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1、第五章第五章 根的形态与结构根的形态与结构不要版权，欢迎复制第一节第一节 根的形态特征根的形态特征第二节第二节 根的解剖结构根的解剖结构第三节第三节 根瘤与菌根根瘤与菌根植株及其六大器官（油菜）：植株及其六大器官（油菜）：植株植株根根茎茎叶叶花花果果实实种种子子l器官器官:由由多种不同组多种不同组织织构成的具有构成的具有特定形特定形态结构态结构和和生理功能生理功能的的结构单位。结构单位。l生殖器官：生殖器官：与植物与植物的生殖生长和繁殖的生殖生长和繁殖后代有关的器官。后代有关的器官。花、果实和种子。花、果实和种子。l营养器官：营养器官：与植物与植物的营养生长有关的的营养生长有关的器官。根、茎、
2、叶。器官。根、茎、叶。生殖器官生殖器官营养器官营养器官第一节第一节 根的形态特征根的形态特征根的主要生理功能根的主要生理功能 *吸收和输导吸收和输导 *支持和固着植株支持和固着植株 *合成合成 *繁殖、贮藏等生理功能繁殖、贮藏等生理功能根的经济用途根的经济用途 *食用食用 *药用药用 *观赏观赏香附子香附子一、根的生理功能和经济用途一、根的生理功能和经济用途1、按根的来源分：、按根的来源分：主主根根：胚胚根根直直接接生生长长而而成成的的根根。垂垂直直向向地地下下生长。生长。侧侧根根：主主根根等等产产生生的的各级分支。各级分支。二、根的类型二、根的类型2、按根发生的位置分：、按根发生的位置分：l
3、定定根根：主主根根和和侧侧根根称称之之为为定定根根。主主根根来来自自于于胚胚根根，侧侧根根来来自自中中柱柱鞘鞘一一定定部部位位的细胞恢复分裂发育而来。的细胞恢复分裂发育而来。l不定根：不定根：由茎、叶、老由茎、叶、老根或胚轴上发生的根。不根或胚轴上发生的根。不定根可产生各级侧根。定根可产生各级侧根。三、根系类型三、根系类型根根系系：植植株株地地下下部部分分所所有有根根的的总称。总称。直根系：直根系：由发达的主根及各级由发达的主根及各级侧根组成，主根较各级侧根粗侧根组成，主根较各级侧根粗壮而长。多数双子叶植物的根壮而长。多数双子叶植物的根系特征。系特征。须根系：须根系：主根不明显，主要由主根不明
4、显，主要由不定根组成的根系。一般单子不定根组成的根系。一般单子叶植物根系的特征。叶植物根系的特征。须根系须根系直根系直根系秸秸梗梗小小 麦麦蓖蓖麻麻四、根的生长特性四、根的生长特性l向性生长特性，是不可逆的过程。主要包括向向性生长特性，是不可逆的过程。主要包括向地性、向水性、向肥性和向气性。地性、向水性、向肥性和向气性。向水性向水性向地性向地性一、根尖与根尖分区一、根尖与根尖分区根尖根尖（一一）概概念念：根根的的顶顶端端至至着生根毛的部分。着生根毛的部分。第二节第二节 根的解剖结构根的解剖结构（二）根尖分区及其细胞特（二）根尖分区及其细胞特征征 1、根冠：、根冠：l根尖最先端，活的薄壁细胞根尖
5、最先端，活的薄壁细胞,冠状覆盖。冠状覆盖。l细胞不规则，外围大、疏松，细胞不规则，外围大、疏松，内部小、紧密。含丰富的内内部小、紧密。含丰富的内质网、高尔基体、线粒体和质网、高尔基体、线粒体和质体等细胞器。质体等细胞器。l外层细胞的外壁粘液化，能外层细胞的外壁粘液化，能润滑土表，保护根尖。润滑土表，保护根尖。l原生质体内（中央细胞）含原生质体内（中央细胞）含淀粉体（平衡石），可控制淀粉体（平衡石），可控制根向地性生长。根向地性生长。2、分生区、分生区l分分生生区区：根根冠冠包包围围的的顶顶端端分分生生组组织织，产产生生新新细细胞胞，又称生长点。又称生长点。（1）原原分分生生组组织织：位位于于分
6、分生生区区先先端端,部部分分不不分分化化，自自我保留。我保留。（2）初生分生组）初生分生组织：原分生组织织：原分生组织的后方，原表皮、的后方，原表皮、原形成层、基本原形成层、基本分生组织三部分分生组织三部分组成。组成。不活动中心不活动中心细胞小，排列紧密，无间隙，壁薄、细胞小，排列紧密，无间隙，壁薄、核大、质浓、液泡小，分裂能力强。核大、质浓、液泡小，分裂能力强。3、伸长区、伸长区l伸长区伸长区：多数细胞迅多数细胞迅速伸长，根尖向下伸长速伸长，根尖向下伸长的推动力。在其上方的的推动力。在其上方的内部分化出筛管和导管。内部分化出筛管和导管。25mm细细胞胞已已分分化化成成熟熟，根根毛毛区区表表皮
7、皮上上有有根根毛毛，对对吸吸收收水水分分和和无无机机盐盐有着重要作用。有着重要作用。成熟区成熟区4 4成熟区（根毛区）成熟区（根毛区）成熟区多种组织分成熟区多种组织分化出现、促进根的化出现、促进根的吸收和运输吸收和运输l初生生长：初生生长：由根尖的顶端分生组织细胞经分由根尖的顶端分生组织细胞经分裂、生长、分化成熟的过程，称为根的初生裂、生长、分化成熟的过程，称为根的初生生长生长。l初生结构：初生结构：根的初生生长过程所形成的结构根的初生生长过程所形成的结构称为根的初生结构。称为根的初生结构。l横切根毛区，根的初生结构由外至内可划分横切根毛区，根的初生结构由外至内可划分为：为：表皮、皮层、中柱表
8、皮、皮层、中柱三大部分。三大部分。（一）双子叶植物根的初生结构（一）双子叶植物根的初生结构 二、双子叶植物根的解剖结构二、双子叶植物根的解剖结构1、表皮、表皮l最外一层细胞，排列紧密，细胞壁薄，许多最外一层细胞，排列紧密，细胞壁薄，许多表皮细胞的外壁向外突起形成根毛。根毛主表皮细胞的外壁向外突起形成根毛。根毛主要起吸收作用，兼有固定作用。要起吸收作用，兼有固定作用。（1）外外皮皮层层：一一至至几几层层细细胞胞，形形状状相相对对小小些些，排排列列紧紧密密整整齐齐，初初期期可可通通过过水水和和溶溶质质，后后期期壁壁栓栓化，起保护作用。化，起保护作用。2、皮层、皮层（2）中皮层：中皮层：多多层层细细
9、胞胞，细细胞胞较较大大，排排列列疏疏松松，胞胞间间隙隙明明显显，胞胞内内含含淀粉粒等贮藏物质。淀粉粒等贮藏物质。具具横横向向运运输输和和贮贮藏藏作作用用，水水生生植植物物的的根根还具有通气作用。还具有通气作用。（3）内内皮皮层层：皮皮层层最最内内一一层层细细胞胞，整整齐齐排排列列成成环环；细细胞胞的的径径壁壁和和横横壁壁上上有有一一条条木木栓栓化的加厚带化的加厚带-凯氏带。凯氏带。凯氏带模式图凯氏带模式图凯氏带处物质运输途径凯氏带处物质运输途径凯氏带电镜图凯氏带电镜图3、维管柱（中柱）、维管柱（中柱）起源于原形成层，起源于原形成层，位于皮层以内，位于皮层以内，可分为：可分为：（1 1）中柱鞘、
10、）中柱鞘、（2 2）初生木质部、）初生木质部、（3 3）初生韧皮部、）初生韧皮部、（4 4）薄壁细胞等部）薄壁细胞等部分。分。薄壁细胞薄壁细胞l中中柱柱外外围围与与内内皮皮层层相相毗毗邻邻，常常由由一一至至几几层层连连续续的的薄薄壁壁细细胞构成。胞构成。l中中柱柱鞘鞘可可发发育育成成维维管管形形成成层层一一部部分分、木木栓栓形形成成层层、侧侧根根、不定芽、乳汁管等。不定芽、乳汁管等。（1 1）中柱鞘）中柱鞘(1)中柱鞘；中柱鞘；(2)筛管；筛管；(3)内皮层；内皮层；(2)(4)后生木质部导管；后生木质部导管；(5)初生木质部初生木质部（2）初生木质）初生木质部：部：位于根的中央，位于根的中央
11、，由导管、管胞由导管、管胞等组成，呈辐等组成，呈辐射状，起输导射状，起输导水分和矿质营水分和矿质营养作用。养作用。外始式。外始式。原生木质部原生木质部后生木质部后生木质部内内外外初生韧皮部：初生韧皮部：l与与原原生生木木质质部部相相间间排列。排列。l筛管、伴胞等组成，筛管、伴胞等组成，l输导同化产物。输导同化产物。l外始式。外始式。初生韧皮部初生韧皮部初生木质部初生木质部（4）薄壁组织与髓）薄壁组织与髓构成维管形成层构成维管形成层的一部分。的一部分。初生韧皮部与初初生韧皮部与初生木质部之间常生木质部之间常有几层薄壁细胞。有几层薄壁细胞。少数植物根的中少数植物根的中央早期有薄壁细央早期有薄壁细胞
12、胞髓髓薄壁细薄壁细胞区胞区1、根的次生生长与次生结构、根的次生生长与次生结构次生生长：次生（侧生）分生组织活动，不断次生生长：次生（侧生）分生组织活动，不断地产生次生维管组织和周皮，使根、茎增粗地产生次生维管组织和周皮，使根、茎增粗的生长过程。的生长过程。次次生生结结构构：主主要要由由次次生生成成熟熟组组织织所所组组成成的的结结构构。一一般般裸裸子子植植物物和和木木本本的的双双子子叶叶植植物物有有次次生生生生长和次生结构。长和次生结构。次次生生（侧侧生生）分分生生组组织织有有两两类类：维维管管形形成成层层和和木栓形成层。木栓形成层。（二）双子叶植物根的次生生长与次生结构（二）双子叶植物根的次生
13、生长与次生结构初生木质部与初生韧皮部之间的薄壁细胞初生木质部与初生韧皮部之间的薄壁细胞初生木质部脊正对的中柱鞘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片段维管形成层片段维管形成层环（波浪状维管形成层环（波浪状圆环）圆环）次生木质部次生木质部次生韧皮部次生韧皮部维管形成层环维管形成层环平周分裂平周分裂 外外垂周分裂垂周分裂 平周分裂平周分裂 内2、维管形成层的、维管形成层的产生和活动产生和活动 活动活动棉根棉根维管形成层活动与结构维管形成层活动与结构维管形成层的活动维维管管形形成成层层切向切向分裂分裂径向径向分裂分裂切向切向分裂分裂次生韧皮部次生韧皮部韧皮射线、筛管
14、、伴韧皮射线、筛管、伴胞、韧皮薄壁细胞胞、韧皮薄壁细胞维管形成层维管形成层扩大周径扩大周径次生木质部次生木质部木射线，导管、管胞木射线，导管、管胞木纤维、木薄壁细胞木纤维、木薄壁细胞韧皮射线和木射线合称维管射线，有韧皮射线和木射线合称维管射线，有横向输导和贮藏营养物质的功能横向输导和贮藏营养物质的功能。外外内内次生结构次生结构3、木栓形成层的产生和活动、木栓形成层的产生和活动 中柱鞘细胞中柱鞘细胞木栓形成层木栓形成层 木栓层木栓层 栓内层栓内层 木栓形成层木栓形成层 周皮周皮 平周分裂平周分裂 外外平周分裂平周分裂 内内垂周分裂垂周分裂 部位部位活动活动结构结构木栓形木栓形成层成层木栓层木栓层
15、栓内层栓内层脱分化脱分化木栓层：新的保护组织，细胞排列紧密，木栓层：新的保护组织，细胞排列紧密，细胞壁栓化，由几层细胞组成。细胞壁栓化，由几层细胞组成。木栓形成层：一层细胞，有分裂能力。木栓形成层：一层细胞，有分裂能力。栓内层：生活的薄壁细胞。栓内层：生活的薄壁细胞。木栓形成层活动与结构组成：木栓形成层活动与结构组成：周周皮皮多年生植物中，木栓形成层活动一至几年后停止活动。周皮以内重新产多年生植物中，木栓形成层活动一至几年后停止活动。周皮以内重新产生新的木栓形成层。由于周皮的逐年产生和积累，与次生韧皮部一起构生新的木栓形成层。由于周皮的逐年产生和积累，与次生韧皮部一起构成树皮。成树皮。棉棉根根
16、结结构构三、单子叶植物根的解剖结构三、单子叶植物根的解剖结构单子叶植物是须根系，由不定根组成，只有单子叶植物是须根系，由不定根组成，只有初生生长，不增粗。初生生长，不增粗。外皮层外皮层-厚壁细胞厚壁细胞中皮层薄壁细胞中皮层薄壁细胞内皮层内皮层-马蹄形增厚细胞马蹄形增厚细胞+通道细胞通道细胞中柱鞘中柱鞘初生韧皮部初生韧皮部初生木质部初生木质部-多原型多原型 表皮皮层中柱水稻幼根与老根表皮与皮层水稻幼根与老根表皮与皮层（一）禾本科植物根的解剖结构（一）禾本科植物根的解剖结构最外层生活细胞，寿命较短最外层生活细胞，寿命较短外皮层：后期栓化成厚壁组织，外皮层：后期栓化成厚壁组织，代替表皮功能。代替表皮
17、功能。间隙较大，水湿生植物具明间隙较大，水湿生植物具明显气腔。显气腔。内皮层：初期具凯氏带，后期内皮层：初期具凯氏带，后期呈五面加厚成呈五面加厚成“马蹄铁马蹄铁”形。形。少部分成为通道细胞。玉米、少部分成为通道细胞。玉米、大麦等无通道细胞，但具丰富大麦等无通道细胞，但具丰富的胞间连丝的胞间连丝水稻根中柱水稻根中柱幼根幼根老根老根中柱：中柱：中柱鞘：侧根发生处。老根中细胞壁增厚。中柱鞘：侧根发生处。老根中细胞壁增厚。初生木质部：多原型，每束导管数较少。初生木质部：多原型，每束导管数较少。初生韧皮部：含筛管，伴胞。初生韧皮部：含筛管，伴胞。髓：幼根中央为薄壁细胞，老根为厚壁细胞。髓：幼根中央为薄壁
18、细胞，老根为厚壁细胞。小麦老根小麦老根玉米玉米小小 麦麦 根根表皮与皮层表皮与皮层小麦老根小麦老根 -中柱结构中柱结构内皮层内皮层内皮层内皮层鸢尾根鸢尾根-中柱中柱内皮层内皮层（二）非禾本科植物根的解剖（二）非禾本科植物根的解剖结构结构四、侧根的发生和特性四、侧根的发生和特性 扩大吸收面积，加强固着和支持能力。扩大吸收面积，加强固着和支持能力。（一）侧根发生的特点：（一）侧根发生的特点：1、侧根的发生方式、侧根的发生方式 侧根起源于侧根起源于侧根原基侧根原基，根毛区后方中柱鞘一定部，根毛区后方中柱鞘一定部位的细胞经脱分化而来，这种起源方式叫内起源。位的细胞经脱分化而来，这种起源方式叫内起源。二
19、原型根二原型根三原、四原型根三原、四原型根多原型根多原型根二原型二原型：初生韧皮部与初生木质部之间。三原型、四原型三原型、四原型：木质部脊的位置。多原型多原型：初生韧皮部正对处。2 2、侧根的发生位置：、侧根的发生位置：（二）侧根的形成（二）侧根的形成 1、发生部位：、发生部位：中柱鞘细胞脱分裂，形成侧根原基，细胞不中柱鞘细胞脱分裂，形成侧根原基，细胞不断分裂、生长、分化，穿过皮层突破表皮，断分裂、生长、分化，穿过皮层突破表皮，形成侧根。形成侧根。2 2、侧根原基发生与生长、侧根原基发生与生长第三节第三节 根瘤和菌根根瘤和菌根 一、根瘤一、根瘤l根瘤是根瘤细菌与根形成的一种共生结构，为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。地下部分的瘤状突起。常见于豆科植物等。l功能：共生固氮。功能：共生固氮。根瘤菌形态豆科植物根瘤大豆根瘤二、菌根二、菌根 菌菌根根是是植植物物的的根根与与真真菌菌的的共共生生体体，有有外外生生菌菌根根、内内生生菌菌根根、内内外外生生菌菌根根等类型。等类型。功能：功能：1 1）扩大了根与土壤水分、无机盐的接）扩大了根与土壤水分、无机盐的接触面积，加强了根的吸收能力；触面积，加强了根的吸收能力；2 2）产生生长活跃物质，刺激根系发育。）产生生长活跃物质，刺激根系发育。