盐城师范学院植物学教案学生张天星.docVIP

1、双子叶植物根和茎初生结构和次生结构的区别是什么？ 双子叶植物根的初生结构:由表皮、皮层和维管柱三部分组成；成熟区表皮具根毛，皮层有外皮层和内皮层，维管柱有中柱鞘；内皮层不是停留在凯氏带阶段，而是继续发展，成为五面增厚。(木质化和栓质化)，仅少数位于木质部脊处的内皮层细胞，仍保持初期发育阶段的结构，即细胞具凯氏带; 次生结构具表皮，维管组织，薄壁组织,由表皮、皮层和维管柱组成；初生木质部含管胞而导管，初生韧皮部含筛管无筛管、伴胞； 2、双子叶植物茎和根的初生结构的比较 相同点 表皮 皮层 维管柱，初生韧皮部外始式 不同点 根 有根毛壁薄无气孔 有内皮层及凯氏带 有中柱鞘，初生木质部外始式，初生 木质部与初生韧皮部各自成束，相间排列，无髓，均来源于原形成层 茎 有气孔外壁厚有角质层无根毛 无但皮层组织类型多样 无中柱鞘，初生木质部内始式，初生 木质部与初生韧皮部共同成束，相对排列，有髓，只有维管束来源于原形成层，其它来源于基本分生组织 3、根瘤和菌根的形成，根尖分生区 植物的根系分布于土壤中，与土壤内的微生物（细菌、放线菌、真菌、藻类及原生动物等）有着密切的关系。一方面，植物新陈代谢活动产生的根系分泌物，很多都是微生物的营养来源，起着吸引微生物的作用；另一方面，土壤微生物的新陈代谢活动加速土壤养分的释放、产生一些刺激植物生长的物质或合成一些为植物所利用的营养物质，促进植物的发育。有些土壤微生物还能侵入某些植物的根部，使植物致病；也有些微生物入侵根部后，常形成特殊结构，彼此间建立起的互利共存关系，称为共生（symbiosis）。根瘤（root nodule）和菌根（mycorrhiza）就是高等植物的根部所形成的这类共生结构。　　一、根瘤　　自然界许多植物可以形成根瘤，其形状、大小因植物种类而异，土壤中的根瘤细菌、放线菌和某些线虫都能入侵根部，形成根瘤。其中与农业生产关系最密切的是豆科植物的根瘤。因此，通常所讲的根瘤，主要是指由根瘤细菌等侵入宿主根部后形成的瘤状共生结构（图5-19,图5-20）。 　　在豆科植物的根系上，常具有许多形状各异、大小不等的瘤状突起，即根瘤。根瘤的形成开始于豆科植物的苗期，幼苗期间的分泌物吸引分布在根附近的根瘤菌，使其聚集在根毛周围大量繁殖，外面被一层粘液包围，形成感染丝后，根瘤菌产生的分泌物使根毛卷曲、膨胀，并使部分细胞壁溶解，根瘤菌便由此侵入根毛。在根瘤菌的刺激下，根内细胞相应地分泌出纤维素等物质包围感染丝，形成具有纤维素鞘的内生管——侵入线（图5-21）。根瘤菌沿侵入线进入幼根的皮层薄壁细胞中，一方面利用皮层的养分大量繁殖自身，另一方面根瘤菌的分泌物刺激皮层细胞迅速分裂增加细胞数目。致使皮层局部膨大和凸出，就形成一个个瘤状凸起物。 　　在皮层薄壁细胞内大量繁殖的根瘤菌，逐渐转变为具有固氮能力的拟菌体（bacterioid）进行固氮作用[把空气中的游离氮（N2）转变为氨（NH3）]；同时该区域周围分化出与根中维管组织相连的输导组织、外围薄壁组织鞘和内皮层。　　在自然界，除豆科植物外，还有100多种植物，如早熟禾属 、看麦娘属、胡颓子属、木麻黄属等植物的根，都可以结瘤固氮，与非豆科植物共生的固氮菌多为放线菌类。近年来，把固氮菌的固氮基因转移到农作物和某些经济植物中已成为分子生物学和遗传工程的研究热点之一。 　　二、菌根　　植物的根与土壤中的真菌结合而形成的共生体，称为菌根（mycorrhiza）。根据菌丝在根中生长分布的部位不同，可将菌根分为外生菌根、内生菌根和内外生菌根三类。　　1．外生菌根（ectotrophic mycorrhiza）　　真菌菌丝大部分包被在植物幼根的表面，形成白色丝状物覆盖层，只有少数菌丝伸入根的表皮、皮层细胞的胞间隙中，但不侵入细胞之中（图5-22A、B）。菌丝具有根毛的功能，增加了根的吸收面积，具有外生菌根的根尖通常略变粗。如马尾松、云杉、山毛榉等木本植物的根上常有外生菌根。 　　2．内生菌根（endotrophic mycorrhiza）　　真菌的菌丝通过细胞壁大部分侵入到幼根皮层的活细胞内，呈盘旋状态。在显微镜下，可以看到表皮细胞和皮层细胞内散布着菌丝（图5-22C）。如柑桔（Citrus reticulata Blanco.）、核桃（Juglans regia L.）、桑（Morus alba L．）、葡萄、李（Prunus salicina Lindl.）及兰科（Orchidaceae）等植物的根内，都有内生菌根。　　3．内外生菌根（ectendotrophic mycorrhiza）　　它们是外生和内生菌根的混合型。在这种菌根中，真菌的菌丝不仅从外面包围根尖，而且还伸入到皮层细胞间隙和细胞腔内，如苹果、草莓等植物具有这