根.茎.叶.器官变态,第三章 根,一、根的组成 根系类型及其在土壤中的分布 二、根的初生结构 三、根的次生结构,一、根顶端分生组织及根尖的分区 二、侧根的形成 三、根瘤和菌根 四、根的变态,本章重点内容：,一般内容：,第三章 根,第一节 根的形态,一、根有哪些生理功能？ 有什么经济意义？,二、根和根系的类型：,1、根的组成：,问题：根分为哪些类型？来源？,思考题：根是怎样吸收水分 和无机盐的？,2、根系类型：,直根系：由主、侧根组成。 须根系：不定根组成。,问题：举例说明根系有那些类型？,根的生长特性： 趋水性和趋肥性。,3、决定根系分布的因素：,一、根的发育,、遗传性 、外界条件 、不同生长时期 、人为因素。,第二节 根的结构,（一）顶端分生组织,原始细胞:分生组织中,分裂产生的细胞 一部分加到体细中,另一部分保持 强的分裂能力仍留在分生组织中， 这种细胞叫原始细胞。,课外作业：设计证明根具有趋水性和趋肥性的实验方案。,1.顶端组成的封闭型: 根的维管柱.皮层.根冠各 由独立的细胞层发展来的 （进化）P87 图3-3。,如 玉米,*不活动中心：根尖分生区最前端中部有些细胞不分裂或 分裂弱，称不活动中心。,2.顶端组成的开放型：各区或至少皮层和根冠是由共同 的原始细胞发生的（原始）P87。,问：以下图片表示什么组成？,（二）、根尖的结构和发展：,1、根冠： 细胞特点？ 作用？,2、分生区: 细胞特点？ 作用？,3、伸长区: 细胞特点？ 作用？,4、成熟区（根毛区）： 细胞特点？ 作用？,*细胞分裂方式：,横分裂： 分裂面与植物体中轴垂直,（使植物长高）。,纵径向分裂： 分裂面与植物体中轴平行, 使植物长粗。,平周（切向）分裂：分裂面与植物体表面平行。,垂周分裂： 分裂面与植物体表垂直。,二、根的初生结构：,外皮层,皮 层,内皮层： 有凯氏带,初生生长：顶端分生组织的活动进行的生长。,初生结构：初生生长产生的组织。,（一）表皮：来源？ 细胞特点：无气孔；有根毛。 功能：保护。,（二）皮层 ：,*凯氏带：内皮层细胞径向壁和横向壁常有木质化或栓质化增厚，并绕细胞一周呈环带状称凯氏带。,作用：.防有害物进入；.减少有用物流失。,单子叶植物根的内皮层细胞壁五面加厚呈马蹄形。,*通道细胞：单子叶植物根的内皮层位于木质部束处的细胞壁不加厚叫通道细胞。作用：物质交换。,问题：皮层与维管柱间物质的通道。,（三）维管柱：,来源？,（1）中柱鞘：维管柱最外层，1-多层细胞，细胞壁薄。,（2）初生木质部： 位于中央，辐射状。,特点：细胞有潜在的分裂能力。,发育方式： 外始式：初生木质部由外向内逐渐发育成熟的称外始式。,（3）初生韧皮部：位于边缘.与木部相间排列.,发育方式：外始式。,*初生结构的特征：发育方式是外始式。,（4）薄壁组织： 初生木质部和 初生韧皮部之间 的薄壁细胞群。,三、根的次生结构,一年生植物、多数单子叶植物只有初生构造； 多年生、多数双子叶植物、裸子植物还有次生生长。,次生生长：侧生（次生）分生组织分裂活动使植物加粗 的过程，叫次生生长。,次生结构：次生生长产生新的结构，叫次生结构。,次生分生组织：维管形成层、木栓形成层,次生结构包括：次生维管组织（次生木质部、次生韧皮部） 周皮（木栓层、木栓形成层、栓内层）,根维管形成层的发生,初生韧皮部内方，初生木质部脊之间的薄壁组织，经脱分化恢 复分裂能力，成为形成层弧。同时，初生木质部脊尖的中 柱鞘细胞也反分化成分生组织。,形成层弧向两侧扩展，与中柱鞘细胞产生的分生组织相连成 形成层。,活动和结果,形成层环细胞进行平 周分裂，向外分裂形 成次生韧皮部，向内 分裂形成次生木质部， 二者共同构成次生维 管组织。,形成层细胞少量的垂 周分裂，增加本身细 胞数目，使圆周扩大， 以适应增粗。,（一）维管形成层的发生和活动：,问题：为什么产生的次生木质部多、而次生韧皮部少？,（二）木栓形成层的发生和活动：,总结：双子叶植物根的组织分化.发育过程,思考题：,1、根尖分哪几区？各区有何特点和作用？,2、原表皮、基本分生组织、原形成层是什么组织？ 以后各形成哪些组织？,3、根的初生结构包括哪些部分？各有何特点？,4、根的次生结构包括哪些部分？形成层和木栓形成 层各是怎样产生的？活动结果产生了什么？,主侧根关系：主根的生长会抑制侧根的生长,切除主根,能 促进侧根的生长。侧根的多少,生长的快慢与吸收效率有关。,七、根瘤和菌根：,*共生：两种以上生物生活在一起双方有利无害的关系。,（一）根瘤：豆科植物的根与根瘤菌共生形成的瘤状突起。,形成原因：真菌-根的皮层-刺激-皮细胞-分裂。,关系作用：固氮。菌供植物氮肥，植物供菌养料和水分。,生产意义：提高肥力， 增加产量。,解释或简答： 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,（二）菌根：与真菌共生的根。主要是担子菌或子囊菌。,种类：外生菌根、内生菌根、内外生菌丝,关系意义： 1、菌丝吸水和其转化物质供给植物，植物供给菌丝所 需养料。 2、菌丝呼出CO2提高土壤酸性，难溶物变成易溶物利于 根吸收，有些能固氮，产V等，促进根系发育。在植 树造林上有重要意义。,第三节 根的变态,变态：植物的营养器官，在进化过程中为适应不同环境，其形态结构和功能发生了改变，这种改变经过长期的自然选择，形成该物种的遗传特性，这种现象叫变态。,（一）贮藏根,1、肉质直根：,上半部下胚轴 下半部主根,胡萝卜:次生木质部少, 次生韧皮部多。 萝 卜：次生木质部多， 次生韧皮部少。,甜菜：额外形成层P174,2、块根-甘薯：不定根或侧根发育成。 （具三生组织）。,（二）气生根： 1.支柱根-榕树，玉米等。,（三）寄生根-菟丝子，属不定根。,2.攀缘根-常春藤。 3.呼吸根-红树。,侧根起源于中柱鞘， 此方式叫“内起源”。,多数双子叶植物和裸子植物 的根有次生生长。,植物根的次生结构是由次生分 生组织形成的。,次生分生组织为：维管形成层、 木栓形成层。,根中的维管形成层来源于初 生韧皮部内方的薄壁细胞以及部分中柱鞘细胞。,木栓形成层来源于部分中柱鞘细胞。,次生维管组织和周皮共同组成了根的次生结构。,根的次生维管组织是相对排列的，区别于初生维管组 织的相间排列。,课堂小结,课外作业：P1825、15、18题。,1、根的组成,根系类型。,2、顶端分生组织组成类型（封闭型，开放型）。,3、根尖分区及各区特点，功能。,4、初生结构及发育方式特点。,5、次生结构的维管形成层和木栓形成层的发生和活动。 初生和次生结构区别。,6、侧根的起源发生。,7、根瘤,根菌和变态根。,8、名词：原始细胞、不活动中心、平周分裂、垂周分 裂、凯氏带、通道细胞、外始式、内始式、 外起源、内起源、初生生长、初生结构、 次生生长、次生结构,第四章 茎,一般内容： 1、茎的分枝类型， 2、茎端分生组织组成的理论， 3、叶和芽的起源，茎尖的分区， 4、裸子植物茎的初生结构， 5、单子叶植物茎的初生结构， 6、茎的变态,重点内容： 1、茎的特征，芽的结构和类型，茎的生长习性 2、双子叶植物茎的初生结构 3、次生结构 （1）维管形成层的发生、活动 （2）木栓形成层的发生、活动,第四章 茎,二、茎的形态,一、茎的生理功能和经济利用 功能：输导作用；支持作用；储藏作用；繁殖等作用。 利用：,（一）茎的形态特征 分节和节间，节上着 生芽和叶。,枝条:着生有叶和芽的茎。 分长枝、短枝。,剪枝意义：调节长短枝 数量比例，从而 控制养料的分配。 获得丰收。,（二）芽的概念和类型：,、芽的类型：,1、芽的概念：处于幼态而未伸展的枝条、花或花序。 分枝芽，花芽，混合芽。,按所长位置分： 定芽（顶芽.腋芽：腋.副.柄下） 不定芽,按芽鳞有无分： 鳞芽（冬芽） 裸芽,按将来成长分：枝芽.花芽.混合芽。,活动芽,按生理状态分：活动芽，不活动芽。,顶端优势：顶芽的生长会抑制侧芽的生长。除去顶芽， 侧芽才能生长。,（三）茎的生长习性 （地上常态茎）,1、直立茎：茎坚硬，直立生长。,2、缠绕茎：茎细软不能直立， 无卷须.,3、攀缘茎：茎细软不能直立，有卷须. 吸盘.钩刺。,4、匍匐茎：茎细软不能直立， 无卷须，卧在地面生长。,三、茎的分枝类型,分蘖：禾本科植物地下或近地面的分蘖节上的分枝。,（一级分蘖，二级分蘖等；有效分蘖）,分枝的意义:树冠伸展度大,枝叶茂盛,增加光合和吸收面积， 增强繁殖能力。 剪枝的意义：剪枝整形.枝条合理分布.光合作用更强.可提高 产量和品质。 分蘖的意义：适时播种，合理密植，控制水肥来促进有效分蘖 的发生，提高粮食产量。,第二节 茎的结构,一、茎端分生组织及其组成的理论,（一）顶端分生组织组成的理论,1.组织原学说：茎尖存在三个组织区：表皮原,皮层原,中柱原,2.原套-原体学说: 茎尖分生组织包括原体.原套两部分,各有各的原始细胞; 原套只有1或几层细胞.行垂分增大表面积.表皮分化成原表皮; 原体是一团细胞,向各方分裂形成基本分生组织和原形成层。 原套.原体不能无限增大。较老细胞不断变成下面细胞。下面的 初生分生组织一边分裂一边分化，使茎快速伸长。,3、细胞学分区概念：,（二）茎尖的分区： 分生区:原分生和初生分生组织。 伸长区：包几个节和节间。 成熟区：形成初生结构。,（三）叶和芽的起源：外起源.,外起源：起源于顶端分生组织表层第1-3层细胞称外起源。 如叶.腋芽.不定芽的起源。 内起源：发生于内部组织如中柱 鞘的起源。如侧根的起源。,（一）双子叶和裸子茎的初生结构（表皮.皮层.维管柱）,（1）表皮：表皮细胞，保卫细胞，表皮毛 特点：长方形.排列紧.外壁厚.无叶绿素 功能：减少水分散失.防御病菌。,（2）皮层：壁薄有细胞间隙， 无内皮层中柱鞘，靠外方 形成厚角组织。 但水生，双子草本.一些 植物地下茎有内皮层并具凯氏带；,（3）维管柱（维管束.髓.髓射线）（来自原形成层）,胼胝体：秋天温度降低，联络索周围形成胼胝质（糖类），筛 管衰老休眠时，联络索消失，胼胝质变成垫状叫胼胝体。 筛管失去运输力。 春天温度升高：胼胝体减少，联络索出现，筛管恢复运输能力。,维管束种类： P119 外韧维管束（多数植物梨.向日葵）. 双韧维管束（葫芦.茄科等） 同心维管束：周木（茱蕉.蓼）.周韧（蕨.秋海棠）,髓和髓射线 髓:位于中心.薄壁细胞组成. 髓射线（初生射线）:两束间, 连接髓和皮层的薄壁组织。,功能：横向运输. 储藏作用。,（二）单子叶茎的初生结构:多数只有初生结构.,甘蔗，棕榈等茎能适当加粗是幼叶下有初生增粗分生组织。,竹茎的结构：节部特别明显。,和一般禾本科植物的茎不同的是,根据竹类茎的质地, 把它看作 木质茎,但它只有初生组织。,竹茎：表皮、基本组织、维管束,毛竹茎独特的结构：,（1）机械组织特别发达,（2）原生木质部的腔隙被填实,（3）基本组织是厚壁木质化组织,*单植茎的特点: 1、有限维管束（无形成层,不能无限加粗） 2、只有初生结构 3、有维管束鞘 4、木质部发育-内始式，韧皮部发育-外始式。,课堂小结 1.茎的功能和形态特征.芽的概念和类型.茎的生长习性.分枝类 型。 2.顶端分生组织组成的三种理论，叶.芽的起源外起源；茎尖 的分区结构。 3.双子茎和裸子茎的初生结构及维管束与根的区别?维管束的类 型。 4、单子叶茎的初生结构。,课外作业:P18235、36。,五、茎的次生结构： （什么叫初生生长，次生生长，伸长生长？）,（一）双子叶和裸子茎的次生结构 1、双子叶茎的次生结构,（1）维管形成层的发生： 原形成层发育成束中形成层，髓射线薄壁细胞经反分化成束间 形成层，一起组成茎的形成层。,（2）形成层细胞组成：由纺锤状原始细胞和射线原始细胞组成。,（3）发育及结果 纺锤状原始细胞切