低等植物-藻类

参照西农《植物学》课本制作，植物界分为16个门：蓝藻门、裸藻门、绿藻门、轮藻门、金藻门、甲藻门、红藻门、褐藻门、细菌门、粘菌门、真菌门、地衣门、苔藓植物门、蕨类植物门、裸子植物门、被子植物门。

植物界的基本类群

• 植物界分为16个门
• 低等植物
  • 特征
    • 多数生活在水中或潮湿环境中
    • 由单细胞或多细胞丝状体或叶状体构成，没有根茎叶的分化。
      • 多数植物的生殖器官为单细胞结构，极少数为多细胞结构。
    • 合子直接萌发为植物体，不形成胚
  • 分类
    • 藻类植物
      • 特征
        • 藻类植物是一群具有光合作用色素，能独立生活的自养原植体植物（低等植物）的总称，绝大多数生活在水中
        • 细胞类型
          • 原核细胞（蓝藻门）
          • 真核细胞（其他藻类）
            • 细胞壁分两层，外层为果胶质，内层为纤维素。
        • 色素
          • 含有与高等植物相同的叶绿素a，胡萝卜素和叶黄素等，还含有藻蓝素，藻黄素等
        • 繁殖方式
          • 营养繁殖
          • 有性繁殖
            • 植物产生有性生殖细胞称为配子，两个配子融合后形成合子或受精卵，产生配子的单倍体植物体叫做配子体
            • 分类
              • 同配生殖
              • 异配生殖
              • 卵式生殖
          • 无性繁殖（孢子生殖）
            • 植物产生的无性生殖细胞称为孢子，产生孢子的母细胞叫孢子囊，产生孢子的双倍体植物体叫孢子体。
      • 分类
        • 蓝藻门
        • 绿藻门
        • 轮藻门
          • 植物为多细胞枝状体
            • 以单列细胞分支的假根固着在水底淤泥中
            • 主枝分化成节和节间，节的四周轮生有“短枝”，“短枝”又称为叶，也有节和节间
            • 所有主枝顶端都有一个半球形的顶端细胞，植物的生长源自顶端细胞的不断分裂。
            • 繁殖为营养繁殖和卵式生殖，合子萌发经过原丝体阶段
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          • 分类
            • 只有轮藻纲，轮藻目，轮藻科
              • 轮藻属常生于淡水
              • 轮藻雄性生殖器官叫精囊球，雌性生殖器官叫卵囊球
                • 皆生于小枝的节上，精囊球生于刺状突起的下方，卵囊球生于刺状突起的上方
                  • 精囊球圆形，成熟时呈橘红色，肉眼可见，其外面为8个三角形的盾细胞构成的外壳，内生许多具2条等长鞭毛的细长精子。精囊球成熟时其盾细胞相互分离，放出精子，游于水中。
                  • 卵囊球长卵形，外围有5个螺旋状的管细胞和顶端的冠细胞组成，内含1个卵细胞，卵囊球成熟时冠细胞裂开，精子从裂缝中进入与卵结合，合子分泌厚壁，落至水底，经休眠后萌发，先减数分裂，3核逐渐退化，1核分裂发育成原丝状体，长出数个新植物体
                    • 
        • 红藻门
          • 绝大多数水生，少数为气生，主产于温带海洋
          • 植物体多数为多细胞的丝状体，叶状体和枝状体，少数为单细胞。
          • 细胞
            • 细胞壁内层为纤维层，外层为胶质，由琼胶和卡拉胶组成
            • 原生质有高度黏滞性，一细胞核，少数种幼时单核，老时多核
            • 贮藏物为红藻淀粉
            • 繁殖方式有营养繁殖，无性生殖和有性生殖。
              • 无性生殖产生不动孢子，有单孢子，和四分孢子
              • 有性生殖是卵式生殖
            • 生活史有两种
              • 一种是生活史虽有两种单相植物体出现，但无世代交替。
              • 另一种有明显的世代交替
          • 分类
            • 红毛菜纲
            • 红藻纲
            • 约500属
              • 紫菜属属于红藻纲，紫菜亚纲
                • 植物体为叶状体，边缘有褶皱，以固着器固着于海滩岩石上，藻体薄，紫红色，单层细胞或两层细胞，单核，一枚星状载色体，中央有一蛋白核
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                • 甘紫菜在水温15℃左右产生性器官，为雌雄同株
                  • 藻体的任意一个营养细胞都可以转变为精子囊器，其原生质体分裂形成64个精子。
                  • 一个营养细胞稍加变态形成果胞，一端微隆起，伸出藻体胶质的表面，形成受精丝，果胞内有一个卵。
                  • 精子放出后随水流漂到受精丝上，进入果胞与卵结合形成二倍体的合子，合子经减数分裂和普通分裂形成八个单倍体的果胞子，果胞子成熟后落到软体动物的壳上，萌发进入壳内长成单列分枝的丝状体，即壳斑藻，壳斑藻产生壳孢子，壳胞子萌发为夏季小紫菜，直径约3mm，水温在15℃左右壳胞子也可直接发育成大型紫菜，晚秋水温在15℃左右，小紫菜产生单孢子，单孢子萌发为大型紫菜
        • 褐藻门
          • 褐藻多生活在海水中，是藻类植物中形体最大，构造最复杂的一类多细胞藻类。
          • 特征
            • 植物体为分支的丝状体，直立或匍匐
              • 丝状体内部有表皮，皮层和髓等组织的分化
              • 有假根，假茎和假叶的分化，有顶端生长和居间生长
            • 细胞中有核及粒状的色素体，由于胡萝卜素和叶黄素的含量超过叶绿素使藻体呈褐色
              • 光合作用主要产物是褐藻淀粉（褐藻糖）和甘露醇
            • 有的种类，如海带，其体内含碘量很高
            • 繁殖方式有营养繁殖，无性生殖和有性生殖。
              • 以断裂方式进行营养繁殖（有些种类），无性生殖产生游动孢子和不动孢子，有性生殖有同配、异配或卵配生殖。
                • 游动孢子和配子都具有侧生的两根不等长的鞭毛
            • 多数褐藻生活史中具有明显的世代交替现象，孢子体发达，生活时间长，配子体小，经历时间短
          • 分类
            • 世代纲
            • 不等世代纲
            • 无孢子纲
            • 约250属
              • 海带属于不等世代纲，海带目，大多分布在北方温度较低的浅海中
                • 植物体长达十几米，分为三部分，上部是平扁的带片，为食用部分，下部为杆状的柄，在柄和带片的连接处有居间分生组织，其活动使植物体得以增长，基布为分枝的根状固着器，有些种类呈盘状
                • 其组织分为表皮，皮层和髓，髓中有类似筛管的结构，其功能为运输养分
                • 约在晚夏或早秋，带片的两侧丛生出许多棒状包子囊，孢子母细胞经减数分裂产生许多单倍体的游动孢子，孢子离开母体直接萌发，分别形成丝状的雄配子体或雌配子体，雌雄配子体均小，雄配子体细长，分枝多，枝端细胞形成精子囊，1个精子囊产生1个精子，雌配子体粗短，一至数个细胞，顶细胞产生卵囊，其中产生1个卵，在卵囊口精卵结合，合子不离母体，萌发成小的孢子体（小海带），所以海带的世代交替为异形世代交替。
                  • 
      • 作用价值
        • 藻类每年光合作用可固定2×10^11t的碳，其量等于高等植物的5倍，因此藻类在地球碳、氧循环中发挥着巨大作用
        • 食用
          • 蓝藻有发菜，海泡菜，绿藻有石莼，褐藻有鹅肠菜，海带，裙带菜，红藻有紫菜，石花菜，海萝，鸡冠菜等。
        • 渔业
          • 藻类是水生经济动物如鱼虾等的主要饵料
        • 农业
          • 固氮藻类（念珠藻属和鱼腥藻属的一些种）能同化空气中的氮素，迄今为止已发现70多种固氮蓝藻，有些藻类能促进固氮细菌的生长，增强固氮能力
          • 固氮蓝藻可分泌出氨基酸，激素、糖等物质，丰富水体营养
          • 在稻田区，蓝藻固氮量每亩高达1.7-6.7kg纯氮
        • 工业
          • 褐藻、红藻可制取大量藻胶酸，琼胶，卡拉胶，酒精，碳酸钠，醋酸钙，碘化钾，氯化钾，丙酮，乳酸等。
          • 从褐藻提取的藻胶酸可制造人造纤维，比尼龙有更大的耐火性
            • 藻胶酸的可溶性碱盐浓缩后可作为染料、皮革、布匹等的光泽剂
          • 古代硅藻大量沉积为硅藻土，可作为现代工业的重要原料，地质古生物学可利用硅藻化石作为研究地史、古地理、古气候的材料，甚至作为勘探石油的重要证据
        • 医药
          • 褐藻含有大量碘，每吨和提取5kg
          • 琼胶可作为微生物或组织培养的培养基，还是一种有效的通便剂
        • 环境污染
          • 藻类对水环境的质量有指示作用，不同水环境中藻类的种类组成数量是不同的。
            • 如绿颤藻、绿裸藻是重污染的指示种，席藻、栅藻等是重污染的指示种，小环藻，平板藻，新月藻等是轻污染的指示种。在污染水体藻类会大量繁殖，聚集在水面上。在夏季，微囊藻，鱼腥藻，束丝藻在淡水中大量繁殖，漂浮在水面上称为水华，在海洋中形成的大面积藻类漂浮在水面上时称为赤潮。有些蓝藻能分泌一种毒素，使家禽家畜中毒
    • 菌类植物
    • 地衣植物