实验六根尖分区及根的初生结构.ppt

实验六根尖分区及根的初生结构,试验六根尖分区及根的初生结构,【目的和要求】1、掌握根尖的外形、分区和内部结构。2、掌握单子叶、双子叶植物根的初生结构的主要特点。3、掌握单子叶、双子叶植物根的初生结构的异同点。4、了解侧根发生的部位与形成规律。【实验材料和用品】实验材料：小麦（或玉米）籽粒，洋葱、玉米或大麦根尖纵切片，蚕豆（大豆、棉花或毛茛）幼根横切片，小麦（水稻、玉米或鸢尾等）根横切片，韭菜根横切片，蚕豆（向日葵或棉花）侧根发生横切片。实验用品：显微镜、放大镜、载玻片、盖玻片、镊子、刀片、培养皿、吸水纸、擦镜纸、纱布块；蒸馏水等。,试验六根尖分区及根的初生结构,【内容和方法】1、根尖的外部形态及分区的内部结构2、双子叶植物根的初生结构3、单子叶植物根的初生结构4、侧根的发生和形成【作业】1、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。2、绘一种单子叶植物根轮廓简图，并注明各部分结构的名称。,一、根尖的外部形态及分区的内部结构,根尖的外部形态1、根尖外部形态观察根尖是指从根毛区到根最尖端的部分。取萌发后生长较直的小麦根，用刀片切下顶端约1.5cm长的一段，置于干净载玻片上，用肉眼或放大镜进行观察。,根冠：幼根最先端呈半透明的帽状结构。分生区：罩于帽状的根冠下，不透明略带黄色的部分。伸长区：位于分生区与根毛区之间，光滑无根毛略透明的区域。根毛区：位于伸长区之后，密生白色根毛。,根尖的内部结构取洋葱根尖纵切片(玉米或大麦根尖切片），观察根尖各区的结构特点。根冠：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。外层细胞较大。分生区：位于根冠之内，长约1-2mm，由体积小、排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。,伸长区：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。根毛区（成熟区）：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。,初生生长(primarygrowth)：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长。主要表现为植物体长度的增加，故也称伸长生长。初生结构(primarystructure)：在初生生长过程中所形成的组织结构，称初生结构。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。根的成熟区的各种结构都是由初生分生组织分化而来的，因此也称为初生结构。根的初生结构，由外至内明显地分为表皮，皮层和维管柱三个部分。,双子叶植物根初生结构,表皮,表皮：根的成熟区最外的一层细胞。由原表皮发育而来。,特点：细胞的形态略呈长方形，其长轴与根的纵轴平行，在横切面上近似于长方形，排列整齐紧密，其细胞壁薄，由纤维素和果胶组成，有利于水分和溶质渗透和吸收。外壁通常无或仅有一薄层角质层，无气孔分布，有根毛。,根毛扫描电镜图,皮层皮层位于表皮与维管柱之间,由多层薄壁组织细胞组成,由基本分生组织发育而来。该组织细胞特点是,细胞体积较大,排列疏松有明显的细胞间隙。皮层可以分为以下三部分：外皮层：与表皮相接，为1-2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。皮层薄壁细胞：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。内皮层：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，称为凯氏带。,维管柱是内皮层以内的所有部分，由中柱鞘、初生木质部、初生韧皮部和薄壁细胞等部分组成。中柱鞘：位于中柱最外层，通常由1-2层细胞组成，细胞壁薄、排列整齐而紧密。初生木质部：位于根的中央，由导管、管胞木薄壁细胞、木纤维组成。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4-6束成星芒状。外侧靠近中柱鞘的导管最先发育，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，与初生木质部相间排列，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。髓：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。,蚕豆幼根中柱放大图,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，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。表皮：为根的最外一层细胞，排列整齐紧密，可观察到有根毛残体。在根毛枯死后，往往解体而脱落。皮层：可分为外皮层，皮层薄壁细胞和内皮层。外皮层：靠近表皮的1-2层形态较小、排列紧密的细胞。皮层薄壁细胞：由多层大型排列较疏松的薄壁细胞组成。内皮层：皮层最内的一层细胞。,禾本科植物根的外皮层在发育后期，往往转变为厚壁的机械组织，起支持和保护作用。,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，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。,单子叶植物根局部横切示内皮层细胞五面加厚,中柱位于内皮层以内的所有部分，由以下几部分组成：中柱鞘：紧靠内皮层，排列比较紧密的一层细胞。初生木质部：为多原型，可多至10束以上。外始式发育。初生韧皮部：与初生木质部相对排列，在切片中常被染成绿色。薄壁细胞：分布于初生木质部与初生韧皮部之间。髓：大多数单子叶植物根中柱的最中央有髓，由薄壁细胞组成。,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,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。当侧根发生时，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，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。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),侧根起源于中柱鞘，因而和母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，这是由于侧根的发生和母根初生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；在多原型的根中，则多正对原生韧皮部。,思考题,1、植物根尖可以分为哪几个区，各区细胞特点和功能是什么？2、比较单、双子叶植物根的初生结构有何异同。3、根毛和侧根有何不同？它们是如何形成的？4、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？,谢谢,