中国农业大学：《植物生物学》课程授课教案（讲义）第十三章 原核生物

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：第十三章 编写时间：2010.03

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：第十三章 编写时间： 2010.03

第十三章原核生物 教学内容：原核生物的概念，蓝藻门、原绿藻门、细菌门、古细菌等基本特总学时：1 征和分类地位 教学目标：使同学掌握原核生物划分的标准和基本类群，掌握蓝藻门、原绿藻门植物的基本 特征，了解细菌门、古细菌的基本特点及其三域理论的基础。 教学重点：蓝藻门的基本特征 教学难点：古细菌与其他原核生物的比较，藻殖段、内生孢子和外生孢子等概念 敕学手段：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 从上学期所教授的植物形态、结构、功能，说明上学期提问上 所说的均以种子植物 的类型很多，划分 学期 各部相同，由此说明本学期要学的内容。5min 物的类 型，简 现存的原核牛物有蓝藻、原绿藻、细菌、古细菌、 单回顾 放线菌、立克次氏体、螺旋体、衣原体及支原体，它们 上学期 的基本特征是：细胞中有核质，没有核膜 、核仁：DNA 内容 为环状， 而非似真核生物为线状 不与组蛋白结合：没 引出本 有膜围细胞器：没有发现有性生殖：核糖体沉降系数为 学期内 70S。 容。板 书，“第 一、概论 第一节蓝藻 蓝藻植物体的类型：单细胞、群体、丝状体或片状 原核生 体。群体常有一定的形态，如板状、球状、立方体等： 物”，板 丝状体的植物体可以是单列细胞组成的，也可以是由数 书“ 条单列细胞包裹在公共胶质鞘中组成条状植物体。丝状 节蓝 休还有分枝的、不分枝的或假分枝的签不同类型。片状 藻门 体的植物体整体形态为扁平的片状，由众多单列细胞包 提问 裹在公共胶质鞘中而形成。 为什么 蓝藻细胞的结构由外到内为细胞壁和原生质体，壁 有些蓝 外有或无胶质鞘。蓝藻细胞壁的主要成分为肽聚糖，胶 藻能浮 质鞘的主要成分是果胶酸和粘名糖。蓝藻原生质体可大 在水 体别分为中央所和周质一都分。中央质为遗传物质DNA 中？ 集中的场所，无核膜和核仁，称为原核或拟核(ud) 周质中没有线粒体、叶绿体、高尔基体等膜围细胞器， 但有70s核糖体。周质中有为类囊体(thylakoid),光合 作用色素叶绿素a,还有B,胡萝卜素、藻胆素等。 浮游种类周质中有许多气囊(g vesicle),使之思浮 于水面而有利于吸收光能。 细胞贮藏的营养物质主要是 蓝藻淀粉(cyanophycean starch)和蓝藻颗粒体 (cyanophycean granules）。 (简述现代蓝藻的研究，主要是分子生物学方面的 研究。) 蓝藻的繁殖有营养繁殖和无性生殖，目前尚未发现

第十三章 原核生物 教学内容：原核生物的概念，蓝藻门、原绿藻门、细菌门、古细菌等基本特 征和分类地位 总学时：1 教学目标 ：使同学掌握原核生物划分的标准和基本类群，掌握蓝藻门、原绿藻门植物的基本 特征，了解细菌门、古细菌的基本特点及其三域理论的基础。 教学重点： 蓝藻门的基本特征 教学难点：古细菌与其他原核生物的比较，藻殖段、内生孢子和外生孢子等概念 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 第一节 蓝藻门 1 从上学期所教授的植物形态、结构、功能，说明上学期 所说的均以种子植物为主，引入生物的类型很多，划分 各部相同，由此说明本学期要学的内容。5min 现存的原核生物有蓝藻、原绿藻、细菌、古细菌、 放线菌、立克次氏体、螺旋体、衣原体及支原体，它们 的基本特征是：细胞中有核质，没有核膜、核仁；DNA 为环状，而非似真核生物为线状；不与组蛋白结合；没 有膜围细胞器；没有发现有性生殖；核糖体沉降系数为 70S。 一、概论 蓝藻植物体的类型：单细胞、群体、丝状体或片状 体。群体常有一定的形态，如板状、球状、立方体等； 丝状体的植物体可以是单列细胞组成的，也可以是由数 条单列细胞包裹在公共胶质鞘中组成条状植物体。丝状 体还有分枝的、不分枝的或假分枝的等不同类型。片状 体的植物体整体形态为扁平的片状，由众多单列细胞包 裹在公共胶质鞘中而形成。 蓝藻细胞的结构由外到内为细胞壁和原生质体，壁 外有或无胶质鞘。蓝藻细胞壁的主要成分为肽聚糖，胶 质鞘的主要成分是果胶酸和粘多糖。蓝藻原生质体可大 体划分为中央质和周质二部分。中央质为遗传物质 DNA 集中的场所，无核膜和核仁，称为原核或拟核（nucleoid）。 周质中没有线粒体、叶绿体、高尔基体等膜围细胞器， 但有 70s 核糖体。周质中有为类囊体（thylakoid），光合 作用色素叶绿素 a，还有β-胡萝卜素、藻胆素等。 浮游种类周质中有许多气囊（gas vesicle），使之漂浮 于水面而有利于吸收光能。细胞贮藏的营养物质主要是 蓝藻淀粉（ cyanophycean starch ） 和 蓝 藻 颗 粒 体 （cyanophycean granules）。 （简述现代蓝藻的研究，主要是分子生物学方面的 研究。） 蓝藻的繁殖有营养繁殖和无性生殖，目前尚未发现 提问上 学期植 物的类 型，简 单回顾 上学期 内容， 引出本 学期内 容。板 书，“第 十三章 原核生 物”，板 书“第 一节蓝 藻门” 提问？ 为什么 有些蓝 藻能浮 在 水 中？

右性生晴。（描林几种生殖举型） 丝状体蓝藻可通过藻殖段繁殖。藻殖段的形成是由 于丝状体中某些细胞的死亡，或形成异形胞，或在两个 营养细胞间形成胶化膨大的、双凹形的蹑离盘，或动物 取食以及机械作用等将丝状体分成许多小段，每一小段 称为一个藻殖段。每个藻殖段可生长成为新的丝状体， 是丝状体的重要繁殖方式。 (介绍内、外生孢子、异形胞、静孢子、准有性生 殖的概念)10min 二、蓝藻的多样性 板书 现存的蓝藻门仅1纲，即蓝藻纲，4目，约150属， 2000种。4目为色球溪目、颤藻目、念珠藻目和真枝藻 蓝藻门常见的属有色球藻属、微囊藻属 (Micracy)sis以、人螺旋藻属、颜藻属、鱼腥藻属和念珠藻 属等。（介绍几个属的代表种类和区别）5min 三、蓝藻的生态分布及价值 板书 蓝藻分布广，生活习性极为多样化，最早的绿色光 合生物 有些具固氨作用。 有些蓝藻食用价值很高（螺旋藻、发菜、地木耳等）。 提问： 水华和赤潮的产生与蓝藻。5min 如何控 制水华 原绿藻(Pmchloron sp.)是20世纪70年代由美国 的 藻类学者Lewin 在海鞘类 动物的泄殖腔中最先发现的 生？或 该种植物具有叶绿素a、b以及类胡萝卜素，不含藻胆素 治理 第二节原绿藻 原绿藻的主要特征是：细胞壁结构与蓝藻相似，细 门 胞中央区较大，为大“液泡”或“小泡”。类囊体排列于 提问 细胞周边，光合作用色素与绿藻和高等植物相似，为叶 讨论： 绿素a、b,其上无藻胆素。分子系统学分析证明它与蓝 原绿藻 藻的关系更为密切。细胞中无气囊，核糖体为70 ,核质 的发现 有何意 分布在类囊体之间，具典型原核生物的特征。储藏物质 类似淀粉。 义？ 原绿藻门现有1纲、1目、1利、3属、3种。10mr 概论 板书 第三节细菌门 细菌这个词最初由德国科学家埃伦伯格在1828年提 出的。它是一类单细胞微小生物，大小一般约0.2μm至 5μm。除极少数细菌含有细南叶绿素外，绝大多数种类 不含叶绿素，营脑生、寄生或共生等异养生活。 细菌具细胞壁、细胞膜、细胞质、内含物，有核质 而无真正的核结构。细胞壁主要成分是肽案糖。许多细 菌的外表还覆盖着一层多糖类物质，边界明显的称为英 膜：边界不明显的称为粘液层。细菌细胞内还含有一种

第二节 原绿藻 门 第三节 细菌门 有性生殖。（描述几种生殖类型） 丝状体蓝藻可通过藻殖段繁殖。藻殖段的形成是由 于丝状体中某些细胞的死亡，或形成异形胞，或在两个 营养细胞间形成胶化膨大的、双凹形的隔离盘，或动物 取食以及机械作用等将丝状体分成许多小段，每一小段 称为一个藻殖段。每个藻殖段可生长成为新的丝状体， 是丝状体的重要繁殖方式。 （介绍内、外生孢子、异形胞、静孢子、准有性生 殖的概念）10min 二、蓝藻的多样性 现存的蓝藻门仅 1 纲，即蓝藻纲，4 目，约 150 属， 2000 种。4 目为色球藻目、颤藻目、念珠藻目和真枝藻 目。 蓝藻门 常 见 的 属 有 色 球 藻 属 、 微 囊 藻 属 （Micracystis）、螺旋藻属、颤藻属、鱼腥藻属和念珠藻 属等。（介绍几个属的代表种类和区别）5min 三、蓝藻的生态分布及价值 蓝藻分布广，生活习性极为多样化，最早的绿色光 合生物，有些具固氮作用。 有些蓝藻食用价值很高（螺旋藻、发菜、地木耳等）。 水华和赤潮的产生与蓝藻。5min 原绿藻（Prochloron sp.）是 20 世纪 70 年代由美国 藻类学者 Lewin 在海鞘类动物的泄殖腔中最先发现的。 该种植物具有叶绿素 a、b 以及类胡萝卜素，不含藻胆素。 原绿藻的主要特征是：细胞壁结构与蓝藻相似，细 胞中央区较大，为大“液泡”或“小泡”。类囊体排列于 细胞周边，光合作用色素与绿藻和高等植物相似，为叶 绿素 a、b，其上无藻胆素。分子系统学分析证明它与蓝 藻的关系更为密切。细胞中无气囊，核糖体为 70s，核质 分布在类囊体之间，具典型原核生物的特征。储藏物质 类似淀粉。 原绿藻门现有 1 纲、1 目、1 科、3 属、3 种。10min 一、概论 细菌这个词最初由德国科学家埃伦伯格在 1828 年提 出的。它是一类单细胞微小生物，大小一般约 0.2μm 至 5μm。除极少数细菌含有细菌叶绿素外，绝大多数种类 不含叶绿素，营腐生、寄生或共生等异养生活。 细菌具细胞壁、细胞膜、细胞质、内含物，有核质 而无真正的核结构。细胞壁主要成分是肽聚糖。许多细 菌的外表还覆盖着一层多糖类物质，边界明显的称为荚 膜；边界不明显的称为粘液层。细菌细胞内还含有一种 板书 板书 提问： 如何控 制水华 的 产 生？或 治理 提问并 讨论： 原绿藻 的发现 有何意 义？ 板书

染色体以外能独立复制的环状DNA片段，称质粒。在生 物工程中，质粒常作为脱氧核糖核酸的分子载体。 细菌的主要繁殖方式是细胞直接分裂。 二、细菌的多样性、生态作用及其价值 板书 细菌约有2000种。根据形态可分为球菌、杆菌和螺 提问： 旋菌。 细菌的 说明：分解者，固氮菌、磷细菌、钾细菌：细菌发 作用 酵，药品生产，病源菌。5min 第四节古细菌 1977年美国科学家C.R.Woss在研究了60余种 板书 l6 SrRNA序列后，提出的三域学说，即细菌域、古菌域 据表简 和真核生物域。 介三类 古细菌既有与细菌、真核生物细胞类似的特征，又 生物的 有自身独特的特征7min 区别 小结 原核生物特点、主要类型、在自然界中的作用，在 人类生活中的利弊。3min

第四节 古细菌 小结 染色体以外能独立复制的环状 DNA 片段，称质粒。在生 物工程中，质粒常作为脱氧核糖核酸的分子载体。 细菌的主要繁殖方式是细胞直接分裂。 二、细菌的多样性、生态作用及其价值 细菌约有 2000 种。根据形态可分为球菌、杆菌和螺 旋菌。 说明：分解者，固氮菌、磷细菌、钾细菌；细菌发 酵，药品生产，病源菌。5min 1977 年美国科学家 C. R. Woses 在研究了 60 余种 16SrRNA 序列后，提出的三域学说, 即细菌域、古菌域 和真核生物域。 古细菌既有与细菌、真核生物细胞类似的特征，又 有自身独特的特征 7min 原核生物特点、主要类型、在自然界中的作用，在 人类生活中的利弊。3min 板书 提问： 细菌的 作用 板书 据表简 介三类 生物的 区别