植物的根高中生物竞赛.ppt

第三章第三章 种子植物的营养器官种子植物的营养器官 第一节第一节 根根一、根的生理功能和经济利用一、根的生理功能和经济利用二、根和根系的类型二、根和根系的类型 三、根的发育三、根的发育 四、根的初生结构四、根的初生结构 五、侧根的形成五、侧根的形成 六、根的次生生长和次生结构六、根的次生生长和次生结构 七、根瘤和菌根七、根瘤和菌根第三章 种子植物的营养器官种子植物的营养器官 一、根的生理功能一、根的生理功能第一节第一节 根根1 1、吸收作用、吸收作用为根的主要功能为根的主要功能2 2、固着与支持作用、固着与支持作用3 3、输导作用、输导作用4 4、合成功能、合成功能5 5、储藏与繁殖、储藏与繁殖第三章 种子植物的营养器官种子植物的营养器官 二、根和根系的类型二、根和根系的类型（一）主根、侧根和不定根（一）主根、侧根和不定根第一节第一节 根根从主根上生出的侧根，可称为一级侧根（或支根），或从主根上生出的侧根，可称为一级侧根（或支根），或次生根；一级侧根上生出的侧根，为二级侧根或三生根次生根；一级侧根上生出的侧根，为二级侧根或三生根以此类推以此类推 1.1.定根和直根系定根和直根系种子植物的第一个根是种子内的胚根种子植物的第一个根是种子内的胚根突破种皮而形成的，称为突破种皮而形成的，称为 主根主根 或或直根直根。

根产生的各级分支称根产生的各级分支称侧根侧根主根和侧根主根和侧根合称为合称为定根定根由发达的主根和各级侧根由发达的主根和各级侧根组成的根系为组成的根系为直根系直根系2.2.不定根和须根系不定根和须根系由植物的茎、叶、老根等处形成的根叫由植物的茎、叶、老根等处形成的根叫不定根不定根须根系须根系主要是由茎基部产生的主要是由茎基部产生的不定根组成的根系它的主根生长缓慢不定根组成的根系它的主根生长缓慢或停止生长或停止生长直根系直根系 主根发达、明显，极易与侧根相区别，主根发达、明显，极易与侧根相区别，由这种主根及其各级侧根组成的根系，由这种主根及其各级侧根组成的根系，称为称为直根系直根系大多数的裸子植物和双子大多数的裸子植物和双子叶植物的根系，属直根系叶植物的根系，属直根系如双子叶植如双子叶植物棉、蒲公英、大豆、番茄、桃等一物棉、蒲公英、大豆、番茄、桃等一般直根系入土较深，其侧根在土壤中的般直根系入土较深，其侧根在土壤中的伸延范围也较广，如木本植物的根系其伸延范围也较广，如木本植物的根系其伸延直径可达伸延直径可达10101818米，常超过树冠的米，常超过树冠的好几倍；草本植物如南瓜，其伸延直径好几倍；草本植物如南瓜，其伸延直径达达6 68 8米米. .直根系多为深根系直根系多为深根系须根系须根系 主根不发达，早期停止生长或枯萎，由茎基部节上产生大量的不定根不定根，这些不定根继续发育，形成分枝，整个根系形如须状，这种根系称为须根系须根系。

一般的单子叶植物，如大麦、小麦、水稻、燕麦、蒜、葱等，其根系均属须根系须根系入土较直根系浅须根系多为浅根系三、根的发育三、根的发育（一）顶端分生组织（一）顶端分生组织原始细胞：经过不断更新始终保留在分生组织中原始细胞：经过不断更新始终保留在分生组织中具分生能力的细胞具分生能力的细胞在结在结构上构上有两有两种主种主要类要类型型 第一种类型：维管柱、皮层和根冠第一种类型：维管柱、皮层和根冠都有各自的原始细胞都有各自的原始细胞 第二种类型第二种类型: :所有各区是具有共同所有各区是具有共同的原始细胞（发育上较为原始）的原始细胞（发育上较为原始）A A为第一种类型为第一种类型B B为第二种类型为第二种类型在根本体最远端的在根本体最远端的一群原始细胞（一群原始细胞（中中柱原和皮层原的原柱原和皮层原的原始细胞始细胞）不常分裂，）不常分裂，大小变化很小，合大小变化很小，合成核酸和蛋白质的成核酸和蛋白质的速率也很低，组成速率也很低，组成一个区域，称为一个区域，称为不不活动中心活动中心或称或称静止静止中心中心 （二）根的结构与发展（二）根的结构与发展根尖：根尖：从着生根毛处的上限到顶端的一段根中生命活动最旺盛、最重要的部分 。

可分为 根冠根冠 分生区分生区 伸长区伸长区 根毛区根毛区根尖纵、横切面根尖纵、横切面根冠根冠位于根尖前端的一种保护结构形状如冠，具有位于根尖前端的一种保护结构形状如冠，具有保护根尖生长点不受土壤摩擦、损伤的作用保护根尖生长点不受土壤摩擦、损伤的作用根冠由多层松散排列的根冠由多层松散排列的薄壁细胞薄壁细胞组成当根端向组成当根端向土壤深处生长时，根冠的薄壁细胞不断受到磨土壤深处生长时，根冠的薄壁细胞不断受到磨损和脱落，同时新的根冠细胞又不断地从顶端损和脱落，同时新的根冠细胞又不断地从顶端分生组织产生，使其补充而仍旧保持原状另分生组织产生，使其补充而仍旧保持原状另外，根冠外，根冠外层细胞壁高度粘液化外层细胞壁高度粘液化，往往可以减，往往可以减少根与土壤颗粒之间的摩擦少根与土壤颗粒之间的摩擦根冠还是控制根根冠还是控制根部向地性的一种组织，是感受重力的部位淀部向地性的一种组织，是感受重力的部位淀粉体起到平衡石的作用粉体起到平衡石的作用分生区分生区位于根冠的内侧，全长约位于根冠的内侧，全长约 1-2 1-2毫米此区是分裂产生新细胞的主要地区，又称此区是分裂产生新细胞的主要地区，又称生长点生长点分生区产生的新细胞，一部分补。

分生区产生的新细胞，一部分补充根冠因摩擦而脱落的细胞；充根冠因摩擦而脱落的细胞；而大部分经而大部分经过细胞的生长和分化；逐渐形成根的各种过细胞的生长和分化；逐渐形成根的各种组织组织此区是根端的此区是根端的顶端分生组织顶端分生组织，细胞，细胞具有顶端分生组织的特点具有顶端分生组织的特点 种子植物根尖分生区的最前端为种子植物根尖分生区的最前端为原分生组原分生组织的原始细胞织的原始细胞，由原始细胞分化出分生区，由原始细胞分化出分生区稍后部的稍后部的原表皮、基本分生组织和原形成原表皮、基本分生组织和原形成层层三三种种初生分生组织初生分生组织，再进一步分化成初，再进一步分化成初生的成熟组织生的成熟组织原表皮原表皮是最外一层细胞；细胞为是最外一层细胞；细胞为扁平的长方形，将来分化为根的扁平的长方形，将来分化为根的表皮表皮；基本分生组织基本分生组织细胞较大，细胞较大，呈短圆筒形，将来进一步分化成呈短圆筒形，将来进一步分化成根的根的基本组织，以后发育称为皮基本组织，以后发育称为皮层层；原形成层原形成层位于中央，细胞为位于中央，细胞为长梭形，直径较小，密集成束；长梭形，直径较小，密集成束；将来分化成根的将来分化成根的维管柱。

维管柱 原分生组织原分生组织：由原始细胞及其最初衍生的细胞构成，分由原始细胞及其最初衍生的细胞构成，分 化少化少 初生分生组织初生分生组织：由原分生组织衍生的细胞组成，细胞出由原分生组织衍生的细胞组成，细胞出 现了初步分化现了初步分化分生区包括分生区包括原分生组织原分生组织和和初生分生组织初生分生组织原表皮原表皮-表皮表皮基本分生组织基本分生组织-皮层皮层原形成层原形成层-维管柱维管柱 分生组织细胞的分裂方向：分生组织细胞的分裂方向：切向分裂（平周分裂）切向分裂（平周分裂）径向分裂（垂周分裂）径向分裂（垂周分裂）横向分裂横向分裂 伸长区伸长区伸长区位于分生区稍后方的部分，细胞分裂已伸长区位于分生区稍后方的部分，细胞分裂已逐渐停止，体积扩大，细胞显著地沿根的长逐渐停止，体积扩大，细胞显著地沿根的长轴方向延伸，因此，称为伸长区轴方向延伸，因此，称为伸长区 细胞质成细胞质成一薄层位于细胞的边缘部分，液泡明显伸一薄层位于细胞的边缘部分，液泡明显伸长区的长度通常为长区的长度通常为2 2一一5 5毫米，外观较为透明毫米，外观较为透明洁白，可与生长点相区别洁白，可与生长点相区别由于伸长区的细胞迅速同时伸长就成为根尖深由于伸长区的细胞迅速同时伸长就成为根尖深入土层的入土层的主要动力主要动力。

最早的筛管和最早的环纹导管，往往出现在这最早的筛管和最早的环纹导管，往往出现在这个区域个区域 根毛区（成熟区）根毛区（成熟区）根毛区位于伸长区之上，随植物种类和根毛区位于伸长区之上，随植物种类和环境条件不同，长度从几毫米到几厘米环境条件不同，长度从几毫米到几厘米根毛区表面密生根毛，增大了根的面积，根毛区表面密生根毛，增大了根的面积，根毛区是根部吸收水分和无机盐的主要根毛区是根部吸收水分和无机盐的主要部分部分根毛区内部的细胞已停止伸长，根毛区内部的细胞已停止伸长，并多已分化成熟而成为各种成熟组织，并多已分化成熟而成为各种成熟组织，故亦称为故亦称为成熟区成熟区伸长区和具根毛的成熟区是根的吸收力伸长区和具根毛的成熟区是根的吸收力最强的部分，最强的部分，失去根毛的成熟区部分，失去根毛的成熟区部分，主要是进行输导和支持的功能主要是进行输导和支持的功能 根毛区（成熟区）根毛区（成熟区）根尖的一个组成部分它是吸收水根尖的一个组成部分它是吸收水分和无机盐最活跃的部位分和无机盐最活跃的部位 根毛区的表皮细胞向外突出形成根根毛区的表皮细胞向外突出形成根毛毛随着根毛的脱落，根尖的生长，随着根毛的脱落，根尖的生长，在新的部位又形成根毛，因此在根在新的部位又形成根毛，因此在根尖始终保持有一个根毛区，而原有尖始终保持有一个根毛区，而原有的根毛区则成为根的成熟部分了。

的根毛区则成为根的成熟部分了第三章 种子植物的营养器官种子植物的营养器官 四、根的初生结构四、根的初生结构初生生长：直接由初生生长：直接由顶端分生组织顶端分生组织的衍生细胞的增生和的衍生细胞的增生和 成熟，而导致的植物生长过程成熟，而导致的植物生长过程初生组织：初生生长过程中产生的各种成熟组织初生组织：初生生长过程中产生的各种成熟组织 初生结构：植物初生生长产生的成熟组织共同组成根初生结构：植物初生生长产生的成熟组织共同组成根 的结构包括的结构包括表皮、皮层、维管柱表皮、皮层、维管柱* * 表皮：有根毛表皮：有根毛 无气孔无气孔* * 皮层：外皮层皮层：外皮层 皮层薄壁组织皮层薄壁组织 内皮层：凯氏带内皮层：凯氏带 （控制液流）（控制液流）* * 维管柱（中柱）：维管柱（中柱）： 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 四、根的初生结构四、根的初生结构（一）表皮（一）表皮表皮：根的成熟区最外的表皮：根的成熟区最外的一层细胞由一层细胞由原表皮原表皮发育发育而来特点：近长方柱形，排列特点：近长方柱形，排列整齐紧密，壁薄，角质层整齐紧密，壁薄，角质层薄，薄，无气孔无气孔，有根毛。

有根毛特点特点：表皮细胞的细胞壁与角质膜均薄，适与表皮细胞的细胞壁与角质膜均薄，适与水和溶质渗透通过水和溶质渗透通过部分细胞的细胞壁还向外突出形成部分细胞的细胞壁还向外突出形成根毛根毛，以扩大吸收面积，对幼根来说，以扩大吸收面积，对幼根来说，表皮的表皮的吸收作用显然比保护作用更重要吸收作用显然比保护作用更重要， 根表皮是一种薄壁的吸收组织根表皮是一种薄壁的吸收组织四、根的初生结构四、根的初生结构（二）皮层（二）皮层由基本分生组织发育而来，多层薄壁细由基本分生组织发育而来，多层薄壁细胞，排列疏松，细胞间隙大胞，排列疏松，细胞间隙大外皮层：一层细胞排列紧密，无细胞间隙，外皮层：一层细胞排列紧密，无细胞间隙，表表皮破坏后壁增厚栓化，代替表皮起保护作用皮破坏后壁增厚栓化，代替表皮起保护作用 内皮层：最内的一层细胞，排列紧密，无细胞间隙，内皮层：最内的一层细胞，排列紧密，无细胞间隙，有凯氏带有凯氏带 凯氏带：内皮层细胞的凯氏带：内皮层细胞的部分初生壁部分初生壁上，常有栓质上，常有栓质化和木质化增厚成带状的壁结构，环绕在细胞的化和木质化增厚成带状的壁结构，环绕在细胞的径向壁和横向壁径向壁和横向壁上，成一整圈，称凯氏带。

上，成一整圈，称凯氏带 通道细胞：通道细胞：在单子叶植物中在单子叶植物中，内皮层进一步发展。