实验六根尖分区及根的初生结构

1、 试验六试验六 根尖分区及根的初生结构根尖分区及根的初生结构 【内容和方法内容和方法】 n1 1、根尖的外部形态及分区的内部结构、根尖的外部形态及分区的内部结构 n2 2、双子叶植物根的初生结构、双子叶植物根的初生结构 n3 3、单子叶植物根的初生结构、单子叶植物根的初生结构 n4 4、侧根的发生和形成、侧根的发生和形成 【作业作业】 n1 1、绘一种双子叶植物根的初生结构细胞详图，并注明各部、绘一种双子叶植物根的初生结构细胞详图，并注明各部 分结构的名称。分结构的名称。 n2 2、绘一种单子叶植物根轮廓简图，并注明各部分结构的名、绘一种单子叶植物根轮廓简图，并注明各部分结构的名 称。称。 一

2、、根尖的外部形态及分区的内部结构 n根尖的外部形态 1 1、根尖外部形态观察、根尖外部形态观察 根尖是指从根毛区到根最尖端的部分。取萌发后生长根尖是指从根毛区到根最尖端的部分。取萌发后生长 较直的小麦根，用刀片切下顶端约较直的小麦根，用刀片切下顶端约1.5cm1.5cm长的一段，置于干长的一段，置于干 净载玻片上，用肉眼或放大镜进行观察。净载玻片上，用肉眼或放大镜进行观察。 根冠根冠：幼根最先端呈半透明的帽状结构。：幼根最先端呈半透明的帽状结构。 分生区分生区：罩于帽状的根冠下，不透明略带黄色：罩于帽状的根冠下，不透明略带黄色 的部分。的部分。 伸长区伸长区：位于分生区与根毛区之间，光滑无根：

3、位于分生区与根毛区之间，光滑无根 毛略透明的区域。毛略透明的区域。 根毛区根毛区：位于伸长区之后，密生白色根毛。：位于伸长区之后，密生白色根毛。 n 根尖的内部结构 取洋葱根尖纵切片取洋葱根尖纵切片(玉米或大麦根尖切片），观察根尖玉米或大麦根尖切片），观察根尖 各区的结构特点。各区的结构特点。 根冠根冠：位于根尖最前端，略呈三角形，由许多着色较：位于根尖最前端，略呈三角形，由许多着色较 淡的薄壁细胞组成的帽状结构，套在生长点外方。外淡的薄壁细胞组成的帽状结构，套在生长点外方。外 层细胞较大。层细胞较大。 分生区分生区：位于根冠之内，长约：位于根冠之内，长约1-2mm，由体积小、排，由体积小、排

4、 列整齐紧密的细胞组成，细胞壁薄、核大质浓。它是列整齐紧密的细胞组成，细胞壁薄、核大质浓。它是 根的顶端分生组织，有强烈的细胞分裂能力。根的顶端分生组织，有强烈的细胞分裂能力。 伸长区伸长区：位于分生区上方，由分生区的细胞分裂而来。：位于分生区上方，由分生区的细胞分裂而来。 此区特点是细胞逐渐停止分裂，沿纵轴方向伸长；另此区特点是细胞逐渐停止分裂，沿纵轴方向伸长；另 一方面细胞逐步分化向成熟区过渡。切片中央可以看一方面细胞逐步分化向成熟区过渡。切片中央可以看 到一些较宽而长的成串细胞，是正在分化的幼嫩导管。到一些较宽而长的成串细胞，是正在分化的幼嫩导管。 根毛区（成熟区）根毛区（成熟区）：位于

5、伸长区上方，细胞已基本停：位于伸长区上方，细胞已基本停 止生长，内部各种组织已分化成熟。在高倍镜下可以止生长，内部各种组织已分化成熟。在高倍镜下可以 看到表皮细胞外壁向外突起形成管状的根毛，根毛含看到表皮细胞外壁向外突起形成管状的根毛，根毛含 有细胞质、细胞核。有细胞质、细胞核。 u初生生长初生生长(primary growth)(primary growth) ： 由根和茎的的顶端分由根和茎的的顶端分 生组织细胞分裂，分化和生长所引起的植物器官的生生组织细胞分裂，分化和生长所引起的植物器官的生 长。主要表现为植物体长度的增加，故也称伸长生长。长。主要表现为植物体长度的增加，故也称伸长生长。

6、u初生结构初生结构(primary structure)(primary structure) ：在初生生长过程中在初生生长过程中 所形成的组织结构，称初生结构。所形成的组织结构，称初生结构。 u从根毛区作横切面，可观察根的初生结构。从根毛区作横切面，可观察根的初生结构。 二、双子叶植物根的初生结构 取蚕豆（大豆、棉花或毛茛）幼根横切片，观察根的取蚕豆（大豆、棉花或毛茛）幼根横切片，观察根的 初生结构。在低倍镜下区分出表皮、皮层和中柱三大部分初生结构。在低倍镜下区分出表皮、皮层和中柱三大部分 后，再换成高倍镜由外向内详细观察。后，再换成高倍镜由外向内详细观察。 根的成熟区的各种结构都是根的成熟

7、区的各种结构都是由初生分生组织分化而来由初生分生组织分化而来 的，因此也称为初生结构。的，因此也称为初生结构。 根的初生结构，由外至内明显地分为根的初生结构，由外至内明显地分为表皮，皮层和维表皮，皮层和维 管柱管柱三个部分。三个部分。 双子叶植物根初生结构双子叶植物根初生结构 n表皮 表皮：根的成熟区最外的一层表皮：根的成熟区最外的一层 细胞。由原表皮发育而来。细胞。由原表皮发育而来。 特点：细胞的形态略呈长方形，特点：细胞的形态略呈长方形， 其长轴与根的纵轴平行，在横其长轴与根的纵轴平行，在横 切面上近似于长方形，排列整切面上近似于长方形，排列整 齐紧密，其细胞壁薄，由纤维齐紧密，其细胞壁薄

8、，由纤维 素和果胶组成，有利于水分和素和果胶组成，有利于水分和 溶质渗透和吸收。外壁通常无溶质渗透和吸收。外壁通常无 或仅有一薄层角质层，无气孔或仅有一薄层角质层，无气孔 分布，有根毛。分布，有根毛。 根毛扫描电镜图 n 皮层 皮层位于表皮与维管柱之间皮层位于表皮与维管柱之间, ,由多层薄壁组织细胞由多层薄壁组织细胞 组成组成, ,由基本分生组织发育而来。由基本分生组织发育而来。 该组织细胞特点是该组织细胞特点是, ,细胞体积较大细胞体积较大, ,排列疏松有明排列疏松有明 显的细胞间隙。显的细胞间隙。 皮层可以分为以下三部分：皮层可以分为以下三部分： 外皮层外皮层：与表皮相接，为：与表皮相接，

9、为1-21-2层排列紧密且形状规则的层排列紧密且形状规则的 薄壁细胞，细胞壁常木栓化代替表皮暂起保护作用。薄壁细胞，细胞壁常木栓化代替表皮暂起保护作用。 皮层薄壁细胞皮层薄壁细胞：位于外表皮内，由几层至十几层细胞：位于外表皮内，由几层至十几层细胞 组成，细胞体积大，排列疏松，有明显的细胞间隙。组成，细胞体积大，排列疏松，有明显的细胞间隙。 内皮层内皮层：皮层最内的一层细胞，在细胞径向壁与横壁：皮层最内的一层细胞，在细胞径向壁与横壁 上有一条木栓质的带状加厚，称为上有一条木栓质的带状加厚，称为凯氏带凯氏带。 n维管柱 是内皮层以内的所有部分，由中柱鞘、初生木质部、是内皮层以内的所有部分，由中柱鞘

10、、初生木质部、 初生韧皮部和薄壁细胞等部分组成。初生韧皮部和薄壁细胞等部分组成。 中柱鞘中柱鞘：位于中柱最外层，通常由位于中柱最外层，通常由1-21-2层细胞组成，细层细胞组成，细 胞壁薄、排列整齐而紧密。胞壁薄、排列整齐而紧密。 初生木质部初生木质部：位于根的中央，由导管、管胞：位于根的中央，由导管、管胞木薄壁细木薄壁细 胞、木纤维胞、木纤维组成。其主要功能是输导水分。横切面呈组成。其主要功能是输导水分。横切面呈 辐射状。其细胞壁厚而细胞腔大，排列成辐射状。其细胞壁厚而细胞腔大，排列成4-64-6束束成星芒成星芒 状。外侧靠近中柱鞘的导管最先发育，是一些口径小状。外侧靠近中柱鞘的导管最先发育

11、，是一些口径小 的环纹和螺纹加厚的导管，称原生木质部；分布在近的环纹和螺纹加厚的导管，称原生木质部；分布在近 根中心的导管口径大，一般为孔纹，梯纹，网纹等导根中心的导管口径大，一般为孔纹，梯纹，网纹等导 管，分化较晚，为后生木质部。因此，初生木质部发管，分化较晚，为后生木质部。因此，初生木质部发 育方式为外始式。育方式为外始式。 初生韧皮部：位于两个初生木质部束之间，与位于两个初生木质部束之间，与 初生木质部初生木质部相间排列相间排列，由筛管、伴胞等组成。，由筛管、伴胞等组成。 薄壁细胞：位于初生木质部和初生韧皮部之间。位于初生木质部和初生韧皮部之间。 髓：根最中心部位的一群未分化成导管的薄壁

12、根最中心部位的一群未分化成导管的薄壁 细胞。绝大多数双子叶植物根中没有髓的存在。细胞。绝大多数双子叶植物根中没有髓的存在。 蚕豆幼根中柱放大图蚕豆幼根中柱放大图 双子叶植物根的初生结构双子叶植物根的初生结构 三、单子叶植物根的结构 取水稻（小麦、玉米、鸢尾等）根横切片，在低倍镜下观察，取水稻（小麦、玉米、鸢尾等）根横切片，在低倍镜下观察， 可分为表皮、皮层和中柱三个部分，再换成高倍镜由外向内可分为表皮、皮层和中柱三个部分，再换成高倍镜由外向内 观察。观察。 n表皮表皮：为根的最外一层细胞，排列整齐紧密，可观察到有：为根的最外一层细胞，排列整齐紧密，可观察到有 根毛残体。根毛残体。在根毛枯死后，

13、往往解体而脱落。在根毛枯死后，往往解体而脱落。 n皮层皮层：可分为外皮层，皮层薄壁细胞和内皮层。：可分为外皮层，皮层薄壁细胞和内皮层。 外皮层外皮层：靠近表皮的：靠近表皮的1-2层形态较小、排列紧密的细胞。层形态较小、排列紧密的细胞。 皮层薄壁细胞皮层薄壁细胞：由多层大型排列较疏松的薄壁细胞组成。：由多层大型排列较疏松的薄壁细胞组成。 内皮层内皮层：皮层最内的一层细胞。：皮层最内的一层细胞。 u禾本科植物根的禾本科植物根的外皮层在发育后期，往往转变为厚壁外皮层在发育后期，往往转变为厚壁 的机械组织的机械组织，起支持和保护作用。，起支持和保护作用。 u单子叶植物的内皮层加厚和双子叶植物内皮层加厚

14、明单子叶植物的内皮层加厚和双子叶植物内皮层加厚明 显不同显不同，在根发育后期，其，在根发育后期，其内皮层细胞呈五面增厚，内皮层细胞呈五面增厚， 只有外切向壁未加厚。在横切面上，内皮层细胞的细只有外切向壁未加厚。在横切面上，内皮层细胞的细 胞壁呈胞壁呈“马蹄形马蹄形”加厚加厚。 u正对初生木质部辐射角处的内皮层细胞为正对初生木质部辐射角处的内皮层细胞为通道细胞通道细胞， 一般认为通道细胞是一般认为通道细胞是维管柱内外物质运输的主要途径维管柱内外物质运输的主要途径， 但有些植物根内皮层上无通道细胞，电子显微镜下发但有些植物根内皮层上无通道细胞，电子显微镜下发 现内皮层栓质化的细胞壁上有许多胞间连丝

15、，是物质现内皮层栓质化的细胞壁上有许多胞间连丝，是物质 运输的通道。运输的通道。 单子叶植物根局部横切示内皮层细胞五面加厚 n中柱 位于内皮层以内的所有部分，由以下几部分组成：位于内皮层以内的所有部分，由以下几部分组成： 中柱鞘中柱鞘：紧靠内皮层，排列比较紧密的一层细胞。：紧靠内皮层，排列比较紧密的一层细胞。 初生木质部初生木质部：为多原型，可多至：为多原型，可多至1010束以上束以上。外始式发育。外始式发育。 初生韧皮部初生韧皮部：与初生木质部：与初生木质部相对排列相对排列，在切片中常被染成，在切片中常被染成 绿色。绿色。 薄壁细胞薄壁细胞：分布于初生木质部与初生韧皮部之间。：分布于初生木质

16、部与初生韧皮部之间。 髓髓：大多数单子叶植物根中柱的最中央有髓，由薄壁细胞：大多数单子叶植物根中柱的最中央有髓，由薄壁细胞 组成。组成。 玉米根横切 韭菜横切图 小麦老根横切 单子叶植物根的初生结构 单、双子叶植物根初生结构的对比 四、侧根的发生和形成 n取蚕豆（向日葵或棉花）侧根发生的横切片，置低倍镜下观取蚕豆（向日葵或棉花）侧根发生的横切片，置低倍镜下观 察，可见正对着初生木质部放射楞有侧根的生长点。察，可见正对着初生木质部放射楞有侧根的生长点。 n当当侧根发生时，中柱鞘相应部位细胞首先进行切向分裂，增侧根发生时，中柱鞘相应部位细胞首先进行切向分裂，增 加细胞层数，继而进行各个方向的分裂，

17、产生一团新细胞，形加细胞层数，继而进行各个方向的分裂，产生一团新细胞，形 成侧根原基，其顶端逐渐分化为生长点和根冠。成侧根原基，其顶端逐渐分化为生长点和根冠。最后侧根原基最后侧根原基 的生长点细胞进一步分裂、生长和分化，穿过母根的皮层，伸的生长点细胞进一步分裂、生长和分化，穿过母根的皮层，伸 出表皮，成为侧根。出表皮，成为侧根。 植物的侧根 侧根原基在植物中的部位 侧根原基 侧根发生过程 A.侧根发生的位置 B-D.侧根发生的三个 阶段 (B.中柱鞘细胞转变 为分生细胞 C.分生细胞进行平周 分裂 D.侧根发育后期) n 侧根起源于中柱鞘侧根起源于中柱鞘，因而和母根的维管组织紧密靠在，因而和母

18、根的维管组织紧密靠在 一起，这样，侧根的维管组织以后也就会和母根的维一起，这样，侧根的维管组织以后也就会和母根的维 管组织连接起来。侧根在母根上发生的位置，在同一管组织连接起来。侧根在母根上发生的位置，在同一 种植物上较为稳定，这是种植物上较为稳定，这是由于侧根的发生和母根初生由于侧根的发生和母根初生 木质部的类型有一定关系木质部的类型有一定关系。 二原型的根中，侧根发生于原生木质部与原生韧皮部二原型的根中，侧根发生于原生木质部与原生韧皮部 之间或正对原生木质部；之间或正对原生木质部； 三原型、四原型的根，正对原生木质部；三原型、四原型的根，正对原生木质部； 在多原型的根中，则多正对原生韧皮部

19、。在多原型的根中，则多正对原生韧皮部。 思考题 1 1、植物根尖可以分为哪几个区，各区细胞特点、植物根尖可以分为哪几个区，各区细胞特点 和功能是什么？和功能是什么？ 2 2、比较单、双子叶植物根的初生结构有何异同。、比较单、双子叶植物根的初生结构有何异同。 3 3、根毛和侧根有何不同？它们是如何形成的？、根毛和侧根有何不同？它们是如何形成的？ 4 4、根据根尖分生区到根成熟区结构的观察，如、根据根尖分生区到根成熟区结构的观察，如 何理解细胞分化的含义？何理解细胞分化的含义？ 单子叶植物根局部横切示内皮层细胞五面加厚 玉米根横切 四、侧根的发生和形成 n取蚕豆（向日葵或棉花）侧根发生的横切片，置低倍镜下观取蚕豆（向日葵或棉花）侧根发生的横切片，置低倍镜下