植物学课件格式31根

1、第 三 章第一节 根 学习目标1掌握根的外部形态及生理功能；2掌握根尖分区的结构及组成细胞的特点；3掌握根的解剖结构；4掌握单、双子叶植物根结构；5了解根瘤、菌根、侧根的形成和发育过程。学习重点难点重点：1、根外部形态、解剖结构； 2、单双子叶根的结构差别； 3、侧根的形成和发育过程；内起源与外 起源等名词意义难点：1、根的分区，单双子叶根结构差别； 2、凯氏带等结构的功能； 3、根的结构特征及其生长动态 。教学过程 器 官：由不同的组织，按一定顺序有机 结合而 成行 使重要功能的结构叫器官。植物的 器官分为营养器官 和生殖器官。营养器官：植物体中根、茎、叶三部分共同负担着营 养生长活动，这些

2、部 分称为营养器官。 概述：一、根的发生、类型和生理功能1、 根的功能 固定 吸收 合成 储藏 繁殖 2、主根和侧根、定根和不定根 主根：来自于种子的胚根。一般垂直向下生长。侧根：来自于主根或其他侧根。定根：主根和侧根。不定根：茎、叶、老根或胚轴上发生的根。3、直根系和须根系根 系：一株植物地下部分所有根的总体。直根系：主根发达且占优势，能明显的区分出主根和侧根。是大多 数双子叶植物根系的特征。须根系：主根生长很早停止，由不定根组成的根系，是大多数单子 叶植物根系的特征。 1、根系（地下部分）扩展范围远远大 于地上部分草原植物根系二、根系在土壤中的生长和分布(P84)2、有些植物的主根发达，向

3、下垂直生长，长入土壤的深层达2-5米， 甚至10米以上，这种向深处分布的根深，称深根系。 另一些植物的主根不发达，侧根或不定根较主根发达，并以水平方向朝四周扩展，并占有较大的面积，因此这种根系常分布在土壤的浅层（1-2米），称浅根系。三、根尖的分区及其生长动态(P85)根尖：是指从根的顶端到着生根毛的部分。根尖的分区：根冠区、分生区、伸长区、根毛区。（一）根冠：最前端；帽状结构；外层细胞排列疏松，外壁有粘液；根冠细胞的原生质内有淀粉体。（二）分生区：为细胞分裂区，位于根冠之后，长约1-2 mm，又称生长点，细胞分裂旺盛，是观察细胞有丝分裂的理想区域。分生区为根尖最富有意义的一段原表皮基本分生组

4、织原形成层根冠1、根顶端分生组织原分生组织初生分生组织原表皮基本分生组织原形成层（表皮）根冠皮层（表皮）维管组织成熟组织顶端分生组织 在根本体最远端的一群原始细胞（中柱原和皮层原的原始细胞）不常分裂，大小变化很小，合成核酸和蛋白质的速率也很低，组成一个区域，称为不活动中心（静止中心）原表皮原形成层基本分生组织根冠顶端分生组织静止中心不活动中心位于根本体前端2、静止中心（三）伸长区 细胞停止分裂，显著伸长，液泡化程度增强，体积增大并开始分化（出现筛管和环纹导管）。伸长区细胞迅速伸长是根尖深入土层的主要推动力。 （四）根毛区（P89）1、根毛区的范围2、根毛的性质3、根毛区内部结构4、根毛作用5、

5、根毛的园艺学意义根毛不是细胞，是细胞的一个部分。根表皮形成根毛后，细胞核一般位于根毛内，这说明了什么？初生生长：由根尖的顶端分生组织经分裂、生长、分化的过程，称 为初生生长。初生结构：经初生生长过程所产生的初生组织，叫根的初生结构。 根的初生结构可用根毛区的横切面来说明，由外至内可 划分为表皮、皮层、中柱三大部分。初生组织：初生生长过程中产生的各种成熟组织。 四、根的结构根尖、茎尖的活动即初生生长。初生结构有横向和纵向之分。（一）双子叶植物根的初生结构表皮皮层 外皮层 皮层薄壁细胞 内皮层（凯氏带） 维管柱 中柱鞘： 初生木质部 （外 始式） 初生韧皮部 薄壁细胞 髓（有或无）1表皮：根最外面

6、的一层细胞，由原表皮发育而成，细胞呈长方体（砖）形，排列紧密，外切向壁具角质膜（很薄），无气孔，有些细胞特化为根毛，其吸收作用远大于保护作用。 根表皮扫描电镜照片（右，示根毛）根部分横切2皮层：来源于基本分生组织。由外向内分为3层： 外皮层：由紧贴表皮的数层较小、排列紧密的细胞组成，并 明显区别于皮层薄壁细胞。 皮层薄壁细胞：细胞大型，排列疏松，细胞间 隙大，细胞圆 球形，常有贮藏物质（以淀粉居多）。 内皮层：皮层最内一层细胞，细胞小，排列整齐，径向壁和横向壁常 木质化和栓质化加厚成凯氏带（横切面上为称凯氏点）。凯氏带是初生根内皮层上的特征结构，在双子叶植物，凯氏带为“四面带状”，在单子叶植物

7、，为“五面加厚”或“六面加厚”3维管柱（中柱）原形成层维管柱中柱鞘初生韧皮部薄壁组织初生木质部髓(有或无)根的中柱指包括中柱鞘以内的所有部分1234567891011121、表皮 2、外皮层 3、皮层薄壁细胞 4、内皮层 5、皮层 6、中柱鞘 7、原生木质部 8、后生木质部 9、初生木质部 10、原生韧皮部 11、后生韧皮部 12、初生韧皮部(1)中柱鞘：薄壁细胞，具潜在分裂能力。维管形成层（部分）、木栓形成 层、侧根等的发生及不定芽、乳汁管等的形成与之有关。根的中柱鞘是个相当有用的结构原生木质部后生木质部初生韧皮部(2)初生木质部：原生木质部后生木质部。 外始式发育：原生木质部先生在外，后生

8、木质部后生在内。 可以根据木质部的突起划分根，如：二原型根、三原型、四 原型、五原型、六原型和多原型等。(3)初生韧皮部：外始式发育，原生韧皮部在外，后生韧皮部在内。数 量与木质部脊数相同，并与木质部相间排列。(4)薄壁细胞：初生木质部和初生韧皮部之间，将来成为形成层的部分。中央，薄壁组织或厚壁组织髓中央，后生木质部占据无髓中央，空洞髓腔(5)髓：多数单子叶植物，以及双子叶植物中的有些草本植物和多数木 本植物的根，存在着髓。问 题 什么是木质部的“脊”？ 何为几原型木质部？如何判定？ 根的初生结构中，木质部的分化有什么特点？ 怎样能看出木质部是外始式发育（分化）的？ 根的初生结构中，初生木质部

9、和初生韧皮部的排列有什么特点？ 在什么情况下有髓、无髓、具髓腔？附：根初生结构中的几个问题1）有关内皮层： a.根具明显内皮层，这是根的特点之一； b.内皮层上具凯氏带，在单、双子叶植物，凯氏带结构有一定差别； 2）有关维管组织： a.根的初生木质部为外始式发育，这是根发育上的特点； b.根初生维管组织(包括初生木质部和初生韧皮部)，不并列成，而 是相间排列，各自成束。 3）根初生木质部的发育是外始式 的意义： 外方的导管最先形成，缩短了皮层和初生木质部间的距离，加速 了由根毛所吸收的物质向地上部分运输。 次生结构：主要由次生成熟组织所组成的结构。 （二） 双子叶植物根的次生生长和次生结构（P

10、95）次生生长：侧生分生组织维管形成层木栓形成层次生木质部、次生韧皮部周皮裸子植物、木本的双子叶植物：有次生生长和次生结构；单子叶植物、一年生的草本双子叶植物：无次生生长和次生结构。初木、初韧之间薄壁细胞初生木质部脊正对的中柱鞘细胞维管形成层片段维管形成层片段维管形成层环（波浪状）维管形成层环（圆环）次生韧皮部次生木质部维管形成层1、维管形成层的产生及其活动1) 维管形成层发生维管形成层纺锤状原始细胞射线原始细胞次生木质部次生韧皮部木射线韧皮射线向内分裂向外分裂向外分裂向内分裂次生维管组织（轴向系统）次生射线（横向系统）2) 维管形成层的活动次生韧皮部次生木质部维管形成层韧皮射线木射线周皮2、

11、木栓形成层的发生及其活动 有次生生长的根，由于每年增生新的次生维管组织，在外方的成熟组织，即表皮和皮层，因内部组织的增加而受压破坏和剥落。这时伴随而发生的是木栓形成层的活动，也就是周皮的产生。 中柱鞘细胞木栓形成层 木栓层 栓内层 木栓形成层 周皮 平周分裂 外平周分裂 内垂周分裂 附 双子叶植物根的次生结构维管形成层木栓形成层次生木质部：导管、管胞、木纤维、木薄壁细胞 木射线（4+1）维管形成层自身：次生韧皮部：筛管、伴胞、韧皮纤维、韧皮薄壁细胞 韧皮射线（4+1）内外栓内层（内）木栓形成层（中）木栓层（外） 与双子叶植物相比较，禾本科植物的根的结构与其基本相同，即： 表皮 根 外皮层 初

12、皮层皮层薄壁组织 生 内皮层 结 中柱鞘 构 初生木质部（外始式） 中柱 初生韧皮部（外始式） 薄壁组织 髓 （三） 禾本科植物根解剖结构的特点但禾本科植物根结构有以下特点：1、无维管形成层和木栓形成层，不能进行加粗生长，也就无次生结构；2、外皮层往往转变为厚壁的机械组织，起支持和保护作用；3、内皮层上也具有凯氏带，但凯氏带细胞常成五面加厚，只有外切向壁 是薄壁的；4、多数单子叶植物根存在着髓或髓腔。 侧根起源于根毛区中柱鞘的一定部位，这种起源方式叫内起源。二原型：初生韧皮部与初生木质部之间。三原型、四原型：木质部脊的位置。多原型：初生韧皮部正对处。五、侧根的发生(P100)1、发生部位：2、侧根的形成 中柱鞘细胞脱分化（质浓、液泡小），进行切向（平周）、各向分裂，形成小突起（包括根冠和生长点），称侧根原基，生长点细胞进行分裂、生长、分化，侧根不断前进，穿过皮层突破表皮，形成侧根。3、侧根起源于中柱鞘的意义 侧根起源于中柱鞘，因而和母根的维管组织紧密的靠在一起，这样，侧根的维管组织以后也就会和母根的维管组织连接起来。 （一）根瘤 根瘤是根瘤细菌与根形成的一种共生结构，为地下部分的瘤状突起。常见于豆科植物等。 功能：共生固氮。 细菌豆科植物（900多种）放线菌非豆科植