植物學(xué)全套課件

第一章植物細(xì)胞

plantcell第一節(jié)細(xì)胞的基本特征第二節(jié)細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)和功能第三節(jié)細(xì)胞的增殖、生長與分化2細(xì)胞Cell---單元,細(xì)胞,蜂房,電池指監(jiān)獄或寺院的單人房間細(xì)胞的命名－李善蘭－（1810-1882），浙江海寧人

第一節(jié)細(xì)胞的基本特征

一、細(xì)胞的概念conceptsoncells細(xì)胞是植物1.基本的結(jié)構(gòu)單位

basicstructureunit;2.代謝和功能的基本單位

basicmetabolicandfunctionalunit;3.生長、發(fā)育的基礎(chǔ)

basisofgrowthanddevelopment;4.遺傳的基本單位，具有遺傳上的全能性basicunitofheredity,e.g.totipotency。4細(xì)胞的類型TypeofCells原核細(xì)胞Prokaryoticcell真核細(xì)胞eukaryoticcell5原核細(xì)胞

Prokaryoticcell沒有典型的細(xì)胞核。DNA呈環(huán)狀，不與或很少與蛋白質(zhì)結(jié)合。沒有以膜為基礎(chǔ)的細(xì)胞器。細(xì)胞通常體積很小，直徑為0.2～10μm不等。6真核細(xì)胞

eukaryoticcell具有典型的細(xì)胞核結(jié)構(gòu)。基因組DNA為線狀，與組蛋白結(jié)合。具有以膜為基礎(chǔ)的多種細(xì)胞器。細(xì)胞較大，直徑一般為20-50微米。由真核細(xì)胞構(gòu)成的生物稱真核生物，高等植物和絕大多數(shù)低等植物均由真核細(xì)胞構(gòu)成。

7二、植物細(xì)胞的基本特征（一）.植物細(xì)胞的形態(tài)、大小1.大小：一般20-50微米。棉花種子的表皮毛細(xì)胞長達(dá)70mm，西瓜果肉細(xì)胞，其直徑約1mm，苧麻莖的纖維細(xì)胞長達(dá)550mm。8細(xì)胞的大小size1mm=103μm(微米)=106nm（納米）9十四面體狀的細(xì)胞有8個(gè)6邊形和6個(gè)4邊形組成,主要存在于根和莖的頂端分生組織以及莖髓部的薄壁細(xì)胞.2.形狀morphology10種子植物各種形狀的細(xì)胞十四面體狀的細(xì)胞球形的果肉細(xì)胞長方體形木薄壁細(xì)胞紡錘形細(xì)胞扁平的表皮細(xì)胞根毛細(xì)胞管狀的導(dǎo)管分子波狀的小麥葉肉細(xì)胞星狀細(xì)胞細(xì)長的纖維

11branchedparenchymacellsleafofcattail(Typha).

12Arabidopsisleafepidermis13

植物細(xì)胞與動(dòng)物細(xì)胞

的主要區(qū)別

回答植物細(xì)胞特有的結(jié)構(gòu)Structuresspecific

toplantcells細(xì)胞壁（cellwall)質(zhì)體（plastid)液泡（vacuole)胞間連絲（plasmodesmata)14第二節(jié)

植物細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)和功能包括細(xì)胞壁、原生質(zhì)體和后含物三部分。15原生質(zhì)體protoplast是指活細(xì)胞中細(xì)胞壁以內(nèi)各種結(jié)構(gòu)的總稱，是細(xì)胞內(nèi)各種代謝活動(dòng)進(jìn)行的場(chǎng)所。包括細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)、細(xì)胞核等。植物細(xì)胞中還常有一些貯藏物質(zhì)和代謝產(chǎn)物稱后含物ergasticsubstance16后含物核被膜核基質(zhì)17一、原生質(zhì)體（一）質(zhì)膜plasmamembrane質(zhì)膜又稱細(xì)胞膜。厚約8.0nm。18生物膜主要是由磷脂雙分子層和膜蛋白組成19生物膜具有流動(dòng)性（可用生物膜流動(dòng)鑲嵌模型解釋）膜糖內(nèi)在蛋白脂雙層外在蛋白20膜蛋白的運(yùn)動(dòng)鼠細(xì)胞人細(xì)胞標(biāo)記蛋白標(biāo)記蛋白重新分布細(xì)胞融合21膜脂的運(yùn)動(dòng)

旋轉(zhuǎn)擺動(dòng)上下翻轉(zhuǎn)22質(zhì)膜的功能物質(zhì)的跨膜運(yùn)輸細(xì)胞識(shí)別細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)

23（二）細(xì)胞質(zhì)

1．細(xì)胞器organelle質(zhì)體plastidPlastidsarecharacteristicofplantcells.分葉綠體、有色體、白色體三種24葉綠體chloroplast含葉綠素、葉黃素和胡蘿卜素Photosynthesisisconfinedtochloroplast，chlorophylisthemajorpigmentforphotosynthesis伊樂藻屬25Variationofshapeandnumberofchloroplast少者20個(gè)，多者可達(dá)100個(gè)以上26SizeLongaxis=4～10μmshortaxis=2～4μm27Thylakoidofchloroplast28結(jié)構(gòu)模式modelofultrastructureofchloroplast外膜、內(nèi)膜、基粒(基粒片層)、基質(zhì)類囊體（基質(zhì)片層）、基質(zhì)29Division：縊裂30淀粉粒Starchgrainsofchloroplast31②有色體(chromoplast)

僅含有胡蘿卜素與葉黃素ColormaturefruitsForthedistributionofseeds32Sectionofredpepper3334Chromoplastinpetalof萬壽菊35③白色體

Leucoplast不含任何色素，存在于植物貯藏細(xì)胞中分為三類：造粉體amyloplast造蛋白體proteinoplast造油體elaioplast36造粉體造蛋白體造油體37造粉體38LeucoplastDarkLight39葉綠體白色體有色體三種質(zhì)體的關(guān)系Examples?Translationofplastids4041（2）Mitochondria（線粒體）細(xì)胞有氧呼吸的場(chǎng)所，提供能量。42外膜、內(nèi)膜（向內(nèi)折疊形成嵴）、膜間隙、基質(zhì)結(jié)構(gòu)structure43線粒體超微結(jié)構(gòu)

Mitochondria

ultrastructure4445(3)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)（endoplasmicreticulum-ER）由一層膜圍成的小管、小囊、或扁囊構(gòu)成的一個(gè)網(wǎng)狀系統(tǒng)。46內(nèi)質(zhì)網(wǎng)主要有兩種類型粗糙型內(nèi)質(zhì)網(wǎng)(roughendoplasmicreticulum，rER)，其特點(diǎn)是膜的外表面附有核糖體，主要功能是與蛋白質(zhì)的合成、修飾、加工和運(yùn)輸有關(guān)。光滑型內(nèi)質(zhì)網(wǎng)(smoothendoplasmicreticulum,sER)，特點(diǎn)是膜上無核糖體，與脂類和糖類的合成關(guān)系密切47484950蛋白質(zhì)的合成、貯存蛋白質(zhì)的加工修飾新生多肽的折疊與組裝蛋白質(zhì)、糖類的合成、貯存、分泌內(nèi)質(zhì)網(wǎng)功能5152形成面成熟面53參與植物細(xì)胞中多糖的合成和分泌糖蛋白的合成、加工和分泌。參加新細(xì)胞膜和新細(xì)胞壁的形成。高爾基體功能5455細(xì)胞板參與新細(xì)胞膜和新細(xì)胞壁的形成56（5）溶酶體(lysosome)單層膜包圍的、富含多種水解酶的、具有囊泡狀結(jié)構(gòu)的細(xì)胞器。

57（6）圓球體(spherosome)可能只是一層單位膜的一半膜內(nèi)含有水解酶，因此具有溶酶體的性質(zhì)，與圓球體相似的另一類貯存細(xì)胞器是糊粉粒，具貯存蛋白質(zhì)功能，同時(shí)也具溶酶體性質(zhì)。58（7）液泡(vacuole)液泡由一層液泡膜包圍，其內(nèi)充滿了細(xì)胞液59未發(fā)育成熟的細(xì)胞中液泡較小成熟的植物細(xì)胞中液泡很大，往往只存單個(gè)大液泡，它幾乎占據(jù)了細(xì)胞整個(gè)體積的90%。6061細(xì)胞液細(xì)胞液是成分復(fù)雜的水溶液，其中溶有多種無機(jī)鹽、氨基酸、有機(jī)酸、糖類、脂類、生物堿、酶、鞣酸、色素等復(fù)雜的成分。細(xì)胞液成分隨植物種類和細(xì)胞類型不同而有很大別。蔗糖,有機(jī)酸,煙堿,咖啡堿,花青素。62液泡的功能維持細(xì)胞滲透壓，導(dǎo)致細(xì)胞膨壓產(chǎn)生，有助于保持細(xì)胞和植株形態(tài)。63某些代謝中間產(chǎn)物的儲(chǔ)藏場(chǎng)所。與植物的抗旱、耐鹽性、抗寒性有關(guān)。隔離有害物質(zhì)，避免細(xì)胞受害。防御作用。64（8）微體(microbody)微體是由單層膜包被的圓球形小體，直徑約0.5～1.5μm，有時(shí)含有蛋白質(zhì)晶體。類型：過氧化物酶體(peroxisome)；乙醛酸循環(huán)體(glyoxysome)。65微體66過氧化物酶體67內(nèi)膜系統(tǒng)Endomembranesystem

是指在結(jié)構(gòu)、功能乃至發(fā)生上相關(guān)的，由膜圍繞的細(xì)胞器或細(xì)胞結(jié)構(gòu)。68（9）核糖體(ribosome)69合成多肽鏈成分——蛋白質(zhì)(60%)和rRNA(40%)功能按照mRNA的指令合成多肽鏈70多個(gè)核糖體能結(jié)合到一個(gè)mRNA分子，可形成多聚核糖體，以提高蛋白質(zhì)合成的效率。71（10）細(xì)胞骨架真核細(xì)胞內(nèi)由微管、微絲、中間纖維組成的蛋白質(zhì)纖維網(wǎng)架體系。72直徑不同73微管的成分微管由α、β微管蛋白亞基組成，二者形成二聚體，是微管裝配的基本單位

74微管的功能1組成紡錘絲，與染色體運(yùn)動(dòng)有關(guān)752與胞內(nèi)運(yùn)輸有關(guān)(小泡轉(zhuǎn)運(yùn)—細(xì)胞壁的形成)76PreprophasebandsofmicrotubulesNucleiCellplates10μmFigure35.23微管的早前期帶細(xì)胞板77

3維持細(xì)胞形態(tài)ArraysofTradescantiavirginiana[紫鴨跖草]leafepidermalcellsimagedusingCLSM(C)orHRSEM(D)

JournalofMicroscopy,Vol.235,Pt32009,pp.241–25178微絲微絲是主要由肌動(dòng)蛋白組成的直徑約7nm的細(xì)絲，與運(yùn)動(dòng)有關(guān)。

肌動(dòng)蛋白單體79802.胞基質(zhì)細(xì)胞質(zhì)中除細(xì)胞器外的均勻半透明的液態(tài)膠狀物質(zhì)。

活細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)不斷運(yùn)動(dòng)，并帶動(dòng)細(xì)胞器流動(dòng)——胞質(zhì)運(yùn)動(dòng)。作用：胞內(nèi)物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)-促進(jìn)細(xì)胞器間生理上的聯(lián)系根毛局部：胞質(zhì)運(yùn)動(dòng)811831年英國植物學(xué)家布朗（R.Brown）發(fā)現(xiàn)并命名形態(tài)一般為圓形或橢圓形（三）細(xì)胞核（nucleus）82核被膜

nuclearenvelop–雙層膜核孔

nuclearpore核基質(zhì)

nuclearmatrix染色質(zhì)

chromatin核仁

nucleolus細(xì)胞核StructureNucleus8384冰凍蝕刻術(shù)制備的核膜，示核孔核孔復(fù)合體-核膜上的選擇性雙向通道85核仁在光鏡下核仁為折光率強(qiáng)的小球狀體。分裂間期的結(jié)構(gòu)——有絲分裂時(shí)消失86核仁細(xì)胞核功能：---rRNA合成、加工---核糖體亞亞基裝配的場(chǎng)所。87細(xì)胞核的超微結(jié)構(gòu)88染色質(zhì)（chromatin）細(xì)胞中遺傳物質(zhì)主要成分是DNA和蛋白質(zhì)，分為常染色質(zhì)和異染色質(zhì)89細(xì)胞核的超微結(jié)構(gòu)90

核纖層：緊貼核內(nèi)膜的蛋白質(zhì)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，為核膜和染色體提供結(jié)構(gòu)支架。91二、細(xì)胞壁cellwall

細(xì)胞壁是別于動(dòng)物細(xì)胞的顯著特征Cellwallssurroundandshapetheplantcell。細(xì)胞壁在植物生長發(fā)育過程中具有重要作用。92細(xì)胞壁的結(jié)構(gòu)與組成1．細(xì)胞壁的化學(xué)成分主要成分是多糖和蛋白質(zhì)，多糖包括纖維素cellulose、半纖維素hemicellulose和果膠質(zhì)pectin。蛋白質(zhì)占干重的5-10%93纖維素是細(xì)胞壁中最重要的成分，由多個(gè)葡萄糖分子以β-（1，4）糖苷鍵連接的D－葡聚糖構(gòu)成細(xì)胞壁的骨架。94微纖絲microfibril95CorticalmicrotubulesoftwoneighboringJuniperusroottipcellsinlongitudinalsection.Theorientationoftheco-alignedmicrotubulesparallelsthatoffiberswithinthecellwall(cw).JournalofCellBiology.19:239–250.

97細(xì)胞壁分層StructureofCellWallMagnificationofvesselelementsinfern

98胞間層middlelamella

初生壁primarycellwall

次生壁secondarycellwall99細(xì)胞壁分層胞間層：最外層，主要由果膠質(zhì)組成。將相鄰的細(xì)胞黏結(jié)在一起。當(dāng)其部分或全部被降解后，形成胞間隙或?qū)е录?xì)胞分離。初生壁：位于內(nèi)方，是在細(xì)胞生長過程中形成的。主要成分為纖維素、半纖維素、果膠質(zhì)。次生壁：細(xì)胞停止生長后形成，主要成分為纖維素、半纖維素。具次生壁的細(xì)胞有纖維、導(dǎo)管、管胞等。多為死細(xì)胞具有。100纖維素——微纖絲——大纖絲次生壁分為三層101細(xì)胞壁的特化

木質(zhì)化

lignification角質(zhì)化

cutinization栓質(zhì)化

suberization礦質(zhì)化

mineralization1021.初生紋孔場(chǎng)primarypitfield初生壁在生長時(shí)不均勻增厚，形成一些明顯凹陷的較薄區(qū)域稱初生紋孔場(chǎng)。初生紋孔場(chǎng)中分布許多小孔，孔內(nèi)有胞間連絲穿過。

細(xì)胞間連接聯(lián)絡(luò)結(jié)構(gòu)103A.初生紋孔場(chǎng)頂面觀（掃描電鏡照片）

BA1042.紋孔（pit）次生壁加厚時(shí)，在原有的初生紋孔場(chǎng)處不形成次生壁，結(jié)果形成凹陷的區(qū)域105紋孔的類型：1單紋孔simplepit：紋孔口和紋孔底等徑。106107紋孔的類型：2具緣紋孔：borderedpit紋孔口處的次生壁向心隆起，形成穹形邊緣，紋孔口變小。108松木材中的管胞示具緣紋孔109LongitudinalsectionofwoodofAmericanhornbeam(Carpinuscaroliniana),adicot.

circularborderedpits

110111相鄰細(xì)胞壁上的紋孔常成對(duì)形成，兩個(gè)成對(duì)的紋孔合稱紋孔對(duì)

pitpair單紋孔對(duì)112具緣紋孔對(duì)113Longitudinalsectionthroughavesselelementofcorn.114☆☆☆☆115松木材中的管胞，示具緣紋孔對(duì)1161173.胞間連絲：穿過細(xì)胞壁的原生質(zhì)細(xì)絲。使相鄰的生活細(xì)胞在結(jié)構(gòu)和功能上具有連續(xù)性，植物體成為有機(jī)的整體。直徑約40nm胞間連絲通過處118柿胚乳細(xì)胞—胞間連絲119胞間連絲多分布在初生紋孔場(chǎng)上120胞間連絲121胞間連絲結(jié)構(gòu)模型122紋孔是細(xì)胞壁較薄的區(qū)域，有利于細(xì)胞間的溝通和水分的運(yùn)輸，胞間連絲較多地出現(xiàn)在紋孔場(chǎng)內(nèi)，有利于細(xì)胞間物質(zhì)交換。紋孔和胞間連絲是植物細(xì)胞間交流的通道1231.淀粉

(starch)淀粉是碳水化合物最普遍的貯藏形式淀粉遇碘變藍(lán)色。

輪紋124淀粉以顆粒狀態(tài)存在，稱為淀粉粒。三種類型：單粒---輪紋圍繞一個(gè)臍點(diǎn)復(fù)粒半復(fù)粒125126WheatMaize所有的薄壁細(xì)胞中都有淀粉粒的存在，尤其在各類貯藏器官中更為集中。127rice(Oryzasativa)

Potato1282.蛋白質(zhì)protein貯藏蛋白質(zhì)---是沒有生命的與構(gòu)成細(xì)胞原生質(zhì)的蛋白質(zhì)不同蛋白質(zhì)的貯藏形式：擬晶體--結(jié)晶狀糊粉粒—蛋白積累在液泡中。

遇碘變淡黃色。129Safflower紅花Seed130小麥種子糊粉層1313.脂肪和油類

脂肪是含能量最高而體積小的貯藏物質(zhì)。常成為種子、胚和分生組織細(xì)胞中的貯藏物質(zhì)，以油滴的形式存在于細(xì)胞質(zhì)中

蘇丹III染色成橙紅色。132

咖啡豆中的油滴133134135玉竹

アマドコロのdruse136無花果137RootcellsinClusia豬膠樹屬(藤黃科).Thered-stainedparticlesherearetannins138第三節(jié)植物細(xì)胞的增殖、生長與分化一、細(xì)胞周期(cellcycle)：從一次細(xì)胞分裂結(jié)束開始到下一次細(xì)胞分裂結(jié)束為止細(xì)胞所經(jīng)歷的全部過程。細(xì)胞周期分為間期和分裂期。139二、細(xì)胞分裂的方式無絲分裂a(bǔ)mitosis有絲分裂mitosis減數(shù)分裂meiosis140

2.1有絲分裂G0期：休眠期G1期：DNA合成前期S期：DNA合成期G2期:DNA合成后期M期：分裂期G0G1G2SM141分裂間期間期細(xì)胞核結(jié)構(gòu)完整，細(xì)胞進(jìn)行著一系列復(fù)雜的生理代謝活動(dòng)，特別是DNA的復(fù)制，為細(xì)胞分裂做準(zhǔn)備。142分裂期（M期）1.核分裂(1)前期(prophase)出現(xiàn)染色體。核仁消失。143(2)中期(metaphase)

染色體排列到赤道面上，紡錘體形成。144(3)后期(anaphase)

構(gòu)成每條染色體的兩個(gè)染色單體從著絲點(diǎn)處裂開，分成二條獨(dú)立的子染色體子染色體分成兩組，在紡錘絲的牽引下，向相反的兩極運(yùn)動(dòng)。145(4)末期(telophase)紡錘體解體，染色體彌散成染色質(zhì)，核膜、核仁重新出現(xiàn)。1461472．胞質(zhì)分裂胞質(zhì)分裂是在兩個(gè)新的子核之間形成新細(xì)胞壁，把母細(xì)胞分隔成二個(gè)子細(xì)胞的過程。148核分裂后期,在赤道面處，由密集的、短的微管構(gòu)成一桶狀結(jié)構(gòu)，稱為成膜體。此后一些高爾基體小泡和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)小泡在成膜體上聚集、破裂，釋放果膠類物質(zhì)形成細(xì)胞板。149150成膜體細(xì)胞板和151細(xì)胞板向外生長直至與母細(xì)胞的側(cè)壁相連從而形成胞間層。胞間層形成后，子細(xì)胞原生質(zhì)體開始沉積初生壁物質(zhì)形成新的細(xì)胞壁。152前期中期后期末期有絲分裂153洋蔥根尖細(xì)胞的有絲分裂過程區(qū)分分裂相154有絲分裂155156有絲分裂的特點(diǎn)和意義特點(diǎn)：包括核分裂和胞質(zhì)分裂兩個(gè)顯著的步驟；有紡錘絲的出現(xiàn)；有染色體的復(fù)制和染色單體的分離意義：保持了細(xì)胞遺傳的穩(wěn)定性。157減數(shù)分裂Meiosis158間期I159細(xì)線期：染色體開始出現(xiàn)，細(xì)絲狀。前期I160偶線期：同源染色體配對(duì)——聯(lián)會(huì)161粗線期：染色體縱裂形成兩條染色單體，一對(duì)同源染色體含四條染色單體—四分體。非姊妹染色單體交叉、交換（基因重組）162雙線期：同源染色體趨于分開，但在交叉處仍然相連。163終變期：染色體繼續(xù)縮短，并移向核的周圍。核仁、核膜逐漸消失。164中期ImetaphaseI同源染色體成對(duì)地排列在赤道面上165166后期IanaphaseI在紡錘絲牽引下，同源染色體（各含兩條染色單體）分別向相反的兩極移動(dòng)。167末期I染色體到達(dá)兩極，解螺旋（但仍維持染色體的基本形態(tài)）。每極的染色體數(shù)目為母細(xì)胞的一半——減數(shù)168末期I細(xì)胞中央出現(xiàn)細(xì)胞板，進(jìn)而分裂為兩個(gè)子細(xì)胞（二分體）169減數(shù)分裂II

從形態(tài)上看，一般的有絲分裂。間期II：前期II、中期II、后期II、末期II170間期II：短暫。

不進(jìn)行DNA復(fù)制171前期II172中期IImetaphaseII173后期IIanaphaseII174末期II四分體175減數(shù)分裂Meiosis1與植物的有性生殖密切相關(guān)的一種的細(xì)胞分裂，只發(fā)生在生殖細(xì)胞中2細(xì)胞連續(xù)分裂兩次，染色體只復(fù)制一次，形成4個(gè)子細(xì)胞。3分裂的結(jié)果使每個(gè)子細(xì)胞的染色體數(shù)只有母細(xì)胞的一半。4減數(shù)分裂的兩次分裂過程中，均出現(xiàn)紡錘絲，過程與有絲分裂相類似，因此也屬有絲分裂范疇。176減數(shù)分裂的意義減數(shù)分裂產(chǎn)生的4個(gè)細(xì)胞,染色體數(shù)目減半,在后來的有性生殖規(guī)程中,兩個(gè)配子結(jié)合,相成的細(xì)胞染色體數(shù)目復(fù)原,保持遺傳的穩(wěn)定性.同時(shí)在分裂過程中產(chǎn)生同源染色體的聯(lián)會(huì)和互換,是產(chǎn)生變異的基礎(chǔ).177無絲分裂模式圖178小麥胚乳179五、生長、分化（一）植物細(xì)胞的生長細(xì)胞生長是指在細(xì)胞分裂后形成的子細(xì)胞體積和重量的增加。細(xì)胞生長是植物個(gè)體生長發(fā)育的基礎(chǔ)。

植物細(xì)胞的生長包括原生質(zhì)體生長和細(xì)胞壁生長兩個(gè)方面。180第一節(jié)植物組織及其形成形態(tài)、結(jié)構(gòu)相似，擔(dān)負(fù)著相似生理功能的細(xì)胞組合，稱為組織tissue。植物組織細(xì)胞的形態(tài)結(jié)構(gòu)和它們的生理功能是相適應(yīng)的。181第二節(jié)植物組織的類型根據(jù)組織的發(fā)育程度、生理功能和形態(tài)結(jié)構(gòu)的不同——分生組織Meristem成熟組織Maturetissue

182分生組織具有分生新細(xì)胞的特性，是產(chǎn)生其它各種組織的基礎(chǔ)成熟組織由分生組織產(chǎn)生的細(xì)胞分化而形成，執(zhí)行特定的生理功能。183成熟組織又分為保護(hù)組織protectivetissue薄壁組織parenchymatissue機(jī)械組織mechanicaltissue輸導(dǎo)組織conductingtissue分泌組織secretorytissue成熟組織中分化程度較低的組織類型，例如薄壁組織具有潛在的分裂能力。184一.分生組織在植物體中，存在于特定部位、分化程度低、保持分裂活動(dòng)能力的細(xì)胞群稱為分生組織。185代謝活躍，有旺盛的分裂能力薄初生壁thinprimarywalls質(zhì)濃densecytoplasm核大largenucleus原生質(zhì)體分化程度較低小液泡smallvacuoles缺乏貯藏物質(zhì)無胞間隙nointercellularspacemeristem分生組織的基本特征186分生組織類型-1：根據(jù)來源和性質(zhì)，分為原分生組織（Promeristem）初生分生組織（primarymeristem）次生分生組織(Secondarymeristem)187原分生組織：來源于胚胎或成熟組織轉(zhuǎn)化形成的。細(xì)胞較小，近等徑，細(xì)胞核相對(duì)體積大，細(xì)胞質(zhì)濃，細(xì)胞器豐富，有強(qiáng)的持續(xù)分裂能力。存在于莖尖、根尖的最先端，是產(chǎn)生其它組織的最初來源。188擬南芥幼胚未來的根端原分生組織未來的苗端原分生組織189苗端原分生組織根端原分生組織190191初生分生組織

由原分生組織衍生而來，位于原分生組織的后方，包括原表皮、原形成層和基本分生組織。

繼續(xù)分裂，但是有的細(xì)胞已開始分化;是原分生組織和成熟組織之間的過渡類型.192193次生分生組織----由某些成熟組織經(jīng)過脫分化重新恢復(fù)分裂能力而來。束間形成層和木栓形成層是典型的次生分生組織。

194分生組織類型-2：根據(jù)位置分為：頂端分生組織(apicalmeristem)側(cè)生分生組織(lateralmeristem)居間分生組織(Intercalarymeristem)195頂端分生組織：位于根和莖的頂端，活動(dòng)的結(jié)果是根莖伸長

196頂端分生組織的最先端為原分生組織，緊接其后為初生分生組織.197198ab維管形成層a木栓形成層b側(cè)生分生組織位于植物體內(nèi)的周邊。199側(cè)生分生組織LateralMeristemsIncreasetheGirthofthePlantBody200維管形成層細(xì)胞的分裂：形成次生韌皮部和次生木質(zhì)部。木栓形成層細(xì)胞的分裂：形成木栓層和栓內(nèi)層，最終形成的周皮?；顒?dòng)結(jié)果——根、莖加粗201居間分生組織：位于莖、葉、子房柄、花梗等器官中的成熟組織之間。禾本科植物的節(jié)間基部202木賊莖縱切203Longitudinalsectionofabasalmeristeminacactusspine

204居間分生組織由頂端分生組織衍生而遺留在某些器官的局部區(qū)域的分生組織屬于初生分生組織。保持一定時(shí)間的分生能力，最終完全轉(zhuǎn)變?yōu)槌墒旖M織。

205韭菜花生206207頂端分生組織居間分生組織側(cè)生分生組織

原分生組織初生分生組織次生分生組織分生組織的關(guān)系208209二.成熟組織

（一）薄壁組織Parenchymatissue

又稱基本組織，由薄壁細(xì)胞組成。210Parenchymacells---thinprimarywalls,bigvacuole;bigcell-space;aliveatmaturity.向日葵莖的髓211Parenchymacellsareliving,undifferentiatedplantcellsusuallylackingasecondarycellwall.Typically,parenchymacellsaretotipotent.Eachcellretainstheabilitytogrowintoawholeplant.

212213同化組織Chlorenchyma吸收組織absorptivetissue

貯藏組織storagetissue通氣組織Aerenchyma傳遞細(xì)胞transfercellsFunctions:basicmetabolism,photosynthesis,storageetc.214同化組織215根的表皮：吸收組織216貯藏組織217通氣組織218傳遞細(xì)胞

具內(nèi)突生長的細(xì)胞壁,是特化的薄壁細(xì)胞.Theingrowthsdeveloprelativelylateincellmaturationandaredepositedontheoriginalprimarywall;hencetheymaybeconsideredaspecializedformofsecondarywall219A,reticulatewallingrowthsinxylemparenchymatransfercellsinrootnoduleofViciafaba.twocategoriesofwallingrowths220B,flangewallingrowthinxylemparenchymatransfercells(tc)oflongitudinallyfracturedvegetativenodesofTriticumaestivum.221TransversesectionofaportionofthephloemfromasmallveinofaSenecioleaf,arrowsindicatingwallingrowth.transferringdissolvedsubstancesbetweenadjacentcells222（二）輸導(dǎo)組織

conductingtissue根據(jù)結(jié)構(gòu)與所運(yùn)輸?shù)奈镔|(zhì)不同，分為：1、導(dǎo)管和管胞，輸送水分和無機(jī)鹽類；2、篩管和篩胞，輸送有機(jī)物的。223導(dǎo)管vessel存在于被子植物木質(zhì)部，由許多管狀的、細(xì)胞壁木質(zhì)化的死細(xì)胞縱向連接而成。224225組成導(dǎo)管的每一個(gè)細(xì)胞稱為導(dǎo)管分子vessel

element

226227導(dǎo)管是死細(xì)胞,

端壁溶解，形成的穿孔。

穿孔的形成及原生質(zhì)體消失使導(dǎo)管成為中空的連續(xù)長管，長度一般由幾厘米至一米。228端壁開始溶解變薄端壁溶解，形成穿孔。原生質(zhì)體消失早期導(dǎo)管分子穿孔Developmentofavesselmember229具有穿孔的導(dǎo)管分子端壁稱為穿孔板穿孔板的類型230單穿孔板穿孔231Transversesectionofstemofsweetpotatotheperforationplate232復(fù)穿孔板233Longitudinalsectionofwoodofmagnolia(Magnoliatripetala).Thissectioncontainsacompoundperforationplateinfaceview.234TypesoftheVesselElements進(jìn)化235236237238239南瓜240藕斷絲連－－螺紋導(dǎo)管,次生壁241SEMofsunflowerstem242網(wǎng)紋導(dǎo)管孔紋導(dǎo)管243老的導(dǎo)管失去功能刺槐導(dǎo)管侵填體244管胞Tracheid蕨類和裸子植物的唯一輸水結(jié)構(gòu)。被子植物中，管胞和導(dǎo)管共存。管胞是兩端尖斜、長梭形的細(xì)胞。細(xì)胞壁明顯增厚，并木質(zhì)化，成熟后原生質(zhì)體解體，僅存細(xì)胞壁。死細(xì)胞245管胞壁的增厚方式與導(dǎo)管相似，在壁上呈現(xiàn)環(huán)紋，螺紋、梯紋和孔紋等各種式樣。

管胞的類型246松木材的管胞247248LongitudinalsectionofclubmossLongitudinalsectionoffernstem

249水分和無機(jī)鹽主要經(jīng)過管胞的紋孔面運(yùn)輸因此，管胞輸導(dǎo)能力不及導(dǎo)管250管胞細(xì)胞壁增厚，木化并以斜端相互穿插，結(jié)構(gòu)堅(jiān)固，故管胞兼有機(jī)械支持功能導(dǎo)管

木纖維輸導(dǎo)

支持管胞的演化251篩管分子的細(xì)胞壁為初生壁性質(zhì)。端壁稱為篩板；分布有小孔--篩孔。252篩板和篩孔Maturesieve-tubemembersfromthephloeminthestemofcornandsquash.253254P-proteinCallose篩管運(yùn)送養(yǎng)分的速度10-100cm/h255256受傷時(shí)，通過篩孔的原生質(zhì)形成聯(lián)絡(luò)索阻斷相鄰的篩管分子篩孔縱切面（側(cè)面觀）257篩管分子的老化－－胼胝質(zhì)沉積在篩板上，形成胼胝體－－阻斷篩孔，失去輸導(dǎo)功能。258胼胝體（綠色熒光）259P-protein(phloemprotein)Aproteinfoundinlargeamountsinthesap-conductingsieveelementsofphloemtissueinplants.Ittakesvariousformsinthematuresieveelement,dependingonplantspecies,rangingfromanetworkoffilamentstodiscretecrystallinebodies.Onegeneralpropertyisitsabilitytoformagel,anditfunctionsasapuncturerepairsubstance,formingaplugatanysiteofdamageinthesieveelement,thuspreventinglossoffoodmaterialsbeingtranslocatedbythephloem.Inanintactfunctioningsieveelement,theP-proteinismainlyfoundliningtheinteriorwall.260Longitudinalsectionofsievetubemembersinstemofcucumber(Cucumis).ThismaterialwasfixedinsuchawayastoenhancetheformationofP-proteinplugs,twoofwhicharepresenthere,stainedred.

261篩管分子側(cè)壁上存在著初生紋孔場(chǎng)—篩域

262伴胞-篩管旁邊的一個(gè)或多個(gè)小細(xì)胞。Thephloeminthestemofsquash南瓜263sievetubememberscanhavemultiplecompanioncells

264篩管分子與伴胞之間具有篩域和胞間連絲??265篩管和伴胞由一個(gè)細(xì)胞不等分裂產(chǎn)生266早期篩管分子伴胞267268269Sievetubemembersandcompanioncellstypicallyfunctionforonlyafewweeksormonths,thenarereplacedbynewcells.270Transversesectionofphloeminacactus(Espostoopsisdybowskii).thephloemofthisspeciesistrappedbetweentheexpandingxylem271Transversesectionofoldstemofgrape(Vitis)fromastemthatwasmucholder;thesievetubemembersandcompanioncellshavecollapsedintothesolid,darkredmass272篩胞蕨類和裸子植物體內(nèi)輸導(dǎo)有機(jī)物的細(xì)胞。Transversesectionofafernrhizome(Pteridiumaquilinum).Thecenterofthismicrographisoccupiedbyxylem(thelargered-stainedcells),andsurroundingthatisabandoflarge,empty-lookingcellswiththinwalls(arrows);thosearethesievecellsofthisfern(蕨類)phloem.

273篩管被子植物韌皮部呈管道狀，管徑較大端壁有篩板,有伴胞輸導(dǎo)能力較強(qiáng)篩胞蕨類，裸子植物韌皮部呈細(xì)胞狀，管徑小，尖削端相接無篩板無伴胞輸導(dǎo)功能較弱274（三）機(jī)械組織

mechanicaltissue細(xì)胞壁均勻或不均勻次生加厚。

275機(jī)械組織根據(jù)形態(tài)及細(xì)胞壁的加厚方式，可分為厚角組織collenchyma厚壁組織scleranchyma276厚角組織

－－活細(xì)胞

Collenchyma角隅處增厚,是初生壁性質(zhì)初生機(jī)械組織表皮內(nèi)方。277CollenchymaofAnemopsisstem(魚腥草)278279Atransversesectionofamaturecollenchymacellfromthefilamentofawheatstamen

280??281collenchymaofCucurbita(葫蘆)stem282厚角組織細(xì)胞是引長的，兩端多呈斜形或尖形，彼此重疊連結(jié)成束。283功能：支持又適應(yīng)器官的生長普遍存在于尚在伸長或經(jīng)常擺動(dòng)的器官中2842厚壁組織–死細(xì)胞

Sclerenchyma次生壁secondarywall次生的機(jī)械組織包括

纖維

石細(xì)胞285纖維

fiber起主要支持作用的組織。包括韌皮纖維木纖維286纖維（橫切面）287288289290芭蕉科植物蕉麻的韌皮纖維HarvestingMusatextilis,commonlyknownasabaca,orManilahemp.291石細(xì)胞stonecell細(xì)胞腔狹小，原生質(zhì)體消失，僅具有堅(jiān)硬的細(xì)胞壁，起支持作用。梨果肉的石細(xì)胞292293

壁出現(xiàn)同心層次，并有分枝狀紋孔道294梨果肉椰子內(nèi)果皮山茶葉柄茶葉片菜豆種皮桃內(nèi)果皮萍篷草屬葉柄295BranchedSclereids296（四）保護(hù)組織

protectivetissue分布位置---主要功能---根據(jù)來源和形態(tài)結(jié)構(gòu)分為表皮——初生保護(hù)組織（活細(xì)胞）周皮——次生保護(hù)組織（起作用的是死細(xì)胞)2971）表皮epidermis通常是一層細(xì)胞組成的，但也有少數(shù)植物有幾層細(xì)胞構(gòu)成的復(fù)表皮298AbaxialepidermisofArabidopsisleaf表皮細(xì)胞行狀扁平，排列緊密，無細(xì)胞間隙299

表皮細(xì)胞的外壁增厚，形成角質(zhì)層cuticle角質(zhì)層300幼嫩表皮上有附屬結(jié)構(gòu)trichomesRoothairs301茅膏菜302Stinginghairsofstingingnettle（蕁麻）arecellsfilledwithtoxin.Thetipispointedandglassy,whichmakesitbrittleandeasybroken.Thesmalltipallowsittocatchinananimal’sskinandbreakoff,thusreleasingthetoxin.303蕁麻304氣孔器stoma：保衛(wèi)細(xì)胞(+副衛(wèi)細(xì)胞)+氣孔口

Asthecuticleisair-tightaswellaswater-proofitmustbeperforatedtoallowforgasexchange.305306Arabidopsisleafepidermis307308309（2）周皮：periderm次生保護(hù)組織310

周皮

木栓層--------多層死細(xì)胞,保護(hù)作用木栓形成層-----1層細(xì)胞，分生組織。栓內(nèi)層---------1-2層生活細(xì)胞311312313皮孔_周皮上的結(jié)構(gòu)植物體與外界交換氣體的通道。314セイタカアワダチソウのセイタカアワダチソウの315316（五）分泌結(jié)構(gòu)

secretorystructure植物體中能產(chǎn)生特殊分泌物質(zhì)的細(xì)胞或細(xì)胞組合稱為分泌結(jié)構(gòu)。分為外分泌結(jié)構(gòu)和內(nèi)分泌結(jié)構(gòu)兩類。

317外分泌結(jié)構(gòu)常見的類型有腺毛、腺鱗、鹽腺、蜜腺和排水器。

318腺毛腺毛的分泌細(xì)胞319腺毛（捕蠅草）Partofaleafofbutterwort,aninsectivorousplant.Thetrichomessecreteenzymesandothercompoundsthathelptrapanddigestanimals.320蜜腺：橄欖葉排水器：甘藍(lán)葉321內(nèi)分泌結(jié)構(gòu)常存在于基本組織內(nèi)，常見的有分泌細(xì)胞、分泌腔、分泌道和乳汁管。

322有節(jié)乳汁管：香蕉葉無節(jié)乳汁管：大戟323油腺:柑橘葉檸檬葉324松木材的樹脂道325割橡膠326木蘭葉肉中的油細(xì)胞327簡單組織Simpletissue復(fù)合組織Compoundtissue復(fù)合組織復(fù)合組織木質(zhì)部和韌皮部維管束328

維管束維管束由原形成層分化而來，包括初生木質(zhì)部、初生韌皮部(和束內(nèi)形成層)組成的束狀結(jié)構(gòu)。---復(fù)合組織。329有限維管束木質(zhì)部和韌成部之間無形成層。這類維管束不能再進(jìn)行發(fā)展擴(kuò)大，稱為有限維管束。無限維管束木質(zhì)部和韌成部之間保留一層分生組織--束內(nèi)形成層。這類維管束可以繼續(xù)發(fā)展擴(kuò)大，稱為無限維管束。種子的類型

有胚乳種子：

雙子葉植物（蓖麻）單子葉植物（玉米，小麥，水稻）無胚乳種子：雙子葉植物（大豆）單子葉植物（慈菇）蓖麻玉米穎果縱切胚軸胚乳果皮和種皮胚根胚芽胚芽鞘胚根鞘盾片外子葉無胚乳種子胚乳的營養(yǎng)被子葉吸收，只有蘭科等少數(shù)植物真正沒有形成胚乳外胚乳：由珠心或珠被發(fā)育而成。只有外胚乳：莧屬，石竹屬，甜菜屬，兼有胚乳和外胚乳：胡椒，姜等。幼苗的類型

▲子葉出土的幼苗▲子葉留土的幼苗

子葉出土的幼苗子葉留土的幼苗

幼苗的類型

▲子葉出土的幼苗在萌發(fā)時(shí)，下胚軸伸長，將子葉和胚芽推出土面?！尤~留土的幼苗

種子萌發(fā)時(shí)，下胚軸并不伸長，子葉留在土中，上胚軸伸長。

344玉米:Proproots第一節(jié)根的功能Root’sfunctionsOrganAnchorsplantAbsorbsmineralsandwaterStoresorganicnutrients345Storageroots(a)Proproots(b)(d)Buttressroots儲(chǔ)藏根板根346紅樹:呼吸根Pneumatophores347Prunellavulgaris夏枯草用于無性繁殖348Doddertendrilschokingapickleweedplant.349“Strangling”Aerialroots350第二節(jié)根的形態(tài)根root根系rootsystem1.定根normalroot

2.不定根adventitiousroot

直根系taprootsystem須根系fibrousrootsystem主根mainroot側(cè)根lateralroot351主根種子萌發(fā)時(shí)，胚根長成主根。352根產(chǎn)生的各級(jí)大小分支，稱為側(cè)根.353由莖、葉、老根或胚軸上產(chǎn)生的根，其發(fā)生位置不固定------不定根不定根小麥主根及胚軸上產(chǎn)生的根354

根系的類型

1.直根系有明顯而發(fā)達(dá)的主根，主根上再生出各級(jí)側(cè)根，這種根系稱為直根系。裸子植物和絕大多數(shù)雙子葉植物根系。3552.須根系主根生長緩慢或停止，主要由不定根組成的根系，稱為須根系。大多數(shù)單子葉植物根系的特征。356357358第三節(jié)根的初生生長與初生構(gòu)造根尖和根的初生生長根的初生構(gòu)造3591根尖roottip

總長約1～5cm.360成熟區(qū)伸長區(qū)分生區(qū)根冠根尖的分區(qū)361根冠rootcap

根尖最前端由薄壁細(xì)胞組成保護(hù)分泌粘液脫落－補(bǔ)充－穩(wěn)定外層細(xì)胞排列疏松362根冠與根向地性生長有關(guān)363根冠細(xì)胞內(nèi)有平衡石-----造粉體RootcapfromArabidopsis

364StatolithSedimentationKinetics365ElectronmicrographsofrootcapcolumellacellsfromArabidopsisseedlingsgrownina1gcontrol(A)andinmicrogravity(B)duringspaceflight.Theamyloplasts(arrows)inthe1gcontrolareinthedistal(“bottom”)partofthecell,andthegravityvectoristowardthebottomofthefigure.Incontrast,theamyloplasts(arrows)inthemicrogravitysamplearedispersedthroughoutthecytoplasm.N=nucleus.366367StatolithSedimentationKineticsandForceTransductiontotheCorticalEndoplasmicReticuluminGravity-SensingArabidopsisColumellaCells368分生區(qū)meristematiczone位于根冠內(nèi)方的頂端分生組織,是分裂產(chǎn)生新細(xì)胞的部位。分生區(qū)分裂的新細(xì)胞2-轉(zhuǎn)變?yōu)樯扉L區(qū)3-補(bǔ)償根冠因受損傷而脫落的細(xì)胞1-保持分生區(qū)的體積和功能369原分生組織：初生分生組織：分生區(qū)包括原分生組織和初生分生組織原表皮→→→→→→→→表皮基本分生組織→→→→→皮層原形成層→→→→→→維管柱

370（原分生組織）原表皮層Protoderm基本分生組織Groundmeritem原形成層Procambium初生分生組織371小麥根尖:示分生區(qū)原表皮基本分生組織原形成層原分生組織372根尖的原分生組織中心，有一群分裂活動(dòng)很弱的細(xì)胞群，形成了一個(gè)不活動(dòng)的細(xì)胞區(qū)域，稱為靜止中心(quiescentcenter)InmaizerootstheQCcanconstituteupwardsof800-1200cells,mostofwhichspendanextendedperiodoftime(180-200hours)intheG1phaseofthecellcycle.Maize

373原分生組織玉米根尖374Apromoter-GFPfusiontransgenehighlightsquiescentcentercellsinArabidopsisroots.InArabidopsisthequiescentcenter(QC)consistsoffourcellsandissurroundedbymeristematicinitials.QCisresponsibleforemittingasignaltosurroundinginitialcellswhichpreventstheirprematuredifferentiation(vandenBergetal.,1997).HowtheQCformsandismaintainedisnotknown.375LaserablationofthequiescentcenterAfusionoftheSCARECROWpromotertoGFPisusedtovisualizethere-appearanceofquiescentcentercellsintheprovasculardomainfrom3daysafterablationonward.376細(xì)胞體積增大，液泡化程度加強(qiáng)，細(xì)胞質(zhì)成一薄層位于細(xì)胞的邊緣部位，因此外觀上較為透明，可與生長點(diǎn)相區(qū)別。伸長區(qū)elongationzone位于分生區(qū)的后方，細(xì)胞分裂活動(dòng)逐漸減弱，細(xì)胞縱向伸長377根尖細(xì)胞的伸長378在伸長區(qū)的后端，相繼分化出原生韌皮部的篩管和原生木質(zhì)部的導(dǎo)管是初生分生組織向成熟區(qū)初生結(jié)構(gòu)的過渡379根的伸長是分生區(qū)細(xì)胞的分裂、增大和伸長區(qū)細(xì)胞的延伸共同活動(dòng)的結(jié)果，特別是伸長區(qū)細(xì)胞的伸長，使根尖不斷向土壤深處推進(jìn)，使根不斷轉(zhuǎn)移到新的環(huán)境，吸取更多的營養(yǎng)物質(zhì)。380根毛區(qū)

maturationzone

根毛區(qū)由伸長區(qū)細(xì)胞進(jìn)一步分化形成。細(xì)胞停止伸長，分化為各種成熟組織，亦稱為成熟區(qū)。根毛的存在大大增加了吸收表面。381382根毛是表皮細(xì)胞外壁向外突出形成的頂端封閉的管狀結(jié)構(gòu)

根毛表皮細(xì)胞383成熟的根毛長約0.5～10mm，直徑5～17μm。根毛的壽命一般為2～3周或更短38420μmWhenepidermalcellsborderasinglecorticalcell,thehomeoticgeneGLABRA-2isselectivelyexpressed,andthesecellswillremainhairless.(Thebluecolorinthislightmicrographindi-catescellsinwhichGLABRA-2isexpressed.)Hereanepidermalcellborderstwocorticalcells.GLABRA-2isnotexpressed,andthecellwilldeveloparoothair.Theringofcellsexternaltotheepi-dermallayeriscomposedofrootcapcellsthatwillbesloughedoffastheroothairsstarttodifferentiate.Corticalcells擬南芥根毛的發(fā)生20微米385模式細(xì)胞有兩兩相對(duì)的6個(gè)壁即橫向壁、徑向壁和切向壁各兩個(gè)386橫向分裂細(xì)胞的分裂方向有三種387徑向分裂切向分裂388分生組織細(xì)胞的分裂方向：切向分裂（平周分裂）徑向分裂（垂周分裂）橫向分裂

389390

2根的初生構(gòu)造根的初生生長是由根尖的頂端分生組織經(jīng)過分裂、生長、分化發(fā)展而來，又稱為根的伸長生長。初生生長產(chǎn)生的各種組織，都屬于初生組織，它們組成根的初生結(jié)構(gòu)。位于根毛區(qū)，它由多種組織構(gòu)成。391雙子葉植物根的初生結(jié)構(gòu)表皮epidermis皮層cortex維管柱vascularcylinder392雙子葉植物根的初生構(gòu)造（毛茛）abc3931.表皮epidermis一層活細(xì)胞，由原表皮發(fā)育而來。細(xì)胞排列緊密、整齊。細(xì)胞壁薄，由纖維素和果膠質(zhì)構(gòu)成，水和溶質(zhì)可以自由通過。外壁缺乏或僅有一薄層的角質(zhì)膜，無氣孔。394

許多表皮細(xì)胞向外突出形成根毛，擴(kuò)大了根的吸收面積3952.皮層cortex位于表皮之內(nèi)維管柱之外的多層薄壁細(xì)胞，由基本分生組織分化而來。在初生根中占最大比例。396皮層是水分和溶質(zhì)從根毛到維管柱的橫向輸導(dǎo)途徑。是貯藏營養(yǎng)物質(zhì)和通氣的部分。是根進(jìn)行合成、分泌等作用的主要場(chǎng)所。一些水生和濕生植物在皮層中發(fā)育氣腔、通氣道。397皮層中靠近表皮的一至數(shù)層細(xì)胞較小，排列緊密，稱為外皮層exodermis在根發(fā)育后期常形成栓化的厚壁組織，替代表皮行保護(hù)作用SmilaxRoot398根皮層最內(nèi)方有一層形態(tài)結(jié)構(gòu)和功能都較特殊的細(xì)胞，稱為內(nèi)皮層endodermis。399凱氏帶Casparianstrip

:根的內(nèi)皮層細(xì)胞的徑向壁和上下橫向壁有帶狀的木質(zhì)化和栓質(zhì)化加厚區(qū)域凱氏帶德國植物學(xué)家R.Caspary于1865年發(fā)現(xiàn)的RobertCaspary(1818–1887).400EndodermiswithCasparianstrip(inEquisetumgiganteum)401402在橫切面上，凱氏帶在相鄰細(xì)胞的徑向壁上呈點(diǎn)狀，叫凱氏點(diǎn)380|NATURE|VOL473|19MAY2011403404初期的凱氏帶是由木質(zhì)和脂類物質(zhì)組成，后期又加入栓質(zhì)，這幾種物質(zhì)的沉積連續(xù)地穿過胞間層和初生壁。位于凱氏帶處的質(zhì)膜較厚而平滑，緊貼于凱氏帶上405質(zhì)膜空隙質(zhì)壁分離時(shí)亦不分開。406質(zhì)壁分離的凱氏帶（點(diǎn)）407408共質(zhì)體運(yùn)輸和質(zhì)外體運(yùn)輸409水分經(jīng)過內(nèi)皮層時(shí)只能進(jìn)行共質(zhì)體運(yùn)輸410內(nèi)皮層意義：它阻斷了皮層與中柱間的質(zhì)外體運(yùn)輸途徑，使進(jìn)入中柱的溶質(zhì)只能通過其原生質(zhì)體（共質(zhì)體運(yùn)輸），使根能進(jìn)行選擇性吸收，同時(shí)防止中柱里的溶質(zhì)倒流至皮層，以維持維管組織中的流體靜壓力，使水和溶質(zhì)源源不斷地進(jìn)入導(dǎo)管。411Cross-sectionalleafandrootanatomyofsaltcress,takenapproximately1mmfromtheroottip.ep,Epidermis;c,cortex;e,endodermis;p,pericycle.412ThewidthsofthelignifiedregionandthetightlyadheringregionoftheplasmamembraneweresignificantlylargerundersaltstressthaninthecontrolsEffectsofsalinityontheultrastructuralmorphologyoftheCasparianstripofmaizeroots413Smilax菝葜rootendodermis少數(shù)雙子葉植物，內(nèi)皮層的大部分細(xì)胞的細(xì)胞壁呈五面加厚(除外切向壁)，在橫切面上，增厚的部分成馬蹄鐵形414415內(nèi)皮層皮層中柱鞘初生木質(zhì)部初生韌皮部薄壁組織416(1)中柱鞘中柱的最外部，與內(nèi)皮層毗連，由一或數(shù)層薄壁細(xì)胞組成。側(cè)根不定根不定芽部分維管形成層木栓形成層有潛在分裂能力，能分裂分化形成417中柱鞘皮層內(nèi)皮層初生木質(zhì)部初生韌皮部薄壁組織418(2)初生木質(zhì)部在中柱鞘內(nèi)方，呈束狀與初生韌皮部束相間排列。主要細(xì)胞成分是導(dǎo)管。

419初生木質(zhì)部420根初生木質(zhì)部在分化過程中是由外向內(nèi)呈向心式逐漸成熟的，這種分化方式稱為外始式

原生木質(zhì)部－在外方，先分化成熟，具管腔較小的環(huán)紋和螺紋導(dǎo)管。后生木質(zhì)部－在內(nèi)方，較晚分化成熟，管腔較大的梯紋、網(wǎng)紋和孔紋導(dǎo)管。初生木質(zhì)部421后生木質(zhì)部原生木質(zhì)部原生木質(zhì)部422雙子葉植物根的初生構(gòu)造（毛茛）AB外始式發(fā)育使初生木質(zhì)部整體呈輻射狀，尖端的原生木質(zhì)部導(dǎo)管與中柱鞘相接，利于從皮層輸入的溶液迅速進(jìn)入導(dǎo)管運(yùn)向地上部分。423原生木質(zhì)部束數(shù)因植物而異，雙子葉植物一般為2～6束，分別稱為二原型、三原型、四原型……424(3)初生韌皮部位于初生木質(zhì)部輻射角之間，束數(shù)與初生木質(zhì)部相同。發(fā)育方式與初生木質(zhì)部一樣，也為外始式，即原生韌皮部在外，后生韌皮部在內(nèi)原生韌皮部通常缺少伴胞，而后生韌皮部主要由篩管與伴胞組成。425初生韌皮部426(4)薄壁細(xì)胞

在初生木質(zhì)部與初生韌皮部之間，是原形成層保留的細(xì)胞，將來成為維管形成層的組成部分。427428大多數(shù)雙子葉植物根后生木質(zhì)部分化到根中央，極少數(shù)雙子葉植物中柱中央由于后生木質(zhì)部沒有繼續(xù)向中心分化，而形成由薄壁組織構(gòu)成的髓。429430分為表皮、皮層、維管柱(中柱)三個(gè)部分禾本科植物根的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)431但禾本科植物根在下列幾方面有其特點(diǎn)：1.只具初生結(jié)構(gòu)，沒有次生結(jié)構(gòu)一般不再進(jìn)行次生的增粗生長，即不形成次生分生組織。2.外皮層，在根發(fā)育后期常形成栓化的厚壁組織，替代表皮行保護(hù)作用。432外皮層4333.初生木質(zhì)部一般為多原型，常為7原型以上通道細(xì)胞434435后生木質(zhì)部導(dǎo)管初生韌皮部原生木質(zhì)部？初生韌皮部與原生木質(zhì)部相間排列4364.中柱鞘在根發(fā)育后期常部分(如玉米)或全部(如水稻)木質(zhì)化。437第四節(jié)根的次生生長與次生構(gòu)造雙子葉植物和裸子植物形成次生結(jié)構(gòu)根次生生長是根的次生分生組織活動(dòng)的結(jié)果次生生長使根不斷增粗。單子葉植物根一般不形成次生結(jié)構(gòu)，不加粗438ab次生分生組織---包括維管形成層a活動(dòng)形成-----維管組織木栓形成層b活動(dòng)----形成周皮439成熟區(qū)后部進(jìn)行次生生長440雙子葉植物老根橫切面椴樹老根(Tiliasp.)441A維管形成層的產(chǎn)生及活動(dòng)維管形成層由1原形成層保留的初生木質(zhì)部和初生韌皮部之間的薄壁細(xì)胞和2正對(duì)木質(zhì)部輻射角的中柱鞘細(xì)胞恢復(fù)分裂能力一起產(chǎn)生

12442中柱鞘木栓形成層443使條狀的維管形成層片段相互連接成一圈，形成波浪式的形成層環(huán)，完全包圍了中央的木質(zhì)部。波浪式形成層環(huán)444445??446波浪式形成層環(huán)447初生韌皮部次生韌皮部次生木質(zhì)部初生木質(zhì)部維管形成層圓環(huán)以后由于位于韌皮部內(nèi)側(cè)的維管形成層部分分裂快，向內(nèi)產(chǎn)生的次生木質(zhì)部細(xì)胞數(shù)量較多，把凹陷處的形成層環(huán)向外推移，形成形成層圓環(huán)。448449450維管形成層的活動(dòng)：主要進(jìn)行平周分裂，向內(nèi)形成次生木質(zhì)部，加在初生木質(zhì)部的外方，向外形成次生韌皮部，加在初生韌皮部的內(nèi)方。

451形成層向外產(chǎn)生次生韌皮部(包括篩管、伴胞、韌皮薄壁細(xì)胞和較少的韌皮纖維)；向內(nèi)產(chǎn)生次生木質(zhì)部(包括導(dǎo)管、管胞、木纖維和木薄壁細(xì)胞)。452由形成層產(chǎn)生的薄壁細(xì)胞沿徑向呈放射狀排列，貫穿于次生維管組織中，稱維管射線。包括木射線和韌皮射線ab射線主要起橫向輸導(dǎo)作用和貯藏功能453

隨著根的次生生長，其直徑逐漸增粗，但呈輻射狀態(tài)的初生木質(zhì)部則仍然保留于根的最中心-區(qū)分老根和老莖的標(biāo)志。椴樹老莖454B木栓形成層的產(chǎn)生及其活動(dòng)當(dāng)形成層不斷產(chǎn)生次生維管結(jié)構(gòu)使中柱愈來愈粗，外圍的皮層和表皮經(jīng)受其壓力與張力時(shí)，常因不能進(jìn)行相應(yīng)的徑向擴(kuò)展而破裂脫落。中柱鞘細(xì)胞可以通過脫分化，形成木栓形成層455木栓形成層的活動(dòng)：

木栓層----多層死細(xì)胞,保護(hù)作用木形成栓層---1層細(xì)胞，側(cè)生分生組織栓內(nèi)層---1-2層生活細(xì)胞周皮向外分裂向內(nèi)分裂456椴樹老根

在多年生的根中，木栓形成層每年重新發(fā)生。由次生韌皮部中的部分薄壁細(xì)胞發(fā)生。457雙子葉植物老根橫切面根的次生結(jié)構(gòu)，自外而內(nèi)依次為：

1周皮

2（初生韌皮部）

3次生韌皮部(含韌皮射線)4維管形成層

5次生木質(zhì)部(含木射線)6（初生木質(zhì)部仍保留在根的中央）

458雙子葉植物根的發(fā)育形成過程中柱鞘初生韌皮部之間的薄壁組織初生木質(zhì)部髓(若存在)維管形成層次生韌皮部維管射線次生木質(zhì)部原生韌皮部后生韌皮部原生木質(zhì)部后生木質(zhì)部木栓形成層木栓層栓內(nèi)層側(cè)根維管柱原分生組織原形成層根冠原原表皮基本分生組織根冠表皮皮層初生結(jié)構(gòu)次生結(jié)構(gòu)周皮次生維管組織459根的次生結(jié)構(gòu)特點(diǎn)次生木質(zhì)部居內(nèi)，次生韌皮部居外，相對(duì)排列。維管射線是新產(chǎn)生的組織，它的形成，使維管組織內(nèi)有軸向和徑向系統(tǒng)之分。周皮代替表皮而執(zhí)行保護(hù)功能。

460側(cè)根的發(fā)生植物的主根或不定根在初生生長后不久，將產(chǎn)生分枝，即出現(xiàn)側(cè)根。側(cè)根上又能依次長出各級(jí)側(cè)根。側(cè)根是由側(cè)根原基發(fā)育形成的豌豆461中柱鞘細(xì)胞恢復(fù)分裂能力，最初的幾次分裂是平周分裂，使細(xì)胞的層數(shù)增加并向外突起，以后向各個(gè)方向分裂，產(chǎn)生了一團(tuán)新細(xì)胞，形成了側(cè)根原基。

462側(cè)根原基4631側(cè)根原基進(jìn)一步發(fā)育，逐步分化形成根冠、分生區(qū)和伸長區(qū)。2側(cè)根分生區(qū)細(xì)胞不斷進(jìn)行分裂，生長和分化，側(cè)根不斷向前推進(jìn)，同時(shí)由于側(cè)根不斷生長所產(chǎn)生的機(jī)械壓力和根冠分泌的物質(zhì)可以使皮層和表皮細(xì)胞溶解464Maize(Zeamays)lateralroot

側(cè)根原基由母根中柱鞘的一部分細(xì)胞經(jīng)脫分化、恢復(fù)分裂能力形成，稱為內(nèi)起源。465側(cè)根與母根的維管組織聯(lián)通466

側(cè)根原基在近根毛區(qū)的伸長區(qū)產(chǎn)生，但穿過皮層和表皮伸出母根外是在根毛區(qū)后方，這樣就不會(huì)由于側(cè)根的形成而破壞根毛，不會(huì)影響根的吸收功能。側(cè)根在母根上的分布位置467

側(cè)根發(fā)生部位，與初生木質(zhì)部和初生韌皮部的束數(shù)有關(guān)--二原型的根中發(fā)生在木質(zhì)部與韌皮部之間的中柱鞘處。468在三原型和四原型根中：對(duì)著木質(zhì)部脊的中柱鞘處。469在多原型的根中：發(fā)生在對(duì)著韌皮部的中柱鞘處470第五節(jié)根瘤和菌根菌根---土壤中某些真菌與植物根的共生體。菌根分為外生菌根、內(nèi)生菌根和內(nèi)外生菌根三類。Ectotrophicmycorrhizaeonhostroots.

471根瘤---由固氮菌、放線菌侵染植物根部細(xì)胞形成的瘤狀共生結(jié)構(gòu)。RootnodulesofthebroadbeanViciafabafor