根的次生結(jié)構(gòu)

1、實驗五 根的次生結(jié)構(gòu)植物學(xué)實驗室n一 實驗?zāi)康膎1觀察雙子葉植物根的次生構(gòu)造，了解根維管形成層的發(fā)生過程n2 了解單子葉植物根的結(jié)構(gòu)特點n3 了解側(cè)根的發(fā)生部位與形成規(guī)律n4 觀察根瘤的形態(tài)與特征，了解其發(fā)生與形成過程n二 主要儀器及材料n1 主要儀器：顯微鏡、鑷子、刀片、載玻片、蓋玻片n2 材料：各種永存片n三 實驗內(nèi)容n1根的次生結(jié)構(gòu)的觀察 有周皮、維管柱n2 單子葉植物根的構(gòu)造的n3 觀察側(cè)根的發(fā)生n4 根瘤的觀察n四、作業(yè)n1 繪一部分棉花老根的次生結(jié)構(gòu)橫切面圖，并注明各部分名稱。n2 繪水稻根橫切面部分圖，示各部分名稱。（一）維管形成層的發(fā)生和它的活動（一）維管形成層的發(fā)生和它的活動

2、 1、維管形成層的發(fā)生：、維管形成層的發(fā)生： （1）木質(zhì)部與韌皮部之間的薄壁細胞發(fā)生，形成條狀形成層；）木質(zhì)部與韌皮部之間的薄壁細胞發(fā)生，形成條狀形成層；（2）由中柱鞘細胞發(fā)生，連接成環(huán)。）由中柱鞘細胞發(fā)生，連接成環(huán)。2、維管形成層的活動：、維管形成層的活動：（1）不等速分裂，形成層環(huán)由多角形變?yōu)閳A形；）不等速分裂，形成層環(huán)由多角形變?yōu)閳A形；（2）等速分裂，向內(nèi)形成）等速分裂，向內(nèi)形成次生木質(zhì)部次生木質(zhì)部，向外形成向外形成 次生次生 韌皮部，韌皮部，合稱合稱次生維管組織次生維管組織。軸向系統(tǒng)軸向系統(tǒng)：導(dǎo)管、管胞、篩管、伴胞、纖維等：導(dǎo)管、管胞、篩管、伴胞、纖維等徑向系統(tǒng)徑向系統(tǒng)：射線：射線根的

3、次生生長和次生結(jié)構(gòu)根的次生生長和次生結(jié)構(gòu) 維管射線：維管射線： 木射線木射線 韌皮射線韌皮射線 蘋果老根橫切蘋果老根橫切1、形成層的發(fā)生形成層的發(fā)生：開始由中柱鞘細胞恢復(fù)分生能力開始由中柱鞘細胞恢復(fù)分生能力而形成。以后的發(fā)生逐漸內(nèi)移，可深達次生韌皮部。而形成。以后的發(fā)生逐漸內(nèi)移，可深達次生韌皮部。2、木栓形成層的活動木栓形成層的活動：向外形成大量向外形成大量木栓木栓，向內(nèi)形，向內(nèi)形成成栓內(nèi)層栓內(nèi)層。3、周皮的作用周皮的作用：次生保護組織，起保護作用次生保護組織，起保護作用 。木栓、栓內(nèi)層與木栓形成層木栓、栓內(nèi)層與木栓形成層合稱合稱周皮周皮。（一）維管形成層的發(fā)生和它的活動（一）維管形成層的發(fā)生

4、和它的活動 六、根的次生生長和次生結(jié)構(gòu)六、根的次生生長和次生結(jié)構(gòu)（二）木栓形成層的發(fā)生和它的活動（二）木栓形成層的發(fā)生和它的活動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 禾本科植物根的解剖結(jié)構(gòu)禾本科植物根的解剖結(jié)構(gòu)n禾本科植物屬于單子葉植物單子葉植物。n其根的結(jié)構(gòu)也可分為表皮、皮層和維表皮、皮層和維管柱三部分管柱三部分，但各部分的結(jié)構(gòu)都有其特點，特別是沒有維管形成層和木栓沒有維管形成層和木栓形成層形成層，不能進行次生生長，不能形成次生結(jié)構(gòu)。 n 禾本科植物根禾本科植物根n1表皮表皮:是根最外的一層細胞，壽命較短，當(dāng)根毛枯死后，往往解體而脫落。n2.皮層：禾本科植物的根，不能形成

5、次生保護組織，皮層中靠近表皮的1至數(shù)層細胞為外皮層，在根發(fā)育后期，其細胞壁往往栓化并增厚；永久行使保護作用。n 外皮層以內(nèi)為數(shù)層皮層薄壁組織；水稻或甘蔗較老根的皮層有明顯的氣腔氣腔是由幾列皮層的薄壁細胞互相分離，然后解體而成的腔道。在橫切面上，這些氣腔之間為離解了的皮層薄壁細胞及其殘余細胞壁所構(gòu)成的薄片隔開。根、莖、葉的氣腔互相貫通，形成良好的通氣組織。禾本科植物的內(nèi)皮層，在發(fā)育后期，其細胞壁常5面面增厚增厚，只有外切向壁仍是薄的。橫切面上，增厚的部分呈馬蹄形馬蹄形。 n3維管柱：維管柱：小麥、水稻、玉米的維管柱鞘細胞均為維管柱鞘細胞均為一層一層，最初是薄壁細胞，后期細胞壁增厚并木質(zhì)化而成為厚

6、壁組織。n 初生木質(zhì)部一般為多原型，多原型，初生水質(zhì)部和初生韌皮部間的薄壁細胞；不能轉(zhuǎn)變?yōu)榫S管形成層，所以不能形成次生結(jié)構(gòu)不能形成次生結(jié)構(gòu)，這些薄壁細胞，后期壁通常增厚木化，變成厚壁組織；增強根的支持能力。維管柱的中央部分常有髓的存在，起初為薄壁細胞，但后期也可轉(zhuǎn)變?yōu)槟净暮癖诮M織。小麥的細小主根，其維管柱的中央，有時為一個或兩個大型的后生木質(zhì)部導(dǎo)管所占滿，但在較老的次生不定根中，維管柱的中央則發(fā)育成較大直徑的髓部髓部。n 禾本科植物的根同樣也可分為表皮、皮層和中柱三個部分，但與雙子葉植物的根相比有以下不同的特點： n1.禾本科植物根只有初生結(jié)構(gòu)，沒有禾本科植物根只有初生結(jié)構(gòu)，沒有形成層和次生

7、結(jié)形成層和次生結(jié)構(gòu)構(gòu). n2.禾本科植物根的外皮層，在根發(fā)育后期常形成栓化禾本科植物根的外皮層，在根發(fā)育后期常形成栓化的厚壁組織，在表皮根毛枯萎后，替代表皮行保護作的厚壁組織，在表皮根毛枯萎后，替代表皮行保護作用。用。 n3.內(nèi)皮層常在徑向壁、橫向壁和內(nèi)切壁形成內(nèi)皮層常在徑向壁、橫向壁和內(nèi)切壁形成五面加厚。五面加厚。同時，正對著初生木質(zhì)部處的內(nèi)皮層細胞常常停留在同時，正對著初生木質(zhì)部處的內(nèi)皮層細胞常常停留在凱氏帶階段凱氏帶階段,稱為稱為通道細胞通道細胞. n4.維管柱維管柱(中柱中柱)為多元型，通常初生木質(zhì)部束數(shù)為為多元型，通常初生木質(zhì)部束數(shù)為束以上。髓、中柱鞘等在根發(fā)育后期常木化。束以上。髓

8、、中柱鞘等在根發(fā)育后期常木化。側(cè)根的發(fā)生側(cè)根的發(fā)生n 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势鹪从谥兄?，而內(nèi)皮層內(nèi)皮層可能以不同程度參加到新的根原基形成的過程中。n 當(dāng)側(cè)根開始發(fā)生時，中柱鞘中柱鞘的某些細胞開始分裂。最初的幾次分裂是平周分裂，結(jié)果使細胞層數(shù)增加，因而新生的組織就產(chǎn)生向外的突起。以后的分裂，包括平周分裂和垂周分裂是多方向的，這就使原有的突起繼續(xù)生長，形成側(cè)根的根原基根原基，這是側(cè)根最早的分化階段，以后根原基的分裂、生長、逐漸分化出生長點生長點和和根冠根冠。由于側(cè)根不斷生長所產(chǎn)生的機械壓力和根冠所分泌的物質(zhì)能溶解皮層和表皮細胞溶解皮層和表皮細胞

9、，這樣，就能使側(cè)根較順利無阻地依次穿越內(nèi)皮層、皮層和表皮，而露出母根以外，進入土壤。由于側(cè)根起源于母根的中柱鞘，也就是發(fā)生于根的內(nèi)部組織，因此，它的起源被稱為它的起源被稱為內(nèi)起源內(nèi)起源。側(cè)根可以因生長激素或其他生長調(diào)節(jié)物質(zhì)的刺激而形成，也可因內(nèi)源的抑制物質(zhì)的抑制而使母根內(nèi)側(cè)根的分布和數(shù)量受到控制。n 側(cè)根在母根上發(fā)生的位置側(cè)根在母根上發(fā)生的位置，在同一種植物上常常是較穩(wěn)定的，這是由于側(cè)根的發(fā)生和母根的側(cè)根的發(fā)生和母根的初生木質(zhì)部的類型，有著一定的關(guān)系初生木質(zhì)部的類型，有著一定的關(guān)系，n 如初生木質(zhì)部為二原型的根上，側(cè)根發(fā)生在對著初生韌皮部或初生韌皮部與初生木質(zhì)部之間。n 在三原型、四原型等的根

10、上，側(cè)根是正對著初生木質(zhì)部發(fā)生的。n 在多原型的根上，側(cè)根是對著初生韌皮部的。由于側(cè)根的位置有一定，因而在母根的表面上，側(cè)根常較規(guī)則地縱列成行。側(cè)根在母根上從何處長出？側(cè)根在母根上從何處長出？ n 側(cè)根的起源屬于內(nèi)起源內(nèi)起源,在側(cè)根開始發(fā)生時,母根中一定部位的中柱鞘細胞恢復(fù)分裂能力,進行平周分裂形成側(cè)根原基n 進行平周分裂和垂直分裂，其頂端分化為生長點和根冠。n 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。 根瘤與菌根根瘤與菌根n n 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，稱瘤狀突起，稱為根瘤為根瘤。 根瘤的產(chǎn)生是由于土壤內(nèi)的

11、根瘤菌，被根毛分泌的有機物質(zhì)所吸引而積聚在根毛周圍，在根瘤菌分泌的纖維素酶的作用下，使根毛細胞壁溶解，根瘤菌進入根毛，然后自根毛向內(nèi)侵入，最后到達根的皮層細胞內(nèi)，并迅速分裂繁殖。皮層細胞受到根瘤菌侵入的刺激，也迅速分裂；產(chǎn)生大量新細胞，致使皮層局部膨大，結(jié)果形成一個瘤狀突起物，此即根瘤 。 n 根瘤菌根瘤菌和豆科植物的關(guān)系：一般情況下為共生生活，是共生關(guān)系。根瘤形成過程中，植物根內(nèi)積累大量的糖，這些糖就成為根瘤菌生活所需要的營養(yǎng)來源。但根瘤菌能固定空氣中的游離氮。綠色植物和非綠色植物之間建立了一種共生關(guān)系。n菌根菌根 n菌根是高等植物根與某些真菌的共生體。菌根所表現(xiàn)的共生關(guān)系，是真菌能增加根對水和無機