实验五 植物根的初生结构和次生结构
根的初生结构和次生结构
双子叶植物和单子叶植物初生根比较
双子叶
单子叶
初生韧皮部 初生木质部 中柱鞘 (髓)射线
根的次生结构
皮层 内皮层 次生韧皮部 维管形成层
次生木质部 髓
双子叶植物根的发育形成过程
原分生 组织
根冠层
侧根
中柱鞘
木栓形成层
木栓层 栓内层
原形 成层
维管
初生韧皮部
原生韧皮部 后生韧皮部
柱 薄壁组织
维管形成层
次生韧皮部 维管射线
初生木质部 原生木质部 后生木质部
髓(若存在)
次生木质部
初生生长及初生结构
次生生长及次生结构
双子叶植物根初生结构示意图
105.1植物根的形态及结构观察
4、侧根的形成 取蚕豆根横切片（通过并纵切侧根）于显微镜 下观察。
8
5、根的变态 取萝卜和胡萝卜直根横切，观察根的变态及各 次生结构。注意区分次生木质部和次生韧皮部、 周皮。
9
图5 双子叶植物根初生结构
1
2 1.表皮 2.皮层细胞 3.内皮层（凯氏带点） 4.中柱鞘 5.木质部脊 6.韧皮部 7.薄壁细胞
1.掌握双子叶植物根的初生和次生结构特 点。
2.掌握单子叶植物根的初生结构特点。 3.掌握徒手切片法制片。 4.了解侧根的形成及根的变态。
1
1. 材料选择 植物根尖成熟区的横断面上展现出来的各 层结构即为根的初生结构。 2.染色与辨别 1%番红水溶液将木质化、栓质化的细胞壁 染成红色。
2
黑豆幼根、鸢尾须根、胡萝卜和萝卜直根
3 4 5 6
7
10
注意“马蹄形”的普通内 皮层细胞 与通道细胞的 形态对比。
11
12
13
1 2 3 4 5 6 7
图6 萝卜根和胡萝卜根横切面比较 1.周皮 2.皮层 3.次生韧皮部 4.次生木质部 5.初生韧皮部 6.初生木质部 7.形成层
14
肥 大刀片等
3
（1）清水 （2）染色液（ 1%番红）
4
1、双子叶植物根的初生结构的观察 取黑豆幼根，从根尖处依次向上观察，找到其 根毛区（成熟区）做横切徒手切片，用1%番红 染液染色或不染，制成临时装片，置于低倍镜 下观察，区分表皮、皮层和维管柱三部分结构， 观察各部分所占的比例，通过高倍镜由外向内 逐层观察。
5
2、单子叶植物根的初生结构观察 取鸢尾须根，注意与根状茎的区别，做横切徒 手切片，制成临时装片后在低倍镜下观察，可 分为表皮、皮层和维管柱三部分，再用高倍镜 仔细观察各部分。
实验五 植物的根(二)(1)
水葫芦根部纵切——示侧根
侧根的起源——侧根原基
（四）根的多样性
胡 萝 卜 的 肉 质 直 根
石斛的根——示菌根及其根被
水生植物的根——水稻
四、作业
绘玉米根部分横切面构造图，注明下列名称： 表皮、外皮层、皮层、内皮层、原生木质部、后 生木质部、韧皮部等。
五、思考与探索
1. 总结单子叶植物根和双子叶植物根在结构上的相 同点和不同点。
玉米根横切——示内皮层与维管柱
双子叶植物和单子叶植物初生根比较
ห้องสมุดไป่ตู้
双子叶植物和单子叶植物初生根比较
（三）侧根的起源
侧根一般起源于中柱鞘。内皮层不同程度的参与。
中柱鞘的细胞脱分化，首先进行几次平周分裂形成 突起，并进一步各向分裂增大，形成根冠与生长点，产 生侧根原基。以后生长点的细胞不断分裂、生长、分化， 使侧根穿过皮层与表皮，伸出母根外，形成侧根。
2. 根毛和侧根有何不同？描述它们的形成。
实验五 植物的根（二）
一、目的与要求
•
掌握双子叶植物根的初生和次生结构的一般特 征。
•
分析比较单子叶植物根和双子叶植物根的初生 结构的异同点。
二、实验材料
• 棉老根横切 • 玉米的根横切 • 侧根的发生横切 • 水稻的根横切 • 气生根横切 • 兰科植物菌根横切
三、实验内容
（一）双子叶植物根的次生结构
表皮
• 为根的最外层细胞，细胞壁薄，排列紧密，有时 可看到根毛。较老的玉米根，表皮常常消失，由 内方的外皮层细胞替代行使保护功能。
皮层
• 可分为外皮层、皮层和内皮层三部分。
• 外皮层 为一到数层排列整齐的薄壁细胞，在发育后 期常有细胞壁的次生加厚，代替表皮行使保护功能。 • 皮 层 由多层薄壁细胞组成，排列疏松。 • 内皮层 皮层的最内一层，五面加厚。有通道细胞。
五植物的营养器官——根的形态结构及其发育
五 植物的营养器官——根的形态结构及其发育一、实验原理根是植物的地下器官，具有固着支持、吸收、输导、合成及贮藏的功能。
根的最先端是根尖，由根冠、分生区、伸长区和根毛区组成。
根的初生结构包括表皮、皮层和维管柱。
初生韧皮部和初生木质部相间排列，两者之间保留有未分化的原形成层。
由于形成层和木栓形成层的活动，形成根的次生结构。
根的次生结构包括周皮、次生韧皮部、形成层、次生木质部和初生木质部。
二、实验目的1 、通过对根尖的形态结构的观察，掌握根的基本形态和结构及其发育的特点。
2 、掌握侧根发育的特点与基本规律。
3 、掌握不同类群植物根系和根的结构特点，了解常见变态根。
三、实验用品1 ．材料：蚕豆（油菜）、小麦（玉米、水稻）幼苗标本、洋葱（玉米）根尖纵切永久制片，毛莨（蚕豆）根成熟区横切永久制片、洋葱根横切永久制片、萝卜幼根横切永久制片、菟丝子寄生根纵切永久制片、萝卜、胡萝卜、白薯等。
2 ．仪器设备：放大镜、显微镜、载玻片、盖玻片、刀片、滤纸等。
四、方法和步骤1 ．根系观察蚕豆和小麦、水稻的幼苗标本。
2 ．根尖的外形与结构取玉米或洋葱根尖纵切永久制片，置于显微镜下，由根的最先端逐渐向上观察根尖的各区，注意各区细胞的物点。
3 ．根的初生结构（ 1 ）双子叶植物根的初生结构：取毛莨或蚕豆根的成熟区横切片观察，双子叶植物根的初生结构。
①表皮②皮层③维管柱 幼根的中央部分是维管柱，由中柱鞘、初生木质部和初生韧皮部构成。
观察毛莨根横切永久制片与蚕豆根的区别。
特别注意内皮层细胞壁的加厚情况，其细胞壁为全面加厚。
内皮层中不加厚的细胞是通道细胞，根的物质交换通过内皮层的通道细胞进入维管柱。
（ 2 ）单子叶植物根的初生结构 取洋葱或苡仁根横切永久制片，在显微镜下观察，由外向内分为表皮、皮层和维管柱三部分。
其维管柱 由中柱鞘、初生木质部和初生韧皮部组成。
中柱鞘为紧贴内皮层的一层薄壁细胞。
初生木质部和初生韧皮部相间排列，木质部脊数目较多，为多原型。
根的初生结构与次生结构有哪些区别和联系
1.根的初生结构与次生结构有哪些区别和联系？试结合根的发育过程说明。
1,双子叶植物根的初生构造将根的初生根，自着生有根毛部分作一横切片，自外而内可察见如下构造：1)表皮层：是根最外一层细胞，细胞排列紧密，具吸收能力，部分细胞向外延伸成为根毛。
2)皮层：紧接表皮层下方，由多层排列疏松或稍密的薄壁细胞组成，有外皮层、中皮层、内皮层之分。
外皮层：又称为下皮层，为靠近表皮层的一至数层细胞，通常排列较整齐紧密，于表皮层脱落后常呈木栓化增厚。
中皮层：为皮层的主要部分，排列疏松，细胞间隙通常较大。
内皮层：为皮层最内一层细胞，细胞排列整齐紧密、细小，除靠近木质部导管处的通过细胞未增厚，水分可在各个方向自由通过外，其余细胞的半径向(极个别亦同时在切线向)侧壁皆呈木栓化或木质化增厚，增厚的半径向侧壁称为凯氏点，内皮层上有凯氏点联续的部分又称为凯氏带。
3)中柱：为内皮层以内部分。
2,双子叶植物根的次生构造双子叶植物（包括裸子植物）的根，在完成初生生长后，初生木质部和初生韧皮部之间的薄壁细胞及初生木质部顶端的中柱鞘细胞恢复分生能力，形成了维管形成层（简称形成层），形成层向外分生分化次生韧皮部，加在初生韧皮部之内，向内分生分化次生木质部，加在初生木质部之外，这样就形成了次生维管组织。
此时，中柱鞘细胞也开始恢复分生能力，转化为木拴形成层。
木栓形成层向外分生分化木栓层，向内分生分化栓内层，木栓层、木栓形成层和栓内层合称为周皮。
因此，双子叶植物及裸子植物根的次生构造由外到内可分为周皮、初生韧皮部、次生韧皮部、形成层、次生木质部、初生木质部和射线。
2.结合裸子植物和双子叶植物茎的次生结构的特点说明为什么被子植物比裸子植物进化？裸子植物是木本植物，其初生结构和次生结构和双子叶植物基本相似，只是韧皮部和木质部的成分有所不同。
裸子植物的韧皮部一般没有筛管和伴胞，而以筛胞执行输导作用。
裸子植物的木质部一般没有导管，只有管胞，无典型的木纤维，管胞兼输导水分和支持的双重作用。
植物学的实验三.根
红布S成分生即證次，嚣与状*墊部射
暴靈_木呈壁.4-外豐次向细红，内，成中由紊根’径也的列口 ’老排。星舊
SI 2 17 W老*0的次牛钴构I. W皮 2. S）皮朽踔 3 闭皮那 4 轫皮射线 5.木射线6,格弩射残 7 形次土寿呔邡 9.初生木茨S
五、实验报告
1_双子叶植物及单子叶植物根的构造特征有何区别。
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T产（J
玉米根横切
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皮层：由薄壁组织构 成，其细胞排列整齐， 呈同心辐射状排列， 由内向外细胞逐渐増 大，胞间隙发达、在 老根中皮层薄壁组织 细胞破裂形成了通气 组织，维管柱：由初生木质 部、初生韧皮部和中 柱鞘组成，初生木质 部为多原型。在较老 的根中，中柱内除韧 皮部外所有细胞都木 质化増厚，因此整个 中柱既保持了输导功 能，又有支持固定作 用，
3.伸长区在生长点之后， 细胞纵向伸长， 并己开始出现导 管和筛管的分化。
1 .(4-
基本分生组织
原表皮
洋葱根尖伸长区(400X)
一-«
4.根毛区（成熟区）
位于伸长区之后具 根毛的部分。 其内部细胞 已停止生长， 分化成熟， 故亦称成熟 区。
1
根毛区
f / leu
双子叶植物根的初生结构
取蚕豆幼根，截下带根毛的成熟区，徒 横 ，切片用1%的番红水溶液约3-5分 钟，置于低倍镜下观察。再取蚕豆向曰葵 幼根横切面永久制片置于低倍镜下观察，区 分表皮、皮层和中柱（维管柱）三部分结构， 而后转为高倍镜由外至内仔细观察。
外始式
最外面的一到两层细胞构成
表皮皮层内皮层中柱
表皮以内由数层排列 疏松的薄壁细胞组成， 占横切面的大部分。 紧靠表皮的为外皮层, 外皮层细胞形状较小， 排列紧密。皮层最内一层排 列紧密的细胞为 内皮层、
植物学实验报告—根的形态结构与发育
实验报告实验名称：根的形态结构与发育课程名称：植物学实验学院：专业班级：姓名：小组成员：日期：指导老师：一、实验目的1.巩固显微镜的使用方法。
2.了解植物不同的根系类型。
3.掌握根的初生生长和初生结构。
4.了解根的次生生长和次生结构。
5.观察根瘤和菌根的形态结构。
二、实验原理1.光学显微镜成像原理：物体先经过物镜成放大的实像，再经目镜成放大的虚像，二次放大，便能看清楚微小的物体。
光线通过凹透镜后，成正立虚像，而凸透镜则成正立实像。
实像可在屏幕上显现出来，而虚像不能。
2.细胞分化是指同一来源的细胞逐渐产生出形态结构、功能特征各不相同的细胞类群的过程，其结果是在空间上细胞产生差异，在时间上同一细胞与其从前的状态有所不同。
细胞分化的本质是基因组在时间和空间上的选择性表达，通过不同基因表达的开启或关闭，最终产生标志性蛋白质。
3.根是植物的营养器官，通常位于地表下面，负责吸收土壤里面的水分及溶解其中的离子，并且具有支持，贮存合成有机物质的作用。
根由薄壁组织、维管组织、保护组织、机械组织和分生组织细胞组成。
三、实验材料以及器材1.材料：玉米或大麦根尖纵切片，培养的2~3cm幼根，蚕豆幼根横切片，韭菜幼根横切片，小麦幼根横切片，大豆根瘤切片，大豆根形成层发生过程切片，蚕豆侧根发生切片，竹菌根切片。
2.器材：光学显微镜、电视显微镜、解剖镜、盖玻片、载玻片、镊子、刀片、擦镜纸、吸水纸、纱布块、苯酸-品红溶液。
四、实验步骤1.根尖的外形与分区：a)选择吸胀萌发5~7天的玉米幼苗；b)选取生长较直的白根；c)用刀切下约1.5cm长的一段；d)放置在干净的载玻片上；e)进行观察记录。
f)取玉米根尖纵切片；g)观察根尖各区细胞的特点。
2.根系类型的观察：a)取蚕豆和小麦幼苗标本观察；b)比较他们根系的区别；c)通过观察找出主根、侧根和不定根。
3.双子叶植物根的初生结构：a)取蚕豆幼根横切片；b)在低倍镜下区分出根的初生结构的表皮、皮层和中柱；c)再换高倍镜由外而内进行观察。
实验五 植物根的初生结构和次生结构
根的次生结构
根的维管形成层和木栓形成层活动的结果形成了根的次生结构：自外向内依 次为周皮(木栓层、木栓形成层、栓内层)、成束的初生韧皮部(常被挤毁)、次 生韧皮部(含径向的韧皮射线)、形成层和次生木质部(含木射线)。辐射状的初 生结构
实验目的：1.掌握双子叶植物根初生结构和次生结构的特点。
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，是物质运输的通道。
单子叶植物根的初生结构---凯氏带
单子叶植物和双子叶植物根的初生结构对比
侧根的形成
侧根起源于母根中柱 鞘，也就是发生于根 的组织内部，因此， 它的起源称为内起源 (endogenous origin)
侧根起源
单子叶植物根的初生结构---
凯氏带
禾本科植物的内皮层加厚和双子叶
植物内皮层加厚明显不同，在根发
育后期，其内皮层细胞呈五面增厚，
只有外切向壁未加厚。在横切面上，
内皮层细胞的细胞壁呈“马蹄形”
加厚。正对初生木质部辐射角处的
内皮层细胞为通道细胞，一般认为
通道细胞是维管柱内外物质运输的
主要途径，但有些植物根内皮层上
2.掌握单子叶植物根初生结构的特点。
实验用品：显微镜 棉花幼根横切面永久封片 小麦幼根横切面永久封片 棉花 老根横切面永久封片
实验步骤：
1.双子叶植物根的初生结构：棉花幼根横切面永久封片
表皮、皮层（外皮层、中皮层、内皮层）、中柱（中柱鞘、初生木质部、 初生韧皮部）先低倍镜观察，后高倍镜。
单子叶植物根的初生结构
水稻老根局部结构——示表皮和 外皮层的厚壁组织
在根发育的后期，外 皮层往往转变为厚壁 的机械组织，起支持 和保护作用。在机械 组织的内侧为细胞数 量较多的皮层薄壁组 织。
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根的初生生长
双子叶植物根的初生结构
双子叶植物根的初生结构
双子叶植物根的初生结构---凯氏带
在内皮层细胞的径向壁(两侧的细 胞壁)和横向壁(上下的细胞壁)有 一条木化和栓化的带状增厚，称 为凯氏带
双子叶植物根的初生结构---维管柱
双子叶植物根的初生结构---初生木质部
单子叶植物根的初生结构
单子叶植物根的初生结构---凯氏带
单子叶植物和双子叶植物根的初生结构对比
侧根的形成
侧根起源于母根中柱 鞘，也就是发生于根 的组织内部，因此， 它的起源称为内起源 (endogenous origin)
侧根起源
根的次生结构
根的维管形成层和木栓形成层活动的结果形成了根的次生结构：自外向内依 次为周皮(木栓层、木栓形成层、栓内层)、成束的初生韧皮部(常被挤毁)、次 生韧皮部(含径向的韧皮射线)、形成层和次生木质部(含木射线)。辐射状的初 生木质部仍保留在根中央。
实验五 根的初生结构和次生结构
• 实验目的：1.掌握双子叶植物根初生结构和次生结构的特点。
•
2.掌握单子叶植物根初生结构的特点。
• 实验用品：显微镜 棉花幼根横切面永久封片 小麦幼根横切面永久封片 棉花 老根横切面永久封片
• 实验步骤：
• 1.双子叶植物根的初生结构：棉花幼根横切面永久封片
• 表皮、皮层（外皮层、中皮层、内皮层）、中柱（中柱鞘、初生木质部、 初生韧皮部）先低倍镜观察，后高倍镜。
• 2.单子叶植物根的初生结构：小麦幼根横切面永久封片 草坪草的根
• 表皮、皮层（外皮层、中皮层、内皮层）、中柱（中柱鞘、初生木质部、 初生韧皮部）先低倍镜观察，后高倍镜。
3.侧根：蚕豆侧根横切面永久封片
• 4.双子叶植物根的次生结构：棉花老根横切面永久封片
• 实验结果：棉花老根的次生结构，并注明各部分名称。
2014年11月16日
实验五 植物根的初生结构和次生结构
根胞分裂、生长和分化形成成熟 组织的生长过程称为根的初生 生长(primary growth)，在 初生生长过程中形成的各种成 熟组织，共同组成的结构称为 初生结构(primary structure)
单子叶植物根的初生结构
• 在根发育的后期，外皮层往往 转变为厚壁的机械组织，起支 持和保护作用。在机械组织的 内侧为细胞数量较多的皮层薄 壁组织。
水稻老根局部结构——示表皮和 外皮层的厚壁组织
单子叶植物根的初生结构
在水稻老根中，部分皮层薄壁细胞互相分 离，后解体形成大的气腔。气腔间为离解 的皮层薄壁细胞及残留的细胞壁所构成的 薄片隔开。水稻根、茎、叶中的气腔互相 连通，有利于通气。
单子叶植物根的初生结构---凯氏带
禾本科植物的内皮层加厚和双子叶 植物内皮层加厚明显不同，在根发 育后期，其内皮层细胞呈五面增厚， 只有外切向壁未加厚。在横切面上， 内皮层细胞的细胞壁呈“马蹄形” 加厚。正对初生木质部辐射角处的 内皮层细胞为通道细胞，一般认为 通道细胞是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。