全 文 ：伞藻是一种单细胞的海洋
绿藻 。 它的细胞个体大 , 形状
特殊 , 容易进行细胞嫁接和移
核等实验 , 在细胞学中是用作
研究基础理论的好材料 。 难怪
粗物象砷集叼 ’ 一伞筷
山东海洋学院生物系 陈登 勤
有人把伞藻称作植物界的 “ 果蝇 ” 。 早在本世纪
三十年代 , 德国藻类学家哈姆林就曾经用伞藻
作材料 , 进行过许多有趣的移核和细胞嫁接实
验 。
这个实验 , 说明了细胞核与帽状体的形成
有密切关系。 根据实验结果可以看出 , 细胞核
植物细胞的移核实验
细胞的移核实验 , 在有些动物的胚胎实验
中做得很成功 。 植物细胞的移核实验 , 漂亮的
应当算哈姆林用伞藻做的实验了 。 在藻体还没
有长出帽状体以前 , 早期把细胞核取 出。 结果 ,
去核的藻体不再形成伞状的帽状体 。 如果晚些
时候去核 , 只有一部分藻体能够长出完整的 、 但
是非常细小的帽状体 ,而大部分藻体不能长出 ,
或长得很不完全 。 去核的时间越晚 , 形成的帽
状体越完全 。 如果把取出的细胞核 、 经过一段
时间再放回去 ,藻体的发育能力又完全恢复 , 长
出完整的帽状体 (图 l ) 。
长出小而不完全
的帽状体
图 1 伞藻的移核实验
产生某种物质 , 这种
物质是发育过程所必
需的 。 同时 , 也说明
了只有在一 定时期 ,
细胞核才能产生这种
物质的 。 早 期 去核 ,
因还没有这种物质的
产生 , 所以不能形成
巾冒状体 , 而晚期去核 ,
已经在核的 控 制 下 ,
部分地产生了这种物
质 ,并贮存在细胞质里 , 这时尽管将核除去 , 仍
能形成不完全的帽状体 。 当这 种 物 质消 耗殆
尽 , 细胞质又不能再产生和补充这种物质时 , 细
胞就不能继续完成发育 。
护的的叭的马
乌叻叻的的少
一般来说 , 单个的植物细
胞肉眼是看不 见 的。 而伞藻
( A
c 。 t a b“ l a 1r’ a m e d1’t a r r a , ` a ) 这
种单细胞海洋绿藻 , 却能用肉
眼看得清清楚楚。 一个成熟的
伞藻藻体 , 有一个长约 6一 8 厘
米 、 粗约 。 . 1厘米 (直径 )左右的
长柄 。 柄的 上端有一个 帽状
体 , 直径约 0 . 1一 0 . 3 厘米 ,是产
生配子的生殖器官 。帽状体 (有
人把它叫做结实体 ) 的形状很
象一把撑开的小伞 , 伞藻的名
字就是由此而来 。 柄的基部生长着假根 , 用以
固着在礁石或贝壳上 。 整个藻体里充满了叶绿
体 ,进行光合作用 , 制造养料 。 象这么大的单细
胞低等植物在自然界是很少见的 。
伞藻的大多数种类生长在热带或亚热带海
岸的低潮区 。 地中海沿岸就有大量伞 藻 生 长 。
我国海南岛湛江海区也能采到 。
伞藻是多年生藻类 ,一般要生长 3一 4 年才
有生殖能力。 第一年合子萌发 , 向上长出圆柱
状柄 , 向下长出分枝的固着器 。 固着器向四周
延伸成裂片 , 组成基部囊胞 , 用作夏季贮存养
料。 到秋天 , 在柄与固着器之间产生离层 ,柄则
死亡 。 第二年春天又向上长出新的圆柱柄 ` , 顶
端生长一轮或数轮不育小枝 , 当年秋天 ,枝即死
亡 。 第三年春天再向上长出数轮新枝 , 其中一
部分变成生殖枝 ,枝与枝之间侧面相连 , 构成伞
形的帽状体 。 从合子萌发到帽状体成熟之前是
营养体时期 , 这时假根中的核是单核 , 核大而明
显 。 等帽状体成熟时 , 细胞核经过多次分裂而
成多核 。 这些核经过细胞质环流向上 , 均匀地
分布到帽状体的每个格内 。在格内 ,每个核被细
胞质包裹后形成很多胞囊 , 每个胞囊最初为单
价、心p、口e公、de、乃、日岛刁护户、 z
藻伞的活生史
冷、刁价、心口、公户d夕今办O
这种与帽状体形成有直接关系的物质究竟
是什么 ?过去一直不太清楚 , 只知道它是在细
胞核的控制下产生的 。 近年来 , 通过生物化学
和遗传学的分析研究 , 知道是 信息 核糖核酸
(m RN A )
。 在这里 , m RN A 带有结实体的遗传
信息 , 直接控制了帽状体形成和藻体发育 。 当
然 , 这种 m RN A 是从细胞核中的去氧核糖核
酸 (D N A ) 转录来的 。
噢)i玉舜
a 一 b
巧 妙 的 嫁 接
植物的嫁接技术 , 在园艺果树上是普遍应
用的 , 用于其他植物比较少见 。 而哈姆林用伞
藻成功地作了许多有意义的嫁接实验 。 他首先
用两个不同的种嫁接 , 一个帽状体是伞形的种
(图 2 , a) , 另一帽状体为掌状分枝的种 (图 2 , b ) 。
把这两个种带有细胞核的假根 , 在基部嫁接起
来 ,形成具有两个种细胞核的个体 (图 2 , c ) ,结
果这嫁接体就长出中间类型的帽状体 (图 2 , d ) ,
即具有两个种的形态特征 。 如果把去掉帽状体
而又不含细胞核的一段分枝 形种的柄 (作接
穗 ) , 嫁接在含有细胞核的伞形种的假根上 (作
图 2 伞藻的两个物种的互相嫁接
砧木 ) , 那么 , 这个嫁接体就长出伞形种类型的
帽状体 (图 2 , e 、 O ;反过来 , 如果把去掉帽状体
不含细胞核的一段伞形种的柄 , 嫁接在含有细
胞核的分枝形种的假根上 , 则长 出分枝形的帽
状体 (图 2 , g 、 h) 。 总之 , 帽状体的形态 ,总是
和带细胞核种的类型相一致 (图 2 ) 。
伞藻的移核和嫁接实验 , 有力地说明了细
胞核在植物的个体发育中起着主导作用 。
在哈姆林以后 , 研究核质关系 , 探讨低等真
核生物遗传信息的传递和基因 调 控等 重 大问
题 , 有很多科学工作者就是用伞藻作实验材料
的 。 伞藻作为植物界的 “ 果蝇 ” ,真是名不虚传 !
仁户切的的的的的的的的的叻的叻叻的的的的的的的的的叻与挤、d口岛OJ份、d众t会p含瓜刁、J爪、j、公户J急口d公乃、会J序t山eJ、件果蝇属于昆虫纲 , 双
翅 目 ,果蝇科的小型蝇类 。
由于它们喜欢在腐烂的水
染色体 ,三对是常染色体 ,
一对是性染色体 。 雄果蝇
的性染色体是 xy , 雌的是
血自由
核 , 后来经过减数分裂 ,再均匀地分
成多核 , 从而形成许多配子 。 下年
春天 , 胞囊破裂 , 配子逸出 。 配子呈
梨形 , 带有两根鞭毛 。 同一藻体上
的不同胞囊所产生 的配子才能 结
合 , 形成合子 。 合子再萌发 ,一个新
的伞藻幼体又出现了 。 (海 冬 )
胞囊放大颧叠鹦履囊砂
果和蔬菜等发酵物
中孽生而得名。 遗
传学研究中常用的
是黑腹果蝇 ( D or 。 -
P人.lat , e al , o g a ; t e )r ,
它是果蝇 的一 个
绿体
囊 聆·
(配一嘴甘 ’吵
。 因为它容易饲
蝇
x x o 1 9 10 年 , 摩尔
根就是用果蝇作近
亲交配试验 , 得到
遗传学上重要的环
连互换规律 , 进而
提出 “ 遗传基因在
染色体上并成直线
峥”.哈,,..角,冬
帽状 , 生活周期短 , 繁殖力
,突变性状多 , 幼虫的唾
种养强
(成熟的伞藻 )
咒擎麟·
液腺染色体大 , 适于用作
遗传学 、 细胞学等研究的
实验材料 。
它的体细胞里有四对
排列 , 染色体是基因的物
质载体” 等理论 。 后形成
基因论 ,推动遗传学发展 。
有人把伞藻比作 “ 果
蝇 ” , 因为它是研究植物细
胞学的好材料 。 ( 雨 明 )
口、J价、、确户刁LJ爪、dO.,)乃、心净币e公价P浇夕、启洁石、脚p口ō户、叼刁
伞藻的生活史图解 马的的的的的的叻的的的的的的叻叻的的的的 ” 心产勺的的的沪