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水生生物学2014级蓝嘉2015年2-7月2绪论一、教学目的1、掌握水生生物学的定义、范围和任务以及学习方法。2、明确本课程的学习目的和要求。二、重点和难点1、重点：水生生物学的定义、范围、任务及学习方法。2、难点：本课程的学习方法以及如何培养学生的学习兴趣。三、教学设想绪论是本课程的开头说明，说明全书的主旨、内容、范围、任务，其着重解决三个问题：一、什么是水生生物？二、为什么要学习水生生物？三、怎样学习水生生物？这三个问题都是应该在学习本课程之初必须明确的。四、教学准备：多媒体五、教学方法：讲述法六、课时安排：1课时七、教学过程1、组织教学：检查学生出勤、学习用具、课本等准备情况2、正课：绪论第一节水生生物学的定义、范围和任务一、水生生物植物藻类、水生维管束植物1、定义：生活于水中的生物动物无脊椎动物、脊椎动物2、内容形态、分类、生理、生态3、范围海洋生物、淡水生物4、任务认识常见的水生生物种类（特别是与渔业相关的种类）掌握鉴定水生生物的分类技术和生态学基础知识掌握水生生物调查研究方法二、水生生物与水产养殖的关系水生生物与水产养殖的关系密切。一是构成水环境，二是饵料。浮游生物具有很高的饵料价值，所有鱼类的仔鱼、幼鱼和鱼种阶段都是以浮游生物为食。陆地上的植物光合作用吸收CO2，放出O2，而动物吸O2放出CO2，大气中的O2和CO2含量，动植物的影响很大；水中的O2和CO2，含量也是由水中的动、植物来调节；藻类光合作用吸收CO2放出O2，使水中的D.O↑，但藻类繁殖过盛形成水华或赤潮严重则鱼、虾、贝死亡。所以水生生物既有利的一面又有不利的一面。我们怎样充分利用有利的一面而防止不利的一面，这是我们学习这门课的目的。由此可知，水生生物学是一门重要的专业基础课，也是一门多用性的基础学科，只有把这门课学好了，才利于今后专业课的学习。三、学习方法水生生物是一个庞大而繁杂的生态类群，种类繁多，到现在为止，你们认识有哪些水生生物？可以说你们认识的种类很有限，如果把1滴池塘水放在显微镜观察，可见到一个奇妙的显微世界，会到许许多多从没见过的细小生物。学习这门课有一定的难度，主要是因为本课的内容广，种类多，且多是微小生物，又是生活在水中，所以大家不认得它，怎样才能学好它呢？1、上理论课要认真听课，并做笔记，掌握每一门类的主要特征，熟悉常见种类的形态特点，注意总结归纳，比较各门类的主要特征。32、实验课要仔细观察，小心操作使用显微镜，训练熟练使用显微镜查找标本，提高生物绘图能力，每两节课下课前交实验报告，准备铅笔和胶擦，把文字、图、实物标本结合起来一起记忆就容易学、容易记了。3、本门课程有2种成绩，一种是理论成绩，平时作业、测验、考试，另一种是技能成绩，实验报告占50%,技能考核占50%。第1章藻类植物概论一、教学目的1、掌握藻类的基本特征，形态构造及生态类群。2、了解藻类的体制和繁殖方法二、重点和难点1、重点：藻类的主要特征、藻类细胞器的贮存物、藻在分类上的意义及应用。2、难点：藻类细胞构造，细胞器的结构与功能。三、教学分析这部分教材是藻类的总绪，把藻类的主要特征阐述清楚了，把藻类细胞的形态构造、生理功能讲解透切了，就可以为后面学习各门藻类打好基础。四、教学准备一小烧杯的池塘水，藻类代表种的挂图五、教学方法讲述法兼演示法六、课时安排1课时七、教学过程1、复习引入植物藻类、水生维管束植物水生生物包括哪两大类？动物无脊椎动物、脊椎动物新课：第1章藻类植物概论提问:高等植物和低等植物怎么区别,是否水中是低等,陆地是高等?区分高等和低等,主要看是否有胚,有胚是高等,无胚为低等。一、基本特征藻类是一群简单而古老的低等植物，是地球上最早出现的深色植物，据古生物学资料表明，藻类在32亿年前就在地球上出现，一直绵延到现在。根据藻类的基本特征，给它下一个准确的定义。藻类：是一群没有真正的根、茎、叶分化，无胚而具叶绿素的自养叶状体孢子植物。二、形态构造（一）体型及细胞形态1、体型单细胞群体丝状体膜状体2、细胞形态:多种多样：有球形、椭圆形、卵圆形、多角形、三角形、圆筒形、圆柱形、纺锤形、纤维形、棒形、弓形、新月形、舟形等(二)细胞构造1、细胞壁4（1）裸露（2）有周质（3）有细胞壁：外层果胶质，内层纤维质,如蓝、绿藻外层硅质质，内层果胶质如硅藻2、细胞膜3、细胞质（1）色素：叶绿素、胡萝卜素、叶黄素、藻胆素各门藻类均具的：叶绿素a、ß—胡萝卜素色素是藻类分门的主要依据之一（2）色素体：载色素的蛋白质体，除蓝藻门外，均具色素体（3）蛋白核：由蛋白质核心和外围淀粉鞘组成，与淀粉形成有关，多位于色素体内。（4）贮存物质：各门藻类的色素组成不同，贮存物质体也不相同，它是藻类体分门的主要依据之一4、细胞核无细胞核：仅含DNA—原核生物蓝藻有细胞核核膜核仁染色质5、鞭毛无鞭毛：蓝藻、红藻有鞭毛：营养细胞无鞭毛，生殖细胞有鞭毛：硅藻营养、生殖细胞均具鞭毛：隐藻、藻、黄藻、裸藻、绿藻6、有的有眼点、伸缩泡等。三、繁殖（一）无性繁殖1、营养繁殖：细胞分裂、群体割裂等2、孢子繁殖动孢子有鞭毛，能运动静孢子无鞭毛。不能运动似亲孢子母、子细胞相似厚壁孢子环境不良时形成，细胞壁增厚（二）有性繁殖1、配子生殖同配生殖：两配子形态、大小、运动相同异配生殖：两配子形态同大小，运动不相同♀大♂小卵式生殖：两配子的形态大小运动均不同，大卵小精2、接合生殖四、生态分布及意义1、分布：广泛2、习性：从雪山冰下到温泉（740C），有喜高温有喜较低温，形成水华。水华：藻类在小水体或浅水湖泊中大量繁殖，使水呈现一定色彩的现象叫水华。赤潮：藻类在海洋沿岸带中大量繁殖使海水呈现红褐色或其他颜色的现象叫赤潮。3、意义（1）原初生产者（特别是海洋）（2）直接、间接（3）药用（4）水华、赤潮、坏水质、害藻五、分类：共分11个门浮游生物8个门：蓝藻门、隐藻门、金藻门、藻门、硅藻门、裸藻门、绿藻门底栖3个门：红藻门、褐藻门、轮藻门5六、小结1、藻类的基本特征，藻类的定义2、藻类的体型3、藻类细胞的构造：细胞型、细胞质、细胞核、鞭毛、眼点4、藻类的的繁殖：无性、有性5、藻类的生态七、作业：1、藻类的色素有哪几大类？2、各门藻类均具有的是哪些色素？3、藻类分门的主要依据是什么？4、名词解释：藻类、蛋白核、水华、赤潮6§.2蓝藻门一、教学目的1、掌握蓝藻门的主要特征和认识常见种类。2、了解蓝藻的繁殖方法和生态习性。二、重点和难点1、重点：蓝藻门的主要特征，认识常见种类。2、难点：假空泡、异形胞、藻殖段。三、教学准备蓝藻常见种类的挂图和实物标本。五、教学方法讲述法、实验法六、课时安排共4节，前2节理论，后2节实验七、教学过程§.2蓝藻门蓝藻，是一种最原始最古老的藻类植物。分布广泛，主要为淡水产。夏季大量繁殖，在水面形成蓝绿色有腥臭味的浮沫，加剧水质恶化，对鱼类以及人、畜有较大危害一、主要特征1．体多为群体或丝状体，少为单细胞。2.细胞壁由纤维素（内层）和果胶质（外层）组成，细胞外有的具胶被（群体）或胶鞘（丝状体）。3、无色素体，含叶绿素a、c及较多的藻胆素，藻体呈蓝绿色。4、贮存物质为蓝藻淀粉，遇碘呈淡红褐色。5、浮游：假空泡、丝状：异形胞，厚壁孢子，藻殖段。6、均为无性繁殖，假空泡：浮游蓝藻的细胞内常含有充满气体的泡状结构，称假空泡。假空泡量多不规则，在低倍镜下呈小黑点，高倍镜下呈红色或紫色，深、抗晒。二、繁殖1、细胞分裂2、异形胞：由少数营养细胞特化成壁厚而透明、光亮的细胞。着生位置有顶生或间生，是分类依据之一。3、藻殖段：丝状蓝藻的两个营养细胞间生胶质隔片或间生异形胞，从而将一条藻丝分成若干短的藻丝分段，称之藻殖段。段殖体离开母体后，其运动能力很强，经细胞分裂成新一条丝状体。4、厚壁孢子：由营养细胞的壁增厚，体积增大而成的休眠体。大多数的丝状蓝藻遇不良环境时，某些营养细胞的壁增厚，体积增大而进入休眠期。休眠体有极强的生命力，在干土中贮藏70年后仍有萌发能力。厚壁孢子当环境较好后再萌发成新的丝状体。三、生态分布及意义1、分布：广喜高温、好强光2、习性喜微碱性和静水喜高磷和低氧（吸氮能力强）3、意义①水体初级生产者②直接或间接的饵料③具固氮作用（已知有80多种，多是有异形胞，地衣是蕨类+固氮蓝藻→满江红）7④水华、赤潮危害水产养殖。（产生NH2OH羟胺、尸臭味，H2S）⑤食品、保健品。（螺旋藻的蛋白质是牛肉的3倍，大米的10倍，8种必需氨基酸）4、控制和清除水华的方法①防治水华富营养化（控制低P）②生物控制，放养滤食性鱼类，投放微生物菌群液。③药物清除：硫酸铜，“养帮”（底栖）④机械清除：吸藻器、密网在下风处捞取。第一，生物防止法。蓝藻是淡水鱼类的食物，因此可以通过投放此类鱼苗治理藻类，防止藻类暴发。蓝藻本身就是淡水鱼的食物，但是如果水华污染严重，鱼类无法生长，形不上大量种群，则难以控制大规模爆发的蓝藻。第二，生物浮床法。利用吸附藻类的植物和其他生物控制水体中的营养物质，抑制藻类过量繁殖，从而建立生态平衡系统。实施生物操纵技术和人工浮岛技术，用人工方法让水上长出美人蕉、水葫芦、旱伞草等等水生植物，这样既可以净化水体，又能美化环境。第三，机械捞法。这是最原始和传统的办法，即用人力将蓝藻连水带藻一起捞出，在无锡水源口就是采取这个办法。为了提高速度，也有人发明了自动金属膜过滤器，在动力船缓慢行驶过程中，通过金属膜不停转动，把所有蓝藻都打捞上船，打捞速度是人工的上千倍。在打捞过程中，增加了絮凝、沉降、气浮、推流、收藻多功能。国外发明了新型收藻船，以处理和预防可能产生的蓝藻。优点是打捞彻底，缺点是对于大面积蓝藻治理仍难奏第四、化学法。即用化学药物杀灭方法，一般用硫酸铜。早期海洋赤潮治理也常用硫酸铜,效果较好。但二价铜离子对生物幼体的变态具有致畸性,并引起饵料藻类的严重脱落；同时,硫酸铜具有毒性,能破坏水体正常的生态系统,目前在特种水产品和海珍品的养殖中使用都持谨慎态度。第五、微生物菌除藻将自然状态活性污泥中的有益菌种进行菌群筛选、分离出来，喷雾干燥后获得高密度菌粉，再通过工厂化大规模生产，附着到专利填料上，形成高效处理系统。有人在上海试验段，河道治理前水体呈暗黑色，水体富营养化现象严重，没有水生动植物生长。经过12天治理，夏长浦河治理试验段水质明显改善，水体清澈无异味。第六、高强磁灭藻。应该高强度磁场杀藻，有人发现，在磁场强度为3700Gs的高强磁水处理器的作用下，水体中藻类数量由50万个/mL降到5万个/mL，蓝藻基本消除；水体溶氧量和透明度分别由原来的2.40mg/L、40cm提高到7.20mg/L、75cm，水体质量明显改善。这个方法的缺陷是成本高，不能对大范围蓝藻进行处理。第七、工程疏浚法。即引入活水，如长江水，利用大水量将蓝藻连同发臭的湖水冲进海洋。特点是能够对大面积蓝藻进行治理，缺点是没有从根本上治理，是将污染转移到别的地方。不宜大规模提倡。应当说，上述治理方法都是在末端上治理，是治标不治本的“下策”；滇池污染花费48亿失败的治理，就说明了人工治理措施都是非常局限的。尽管采取以邻为壑的做法，引长江水冲洗太湖或巢湖，将污染一冲了之，可以得到暂时的缓解，那仅是将污染转移到近海而已，由蓝藻变成褐藻，由水华变成赤潮，最终污染没有治理，反而愈演愈烈。科学的治理措施是，下大决心，采取强有力措施，切断工业、生活污水、农田氮磷等污染源，使水体流动起来。待污染源中断后，尊重自然的选择，实行生态自我修复，仅辅以必要的人工治理措施即可。四、分类管孢藻目蓝藻门——蓝藻纲——色球藻目8段殖藻目（一）色球藻目1、微囊藻：P17由许多球、杆状细胞组成不规则团块。为很常见的浮游藻类，在富营养水体、湖泊和肥水池塘常大量出现，形成水华——是水肥而不活的老水，水质管理差。在湖泊——湖靛，太湖、滇池、湖边下风险处形成一层铜绿色油漆状藻膜，很难清除。微囊藻能分解一种有毒物质——藻青朊，它对浮游动物、仔鱼的生长有抑制作用，若被人体摄入将严重损害健康。据报道，1mg/kg毒素可使小白鼠死亡。水华夜间耗O2大，结果藻体大量死亡，被细菌分解产生大量的氨和H2S，