第一節(jié)根的結(jié)構(gòu)發(fā)育與生理功能第1頁(yè)，課件共95頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第一節(jié) 根的結(jié)構(gòu)、發(fā)育與生理功能

第2頁(yè)，課件共95頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月一、根的生理功能二、根的形態(tài)三、根的結(jié)構(gòu)四、根系對(duì)水分和礦質(zhì)元素的第3頁(yè)，課件共95頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月一、根的生理功能

根是植物適應(yīng)陸地生活，一般分布于地下的營(yíng)養(yǎng)器官。一株植物地下所有的根總稱(chēng)為根系。第4頁(yè)，課件共95頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月根系的主要生理功能：吸收土壤中的水和溶解在水中的無(wú)機(jī)營(yíng)養(yǎng)物；固定植物；儲(chǔ)藏營(yíng)養(yǎng)物和利用不定芽進(jìn)行繁殖；某些氨基酸和植物堿的合成；根系分泌物造成的根系微生物可增強(qiáng)植物的代謝、吸收和抗病等。

返回第5頁(yè)，課件共95頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月二、 根的形態(tài)（自學(xué)）1.定根(normalroot)和直根系(taprootsystem)

種子植物的第一個(gè)根是種子內(nèi)的胚根突破種皮而形成的，稱(chēng)為主根(mainroot)或直根。根產(chǎn)生的各級(jí)分支都形成側(cè)根(lateralroot)。主根和側(cè)根都有一定的發(fā)生位置，因此又合稱(chēng)為定根。直根系：凡主根粗壯發(fā)達(dá)，主根和側(cè)根有明顯區(qū)分的根系稱(chēng)為直根系。第6頁(yè)，課件共95頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

第7頁(yè)，課件共95頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2.不定根(adventitiousroot)和須根系(fibrousrootsystem)

由植物的莖、葉、老根等處形成的根叫不定根。須根系主要是由莖基部產(chǎn)生的不定根組成的根系。它的主根生長(zhǎng)緩慢或停止生長(zhǎng)。如水稻，小麥，玉米等。第8頁(yè)，課件共95頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

第9頁(yè)，課件共95頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第10頁(yè)，課件共95頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月返回第11頁(yè)，課件共95頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月三、根的結(jié)構(gòu)（一）根尖分區(qū)從縱切面看，根尖從頂端起可依次分為根冠、分生區(qū)、伸長(zhǎng)區(qū)和根毛區(qū)(成熟區(qū))四個(gè)區(qū)。第12頁(yè)，課件共95頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第13頁(yè)，課件共95頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月1.根冠(rootcap)

位置：根的尖端

形態(tài)：一般為圓錐形

組成：排列不規(guī)則的薄壁細(xì)胞組成

作用：保護(hù)根的頂端分生組織和幫助正在生長(zhǎng)的根較順利地穿越土壤并減少損傷；

根冠中淀粉體的作用：平衡石的作用，使根垂直生長(zhǎng)。

第14頁(yè)，課件共95頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2.分生區(qū)(meristematiczone)

分生區(qū)也稱(chēng)為生長(zhǎng)點(diǎn)，大部分被根冠包圍。分生區(qū)由一群分生組織細(xì)胞組成。分生區(qū)前端由具有持續(xù)分裂能力的原分生組織組成，后面由初生分生組織組成。初生分生組織由原分生組織分裂而來(lái)，細(xì)胞分裂能力逐漸減弱，并進(jìn)行初步分化，最外層的初生分生組織稱(chēng)為原表皮層，中央部分是原形成層，兩者之間的為基本分生組織。第15頁(yè)，課件共95頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月原分生組織和初生分生組織又稱(chēng)為頂端分生組織。在許多植物根尖的頂端分生組織中心部分，有一群分裂活動(dòng)甚弱的細(xì)胞群，稱(chēng)為不活動(dòng)中心或靜止中心(quiescentcentre)。第16頁(yè)，課件共95頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第17頁(yè)，課件共95頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月3.伸長(zhǎng)區(qū)(elongationzone)

伸長(zhǎng)區(qū)基本上屬于初生分生組織，但向著根毛區(qū)方向分裂活動(dòng)愈來(lái)愈弱，細(xì)胞普遍伸長(zhǎng)，出現(xiàn)明顯液泡。細(xì)胞分化程度逐漸加深，靠近根毛區(qū)端原生韌皮部的篩管和原生木質(zhì)部的導(dǎo)管先后出現(xiàn)。第18頁(yè)，課件共95頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月4.成熟區(qū)（maturationzone）根毛區(qū)表面密被根毛，增大了根的吸收面積，是根吸收水和無(wú)機(jī)鹽的主要部位。

位置:緊接著伸長(zhǎng)區(qū)，表皮常著生根毛；

特點(diǎn):各種細(xì)胞已停止生長(zhǎng)并分化成熟；根毛:表皮細(xì)胞外壁延伸而成，呈管狀；

作用:根的吸收。第19頁(yè)，課件共95頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月類(lèi)型之一：維管柱(vascularcylinder)、皮層(cortex)、根冠(rootcap)起源于各自獨(dú)立的原始細(xì)胞。表皮(epidermis)源于皮層或者源于根冠原始細(xì)胞。第20頁(yè)，課件共95頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月類(lèi)型之一第21頁(yè)，課件共95頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月類(lèi)型之二：維管柱、皮層、根冠起源于共同的原始細(xì)胞，或皮層、根冠起源于共同的原始細(xì)胞。原始細(xì)胞——經(jīng)過(guò)不斷更新始終保留在分生組織中具分生能力的細(xì)胞。第22頁(yè)，課件共95頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月關(guān)于細(xì)胞分裂、壁面、排列方向的一些術(shù)語(yǔ)：橫向面、徑向面和切向面；橫向分裂(transversedivision)、徑向分裂(radialdivision)和切向分裂(tangentialdivision)；橫向壁、徑向壁和切向壁。第23頁(yè)，課件共95頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第24頁(yè)，課件共95頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月（二）根的初生結(jié)構(gòu)（primarystructure）初生生長(zhǎng)(primarygrowth)：植物體的生長(zhǎng)，直接來(lái)自頂端分生組織的衍生細(xì)胞的增生和成熟的整個(gè)生長(zhǎng)過(guò)程。初生組織(primarytissue)：初生生長(zhǎng)過(guò)程中產(chǎn)生的各種成熟組織。第25頁(yè)，課件共95頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月表皮(epidermis)：保護(hù)組織初生結(jié)構(gòu)皮層(cortex)：薄壁組織為主維管柱(vascularcylinder)：輸導(dǎo)組織為主

第26頁(yè)，課件共95頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第27頁(yè)，課件共95頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月根初生結(jié)構(gòu)的特點(diǎn):表皮特化產(chǎn)生根毛;內(nèi)皮層特異性的加厚，形成凱氏帶;維管柱：包括中柱鞘、初生維管組織，有的植物的根有髓;中柱鞘具有潛在的分裂能力;初生木質(zhì)部呈星芒狀，初生韌皮部呈束狀，二者相間排列;初生木質(zhì)部與初生韌皮部均為外始式發(fā)育方式，原生在外，后生在內(nèi);原、后生木質(zhì)部導(dǎo)管（或管胞）類(lèi)型有差別。第28頁(yè)，課件共95頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月雙子葉植物根的初生結(jié)構(gòu)：根的成熟區(qū)的各種結(jié)構(gòu)都是由初生分生組織分化而來(lái)的，因此也稱(chēng)為初生結(jié)構(gòu)。根的初生結(jié)構(gòu)，由外至內(nèi)明顯地分為表皮、皮層和中柱三個(gè)部分。第29頁(yè)，課件共95頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第30頁(yè)，課件共95頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第31頁(yè)，課件共95頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

第32頁(yè)，課件共95頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月根的橫向切片圖第33頁(yè)，課件共95頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月1.表皮表皮包圍在成熟區(qū)的最外方，常由一層細(xì)胞組成。表皮細(xì)胞的細(xì)胞壁與角質(zhì)膜均薄，適宜水和溶質(zhì)滲透通過(guò)，部分細(xì)胞的細(xì)胞壁還向外突出形成根毛，以擴(kuò)大吸收面積。第34頁(yè)，課件共95頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月表皮

第35頁(yè)，課件共95頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2.皮層

皮層是由多層薄壁組織細(xì)胞組成，有些植物皮層的最外一層或數(shù)層細(xì)胞形狀較小，排列緊密，稱(chēng)為外皮層，當(dāng)根毛枯死表皮脫落時(shí)，外皮層細(xì)胞壁栓化起暫時(shí)性保護(hù)作用。皮層最內(nèi)方的一層細(xì)胞叫內(nèi)皮層，其細(xì)胞排列緊密，各細(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(chēng)為凱氏帶。第36頁(yè)，課件共95頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第37頁(yè)，課件共95頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第38頁(yè)，課件共95頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月皮層

第39頁(yè)，課件共95頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月3.維管柱中柱是皮層以?xún)?nèi)的中軸部分，由原形成層分化而來(lái)，可分為中柱鞘、初生木質(zhì)部、初生韌皮部和薄壁細(xì)胞四個(gè)部分，少數(shù)植物還有髓。第40頁(yè)，課件共95頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第41頁(yè)，課件共95頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月毛莨根中柱

第42頁(yè)，課件共95頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月（1）中柱鞘

位于中柱最外層,外接內(nèi)皮層,通常由一層薄壁細(xì)胞組成,少數(shù)植物可有二層或多層細(xì)胞。根的中柱鞘有潛在的分裂性能,可產(chǎn)生側(cè)根、木栓形成層和維管形成層等部分。

第43頁(yè)，課件共95頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月（2）初生木質(zhì)部初生木質(zhì)部位于根的中央，主要由導(dǎo)管和管胞組成。在橫切面上呈輻射狀，有幾個(gè)輻射角叫幾原型的木質(zhì)部，緊接中柱鞘內(nèi)側(cè)的細(xì)胞先分化成環(huán)紋或螺紋導(dǎo)管組成的原生木質(zhì)部；位于原生木質(zhì)部?jī)?nèi)側(cè)的細(xì)胞后分化成梯紋、網(wǎng)紋或孔紋導(dǎo)管組成的后生木質(zhì)部，初生木質(zhì)部這種分化方式稱(chēng)為外始式。第44頁(yè)，課件共95頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月初生木質(zhì)部

第45頁(yè)，課件共95頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月（3）初生韌皮部初生韌皮部的發(fā)育方式也為外始式。原生韌皮部常缺少伴胞，而后生韌皮部主要由篩管與伴胞組成，只有少數(shù)植物有韌皮纖維存在。木質(zhì)部和韌皮部是由多種細(xì)胞組成的一種復(fù)合組織，但起主要作用的是篩管和導(dǎo)管這些長(zhǎng)管狀細(xì)胞，它們被稱(chēng)為維管組織。

第46頁(yè)，課件共95頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月初生韌皮部

第47頁(yè)，課件共95頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月（4）薄壁組織薄壁組織分布于初生木質(zhì)部與初生韌皮部之間，在根進(jìn)行次生生長(zhǎng)時(shí)，發(fā)育成維管形成層的主要部分。少數(shù)雙子葉植物中央由于后生木質(zhì)部沒(méi)有繼續(xù)向中心分化，而形成薄壁細(xì)胞組成的髓。第48頁(yè)，課件共95頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月（三）側(cè)根的形成在主根或不定根開(kāi)始初生生長(zhǎng)不久就開(kāi)始產(chǎn)生側(cè)根，側(cè)根上又能依次再長(zhǎng)出各級(jí)側(cè)根。側(cè)根的形成增加了根的吸收面積和根的支持作用。第49頁(yè)，課件共95頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月側(cè)根突起側(cè)根根毛根冠第50頁(yè)，課件共95頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月側(cè)根的發(fā)生第51頁(yè)，課件共95頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月側(cè)根的產(chǎn)生

第52頁(yè)，課件共95頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月側(cè)根的發(fā)生位置與不同類(lèi)型根的關(guān)系示意圖二原型三原型四原型多原型根第53頁(yè)，課件共95頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月（四）根的次生結(jié)構(gòu)

雙子葉植物根的次生生長(zhǎng)和次生結(jié)構(gòu)：

大多數(shù)雙子葉植物的根在完成初生生長(zhǎng)、形成初生結(jié)構(gòu)之后，便開(kāi)始出現(xiàn)次生分生組織——維管形成層和木栓形成層，進(jìn)而產(chǎn)生次生組織，使根加粗。這種由次生分生組織進(jìn)行的生長(zhǎng)，稱(chēng)為次生生長(zhǎng)，所形成的結(jié)構(gòu)稱(chēng)為次生結(jié)構(gòu)。次生分生組織位于根莖的側(cè)面，因此又叫側(cè)分生組織。第54頁(yè)，課件共95頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月1.維管形成層的發(fā)生和活動(dòng)

根次生生長(zhǎng)開(kāi)始時(shí)，初生木質(zhì)部?jī)?nèi)凹處與初生韌皮部?jī)?nèi)側(cè)之間的薄壁細(xì)胞開(kāi)始恢復(fù)分裂能力，形成片段狀的形成層。隨后，各段形成層逐漸向左右兩側(cè)擴(kuò)展，直到與中柱鞘相接。與此同時(shí)，正對(duì)原生木質(zhì)部外面的中柱鞘細(xì)胞也恢復(fù)分裂能力，變?yōu)樾纬蓪拥囊徊糠帧Ｐ纬蓪有纬珊?，先進(jìn)行切向（平周）分裂，向內(nèi)產(chǎn)生次生木質(zhì)部，向外產(chǎn)生次生韌皮部。第55頁(yè)，課件共95頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月形成層除產(chǎn)生次生韌皮部和次生木質(zhì)部外，在正對(duì)初生木質(zhì)部輻射角處，由中柱鞘發(fā)生的形成層也分裂形成徑向排列的、由薄壁細(xì)胞組成的射線(xiàn)，射線(xiàn)是根橫向運(yùn)輸系統(tǒng)。

第56頁(yè)，課件共95頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月維管形成層切片圖

第57頁(yè)，課件共95頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2.木栓形成層的發(fā)生及活動(dòng)

隨著次生組織的增加，中柱不斷擴(kuò)大，使外方的表皮和皮層受壓而脹破。這時(shí)中柱鞘細(xì)胞常平周分裂成數(shù)層，其中外面的一層細(xì)胞常變?yōu)槟舅ㄐ纬蓪?。?8頁(yè)，課件共95頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月木栓形成層形成以后，進(jìn)行平周分裂，向外分裂產(chǎn)生數(shù)層不透水和氣的木栓層，向內(nèi)側(cè)產(chǎn)生栓內(nèi)層，三者合稱(chēng)周皮。第59頁(yè)，課件共95頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月木栓形成層切片圖

第60頁(yè)，課件共95頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月雙子葉植物根的次生生長(zhǎng)和次生結(jié)構(gòu)

第61頁(yè)，課件共95頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月（五）禾本科植物根的結(jié)構(gòu)禾本科植物的根同樣也可分為表皮、皮層和中柱三部分，但與雙子葉植物的根相比具有一些不同的特點(diǎn)，特別是不產(chǎn)生形成層，沒(méi)有次生生長(zhǎng)和次生結(jié)構(gòu)。第62頁(yè)，課件共95頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月禾本科植物根的結(jié)構(gòu)

第63頁(yè)，課件共95頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月禾本科植物根的切片圖

第64頁(yè)，課件共95頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第65頁(yè)，課件共95頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月1.表皮

表皮為根最外一層細(xì)胞，也有根毛形成，但禾本科植物表皮細(xì)胞壽命一般較短，在根毛枯死后，往往解體而脫落。

第66頁(yè)，課件共95頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

2．皮層位于表皮和中柱之間?？拷砥さ膸讓蛹?xì)胞為外皮層，在根發(fā)育后期，其細(xì)胞常轉(zhuǎn)變成栓化的厚壁組織。外皮層以?xún)?nèi)為皮層薄壁細(xì)胞，數(shù)量較多。水稻的皮層薄壁細(xì)胞在后期形成許多輻射排列的腔隙，以適應(yīng)水濕環(huán)境。第67頁(yè)，課件共95頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月內(nèi)皮層絕大部分細(xì)胞的徑向壁、橫壁和內(nèi)切向壁五面增厚，只有外切壁未加厚。在橫切面上，增厚的部分呈馬蹄形。但正對(duì)著初生木質(zhì)部的內(nèi)皮層細(xì)胞常停留在凱氏帶階段，稱(chēng)為通道細(xì)胞。第68頁(yè)，課件共95頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

第69頁(yè)，課件共95頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月3．中柱中柱也分為中柱鞘、初生木質(zhì)部和初生韌皮部等幾個(gè)部分。初生木質(zhì)部一般為多元型，由原生木質(zhì)部和后生木質(zhì)部組成。中柱中央為髓部。在根發(fā)育后期，髓、中柱鞘等組織常木化增厚，整個(gè)中柱既保持了輸導(dǎo)功能又有堅(jiān)強(qiáng)的支持鞏固作用。第70頁(yè)，課件共95頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第71頁(yè)，課件共95頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月（六）根的三生結(jié)構(gòu)

有些植物（如甘薯、甜菜）還能產(chǎn)生根的三生生長(zhǎng)，也會(huì)引起根的加粗。

甘薯塊根副形成層（accessorycambium），向內(nèi)產(chǎn)生三生木質(zhì)部，向外產(chǎn)生三生韌皮部。

甜菜直根維管形成層產(chǎn)生次生結(jié)構(gòu)后，中柱鞘活動(dòng)產(chǎn)生第一輪副形成層。第72頁(yè)，課件共95頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月（七）根的變態(tài)有些植物的營(yíng)養(yǎng)器官為了適應(yīng)不同的環(huán)境、行使特殊的生理功能，其形態(tài)結(jié)構(gòu)發(fā)生可遺傳的變異，這種現(xiàn)象叫變態(tài)。第73頁(yè)，課件共95頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月1、肉質(zhì)直根

由下胚軸和主根發(fā)育而來(lái)。根的增粗主要是在次生生長(zhǎng)以后，木質(zhì)部或韌皮部的薄壁細(xì)胞恢復(fù)分裂能力成為副形成層，由副形成層產(chǎn)生三生木質(zhì)部和三生韌皮部之故。第74頁(yè)，課件共95頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

第75頁(yè)，課件共95頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2、塊根由不定根或側(cè)根發(fā)育而來(lái)，根的細(xì)胞內(nèi)也貯藏了大量淀粉等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，增粗過(guò)程也出現(xiàn)三生結(jié)構(gòu)。第76頁(yè)，課件共95頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月3、支持根一些植物從近莖節(jié)上出現(xiàn)不定根伸入土中，能支持植物體的氣生根。第77頁(yè)，課件共95頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月4、攀援根

一些植物的莖柔弱不能直力，莖上生出不定根，以固著上支持物表面而攀緣上升。第78頁(yè)，課件共95頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月5、寄生根

有些寄生植物的莖纏繞在寄主莖上，它們的不定根形成吸器，侵入寄主體內(nèi)，吸收水分和無(wú)機(jī)養(yǎng)料，這種吸器稱(chēng)為寄生根。第79頁(yè)，課件共95頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月6、呼吸根一些生長(zhǎng)在沿海或沼澤地帶的植物產(chǎn)生一部分向上生長(zhǎng)的根，適宜輸送空氣稱(chēng)呼吸根。第80頁(yè)，課件共95頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月（八）根瘤與菌根有些土壤微生物能侵入某些植物根部，與宿主建立互助互利的共生關(guān)系。種子植物和微生物之間的共生關(guān)系，最常見(jiàn)的為根瘤和菌根。第81頁(yè)，課件共95頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

根瘤根瘤細(xì)菌侵入豆科植物根部細(xì)胞而形成的瘤狀共生結(jié)構(gòu)。第82頁(yè)，課件共95頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

第83頁(yè)，課件共95頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月豆科植物的根瘤形成過(guò)程如下：

豆科植物根分泌一些物質(zhì)吸引根瘤菌到根毛附近，隨后根瘤菌產(chǎn)生分泌物使根毛卷曲、膨脹，并使根毛頂端細(xì)胞壁溶解，根瘤菌經(jīng)此處侵入根毛，并在根毛中滋生，聚集成帶，其外被黏液所包，同時(shí)根毛細(xì)胞分泌纖維素包在菌帶和黏液外方形成管狀侵入線(xiàn)。根瘤菌沿侵入線(xiàn)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，形成根瘤。第84頁(yè)，課件共95頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月豆科植物的根瘤形成過(guò)程

第85頁(yè)，課件共95頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月菌根

高等植物的根與某些真菌的共生體。菌根有外生菌根、內(nèi)生菌根和內(nèi)外生菌根。