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中国农业大学生物学院教案2009.09~2010.07学年课程名称：植物生物学教材名称：植物生物学（主编杨世杰）授课对象：生物各专业，生命科学试验班、资源与环境学院各专业开课时间：全年授课学时：48主讲教师：《植物生物学》课程组教学章节：第十四章编写时间：2010.03第十四章藻类植物教学内容：藻类植物的基本特征；绿藻门、轮藻门、硅藻门、红藻门和褐藻门的基本特征及代表植物总学时：2教学目标：了解藻类植物的基本类群，掌握绿藻门、轮藻门、硅藻门、红藻门和褐藻门的基本特征及代表植物、生活史；能分析藻类植物的总体演化趋势教学重点：各藻类植物的区别；绿藻门、红藻门、褐藻门等代表植物生活史教学难点：各代表植物生活史教学手段：多媒体教学教学过程章节学时主要教学内容及安排备注引言第十四章藻类植物第一节重要真核藻类简介2回顾真核藻类的内容，再提低等植物的特征，由此引入本章内容。3min一、绿藻门绿藻门的一般属性——藻体：单细胞、群体、丝状体、叶状体、管状体等；细胞壁由纤维素构成；含叶绿素a、b，叶绿体类型多样，上有1至多个蛋白核；储藏物质主要为淀粉；少数种类的营养体和多数种类的孢子或配子多具2条或4条顶生等长的鞭毛；有营养繁殖、无性生殖、有性生殖。有的植物生活史中出现世代交替；90%分布于淡水，10%海产。分类：葱绿藻纲、绿藻纲和接合藻纲。5min（一）绿藻纲衣藻属约500种,多生于有机质丰富的淡水中和潮湿土表上。植物体为游动单细胞，具2条等长的鞭毛，鞭毛基部具1～2个伸缩泡。叶绿体1个，大型，杯状，其上有1个蛋白核；有叶绿素a、叶绿素b、叶黄素和胡萝卜素等色素。近前端具有1桔红色眼点，细胞核位于细胞中央。贮藏物质是淀粉，繁殖方式为细胞直接分裂的营养繁殖、无性生殖和有性生殖的同配生殖。团藻为多细胞的大型空心球形、卵形或椭圆形定形群体，细胞排列于外周，单个细胞形态类似衣藻。成熟的群体细胞分化成营养细胞和生殖胞；植物体内部常包含若干小群体，待母体破裂后释放出来形成新个体。生殖胞是植物体上某些细胞失去鞭毛形成的，其个体大小是营养细胞的几倍甚至更大。团藻具无性的孢子生殖和有性的卵式生殖。丝藻属为单列细胞构成的丝状体，通过基细胞固着生长。细胞圆柱形，细胞壁通常较薄，叶绿体筒状、周位。营养繁殖为丝状体断裂。体细胞均能进行无性生殖，形成游动孢子，有性生殖为同配生殖。石莼为由2层细胞组成叶状体。有假根，固着生长。细胞内有1个细胞核和1个杯状叶绿体，叶绿体上有淀粉核。无性生殖时，由孢子体边缘的营养细胞开始形成复习、提问板书提问高等植物细胞的特征，并进行比较板书板书根据图片讲解根据图片讲解板书板书孢子囊，孢子囊内进行1次减数分裂，再进行1－2次有丝分裂形成8～16个游动孢子。孢子成熟后，从囊上突起的小孔逸出，每个游动孢子具有4根鞭毛，游动片刻即附着于岩石上，失去鞭毛，然后萌发成配子体。有性生殖时，配子体形成配子囊，配子囊内经过4～5次有丝分裂，形成16～32个配子，成熟配子离开配子囊后不久即进行结合，形成合子，属同配生殖。合子2～3天后开始萌发，形成新植物体。孢子体和配子体同形，称同形世代交替。20min（二）接合藻纲接合藻纲植物体多为单细胞，少数为丝状体。该纲最突出的特征是有性生殖时由营养细胞形成没有鞭毛的，可做变形运动的配子，通过接合管与另一植物体的一个细胞或同植物体的相邻细胞结合，形成接合孢子（即合子）。水绵为该纲中常见种类。生于较为清洁的淡水池塘、河边或水沟中。不分枝的丝状体，细胞圆筒状。每个细胞具1个细胞核，1个大液泡，叶绿体呈带状螺旋排列，1~多条，其上有多个蛋白核。生殖类型有营养繁殖、无性生殖和有性生殖。10min二、轮藻门（Charophyta）轮藻门植物是淡水中个体较大，结构复杂的类群。藻体大，直立且分枝。外形上看，似有“茎”和“叶”，“茎”有“节”和“节间”之分，“节”上有短的小枝（“叶”）。“茎”顶端或“分枝”顶端有一个大型的顶细胞（apicalcell）。无论“茎”、和“叶”都是少数几个细胞或单个细胞构成的，没有明显组织分化。植物体靠单列细胞分枝的假根固着生长。轮藻的细胞结构与其他绿藻类似，单核；成熟细胞多核、具中央大液泡，叶绿体上无蛋白核。有性生殖器官发达，具藏卵器和藏精器，均生于小枝上，藏精器在下方，藏卵器在上方。10min三、硅藻门单细胞或彼此相连成各式群体，细胞特殊，繁殖也有其自身特点。细胞壁高度硅质化，是由2个相互套合的硅质半片组成的，似套合的肥皂盒。硅藻含叶绿素a和c，也含有墨角藻黄素和硅藻黄素等褐色色素。贮藏的光合产物为油滴和金藻昆布糖。营养繁殖也是细胞直接分裂，但其中一部分越分越小，当个体小到一定程度时，通过有性生殖产生复大孢子的方式，使细胞体积恢复其正常大小。一生中仅有二根据图片讲解板书问：该新植物是孢子体还是配子体？板书强调接合生殖介绍水稻中的水绵危害结合图介绍板书先看照片，提问是什么？板书倍体的藻体，配子是唯一的单倍体。硅藻约11000种。分为中心硅藻纲（Centricae）和羽纹硅藻纲（Pennatae）10imn四、红藻门红藻有单细胞、不规则群体、简单丝状体、分枝丝状体或片状体、壳状或枝状等多种类型。在较高级的类型中，常有类似组织的分化。红藻的细胞壁由内、外两层组成，内层由纤维素组成，坚韧；外层由藻胶组成。有些种类的细胞壁上有钙化，如珊瑚藻。类囊体单条分布于叶绿体内。所含的色素有叶绿素a和d，叶黄素和胡萝卜素以及藻红素和藻蓝素。由于绝大多数红藻中的藻红素所占比例远大于藻蓝素，因而多呈红色、紫色、暗棕红色，棕红色等，但也有绿色的，如串珠藻属。贮藏物质为红藻淀粉。繁殖方式为营养繁殖、无性生殖和有性生殖。生活史中没有游动细胞阶段。少数种类由营养细胞直接分裂繁殖，多数则为无性生殖和有性生殖。下面以甘紫菜生活史为例阐述其繁殖过程。红藻约有4000种，多为海生。15min五、褐藻门植物体为丝状体和片状体，没有单细胞和群体类型。藻体通常较大，最大可达400m以上。较进化的种类已有明显的组织分化，如海带（LaminariajaponicaAresch.），藻体外部形态分化为“叶片”、柄部和固着器，内部组织分化为表皮层、皮层和髓部。褐藻的细胞壁由内层的纤维素和外层的藻胶组成。叶绿体为盘状或带状等，含叶绿素a、叶绿素c，β－胡萝卜素和叶黄素类，其中叶黄素类以墨角藻黄素和堇菜黄素为主，故植物体多呈褐色，野外易分辨。在较低级的种类中，叶绿体上仍然可见淀粉核，贮藏的光合产物主要是褐藻淀粉和甘露醇等。褐藻的繁殖方式有营养繁殖、无性生殖和有性生殖。下面以海带生活史为例加以说明。褐藻约有250属，1500种，分为等世代纲、不等世代纲和无孢子纲。褐藻多为海生，为冷温性海藻，常分布于寒带和两极海中。中国辽东和山东半岛生长的海带是由国外传来，现已在我国沿海广泛养殖。10min一、生态学上的作用真核藻类分布广泛，是地球上光能的最大利用者和生产者。全球海洋浮游植物生产量占整个海洋初级生产量的99％。结合图说明结构展示不同硅藻图片板书根据图说明板书以海带为例说明生活史第二节真核藻类的生态学作用及经济意义藻类调节了水中的CO2和O2量，在全球CO2循环中起调节和泵的作用。当某水域富营养化，光、温条件适宜，就会发生浮游生物爆发式繁殖现象，形成赤潮或水华。引起赤潮和水华的浮游生物除金藻门、硅藻门、甲藻门等真核藻类外，还有蓝藻等原核生物。赤潮的颜色取决于导致赤潮的生物种类。藻类短时间大量繁殖，会产生大量毒素，并引起水体缺氧，给水产业带来巨大损失。二、经济价值食用历史悠久；作肥料或饲料；一些藻的提取物可用于工业、食品业、医药和科研。10min回顾本次课程主要内容，讨论藻类的演化和价值；如何保护水生环境等问题意义何在？