植物学种子及根(一)
第二章 植物学基础知识

第二章植物学根底知识植物的营养器官:根、茎、叶执行水分和养分的吸收、运输、合成及转化等营养代谢功能。
植物的繁殖器官:花、果实、种子完成开花结果的生殖过程。
第一节植物的根一、根的功能二、根的类型和根系三、根系的生长特点四、根的变态五、根瘤与菌根六、根的欣赏一、根的功能1.吸收作用吸收水分和养分,吸收作用最活泼的区域仅限于根尖局部。
2.固定和支持作用固定植物;固定土壤;3.输导作用根到枝叶;叶到茎和根;4.贮藏和繁殖作用如大丽花、小丽花、胡萝卜、红薯、山药等。
二、根的类型和根系1.根的类型种子植物的根有主根、侧根和不定根。
按来源分类,根可分为主根和侧根。
按发生部位分类,可分为定根和不定根。
2.根系一株植物地下局部所有根的总体叫根系。
植物的根系有直根系和须根系两种类型。
直根系:指主根粗壮兴旺,有明显的主根和侧根之分,如大多数双子叶植物和裸子植物。
快速生长的直根系,它能够使植物很快地在土壤中向下穿入,以吸取深层的水源。
有些植物的直根系明显超过植物地上局部的高度,具有这种根系的植物叫深根性植物,如马尾松成年后主根可深达5 m以上,还有其他松树、柏树、广玉兰,也属于这类根系。
须根系:主根和侧根无明显区别的根系,或者根系全由不定根组成。
单子叶植物多为须根系。
例如禾本科植物,主根长出后不久就停止生长或死亡.由胚轴和茎基部的节上生出许多不定根组成须根系。
一般直根系分支层次明显,根系分布在土壤的深处;组成须根系的根粗细差不多,根系分布在土层的浅处。
3.根系深浅与环境的关系根系的深浅不但取决于植物的遗传性,也取决于外界条件,特别是土壤条件,如土壤水分、土壤类型等。
长期生长在河流两岸或低湿地区的树种.如柳树、枫杨等,在土壤表层就能获得充足的水分,所以根系发育为浅根性。
生长在干旱或沙漠地区的植物,只能在土壤深层吸收水分,一般成深根性,如沙漠中的植物,根可达5 m深。
即使是同一种植物,生长在地下水位较低,土壤肥沃,排水良好的地区,根系分布于较深土层;反之,那么多分布在较浅的土层。
植物学 四根

(1) 维管形成层的发生
内皮层 初生韧皮部 内皮层 初生木质部 片段状形成 层
a
a 片段状维管 形成层的发生 b 弧状维管形 成层的发生 c 波浪状维管 形成层的发生 d 圆形维管形 成层的发生
波浪状形成层
弧状形成层
b
b
初生木质部
内皮层 初生韧皮部 中柱鞘
c
c
c
中柱鞘 初生韧皮部 次生韧皮部 内皮层 圆形形成层 初生木质部 次生木质部
• 水稻的皮层薄壁细胞在后期形成许多辐射排列的腔 隙,以适应水湿环境。
皮层薄壁细胞
通道细 胞
初生木质 初生韧皮 部 部
内皮层 中柱鞘
3.中柱: 也分为中柱鞘,初生木质部和初生韧皮部等几
个部分。
• 中柱鞘:侧根发生处。老根中细胞壁增厚。
• 初生木质部:初生木质部一般为多元型,由原生木 质部和后生木质部组成。 原生木质部:在外侧,由一至几个小型的导管组成, 后生木质部位于内方,仅有一个大型导管。
维管柱(中柱)
• 中柱:是皮层以内的中轴部分,由原形成
层分化而来。由中柱鞘和维管组织组成,维 管组织又可分为初生木质部、初生韧皮部、 薄壁细胞等部分。
后生木质部 原生木质部
⑴中柱鞘:薄壁细胞,具潜在分裂能力。维管
形成层(部分)、木栓形成层、侧根等的发生及不 定芽、乳汁管等的形成与之有关。
⑵初生木质部:呈星芒状。外围原生木质部;
初生韧皮部
薄壁细胞
双子叶植物根的初生结构-小结
表 皮 皮 层
外皮层 皮层薄壁组织 内皮层(凯氏带) 中柱鞘
原生木质部 初生木质部 后生木质部 (外始式) 原生韧皮部 初生韧皮部 后生韧皮部 (外始式)
中 柱
药用植物学3:根

根的内皮层 左:内皮层细胞 右:内皮层细胞横切面 1.皮层细胞 2.内皮层3.凯氏带(点)4.中柱鞘
(五)根的异常构造
异型维管束 异常构造(三生构造)
四、根的生理功能
吸收 固着 输导 合成 贮藏
繁殖
根的初生木质部与初生韧皮部之间 的一些薄壁组织和初生木质部束外方的 中柱鞘细胞恢复分裂功能,连成一个凹 凸相间的形成层环。
形成层发生的过程(模式)
根的次生生长示意图
(横剖面示形成的产生与发展) ⒈初生木质部 ⒉初生韧皮部 ⒊形成层 ⒋次生木质部 ⒌次生韧皮部
2.木栓形成层的发生及周皮的形成
中柱鞘细胞恢复分生能力,形成木 栓形成层。 周皮包括:木栓形成层 栓内层 木栓层 植物学上的根皮 药材中的根皮类
(一)贮藏根 (二)支持根 (三)攀援根 (四)气生根 (五)呼吸根 (六)水生根 (七)寄生根
三、根的显微构造
(一)根尖的构造 1.根冠 由多层不规则排列的薄壁细胞组成,起着 保护根尖的作用。
2.分生区 又称生长锥,增加细胞数目。 3.伸长区 细胞开始分化。 4.成熟区 细胞已停止伸长,并多已分化成熟。 形成各种初生组织。
第三章 植物的器官
第一节 根 营养器官 特性:向地、向湿和背光
郑
威
一、正常根的形态
外形一般呈圆柱形,不分节与节间。
(一)主根和侧根 主根 最初由种子的胚根直接发育而来的 根称主根。 侧根 主根生长到一定长度,从其侧面长 出的分支,称为侧根。 (二)定根和不定根 (三)直根系和须根系
植物学 根

根的次生结构由外向内依次可以分为 以下几个部分
1.周皮:位于老根最外面的几层细胞,由木栓层、木 栓形成层和栓内层三部分组成。 2.初生韧皮部和次生韧皮部:位于周皮之内,形成层 之外。 3.形成层:位于次生韧皮部和次生木质部之间 4.次生木质部 5.初生木质部:位于根的中心
根的顶端到着生根毛部分的一段称为根尖。
分为: 根冠 分生区 伸长区 根毛区
根冠
根冠:根尖最先端,活的薄壁细
胞,冠状覆盖,保护根尖。
根冠区
2:分生区
分生区 :根冠 包围的顶端分 生组织,产生 新细胞,又称 生长点。
细胞 分层 现象
包括: 原 分生 组 织 :位 于前端。 初生分生组织: 位于原分生组 织后方。已经 初步分化有原 表皮、原形成 层、基本分生 组织三部分组 成。
不活动中心
原表皮是最外一层细胞,细胞为扁 平的长方形,将来分化为根的表皮; 基本分生组织细胞较大,呈短圆筒 形,将来进一步分化成根的皮层; 原形成层位于中央,细胞为长梭形, 直径较小,密集成束;将来分化成 根的维管组织。
分生区产生的新细胞,一部分补充根冠因 摩擦而脱落的细胞;而大部分经过细胞的 生长和分化;逐渐形成根的各种组织。此 区是根端的顶端分生组织,细胞具有顶端 分生组织的特点。 分生区细胞一般排列紧密,细胞核大,细 胞质浓厚,具很强的分裂能力,能不断增 生新细胞,使根、茎不断伸长。
3、维管柱(中柱)
起源于原形成层, 位于皮层以内, 包括: (1)中柱鞘、 (2)初生维管组织, 包括初生木质部和 初生韧皮部 (3)有些还有髓。
薄壁细胞
1、中柱鞘:维管组织外层,向外紧贴内皮层,一 般由一层薄壁细胞组成。
《植物学》完整:根ppt课件

一、根及其主要生理功能 二、根的形态结构 三、 根瘤和菌根 四、 根的变态
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1
❖ 在植物体上由多种组织构成、在外形上具 有显著形态特征和特定功能、易于区分的 部分,称为器官(organ)。
❖ 营养器官:根、茎、叶 ❖ 生殖器官:花、果实、种子
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2
一、根及其主要生理功能
A 种子萌发时最先生长的 B 通常生长在地下 C 活动特性:向地性、向湿性、背光性 D 形态特征:无节、节间之分,一般不生芽、 叶、花 E 功能:吸附、输导、支持、固着、贮藏、繁 殖、生物合成
后生木质部
原生韧皮部 (外始式)
后生韧皮部
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8
比较
内皮层
双子叶植物 凯氏带
单子叶植物 细胞壁五面增厚
次生生长
木质部与韧皮部之 间有薄壁细胞, 能进行次生生长
木质部辐射角
少于 6 个
木质部与韧皮部之 间无薄壁细胞,
不能进行次生生长
多原型( 6 个以上)
髓
一般无
大多有
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9
3. 侧根的形成 内起源 中柱鞘 侧根原基 侧 根
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3
人参
三七
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4
二、根的形态结构
(一)根的形态 定 根:主根、侧根
思考:为什么 大树移栽时要 修剪枝叶?
不定根:由茎、叶、老根、胚状体产生的根
根系:一个植株的地下所有根的总和。
直根系(深根性的)——裸子植物、双子叶植物的根系
须根系(浅根性的)——单子叶植物的根系
精品课件
5
(二)根的结构
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1植物器官-- 根

药用植物学
在主根或不定根开始初生生 长不久,将产生侧根,侧根上又能 依次再长出各级侧根。 侧根的形成增加了根的吸收 面积和根的支持作用。
药用植物学
药用植物学
根的次生生长和次生结构
(一)维管形成层的发生和它的活动 1、维管形成层的发生:
(1)木质部与韧皮部之间的薄壁细胞发生,形成条状形成层; (2)由中柱鞘细胞发生,连接成环。
药用植物学
药用植物学
药用植物学
形成层出现后,主要是进行切向分裂。向内分裂
产生的细胞形成新的木质部,加在初生木质部的外 方,称为次生木质部;向外分裂所生的细胞形成新 的韧皮部,加在初生韧皮部的内方,称为次生韧皮 部。 次生木质部和次生韧皮部,合称次生维管组织, 是次生结构的主要部分。在具有次生生长的根中, 次生木质部和次生韧皮部间始终存在着形成层。 次生木质部和次生韧皮部的组成,基本上和初生 结构中的相似,但次生韧皮部内,韧皮薄壁组织较 发达,韧皮纤维的量较少。
药用植物学
根的初生结构——维管柱
药用植物学
根的初生 结构 维管柱
药用植物学
侧根的发生
种子植物的侧根,不论它们 是发生在主根、侧根或不定根 上,通常总是起源于中柱鞘, 而内皮层可能以不同程度参加 到新的根原基形成的过程中。
药用植物学
药用植物学
药用植物学
侧根开始发生时,中柱鞘的某些细胞开始分裂-形成侧根的根原基,这是侧根最早的分化阶段 根原基的分裂、生长、逐渐分化出生长点和根 冠。 侧根不断生长所产生的机械压力和根冠所分泌 的物质能溶解皮层和表皮细胞,这样,就能使 侧根较顺利无阻地依次穿越内皮层、皮层和表 皮,而露出母根以外,进入土壤。 由于侧根起源于母根的中柱鞘,也就是发生于 根的内部组织,因此,它的起源被称为内起源。
植物学(1)实验PPT(A)细胞组织-茎

葱幼根横切
(内皮层具凯氏带(点),后生木质部未成熟)
皮层/内皮层/中柱鞘/初生木质部/初生韧皮部
葱老根
葱老根横切 (内皮层为五面加厚,后生木质部已成熟)
蒜老根横切
(内皮层为五面加厚,后生木质部已成熟)
蒜幼根横切
(内皮层为凯氏带,后生木质部未成熟)
染色体数目
洋葱、蒜 蚕豆 小麦 玉米
2n=16 2n=12 2n=42 2n=20
洋葱根尖细胞有丝分裂
洋葱根尖细胞有丝分裂
中期 间期
前期 后期
末期
蒜根尖有丝分裂各期特点
二、植物细胞后含物和显微化学鉴定
后含物是细胞原生质体代谢作用的产物。包 括:碳水化合物,蛋白质,脂肪以及其他有 关物质(角质,栓质,蜡质,磷脂等)。 今天观察;淀粉粒,蛋白质,脂肪,晶体等 淀粉粒
实验一 显微镜的结构和使用方法
【目的】: 掌握显微镜的操作规程; 了解光学显微镜的结构及原理; 了解显微镜的保养方法; 掌握临时水封片的制作。
一、显微镜的结构
目镜 镜座 (镜筒组)
物镜转换器 物镜 镜柱(镜臂) 夹片夹 通光孔 机械移动载物台 粗准焦螺旋 聚光镜 细准焦螺旋 左、右移动尺 底光源
【目的】: 熟练掌握显微镜操作规程: 认识植物细胞的基本结构; 识别几种细胞器; 了解原生质运动情况; 初步掌握绘制显微镜下结构图的步骤及要领。
1、细胞的基本结构:
水封装片制作: 在载玻片上滴一滴清水 放洋葱表皮,用镊子将洋葱表皮展平 盖上盖玻片 擦净标本方可放在显微镜下观察
思考题
无胚乳种子在胚胎发育早期有没有胚乳? 种子萌发过程中,子叶是否出土由何种原因 决定? 禾谷类种子萌发过程与双子叶种子萌发过程 有何异同?
植物学

peripheral cells of root caps
23
伸 长 区
细 胞 分 化
21:02
细 胞 轴 向 伸 长
24
成 熟 区
或 Root hairs on a primary root of radish
根 毛 区
21:02
Raphanus sativus 萝卜
25
电 子 显 微 镜 下 的 根 毛
初生结构(primary structure): 初生结构(primary structure):由初生
组织共同所组成的结构。 组织共同所组成的结构。
根的初生结构: 表皮、 根的初生结构:由表皮、皮层和维管柱
三个部分构成。 三个部分构成。
21:02 30
根的初生生长(primary growth) growth) 根的初生生长(
Chapter 2 种子植物的营养器官
§2.1 根 §2.2 茎 §2.3 叶
21:02
1
21:02
2
种子植物( plant) 种子植物(seed plant)分裸子植物
和被子植物两大类群;主要特征包括: 被子植物两大类群;主要特征包括: 两大类群 1 有性生殖的产物为种子(seed); 有性生殖的产物为种子(seed); 2 受精过程中产生花粉管(pollen tube) 受精过程中产生花粉管(pollen tube) 3 孢子体更发达、结构更复杂,配子体 简化且寄生在孢子体上。
毛茛
初生生长
初生组织
初生结构 表皮 皮层 维管柱
21:02
31
表皮(epidermis):结构及其生理功能 结构及其生理功能 皮层 (cortex) 内皮层(endodermis) 内皮层
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种子和幼苗
(提要)
种子中孕育着新一代的植物体,成熟种子萌发形成了幼苗,由此 产生了根、茎、叶分化的植物体,再发育到一定阶段,顶芽或侧芽由 营养生长向生殖生长转化,进一步形成花、果实和种子。
裸子植物 被子植物
种子植物
(27万种)
根 茎 营养器官 叶 花 果实 繁殖器官 种子
各 式 种 子
种 子 的 组 成
(2)部分经向壁、横壁栓化、木质化形成一整圈带状增 厚的结构,环绕于内皮层细胞,叫“凯氏带”加厚。 (3)有些单子叶植物还在内切向壁上也有木质、栓质增 厚,仅留下外切向壁,则形成“马蹄形加厚”。 (4)没有加厚的内皮层细胞叫“通道细胞”。
3、维管柱 (vascular cylinder)
位于内皮层之内,来源于原形成层; 包括两部分:中柱鞘+初生维管组织,少数具髓。
第一节
根
一、根的生理功能和经济利用
1、吸收作用:
2、固着和支持作用: 3、输导作用: 4、合成作用: 5、储藏作用:
6、繁殖作用: 经济利用: 食用、药用、制糖、工业原料、工艺品、环保等。
二、根的类型与根系
1、定根与不定根 主根:由胚根分裂而成。 侧根:由主根分枝而成。
定根
不定根:生长位置多变,可从茎叶老根等处产生。
表皮:多无气孔、壁薄。
根 的 初 生 结 构
外皮层:一层细胞 皮层: 皮层薄壁细胞:多层细胞 内皮层:一层细胞,具各种加厚 中柱鞘:一层细胞,具潜在分裂能力 维管柱
初生木质部 相间排列 外始式
初生维管组织: 初生韧皮部
髓(或无)ຫໍສະໝຸດ 第一节根小结:
一、根的生理功能和经济利用 二、根的类型与根系
定根与不定根 主根与侧根 直根系与须根系
初生木质部:(primare xylem)
由导管(管胞)、木质纤维、木质薄壁细胞三者组成; 木质薄壁细胞是唯一的生活细胞; 靠外方的木质部先分化形成,靠内方的后分化形成,叫“外始式”发育; 外方的叫“原生木质部”,是管腔小的环纹、螺纹导管; 内方的叫“后生木质部”,是管腔大的梯纹、网纹、孔纹导管; 横切面上,木质部呈放射状,每个辐射的棱角,叫“木质部脊”; 解剖学上,按脊的数目分别叫:二原型、三原型、-----五原型、多原型等
三、根尖的结构
根冠、分生区、伸长区、根毛区
静止中心
四、根的初生结构
表皮:有根毛无气孔,壁薄。 皮层:分三层,有“凯式带”“马蹄型”加厚、通道细胞。
维管柱:中柱鞘+初生维管组织,相间排列,外始式,木质部脊。
思考题:
1、根尖分哪几区?各区有何特点? 2、原表皮、基本分生组织、原形成层是什么组织? 3、表皮、皮层、维管柱是从什么样的组织来源的? 4、根的一般初生结构分哪几部分?各有何特点? 名词解释:
(1)中柱鞘 (pericycle)
紧贴内皮层,常是一层细胞,偶有二至多层的; 具有潜在分生能力,与次生结构、侧根等形成有关; (维管形成层、木栓形成层、侧根、不定根的形成)
(2)初生维管组织 (primary vascular tissue)
由初生木质部+初生韧皮部+髓(或无)组成; 初生木质部与初生韧皮部二者相互排列(相间排列); (与茎初生结构的一大区别)
4、成熟区(maturation zone)
是已经长出根毛的部分,也叫“根毛区”;
根毛由表皮的外壁外凸延伸而成,具有吸收的功能;
由各种初生分生组织分裂产生的结构已经分化并成熟; 在横切面上可以看到根的初生结构:表皮、皮层、维管柱
失去根毛的其他成熟区,则主要进行输导、支持的作用。
补充内容:
1、细胞的壁面:
2、根系 植物地下部分根的总和叫“根系”。 直根系:主、侧根的区别明显
根系
须根系:主、侧根的区别不明显,粗细相近的须状。
深根系与浅根系
三、根尖的结构
从根的顶端到着生根毛的部位叫“根尖”。任何根都有根尖。
1、根冠:(rootcap)
根的最前端,特有,圆锥形。保护根尖并帮助穿越土壤; 全是薄壁细胞,内含淀粉形成的“平衡石”使根向地生长。
初生韧皮部:(primary phloen)
由筛管及伴胞(筛胞)、韧皮纤维、韧皮薄壁细胞三者组成;
韧皮纤维是唯一的死细胞;
“外始式”发育,但不呈放射状,与木质部相间排列。
髓:(pith)
指位于根最中央的部分,一般无髓,为后生木质部占据; 大多数单子叶植物、少数双子叶植物的根中央,有髓; 髓是一些薄壁组织或厚壁组织细胞。
无胚乳种子
有胚乳种子
种子的类型
单子叶植物种子
盾片(子叶) 胚芽鞘
单 子 叶 植 物 胚 的 结 构
胚芽 枝的顶端 分生组织
中胚轴
胚根 根冠
胚根鞘
枝的顶端分生组织
种 子 形 成 的 幼 苗
子叶
胚轴
根尖分生组织
子叶出土幼苗
(蓖麻种子)
下胚轴 子叶
玉米的子叶留土幼苗
子叶留土幼苗
上胚轴
子叶
本章需掌握要点:
分化
1、表皮 (epidermis)
根的最外层,由原表皮发育而来。
常为一层,排列整齐紧密; 壁薄, 角质层薄,无气孔; 部分外壁外凸延伸成根毛。
与初生茎表皮的区别
2、皮层 (cortex)
是表皮与维管组织之间的多层薄壁细胞群; 来源于基本分生组织; 在根的初生结构中占的比例很大;
外皮层:紧接表皮,壁增厚栓化可代替表皮起保护作用。 皮 层 皮层薄壁细胞(中皮层):多层,大而疏松,储藏作用。 内皮层(1)仅1层,排列紧密整齐,无间隙。
2、分生区:(meristematic zone)
根冠内方的顶端分生组织,包括了原分生组织和初生分生组织;
初生分生组织多数分为:原表皮、基本分生组织、原形成层;
表皮 皮层 维管柱
静止中心(quiescent centre):
掌握此概念(教材P.87)
3、伸长区(elongation zone)
细胞停止分裂,但体积扩大使其纵轴显著伸长,根被向前推进; 伸长区有了最早的筛管和环纹导管的分化;
1、种子的三大部分结构为何? 2、种子中最重要的“胚”由哪四部分组成? 3、胚乳或子叶有何作用? 4、种子有哪两种类型? 5、无胚乳种子的养料储藏在何处? 6、幼苗有哪两种类型?如何区别?
第
三
章
种 子 植 物 的 营 养 器 官
第一节
第二节 第三节 第四节 第五节
根
茎 叶 营养器官间的相互联系 营养器官的变态
横向壁 横向壁: 切向壁:与器官表面平行
经向壁:与器官表面垂直
切向壁
经向壁
(侧壁)
器官表面
2、细胞分裂的方向:
平周分裂:平行于切向壁的分裂,可增加器官的厚度;
垂周分裂:平行于经向壁的分裂,可增加器官的周长; 横向分裂:平行于横壁的分裂,可增加器官的长度(高度);
四、根的初生结构
根顶端分生组织 分裂、生长 初生生长 初生结构
直根系与须根系、主根与侧根、 平周分裂与垂周分裂、
凯式带加厚与马蹄型加厚、
原生木质部与后生木质部、 静止中心、外始式、通道细胞