《植物學(xué)教學(xué)資料》第三章 營養(yǎng)器官-根

第三章種子植物的營養(yǎng)器官編輯ppt學(xué)習(xí)內(nèi)容§1根§2莖§3葉§4營養(yǎng)器官間的相互聯(lián)系編輯ppt學(xué)習(xí)目標(biāo)1.了解根、莖葉各器官的結(jié)構(gòu)與功能和生長環(huán)境的相互關(guān)系2.了解根尖的分區(qū)、各區(qū)形態(tài)結(jié)構(gòu)與功能的一致性3.掌握雙子葉植物根和莖的初生結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，初生結(jié)構(gòu)與生長環(huán)境的適應(yīng)性特征4.掌握單子葉植物莖初生結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)5.掌握莖在長粗過程中其形態(tài)與結(jié)構(gòu)的變化6.掌握葉的基本結(jié)構(gòu)及不同生態(tài)環(huán)境下葉在形態(tài)、結(jié)構(gòu)與功能上的適應(yīng)性變化7.了解葉跡、葉隙、枝跡、枝隙的形成與特征，了解根莖過渡區(qū)的轉(zhuǎn)變方式編輯ppt§1根

根的結(jié)構(gòu)及其發(fā)育過程；根的形態(tài)結(jié)構(gòu)與生理功能之間的辯證關(guān)系。本節(jié)重點(diǎn)、難點(diǎn)內(nèi)容編輯ppt1根的生理功能

①吸收作用—為根的主要功能②固著與支持作用③輸導(dǎo)作用④合成功能⑤儲藏與繁殖§1根編輯ppt2根與根系2.1定根與不定根（1）定根：由胚根發(fā)育而成。有主根、側(cè)根、支根分支。主根：由胚根發(fā)育而來的根是主根；側(cè)根：主根的分枝是側(cè)根；支根：側(cè)根的分枝是支根。（2）不定根：除根以外的部位發(fā)生，位置不定的根。如莖、葉、胚軸上長出的根。§1根編輯ppt定根不定根編輯ppt2.2根系及其類型根系：一株植物全部根的總和稱為根系。（1）直根系：主根明顯，可與側(cè)根分別開，如胡蘿卜、蒲公英、裸子植物的根系，大多數(shù)雙子葉植物的根系。（2）須根系：主根停止生長，在莖基的節(jié)上長出大小相差不多根。

編輯ppt編輯ppt也可根據(jù)根在土壤中分布的深度而分為：（1）淺根系：以水平方向的生長占優(yōu)勢，分布土層的上部。（須根系植物）（2）深根系：以垂直生長占優(yōu)勢，深入土層中。（直根系植物）（旱生性，地下水位低）

編輯ppt編輯ppt3根尖的結(jié)構(gòu)3.1根尖結(jié)構(gòu)與發(fā)育根尖roottip：從根的先端到有根毛的這一段距離。根的伸長、組織的形成、吸收作用都在根尖。

根尖根冠分生區(qū)伸長區(qū)成熟區(qū)§1根編輯ppt編輯ppt3.1.1根冠rootcap由薄壁細(xì)胞構(gòu)成的圓錐帽狀體結(jié)構(gòu)，套在生長錐的外面，起保護(hù)作用。根冠保持一定的厚度和形狀。根尖是根感覺重力的部位，根冠的淀粉體沉淀起向地性的指導(dǎo)作用。編輯ppt編輯ppt原分生組織:由原始細(xì)胞(胚性細(xì)胞)及其最初衍生的細(xì)胞構(gòu)成，分化少。

初生分生組織：由原分生組織衍生的細(xì)胞組成，細(xì)胞出現(xiàn)了初步分化。原表皮---------表皮基本分生組織----皮層原形成層-------維管柱

3.1.2分生區(qū)meristematiczone又稱生長錐、生長點(diǎn)，長約1mm。編輯ppt不活動中心：即在根最遠(yuǎn)端的一群原始細(xì)胞（中柱原和皮層原的原始細(xì)胞）不常分裂，大小變化很小，合成核酸和蛋白質(zhì)的速率也很低，組成一個區(qū)域，稱為不活動中心或稱靜止中心。編輯ppt編輯ppt3.1.3伸長區(qū)elongationzone：細(xì)胞生長、分化，并逐步成熟伸長區(qū)的細(xì)胞迅速同時伸長，成為根尖深入土層的主要動力。

編輯ppt3.1.4成熟（根毛）區(qū)maturationzone：細(xì)胞停止生長，分化成各種成熟組織，表皮細(xì)胞形成根毛，吸收水分。根毛壽命由幾天，到10-20天。根毛區(qū)不斷更新根毛，老根毛的死亡在新根毛長出之后，其實(shí)（前面）各個區(qū)的位置不斷推移。分生區(qū)——成熟區(qū)是個遞變過程。

編輯ppt編輯ppt從分生-伸長區(qū)-根毛區(qū)的組織發(fā)育：原表皮protoderm

→表皮epidermis基本分生組織groundmeristem

→皮層corter原形成層procambium

→維管柱vascular

（中柱）

編輯ppt分生區(qū)細(xì)胞分裂方向編輯ppt4根的初生結(jié)構(gòu)根的成熟區(qū)的結(jié)構(gòu)稱為初生結(jié)構(gòu)。根的初生結(jié)構(gòu)表皮

皮層

維管柱（中柱）§1根編輯ppt雙子葉植物根的初生結(jié)構(gòu)編輯ppt4.1表皮位置及來源：根的成熟區(qū)的最外一層細(xì)胞，由原表皮發(fā)育而成；特點(diǎn)：近長方柱形，排列整齊緊密，壁薄，角質(zhì)層薄，無氣孔，一部分表皮的細(xì)胞外壁局部突起成根毛；功能：主要吸收作用，也有保護(hù)作用，是吸收組織。

編輯ppt編輯ppt4.2皮層位置及來源：表皮以內(nèi)的薄壁細(xì)胞，占比例大，由基本分組織產(chǎn)生；特點(diǎn)：細(xì)胞體積較大，排列疏松，細(xì)胞間隙明顯。功能：貯藏、通氣等；編輯ppt皮層各層次細(xì)胞特點(diǎn)：外皮層：排列緊密，細(xì)胞細(xì)小

皮層薄壁細(xì)胞：多層薄壁細(xì)胞占大部分，排列疏松，胞間隙大

內(nèi)皮層：最內(nèi)一層細(xì)胞，排列緊密，無胞間隙,具

凱氏帶增厚

編輯ppt編輯ppt凱氏帶：凱氏帶的概念：內(nèi)皮層細(xì)胞的徑向壁和上下橫壁有帶狀的木化和栓化加厚區(qū)域，稱為凱氏帶。（單子葉植物為五面加厚）

凱氏帶的功能：內(nèi)皮層的這種特殊結(jié)構(gòu)阻斷了皮層與中柱間通過的胞間隙、細(xì)胞壁等質(zhì)外體運(yùn)輸途徑，進(jìn)入中柱的溶質(zhì)只能通過原生質(zhì)體，使根的吸收有選擇性。編輯ppt編輯ppt4.3

中柱（維管柱）

位置及來源：皮層以內(nèi)的中軸部分，由原形成層發(fā)育而來。

特點(diǎn)：包括中柱鞘、初生維管組織，有的有髓。各部分細(xì)胞特點(diǎn)差異較大。功能：輸導(dǎo)水分、養(yǎng)分，部分薄壁細(xì)胞具有潛在分裂能力，能進(jìn)一步產(chǎn)生次生結(jié)構(gòu)。編輯ppt編輯ppt4.3.1中柱鞘pericycle

維管柱最外的1-2層細(xì)胞構(gòu)成，有潛在分裂能力，可產(chǎn)生側(cè)根、木栓形成層，一部分的中柱鞘參與維管形成層的形成。編輯ppt4.3.2初生維管組織

由初生木質(zhì)部與初生韌皮部構(gòu)成，各自獨(dú)立成束，相間排列。編輯ppt初生木質(zhì)部(primaryxylem)：組成：導(dǎo)管、管胞、木纖維，木薄壁細(xì)胞。排列：呈放射狀排列。發(fā)育方向：外始式發(fā)育。原生木質(zhì)部在外(導(dǎo)管口徑小)，后生木質(zhì)部在內(nèi)(導(dǎo)管口徑大)。編輯ppt初生韌皮部

(primaryphloem)：組成：篩管、伴胞、韌皮纖維、韌皮薄壁細(xì)胞。束數(shù)：成束狀，與初生木質(zhì)部相間排列。

發(fā)育方向：外始式發(fā)育，即原生韌皮部在外、后生韌皮部在內(nèi)。編輯ppt蠶豆幼根中柱放大4.3.3薄壁組織和髓髓薄壁細(xì)胞←編輯ppt5側(cè)根和不定根的形成

種子植物的側(cè)根，不論它們是發(fā)生在主根、側(cè)根或不定根上，通?？偸瞧鹪从谥兄??！?根編輯ppt編輯ppt編輯ppt側(cè)根起源：側(cè)根起源于中柱鞘的一定部位，稱為內(nèi)起源（endogenous）。側(cè)根形成：中柱鞘某些細(xì)胞恢復(fù)分生能力，平周分裂（切向分裂）增加細(xì)胞的層數(shù)；同時，又行垂周分裂，形成突起（側(cè)根原基）；以后根原基的分裂、生長、逐漸分化出生長點(diǎn)和根冠（生長錐）側(cè)根與母根的關(guān)系：生長錐后部分化出的輸導(dǎo)組織與母根維管柱相連。最后側(cè)根原基穿過母根的皮層、表皮形成側(cè)根編輯ppt二原型——木質(zhì)部與韌皮部相間位置或?qū)?zhǔn)韌皮部，2根；三、四原型——在木質(zhì)部棱上產(chǎn)生，3-4側(cè)根；多原型：在韌皮部方向，也有正對木質(zhì)部的。側(cè)根外形上排列整齊，縱行排列，主根切去，促進(jìn)側(cè)根生長，移苗時往往切去主根。

側(cè)根在母根上產(chǎn)生的部位：編輯ppt編輯ppt分生細(xì)胞的壁：

一個立體的細(xì)胞可以有兩兩相對的6個壁，即橫向壁、徑向壁和切向壁各兩個。橫向壁與生長點(diǎn)的橫切面相平行徑向壁與該細(xì)胞所在部位的半徑相平行切向壁與該細(xì)胞所在部位的外周切線相平行編輯ppt分生細(xì)胞分裂方向：橫向分裂（垂周分裂）：新壁與母細(xì)胞橫向壁平行；徑向分裂（垂周分裂）：新壁與母細(xì)胞徑向壁平行；切向分裂（平周分裂）：新壁與母細(xì)胞切向壁平行。編輯ppt編輯ppt垂周分裂增加器官外層及內(nèi)部各層細(xì)胞數(shù)，成為擴(kuò)大圓周面積和伸長生長的重要因素平周分裂則增加器官半徑方向的細(xì)胞數(shù)量，或?yàn)槠鞴偌哟值闹匾蛩?。編輯ppt6根的次生生長和次生結(jié)構(gòu)

次生生長：由于維管形成層和木栓形成層的活動，使植物根進(jìn)行加粗生長和形成周皮的過程，稱為次生生長。次生結(jié)構(gòu)（構(gòu)造）：由次生生長產(chǎn)生的各種組織形成的結(jié)構(gòu)稱次生結(jié)構(gòu)（構(gòu)造）?！?根編輯ppt6.1維管形成層的產(chǎn)生及其活動一一6.1.1維管形成層的發(fā)生編輯ppt（1）初生木質(zhì)部外側(cè)，初生韌皮部內(nèi)側(cè)的薄壁細(xì)胞恢復(fù)分生能力，成為維管形成層（弧狀）;（2）最初的維管形成層成分散弧狀向兩側(cè)擴(kuò)展，接近中柱鞘，在木質(zhì)部放射棱的中柱鞘也恢復(fù)分生能力，成為維管形成層的一部分，連成波浪狀的維管形成層。（3）形成層細(xì)胞主要進(jìn)行平周分裂，向外產(chǎn)生次生韌皮部，向內(nèi)產(chǎn)生次生木質(zhì)部(數(shù)量較多)，使形成層成圓環(huán)形。(4)維管形成層始終保持一層細(xì)胞。維管形成層的發(fā)生：編輯ppt6.1.2維管形成層的活動次生維管組織次生韌皮部：篩管、伴胞、韌皮纖維、韌皮薄壁細(xì)胞次生木質(zhì)部：導(dǎo)管、管胞、木纖維、木薄壁細(xì)胞次生韌皮部次生木質(zhì)部形成層切向分裂編輯ppt維管射線：

維管形成層產(chǎn)生的一些薄壁細(xì)胞，位于木質(zhì)部和韌皮部內(nèi)，呈放射狀排列，稱維管射線。是根中橫向運(yùn)輸?shù)慕Y(jié)構(gòu)。

維管射線

木射線韌皮射線

軸向系統(tǒng)：導(dǎo)管、管胞、篩管、伴胞、纖維等。

徑向系統(tǒng)：射線

維管組織編輯ppt編輯ppt編輯ppt6.2木栓形成層的產(chǎn)生和周皮的形成：

1、木栓形成層的產(chǎn)生：中柱鞘細(xì)胞通過恢復(fù)分生能力而轉(zhuǎn)變成木栓形成層，2、木栓形成層的活動：

切向分裂，向外產(chǎn)生木栓層，向內(nèi)分裂產(chǎn)生栓內(nèi)層。3、木栓層、木栓形成層和栓內(nèi)層合稱周皮。編輯ppt編輯ppt木栓層：數(shù)層死亡細(xì)胞，胞壁栓質(zhì)化增厚.木栓形成層：1層具分生能力的細(xì)胞。栓內(nèi)層：1-2層生活的薄壁細(xì)胞.周皮

周皮是次生保護(hù)組織。第一次木栓形成層停止活動后，由于次生增多，可將周皮撐破，可以由次生韌皮部薄壁細(xì)胞恢復(fù)分生能力而形成木栓形成層。編輯ppt根的次生構(gòu)造特點(diǎn)：維管形成層產(chǎn)生的次生韌皮部在外方，次生木質(zhì)部在內(nèi)方。次生木質(zhì)部與韌皮部內(nèi)外并列維管形成層以平周分裂(切向分裂)為主，還進(jìn)行垂周分裂（徑向分裂），使形成層周徑擴(kuò)大，適應(yīng)加粗生長。次生結(jié)構(gòu)中，木質(zhì)部所占比例較大，韌皮部占比例較小，形成層只有一層細(xì)胞。

編輯ppt根初生結(jié)構(gòu)發(fā)育成次生結(jié)構(gòu)的圖解編輯ppt雙子葉植物根中組織分化的過程雙子葉植物根中組織分化的過程編輯ppt7根瘤與菌根

7.1根瘤：根瘤：馬鈴薯、花生、蠶豆等豆科植物的根上，常常生有各種形狀的瘤狀突起，稱為根瘤。產(chǎn)生原因：根瘤菌（細(xì)菌）侵入。產(chǎn)生過程：根瘤菌（細(xì)菌）通過根毛到表皮、皮層，在皮層細(xì)胞中繁殖，同時皮層細(xì)胞因根瘤菌侵入受到刺激，細(xì)胞具分裂的能力。結(jié)果體積膨大成瘤狀，就是根瘤。

§1根編輯ppt編輯ppt

豆科植物的根瘤形成過程如下：

豆科植物根的分泌物吸引根瘤菌到根毛附近。根瘤菌使根毛頂端細(xì)胞壁溶解，并經(jīng)此處侵入根毛并在根毛中分裂滋生，聚集成帶，其外被粘液所色，同時根毛細(xì)胞分泌纖維素包在菌帶和粘液外方，形成侵入線。根瘤菌沿侵入線侵入根的皮層并迅速在該處繁殖，促使皮層細(xì)胞迅速分裂形成各種形態(tài)和顏色的根。編輯ppt編輯ppt根與根瘤的關(guān)系----共生根瘤從根吸收水分，無機(jī)鹽，根瘤菌有固氮作用，在固氮酶的作用下，將N2變?yōu)楹衔?，根瘤菌可分泌含N化合物到土壤中。栽培豆科植物能提高土壤肥力，輪作能提高產(chǎn)量。編輯