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1、 根的结构与功能根的结构与功能细胞细胞组织器官 生殖器官：花、果实、种子营养器官：根、茎、叶 组织器官 生殖器官：花、果实、种子营养器官：根、茎、叶器官器官：由：由多种组织多种组织组成的具有组成的具有显著的形态结 构显著的形态结 构和和一定生理功能一定生理功能的结构。的结构。植物的营养器官植物的营养器官一、根的发生、类型和生理功能一、根的发生、类型和生理功能胚根胚根在植物体的其他部分如叶、芽、茎、胚 轴等部位产生的根称为在植物体的其他部分如叶、芽、茎、胚 轴等部位产生的根称为不定根不定根。主根主根侧根侧根定根定根根是指物体生长在地下的主要起吸收作用的营养器官根是指物体生长在地下的主要起吸收作用
2、的营养器官。1. 根的发生根的发生根的类型根的类型2.根系一株植物所有的根合称一株植物所有的根合称根系根系。 直根系：直根系：主根明显，由主根和侧根构成主根明显，由主根和侧根构成 须根系：须根系：主根不明显，由侧根和不定根构成主根不明显，由侧根和不定根构成须根系须根系3.根的生理功能根的生理功能(1). 吸收吸收 (2). 固着和支持植物固着和支持植物。 (3). 输导输导 (4). 合成和分泌合成和分泌 (5). 储藏和繁殖储藏和繁殖二、根系在土壤中的分布二、根系在土壤中的分布依根系在土壤中的分布状况可分为：依根系在土壤中的分布状况可分为： 深根系深根系：浅根系浅根系：三、根尖的分区及结构三
3、、根尖的分区及结构根尖的概念：根尖的概念：从根的最前端 向后到着生根毛这一段尖细 的根，是根中生命活动最旺 盛的一段。从根的最前端 向后到着生根毛这一段尖细 的根，是根中生命活动最旺 盛的一段。根据根尖的细胞生 长、分化以及生理功 能的不同，根尖从顶 端依次可以分为根据根尖的细胞生 长、分化以及生理功 能的不同，根尖从顶 端依次可以分为 根冠根冠 分生区分生区 伸长区伸长区 根毛区根毛区根尖的分区根尖的分区(一一) 根冠根冠位置位置：位于根尖的最前端，罩在分生区外面，呈一帽状 结构。：位于根尖的最前端，罩在分生区外面，呈一帽状 结构。细胞特点细胞特点：由薄壁细胞构成：由薄壁细胞构成功能功能保护
4、保护分生区细胞分生区细胞外层细胞可以外层细胞可以分泌粘液分泌粘液，能，能润滑润滑土粒表面，便于根尖在土粒间推进。土粒表面，便于根尖在土粒间推进。由于粘液的覆盖，在根尖表面由于粘液的覆盖，在根尖表面形成形成一种一种吸收表面吸收表面，对于促进离子交换和物质溶解有一定的作用，对于促进离子交换和物质溶解有一定的作用根冠具有根冠具有感受重力感受重力，控制根的向地性生长的作用，控制根的向地性生长的作用Light micrograph of cap of primary root of corn (Zea mays)位置位置位于根冠之内，是典型的顶端分生组织，也称为生长锥，包括原分生组织和初生分生组织。位于
5、根冠之内，是典型的顶端分生组织，也称为生长锥，包括原分生组织和初生分生组织。细胞特点细胞特点原分生组织位于最前端，由原始细胞构成，原始细胞原分生组织位于最前端，由原始细胞构成，原始细胞分裂有分层特性分裂有分层特性，在原分生组织后方形成，在原分生组织后方形成原形成层原形成层、基本分生组织基本分生组织、原表皮原表皮三种初生分生组织。三种初生分生组织。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功能功能能不断地分裂产生新细胞，一部分向前发展，补充受损的根冠细胞，大部分向后发展，经细胞的生长、分化，逐渐形成根的各种结构能不断地分裂产生新细胞，一部分向前发展，补充受损
6、的根冠细胞，大部分向后发展，经细胞的生长、分化，逐渐形成根的各种结构(二二)分生区分生区不活动中心不活动中心许多植物根尖 分生区的前端 中央部分，细 胞分裂的频率 低或不分裂， 这个区域称不 活动中心。许多植物根尖 分生区的前端 中央部分，细 胞分裂的频率 低或不分裂， 这个区域称不 活动中心。(三)伸长区(三)伸长区位置位置 位于分生区之后 细胞特点细胞特点 多数细胞已停止分裂，逐渐液泡化，细胞沿根 尖的长轴方向伸长。细胞有了明显的分化，最 早的筛管和环纹导管，常出现在该区的后端多数细胞已停止分裂，逐渐液泡化，细胞沿根 尖的长轴方向伸长。细胞有了明显的分化，最 早的筛管和环纹导管，常出现在该
7、区的后端。 功能功能 本区多个细胞同时伸长，是根尖深入土层的主 要推动力本区多个细胞同时伸长，是根尖深入土层的主 要推动力(四)成熟区(四)成熟区位置位置 也称根毛区，位于伸长区之后也称根毛区，位于伸长区之后 特点特点 细胞已停止伸长，分化成熟，形成各种组织细胞已停止伸长，分化成熟，形成各种组织 功能功能 部分表皮细胞外凸形成根毛，是根主要的吸收部位。部分表皮细胞外凸形成根毛，是根主要的吸收部位。 根毛长生长一段时间便死亡，故根毛区一直在移动，有 利于吸收养分。根毛长生长一段时间便死亡，故根毛区一直在移动，有 利于吸收养分。 根毛的生长和更新对吸收水、肥非常重要，生产上采用 塑盘育秧、小苗带土
8、移栽等方法均是为了保护根毛根毛的生长和更新对吸收水、肥非常重要，生产上采用 塑盘育秧、小苗带土移栽等方法均是为了保护根毛四、根的初生结构和初生生长四、根的初生结构和初生生长初生生长初生生长：顶端分生组织经过细胞分裂、分化 而形成各种成熟组织的过程，称为初生生长。：顶端分生组织经过细胞分裂、分化 而形成各种成熟组织的过程，称为初生生长。初生组织初生组织：初生生长过程中形成的各种成熟组 织称初生组织。：初生生长过程中形成的各种成熟组 织称初生组织。初生结构初生结构：由初生生长过程中形成的各种初生 组织按照一定的方式排列组成的结构称为初生结 构。：由初生生长过程中形成的各种初生 组织按照一定的方式排
9、列组成的结构称为初生结 构。(一).双子叶植物根的初生结构(一).双子叶植物根的初生结构从根尖成熟区做横切面可见根的初生结构，由外向内依次分为：从根尖成熟区做横切面可见根的初生结构，由外向内依次分为：原生木质部原生木质部(外皮层外皮层)根毛根毛 表皮表皮初生韧皮部初生韧皮部皮层薄壁组织内皮层皮层薄壁组织内皮层中柱鞘中柱鞘薄壁细胞后生木质部薄壁细胞后生木质部初生木质部初生木质部皮层维 管 柱皮层维 管 柱内皮层中柱鞘初生韧皮部初生木质部皮层薄壁组织外皮层表皮根毛皮层维管柱内皮层中柱鞘初生韧皮部初生木质部皮层薄壁组织外皮层表皮根毛皮层维管柱 髓髓薄壁细胞薄壁细胞皮 层维管柱皮 层维管柱1.表皮表皮
10、位置和来源位置和来源表皮包围在成熟区的最外方，常由一层细胞组 成，由原表皮发育而来。表皮包围在成熟区的最外方，常由一层细胞组 成，由原表皮发育而来。 细胞特点细胞特点细胞砖形，其长轴与根的纵轴平行。细胞砖形，其长轴与根的纵轴平行。表皮细胞的细胞壁与角质膜均薄，适宜水和溶 质渗透通过表皮细胞的细胞壁与角质膜均薄，适宜水和溶 质渗透通过部分细胞的部分细胞的细胞壁向外突出形成根毛细胞壁向外突出形成根毛，以扩大吸 收面积.根毛是表皮细胞外侧壁向外突出形成的 管状结构，核在末端，细胞质分布于周围及末 端，有中央大液泡，以扩大吸 收面积.根毛是表皮细胞外侧壁向外突出形成的 管状结构，核在末端，细胞质分布于
11、周围及末 端，有中央大液泡对幼根来说，表皮的吸收作用显然比保护作用更重要，所以根表皮是一种薄壁的吸收组织。对幼根来说，表皮的吸收作用显然比保护作用更重要，所以根表皮是一种薄壁的吸收组织。功能功能吸收水分和无机盐吸收水分和无机盐，还有，还有保护作用保护作用，属于吸收组织属于吸收组织2. 皮层皮层位置和来源位置和来源位于表皮和维管柱之间，基本分生组织发 育而来位于表皮和维管柱之间，基本分生组织发 育而来细胞特点细胞特点由多层薄壁组织细胞组成，在根的横切面 上占据较大的面积，细胞体积较大，排列 疏松，富含各种贮藏物质由多层薄壁组织细胞组成，在根的横切面 上占据较大的面积，细胞体积较大，排列 疏松，富
12、含各种贮藏物质外皮层外皮层 一层或数层薄壁细胞，形状较小，位于皮层最外侧，表皮破 坏后，外皮层细胞壁增厚并栓化，起临时保护作用一层或数层薄壁细胞，形状较小，位于皮层最外侧，表皮破 坏后，外皮层细胞壁增厚并栓化，起临时保护作用 皮层薄壁细胞皮层薄壁细胞 由多层薄壁细胞构成，具横向运输和贮藏作用由多层薄壁细胞构成，具横向运输和贮藏作用 内皮层内皮层 皮层最内一层，细胞排列整齐，在其皮层最内一层，细胞排列整齐，在其横向壁横向壁和和径向壁径向壁上有一 圈上有一 圈栓质化栓质化的带状加厚，称的带状加厚，称凯氏带凯氏带 ，对根内水份吸收和运输具 控制作用，对根内水份吸收和运输具 控制作用 通道细胞：通道细
13、胞：少数双子叶植物的根，没有次生生长，内皮层细 胞早期呈带状加厚，后期则发育成五面加厚或者全面加厚， 只有对着初生木质部的细胞保持薄壁状态，称为通道细胞， 起着皮层与维管柱之间物质交换的作用少数双子叶植物的根，没有次生生长，内皮层细 胞早期呈带状加厚，后期则发育成五面加厚或者全面加厚， 只有对着初生木质部的细胞保持薄壁状态，称为通道细胞， 起着皮层与维管柱之间物质交换的作用凯氏带阻断了皮层与中柱间的胞 间隙、细胞壁等质外体运输途 径，进入维管柱的溶质只能通过 原生质体，使根的吸收有选择性凯氏带阻断了皮层与中柱间的胞 间隙、细胞壁等质外体运输途 径，进入维管柱的溶质只能通过 原生质体，使根的吸收
14、有选择性毛茛根毛茛根皮层薄壁 细胞内皮层凯氏点皮层薄壁 细胞内皮层凯氏点3.维管柱维管柱(vascular cylinder中柱中柱)维管柱是维管柱是内皮层以内所有组织的统称内皮层以内所有组织的统称，是根 的纵向运输系统。，是根 的纵向运输系统。位置位置是皮层以内的中轴部分是皮层以内的中轴部分来源来源由原形成层分化而来由原形成层分化而来包括包括中柱鞘中柱鞘、初生木质部初生木质部、初生韧皮部初生韧皮部和和薄薄 壁细胞壁细胞四个部分，四个部分，少数植物少数植物还有还有髓髓。中柱鞘中柱鞘位置位置位于中柱最外层，外接内皮层，通常由一 层薄壁细胞组成，少数植物可有二层或多 层细胞。位于中柱最外层，外接内
15、皮层，通常由一 层薄壁细胞组成，少数植物可有二层或多 层细胞。功能功能根的中柱鞘根的中柱鞘有潜在的分裂性能有潜在的分裂性能，可，可产生侧 根产生侧 根、木栓形成层木栓形成层和和维管形成层等维管形成层等部分。部分。Back初生木质部初生木质部位置、来源及排列方式位置、来源及排列方式 位于根的中央，由原形成层细胞分化而 来，在横切面上呈位于根的中央，由原形成层细胞分化而 来，在横切面上呈辐射状辐射状(星芒状星芒状) 细胞组成细胞组成 主要由主要由导管导管和和管胞管胞组成，还有组成，还有木纤维木纤维和和 木薄壁细胞木薄壁细胞 功能功能 输导水分和无机盐输导水分和无机盐发育方式发育方式外始式外始式尖端
16、的细胞是先分化形成的是尖端的细胞是先分化形成的是原生木质部原生木质部；位于 原生木质部内侧的细胞是后分化成的；位于 原生木质部内侧的细胞是后分化成的后生木质 部后生木质 部，这种分化方式称为，这种分化方式称为外始式外始式 初生木质部的初生木质部的类型类型 油莱、烟草、萝卜、胡萝卜的主根为油莱、烟草、萝卜、胡萝卜的主根为二原型，二原型，豌 豆、紫云英的主根为豌 豆、紫云英的主根为三原型三原型 棉花、花生、向日葵、南瓜的主根为棉花、花生、向日葵、南瓜的主根为四原型四原型 梨、苹果为梨、苹果为五原型五原型毛茛根毛茛根1Back初生韧皮部初生韧皮部位置及排列方式位置及排列方式 形成若干束分布于初生木质部辐射角之间，它们形成若干束分布于初生木质部辐射角之间，它们与原 生木质部束相间排列与原 生木质部束相间排列 组成组成 分为原生韧皮部和后生韧皮部二种，前者在外方，后 者在内方。后生韧皮部主要是由筛管和伴胞组成。原 生韧皮部通常缺少伴胞。分为原生韧皮部和后生韧皮部二种，前者在外方，后 者在内方。后生韧皮部主要是由筛管和伴胞组成。原 生韧皮部通常缺少
