
双向排列
“尾鞭形”鞭毛鞭毛上没有鞭毛丝
3）构造十分简单无根茎叶的分化
11、海藻的形态特征和多样性
1）形态各异，大小悬殊（几微米到60米以上）。
2）单细胞、群体和多细胞。
12、生活史及世代交替
1）生活史：
任何一个有生命的个体从其生命开始到结束的过程，包含生物个体发育变化的全过程
2）世代交替：
具有有性生殖能力的海藻物种的生活史中出现了两种核相不同的藻体，且在生活史中有规律地互相交替出现（单倍的配子体藻体＋双体的孢子体藻体）
13、有性生殖
1）非接合生殖多细胞生物及单细胞生物的群体，由特化的单倍体细胞（配子）进行有性生殖。
分为融合生殖或单性生殖。
2）接合生殖某些真菌,细菌,绿藻和原生动物，有性生殖由个体直接进行,两个细胞互相靠拢形成接合部位，并发生原生质融合而生成接合子，由接合子发育成新个体。
14、生长方式：
1）顶端生长分生细胞位于藻体顶端，具有一明显的圆顶型顶端细胞，由它横分裂或斜壁分裂形成分裂节，每一分裂节再继续分裂形成围轴细胞或原始围轴细胞。
2）散生长藻体结构简单，大部分无明显的组织分化，各部分的细胞均有分生能力。
分生细胞不集中在叶状体的某个部位，而是散生的。
3）居间生长分生细胞在柄部和叶片之间或位于分枝基部
4）毛基生长生长点位于单列的分枝丝体基部，即藻毛基部
5）边缘生长膜状体的皮层细胞具有表面向四周生长的能力，也成为表面生长。
只进行平面扩展的生长方式
第二章海藻的生态
1、海洋生物生态区划分陆地与海洋交界处，通称为海岸，有五种类型。
沙砾港湾海岸＋淤泥滩港湾海岸＋大河口和淤泥质平原海岸＋珊瑚礁海岸＋山地悬崖海岸。
2、海洋的生态区域＝潮间带＋浅海区＋深海区
1）潮间带位于大潮期间潮水涨得最高的水面和退至最低线之间的地区
＝潮上带＋高潮带＋中潮带＋低潮带＋朝下带
潮间带的海藻适应能力强适应不同的地质环境。
适应潮水涨退和露空的影响。
原因细胞质的浓度高，细胞膜渗水性小，故脱水难
原生质多，液泡小
细胞质与细胞膜的扩张和收缩协调得较好
原生质具有耐干性
2）浅海区潮间带以下深至200米的海区。
环境变化小。
鱼类＋浮游动植物。
渔场。
绿藻、红藻和褐藻也有生长，分布与光线的透射有关系
3）深海区200~4000米。
光线投射不到，水温也很低。
没有海藻生长。
3、海藻的生态因子=光照＋温度＋盐度＋pH值＋潮汐＋波浪
1）光照植物＋海藻在没有阳光条件下是不能生长发育的。
叶绿体（色素体）必须吸收太阳辐射能，才能进行光合作用，合成有机物，供植物生长发育。
绿藻类喜欢生长在高潮带地区，光照越强则生长越旺盛，颜色也深。
在弱光下则不利于它们的生长发育。
a、光线影响孢子和配子的释放孢子的萌发要有足够的光照，在弱光下萌发较差，甚至停止发育而呈休眠状态。
b、海水的光照要比陆地差，即使是海水表层的光线也要比空气中的少。
光线透射入海水受各种光波波长的支配，也受海水及悬浮颗粒的吸收和散射作用的限制。
c、日光光线的性质据光谱成份的性质分类＝可见光：
红、橙、黄、绿、蓝、青、紫＋不可见光：
红外光（长波）和紫外光（短波）。
海水环境对各种不同波长的光线的吸收和散射是不同的。
波长长的光线容易被海水吸收掉。
10深的水中吸收：
红<橙<黄<蓝
不同波长有不同的能量，光合作用的速度有差异。
能力：
红光大，绿光小。
2）温度
大洋日变化小，最高低温差1度；年变化热带和寒带为2-3℃；温带海洋10℃以上。
沿海地区受大陆环境的影响，日温差变化较大，在2-3℃以上。
3）盐度外海>内湾。
河口变化大：
台风／洪水（接近淡水）＋一般情况（广盐性藻类，浒苔、紫菜和鹧鸪菜）
4）pH值略偏碱性；季节区域不同，夏天（T升，光合强，CO2＋［H+］下降，pH升，碱强）；冬天相反，pH下降。
溶氧量高，pH高；溶氧量低，pH低。
5）潮汐海藻在潮间带垂直分布的主要因素之一，不同潮汐其露空时间不同。
6）波浪内湾风浪小，外海风浪大。
好浪：
紫菜/海萝＋怕浪：
礁膜/浒苔。
风浪大的地方：
孢子附着能力强＋养分交流快，有利于营养吸收
4、藻类的生活方式＝浮游生活型（衣藻）＋底栖附生＋漂流（漂浮马尾藻）＋水底固着（具固着器的多细胞的大型海藻）＋共生、寄生。
1）浮游生活型：
具鞭毛的：
自由游动＋不具鞭毛：
连成各种形状的群体，增加漂浮能力或通过增加表面的体积以适应浮游生活。
第三章绿藻门
一、绿藻门
1、绿藻的形态
1）单细胞体＝能动，具鞭毛＋不能动，无鞭毛
2）单细胞群体＝具鞭毛（四胞藻，团藻）＋无假鞭毛（科氏藻）
3）丝状体（藻体细胞向一个方向分裂，细胞上下互相衔接，形成丝状体）＝单条（丝藻属）＋分枝（刚毛藻）
4）膜状体（细胞向多个方向分裂）＝叶状（石莼属）＋管状（浒苔属）
5）异丝体（匍匐部和直立部）内枝藻属、孢根藻属
6）管状多核体（藻体增大，含多个细胞核）
多核细胞分离分裂为多细胞多核体and单细胞多核体（羽状，分枝＋伞状＋蕨状＋圆柱状＋扇状＋掌状）
2、特殊绿藻的细胞学特征
1）淀粉核和淀粉的形成有关：
暂时贮存光合作用的早期产物。
存在于叶绿体上，可随细胞进行分裂。
强粘性的蛋白质核心和淀粉鞘组成。
具有薄层的构造
2）造粉白色体功能≈淀粉核，存在于无淀粉核的种类中。
3）伸缩泡绿藻体内水分调节细胞器，是一种能做节奏性伸缩的液泡，兼有排泄功能。
位于鞭毛的基部附近。
海产的种类中没有。
4）眼点橘红色，位于细胞的前端，靠近鞭毛基部。
能感受温度和光的刺激，是具色素而有感光功能的构造。
3、生长方式和固着器——散生长、不明显
4、绿藻的繁殖
1）营养繁殖藻体断折或碎裂后的小段或碎片＋藻体边缘形成芽状突起，与母体分离
2）无性繁殖根据所形成孢子的性质（三种）
a游孢子：
具有鞭毛能游动，无细胞壁（营养细胞—游孢子囊——释放多个游孢子）
形成在夜间，黎明时放出
分泌粘质，由前端附着于基质，失去鞭毛、形成细胞壁后萌发为新藻体
形成：
常见营养细胞直接转换，有些会形成孢子囊再形成游孢子。
一般一个游孢子囊内形成多个游孢子。
b不动孢子：
无鞭毛、具细胞壁。
c厚壁孢子：
不良环境，细胞壁加厚。
环境变好，释放游孢子。
3）有性繁殖两性配子结合的过程。
a配子：
配子囊产生，分游动配子和不动配子。
单倍体，单核，通常无细胞壁。
b分类：
（根据两性配子的形状和大小）
同配生殖：
形状、大小相同
异配生殖：
大小不同、形状相同
卵配生殖：
大小、形状均不同，最为高级
c合子（两性配子结合形成，会分泌细胞壁，萌发时有些会减数分裂）
薄壁：
短期内即可萌发
厚壁：
经较长时期休眠后萌发，少数
5、绿藻的生活史
1）单倍体单世代型独立生活的藻体为单倍体（n）：
单细胞绿藻
2）二倍体单世代型独立生活的藻体为二倍体（2n）
3）二世代型世代交替：
配子体（n）和孢子体（2n）（同形、异形）
6、绿藻的生态分布及意义
1）种类多，大多淡水，海产种类生长在潮间带的碳酸钙基质上（岩石、珊瑚礁、石粒、贝壳等）
2）分布广泛，从寒带到热带都有
生活方式：
浮游或漂浮、附着、共生或寄生
7、绿藻的经济价值＝食用＋人工育苗饵料＋药用＋污水处理
8、危害＝浒苔影响紫菜叶状体生长（养殖网）＋紫菜丝状体（贝壳）＋其他，晒盐和船只
二、课后思考题
1.绿藻门分为两个纲的依据是什么？
答：
绿藻纲：
营养细胞或生殖细胞具鞭毛，能运动，有性生殖为非接合生殖。
接合藻纲：
营养细胞或生殖细胞不具鞭毛，不能运动，有性生殖为接合生殖。
2.结合衣藻细胞模式图，说明绿藻门的特点。
答：
衣藻为最简单的单细胞绿藻。
细胞壁外层为果胶质、内层为纤维素。
高级的种类会有液泡。
大多一个细胞核。
藻体大多藻体球形或卵形，前端具2条等长的鞭毛。
3．如何区别石莼的孢子体和配子体？
答：
石蒓为同形世代交替，有肉眼所见不能区分其孢子体和配子体。
只能通过取一个细胞
观察它的鞭毛数目来区分。
孢子体产生的孢子有2条鞭毛，配子体产生的配子有4条鞭毛。
或者观察染色体数目，孢子体（2n），配子体（n）。
4.名词解释
1）同配生殖：
积累丰富的淀粉，叶绿体构造变模糊，营养藻体可直接变成一个配子（产生的雌雄配子大小性状生理机能完全一样，无法分辨性的区别，它们之间的配合谓之同配）
2）异配生殖：
藻体的细胞分裂形成8、16个小配子。
或形成2、4个♀大配子（生殖过程产生的雌雄配子形状相似，大小不同，生理机能也不同或者形状大小相同，但有生理机能之差的相互配合的现象）
3）卵配生殖：
营养细胞失去鞭毛形成卵细胞♀。
或形成许多个体小而具鞭毛的♂配子。
（生殖过程产生的雌雄配子形状大小生理机能都不一样的现象）
4）同形世代交替：
在生活史上孢子体和配子体外表形状、大小、构造和显著性完全一样，没有区别，并且都能独立生活，只是两个个体的细胞中染色体数量上有二倍体（2n）和单倍体（n）的区别，称为等世代交替或同型世代交替。
5）孢子体：
孢子体在植物世代交替地生活史中，产生孢子和具2倍数染色体的植物体。
由受精卵（合子）发育而来。
6）配子体：
在植物世代交替的生活史中，产生配子和具单倍数染色体的植物体。
植物的配子体是由单倍体孢子经有丝分裂产生。
7）不动孢子：
孢子在外界环境变坏，不利于活动而变为静止，分泌细胞壁而成为一个不动孢子。
第四章红藻门
1、果胞：
呈囊状或烧瓶状，其上延长为一条受精丝。
红藻特有雌性生殖细胞。
不动精子：
无鞭毛，通过水流的作用到达果胞，进行受精。
果胞系：
红藻纲。
辅助细胞＋果胞＝果胞系。
果胞受精—合子进入辅助细胞—发育，产生产胞丝—发育形成果胞子囊——聚集称囊果。
囊果＋附生的雌配子体＝果胞子体。
2、由藻丝组成的藻体有两种
单轴型：
藻体中央只有一条中轴藻丝，由它向周围各方向生出分枝的侧丝组成皮层。
围轴细胞有一定的数目和位置。
多轴型：
藻体中央由许多中轴藻丝组成髓部，然后由它向各方分出侧丝组成皮层，被胶质包围。
3、液泡大多数红藻纲的种类，位于原生质的中央。
pH在4~6.8之间，用中性红或美蓝染色，极易着色，往往产生结晶体。
4、光合产物：
红藻淀粉（多糖类）附在色素体表面或存在细胞质中。
用KI溶液处理时，变成红紫色和葡萄红色，是一种不溶性的碳水化合物。
少数：
溶解性的糖类或某些酒精类。
5、繁殖：
没有游动细胞阶段，这是红藻门藻类的重要特征。
分裂生殖：
营养细胞纵裂为2个新个体。
无性繁殖：
单孢子：
由营养细胞直接形成
四分孢子：
孢子体藻体表面细胞→四分孢子囊→减数分裂→4个单倍的孢子（四分孢子）。
形成雄配子体和雌配子体（1:
1）。
其分裂形状有十字形、带型和四面锥形。
多室孢子囊：
四分孢子囊的变态形式
有性繁殖：
卵式生殖：
复杂、高级
原红藻纲（红毛菜纲）精子囊由藻体边缘普通营养细胞分裂形成，一般含2~128个精子囊，每个囊里有一个精子。
果胞雌性生殖细胞，如卵囊状，具有原始受精丝。
6、生活史：
原红藻纲（紫菜属、红毛菜属）其藻体为大型的配子体，受精后，合子分裂形成果胞子，萌发为小型的丝状体，由它产生壳孢子，萌发成为配子体。
叶状体（配子体）＋丝状体（孢子体）
真红藻纲：
三个世代＝配子体世代＋果胞子体世代＋孢子体世代
课后思考题
1、石花菜果孢子和四分孢子的萌发过程
答：
果胞子与四分孢子的外形与萌发过程均相似。
答案暂时没找到。
2、石花菜与鸡毛菜的异同点
答：
相同：
都是石花菜目—石花菜科。
无性繁殖都式四分孢子、十字形分裂。
……
第五章褐藻门
1、形态
1）异丝体：
较简单的原始类型。
匍匐部和直立部组成。
2）假膜体：
较异丝体高级，许多藻丝粘在一起形成。
分类：
单轴假膜体：
形成藻体的藻丝具一中轴分枝。
多轴假膜体：
形成藻体的藻丝具多轴分枝。
3）膜状体：
高级进化的类型，外形上有类似根、茎、叶或气囊等的分化。
细胞向多个方向分裂形成数层细胞。
分类（简单、内皮层＋外皮层、表皮＋皮层＋髓部）
2、生长：
1）散生长：
所有藻体都具备的能力。
2）间生长：
分生组织b位于柄部和叶片之间（海带）或分枝基部（水云）。
3）毛基生长：
生长点b位于单列的分枝丝体的基部，即藻毛的基部
4）顶端生长：
生长点a位于藻体的顶端，生长点就是顶端细胞
5）边缘生长：
膜状体的皮层细胞具表面向周围生长的能力，也称表面生长。
只进行平面扩展的生长方式。
3、光合作用：
1）色素体具有随着光照强度和光的方向改变其位置的能力
弱光：
色素体与光线相垂直，以接收更多的光
强光：
与光线平行，降低光照吸收
2）色素体随生活环境的变化而改变位置
高浓度溶液：
色素体移到表面
低浓度溶液：
移到侧壁
3）淀粉核：
淀粉核的发生与褐藻类的系统发育存在关系，低级种类中具有，高级的种类缺乏。
与绿藻不同，多数为梨形或圆球形，以一个小柄或窄的一端连接于色素体的表面。
4、繁殖
1）营养繁殖：
藻体折断＋繁殖小枝
2）无性繁殖：
a.游孢子：
梨形，具有两条不等长的侧生鞭毛，长的一条为茸鞭型，短的一条无纤毛。
细胞＝一个核＋一个色素体＋一个眼点
来源：
单室孢子囊n＋多室孢子囊p
单室孢子囊n：
一个细胞组成，产生于孢子体上
形成过程：
单室孢子囊n
多室孢子囊p
1.单核的孢子囊母细胞，向外突出膨大
2.细胞核经减数分裂形成2~128个子细胞核
3.核分裂停止后
4.细胞质开始分裂，次数与核分裂相同
5.每块细胞质含一个单核，经过变态发育
6.形成具有不等长侧生双鞭毛的游孢子
7.囊壁顶端形成小孔后释放
8.配子体
1.孢子囊母细胞经多次纵横分裂（有丝分裂）
2.产生隔壁，形成许多小室
3.由许多立方形细胞组成的细长的多列细胞结构p
4.每个小室变态形成1~2个游孢子
5.成熟时，隔壁溶解→圆锥形囊体
6.萌发为二倍体的孢子体
b．不动孢子（网地藻目和岩藻目）没有细胞壁和鞭毛，靠海水的流动分布。
发育过程与单室孢子囊相同。
经减数分裂。
每个孢子囊形成4个单倍体的不动孢子。
萌发为配子体
3）有性繁殖：
配子囊有单室和多室两种。
多室配子囊由单倍体的配子体产生，其外形和形成过程与多室孢子囊相似。
形成的配子为单倍体。
雌雄配子配合后，萌发为双倍体的孢子体，这一过程成为有性生殖。
a．同配：
原始，雌雄配子均能活泼运动，雄配子接近雌配子时，雌配子失去运动能力，雌雄配子接合成不能运动的合子，合子不经休眠，立即萌发为孢子体。
配子不经接合分解死亡。
单性生殖形成配子体。
b．异配：
少数，产生异配子的均为多室配子囊。
雄配子囊<雌配子囊，雄配子<雌配子。
雌配子含数个色素体，雄配子含一个色素体。
配子接合成合子后经一段时间萌发为孢子体未经接合的雌配子单性生殖，形成配子体。
c．卵配：
精子小：
两条侧生鞭毛，一条向前，一条向后，前长后短，网地藻目则只有一条鞭毛
卵子大，无鞭毛。
卵成熟后附在卵囊口或排到水中
卵未经受精进行单性生殖
5、生活史类型
1）有孢子体和配子体类型：
生活史中有独立生活的单倍体配子体和双倍体孢子体，进行明显的世代交替。
三种类型。
配子体>=<孢子体
2）无配子体类型（墨角藻目）生活史中只有双倍体的孢子体存在。
孢子体代替配子体的作用，不存在无性生殖。
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