1海藻学第一章 绪论
海藻学绪论
海藻学概论第一章：绪论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。
藻类在地球上的分布很广，从炎热的赤道至常年冰封的极地，无论是江河湖海、沟渠塘堰，各种临时性积水，或是潮湿地表、墙壁、树干、岩石、甚至沙漠、积雪上都有藻类的踪迹。
但藻类主要生活在水体中。
藻类主要营自养自由生活，有的则营共生或寄生生活。
藻类在长期演化过程中。
以自身的形态构造、生理和生态特点适应着生活的环境，从而形成了各种生态类群(型)。
就藻类生活环境的特点及其与环境的相互关系，主要可归纳浮游藻类、底栖藻类和附着藻类等生态类群。
其分布受温度（春夏秋冬）、盐度（单细胞藻类对环境的改变有很强的适应能力，由于世代时间极短，通过较小的遗传变异，在一定时间内即可适应于盐度的颇大变化。
藻类细胞还能较迅速地合成多元醇或其衍生物、糖或多糖和某种氨基酸等渗透调节物，用以迅速调节细胞的渗透压，适应环境盐度的变化。
很多淡水藻类耐盐上限达到15-20S，有些淡水习见浮游植物如小颤藻、颗粒直链藻、飞燕角甲藻、铜绿微囊藻等甚至在150-180S之间出现。
盐藻Dunaliella salina Teod.是典型的盐水藻类，能耐受320的盐度。
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。
第一节：海藻学的意义和范围一、藻类：植物体无真正的根、茎、叶的分化，含有叶绿素、能进行光合作用、营自养生活的低等植物。
一般生长在水体中。
海藻 (1)
1.8 海藻的作用及经济价值
• 海洋初级生产力 • 海藻的经济价值
1.8.1 海洋初级生产力 marine primary production
海洋初级生产力，也称海洋原始生产力。 指浮游植物、底栖植物及自养细菌等通过 光合作用制造有机物的能力，一般以每日 （或每年）单位面积所固定的有机碳或能 量来表示（克碳/米2· 日或千卡/米2· 小时）。
Reference
• 海藻学，钱树本等，中国海洋大学出 版社，2005 • 藻类学（原书第四版），Robert
Edward Lee，段德麟等译，科学出版社， 2012
• Common seaweeds of China, Science Press, C.K. Tseng, 1983
Unicellular algae
1-寻找典型特征（成对儿）；2-依据特征逐层划分；3-成对特征数字相对应
1（6）背部有花纹 2（5）背部花纹为圆点 3（4）足上有纤毛------B 4（3）足上无纤毛------D 5（2）背部花纹不是圆点-----C 6（1）背部无花纹------A
Marine Algae Part 1 海藻（一）
1.6.2.2 Dh，h+d型
（异型世代交替型，heteromorphic alternation generations）
•自由独立生活的孢子体世代 和配子体世代（n）二者有规 律的交替出现——世代交替 •孢子体世代（2n）和配子体 世代（n）藻体外形不同 •如海带、裙带菜、紫菜
1.7藻类的系统演化及分类
Terms
alga —— algae Unicellular algae microalgae Seaweeds Macrophytes macroalgae
海藻学教案
海藻学教案李晓丽海藻学第一章总论第一节藻类、海藻及海藻学藻类是一群最简单、最古老的低等植物，它们的历史可能延伸到了３１亿年前地球历史的前寒武纪。
由于它们不开花，不结实，是用孢子进行繁殖，故属于孢子植物范畴（或隐花植物范畴）。
藻类种类繁多，已记载的有两万四千多种，根据分类学家林奈（Ｌinnaeus）在《自然系统》一书中把藻类的拉丁文定为Algae，目前仍沿用此名。
藻类分布的范围很广，凡潮湿的地带到水域都有它们的分布，生长在海洋的藻类称为海藻，即Seaweed。
海藻种类很多，生物量很大，是重要的海洋资源。
人们在长期的生产实践中积累了大量的藻类的生物学知识，建立了一门独立的藻类生物学，简称为藻类学(Phycology)。
它包括藻类的形态、生理、生长发育、生态、分类等方面的科学。
藻类的识别可以从以下三方面来认识:1. 营养体藻类植物没有真正的根、茎、叶的区别, 藻体全身都有吸收养料和进行光合作用的功能。
虽然一些藻类在外型上出现类似高等植物的根、茎、叶的形态, 但从基本构造来看, 仅仅是由一些稍有分化的细胞组成薄壁组织状的构造, 这样的藻体称为叶状体, 菌类植物虽也属于叶状体范畴, 但两者最主要的区别是: 藻类植物具有叶绿素, 而菌类植物不具有叶绿素。
2. 生殖结构藻类植物的生殖结构很简单, 基本构造是单细胞的孢子, 或是合子, 虽然藻类与菌类、苔藓植物和蕨类植物同属孢子植物范畴, 在某些高等藻类也有多细胞的生殖结构, 不过全部细胞都直接参加生殖作用,没有类似苔藓、蕨类在生殖细胞外还有起保护作用的营养细胞。
3. 发生藻类的孢子或通过结合,形成的合子都是以单细胞形态离开母体而直接发育为新个体的, 不像其他高等植物那样, 在卵受精后先在母体内发育成多细胞的胚。
综合以上三点, 可以给藻类简单定义为: 藻类是无胚的、具有叶绿素的自养叶状体孢子植物。
第二节藻类的习性与分布1. 海藻:褐藻和红藻的绝大多数种类为海生底栖藻类, 许多大型绿藻如石莼属、浒苔属也能生长在岸边的浅水中。
海大藻类概述
元旦任务：插图裁判；最后一章修订。
第一章藻类概述第一节藻类植物的特点第二节藻类植物的细胞学特征第三节藻类的繁殖和生活史第四节海洋藻类与海洋环境一、海洋藻类的分布带二、物理因子对海洋藻类的影响三、化学因子对海洋藻类的影响四、动态因子对海洋藻类的影响五、生物因子对海洋藻类的影响第五节藻类的进化和系统发育（基因测序与藻类系统学）第一章海洋藻类概述第一节藻类植物的特点海洋藻类是指生活在海洋中的一群最简单、最古老的低等植物，没有真正的根、茎、叶分化，具有叶绿素a，能进行光合作用，营自养生活，具有简单生殖结构的无维管、无胚的植物。
在此书中，藻类也包括了原核生物蓝藻（又称蓝细菌），虽然与藻类中其他类群相比，蓝藻在进化上更接近细菌。
海洋藻类形态多样，有单细胞个体、多细胞群体及丝状体、叶状体、管状体等；藻体大小差别较大，小到几微米，大到百米以上。
海洋藻类无真正的根、茎、叶的分化，整个藻体可由环境中直接吸收养分或交流物质，都可进行光合作用。
虽然少数种类有表皮层、皮层和髓的分化，例如海带，高度分化的髓部丝体成为类似维管植物筛管那样的构造，并且也有输导营养物质的功能，但植物体无维管组织的分化，故不具有真正的根、茎叶等器官。
海洋藻类繁殖器官简单，以单细胞的孢子或合子进行繁殖。
藻类植物不开花结果，不产生种子，又叫孢子植物。
合子（或受精卵）直接萌发成丝状体或叶状体，而不在性器官中发育成多细胞的胚，因此，藻类植物亦称无胚植物。
藻类生殖“器官”如为多细胞组成时，它的每个细胞都能生育，而生殖结构的周围没有不育细胞构成的保护层。
根据形态，一般可将海藻分为微型藻类和大型海藻两大类。
微型藻类是指一类需借助显微镜才能看到的个体较小的藻类，多为单细胞，有的种类具有鞭毛，能在水中游动。
其数目与种类很多,海中只要光线所到之处，均有其分布，是海洋食物链中基础的重要生产者。
大型海藻则指肉眼可见的多细胞藻类，其构造比较复杂，形态多样。
根据生态习性，一般将漂浮水中的微细藻类统称为“浮游植物”，而在海边肉眼可見的大型海藻則称为“海藻”。
海藻学智慧树知到课后章节答案2023年下烟台大学
海藻学智慧树知到课后章节答案2023年下烟台大学烟台大学第一章测试1.海藻是种类繁多的单细胞微藻以及肉眼可见的海带、紫菜等大型海藻的总称，是植物界的（）。
答案:隐花植物2.海藻（）捕光系统光合效率最高。
答案:叶绿素a+b系统3.原绿藻的发现被看作是藻类进化史上的一件大事，原因在于它是介于蓝藻和绿藻的中间生物，既继承了蓝藻类的叶绿素（A），又产生了叶绿素（），为绿藻类的产生奠定了基础。
答案:b4.海藻从生活方式上可分为（）。
答案:浮游类和底栖类5.海藻胶包括（）。
答案:琼胶;褐藻胶;卡拉胶6.海藻被誉为“海中森林”，也有“海洋生态系统工程师”之称，原因是海藻能够（）。
答案:提供海洋无脊椎动物产卵孵化及栖息的场所;调节海洋生态平衡;净化海洋环境7.紫色硫细菌是一种光合细菌，既能够获得光能，又能够放氧。
（）答案:错8.真核寄主细胞与可进行光合作用的原核蓝细菌，内共生，导致叶绿体的形成。
（）答案:对9.日本人对海藻的关注是作为食物，而在中国，海藻最初被当作药物。
（）对10.温暖的日本洋流和寒冷的鄂霍次克洋流环绕着狭长的日本岛链，形成了从亚北极到亚热带的各种营养丰富的海洋生态系统，因而海藻种类繁多，为悠久的日本海藻饮食文化提供了基础条件。
（）答案:对第二章测试1.藻类储存物质有的是高分子质量化合物，有的是低分子质量化合物，属于高分子量的是（）。
答案:多糖2.多数海藻兼具有性和营养两种繁殖方式，有性繁殖在保持和增加现有群体的遗传多样性、提高或维持种群的进化能力以及长距离的空间拓展方面具有优势；（）在短距离的空间拓展、种群扩大上起主导作用。
答案:营养繁殖3.海藻休眠的形式多为（）。
答案:4.光照决定了海藻的垂直分布，（）决定了海藻的水平分布。
答案:水温5.大多数海藻进化了浓缩二氧化碳的能力，可以保证碳同化的充足供应，其中的关键酶是（）。
答案:碳酸酐酶6.海藻对外界盐度变化的渗透适应机制有哪些？( )答案:无机渗透剂短期渗透调节;有机溶质平衡长期渗透胁迫;合成和积累多元醇作为“保水”物质;厚的细胞壁以避免快速水分流失7.海洋大型藻类需要水流就像陆地植物需要风一样重要，水流对海藻的意义体现在哪些方面（）。
1海藻学第一章 绪论
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藻类化石
寒武纪的石灰 质岩层中发现 了古代藻类的 化石 说明藻类在地 球上出现的时 间早
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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）：
7. 黄藻门 Xanthophyta
8. 褐藻门 Phaeophyta 9. 裸藻门 Euglenophyta
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叶绿素（光合作用）
辅助色素（使藻体呈现绿、红、
褐、黄等颜色）
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孢子繁殖
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各门藻类的主要形态
蓝藻：单细胞 绿藻：单细胞、群体、多细胞 红藻：多数多细胞 硅藻、金藻、甲藻、裸藻等：多数单细胞 褐藻：多细胞 轮藻：多细胞
海藻与海洋环境
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
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海藻的重要性产生的能量，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
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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 细胞器---液泡、细胞核
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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
第一章藻类1
2.结构：植物体结构上，可分为三类 (1)异丝体：藻体有匍匐的分枝系统和直立的分枝系统。 (2)假薄壁组织体：许多丝状体相互交织密贴而成。 (3)薄壁组织体：进化水平最高的类型。外形分化成
“叶片”、柄部、固着器三部分；(组织)内部分化 成表皮层、皮层和髓部。
（二）细胞结构：
1. 细胞壁: 内层：纤维素
二、蓝藻的经济价值和代表种类
蓝藻门现存种类约1500～2000种，分为色球 藻纲（Chroococcophyceae）、段殖体纲 （Hormogonephyceae）和真枝藻纲 （Stigonematophyceae）三纲。
（一）、经济价值：
1.食用：如普通念珠藻（俗称地木耳，Nostoc commune Vauch.）；发状念珠藻（俗称发 菜，Nostoc flagelliforme Born. Et Flah.）
(2)结构： 表皮层:1-2层细胞，内含黄褐色色素体；光合作用 部位。 皮层:多层细胞，有粘液腔，可分泌粘液； 髓:由髓丝细胞和细长喇叭丝构成。
固着器(holdfast)
(3)生活史
典型的卵式生殖； 孢子减数分裂的异 形世代交替。
褐藻门其它常见种类: 1.裙带菜 2.鹿角菜 3.马尾藻
裙带菜
本节重点：蓝藻的原始性特征。
第三节 绿藻门
绿藻门是藻类植物中种类最多的一门，约有 350属，近8600种；它们在植物界的系统演化 中具有重要地位，和人类的关系也较密切。
一、绿藻门的一般特征
（一）形态：多种多样
1.单细胞、群体、丝状体、叶状体和管状体等； 2.鞭毛：有或无，多为2，4条顶生等长的尾鞭型
（2)细胞内含固氮酶，可直接固定大气中的氮。
（四）繁殖方式 1.营养繁殖：最主要的方式 （1）细胞直接分裂（裂殖生殖）：单细胞、
水生生物学：01藻类概述
三、体制
1、单细胞类型
2、群体类型
植物体由若干形 态上、功能上相 同的细胞组成
3、丝状体类型
组成植物体的细胞 向一个方向分裂所 形成的细胞列，分 枝或不分枝
4、异丝体类型
由直立枝和 匍匐枝组成。
5、管状体类型
植物体增大，含有 许多细胞核，且只 有在形成生殖器官 时才产生隔壁与植 物体营养部分隔开， 平常植物体不会产 生隔壁
3. 色素（pigment）和色素体（chromoplast ）
➢ 色素成分可分为4大类：
叶 绿 素 （ chlorophyll ） 、 胡 萝 卜 素 （ carotene ） 、 叶 黄 素 （lutein）和藻胆素（phycobelin）。 ➢ 各门藻类因所含色素不同，因此藻体呈现的颜色也不同， 如绿藻门为鲜绿色、金藻门呈金黄色、蓝藻门多为蓝绿色 等。 ➢ 除蓝藻和原绿藻外，色素均位于色素体内。 ※色素体是藻类光合作用的场所，形态多样，有杯状、盘
➢ 孢子类型： 动(游泳)孢子，不动（静）孢子，似亲孢子，休眠孢子， 厚壁（垣）孢子，内生孢子，外生孢子等。
1. 动孢子：细胞裸露，有鞭毛，能运动。
2. 不动孢子：有细胞壁，无鞭毛，不能运动。 【似亲孢子】形态构造上和母细胞相似的不动孢子
3. 休眠孢子：单细胞运动个体在环境不良时脱去鞭毛，原 生质收缩，细胞壁外分泌胶质形成。
3、流水中的藻类
由底栖和浮游的藻类组成能在急流中生活和繁殖，同细菌 和微型动物一起形成粘土层，具有巨大的吸附力，能吸附 污染水体中的有机物并由生物群使之矿化，对流水的净化 起到很大的作用。
（二）藻类与人类生活的关系
1.藻类的渔业和工农业价值 ➢ 肥源：固氮蓝藻固氮，轮藻、褐藻 ➢ 饵料：螺旋藻、硅藻和绿藻的种类 ➢ 工业用：褐藻，硅藻土-吸附剂、滤过剂、磨光剂 ➢ 水华、赤潮的危害 ➢ 有害藻类的异常发生：小三毛金藻、有毒甲藻、寄
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黄林彬 lbhuang@ 上海海洋大学水产与生命学院
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绿藻 Chlorophyta
礁膜、石莼、海葡萄
褐藻 Phaeophyta
裙带菜、海带、羊栖菜
红藻 Phodophyta
鞭毛丝
沿其长轴伸出许多柔细的绒毛状 附属物，称为“茸鞭形”鞭毛
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
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不同藻类所具有的鞭毛类型、数量和着生
的位置也有所不同
藻类分类的重要依据（图2-7，p.18）
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细胞壁的结构
生殖细胞不具细胞壁 细胞壁的结构及所含成分是海藻分门的主 要依据之一 红藻
内层—纤维素；
外层—主要是藻胶质（琼胶、卡拉胶和海萝胶）
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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
Sargassum fusiforme 羊栖菜
含有丰富的蛋白质、 糖类、生物钙以及各 种维生素 含有丰富的褐藻胶、 甘露醇、碘（工业原 料） 国外誉为“长寿菜”
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Laminaria 海带
营养价值很高：粗蛋 白、糖、钙、铁 含碘量很高，防治甲 状腺肿大 工业：提取钾盐、褐 藻胶、甘露醇，还可 作医疗用品。
主要成份为DNA和RNA
核仁：圆球状，一般1-2个
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色素体
光合作用的场所
叶绿体：含有叶绿素a和b的光合器—高等植物
绿藻—chl. a、chl. b、chl. c
色素体：藻类植物，含其它色素的光合器
红藻—chl. a、chl. d、藻红素、藻蓝素
褐藻—chl. a 、chl. c、藻褐素
人类在生产实践和科学实验中积累了大量的藻
类生物学知识，形成独立的学科。
藻类的形态、生理、生长发育、生态和分类
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海藻学
Marine Phycology
研究海藻的形态构造、生理机能、繁殖方式、
系统发育、生态和分类等方面的学科。
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低等海藻：海洋植物的主要组成部分
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藻类——低等：孢子繁殖（孢子
植物）、不开花、不结果 种类：24 000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
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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）
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贮藏物质
常见的是液泡
碳水化合物、有机酸、单宁、结晶体 幼年细胞没有液泡，只有粘性小滴 粘性小滴不断混合成大液泡 老年细胞，液泡数目少而大
紫菜 石花菜
经 济 品 种
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Monostroma 礁膜
含有较多的碳水化合物、维生素、氨基酸、多种矿物质 清热解毒、降低胆固醇 很有开发潜力的海洋药物资源
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Ulva石莼
维生素、有机酸、矿物 质、麦角固醇（维生素
D2生产的主要原料）
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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
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藻胶原料
琼胶、卡拉胶、褐藻胶 食品、纺织、印染、医药、国防等工业
海藻化学工业
从海水中富集大量的无机盐
卤化物、碳酸盐、氧化钙、钾盐、镁盐等
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为什么要学海藻学
植物学的分支，专门研究生活在海水中 的藻类的学科
研究内容：藻体的形态、构造、生活现
象、生长规律、生活史，以及海藻与环
centroplasm） 中央体与细胞质没有明显的界限 原始状态的核
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一般藻类细胞含一个细胞核 多核细胞：松藻属（Codium）和羽藻属（ Bryopsis）等藻类
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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（chromatin）
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海藻的形态特征和多样性
形态各异，大小悬殊 （几微米到60米以上）
10µm
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70－80米
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单细胞、群体和多细胞
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构造十分简单
无根茎叶的分化
1. 2. 3. 4.
头部（稍部） 中部 基部（假根、固着器） 柄部
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Gelidium 石花菜
丰富的矿物质
多种维生素
防治高血压、高血脂 提炼琼脂的主要原料
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富含矿物质 含有抗癌作用的 维生素A 褐藻酸和和岩藻 固醇能降低血液 中的胆固醇
Undaria 裙带菜
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类囊体：蓝藻植物所含有，为原始的光合器
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色素成分及其光合作用产物是藻类分门 的依据之一
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
光合作用效能相对较低的海藻，细胞内只有一个大型
的、轴生的色素体
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。
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赤潮
单细胞硅藻和甲藻/原生动物/细菌 消耗海水中大量的营养物质，释放毒素， 滋生有害微生物等影响，导致大量动植物 死亡。 主要原因：海水富营养化
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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 细胞器---液泡、细胞核
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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
其它：淀粉核、糖类、酒精类、硝 酸盐、类脂体、脂肪滴和甘露醇。
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衣藻Chlamydomonas
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）均有这种结构 鞭毛的基本结构：9+2
扁藻Platymonas
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境之间的关系
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研究任务
了解海藻的形态、构造，认识海藻新物种 了解海藻的生活习性、生活史的全过程以 及所要求的环境条件 进行海藻的人工养殖，增殖海藻的资源量 ，达到开发利用海藻的目的。 海藻形态多样性的原因，如何着手采标本
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药用海藻
用于喉炎、颈淋巴结肿
、水肿、瘿瘤等病症
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富含矿质元素，具 备美容强身的功效 具备抵御细菌与真
菌的特性
常被用于治疗高血
压与风湿症
Caulerpa lentillifera 海葡萄
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Porphyra 紫菜
蛋白质含量高（大于鸡蛋）， 含所有的维生素，含矿物质和 琼胶 富含EPA和DHA，可以预防 人体衰老 所含的多糖能提高机体免疫力 含有大量可降低胆固醇的牛磺 酸，有利于保护肝脏 含有丰富的胆碱：增强人的记 忆、防止记忆衰退
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细胞核
活细胞中难发现，需要固定和染色才显示 固定液
酒精、醋酸、铬酸、苦味酸
染色液
苏木精、洋红、番红
在生命活动中起重大 作用
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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（
较为进化的物种的细胞内色素体的数量有所增加，在