植物根的结构
植物的根的结构及其功能的观察
植物的根的结构及其功能的观察
(2010-07-28 16:35:52)
一、实验目的
1．了解根尖的内部构造
2．了解根的初生结构、初次生结构。
3．掌握被子植物根尖的吸收分泌功能。
二、实验原理
从根的顶端到着生根毛的部位，叫做根尖，主根、侧根和不定根都具有根尖。根尖是根中生命活动最活跃的部分，根的生长和根内组织的形成都是在根尖进行的。根尖一般分为根冠、分生区、伸长区和成熟区四个部分。经过根尖顶端分生组织的分裂、生长和分化，植物体发育出成熟的根结构，这种由顶端分生组织及其衍生
细胞的增生和成熟所引起的生长过程，称为初生生长。初生生长形成的各种成熟组织都属于初生组织，它们共同组成的器官结构称为初生结构。从根的成熟区作一横切或纵切，就能清楚地看到根的初生结构由外至内分别为表皮、皮层和维管柱(图5-1)。
←图5-1 根横切面的一部分，示初生结构
A．近外方的组织； B．维管柱 l．表皮；2.皮层；3.内皮层；4.中柱鞘；5.原生木质部；6.后生木质部；
7.初生韧皮部
大多数双子叶植物和裸子植物的根在初生结构成熟后，要继续进行次生生长，形成次生结构，包括次生维管组织和周皮，但有些草本双子叶植物和多数单子叶植物的根通常不再进行次生生长。根的次生维管组织是维管形成层活动的结果。维管形成层最早源于初生木质部与初生韧皮部之间原形成层细胞的分裂，后来与原生木质部相对的中柱鞘细胞也进行分裂，并向两侧扩展，其内侧的子细胞参与维管形成层的组成，于是形成了环绕在初生木质部外侧的连续的维管形成层。由维管形成层分裂产生的新细胞，一部分向内分化，形成次生木质部，另一部分向外形成次生韧皮部，从而使根加粗。在有些植物的根中，由中柱鞘细胞衍生的形成层细胞往往分裂以后形成宽的射线，而其他部位形成的维管射线较窄。由于次生生长，每年在根的内部增加许多新的次生维管组织，使根不断加粗。因此，维管柱外围的表皮和皮层在根加粗过程中常被拉、挤，最后被撑破。通常在皮层组织未破坏之前，根的中柱鞘细胞恢复分裂活动，形成木栓形成层。木栓形成层进行切向分裂，向外产生木栓层，向内产生栓内层。木栓层、木栓形成层和栓内层共同构成周皮，代替表皮起保护作用。周皮发生后，包括
《植物的根》
课 时 教 案
课 题 植物的根 课型 观察课 课时 2
教学
目标 1、能认真观察植物的根，并能利用简单的表格进行记录；在研究植物根的作用时，能自行设计并做控制变量的探究性实验。2、愿意与同学交流探究植物根的作用的方法，体验到合作交流可以更好地完善实验设计；尊重实验中观察到的事实证据。3、通过实物识别和多媒体展示，知道植物的根根据形状主要分成两大类：直根和须根。4、知道根有固定植物和吸收水分、养分的作用。
教学重点
教学重点：识别两种植物的根和探究“根吸收水分”的实验设计。
教学
难点
教学难点：探究“根吸收水分”的实验设计。
教学
准备 1、多媒体课件。
2、实验材料：烧杯、量筒、植物油、放大镜、尺子、镊子等。
教学过程
一次备课 二次备课
教师活动 学生活动
教学过程：
一、教学导入
1.谈话：今天我想请各位同学当个画家，请给你在课前观察的植物画个像。（学生画画）
2.展示学生作品：
问：你画的是什么植物？你都画出了这棵植物的哪些部分？
你认为一棵完整的植物要由几部分组成呢？今天我们就带着这个问题进行下面的研究活动。师板书：8、植物的身体
二、学习新课
1.研究植物的组成
⑴讲述：今天，老师也给大家带来了一棵植物图片。
教学过程
一次备课 二次备课
教师活动 学生活动
（出示挂图）这是一棵完整的植物，它由几部分组成呢？你有什么办法可以知道？
（学生讨论研究的方法：看图、查阅资料、上网、问别人等等）
指出：你们可以自由结成研究小组，在讲台上我给大家准备了一些有关植物的书籍，你们可以查看，找出答案。
⑵学生分组，用不同的方法进行研究，寻找答案。
（注：引导学生用不同的研究方法找到答案。一定要给与学生充分讨论、观察、交流、思考的时间，让同组的每一个学生达到共识。同时让各组同学思考：用什么方式向其他同学介绍植物的组成部分。比如用表演的形式、用画画的形式等等。）
植物的根的结构及其功能的观察 2
））））））
））） 植物的根的结构及其功能的观察
(2010-07-28 16:35:52)
一、实验目的
1．了解根尖的内部构造
2．了解根的初生结构、初次生结构。
3．掌握被子植物根尖的吸收分泌功能。
二、实验原理
从根的顶端到着生根毛的部位，叫做根尖，主根、侧根和不定根都具有根尖。根尖是根中生命活动最活跃的部分，根的生长和根内组织的形成都是在根尖进行的。根尖一般分为根冠、分生区、伸长区和成熟区四个部分。经过根尖顶端分生组织的分裂、生长和分化，植物体发育出成熟的根结构，这种由顶端分生组织及其衍生））））））
））） 细胞的增生和成熟所引起的生长过程，称为初生生长。初生生长形成的各种成熟组织都属于初生组织，它们共同组成的器官结构称为初生结构。从根的成熟区作一横切或纵切，就能清楚地看到根的初生结构由外至内分别为表皮、皮层和维管柱(图5-1)。
））））））
））） ←图5-1 根横切面的一部分，示初生结构
A．近外方的组织； B．维管柱 l．表皮；2.皮层；3.内皮层；4.中柱鞘；5.原生木质部；6.后生木质部；
7.初生韧皮部
大多数双子叶植物和裸子植物的根在初生结构成熟后，要继续进行次生生长，形成次生结构，包括次生维管组织和周皮，但有些草本双子叶植物和多数单子叶植物的根通常不再进行次生生长。根的次生维管组织是维管形成层活动的结果。维管形成层最早源于初生木质部与初生韧皮部之间原形成层细胞的分裂，后来与原生木质部相对的中柱鞘细胞也进行分裂，并向两侧扩展，其内侧的子细胞参与维管形成层的组成，于是形成了环绕在初生木质部外侧的连续的维管形成层。由维管形成层分裂产生的新细胞，一部分向内分化，形成次生木质部，另一部分向外形成次生韧皮部，从而使根加粗。在有些植物的根中，由中柱鞘细胞衍生的形成层细胞往往分裂以后形成宽的射线，而其他部位形成的维管射线较窄。由于次生生长，每年在根的内部增加许多新的次生维管组织，使根不断加粗。因此，维管柱外围的表皮和皮层在根加粗过程中常被拉、挤，最后被撑破。通常在皮层组织未破坏之前，根的中柱鞘细胞恢复分裂活动，形成木栓形成层。木栓形成层进行切向分裂，向外产生木栓层，向内产生栓内层。木栓层、木栓形成层和栓内层共同构成周皮，代替表皮起保护作用。周皮发生后，包括））））））
植物的根的结构及其功能的观察 3
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植物的根的结构及其功能的观察
(2010-07-28 16:35:52)
一、实验目的
1．了解根尖的内部构造
2．了解根的初生结构、初次生结构。
3．掌握被子植物根尖的吸收分泌功能。
二、实验原理
从根的顶端到着生根毛的部位，叫做根尖，主根、侧根和不定根都具有根尖。根尖是根中生命活动最活跃的部分，根的生长和根内组织的形成都是在根尖进行的。根尖一般分为根冠、分生区、伸长区和成熟区四个部分。经过根尖顶端分生组织的分裂、生长和分化，植物体发育出成熟的根结构，这种由顶端分生组织及其衍生
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细胞的增生和成熟所引起的生长过程，称为初生生长。初生生长形成的各种成熟组织都属于初生组织，它们共同组成的器官结构称为初生结构。从根的成熟区作一横切或纵切，就能清楚地看到根的初生结构由外至内分别为表皮、皮层和维管柱(图5-1)。
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←图5-1 根横切面的一部分，示初生结构
A．近外方的组织； B．维管柱 l．表皮；2.皮层；3.内皮层；4.中柱鞘；5.原生木质部；6.后生木质部；
7.初生韧皮部
大多数双子叶植物和裸子植物的根在初生结构成熟后，要继续进行次生生长，形成次生结构，包括次生维管组织和周皮，但有些草本双子叶植物和多数单子叶植物的根通常不再进行次生生长。根的次生维管组织是维管形成层活动的结果。维管形成层最早源于初生木质部与初生韧皮部之间原形成层细胞的分裂，后来与原生木质部相对的中柱鞘细胞也进行分裂，并向两侧扩展，其内侧的子细胞参与维管形成层的组成，于是形成了环绕在初生木质部外侧的连续的维管形成层。由维管形成层分裂产生的新细胞，一部分向内分化，形成次生木质部，另一部分向外形成次生韧皮部，从而使根加粗。在有些植物的根中，由中柱鞘细胞衍生的形成层细胞往往分裂以后形成宽的射线，而其他部位形成的维管射线较窄。由于次生生长，每年在根的内部增加许多新的次生维管组织，使根不断加粗。因此，维管柱外围的表皮和皮层在根加粗过程中常被拉、挤，最后被撑破。通常在皮层组织未破坏之前，根的中柱鞘细胞恢复分裂活动，形成木栓形成层。木栓形成层进行切向分裂，向外产生木栓
植物根的形态与结构
根的形态与结构
根（root）是植物长期适应陆生生活环境而逐渐发展和完善的营养器官，为茎向下或在土中的延伸部分，不分节与节间，不生叶，一般生长在相对稳定的土壤环境中，是植株从土壤中吸收水分和矿质营养的主要器官。
第一节 根的形态特征
一、根的发生、生长与调控
（一）根的发育与生长
1．根的发生
如前所述，种子萌发、胚发育成新一代的个体，其根、茎、叶分别来自于胚根和胚芽等的发育和生长。当水生植物的种子萌发时，胚根的顶端分生组织的细胞经过分裂、生长、分化，最终突破种皮，而陆生植物的胚根一般稍后于胚芽突破种皮进一步生长，形成植株的主根（taproot）。当主根生长到一定长度时，就会从内部侧向生出许多支根，称为侧根。侧根与主根往往形成一定角度，当侧根生长到一定长度时，又能生出新的次一级的侧根，这样的多次反复分支，形成整株植物的根系，以适应和满足植株的生长发育（图5-1A）。
禾本科植物的“种子”萌发时，通常是胚根鞘（如小麦）或胚芽鞘（如水稻）先突破种皮生长，胚芽发育成地上的茎叶系统，胚根则形成植物的“主根”。绝大多数双子叶植物的胚根发育成明显而发达的主根；而单子叶植物，在胚根发育生长一段时间后，胚轴或胚芽鞘节上很快生出数条与主根同样粗细的新根；生产上，习惯将种子萌发过程中形成的根统称为“种子根”。
2．根与根系的类型（根系的生长分布与植株地上部分的生长和发育状况有一定的相关性，植株的不同生长发育时期根系分布的深度不同。苗期根系浅、成株根系深，草本植物根系浅、木本植物根系深。农作物的根系大都分布于土壤的疏松耕作层，适度深耕可促进根系的发育、增加根系在土壤中分布的深度与广度，增加吸收面积，使作物获得高产。此外，不同作物进行间作套种时，必须考虑这些作物的根系在土层中的分布状态。用深根系和浅根系作物搭配种植，能够充分吸收利用不同土层深度的肥水，有利于提高作物单位面积的产量。如枣粮间作、林药间作和玉米与大豆间作等。）
植物的根
教学目标：
1. 认识根的不同形态及作用。
2. 能通过观察，分析，小组交流，讨论，师生互动等方式探究根的形态和作用。
3. 意识到根对植物的重要性。
知识结构图：
植物的根
形态 作用 种类
直根 须根 吸收水分，养料 贮藏根水生根
主根 侧根 固定植物 气生根 寄生根
攀援根
教学重难点：认识根的形态和作用。
区分直根，须根。
学情分析
学习起点预测：学生在三上教材“水”单元已经学过植物的根有吸收水分的作用。
学习困难预测：学生能在观察菠菜的根和葱的根的基础上说出其特点进而区分直根和须根。
教学具准备：带根的植物，PPT，记录单。
板书设计： 植物的根
形态：
直根 须根
作用：固定植物
吸收水分，养料
教学流程：
导入：同学们，老师平时特别喜欢收集一些精美的工艺品，大家想欣赏一下吗？
提问：它们是用什么做的？
谈话：这节课我们就来研究植物的根。
提问：关于植物的根，大家都知道些什么？有哪些想要研究的问题？
过渡：就让我们带着这些问题进入对植物根的探索之旅。
探究根的形态
谈话：请同学们拿出带来的植物，说说它们的名称，找找它们的根在哪？
提问：谁来介绍你所带来的植物，指出它的根在哪？
谈话：请其他同学举起手中的植物，指指它们的根。
过渡: 看来同学们都找到了植物的根。
讲解：就说葱吧，它的根从这里到这里，整个这一部分，我们称它为植物的根；再观察菠菜，它的根从这里到这里，整个这一部分，我们也称它为植物的根。
植物根的结构
根冠，根尖最先端的帽状结构，罩在分生区的外面，有保护根尖幼嫩的分生组织，使之免受土壤磨损的功能。根冠由多层松散排列的薄壁细胞组成，细胞排列较不规则，外层细胞常粘液化，当根端向土壤深处生长时，可以起润滑的作用，使根尖较易在土壤中穿越。其外层细胞常遭磨损或解体死亡，而后脱落。但由于其内部的分生区细胞可以不断地进行分裂，产生新细胞，因此根冠细胞可以陆续得到补充和更替，始终保持一定的厚度和形状。此外根冠细胞内常含有淀粉体，可能有重力的感应作用，与根的向地性生长有关。
导管：木质部，运输水，由下向上
筛管：韧皮部，运输有机物，由上到下
木质部是维管植物的运输组织，负责将根吸收的水分及溶解于水里面的离子往上运输，以供其他器官组织使用，另外还具有支持植物体的作用。本质部由导管、管胞、木纤维和木薄壁组织细胞以及木射线组成。
韧皮部 维管植物(蕨类植物和种子植物)体内输导养分，并有支持、贮藏等功能的复合组织。植物体各器官中的韧皮部与输导水分的木质部共同组成维管系统。韧皮部由筛分子、厚壁组织细胞和薄壁组织细胞组成。
植物的根的结构及其功能的观察 4
植物的根的结构及其功能的观察
(2010-07-28 16:35:52)
一、实验目的
1．了解根尖的内部构造
2．了解根的初生结构、初次生结构。
3．掌握被子植物根尖的吸收分泌功能。
二、实验原理
从根的顶端到着生根毛的部位，叫做根尖，主根、侧根和不定根都具有根尖。根尖是根中生命活动最活跃的部分，根的生长和根内组织的形成都是在根尖进行的。根尖一般分为根冠、分生区、伸长区和成熟区四个部分。经过根尖顶端分生组织的分裂、生长和分化，植物体发育出成熟的根结构，这种由顶端分生组织及其衍生细胞的增生和成熟所引起的生长过程，称为初生生长。初生生长形成的各种成熟组织都属于初生组织，它们共同组成的器官结构称为初生结构。从根的成熟区作一横切或纵切，就能清楚地看到根的初生结构由外至内分别为表皮、皮层和维管柱(图5-1)。
←图5-1 根横切面的一部分，示初生结构
A．近外方的组织； B．维管柱 l．表皮；2.皮层；3.内皮层；4.中柱鞘；5.原生木质部；6.后生木质部；
7.初生韧皮部
大多数双子叶植物和裸子植物的根在初生结构成熟后，要继续进行次生生长，形成次生结构，包括次生维管组织和周皮，但有些草本双子叶植物和多数单子叶植物的根通常不再进行次生生长。根的次生维管组织是维管形成层活动的结果。维管形成层最早源于初生木质部与初生韧皮部之间原形成层细胞的分裂，后来与原生木质部相对的中柱鞘细胞也进行分裂，并向两侧扩展，其内侧的子细胞参与维管形成层的组成，于是形成了环绕在初生木质部外侧的连续的维管形成层。由维管形成层分裂产生的新细胞，一部分向内分化，形成次生木质部，另一部分向外形成次生韧皮部，从而使根加粗。在有些植物的根中，由中柱鞘细胞衍生的形成层细胞往往分裂以后形成宽的射线，而其他部位形成的维管射线较窄。由于次生生长，每年在根的内部增加许多新的次生维管组织，使根不断加粗。因此，维管柱外围的表皮和皮层在根加粗过程中常被拉、挤，最后被撑破。通常在皮层组织未破坏之前，根的中柱鞘细胞恢复分裂活动，形成木栓形成层。木栓形成层进行切向分裂，向外产生木栓层，向内产生栓内层。木栓层、木栓形成层和栓内层共同构成周皮，代替表皮起保护作用。周皮发生后，包括内皮层在内的皮层组织和表皮与根的其他部分分离，并且由于给养断绝而死亡、脱落。根具有固着、吸收、输导和合成的功能。植物根系对矿质元素的吸收具有选择性。根系对离子的吸收不与溶液中的离子的数量成比例，根系对同一种盐类的阴离子与阳离子的吸收量的差异，使盐溶液的pH 值发生改变，从而证明植物根系对离子吸收具有选择特性。植物根系能合成氨基酸、蛋白质、糖类等生命活动所必需的物质，同时根还能将一些物质排出体外，如氨基酸、糖类、淀粉酶等，改变根际周围的微生物环境，促进根系的吸收。
植物根的内皮层结构与生理功能
植物生理学通讯第３８卷第２期，２ＯＯ２年４月 植物根的内皮层结构与生理功能 徐建华 孙家林郭继华（清华大学物理系．北京１ＯＯＯ８４） 张建华 （香港浸会大学生物系，香港九龙塘） Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ａｎｄ Ｐｈｙｓｉｏｌｏｇｉｃａｌ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ ｏｆ Ｅｎｄｏｄｅｒｍｉｓ ｉｎ Ｐｌａｎｔ Ｒｏｏｔｓ ＸＵ Ｊｉａｎ．Ｈｕ８．ＳＵＮ Ｊｉａ．Ｌｉｎ．ＧＵＯ Ｊｉ．Ｈｕａ（／￣ｐａｒｔｍｅｎｔ ｏｆＰｈｙｓｉｃ￣，Ｔｓｉｎｇｈｕａ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ， 批 １０００８４） ＺＨＡＮＧ Ｊｉａｎ．Ｈｕａ（Ｄ ｍ ｏｆＢｉｏｌｏｇｙ，ｔｔｏｎｇ Ｂａ￣ｉｓｔ Ｕｎｉｖｅｒｓｌｔｙ，ＫｏｗＩｏｎｇ Ｔａｎｇ．ＨａｎｇＫｏｎｇ） 提要文章介绍了有关根内皮层的结构、化学组成及其对根部糟质翰送过程的影响和调控机理的研究进展。 关键词植物根内皮层凯民带 除现存石松科（Ｌｙｃｏｐｏｄｉａｃｅａｅ）外，所有维管植 物的根中都具有内皮层，甚至在石松和木贼的化石 中也发现这一组织的存在。当根的初生维管系统 开始成熟时，在内皮层细胞的径向和横向壁上即出 现带状加厚，称为凯氏带（图Ｉ、２）。单子叶植物内 皮层中甚至有五面加厚，只朝向皮层～面不加厚的 情形，从横切面观察，形状很像马蹄或Ｕ字（图１）， 称作马蹄形或Ｕ形加厚。内皮层对皮层和中柱两 侧组织之间水分和溶质的交换起着非常重要的作 用。因此，关于内皮层结构与功能关系的研究一直 备受关注。 １早期研究的历史回顾 德国植物学家Ｒｏｂｅｒｔ Ｃａｓｐａｒｙ最先在根中发现 内皮层组织。他将维管植物根中围绕中柱生长的 特殊细胞称为“保护鞘”（ｐｒｏｔｅｃｔｉｖｅ ｓｈｅａｔｈ）．英文文 图１葱（Ａｌｌｉｕｍ ｃ幽 埘１）根的横切面示意 ｐ：通道；ｇ：中央导管；Ｂ：内皮屠；ｄ：中柱精。 献中译成“内皮层”（ｅｎｄｏｄｅｒｍｉｓ），并将内皮层细胞 壁增厚的部分以其发现者的名字命名为凯氏带 （ｃａｓｐａｒｉａｎ ｓｔｒｉｐ ｏｒ ｃａｓｐａｒｉａｎ ｂａｎｄ）。当时人们认为 它的功能是控制物质运输，防止物质从维管柱中散 失出去，对木质部维管系统起着机械保护作用。但 关于内皮层不同发育阶段的结构和功能，却少有研 究。 图２质壁分离后的皮层、中柱 和皮层组织细胞示意 ２０世纪初，Ｋｒｏｅｍｅｒ…最先将显花植物内皮层 的发育过程划分为４个不同的阶段，即：（１）胚胎 阶段（ｅｍｂｒｙｏｎａｌ ｓｔａｇｅ）：内皮层由典型的分生组织 构成；（２）初生阶段（ｐｒｉｍａｒｙ ｓｔａ￣ｅ）：个体细胞壁 较薄，在横、径向壁上出现典型的凯氏带结构： 收稿２０００・１０—１３ 惨窟２００１．１０－２６ ・ 车项目得到国家自然科学基金（１０１７４０４３）资助。 ・・联系＾。