《藻類、苔蘚和蕨類植物》備課相關(guān)資料

1、備課相關(guān)資料一、藻類植物的生活習性藻類植物的生活習性是多種多樣的，其中絕大多數(shù)的藻類植物是水生的。1水生藻類生活在水中的藻類植物，按其所生活的水體中含有鹽分的多少，可以分為淡水藻（主要是綠 藻）和海藻（主要是褐藻和紅藻）。有些水生藻類能夠忍耐低溫和高溫，如冰雪藻能夠生長 在終年積雪的雪線以上以及南北兩極零下數(shù)十度的冰雪中，使雪的顏色改觀成為紅雪、綠雪 和黃雪。根據(jù)在水中的生存位置，水生藻類又可以分為浮游藻和固著藻。浮游藻主要是指各種各樣的 單細胞藻類，如衣藻、小球藻、柵藻等。浮游藻的個體都很微小，有的借助鞭毛進行游動， 有的體內(nèi)含有小油滴，有的借助特殊的體型來增加與水接觸時的摩擦，凡此種種都是

2、藻體可 以浮游的原因。大量的浮游藻是水中許多小動物的食料。這些小動物和浮游藻經(jīng)常被小魚吞 食，所以浮游藻與魚類的養(yǎng)殖有著直接或間接的關(guān)系。固著藻指的是生活在水底泥土上或其他物體上的藻類。海帶、裙帶菜、紫菜等都是典型的固 著藻。2氣生藻類氣生藻類是指生長在樹皮、樹葉、巖石、墻壁、花盆以及土壤表面等不為水所浸泡之處的藻 類。它們一般都有厚壁或膠鞘以適應(yīng)干旱的生活環(huán)境，但是只有在濕潤的條件下才能夠生長 得旺盛并且進行生殖。二、衣藻衣藻是單細胞的植物，細胞呈卵形，有細胞壁、細胞質(zhì)和細胞核；細胞質(zhì)里有一個杯狀的葉 綠體（如下圖）。細胞前部偏在一側(cè)的地方有一個紅色的眼點，眼點對光線的強弱很敏感。 衣藻細胞

3、的前端有兩根鞭毛，能夠擺動，所以衣藻可以在水中自由游動。1鞭毛 2眼點 3細胞核 4葉綠體 5蛋白核 6細胞壁衣藻的全身都能夠吸收溶解在水中的二氧化碳和無機鹽，并且能夠依靠眼點的感光和鞭毛的 擺動，游到光照和其他條件都適宜的地方，進行光合作用，維持自己的生活。三、水綿的采集要到水質(zhì)沒有被污染的池塘或流動緩慢的河水中采集水綿。在池塘、水溝、稻田中，水綿常 常成團地在水面漂浮著。在生長初期，水綿是亮綠色的，到了生殖和衰老時期，顏色就發(fā)黃 了。在我國南方，一年四季都可以找到水綿，以春秋兩季最多。采集時，放入瓶內(nèi)的水綿不宜過多，最好只占容器的1/3 左右，水也不宜裝得過滿，以免空 氣不足。水綿的固定液

4、一般用的是體積分數(shù)為 3%4%的福爾馬林。為了防止福爾馬林很快揮發(fā)，可 以加入少量的甘油。配方是：水 9192 mL福爾馬林 34 mL甘油 5 mL采集時要注意區(qū)別水綿和其他幾種常見的綠色絲狀淡水藻（見下表）。水綿與其他幾種常見綠色絲狀淡水藻的區(qū)別名稱水綿剛毛藻植物體的形態(tài) 不分枝分枝葉綠體的形態(tài)帶狀（一條或幾條），呈螺旋 狀排列網(wǎng)狀其他用手摸時，有滑膩感，每個 細胞只有一個細胞核 用手摸時發(fā)澀，每個細胞有絲藻不分枝，絲狀體只多個核帶狀，長度多數(shù)大于細胞周壁 下端固著在水中的物體或雙星藻有 2 cm 長不分枝的一半每個細胞內(nèi)有兩個位于中軸巖石上，物體或巖石好像長 了一層綠毛與水綿手感相同轉(zhuǎn)板

5、藻不分枝部位的星狀葉綠體每個細胞內(nèi)有一個位于中軸 與水綿手感相同 部位的長片狀（略帶曲形）的葉綠體，葉綠體能夠隨著光線的強弱而轉(zhuǎn)動四、水綿的培養(yǎng)方法要長期培養(yǎng)水綿，可以用土壤浸出液進行培養(yǎng)。方法是取一些園田土，放入錐形瓶中，加入 等量的水，然后將瓶口用棉塞塞好，隔水蒸 2 h。等到園田土沉淀下來，倒出上面澄清的液 體，再加上 9 倍的水，就制成培養(yǎng)水綿的培養(yǎng)液。用這種培養(yǎng)液培養(yǎng)水綿，效果很好，但要 注意將培養(yǎng)水綿的廣口瓶放在溫暖向陽的地方。五、小球藻、柵藻、盤星藻、新月藻和硅藻小球藻屬于綠藻門，單細胞，球形，細胞壁很薄。葉綠體呈杯狀，占細胞的大部分。體內(nèi)具 有一個蛋白核，但有時不很明顯。小球藻

6、的直徑是 510 m，生殖個體有時可達 23 m。 小球藻在有機物豐富的水洼、池塘以及淺水湖灣中比較容易見到，在水邊潮濕的土壤中有時 也能發(fā)現(xiàn)。柵藻屬于綠藻門。柵藻是由 2、4、8 個細胞組成的，一般常見的是 4 個細胞的群體。群體細 胞并列在一個平面上，中部的細胞呈紡錘形，上下兩端漸尖，兩側(cè)的細胞呈鐮刀形或新月形， 上下兩端也漸尖。柵藻的細胞壁平滑。四個細胞的群體寬 1120 m，長 1623 m。柵藻 在靜止的水中常常可以采到。各種柵藻多混生在一起。盤星藻屬于綠藻門。盤星藻的群體完整無穿孔，是由 36、48 或 64 個細胞組成的。內(nèi)層細胞 呈五至六邊形，邊緣細胞的外側(cè)具有一個角狀的凸起，

7、凸起的周邊凹入。盤星藻的細胞寬 1218 m。盤星藻也是湖泊中常見的浮游藻。新月藻屬于綠藻門。藻體為單細胞，形似新月，故名。細胞分為對稱的兩半，中央有一個細 胞核，每邊各有一個載色體，載色體表面有縱行的棱，里面有一列淀粉核。細胞兩端各有一 個液泡。新月藻分布于靜水的小池塘內(nèi)，是常見的浮游藻類之一。硅藻屬于硅藻門。藻體一般為單細胞，有時集成群體。載色體呈金褐色，除含有葉綠素、葉黃素和胡蘿卜素外，還含有褐色的藻硅素。細胞壁含果膠和二氧化硅，質(zhì)地堅硬，常由套合 的兩瓣組成，并有呈輻射對稱或左右對稱排列的花紋。貯藏的營養(yǎng)物質(zhì)主要是油脂。硅藻門 普遍分布于淡水、海水和濕土中，是魚類和無脊椎動物的食料。硅

8、藻死后，由遺留的細胞壁 沉積而成的硅藻土，可以做耐火、絕熱、填充、磨光等材料，又可以供過濾糖汁等用。 六、甲藻、古莼和裙帶菜甲藻屬于甲藻門，一般為具雙鞭毛的單細胞個體，常有纖維素的細胞壁，壁上有花紋，少數(shù) 種類裸露無壁。載色體金褐色，含葉綠素和大量的類胡蘿卜素；少數(shù)種類無色。腐生或寄生。 繁殖方法為分裂和產(chǎn)生孢子，有性生殖極少見。甲藻 90%左右為海產(chǎn)，淡水種類較少。海 產(chǎn)甲藻貯存脂肪，而淡水種類則貯藏淀粉。甲藻為魚類的優(yōu)質(zhì)餌料，所以它在水產(chǎn)養(yǎng)殖方面 很重要。但是在沿海地區(qū)，如果甲藻等浮游生物繁殖過盛，就會使海水變色，發(fā)出臭味，形 成“赤潮”，這時細菌大量繁殖，水中的氧銳減，嚴重影響魚類的生活

9、，造成水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)方面 的重大損失。有些甲藻，在夜晚可以發(fā)光，夜晚向海水中投石或有船只駛過，都可以引起它 們發(fā)光。石莼也叫“海白菜”，屬于綠藻門、石莼科。藻體呈片狀，長可達 50 cm，鮮綠色。片狀的藻 體由兩層細胞構(gòu)成，細胞內(nèi)有片狀的葉綠體和蛋白核。藻體通過基部細小的固著器著生在巖 石上。石莼生活在海岸潮間帶，沿海居民常在落潮后去海灘撿拾，作為蔬菜或飼料。 裙帶菜與海帶一樣，也是一種大型的褐藻。裙帶菜的藻體呈褐色，長約2 m。裙帶菜的幼體 與海帶的幼體很相似，但長大以后的外形則與海帶具有明顯的區(qū)別。裙帶菜的外形像一把大 的破葵扇，也很像裙帶，所以把它叫做裙帶菜。裙帶菜的藻體可以分為葉狀體、柄以

10、及根狀 物三部分。裙帶菜的柄呈扁圓柱狀，兩側(cè)相對生長出形狀像木耳的東西。這是裙帶菜的孢子 葉，是專門產(chǎn)生孢子囊的地方，孢子囊內(nèi)生有孢子。裙帶菜的葉狀體有明顯的中肋，邊緣呈 羽狀分裂。裙帶菜能夠忍受較高的水溫，因而在有暖流的海水中生長得很好。裙帶菜在我國 各地沿海都有分布，其中以嵊泗海區(qū)為最多。裙帶菜是一年生的褐藻，可供食用，也可以用 來提取工業(yè)原料。七、苔與蘚的異同苔在古代寫作菭（見東漢時期許慎撰寫的說文解字）。蘚最早出現(xiàn)在西晉時期崔豹撰寫古 今注中。自唐代以后，苔蘚二字才常常相提并用。世界上最早命名苔蘚植物的是林奈，他 在植物種志中記載了約 140 種苔蘚植物。1847 年，里斯進一步確定了

11、苔類和蘚類的分 類體系。1883 的埃希勒用植物系統(tǒng)學(xué)的觀點，把苔蘚植物門排列在菌藻植物門和蕨類植物 門之間，從此確立了苔蘚植物在植物中的地位。苔類與蘚類有一定的差別：1從外表看，苔類的植物體通常柔弱，有的只有背腹分化（如 地錢、蛇苔），有的開始有莖和葉的分化（如耳葉苔類），這樣的苔類，莖、葉的排列呈左右 對稱；蘚類莖、葉的分化比苔類的明顯，葉在莖上呈輻射對稱狀排列（如葫蘆蘚、金發(fā)蘚。） 2苔類多數(shù)呈綠色；蘚類也是多數(shù)呈綠色，但也有灰綠色或紫黑色的。3苔類的葉常不具 有肋“即葉片中央的一條主脈”；蘚類常具中肋。4苔類的孢蒴先成熟，隨后蒴柄迅速伸展； 蘚類的蒴柄先伸出，隨后孢蒴才逐漸長大成熟。5

12、苔類的原絲體不發(fā)達，每一條原絲體通 常只構(gòu)成單一的植株；蘚類的原絲體則比較發(fā)達，每一條原絲體通常長成多數(shù)的植株。6苔 類比蘚類更喜歡陰濕的生活環(huán)境，在光照強的地方，很少見到苔類。盡管如此，它們之間還是具有很多一致的基本特性，如它們都具有世代交替現(xiàn)象，都是配子 體發(fā)達，孢子體著生在配子體上，在生殖過程中都具有胚的結(jié)構(gòu)，假根中沒有輸導(dǎo)組織，假 根主要起固著作用，等等。八、葫蘆蘚葫蘆蘚在世界各地和我國南北地區(qū)都有分布。它多生長在潮濕、有機物豐富的地方，在住宅、 田園和路旁容易找到。葫蘆蘚常常在地表面形成稠密的覆蓋層。嫩綠色的植株高 13 cm（不包括孢蒴和蒴柄）。植株基部長有很多條假根，假根比較長，

13、相鄰植株之間的假根互相交錯 貫穿。葫蘆蘚的地上部分有細弱的莖和廣卵形的葉，葉螺旋狀地著生在莖上。莖基部的葉不 發(fā)達，呈棕黃色，排列得也比較疏松，植株上部的葉片，排列得比較緊密。莖頂部的葉片很 稠密。莖的頂部具有橢圓形的頂芽，頂芽的中央具有生長點。葫蘆蘚是一二年生的泥生蘚類。一般的葫蘆蘚是經(jīng)過兩個生長季節(jié)的二年生植物，即從秋季 孢子開始萌發(fā)，長出原絲體，再形成綠色的植物體（即配子體）；春季，生殖器官成熟并完 成受精作用；夏季，孢蒴成熟，綠色植物體則逐漸衰敗了，蒴帽脫落，蒴蓋開裂，孢子從孢 蒴中散出來。個別的葫蘆蘚植株，在不經(jīng)受烈日照射和干燥的情況下，也可能生存二年以上， 并且能夠從側(cè)邊分出枝來，

14、繼續(xù)生長。至于在寒冷的北方，一般說來，葫蘆蘚在冬季時絕色 植物體則消失了，北方的葫蘆蘚是以孢子的形式過冬，還是以地下殘存的未死亡的植物體過 冬，目前尚無定論。葫蘆蘚是雌雄同株的植物。雄枝頂端的葉比較大，向外張開，里面有多個橘紅色棒狀的精子 器，精子器之間夾雜有隔絲。雄枝的頂端好像一朵小花，肉眼就可以看見。雌性生殖器官生 長在由雄枝的下部產(chǎn)生出來的雌枝的頂端。雌枝頂端的葉比較小，相互緊包在一起，像一個 芽。雌枝頂端的中央生有數(shù)個長頸瓶狀的頸卵器，每個頸卵器內(nèi)含有一個卵。需要說明的是， 在受精之前，雄枝比較發(fā)達，雄枝先發(fā)育成熟，這時的雌枝只是雄枝下部的側(cè)分枝，發(fā)育比 較緩慢。受精之后，雌枝則迅速發(fā)

15、育起來，很快就超過了雄枝。九、葫蘆蘚標本的采集和保存春天，可以在樹林或庭院背陰潮濕的地方，采集到生有雄枝和雌枝的葫蘆蘚。采集時，必須 成片地連泥掘起。如果一株株地拔起，就容易損壞假根。把掘起的葫蘆蘚連同泥土一起風干， 保存在紙袋里。夏天，采集到生有孢蒴的葫蘆蘚時，同樣要成片地將植株連同泥土掘起，風干后保存在紙袋 里，也可以用體積分數(shù)為 70%的酒精固定保存。如果要觀察孢蒴的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，應(yīng)該選擇幼 嫩的未成熟的孢蒴。如果要觀察孢蒴的外部形態(tài)，并且取得孢子，應(yīng)該選擇成熟而蒴帽尚未 脫落的孢蒴。十、促使葫蘆蘚孢子萌發(fā)的實驗八九月間，葫蘆蘚的孢蒴即可成熟。成熟的孢蒴呈棕黃色。這時，用剪刀剪下成熟的孢蒴，

16、 放在白紙上壓碎，讓孢子散出。把散出的孢子保存在小紙袋里。孢子萌發(fā)的適宜溫度是 15 左右，萌發(fā)時還要求較高的濕度。取一塊方磚，洗干凈，并把磚放在水中煮沸消毒（防止霉菌生長）。將消過毒的磚放在盛有 清水的盤子里，磚的上面撒上葫蘆蘚的孢子，然后用玻璃罩罩上。把這個裝置放在陰涼的地 方（15左右）。兩三個星期以后，磚的表面上就長出了一層綠膜，這就是葫蘆蘚孢子萌發(fā) 后長成的綠色的原絲體。用針挑取少量綠色的原絲體，放在載玻片的水滴中，蓋上蓋玻片，用顯微鏡仔細觀察，就可 以看到原絲體是由許多細胞組成的，并且生有分枝，細胞中有鮮綠色的葉綠體?？梢?，苔蘚 植物與藻類植物有著較近的親緣關(guān)系。有時還可以看到原絲

17、體上生出了假根和芽，芽以后就 能夠發(fā)育成新的葫蘆蘚。十一、葫蘆蘚的簡易培養(yǎng)方法在清潔的小花盆內(nèi)，裝入肥沃的土壤（如菜園土），并把土弄碎整平。把花盆放入盛有清水 的器皿中，水就會滲透到土壤中。按上面介紹的方法收集葫蘆蘚的孢子，將孢子均勻地撒在花盆中濕潤的土壤表面，然后將花 盆加蓋塑料布或玻璃，以保持濕度。將花盆移至窗前有光處培養(yǎng)。在 15的條件下，一般 10 d 左右孢子就能萌發(fā)成綠色的原絲體，一個月左右原絲體就發(fā)育出很多配子體，23 個 月就發(fā)育出生殖器官，并在受精后發(fā)育出孢子體。十二、煤的形成煤是古代植物遺體的堆積層埋在地下后，經(jīng)過長時期的地質(zhì)作用而形成的。據(jù)研究，幾乎所 有的植物遺體，只要

18、具備了成煤的條件，都可以轉(zhuǎn)化成煤。不過，低等植物遺體所形成的煤， 分布范圍小，厚度薄，很少被人利用。那些分布廣、規(guī)模大、利用廣泛的煤，都是高等植物 的遺體（主要是古代的蕨類、松柏類以及一些被子植物的遺體）形成的。在地球的歷史上，最有利于成煤的地質(zhì)年代主要是晚古生代的古炭紀、二疊紀，中生代的侏 羅紀以及新生代的第三紀。這是因為，在這幾個時期內(nèi)，地球上的氣候非常溫暖潮濕，地球 表面到處長滿了高大的綠色植物，尤其在湖沼、盆地等低洼地帶和有水的環(huán)境里，封印木、 鱗木等古代蕨類植物生長得特別茂盛。當時，高大的樹木倒下以后，就會被水淹沒了，這就造成了倒木和氧隔絕的情況。在缺氧的 環(huán)境里，植物體不會很快地分

19、解、腐爛。隨著倒木數(shù)量的不斷增加，最終形成了植物遺體的 堆積層。這些古代植物遺體的堆積層在微生物的作用下，不斷地分解，又不斷地化合，漸漸 形成了泥炭層， 這是煤的形成的第一步。由于地殼的運動，泥炭層下沉了。泥炭層被泥沙、巖石等沉積物覆蓋起來。這時，泥炭層一 方面受到上面的泥沙、巖石等的沉重壓力，另一方面，也是更重要的方面，泥炭層又受到地 熱的作用。在這樣的條件下，泥炭層開始進一步發(fā)生變化：先是脫水，被壓緊，從而密度加 大，并且石炭的含量逐漸增加，氧的含量逐漸減少，腐殖酸的含量逐漸降低。完成這幾個過 程以后，泥炭就變成了褐煤。褐煤如果繼續(xù)受到增高的溫度和壓力的作用，就會引起內(nèi)部分子結(jié)構(gòu)、物理性質(zhì)

20、和化學(xué)性質(zhì) 的進一步變化，褐煤就逐漸變成了煙煤或無煙煤了。開灤、陽泉等煤田，是在古生代的石炭紀至二疊紀時期形成的，這個時期的成煤植物是古代 的蕨類植物。大同的武寧煤田，是在中生代的侏羅紀形成的，這個時期的成煤植物有古代的 蘇鐵、松柏類、銀杏類等裸子植物。撫順和云南的小龍?zhí)睹禾?，是在新生代的第三紀形成的， 這個時期的成煤植物是古代裸子植物中的松柏類和原始的被子植物。十三、觀察鐵線蕨孢子囊裂開的情況摘取夏末秋初的鐵線蕨葉，觀察葉的背面，常?？梢栽谌~邊緣處找到褐色的隆起，這是由孢 子囊組成的囊群。用刀輕輕地刮下部分隆起，放在潔凈的載玻片上，用低倍鏡耐心觀察，約 經(jīng)幾分鐘，就可以看到孢子囊裂開，孢子被

21、彈放出來的情況。囊群必須從成熟的鐵線蕨葉上 刮取。囊群呈綠色時，孢子囊還沒有成熟；囊群呈灰白色時，孢子早就散落出來了；只有囊 群呈褐色時，才是孢子囊成熟而尚未開裂的時候。十四、鐵線蕨原葉體的培養(yǎng)和觀察鐵線蕨的原葉體不容易在野外采集到。一般可以用孢子來培養(yǎng)。秋初，采集鐵線蕨具有成熟 孢子囊群的葉片，把采得的葉片放在紙袋里，隔一段時間，紙袋里就留有從囊群中散出的孢 子。取一塊磚，洗凈煮沸，進行消毒，然后把它就在平底瓦缸或玻璃缸里。向缸里注水，使磚的 一半浸在水中，這樣，磚面就可以不斷吸水，經(jīng)常保持濕潤。把鐵線蕨的孢子稀疏地撒在磚 上。缸口用玻璃蓋蓋上。把缸放在溫暖而較陰暗的地方，溫度最好在 15左右。兩個星期 以后，磚上就有由孢子發(fā)育成的綠色的原葉體了。鐵線蕨的原葉體是心臟形的葉狀體，個體很小。把原葉體從磚上刮下來，反過來放在載玻片 上。用放大鏡觀察，就能看到在原葉體的下端生有須狀的假根，以及分散在假根基部的球