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1、一、实验目的要求一、实验目的要求1掌握根尖的外形、分区和内部构造。掌握根尖的外形、分区和内部构造。2掌握根的初生结构、次生结构及其基本特点。掌握根的初生结构、次生结构及其基本特点。3掌掌握握根根维维管管形形成成层层的的发发生生、特特点点和和在在次次生生结结构构产生产生中的作用。中的作用。4观察侧根的发生部位和规律。观察侧根的发生部位和规律。实验四实验四根的结构根的结构二、实验材料用品二、实验材料用品1实验材料实验材料小麦或玉米的幼根小麦或玉米的幼根,蚕豆、大豆、棉花或毛茛的幼根，蚕豆、大豆、棉花或毛茛的幼根，蚕豆、大豆或玉米的老根，棉花或木槿的老根蚕豆、大豆或玉米的老根，棉花或木槿的老根,洋葱
2、洋葱根尖纵切装片根尖纵切装片,蚕豆根尖横切装片蚕豆根尖横切装片,毛茛根横切片毛茛根横切片,小麦根横切片，小麦根横切片，鸢尾根横切片鸢尾根横切片,棉花老根横切片。棉花老根横切片。2实验用品实验用品显微镜、放大镜、显微镜、放大镜、75%酒精、载玻片、盖玻片、刀酒精、载玻片、盖玻片、刀片、镊子、培养皿、吸水纸、纱布、盐酸片、镊子、培养皿、吸水纸、纱布、盐酸间苯三间苯三酚溶液。酚溶液。三、实验内容和方法三、实验内容和方法实验内容实验内容1、根尖结构：洋葱根尖纵切片、根尖结构：洋葱根尖纵切片2、侧根形成：蚕豆根横切片、侧根形成：蚕豆根横切片3、双子叶植物根的初生结构：豆芽根及横切片，、双子叶植物根的初生
3、结构：豆芽根及横切片，棉花、毛茛根横切片棉花、毛茛根横切片4、单子叶植物根的结构：鸢尾、玉米根横切片、单子叶植物根的结构：鸢尾、玉米根横切片5、根的次生结构：棉花老根、木槿根横切片、根的次生结构：棉花老根、木槿根横切片1根尖的内部结构根尖的内部结构取取洋洋葱葱根根尖尖纵纵切切固固定定装装片片，在在显显微微镜镜下下观观察察各各区区的的细细胞胞结结构构特特点点（观观察察时时先先在在低低倍倍镜镜下下观观察察，然后再转到高倍镜下观察）。然后再转到高倍镜下观察）。1）根根冠冠：在在根根尖尖的的最最前前端端，略略呈呈三三角角形形，套套在在生生长长点点的的外外面面，是是一一群群排排列列不不整整齐齐的的薄薄壁
4、壁细细胞。胞。2）生生长长点点：位位于于根根冠冠之之内内，长长约约12mm，由由排排列列紧紧密密的的小小型型多多面面体体细细胞胞组组成成。在在高高倍镜下观察可见到许多正处于分裂状态的细胞。倍镜下观察可见到许多正处于分裂状态的细胞。实验方法实验方法3）伸长区：位于分生区的上方，长约）伸长区：位于分生区的上方，长约25mm，细胞在长轴方向上显著增加，高倍镜细胞在长轴方向上显著增加，高倍镜下观察可见内部细胞开始出现分化。下观察可见内部细胞开始出现分化。4）根毛区（成熟区）：在伸长区的上方，）根毛区（成熟区）：在伸长区的上方，此区的细胞在大小上与伸长区相比没有太多变化，此区的细胞在大小上与伸长区相比没
5、有太多变化，根的中央部分出现成熟组织。在高倍镜下观察可根的中央部分出现成熟组织。在高倍镜下观察可见不同增厚形式的导管分子。根毛由于切片的原见不同增厚形式的导管分子。根毛由于切片的原因大部分被破坏，在高倍镜下观察可见表皮细胞因大部分被破坏，在高倍镜下观察可见表皮细胞上的残迹。上的残迹。2双子叶植物根的初生结构双子叶植物根的初生结构通通过过大大豆豆、棉棉花花或或毛毛茛茛等等幼幼根根的的根根毛毛区区做做徒徒手手切切片片，制制成成临临时时装装片片，或或取取其其固固定定装装片片，观观察察根根的的初初生生结结构构。由由外外到到内内可可依依次次区区分分为为：表表皮皮、皮皮层层、维管柱（中柱）三部分。维管柱（
6、中柱）三部分。（1）、表表皮皮：是是根根的的最最外外一一层层细细胞胞，排排列列紧紧密密整整齐，有的细胞可观察到有根毛残体。齐，有的细胞可观察到有根毛残体。（2）、皮皮层层：在在表表皮皮之之内内，占占幼幼根根的的大大部部分分，由由多多层层薄薄壁壁细细胞胞组组成成。可可进进一一步步分分为为外外皮皮层层、中中皮皮层层和内皮层三部分。和内皮层三部分。外皮层：靠近表皮之下的几层细胞（外皮层：靠近表皮之下的几层细胞（13层），细层），细胞较小，细胞壁常木栓化代替表皮起暂时保护作用胞较小，细胞壁常木栓化代替表皮起暂时保护作用中皮层：细胞体积较大，排列疏松，有较大的细胞中皮层：细胞体积较大，排列疏松，有较大的
7、细胞间隙，细胞具有储藏作用。在水生植物此部分组织细间隙，细胞具有储藏作用。在水生植物此部分组织细胞常特化成通气组织。胞常特化成通气组织。内皮层：是皮层的最内层细胞，包绕着内部的维管内皮层：是皮层的最内层细胞，包绕着内部的维管柱。细胞小，排列紧密，细胞横壁和径向壁上具有木柱。细胞小，排列紧密，细胞横壁和径向壁上具有木栓化的带状加厚栓化的带状加厚凯氏带，在根的横切面上可见常凯氏带，在根的横切面上可见常被染成红色的凯氏点（或凯氏带）。被染成红色的凯氏点（或凯氏带）。毛毛茛茛根根的的内内皮皮层层上上，凯凯氏氏带带加加厚厚是是整整个个细细胞胞的的六六个个面面均均匀匀加加厚厚（被被染染成成红红色色），仅仅
8、在在正正对对木木质质部部束束的的地地方方保保留留12个个细细胞胞壁壁不不加加厚厚的的通通道道细细胞胞（不不着着色色）。（3）维管柱：内皮层以内就是维管柱，细胞较小，维管柱：内皮层以内就是维管柱，细胞较小，排列紧密。可分成中柱鞘、初生韧皮部、初生木质部、排列紧密。可分成中柱鞘、初生韧皮部、初生木质部、薄壁细胞及髓几部分。薄壁细胞及髓几部分。中中柱柱鞘鞘：是是维维管管束束的的最最外外12层层细细胞胞，排排列列紧紧密密、整整齐齐，保保持持着着分分生生组组织织的的特特点点和和功功能能，侧侧根根、木木栓栓形形成层（首次）和维管束形成层的一部分发生于此。成层（首次）和维管束形成层的一部分发生于此。初初生生
9、木木质质部部：在在切切片片中中初初生生木木质质部部的的导导管管常常被被染染成成红红色色，其其细细胞胞壁壁厚厚腔腔大大，是是疏疏导导水水分分和和无无机机盐盐的的组组织织，常常排排列列成成46束束的的星星芒芒状状，根根据据木木质质部部有有几几束束常常将将根根称称为为几几原原型型的的根根。如如蚕蚕豆豆根根属属四四原原型型。初初生生木木质质部部的的发发育育（成成熟熟）属属外外始始式式，靠靠外外侧侧的的是是原原生生导导管管，导导管管口口径径小小着着色色深深。靠靠内内侧侧的的是是后后生生导导管管，导导管管口口径径大大着着色浅。色浅。初生韧皮部：与木质部相间排列，由深色的韧皮初生韧皮部：与木质部相间排列，由
10、深色的韧皮纤维和浅色的筛管、伴胞等构成，是疏导同化产物纤维和浅色的筛管、伴胞等构成，是疏导同化产物的组织。的组织。薄壁细胞：木质部和韧皮部之间有薄壁细胞存在，薄壁细胞：木质部和韧皮部之间有薄壁细胞存在，这部分细胞可以恢复分生能力，形成维管形成层的这部分细胞可以恢复分生能力，形成维管形成层的一部分。一部分。髓：有些植物的维管柱中心的薄壁细胞不分化出髓：有些植物的维管柱中心的薄壁细胞不分化出木质部，这部分细胞称为髓。绝大多数双子叶植物木质部，这部分细胞称为髓。绝大多数双子叶植物根都没有髓。如棉花、向日葵等。根都没有髓。如棉花、向日葵等。3单子叶植物根的初生结构单子叶植物根的初生结构单单子子叶叶植植
11、物物的的根根没没有有形形成成层层所所以以只只有有初初生生结结构构。取取单单子子叶叶植植物物玉玉米米、鸢鸢尾尾等等植植物物根根的的根根毛毛区区上上方方部部位位横横切切制制成成临临时时装装片片，或或取取其其固固定定装装片片观观察察，区区分分出出表表皮、皮层、维管柱三部分。皮、皮层、维管柱三部分。（1）表表皮皮：是是根根的的最最外外一一层层细细胞胞，排排列列紧紧密密整整齐齐，可观察到有根毛残体。可观察到有根毛残体。（2）皮皮层层：在在表表皮皮之之内内。靠靠近近表表皮皮之之下下的的几几层层细细胞胞（12层层），细细胞胞较较小小，称称为为外外皮皮层层。在在较较老老的的材材料料中中可可见见23层层细细胞胞
12、壁壁常常木木栓栓化化代代替替表表皮皮起起保保护护作作用用，被被染染成成红红色色。其其内内皮皮层层幼幼龄龄期期与与蚕蚕豆豆根根相相似似，亦亦可可见见凯凯氏氏带带加加厚厚（四四面面具具有有）。稍稍老老后后则则细细胞胞的的五五个个面面都都加加厚厚，并并木木栓栓化化，仅仅外外切切向向壁壁是是薄薄的的，显显微微镜镜下下呈呈马马蹄蹄形形。仅仅在在正正对对木木质质部部束束的的地地方方保保留留12个个细细胞胞壁壁不不加厚的细胞，称通道细胞。加厚的细胞，称通道细胞。（3）维管柱：由中柱鞘、初生韧皮部（包括原生维管柱：由中柱鞘、初生韧皮部（包括原生韧皮部和后生韧皮部）、初生木质部（包括原生木韧皮部和后生韧皮部）、
13、初生木质部（包括原生木质部和后生木质部）、木质部和韧皮部之间的薄壁质部和后生木质部）、木质部和韧皮部之间的薄壁细胞及髓几部分组成。中柱鞘是维管柱最外边排列细胞及髓几部分组成。中柱鞘是维管柱最外边排列紧密的小细胞，其内部是相间排列成一轮的初生韧紧密的小细胞，其内部是相间排列成一轮的初生韧皮部和初生木质部，两者之间是薄壁细胞。原生木皮部和初生木质部，两者之间是薄壁细胞。原生木质部细胞口径较小，发生早，染色较深，在外部。质部细胞口径较小，发生早，染色较深，在外部。后生木质部口径较大，发生晚，染色较浅，在内侧。后生木质部口径较大，发生晚，染色较浅，在内侧。每束后生木质部与外边的原生木质部相对。初生韧每
14、束后生木质部与外边的原生木质部相对。初生韧皮部的细胞在低倍镜下不易观察，可转换到高倍镜皮部的细胞在低倍镜下不易观察，可转换到高倍镜下观察（原生韧皮部在外，后生韧皮部在内）。维下观察（原生韧皮部在外，后生韧皮部在内）。维管柱的中央是由大型薄壁细胞组成的髓。管柱的中央是由大型薄壁细胞组成的髓。其他常用的实验材料还有大葱、韭菜、百合的其他常用的实验材料还有大葱、韭菜、百合的根或玉米的支柱根等，这些材料更便于徒手切片，根或玉米的支柱根等，这些材料更便于徒手切片，制成临时装片。观察时可用制成临时装片。观察时可用0.1的番红或盐酸的番红或盐酸间苯三酚染色。需要注意的是许多单子叶植物根间苯三酚染色。需要注意
15、的是许多单子叶植物根的中央髓细胞，幼嫩时是薄壁细胞，成熟后可以厚的中央髓细胞，幼嫩时是薄壁细胞，成熟后可以厚壁化，以增加根的支撑能力。也有一些植物根的中壁化，以增加根的支撑能力。也有一些植物根的中央为木质部的大导管所占居，还有一些湿生或水生央为木质部的大导管所占居，还有一些湿生或水生植物的根，皮层组织往往胞间隙扩大成通气组织。植物的根，皮层组织往往胞间隙扩大成通气组织。4 4侧根的发生和形成侧根的发生和形成 取取蚕蚕豆豆根根的的横横切切固固定定装装片片进进行行观观察察，可可见见中中柱柱鞘鞘的的部部分分细细胞胞恢恢复复分分生生能能力力，形形成成突突起起，这这就就是是侧侧根根的的生生长长锥锥，它它
16、可可以以继继续续生生长长突突破破皮皮层层、表表皮皮，形形成成侧侧根根。侧侧根根的的发发生生位位置置常常是是固固定定的的，一一般般三三原原型型、四四原原型型的的根根，侧侧根根发发生生在在木木质质部部的的外外方方；多多原原型型的的根根，侧侧根根发发生生在在韧韧质质部部的的外外方方：二二原原型型的的根根，侧侧根根发发生生在在对对着着初初生生韧韧质质部部或或初初生生木木质部和初生韧皮部之间的中柱鞘细胞。质部和初生韧皮部之间的中柱鞘细胞。5.5.根的次生结构根的次生结构 大大多多数数的的双双子子叶叶植植物物和和裸裸子子植植物物的的根根，由由于于具具有有形形成成层层可可以以产产生生根根的的次次生生结结构构
17、，使使继继续续生生长长，因因此此可可以使根不断的加粗。以使根不断的加粗。双子叶植物根的次生结构双子叶植物根的次生结构 取棉花或木槿等植物的老根横切永久装片进行观取棉花或木槿等植物的老根横切永久装片进行观察。其特点是原最外层的表皮和皮层已经脱落被木栓察。其特点是原最外层的表皮和皮层已经脱落被木栓形成层产生的周皮取代，维管形成层向外产生了少量形成层产生的周皮取代，维管形成层向外产生了少量的次生韧皮部，向内产生了大量的次生木质部。在显的次生韧皮部，向内产生了大量的次生木质部。在显微镜下观察，由外向内可区分出周皮、次生韧皮部、微镜下观察，由外向内可区分出周皮、次生韧皮部、形成层、次生木质部、初生木质部
18、及射线。形成层、次生木质部、初生木质部及射线。(1) (1) 周皮：可区分为木栓层、木栓形成层和栓内层三部分。周皮：可区分为木栓层、木栓形成层和栓内层三部分。木木栓栓层层是是老老根根最最外外排排列列整整齐齐的的几几层层死死细细胞胞。横横切切面面成成扁扁方方形形，细细胞胞壁壁栓栓质质化化，常常被被染染成成暗暗红红色色，是是由由中中柱柱鞘鞘细细胞胞形形成成的的木木栓栓形成层向外产生的细胞发育而成的次生性保护组织。形成层向外产生的细胞发育而成的次生性保护组织。 在在木木栓栓层层之之内内，由由一一层层扁扁方方形形的的薄薄壁壁的的生生活活细细胞胞，细细胞胞质质浓浓厚厚，可可被被固固绿绿染染成成黄黄色色。
19、木木栓栓形形成成层层是是由由中中柱柱鞘鞘细细胞胞恢恢复复分分生生能能力力而而形形成成的的，主主要要进进行行平平周周分分裂裂，向向外外分分裂裂产产生生木木栓栓层层细细胞，向内分裂产生栓内层细胞。胞，向内分裂产生栓内层细胞。 木木栓栓形形成成层层之之内内有有2 23 3层层较较大大的的薄薄壁壁细细胞胞是是栓栓内内层层，被被固固绿染成蓝绿色。绿染成蓝绿色。 随随着着根根的的增增粗粗，老老的的周周皮皮会会被被破破坏坏、脱脱落落，但但可可以以在在内内部部再再产产生生新新的的木木栓栓形形成成层层，形形成成新新的的周周皮皮。这这样样，周周皮皮的的发发生生就就逐渐由外向内推进到了次生韧皮部。逐渐由外向内推进到
20、了次生韧皮部。 (2) (2) 次生韧皮部：位于周皮之内，形成层之外。由筛次生韧皮部：位于周皮之内，形成层之外。由筛管、伴胞、韧皮纤维和韧皮薄壁细胞组成。除韧皮纤管、伴胞、韧皮纤维和韧皮薄壁细胞组成。除韧皮纤维被染成红色外，大部分细胞被染成深浅不同的蓝绿维被染成红色外，大部分细胞被染成深浅不同的蓝绿色。其中，筛管、伴胞、韧皮纤维常集生在一起，韧色。其中，筛管、伴胞、韧皮纤维常集生在一起，韧皮薄壁细胞集生在一起，两者相间排列。在横切装片皮薄壁细胞集生在一起，两者相间排列。在横切装片中集生的韧皮薄壁细胞成放射状的倒三角形，是韧皮中集生的韧皮薄壁细胞成放射状的倒三角形，是韧皮射线，具有横向运输的作用
21、。初生韧皮部已被挤坏，射线，具有横向运输的作用。初生韧皮部已被挤坏，常不能分辨。常不能分辨。(3) (3) 形成层：位于次生韧皮部和次生木质部之间，有形成层：位于次生韧皮部和次生木质部之间，有几层被染成浅绿色的扁长形细胞，称为几层被染成浅绿色的扁长形细胞，称为“形成层带形成层带”。实际上形成层只有一层细胞，由于它向内向外的分裂实际上形成层只有一层细胞，由于它向内向外的分裂非常迅速，而且刚产生的细胞尚未分化成熟，与形成非常迅速，而且刚产生的细胞尚未分化成熟，与形成层的细胞很难区分，因此，在横切面上看到的是多层层的细胞很难区分，因此，在横切面上看到的是多层细胞组成的形成层带。细胞组成的形成层带。(
22、4) (4) 次生木质部：是位于形成层内部的被染成红色次生木质部：是位于形成层内部的被染成红色的细胞区，占据了根的大部分。包括导管、管胞、木的细胞区，占据了根的大部分。包括导管、管胞、木纤维和木薄壁细胞，其中细胞口径明显大于周围细胞纤维和木薄壁细胞，其中细胞口径明显大于周围细胞的是导管，导管之间的一些细胞壁木质化的小细胞是的是导管，导管之间的一些细胞壁木质化的小细胞是管胞和木纤维，两者都属死细胞，在横断面上很难区管胞和木纤维，两者都属死细胞，在横断面上很难区分。它们之间夹杂着少量木薄壁细胞，是活细胞，被分。它们之间夹杂着少量木薄壁细胞，是活细胞，被染成绿色，大部分木薄壁细胞排列整齐呈径向放射状
23、染成绿色，大部分木薄壁细胞排列整齐呈径向放射状排列，称木射线。排列，称木射线。(5) (5) 维管射线：由木射线和韧皮射线组成，两者是相维管射线：由木射线和韧皮射线组成，两者是相通的。在根的次生结构中还有一些有定数的次生射线通的。在根的次生结构中还有一些有定数的次生射线的存在。它是由正对着初生木质部束的维管形成层不的存在。它是由正对着初生木质部束的维管形成层不断分裂产生的薄壁细胞，并沿着根的半径方向延长，断分裂产生的薄壁细胞，并沿着根的半径方向延长，呈辐射状排列，比其他木射线稍宽。呈辐射状排列，比其他木射线稍宽。(6) (6) 初生木质部：位于根的中心，呈星芒状。初生木质部：位于根的中心，呈星芒状。其最中心为一两个口径稍大的后生导管，周其最中心为一两个口径稍大的后生导管，周围是与它一起组成初生木质部的一些小导管、围是与它一起组成初生木质部的一些小导管、木纤维、和管胞。初生木质部的每一个棱角木纤维、和管胞。初生木质部的每一个棱角对着一条较宽的射线。对着一条较宽的射线。四、作业四、作业 绘一种植物根的初生结构图，并注明各部分的名称。绘一种植物根的初生结构图，并注明各部分的名称。
