第三章 根
必修一第三章根的分布
一元二次方程根的分布结论：设二次函数()f x 在区间(,)()m n m n <上递增（或递减），且()()f m f n 与异号，则方程()0f x =在(,)m n 内有唯一实根。
（如图1）例1：设20x x m -+=在区间(1,3)-有两个不等实数根，求m的范围？解：令2()f x x x m =-+因为()f x 在1(1,)2-递减，在1(,3)2递增。
则(1)011()0224(3)0f f m f ->⎧⎪⎪<⇒-<<⎨⎪>⎪⎩ 点评：设2()(0)f x ax bx c a =++>，两个不等2均在区间(,)m n 内，由例1知：①()0,()0f m f n >> ②对称轴2b x a=-在区间(,)m n 内 ③224()040024b ac b f b ac a a--=<⇒->⇒∆> 对0a <情形，类似解决。
练习：若关于x 的方程210x ax -+=两个不等根均在(0,4)内，则a 的范围： 1724a << 推论：：设二次函数2()(0)f x ax bx c a =++≠中()()f m f n 与异号()m n <，则方程()0f x =在(,)m n 内有唯一实根。
（如图2）例2：若关于x 的方程20x x a -+=两实根分别在在(2,0),(0,3)-内，则a 的范围？解：(2)0(0)060(3)0f f m f ->⎧⎪<⇒-<<⎨⎪>⎩练习：若关于x 的方程20x x a -+=两实根满足：122x x <<则a 的范围： 2a <-例3：设关于x 的方程2430ax ax -+=的两个不等实数根都在区间(1,)-+∞，求a 范围？ 解：当0a >时，由草图知03(1)0421f a x ∆>⎧⎪->⇒>⎨⎪=>-⎩当0a <时，由草图知03(1)0521f a x ∆>⎧⎪-<⇒<-⎨⎪=>-⎩综上所述：3354a a <->或 例4：设关于x 的方程2230x ax a --=在(0,3)有唯一实数根，求a 范围？解：设2()23f x x ax a =--（1）若0∆=，即03a a ==-或当0a =时，两根120(0,3)x x ==∉当3a =-时，两根123(0,3)x x ==∉（2）若0∆>，即03a a ><-或①001(0)(3)0a f f ∆>⎧⇒<<⎨<⎩ ②0(0)0(3)0f f ∆>⎧⎪=⇒⎨⎪>⎩无解 ③0(3)0(0)0f f ∆>⎧⎪=⇒⎨⎪>⎩无解综上所述：01a <<二：综合运用1、若方程20x x m -+=在实数R 上有解，则m 的范围14m < 2、若方程20x x m -+=在区间(1,3)-上有两个不等解，则m 的范围1(2,)4- 3、关于x 的方程220x x m -+=在(0,)+∞有两个不等的实根，求m 的范围？4、关于x 的方程20x x a -+=的两实根满足120,14x x <<<，则a 的范围：5、关于x 的方程222320kx x k ---=的两个根12,x x 满足121x x <<,求实数k 的范围? 04k k ><-或6、 求实数k 的范围, 关于x 的二次方程227(3)20x k x k k -++--=有两个实根,他们分别在区间(0,1)和(1,2)内.21k k ><-或7、 若关于x 的一元二次方程2210(0)ax x a -+=≠有一正根和一负根，则a 的范围 0a <8、已知函数2()(3)1f x mx m x =+-+的图象与x 轴的交点至少有一个在原点的右侧,求实数m 的取值范围? 1m ≤9．已知{}2(/(2)10,A x x p x p R =+++=∈若A R -⋂=∅，则p 的范围0p < 10、关于x 的一元二次方程20x x a -+=在(2,2)-内至少有一个实根，则a 的范围？164a -<≤三：函数与方程1．已知函数2()2(2)f x x p x p =+-+，若在]0,1⎡⎣内至少存在一个实数c ，使得()0f c >，则p 的范围是CA (1,4)B (1,)+∞C (0,)+∞D (0,1)法一，若1p =检验法二，反面使得]0,1c ⎡∈⎣，有()0f c ≤即(0)0(1)0f f ≤⎧⎨≤⎩2．若方程2(5)80x a x a -+++=在(1,)x ∈+∞上有解，求a 的范围 解：法1 由2(5)80x a x a -+++=得2581x x a x -+=- 设2584()1311x x f x x x x -+==-+---因为1,10x x >-> 故413311x x -+-≥=- 即()1f x ≥ 故1a ≥法2 设2()(5)8f x x a x a =-+++则51(1)020a f +⎧>⎪<⎨⎪∆≥⎩或 则1a ≥ 点评：()a f x =在A 内有解，a 的范围为()f x 在A 上的值域。
第三章 根
第三章根一、填空题1．被子植物的器官一般可分为_____、_____、_____、_____、_____、_____、六个部分。
2．被子植物器官依据它们的生理功能，分为_____和_____两大类。
3．根的吸收作用主要靠_____或_____。
4．根系按形态的不同分为_____和_____。
5．根就其发生起源可分为_____和_____两类。
6．贮藏根依形态不同可分为_____和_____。
7．根尖可划分为_____、_____、_____、_____四个部分。
8．根的初生构造从外到内可分为_____、_____、_____三部分。
9．在根的初生构造中，维管柱包括_____、_____、_____。
10．在根的初生构造中，维管束类型为_____，初生木质部和初生韧皮部分化成熟的顺序为_____。
11．在根的次生构造中，次生射线位于木质部的称_____，位于韧皮部的称_____，两者合称为_____。
12．在双子叶植物根的次生构造中，维管束类型为_____。
二、选择题(一)A型题1．麦冬的块根是由( )膨大而成A．主根B．侧根C．须根前端D．须根基部E．纤维根2．有“吸收表皮”之称的是( )A．根的表皮 B．茎的表皮 C．叶的表皮 D．根茎的表皮E．花瓣的表皮3．凯氏带存在于根的( )A．外皮层B．中皮层 C．内皮层D．中柱鞘 E．表皮4．根的内皮层某些细胞的细胞壁不增厚，称为( )A．泡状细胞B．运动细胞C．通道细胞D．填充细胞E．副卫细胞(二)X型题5．根上通常不形成( )A．侧根B．叶C．花D．芽 E．茎痕6．由胚根直接或间接发育而来的根是( )A．定根B．不定根 C．须根D．纤维根 E．支持根7．属于直根系的有( )A．定根B．不定根 C．主根D．侧根 E．纤维根8．根尖可划分为( )A．分生区B．伸长区 C．成熟区D．根冠 E．分化区9．与根的伸长生长有直接关系的是（）A．根冠B．分生区C．伸长区D．成熟区E．根毛区10．根的中柱鞘细胞具有潜在的分生能力，可产生（）A．侧根B．部分形成层C．木栓形成层D．不定芽E．不定根11．维管射线包括（）A．髓射线B．木射线C．韧皮射线D．导管群E．纤维束12．药材中的“根皮”包括（）A．皮层B．表皮C．韧皮部D．木质部E．周皮13．根的次生构造包括（）A．周皮B．皮层C．次生韧皮部D．形成层E．次生木质部三、名词解释1. 营养器官2. 繁殖器官3. 不定根4. 直根系5. 须根系6. 凯氏带7. 三生构造四、判断是非题1．根的皮层细胞在增厚的过程中，有少数正对着初生木质部角的皮层细胞的胞壁不增厚，这些细胞称为凯氏带。
6第三章 5根
第一节根的功能支持、固着吸收、输导和贮藏合成、分泌等第二节根和根系的类型主根、侧根、定根、不定根、直根系、须根系贮藏根块根肥大直根高榕（Ficus altissima )海带地钱第三节根的初生生长与初生结构一、根尖分区与结构根毛区伸长区根冠及分生区1.根冠(root cap)AB CA.根冠分生细胞B.根冠中央细胞C.根冠外部细胞粘液原分生组织2.分生区(meristematic zone)原分生组织细胞特征初生分生组织•原表皮层•原形成层•基本分生组织不活动中心(quiescent center)quiescent center3.伸长区(elongation zone)4.根毛区（成熟区）(root-hair zone)根毛区（maturation zone）附：细胞分裂方向、壁面横向壁径向壁切向壁径向分裂垂周分裂横分裂切向分裂平周分裂附：细胞分裂方向、壁面二、根的初生结构(primary structure)（双子叶植物）表皮epidermis维管柱Vascular cylinder皮层cortex表皮细胞与根毛根毛前端超微结构模式图根被皮层（cortex）外皮层内皮层中部皮层外皮层皮层细胞皮层薄壁细胞毛茛(Ranunculus)根水稻(Oryza)根内皮层(endodermis)内皮层内皮层细胞的凯氏带（casparian strip)具凯氏带部位未发生质壁分离不具凯氏带部位发生质壁分离电镜下的凯氏带共质体运输途径质外体运输途径凯氏带凯氏带与凯氏点维管柱vascular cylinder中柱鞘pericycle薄壁细胞(parenchymacell)初生木质部(primary xylem)初生韧皮部(primary phloem)中柱鞘初生木质部 原生木质部 后生木质部初生韧皮部 原生韧皮部 后生韧皮部初生木质部primary xylem环纹螺纹梯纹网纹孔纹初生木质部发育方式为外始式根系吸收与运输的途径初生韧皮部primary phloem三、单子叶植物根结构的特点通道细胞水稻根的横切面韭菜根的横切面拟南芥(Arabidopsis thaliana)根结构模式图第四节根的分枝?中柱鞘侧根的形成过程。
植物的根茎叶
络石
30
图 3-13 气生根
精选ppt
31
精选ppt
32
精选ppt
33
精选ppt
34
（3）呼吸根 有些生长于沼泽和热带海滩地带的植物， 产生许多向上生长伸入地面的根，挺立于淤泥外的 空气中，称呼吸根，如红树、水松等。呼吸根通气 组织发达，根外有呼吸孔，有利于通气和贮藏气体， 以适应土壤中缺氧的环境。
新芽又不断地出现与开放。最后形成了繁
茂的地上枝系。
精选ppt
43
精选ppt
44
❖
茎是植物体物质输导的主要通道。根
部从土壤中吸收的水分、矿质元素以及在
根中合成或贮藏的有机营养物质，要通过
茎输送到地上各部；叶进行光合作用所制
造的有机物质，也要通过茎输送到体内各
部被利用或贮藏。
精选ppt
45
❖ 支持作用。大多数被子植物的主茎直立于地面，分 生出许多大小枝条，并着生数目繁多的叶。枝、叶 有规律的分布，能充分地接受阳光和空气，进行光 合作用，制造营养物质。枝条又支持着大量的花和 果实，使它们处于适宜的位置，适应于传粉以及果 实、种子的生长、传播，有利于繁殖后代。
❖ 伸长区和具根毛的成熟区是根的吸收力最强的 部分，失去根毛的成熟区部分，主要是进行输 导和支持的功能 。
四、根瘤与菌根
❖ 根瘤：马铃薯、花生、蚕豆等豆科植物的根上， 常常生有各种形状的瘤状突起，称为根瘤。 根 瘤的产生是由于土壤内的根瘤菌，被根毛分泌的 有机物质所吸引而积聚在根毛周围，在根瘤菌分 泌的纤维素酶的作用下，使根毛细胞壁溶解，根 瘤菌进入根毛，然后自根毛向内侵入，最后到达 根的皮层细胞内，并迅速分裂繁殖。皮层细胞受 到根瘤菌侵入的刺激，也迅速分裂；产生大量新 细胞，致使皮层局部膨大，结果形成一个瘤状突 起物，此即根瘤 。
药用植物学第三章知识点总结和习题
维管柱
初生木质部一般六原型以下
初生木质部一般为多元型
髓
一般无
一般有
相同点
均有表皮、皮层和维管柱三部分组成；具有根毛；均为辐射性维管束
1）表皮：单层细胞，无细胞间隙，不角质化，没有气孔，有根毛
①外皮层：一层细胞，表皮破坏后，壁增厚并栓质化，起保护作用
2）皮层②皮层薄壁组织：多层细胞。兼有吸收、运输和储藏作用
③内皮层：一层细胞，有凯氏带（横切面为凯氏点或马蹄形）和通道细胞
①中柱鞘：一层薄壁细胞，紧贴内皮层，具有潜在的分生能力
3）维管柱a.初生木质部：外始式发育
②辐射维管束b.初生韧皮部：外始式发育
c.髓：单子叶植物和个别双子叶植物具有
⑶侧根的形成
侧根起源于中柱鞘，为内起源，发生位置常是固定的，故侧根常在母根表面排成规律的纵行。
初生韧皮部：已被挤成颓废组织，散布于次生韧皮部与栓内层之间的某些部位
维管柱初生木质部：被保留在中心或髓与次生木质部之间的某些部位
髓：双子叶植物初生木质部一直分化至根的中央，故双子叶植物一般没有髓
根的次生结构主要包括周皮和次生维管组织，二者分别是木栓形成层和维管形成层活动的结果，他们的活动如下：
次生木质部在内，次生韧皮部在外，相对排列；
2）块根：主要由侧根或不定根发育，如何首乌
⑵支柱根：能增强支持作用，常于茎或近基部的茎节上产生，为不定根，如薏苡
⑶攀援根：茎茎上生出的，暴露在空气中的不定根，如石斛、吊兰
⑸呼吸根：根向上生长，暴露于空气中以进行呼吸，如红杉
⑹水生根：水生植物的根，呈须状，如浮萍、睡莲
1）全寄生植物：不含叶绿体，
⑺寄生根：寄生植物长生的，深入寄主植物的不定根如菟丝子
植物的器官(根、茎)
器官——由多种组织按一定分布规律构成的，共同担负同 一生理功能的结构单位。 被子植物的器官： 营养器官——根、茎、叶 繁殖器官——花、果实、种子
1
第一节 根
一、根的形态和类型
（一）形态
– 通常是植物体生长在土壤中的营养器官，不分节与节间，不生 叶、芽和花。 – 具有向地性、向湿性和背光性。 – 主要功能：根主要有吸收、输导、固着、支持、贮藏和繁殖等 功能。 – 许多植物的根，如甘草、人参、党参等都是重要的中药。
33
次 生 木 质 部 次 生 韧 皮 部
形成层 向内分 裂产生 新的木 质部 形成层 向外产 生新的 韧皮部
加于初生 木质部的 外方
由导臂、管 胞、木薄壁 细胞和木纤 维组成 由筛管、伴 胞、韧皮薄 壁细胞和韧 皮纤维组成
34
加于初生 韧皮部的 内方
• 次生构造维管束类型：由初生构造的木质部与韧皮 部相间排列，转变为木质部在内方，韧皮部在外方 的外韧型维管束。 • 次生木质部和次生韧皮部合称为次生维管组织，是 次生构造的主要部分。 • 形成层在一定部位分生一些薄壁细胞，这些细胞沿 径向延长，呈辐射状排列，称次生射线。贯穿于木 质部的称木射线，贯穿于韧皮部的称韧皮射线,两者 合称为维管射线. • 射线具有横向运输水分和养料的机能。
部分表皮细胞的外壁向外突出，形成根毛。
2.皮层（cortex） 位于表皮内方，由基本分生组织发育而成，为多层 排列疏松的薄壁细胞所组成，常有显著的细胞间隙。 皮层分为外皮层、皮层薄壁组织和内皮层。
(1)外皮层（expdermis）为皮层最外方紧邻表皮的 一层细胞，排列整齐、紧密。当表皮被破坏后，此 层细胞的壁常增厚并栓质化，以代替表皮起保护作 用。
2.支持根：是指自茎上产生一些不定根深入土中，以 增强支持茎干的力量的根。
第三章植物的营养器官--根
表皮
外皮层 皮层薄壁细胞
内皮层
中柱鞘 初生木质部
薄壁细胞
初生韧皮部
内皮层
中柱鞘
后生韧皮部
原生韧皮部 后生木质部
原生木质部 薄壁细胞
凯氏带立体示意图
功能：控制物
质进出维管柱。
维管柱——皮层以内的柱状体，是由原形成层发育而来
维管柱的组成
（1）中柱鞘：具有潜在的分裂能力 （2）初生木质部—包括原生和后生 成熟方式:为外始式。 （意义） 组成： 功能：物质输送 （3）初生韧皮部—包括原生和后生。 发育方式:也为外始式 初木与初韧相间排列 （4）薄壁细胞（髓） 初生木质部与初生韧皮部之间
根的向地性
2）分生区
分生区位于根冠的内侧，全长约 1-2毫米。又称生长点。 分生区细胞形状为多面体，个体 小、排列紧密、细胞壁薄、细胞 核大、细胞质浓，液泡很小，外 观不透明。
分生区细胞全部由顶端分生组织细胞构成，分裂能力强， 在根的生活过程中，分生区细胞始终保持分裂能力，经分裂产 生的细胞一部分补充到根冠，以补偿根冠中损伤脱落的细胞； 大部分细胞进入根后方的伸长区，是产生和分化成根各部分结 构的基础；同时，仍有一部分分生细胞始终存在而保持分生区 的体积和功能。
根的维管形成层的发生
维 管 形 成 层 的 发 生 和 活 动
维管形成层的活动
维管形成层的发生和它的活动
维管射线
在次生维管组织中, 形成了一些径向排列
的薄壁细胞群,称为维管射线,在木质部的
称木射线, 在韧皮部的称韧皮射线。
功能: 径向物质运输。
维管射线形成后,使维管组织内有轴向系统
和径向系统之分。
内 皮 层
原生木质部
后生木质部
维 管 柱
第三章根轨迹
2
s1,2 n n 2 1
(f ) 1 34
(e) 1 0
4.5根轨迹分析系统的性能
一、根轨迹与稳定性：
j
[ s]
j 2
p1
-3.72 z1 -2 -1 p2
j
180
60
2
1
60
0
j 2
35
根轨迹是所有闭环极点的集合，因此，可以 直观的看到系统闭环极点的分布趋势，直观得到稳 定情况。 ①n支根轨迹分布在虚轴左侧——不论K取何 值，系统都稳定。 ②当任何一支穿过虚轴，即到S右半平面—— 闭环有条件稳定。需确定虚轴交点K值。 ③如果有一条轨迹完全在虚轴的右侧——K取 任何值，闭环都不稳定。
k((ss 3.6) 1.6) k ① s( s ss s 1)( 1)( 2) 2)
②
③
k ( s 0.6) s( s 1)(s 2)
40
k 6, j 2
j 2
-2
-1
-0.432
-3.6 -2
-1
0
0.3
原系统
加（s+3.6）
3 3.6 0.3 2
加（s+1.6）
42
42
三、极点对系统的影响：
k s ( s 1)
k s ( s 1)( s 2)
2 1
-4 -2
38
G( s ) H ( s ) ③
k ( s 1)( s 2) s( s 4)
2个零点 终点： -1，-2
-4 -2 -1
起点：-4，0
④二阶系统增加一个零点时
1 8
在左侧
k ( s 1) G( s ) H ( s ) s( s 0.2)
第三章植物的显微构造根、茎、叶3上课讲义
常见的有以下几种类型：
1.同心环状异型维管束
在根的正常维管束形成不久，形成层往往失去 分生能力，而相当于中柱鞘部位的薄壁细胞转化 成新的形成层，由于此形成层的活动，产生一圈 小型的异型维管束。在它的外方，还可以继续产 生新的形成层环，再分化成新的异型维管束，如 此反复多次，构成同心环状的多环维管束。如苋 科的牛膝、商陆科的商陆等。
2.皮层(cortex)
外皮层( exodermis) 皮层薄壁组织（中皮层） 内皮层(endodermis)
内皮层细胞壁增厚的类型
一种是细胞径向壁和横向壁局部带状增厚，称为 凯氏带，从横切面观察增厚部分呈点状，称凯氏点。
另一种是细胞的径向壁、上下壁和内切向壁显著 增厚，外切向壁比较薄，从横切面观察细胞壁增厚部 分呈“U”字形。
初生木质部(primary xylem) ： 组成:导管、管胞、木薄壁细胞和木纤维。 外始式(exarch): 原生木质部(protoxylem)
后生木质部(metaxylem) 木质部的束数:二原型、三原型、四原型、多原型 等。
初生韧皮部(primary phloem)： 组成:筛管、伴胞、韧皮薄壁细胞。
植物学上的根皮指周皮。
药材的根皮是指形成层以外的部分，主要包 括韧皮部和周皮。
一些单子叶植物，如百部、麦冬等，表皮分 裂成多层细胞，细胞壁木栓化，形成一种叫 “根被”的保护组织。
根的 次生构造
周皮
木栓层
木栓形成层 栓内层 韧皮部
次生维管束 形成层
维管射线
木质部
根的异常构造
三、根的异常构造（三生构造）
第三章根-正常根的形态
第三章根目录C o n t e n t 1.正常根的形态2.变态根的类型3.根的显微结构3.1 根尖的结构3.4 侧根的形成3.5 根的次生结构3.3 单子叶植物根的初生结构3.2 双子叶植物根的初生结构3.6 根的异常结构01正常根的形态◼高等植物体一般由器官组成的。
器官是指植物体中由不同的组织组成的，具有一定的外部形态和内部结构，执行一定生理功能的部分。
◼被子植物的主要器官有根、茎、叶、花、果实和种子。
其中花、果实和种子与植物的繁殖有关，称为生殖器官（繁殖器官）；而根、茎、叶担负着植物营养物质的吸收、制造和运输等生理功能，因此称为营养器官。
根（root）通常是生长在地下的营养器官，具有向地性、向湿性和背光性。
◼根的形态：根通常外形呈圆柱形，在土壤中生长愈向下愈细，并向四周分枝，形成复杂的根系。
细胞不含叶绿体，也无节和节间之分，一般不生芽、叶和花。
◼主根和侧根：由种子的胚根直接发育来的根称为主根（main root）。
由主根生出的支根称为侧根（lateral root）。
◼定根与不定根定根：直接或间接由胚根发育而生成的主根或各级侧根称为定根（normal root）。
它们都有固定的生长部位。
不定根：不是直接或间接来源于胚根的称不定根（adventitious root）。
它们没有一定的发生部位，可以在茎、叶或其它部位产生。
◼直根系与须根系由明显而发达的主根和各级侧根组成的根系为直根系(tap root system)。
主根不发达或早期死亡，而由茎的基部节上长出许多大小、长短相似的不定根组成的根系为须根系(fibrous root system)。
4第三章 根
一般短枝着生在长枝上 ，能生花结果，所以 又称果枝。
长枝 短枝
（二）芽（bud）
芽是尚发出的枝、叶和花，即是它们的原始体。 顶芽
定芽 腋芽 依生长位置分 不定芽
叶芽 依芽的性质分 花芽
芽的类型
混合芽
依有无芽鳞分 裸芽
鳞芽
依芽的活动能力分 休眠芽 活动芽
叶芽、花芽和混合芽
鳞芽
裸芽
（三） 茎的类型
1、按茎的质地分
木质茎
乔木：主干明显，下部少分枝。 灌木：主干不明显，近基部多分枝
亚灌木（半灌木）：仅基部木质化
草质茎 肉质茎
一年生草本：植物在一年内完成生命周期而植 株整体枯死。
二年生草本：指植物当年萌发，次年开花结果 而完成生命周期而枯死。
多年生草本：植物的生命周期在二年以上完 成，包括宿根草本 和常绿草本。
根的形态特征:
无节和节间；
不生芽、叶和花；
细胞不含叶绿体。
根
茎
根与根系的类型
1、根的类型
主根 定根：由胚根长出 侧根
纤维根
不定根：非胚根长出，在茎节、 叶柄、或其它部位。
侧根
主根
定根
纤维根
2、根系的类型
所有根的总和称根系。
直根系—主根 发达。常见于 双子叶植物、 裸子植物。
须根系—主根 不发达。常见 于单子叶植物 和少数双子叶 植物。
1、乔木 2、灌木 3、草本 4、攀援性藤本 5、缠绕性藤本 6、匍匐性草本
乔木
灌木
亚灌木
一年生草本(薏苡)
二年生草本(油菜)
肉质草本（垂盆草）
肉质茎
多年生草本
2、按茎的生长习性分
直立茎：茎垂直地面生长。
第三章根系的形态结构与建成过程
三. 根瘤和菌根
1. 根 瘤
豆科植物的根与根瘤细菌形成的共生结构，具有固
氮作用。
2. 菌 根
高等植物的根与真菌形成的共生结构。 如: 天麻(兰科)与蜜环菌共生
幼苗与根系
根的初生结构简图
表皮 皮层 中柱鞘 初生木质部
初生韧皮部
薄壁细胞
根的初生结构
根的初生结构（单）
根的次生结构
根瘤和菌根
根毛
第三章 根系的形态结构与建成过程
一．根的生理功能
吸收
支持
合成
贮藏
繁殖
二．根的形态结构
（一）根的形态
定
根：主根、侧根
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（深根系）——主根、侧根粗细明显。裸子植物、双 子叶植物的根系。
须根系（浅根系）——主根、侧根粗细不明显。单子叶植物
的根系。
（二）根的结构
１．根尖的结构
成熟区（根毛区）
伸长区 分生区 根 冠
２．双子叶植物根的初生结构
表 皮 皮 层
外皮层 中皮层 内皮层 中柱鞘
原生木质部 初生木质部 后生木质部 （外始式）Fra bibliotek中 柱
（ 维管柱） 初生韧皮部
薄壁细胞
3.双子叶植物根的次生结构
(1) 维管形成层的产生及其活动
薄壁细胞 维管形成层 中 柱 鞘 (内) 次生木质部 (外) 次生韧皮部
(2) 木栓形成层的发生及其活动
木栓层
中柱鞘 木栓形成层 栓内层
周 皮
树 皮
4、单子叶植物根的结构特点
（1）有限维管束，无次生生长
（2）外皮层常为机械组织
药用植物学：第三章 第一节 根
器官：由多种组织构成,能行使一定功能的结构单
位叫做器官。
如被子植物： 根、茎、叶 Байду номын сангаас、果实、种子
营养器官
繁殖器官
第一节 根
一、正常根的形态与类型 （一）根的形态特征：无节和节间，一般不生芽、叶、花 。
（二）根的类型与根系 根的类型 1、定根：直接或间接由胚根发育而成，有固定生长
部位的根。包括主根和侧根
（1）主根：由胚根发育而成，垂直向下生长的根。 （2）侧根：从主根侧面生出的支根。
2、不定根 :无固定生长部位，从茎、叶或其他部 位生长出来的根。如柳枝和禾本科植物茎基部节上长出 的根。
根系 1.直根系：具有明显主根的根系。如裸子植物和大 多数双子叶植物。 2.须根系：无明显主根，由不定根组成胡须状的根 系。如大多数单子叶植物。
凯氏带：高等植物内皮层细胞径向壁和横向壁的木栓化 和木质化的带状增厚部分，主要功能是阻止水份向组织 渗透，控制着皮层和维管柱之间的物质运输。
• 单子叶植物的内皮层细胞壁常出现五面增厚，并栓质化， 仅外切向面为薄壁的，
• 在横切面上呈马蹄形。 • 少数单子叶植物，在内 • 皮层细胞壁增厚的过程中， • 正对初生木质部束（角） • 的内皮层细胞的胞壁不增 • 厚，这种细胞称为通道细 • 胞（如鸢尾）。 • 有些单子叶植物根的表 • 皮分裂成多层细胞，且细 • 胞壁木栓化，形成保护组 • 织，这种保护组织，叫做 • 根被。如百部、麦冬。
• （五）呼吸根：垂直向上，暴露于空中进行呼吸的 不定根。如水松、红树。
• （六）水生根：呈须状垂生于水中。如浮萍、莲。 • （七）寄生根：寄生于其他植物体上的不定根。如
菟丝子。
•
三、根的显微构造
第三章植物的营养器官-根课件
3、根被：兰科、天南星科植物气生根
【二】皮层
1、来源：基本分生组织（横向运输、储藏、通气）
2、特点：外皮层、中皮层、内皮层（凯氏带、通道细胞）
【三】维管柱
1、来源：主要为原形成层
2、组成：中柱鞘、初生维管组织、薄壁细胞、髓（部分）
（1）中柱鞘（原形成层、作用、与内皮层的关系）
（2）初生维管组织
A、初生木质部（外始式、吸收上的意义、原生后生、木质
器官的概念：成熟植物体由多种组织组成 具显著结构和特定功能而易于区分的部分
第三章 植物的营养器官 Vegetative Organs of Plant
第一节 根ROOT
*地下器官、保守器官、结构与功能、根的进化生物学 一、根的生理功能与经济利用
1、吸收作用 2、固着与支持作用 3、输导作用 4、合成功能 5.储藏和繁殖功能
鸢 尾 根 横 切 面 结 构
五、侧根的形和次生结构 （一）维管形成层的发生、活动 （木射线、轴向系统、径向系统） 次生结构的特点：
A、内外排列、轴向系统、径向系统 B、次生木质部量大、形成层位置外移，周径 增大 C.次生韧皮部量相对固定，初生韧皮部较早消 失
*食用、药用、工业原料、工艺品
二、根和根系的类型 （一）主根、侧根、不定根 （二）直根系和须根系
三、根的发育 （一）顶端分生组织 （二）根尖的结构及发展
棉花幼根
四、根的初生结构
【一】表皮-根被皮
1、来源：原表皮
2、特点：A、一层长柱状细胞； B、细胞壁薄、角质薄或 无；
大）。
C、无气孔；D.根毛（表皮细胞小、质厚、核
第三章根-变态根的类型
02变态根的类型
有些植物在长期的历史发展中，为了适应生活环境的变化，其根的形态构造产生了一些变态，这些变态性状形成后可以代代遗传下去，称为变态。
变态根常见的类型有：
◼贮藏根(storage root)
根的部分或全部因贮藏营养物质而变的肥大。
肉质直根(fleshy tap root)：由主根肥大而成的。
如胡萝卜、白芷、桔梗、萝卜、菘蓝、丹参、芫青、明党参、党参等。
◼正常根的形态和类型
◼块根(root tuber)：是由侧根肥大形成的。
在外形上常常不规则。
如甘薯、天门冬、何首乌、麦冬、百部等。
何首乌山芋
◼根的变态
◼支柱根(prop root)
植物靠近泥土的茎
节上产生一些不定
根深入土中，以增
强支持茎干的作用。
如玉米、薏苡、甘
遮、高梁等。
根的变态
◼攀援根(climbing root)：攀援植物在其地上茎上生出不定根，以使植物能攀附于石壁、墙垣、树干或其他物体。
爬墙虎的支持根
◼根的变态
◼气生根(aerial root)：自茎上产生的不伸入土中而暴露于空气中的不定根。
它具有在潮湿空气中吸收和贮藏水分的能力。
如石斛、吊兰、榕树等。
吊兰榕树
◼水生根(water root)：水生植物的根呈须状垂生于水中，纤细柔软并常带绿色，称水生根。
如浮萍，睡莲等。
◼寄生根(parasitic root)：寄生植物产生的不定根伸入寄主体内吸收水分和营养，称寄生根。
如菟丝子，列当等。
菟丝子与寄主葡萄寄生根显微图片。
植物学第3章1根
2、皮层
内皮层细胞的细胞壁呈“马蹄形”加厚
五面加厚（马蹄形增厚）
少数位于木质部脊处的内皮层细胞除 径向壁增厚外，内切向壁不增厚，称为 通道细胞，起着皮层与维管柱之间物质 交流的作用。
玉米根横切
四、 侧根的形成 侧根起源于根的中柱鞘一定部位。由于 中柱鞘位于根内部，这种起源方式称为 内起源（ endogenous ）。 侧根的形成过程：中柱鞘细胞恢复分裂 形成侧根原基，侧根原基分化产生根冠 及生长点，经生长穿过皮层、表皮进入 土壤成为侧根。 主根切去，促进侧根生长，移苗时往往 切去主根。
单子叶植物根的结构有什么不同？ 1）外皮层明显，通常为厚壁细胞，起支持和保护 作用； 2）内皮层在发育后期成五面加厚，仅外切向壁不 加厚，因此横切面上看成马蹄形； 3)初生木质部通常为多原型(6原以上); 4)中柱中央常有薄壁细胞组成的髓,它和木质部和 韧皮部之间的薄壁细胞在发育后期常成厚壁细胞; 5)一般没次生生长,没有次生结构.
1、表皮
热带的兰科植物和附生的天 南星科植物的气生根, 表 皮——根被。 保护作用, 防止水分丧失。
根毛
2、皮层：
皮层(corter)
表皮和中柱之间，多层薄壁细胞组 成，所占的比例较大；细胞体积较大， 具明显胞间隙；适于水分和矿物质横 向运输、贮藏后含物和通气。
外皮层——近表皮的1～几层薄壁细胞； 后期壁栓化，起保护作用。 中皮层——内、外皮层之间的薄壁细 胞。 内皮层——皮层最内方的一层薄壁细 胞；其细胞的横向壁和径向壁上有一 条木栓化的带状增厚，称为凯氏带 (Casparian strip)。
木栓形成层、木栓层和栓内层合称周皮, 成为根加 粗以后新的保护组织(次生保护组织)。
双子叶植物根的次生结构
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柳树根的次生结构
After secondary growth
46
双子叶植物根次生生长后的结构组成
Periderm 周皮 Secondary phloem 次生韧皮部 Vascular cambium 维管形成层
初生韧皮部
Ray 射线
Secondary xylem 次生木质部
Primary xylem 初生木质部 Pith 髓
厚角组织 （活细胞）
collenchyma
输导组织 Conducting Tissue
韧皮部 Phloem 木质部 Xylem
植物学 Botany
Lecture 5
种子植物的营养器官(一) 根
长江大学农学院 杨 梅
• 根 root
• 茎 stem
• 叶 leaf
• 花 flower
• 果实 fruit
——都是高等植物的根与土壤中的菌类所发生的共生现象。 （一）根瘤 * 根瘤是土壤中的根瘤菌侵入根部皮层，刺激皮层细 胞迅速生长而形成 的瘤状结构，常见于豆科植物。 * 根瘤的形成过程 * 根与根瘤菌的关系 （二）菌根： * 根与土壤中某些真菌所形成的共生复合体。
* 菌根的主要类型有：
外生菌根——真菌的菌丝包在根尖的外面，形成鞘状的菌丝体结构，仅 有少数菌丝侵入到表皮和皮层的细胞间隙中。
Cork cell
phelloderm
1.皮层; 2.内皮层; 3.木栓形成层; 4.皮层碎片; 5.木栓层 ；6. 栓内层
由木栓层、木栓形成层和栓内层共同组成周皮
Cork cell Cork cambium Phelloderm Periderm 周皮
Secondary phloem Vascular cambium 维管形成层
（2）
B.木栓形成层的发生及其活动
cortex
endodermis Cork cambium
Broken cortex
来源：最早的木栓形成 层起源于中柱鞘, 但活 动一年或几年后停止活 动, 这时新的木栓形成 层在周皮以内产生, 常 由次生韧皮部细胞恢复 分裂能力形成木栓形成 层, 继续形成新的木栓。 活动：切向分裂，向外 产生多层的木栓细胞 (cork cell)，组成木栓 层，向内产生栓内层 (phelloderm)。
根在已形成的初生结构的基础上， 茎根中的侧生分生组织（维管形成 层+木栓形成层）开始分裂、生长
和分化，使茎根加粗的过程。
次生结构：由次生生长所形成的次生
维管组织和周皮所组成的结构。
梨次生根横切示发达的次生结构
A.维管形成层的形成过程Formation of vascular cambium
（1）
（3）
外皮层
皮 层 皮层薄壁细胞 内皮层（凯氏带）
胚 根
初生韧皮部 维 管 柱 初生维 管组织
髓 薄壁细胞 初生木质部
次生韧皮部 次生维 维管形成层 管组织 次生木质部
三.侧根的产生
* 侧根起源于根的柱鞘细胞，由于中柱鞘位于根内部，这种起源方式 为内起源。 * 侧根发生的具体部位与根中木质部的束数有关：
2. 单子叶植物根的初生结构与双子叶植物根的初生 结构有哪些不同？
答： 单子叶植物根的初生结构 双子叶植物根的初生结构
内皮层细胞五面增厚，有通道细胞， 中柱鞘细胞仅能产生侧根，发育后 期壁增厚 初生木质部多原型 一般有髓
多为凯氏带结构，中柱鞘细胞可 产生侧根、形成层和木栓形成层， 发育后期壁不增厚 2 ～ 5 原型 一般无髓
根系的类型 胚根 主根
Root morphology
(内起源）
直根系（花生、油菜，深根系）
侧根 须根系
不定根 胚 老 茎 叶 轴 根
（小麦，浅根系）
不定根
2.1 根尖的结构 Structure of root tip
• 成熟区
maturation zone
• 伸长区
elongation zone
内皮层上凯氏带
Casparian Strip in Endodermis
径向壁是与该细胞所在部位的半径相平行； 横向壁是与根的横切面相平行； 切向壁是与该细胞所在部位最近一侧的外周切线相平行。
内皮层细胞壁栓质加厚，不透水、气。 凯氏带起到横向运输的主动控制作用。
Casparian strip
(凯氏带）
外皮层在发育后期形成栓化的厚壁组织，表皮脱落后，可替代表皮起保护作用。
单子叶植物，小麦根横切面，示根部中央为后生木质部所占据 表皮 皮层
中柱鞘
内皮层 初生韧皮部 初生木质部
根的初生结构
初生结构 根冠 分生区 根 伸长区 表皮(根毛) 外皮层 皮 层 皮层薄壁细胞
成熟区
内皮层（凯氏带）
中柱鞘 初生韧皮部 维 管 柱
存在二种菌根: ectomycorrhiza 外生菌根
endomycorriza 内生菌根
A model of two types of mycorrhizae
1 在桦树中的外生菌根
2 在发草中的内生菌根 . (禾本科)
（1）Ectomycorrhizae（外生菌根）
Ectomycorrhizae of a Pinus sp.
• 分生区
meristematic zone
• 根冠
root cap
根冠是保护根的分生区和帮助根顺利穿越土壤，并 减少损伤的结构。
2.2 根的初生结构
Primary Structure of Root (Dicots)
•表皮 epidermis •皮层 cortex •维管柱 vascular cylinder
内皮层Endodermis
初生韧皮部 primary phloem
维管形成层初期vascular cambium (维管形成层位于木韧之间。）
外始式 外：原生木质部/韧皮部 内：后生木质部/韧皮部
初生木质部 primary xylem
* 维管柱（中柱）：
中柱鞘——产生侧根和不定芽，参与形成木栓形成层和维管形成层。 初生木质部——星芒状；主要由导管组成；外始式发育。运输水和无 机盐。 初生韧皮部——束状，与木质部相间排列；主要由筛管和伴胞组成； 外始式发育。运输有机养分。
内生菌根——真菌的菌丝侵入到根的表皮和皮层细胞内生长。
由于热带雨林处在多雨、 潮湿的气候条件，土壤 中的水分在很长的雨季 总是处于饱和或近于饱 和的状况，树木的根系 因“呼吸”所需，它们 很难深入到空气缺乏的 深土层中。既然难以进 入深层土壤而又要执行 对地上部分的支撑作用， 它们便采取向地面空间 发展的策略。
板根是热带雨林乔木最突出的一个特征
1.2 根的形态
• 输导组织 conducting tissue • 分泌组织 secretory tissue
顶端分生组织
apical meristem
侧生分生组织
lateral meristem
居间分生组织
intercalary meristem
永久的分生组织
机械组织 Mechanical Tissue
厚壁组织 （死细胞） scleranchyma – 石细胞 stone cell – 纤维 fiber
维管射线：指在次生维管组织中, 形成了一些径向排列的薄壁细胞
群。在木质部的称木射线, 在韧皮部的称韧皮射线。
功能: 径向物质运输。 维管射线形成后,使维管组织内有轴向系统和径向系统之分。
根的结构
初生结构 根冠 分生 区 根 伸长 区 成熟区 中柱鞘 表皮(根毛) 木栓层 木栓形成层 周皮 栓内层 次生结构
一种松树的外生菌根,较松散的
Transverse section of an ectomycorrhizal root. 具有外生菌丝根的横切面
内生菌根渗透到许多根细胞中.
囊泡—吸器状内生菌根
Exteranal mycelium 外部的菌丝体
表皮
皮层
凯氏带 囊泡 内皮层 增大的有菌丝的外部皮层细胞 分枝状吸器
What this guy is doing?
细胞的生长
Cell Growth
细胞分化 Cell Differentiation
• 分生组织 meristem • 保护组织 protective tissue • 薄壁组织 parenchyma tissue
• 机械组织 mechanical tissue
of the endodermal cells on radial wall (径向壁） and transverse wall
(横向壁)
单子叶植物（鸢尾）内皮层及通道细胞
3) 维管柱 （中柱） vascular cylinder
——内皮层以内的部分，由中柱鞘、维管组织和薄壁组织组成。
中柱鞘Pericycle
• 种子 seed
第一节 根 Root
• 1. 根的生理功能和形态 • 2. 根的结构
2.1 根尖的结构 2.2 根的初生结构
2.3 根的次生结构
1.1 根的功能
Functions of Root
• 固着作用 anchor • 吸收作用 absorption
• 贮藏 storage
• 植物激素的合成 hormone biosynthesis • 繁殖 propagation
四.根瘤与菌根
植物根系与土壤中的微生物有密切的关系，根部分泌的物质，许多是微 生物的营养来源，而土壤微生物分泌的一些物质，又可直接或间接影响 根的生长发育。 有些微生物甚至可入侵到根的组织中与根发生共生(symbiosis)关系。 高等植物根与土壤微生物发生的共生现象，通常有根瘤与菌根
Glycine max 大豆的根瘤
毛茛根的横切面
Note: 无髓，在皮层细胞 有淀粉积累，但在表皮 和外皮层缺乏淀粉。