第四章 根

第四章根

教学目的

1.了解植物根的类型及其生理功能；

2.掌握根的伸长生长规律；

3.掌握单子叶与双子叶植物根的初生结构及其的异同；

4.掌握双子叶植物根的次生生长与次生结构；

5.掌握根尖的分区及各区的生长动态。

6.掌握侧根的发生规律及与母根的相关性

教学要点

1．根的主要生理功能

2．根的类型

3．根系的概念及其类型

4．根尖分区

5．根的初生生长和初生结构

6.根的次生生长和次生结构

第一节根的发育和形态

根，除少数气生者外，一般是植物体生长在地面下的营养器官，土壤内的水和矿质通过根进入植株的各个部分。它的顶端能无限地向下生长，并能发生侧向的支根（侧根），形成庞大的根系（root system），有利于植物体的固着、吸收等作用，这也使植物体的地上部分能完善地生长，达到枝叶繁茂、花果累累。根系能控制泥沙的移动，因此，具有固定流沙、保护堤岸和防止水土流失的作用。一、根的生理功能和经济利用

根是植物适应陆上生活在进化中逐渐形成的器官，它具有吸收、固着、输导、合成、储藏和繁殖等功能。

根的主要功能是吸收作用；

它吸收土壤中的水、二氧化碳和无机盐类。植物体内所需要的物质，除一部分由叶和幼嫩的茎自空气中吸收外，大部分都是由根自土壤中取得。水为植物所必需，因为它是原生质组成的成分之一，是制造有机物的原料，是细胞膨压的维持者，是植物体内一切生理活动所必需。周围环境中水的情况，影响着植物的形

态、结构和分布。二氧化碳是光合作用的原料，除去叶从空气中吸收二氧化碳外，根也从土壤中吸收溶解状态的二氧化碳或碳酸盐，以供植物光合作用的需要。无机盐类是植物生活所不可缺的,例如硫酸盐、硝酸盐、磷酸盐以及钾、钙、镁等离子，它们溶于水，随水分一起被根吸收。

根的另一功能是固着和支持作用。

可以想像，庞大的地上部分，加上风、雨、冰、雪的侵袭，而高大的树木却能巍然屹立，这就是由于植物体具有反复分枝，深入土壤的庞大根系，以及根内牢固的机械组织和维管组织的共同作用。

根的另一功能是输导作用。

由根毛、表皮吸收的水分和无机盐，通过根的维管组织输送到枝，而叶所制造的有机养料经过茎输送到根，再经根的维管组织输送到根的各部分，以维持根的生长和生活的需要。

根还有合成的功能。

据研究，在根中能合成蛋白质所必需的多种氨基酸，合成后，能很快地运至生长的部分，用来构成蛋白质，作为形成新细胞的材料。科学研究中，也证明根能形成生长激素和植物碱，这些生长激素和植物碱对植物地上部分的生长、发育有着较大的影响。

此外，根还有储藏和繁殖的功能。

根内的薄壁组织一般较发达，常为物质贮藏之所。不少植物的根能产生不定芽，有些植物的根，在伤口处更易形成不定芽，在营养繁殖中的根扦插和造林中的森林更新，常加以利用。

根作为吸收、固着、输导、储藏等器官，反映了它的结构与功能的密切联系，这将在以下的各节中加以叙述。

根有多种用途，它可以食用、药用和作工业原料。甘薯、木薯、胡萝卜、萝卜、甜莱等皆可食用，部分也可作饲料。人参、大黄、当归、甘草、乌头、龙胆、吐根等可供药用。甜菜可作制糖原料，甘薯可制淀粉和酒精。某些乔木或藤本植物的老根，如枣、杜鹃、苹果、葡萄、青风藤等的根，可雕制成或扭曲加工成树根造型的工艺美术品。在自然界中，根有保护坡地、堤岸和防止水土流失的作用。

二、根和根系的类型

（一）主根、侧根和不定根

种子萌发时，最先是胚根突破种皮，向下生长，这个由胚根细胞的分裂和伸长所形成的向下垂直生长的根，是植物体上最早出现的根，称为主根，有时也称直根或初生根。主根生长达到一定长度，在一定部位上侧向地从内部生出许多支根，称为侧根。侧根和主根往往形成一定角度，侧根达到一定长度时，又能生出新的侧根。因此，从主根上生出的侧根，可称为一级侧根（或支根），或次生根；一级侧根上生出的侧根，为二级侧根或三生根，以此类推。在主根和主根所产生的侧根以外的部分，如茎、叶、老根或胚轴上生出的根，统称不定根，它和起源于胚根，发生在一定部位的主根（定根）不同。不定根也能不断地产生分枝，即侧根。禾本科植物的种子萌发时形成的主根，存活期不长，以后由胚轴上或茎的基部所产生的不定根所代替。农、林、园艺工作上，利用枝条、叶、地下茎等能产生不定根的习性，可进行大量的扦插、压条等营养繁殖。农业上常把胚根所形成的主根和胚轴上生出的不定根（如禾本科作物），统称种子根，也称初生根，而将茎基部节上的不定根也称为次生根，与植物学上常用名词有别，应加注意。植物因功能上、适应上的变化，而形成的肥大的根或地上部分的气生根，这些类型将在本章第五节根的变态中加以叙述。

（二）直根系和须根系

一株植物地下部分的根的总和，称为根系。在双子叶植物和裸子植物中，根系是由主根和它分枝的各级侧根组成的，在单子叶植物中，根系主要是由不定根和它分枝的各级侧根组成的。根系有两种基本类型，即直根系和须根系。有明显的主根和侧根区别的根系，称为直根系，如松、柏、棉、油菜、蒲公英等植物的根系。无明显的主根和侧根区分的根系，或根系全部由不定根和它的分校组成，粗细相近，无主次之分，而呈须状的根系，称为须根系，如禾本科的稻、麦以及鳞茎植物葱、韭、蒜、百合等单子叶植物的根系和某些双于叶植物的根系，如车前草。

根系在土壤中分布的深度和广度，因植物的种类、生长发育的情况、土壤条件和人为的影响等因素而不同。根在土壤中分布的状况，一般可分为深根系和浅根系两类。深根系是主根发达，向下垂直生长，深入土层，可达3-5m，甚至10m 以上，如大豆、蓖麻、马尾松等。浅根系是侧根或不定根较主根发达，并向四周扩展，因此，根系多分布在土壤表层，如车前、悬铃木、玉米、水稻等。上面所

说的直根系多为深根系，须根系多为浅根系，但不是所有的直根系都属深根系。根的深度在植物的不同生长发育期也是不同的，如马尾松的一年生苗，主根仅深20余cm，但成长后可深达5m以上。根系也固土层厚薄、土壤水肥的多少、土壤微生物的种类和活动情况以及土壤种类的不同而深度不同。一般讲，地下水位较低、通气良好、土壤肥沃，根系分布较深，反之较浅。干旱地区的根系较深，潮湿地区的根系较浅。此外，人为的影响，也能改变根系的深度。例如植物幼苗期的表面灌溉、苗木的移植、压条和扦插，易于形成浅根；种子繁殖、深耕多肥，易于形成深根。因此，农，林、园艺工作中，都应掌握各种植物根系的特性，并为根系的发育创造良好环境，促使根系健全发育，为地上部分的繁茂，从而为稳产高产，打下良好基础。

三、根的发育

（一）顶端分生组织

种子萌发后，胚根的顶端分生组织中的细胞经过分裂、生长、分化，形成了主根。主根生长时，顶端分生组织具有一定的组成，但这个组成，在不同类群的植物中是不同的。要了解根的一些组织系统的起源和联系演化，就得研究顶端分生组织结构在不同类群植物中的差异。侧根和不定根中顶端分生组织中细胞的排列与主根相似。

种子植物中，根的顶端分生组织，在结构上有两种主要类型：第一种类型是成熟根中的各区，如维管柱、皮层和根冠，都可追溯到顶端分生组织中的各自独立的三个细胞层，也就是说，维管柱、皮层和根冠都有各自的原始细胞，而表皮却是从皮层的最外层分化出来的，或者表皮和根冠的细胞有着共同的起源，也就是起源于同一群原始细胞；第二种类型，是所有各区，或者至少是皮层和根冠，都是集中在一群横向排列的细胞中，和第一种类型具三个原始细胞层不同，它们是具有共同的原始细胞，这种类型在系统发育上较为原始。什么是原始细胞？它们是组成分生组织中的某些细胞，通过分裂，不断地产生一些细胞，加入到植物体中成为新的体细胞，同时又不断地产生另一些细胞，仍保留在分生组织中。这些经过不断更新始终保留在分生组织中具分生能力的细胞，就称为原始细胞。所以组成根的其他所有细胞都是由原始细胞产生的。

在根的顶端组织的研究中，包括根的正常发育、各种手术处理，以及DNA 合成的标记示踪等各项研究，发现一个普遍存在的现象，即在根本体最远端的一

群原始细胞（中柱原和皮层原的原始细胞）不常分裂，大小变化很小，合成核酸和蛋白质的速率也很低，组成一个区域，称为不活动中心或称静止中心。不活动中心并不包括根冠原始细胞（图3-5）。在根以后的生长中，旺盛的有丝分裂活动不是我们一般想像中在此中心进行，而却是在这中心以外的部分进行。据观察，玉米根冠原始细胞的细胞分裂速率是每12小时分裂一次，而它的不活动中心是174小时分裂一次；蚕豆的根冠原始细胞是每44小时分裂一次，而它的不活动中心是292小时分裂一次；白芥菜根冠原始细胞是每35小时分裂一次，而它的不活动中心是每520小时分裂一次。另外，恰在不活动中心上方的维管柱部分，玉米是28小时分裂一次，蚕豆是37小时分裂一次，白芥莱是32小时分裂一次；而距不活动中心上面200—250μm处的维管柱部分，玉米是29小时分裂一次，蚕豆是26小时分裂一次，白芥菜是25小时分裂一次。可见不活动中心比其他区域的细胞分裂速率大约慢6—20倍。不活动中心体积的变化显著地和根的大小有联系，即在大的根中存在也较大，在小的根中就较小或不存在。不活动中心也并不意味着它永远没有作用，在用辐射或手术处理使根受损伤、除去根冠或冷冻诱导引起休眠后，再恢复时，都能使这部分重新进行细胞分裂。不活动中心在根中出现的原因，有多种解释，尚未取得一致的意见。

（二）根尖的结构和发展

根尖是指根的顶端到着生根毛部分的这一段。不论主根、侧根或不定根都具有根尖，它是根中生命活动最旺盛、最重要的部分。根的伸长，根对水分和养料的吸收，根内组织的形成，主要是根尖进行的。因此根尖的损伤会直接影响到根的继续生长和吸收作用的进行。根尖可以分为四个部分：根冠、分生区、伸长区和成熟区。

1．根冠

根冠位于根的先端，是根特有的一种组织，一般成圆锥形，由许多排列不规则的薄壁细胞组成，它像一顶帽子（即冠）套在分生区的外方，所以称为根冠。多数植物的根生长在土壤中，幼嫩的根尖不断地向下生长，遇到沙砾，容易遭受伤害,特别是像分生区这样幼嫩的部分。根冠在前，和土壤中的沙砾不断地发生磨擦，遭受伤害，死亡脱落，这样，就对分生区起了保护作用。有些根冠的外层细胞还能产生粘液，使根尖穿越土粒缝隙时，得以减少磨擦。根冠的外层细胞尽管不断死亡、脱落和解体，但由于分生区的细胞不断地分裂，因此，根冠可以陆

续得到补充，始终保持一定的形状和厚度。所以，根冠是保护根的顶端分生组织和帮助正在生长的根较顺利地穿越土壤，并减少损伤的结构。组成根冠的细胞是活的薄壁组织细胞，常含有淀粉，一般无多大的分化，只是近分生区部分的细胞较小，近外方的细胞较大。除了一些营寄生性的种子植物和有些具菌根的以外，根冠在所有植物的根上都存在。环境条件也影响着根冠的结构，例如在土壤中正常生长的根，一旦水培后，可能不再产生根冠。一般水生的种子植物具有根冠，但发达与否和存活的长短，因植物种类而异。长期来，根冠被认为和根对重力的反应（即向地的反应）有关。根冠前端的细胞中含有具淀粉的淀粉体，起着平衡石的作用。当根被水平放置时，能使淀粉体原有位置发生转变，结果使根向下弯曲，恢复正常的垂直生长。以后的研究认为，对重力的反应不限于淀粉体，可能与内质网、高尔基体或生长激素等有关。

2．分生区

分生区是位于根冠内方的顶端分生组织。分生区不断地进行细胞分裂增生细胞，除一部分向前方发展，形成根冠细胞，以补偿根冠因受损伤而脱落的细胞外，大部分向后方发展，经过细胞的生长、分化，逐渐形成根的各种结构。由于原始细胞的存在，所以分生区始终保持它原有的体积和作用。

根的顶端分生组织包括原分生组织和初生分生组织。原分生组织位于前端，由原始细胞及其最初的衍生细胞构成，细胞较少分化；初生分生组织位于原分生组织后方，由原分生组织的衍生细胞组成，这些细胞已出现了初步的分化，在细胞的形状、大小及液泡化等方面显出差异，分化为原表皮、基本分生组织和原形成层三部分。原表皮位于最外层。以后发育为表皮；原形成层位于中央，以后发育成维管柱；基本分生组织位于原形成层和原表皮之间，以后发育成皮层。

分生组织的细胞具有各种不同方向的分裂，为了便于掌握有关组织结构中细胞的壁面、分裂和排列等的方向，现就有关名词简述如下：就细胞壁面方向而言，假定细胞是方形立体的，它的壁面方向按在器官中的位置，可分为内、外切向壁、左、右径向壁和上、下横向壁等六个对称面。切向壁（弦向壁）是与该细胞所在部位最近一侧的外周切线相平行；径向壁是与该细胞所在部位的半径相平行；横向壁是与根轴的横切面相平行。其他形状细胞的壁面方向，大致可按此类推。就细胞分裂方向而言，由于根是柱状器官，因此，按细胞分裂方向与圆周、根轴的关系，可有切向分裂、径向分裂和横向分裂之分。切向分裂（弦向分裂，是细胞

分裂与根的圆周最近处切线相平行，也称平周分裂，分裂的结果，增加细胞的内外层次，使器官加厚，它们的子细胞的新壁是切向壁。径向分裂是细胞分裂与根的圆周最近处切线相垂直，分裂的结果，扩展细胞组成的圆周，使器官增粗，新壁是径向壁。横向分裂是细胞分裂与根轴的横切面相平行，分裂的结果，加长细胞组成的纵向行列，使器官伸长，新壁是横向壁。按上述情况，所以细胞的分裂方向也可以按形成的新壁方向为依据。径向分裂和横向分裂也称垂周分裂，但狭义的垂周分裂一般只指径向分裂。就细胞排列而言，由于细胞排列方向与新壁的壁面方向相垂直，因而有切向排列、径向排列和纵向排列之分。切向排列或左右排列，是径向分裂的结果，新壁必然是径向的；径向排列或内外排列，是切向分裂的结果，新壁是切向的；纵向排列或上下排列是横向分裂的结果，新壁是横向的。

3．伸长区

伸长区位于分生区稍后方的部分，细胞分裂已逐渐停止，体积扩大，细胞显著地沿根的长轴方向延伸，因此，称为伸长区。根的长度生长是分生区细胞的分裂、增大和伸长区细胞的延伸共同活动的结果，特别是伸长区细胞的延伸，使根显著地伸长，因而在土壤中继续向前推进，有利于根的不断转移到新的环境，吸取更多的矿质营养。伸长区一般长约2—5mm。短而粗的伸长区，在坚实的土壤层中，对于根的向前推进是比较有利的。伸长区除细胞的显著延伸外，细胞也加速了分化，最早的筛管和最早的环纹导管，往往出现在这个区域。

4．成熟区

成熟区内根的各种细胞已停止伸长，并且多已分化成熟，因此，称为成熟区。成熟区紧接伸长区，表皮常产生根毛，因此，也称为根毛区。根毛是由表皮细胞外壁延伸而成（图3-8），是根的特有结构，一般呈管状，角质层极薄，不分枝，长约0.08-1．5mm，数目多少不等，因植物种类而异。如玉米的根毛，每mm2约420根，豌豆每平方毫米约230根。根毛在发育中，和土壤颗粒密切结合，这是由于它的外壁上存在着粘液和果胶质，加强了这种接触，有利于根毛的吸收和固着作用，也使根毛对控制土壤侵蚀，比根的其他部分可能更为重要和有效。根毛生长速度较快，但寿命较短，一般只有几天，多的在10—20天左右，即行死亡。随着分生区衍生细胞的不断增大和分化，以及伸长区细胞不断地向前延伸，新的根毛也就连续地出现替代枯死的根毛。不断更新的结果，使新的根毛区也就

随着根的生长，向前推移，进入新的土壤区域，这对于丰富根的吸收是极为有利的。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。在农、林、园艺工作中，对植物的移栽，就必然地损害多数的根尖和根毛，造成水分吸收能力的急剧下降。因此，移栽后，必须充分地灌溉和部分地修剪枝叶，以减少蒸腾，防止植物因过度失水而死亡。

第二节根的结构

一、根的初生结构

前面已经讨论了根尖的结构和它的发育情况，由根尖的顶端分生组织，经过分裂、生长、分化而形成成熟的根，这种植物体的生长，直接来自顶端分生组织的衍生细胞的增生和成熟，整个生长过程，称为初生生长。初生生长过程中产生的各种成熟组织属于初生组织，它们共同组成根的结构，也就是根的初生结构。因此，在根尖的成熟区作一横切面，就能看到根的全部初生结构，由外至内为表皮、皮层和维管柱三个部分。

（一）表皮

根的成熟区的最外面具有表皮，是由原表皮发育而成，一般由一层表皮细胞组成，表皮细胞近似长方柱形，延长的面和根的纵轴平行，排列整齐紧密，和植物体其他部分一般的表皮组织相似。但根的表皮细胞壁薄，角质层薄，不具气孔，部分表皮细胞的外壁向外突起，延伸成根毛。成熟的根毛直径5—17μm，长80—1500μm，因种而异。少数植物，如洋葱无根毛。根的这些特征是和它的吸收、固着等作用密切有关。根的表皮，一般是由一层活细胞组成的，但也有例外，在热带的兰科植物和一些附生的天南星科植物的气生根中，表皮是多层的，形成所谓根被。根被是由紧密排列的死细胞组成的鞘，这些死细胞的壁由带状或网状增厚来加固，壁上有许多初生纹孔场。当空气干燥时，这些细胞充满着空气；当降雨时，它们就充满了水。当根由水气饱和时，根被也有气体交换的功能。有的科学家在兰科植物的研究上，认为根被的主要作用是机械的保护作用和防止皮层中过多水分的丧失，而过去认为根被具吸收水分的作用，尚待证实。

（二）皮层

皮层是由基本分生组织发育而成，它在表皮的内方占着相当大的部分，由多层薄壁细胞组成，细胞排列疏松，有着显著的胞间隙。皮层最外的一层细胞，即紧接表皮的一层细胞，往往排列紧密，无间隙，成为连续的一层，称为外皮层。当根毛枯死，表皮破坏后，外皮层的细胞壁增厚并栓化，能代替表皮起保护作用。有些植物的根如鸢尾，外皮层为多层细胞组成。

皮层最内的一层，常由一层细胞组成，排列整齐紧密，无胞间隙，称为内皮层。内皮层细胞的部分初生壁上，常有栓质化和木质化增厚成带状的壁结构，环绕在细胞的径向壁和横向壁上，成一整圈，称凯氏带，凯氏带在根内是一个对水分和溶质有着障碍或限制作用的结构。凯氏带形成后，内皮层的质膜与凯氏带（即被木质和栓质沉积的细胞壁部分）之间有极强的联系，水分和离子必须经过这个质膜，才能进入维管柱，这里也就有着选择。在电子显微镜下观察到质壁分离的细胞中，质膜紧贴着凯氏带区，只有这个区以外的质膜才分离开。另外，现代科学技术如放射自显影等的研究已证明，由于凯氏带的存在，皮层胞壁间的运输只到凯氏带处，不能超越，而根尖较幼部分的内皮层，由于尚未充分分化和凯氏带尚未形成，细胞壁间的运输仍可直接和木质部相通，都能说明内皮层是有限制作用的结构。在单子叶植物根中，内皮层的进一步发展，不仅径向壁及横向壁因沉积木质和栓质而显著增厚，而且在内切向壁（向维管柱的一面）上，也同样地因木质化和栓质化而增厚，只有外切向壁仍保持薄壁。增厚的内切向壁上有孔存在，以便使通过质膜的中的细胞质某些溶质，能穿越增厚的内皮层。另外，少数位于木质部束处的内皮层细胞，仍保持初期发育阶段的结构，即细胞具凯氏带，但壁不增厚的，称为通道细胞，起着皮层与维管柱间物质交流的作用。

（三）维管柱

维管柱是内皮层以内的部分，结构比较复杂，包括中柱鞘和初生维管组织，有些植物的根还具有髓，由薄壁组织或厚壁组织组成。

中柱鞘是维管柱的外层组织，向外紧贴着内皮层。它是由原形成层的细胞发育而成，保持着潜在的分生能力，通常由一层薄壁细胞组成，也有由两层或多层细胞组成的，有时也可能含有厚壁细胞。维管形成层（部分的）、木栓形成层、不定芽、侧根和不定根，都可能由中柱鞘的细胞产生。

根的维管柱中的初生维管组织，包括初生木质部和初生韧皮部，不并列成束，而是相间排列，各自成束（图3-13）。由于根的初生木质部在分化过程中，是由

外方开始向内方逐渐发育成熟，这种方式称为外始式，这是根发育上的一个特点。因此，初生木质部的外方，也就是近中柱鞘的部位，是最初成熟的部分，称为原生木质部，它是由管腔较小的环纹导管或螺纹导管组成。渐近中部，成熟较迟的部分，称为后生木质部，它是由管腔较大的梯纹、网纹或孔纹等导管所组成。由于初生木质部的发育是外始式，因此，外方的导管最先形成，这就缩短了皮层和初生木质部间的距离，从而加速了由根毛所吸收的物质向地上部分运输（图3-14）。在根的横切面上，初生木质部整个轮廓呈辐射状，而原生木质部构成辐射状的棱角，即木质部脊。不同植物的根中，木质部脊数是相对稳定的，例如烟草、油菜、萝卜、胡萝卜、芥菜、甜菜等是2束，紫云英、豌豆等是3束，蚕豆、落花生、棉、向日葵、毛茛、蓖麻等是4束，有时5束，茶、马铃薯是5束，葱是6束，多于6束的，如葡萄、菖蒲、高粱、棕榈、鸢尾、玉米、水稻、小麦等。植物解剖学上，依根内木质部脊数的不同，把根分别划分成二原型（、三原型、四原型、五原型、六原型和多原型等。初生木质部束也常发生变化，同种植物的不同品种中，例如茶有5束、6束、8束、甚至12束等。同一株植物的不同根上，可能出现不同束数，如落花生主根为4束，而侧根有时出现2束。近年来的研究发现，在离体培养的根中，培养基中生长素吲哚乙酸（IAA）的含量高低，可以影响木质部脊数。初生木质部的结构比较简单，主要是导管、管胞，也有木纤维和木薄壁组织。初生韧皮部发育成熟的方式，也是外始式，即原生韧皮部在外方，后生韧皮部在内方。初生韧皮部束数在同一根内，与初生木质部脊数相等，它与初生木质部脊相间排列，即位于初生木质部二束之间。初生韧皮部由筛管和伴胞组成，也含有韧皮薄壁组织，有时还有韧皮纤维，如锦葵科、豆科、番荔枝科植物。初生木质部和初生韧皮部之间，也分布着薄壁组织。一般植物根的中央部分往往由初生木质部中的后生木质部占据，如果中央部分不分化成木质部，就由薄壁组织或厚壁组织形成髓。多数单子叶植物，以及双子叶植物中的有些草本植物和多数木本植物的根，存在着髓。蚕豆、落花生、玉米、高粱等具髓的根，它们的初生木质部和初生韧皮部，在髓的外围也作相间排列的方式。

二、侧根的形成

不论是主根、侧根或不定根所产生的支根统称为侧根。侧根重复的分枝连同原来的母根，共同形成根系。植物根上的侧根是怎样形成的呢？种子植物的侧根，不论它们是发生在主根、侧根或不定根上，通常总是起源于中柱鞘，而内皮层可

能以不同程度参加到新的根原基形成的过程中，当侧根开始发生时，中柱鞘的某些细胞开始分裂。最初的几次分裂是平周分裂，结果使细胞层数增加，因而新生的组织就产生向外的突起。以后的分裂，包括平周分裂和垂周分裂是多方向的，这就使原有的突起继续生长，形成侧根的根原基，这是侧根最早的分化阶段，以后根原基的分裂、生长、逐渐分化出生长点和根冠。生长点的细胞继续分裂、增大和分化，并以根冠为先导向前推进。由于侧根不断生长所产生的机械压力和根冠所分泌的物质能溶解皮层和表皮细胞，这样，就能使侧根较顺利无阻地依次穿越内皮层、皮层和表皮，而露出母根以外，进入土壤。由于侧根起源于母根的中柱鞘，也就是发生于根的内部组织，因此，它的起源被称为内起源。侧根可以因生长激素或其他生长调节物质的刺激而形成，也可因内源的抑制物质的抑制而使母根内侧根的分布和数量受到控制。

侧根的发生，在根毛区就已经开始，但突破表皮，露出母根外，却在根毛区以后的部分。这样，就使侧根的产生不会破坏根毛而影响吸收功能，这是长期以来，自然选择和植物适应环境的结果。

侧根起源于中柱鞘，因而和母根的维管组织紧密地靠在一起，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，在同一种植物上常常是较稳定的，这是由于侧根的发生和母根的初生木质部的类型，有着一定的关系，如初生木质部为二原型的根上，侧根发生在对着初生韧皮部或初生韧皮部与初生木质部之间。在三原型、四原型等的根上，侧根是正对着初生木质部发生的。在多原型的根上，侧根是对着韧皮部的。由于侧根的位置有一定，因而在母根的表面上，侧根常较规则地纵列成行。

主根和侧根有着密切的联系，当主根切断时，能促进侧根的产生和生长。因此，在农、林、园艺工作中，利用这个特性，在移苗时常切断主根，以引起更多侧根的发生，保证植株根系的旺盛发育，从而使整个植株能更好地繁茂生长，有时也是为了便于以后的移植。

三、根的次生生长和次生结构

我们已经知道根的初生生长和初生结构。一年生双子叶植物和大多数单子叶植物的根，都由初生生长完成了它们的一生，可是，大多数双子叶植物和裸子植物的根，却经过次生生长，形成次生结构。就根的次生生长而言，在初生生长结束后，也就是初生结构成熟后，在初生木质部和初生韧皮部之间，有一种侧生分

生组织，即维管形成层（简称形成层）发生并开始切向分裂的活动，活动的过程中，经过分裂、生长、分化而使根的维管组织数量增加，这种由维管形成层的活动结果，使根加粗的生长过程，称为次生生长。由于根的加粗，使表皮撑破，因此，又有另外一种侧生分生组织，即木栓形成层发生，它形成新的保护组织——周皮，以代替表皮，这也被认为是次生生长的一部分。次生生长过程中产生的次生维管组织和周皮，共同组成根的次生结构。要了解次生生长和次生结构的情况，就必须首先了解维管形成层和木栓形成层的活动情况。

（一）维管形成层的发生和它的活动

根部形成层的产生是在初生韧皮部的内方，即两个初生木质部脊之间的薄壁组织部分开始的。首先，这些部分的一些细胞开始平周分裂，成为形成层。最初的形成层是条状。以后各条逐渐向左右两侧扩展，并向外推移，直到初生木质部脊处，在该处和中柱鞘细胞相接。这时在这些部位的中柱鞘细胞恢复分生能力，产生细胞，参与形成层的形成。至此，条状的形成层彼此相衔接，成为完整连续的形成层环。整个形成层环由于不同位置的部分发生的时间先后不同，存在着不等速的细胞分裂活动，以致最初呈凹凸不平的波状。在根的横切面上，它的形状因根内初生木质部的类型而有差异，即二原型根中，形成层环成棱形，三原型中成三角形，四原型中成四角形，以此类推。以后由于原来条状的部分较早形成，因此，切向分裂的活动开始也早，所产生的组织量也较多，特别是内方新组织（即次生木质部）的增加较多，把形成层环向外较大地推移，结果整个形成层环从横切面上看，成为较整齐的圆形，此后，形成层的分裂活动也就按等速进行，有规律地形成新的次生结构，并将初生韧皮部推向外方。

形成层出现后，主要是进行切向分裂。向内分裂产生的细胞形成新的木质部，加在初生木质部的外方，称为次生木质部；向外分裂所生的细胞形成新的韧皮部，加在初生韧皮部的内方，称为次生韧皮部。次生木质部和次生韧皮部，合称次生维管组织，是次生结构的主要部分。在具有次生生长的根中，次生木质部和次生韧皮部间始终存在着形成层。次生木质部和次生韧皮部的组成，基本上和初生结构中的相似，但次生韧皮部内，韧皮薄壁组织较发达，韧皮纤维的量较少。另外，在次生木质部和次生韧皮部内，还有一些径向排列的薄壁细胞群，分别称为木射线和韧皮射线，总称维管射线。维管射线是次生结构中新产生的组织，它从形成层处向内外贯穿次生木质部和次生韧皮部，作为横向运输的结构。次生木质部导

管中的水分和无机盐，可以经维管射线运至形成层和次生韧皮部。相似地，次生韧皮部中的有机养料，可以通过维管射线运至形成层和次生木质部。维管射线的形成，使根的维管组织内有轴向系统（导管、管胞、筛管、伴胞、纤维等）和径向系统（射线）之分。

次生生长是裸子植物和大多数双子叶植物根所特有的，因此，每年在生长季节内，形成层的活动，必然产生新的次生维管组织，这样，根也就一年一年地长粗。这些就是形成层活动的情况和结果。

根的形成层所形成的次生结构的特点，总的来说，有以下各点：

1．次生维管组织内，次生木质部居内，次生韧皮部居外，相对排列，与初生维管组织中初生木质部与初生韧皮部二者的相间排列，完全不同。维管射线是新产生的组织，它的形成，使维管组织内有轴向和径向系统之分。

2．形成层每年向内、外增生新的维管组织，特别是次生木质部的增生，使根的直径不断地增大。因此，形成层也就随着增大，位置不断外移，这是必然的结果。所以形成层细胞的分裂，除主要进行切向分裂外，还有径向分裂，及其他方向的分裂，使形成层周径扩大，才能适应内部的增长，这点将在茎内叙述。

3．次生结构中以次生木质部为主，而次生韧皮部所占比例较小，这是因为新的次生维管组织总是增加在旧韧皮部的内方，老的韧皮部因受内方的生长而遭受压力最大。越是在外方的韧皮部，受到的压力越大，到相当时候，老韧皮部就遭受破坏，丧失作用。尤其是初生韧皮部很早就被破坏，以后就依次轮到外层的次生韧皮部。木质部的情况就完全不同，形成层向内产生的次生木质部数量较多，新的木质部总是加在老木质部的外方，因此老木质部受到新组织的影响小。所以，初生木质部也能在根的中央被保存下来，其他的次生木质部是有增无已。因此，在粗大的树根中，几乎大部分是次生木质部，而次生韧皮部仅占极小的比例。

（二）木栓形成层的发生和它的活动

有次生生长的根，由于每年增生新的次生维管组织，在外方的成熟组织，即表皮和皮层，因内部组织的增加而受压破坏和剥落。这时伴随而发生的现象，是根的中柱鞘细胞恢复分裂能力，形成木栓形成层。木栓形成层也是侧生分生组织，它进行切向分裂，主要是向外方形成大量木栓，覆盖在根表面，起保护作用，向内形成少量薄壁组织，即栓内层。木栓形成层和它所形成的木栓和栓内层总称周皮，是根加粗后所形成的次生保护组织。木栓的出现，使它外方的各种组织因营

养断绝而死亡。死亡的组织以后由于土壤微生物的作用，逐渐剥落腐烂。

最早的木栓形成层产生在中柱鞘部分，但它的作用到相当时期就终止了。以后，新木栓形成层的发生就逐渐内移，可深达次生韧皮部的外方，并继续形成新的木栓，因此，根的外面始终有木栓覆盖着。

上面所说的由形成层活动而产生的次生维管组织，包含次生木质部和次生韧皮部，再加木栓形成层的活动而产生的周皮，统称次生结构。粗大的根，主要是次生结构。因此，只有具形成层的大多数双子叶植物和裸子植物的根，才有这种次生结构。

第4章根轨迹分析法知识题解答

第四章根轨迹分析法 4.1 学习要点 1根轨迹的概念； 2 根轨迹方程及幅值条件与相角条件的应用； 3根轨迹绘制法则与步骤； 4 应用根轨迹分析参数变化对系统性能的影响。 4.2 思考与习题祥解 题4.1 思考与总结下述问题。 （1）根轨迹的概念、根轨迹分析的意义与作用。 （2）在绘制根轨迹时，如何运用幅值条件与相角条件？ （3）归纳常规根轨迹与广义根轨迹的区别与应用条件。 （4）总结增加开环零、极点对系统根轨迹的影响，归纳系统需要增加开环零、极点的情况。 答：（1）当系统某一参数发生变化时，闭环特征方程式的特征根在S复平面移动形成的轨线称为根轨迹。根轨迹反映系统闭环特征根随参数变化的走向与分布。 根轨迹法研究当系统的某一参数发生变化时，如何根据系统已知的开环传递函数的零极点，来确定系统的闭环特征根的移动轨迹。因此，对于高阶系统，不必求解微分方程，通过根轨迹便可以直观地分析系统参数对系统动态性能的影响。 应用根轨迹可以直观地分析参数变化对系统动态性能的影响，以及要满足系统动态要求，应如何配置系统的开环零极点，获得期望的根轨迹走向与分布。 （2）根轨迹上的点是闭环特征方程式的根。根轨迹方程可由闭环特征方程式得到，且为复数方程。可以分解为幅值条件与相角条件。运用相角条件可以确定S复平面上的点是否在根轨迹上；运用幅值条件可以确定根轨迹上的点对应的参数值。 （3）归纳常规根轨迹与广义根轨迹的区别与应用条件。 考察开环放大系数或根轨迹增益变化时得到的闭环特征根移动轨迹称为常规根轨迹。除开环放大系数或根轨迹增益变化之外的根轨迹称为广义根轨迹，如系统的参数根轨迹、正反馈系统根轨迹和滞后系统根轨迹等。

植物学概论第四章

第四章园艺植物的育苗技术 第一节播种育苗 一、果树实生育苗 1．采种 要从最优良、纯正、强壮的采种树上采、要注意成熟度和采后正确处理。这样才能保证苗木是健壮的。 2．后熟和休眠 一些果树的种子在外观上已经成熟，但仍不能正常发芽，这是因为种子处于休眠状态。 这类种子需要在一定条件下，使种子内部发生一系列生理生化变化。使胚进一步成熟，种子才能萌发，这种变化称为种子的后熟作用。 3．层积处理 层积处理的步骤：秋天把果实采下来以后、把种子清洗好、经过一定的晒凉，然后及时的和湿沙土掺起来，埋入土堆中，温度应保持2度以上，或者一层沙、一层土。种子多，要保持通风，如绑上草把。这实际上是模仿自然界安全越冬、萌发的条件。 4．浸种催芽 一般用温水侵芽，2份热水，1份凉水，或者用特别热的水，然后很快捞出来，放入冷水，冷热处理，这对于厚皮的种子有很好的催芽作用。 5．整地、播种　 如果有温室、设施，可以在冬季经过50天的低温，可以在温室播种，50天内要使种子度过后熟、休眠。如果在陆地播种的话，得等到地温稳定达到10度以后。 二、一、二年生植物播种育苗 1．育苗前的准备 在设施条件播种育苗要准备好苗床。 播种的时期，在设施条件下育苗要根据需要的时间来播种。 播种的方法和播种量要根据不同的植物种类来确定的。比如一些大粒的种子，像球根花卉，可以用点播的方式，而非常小的种子，如萝卜、白菜的种子，可以用撒播的方法。密度可根据育苗以后分苗的情况来确定。 2．苗期的管理 包括施肥、浇水、打药，如果在设施条件下，需调节温度、湿度、光照。

分苗是一技术关键，有的分一次就可以了，有时需多次分苗，每次分苗要注意几个环节，在分苗前，要适当控制水分，移栽后，要及时补充水分，充分的光照，适当的提高温度。 二、一、二年生植物播种育苗 1．育苗前的准备 在设施条件播种育苗要准备好苗床。 播种的时期，在设施条件下育苗要根据需要的时间来播种。 播种的方法和播种量要根据不同的植物种类来确定的。比如一些大粒的种子，像球根花卉，可以用点播的方式，而非常小的种子，如萝卜、白菜的种子，可以用撒播的方法。密度可根据育苗以后分苗的情况来确定。 2．苗期的管理 包括施肥、浇水、打药，如果在设施条件下，需调节温度、湿度、光照。 分苗是一技术关键，有的分一次就可以了，有时需多次分苗，每次分苗要注意几个环节，在分苗前，要适当控制水分，移栽后，要及时补充水分，充分的光照，适当的提高温度。 3．定植技术 定植是指将培育好的秧苗栽植到大田或其它地点的作业。 定植期：大田首先考虑温度，特别是土温，一般的植物最适温度15度以上，原产亚热带、热带的植物要求20度以上。最低15度以上。定植期一般决定于气温条件。 定植前的准备： 主要是从土壤方面准备，主要是土壤的改良、土壤的施肥、土壤的消毒、土壤的湿度。 定植方法 一般来讲按照株行距来定植。 第二节扦插育苗 扦插育苗：从植物母体上切取茎、根和叶的一部分，在适宜的环境条件下促使成为独立的新植株的育苗方法。 在果树、花卉用的很普遍，如葡萄、月季、柳树。 影响扦插的因素： ▲ 内因：主要与种类、品种、枝龄、营养物质和生长调节物质有

第四章 根轨迹法 习题

第四章 根轨迹法 4-1试粗略画出对应反馈控制系统具有以下前向和反馈传递函数的根轨迹图： ()()() ()s s H s s s K s G 6.01,01.01.02 +=++= 4-2 试粗略地画出反馈系统函数 ()()()() 2 411+-+= s s s K s G 的根轨迹。 4-3 对应负反馈控制系统，其前向和反馈传递函数为 ()()() ()1,42) 1(2 =+++= s H s s s s K s G 试粗略地画出系统的根轨迹。 4-4 对应正反馈重做习题4-3，试问从你的结果中得出什么结论？ 4-5 试画出具有以下前向和反馈传递函数的，正反馈系统根轨迹的粗略图。 ()()()()1,412 2=++= s H s s K s G 4-6 试确定反馈系统开环传递函数为 ()()()()() 5 284) 2(2 +++++= s s s s s s K s H s G 对应-∞

第4章根轨迹分析法习题解答

第四章 根轨迹分析法 学习要点 1根轨迹的概念； 2 根轨迹方程及幅值条件与相角条件的应用； 3根轨迹绘制法则与步骤； 4 应用根轨迹分析参数变化对系统性能的影响。 思考与习题祥解 \ 题 思考与总结下述问题。 （1）根轨迹的概念、根轨迹分析的意义与作用。 （2）在绘制根轨迹时，如何运用幅值条件与相角条件 （3）归纳常规根轨迹与广义根轨迹的区别与应用条件。 （4）总结增加开环零、极点对系统根轨迹的影响，归纳系统需要增加开环零、极点的情况。 答：（1）当系统某一参数发生变化时，闭环特征方程式的特征根在S 复平面移动形成的轨线称为根轨迹。根轨迹反映系统闭环特征根随参数变化的走向与分布。 根轨迹法研究当系统的某一参数发生变化时，如何根据系统已知的开环传递函数的零极点，来确定系统的闭环特征根的移动轨迹。因此， 对于高阶系统，不必求解微分方程，通过根轨迹便可以直观地分析系统参数对系统动态性能的影响。 应用根轨迹可以直观地分析参数变化对系统动态性能的影响，以及要满足系统动态要求，应如何配置系统的开环零极点，获得期望的根轨迹走向与分布。 （2）根轨迹上的点是闭环特征方程式的根。根轨迹方程可由闭环特征方程式得到，且为复数方程。可以分解为幅值条件与相角条件。运用相角条件可以确定S 复平面上的点是否在根轨迹上；运用幅值条件可以确定根轨迹上的点对应的参数值。 （3）归纳常规根轨迹与广义根轨迹的区别与应用条件。 | 考察开环放大系数或根轨迹增益变化时得到的闭环特征根移动轨迹称为常规根轨迹。除开环放大系数或根轨迹增益变化之外的根轨迹称为广义根轨迹，如系统的参数根轨迹、正反馈系统根轨迹和滞后系统根轨迹等。 绘制参数根轨迹须通过闭环特征方程式等效变换，将要考察的参数变换到开环传递函数中开环放大系数或根轨迹增益的位置上，才可应用根轨迹绘制规则绘制参数变化时的根轨迹图。 正反馈系统的闭环特征方程0)()(1=-s H s G 与负反馈系统的闭环特征方程1()()0G s H s +=存在一个符号差别。因此，正反馈系统的幅值条件与负反馈系统的幅值条件一致，而正反馈系统的相角条件与负反馈系统的相角条件反向。负反馈系统的相角条件（ππk 2+）是180根轨迹，正反馈系统的相角条件（πk 20+）是0根轨迹。因此，绘制正反馈系统的根轨迹时，凡是与相角有关的绘制法则， 如实轴上的根轨迹，根轨迹渐近线与实轴的夹角， 根轨迹出射角和入射角等等，都要变ππk 2+角度为πk 20+。

第4章根轨迹分析法参考答案

习题 4.1 已知下列负反馈的开环传递函数，应画零度根轨迹的是：(A) A *(2)(1)K s s s -+ B *(1)(5)K s s s -+ C *2(31)K s s s -+ D *(1)(2) K s s s -- 4.2 若两个系统的根轨迹相同，则有相同的：(A) A 闭环零点和极点 B 开环零点 C 闭环极点 D 阶跃响应 4.3 己知单位负反馈控制系统的开环传递函数为 * ()()(6)(3)K G s H s s s s = ++ (1) 绘制系统的根轨迹图(*0K <<∞)； (2) 求系统临界稳定时的*K 值与系统的闭环极点。 解：系统有三个开环极点分别为10p =、23p =-、36p =-。 系统有3条根轨迹分支，分别起始于开环极点，并沿渐进线终止于无穷远。 实轴上的根轨迹区段为(],6-∞-、[]3,0-。 根轨迹的渐近线与实轴交点和夹角分别为 ()()36 33a σ-+-==-，() (0) 321 (1)3 (2)3 a k k k k π ?ππ ?=?+?===???-=? 求分离点方程为 111036 d d d ++=++ 经整理得2660d d ++=，解方程得到1 4.732d =-、2 1.268d =-。显然分离点位于实轴上 []3,0-间，故取2 1.268d =-。 求根轨迹与虚轴交点，系统闭环特征方程为 32*()9180D s s s s K =+++= 令j s ω=，然后代入特征方程中，令实部与虚部方程为零，则有 [][]2* 3 Re (j )(j )190 Im (j )(j )1180 G H K G H ωωωωωωω?+=-+=??+=-+=?? 解之得 *00K ω=??=? 、*162 K ω?=±??=?? 显然第一组解是根轨迹的起点，故舍去。根轨迹与虚轴的交点为s =±，对应的根轨迹增益*162K =为临界根轨迹增益。根轨迹与虚轴的交点为临界稳定的2个闭环极点，第 三个闭环极点可由根之和法则求得 1233036λλλλ--=++=+ 解之得39λ=-。即当*162K =时，闭环系统的3 个特征根分别为1λ= 、 2λ=-39λ=-。系统根轨迹如图4.1所示。

植物学第四章 根 论述题

第四章根 1.比较双子叶和单子叶植物根初生结构的主要异同点。如表所示。 2.试述根的次生生长过程及次生结构。 解：根的次生生长是指由根次生分生组织（维管形成层和木栓形成层）细胞分裂、分化产生次生组织的过程。 （1）维管形成层的产生及活动过程： 1）根在増粗生长前，初生木质部与初生韧皮部之间的薄壁组织恢复分裂能力产生维管形成层，形成层开始是在每一韧皮部内方产生，是片段状的。随后，各段形成层向两侧扩展至木质部辐射角，同时，与木质部辐射角正对的中柱鞘细胞也恢复分裂能力形成部分形成层，与前面各形成层片段连接成一个闭合的波状环。 2）由于初生韧皮部内方的形成层产生最早，分裂也较快，因此在初生韧皮部内侧形成的次生组织多，而在初生木质部辐射角处的形成层活动较晚，形成的次生组织较少。这样，初生韧皮部被新形成的次生组织推向外方，波状的形成层也逐渐变成圆环状，然后形成层继续分裂活动，向外产生次生韧皮部，向内产生次生木质部。 （2）木栓形成层的产生及活动过程： 1）根中第一次木栓形成层的产生是由中柱鞘细胞恢复分裂能力产生的，木栓形成层产生后，进行平周分裂向外产生多层木栓层细胞，向内产生少量栓内层细胞，由木栓层、木栓形成层和栓内层共同构成周皮。由于根的不断加粗,先形成的周皮被撑破，在周皮内侧再形成新的周皮。 2）根中第二次之后的周皮产生于韧皮部的薄壁细胞，这些细胞恢复分生能力形成新的木栓形成层，由新的木栓形成层产生新的周皮。新周皮的产生位置随根的不断加粗而逐渐内移。 （3）根的次生结构：根的次生结构由外向内依次为： 1）周皮:包括木栓层、木栓形成层和栓内层。 2）韧皮部（包括少量初生韧皮部和次生韧皮部）：在双子叶植物中由筛管、伴胞、韧皮纤维和韧皮薄壁细胞组成。

海南大学植物学2012年复习题——第4章

植物学复习题 第四章_根 (课本无) 一、植物生理功能主要根据哪些形态结构进行判断？ 答：1 、吸收、输导功能，根尖的根毛区的表皮细胞和根毛都是薄壁细胞，能使水分顺利渗透，以被吸收，根毛的存在大大增加了吸收表面，初生木质部的外始式发育，有利于水分的运输。 2 、固着、支持功能，根在地下反复分枝形成庞大的根系，把植株牢牢地固着在常有风吹雨袭的陆生环境中，根尖中根毛的存在，也大大地增加了其与土壤的接触面积和年度，在土壤中广泛分布的根系及内部的机械组织，保证了根的巨大的支持力。 (课本无) 二、主根与种子的胚根有何种关系？ 答：主根是由种子的胚根直接发育来的。 三、根尖可分为哪几个区？各区有哪些特征？功能如何？ 答：根冠，由位于根尖最前端的数层薄壁细胞组成，帽状，功能有①保护分生区；②分泌黏液，有利于根尖在土壤颗粒间伸长；③使根具向地性。 分生区，细胞排列紧密，细胞质浓，有强烈的分生能力，使根尖细胞数目增加，是根生长的基础。 伸长区，细胞纵向伸长明显，产生推动力，使根尖不断向土壤中伸展。 根毛区，表皮细胞外壁外突，形成根毛，扩大吸收表面，同时还有增强固着的作用。 四、双子叶植物根的初生结构是如何形成的？它包括哪些部分？各部分有什么功能和特征？ 答：双子叶根的初生结构是由根尖的初生分生组织经过分裂、生长、分化发展而来的，其中原表皮分化发展为表皮，基本分生组织分化发展成皮层，原形成层分化成中柱。 表皮的主要功能是吸收，皮层的主要功能有横向输导和贮藏，中柱的主要功能是纵向输导和支持。 五、禾本科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？各有何意义？答： 表皮脱落后，可替代表皮起保护作用，通道细胞的存在解决了单子叶植物根的内外运输问题。双子叶植物根的中柱鞘细胞壁不增厚、不栓化，在部分形成层和木栓形成层的发生上有重要意义，中央的髓具贮藏作用。 六、双子叶植物根是怎样进行增粗生长的？次生结构由哪几部分组成？ 答：双子叶植物根的增粗生长主要是形成层和木栓形成层活动的结果。形成层的发生和活动：在初生生长结束后，首先由保留在初生韧皮部内侧的原形成层细胞进行平周分裂，形成了数个弧形的形成层片段，接着每个形成层片段两端的薄壁细胞也开始分裂，使形成层片段沿初生木质部放射角扩展至中柱鞘处，此时，正对着原生木质部处的中柱鞘细胞也恢复分裂能力，形成形成层的一部分，使整个形成层连接为一波浪状形成层环，由于波状形成层环的凹陷部分产生早，分裂快，且向内产生的次生木质部细胞多于向内产生的次生韧皮部细胞，凹陷部分逐渐向外推移，使整个形成层变为圆筒状，变圆后的形成层进行大量的平周分裂和少量的

第4章 根轨迹法

第4章 根轨迹法 在时域分析中已经看到，控制系统的性能取决于系统的闭环传递函数，因此，可以根据系统闭环传递函数的零、极点研究控制系统性能。但对于高阶系统，采用解析法求取系统的闭环特征方程根（闭环极点）通常是比较困难的，且当系统某一参数（如开环增益）发生变化时，又需要重新计算，这就给系统分析带来很大的不便。1948年，伊万思根据反馈系统中开、闭环传递函数间的内在联系，提出了求解闭环特征方程根的比较简易的图解方法，这种方法称为根轨迹法。因为根轨迹法直观形象，所以在控制工程中获得了广泛应用。 本章介绍根轨迹的概念，绘制根轨迹的法则，广义根轨迹的绘制以及应用根轨迹分析控制系统性能等方面的内容。 4.1 根轨迹法的基本概念 本节主要介绍根轨迹的基本概念，根轨迹与系统性能之间的关系，并从闭环零、极点与开环零、极点之间的关系推导出根轨迹方程，并由此给出根轨迹的相角条件和幅值条件。 4.1.1 根轨迹的基本概念 根轨迹是当开环系统某一参数（如根轨迹增益* K ）从零变化到无穷时，闭环特征方程的根在s 平面上移动的轨迹。根轨迹增益* K 是首1形式开环传递函数对应的系数。 在介绍图解法之前，先用直接求根的方法来说明根轨迹的含义。 控制系统如图4-1所示。其开环传递函数为 ) 2()15.0()(*+=+=s s K s s K s G 根轨迹增益K K 2* =。闭环传递函数为 * 2* 2)()()(K s s K s R s C s ++==Φ 闭环特征方程为 02*2=++K s s 特征根为：

*111K -+-=λ, *211K ---=λ 当系统参数*K （或K ）从零变化到无穷大时，闭环极点的变化情况见表4-1。 表4-1 **K K 1λ 2λ 0 0 0 -2 0.5 0.25 -0.3 -1.7 1 0.5 -1 -1 2 1 -1+j -1-j 5 2.5 -1+j2 -1-j2 M M M M ∞ ∞ -1+j ∞ -1-j ∞ 利用计算结果在s 平面上描点并用平滑曲线将其连接，便得到K （或* K ）从零变化到无穷大时闭环极点在s 平面上移动的轨迹，即根轨迹，如图4-2所示。图中，根轨迹用粗实线表示，箭头表示K （或* K ）增大时两条根轨迹移动的方向。 根轨迹图直观地表示了参数K （或* K ）变化时，闭环极点变化的情况，全面地描述了参数 K 对闭环极点分布的影响。 4.1.2 根轨迹与系统性能 依据根轨迹图（见图4-2），就能分析系统性能随参数（如* K ）变化的规律。 1．稳定性 开环增益从零变到无穷大时，图4-2所示的根轨迹全部落在左半s 平面，因此，当K >0时，图4-1所示系统是稳定的；如果系统根轨迹越过虚轴进入右半s 平面，则在相应K 值下系统是不稳定的；根轨迹与虚轴交点处的K 值，就是临界开环增益。 图4-2 系统根轨迹图

第四章根轨迹法

四根轨迹分析法 2-4-1 设系统的开环零、极点分布如题2-4-1图所示，试绘制相应的根轨迹草图。 题2-4-1图 【解】： 题2-4-1解图 2-4-2 设负反馈系统的开环传递函数分别如下： <1） <2）

<3 ） <4 ） 试绘制由 变化的闭环根轨迹图。 【解】：<1）系统有三个开环极点 。 ① ，有三条根轨迹，均趋于无穷远。 ② 实轴上的根轨迹在区 间。 ③ 渐近线 ④ 分离点。 方法一 由 得 不在根轨迹上，舍去。分离点为。 分离点处K 值为 方法二 特征方程为： 重合点处特征方程：

令各项系数对应相等求出重合点坐标和重合点处增益取值。 ⑤ 根轨迹与虚轴的交点。系统的特征方程为 方法一令，得 方法二将特征方程列劳斯表为 令行等于0，得。代入行，得辅助方程 ⑥ 系统根轨迹如题2-4-2<1）解图所示。 ① 根轨迹方程 点，开环极点 开环零Array。 ② 实轴上的根轨迹区间。 ③ 分离会合点

方法一 均在根轨迹上， 为分离点， 为会合点。 方法二 系统特征方程： 重合点处特征方程： 联立求解重合点坐标： ④ 可以证明复平面上的根轨迹是以 为圆心，以 为半径 的圆<教材已证明）。根轨迹如题2-4-1<2）解图所示。b5E2RGbCAP <3） ① 开环零点 开环极点 。 ② 实轴上的根轨迹区间为 ③ 分离点 题2-4-2<3）解图 为分离点， 不在根轨迹上，舍去。

分离点K值 ④ 出射角 ⑤ 复平面上的根轨迹是圆心位于、半径为的圆周的一部分，如题2-4-1<3）解图所示。 <4） ①四个极 点。 ②渐近线 ③实轴上的根轨迹区间为。 ④分离点 得，均为分离点，。 分离角正好与渐近线重合。 ⑤出射角

(整理)专升本植物学章节重点

《植物学》专升本考试辅导资料 ●各章重点 第一章植物细胞 一、简答题（试从发生、主要成分、特点等方面比较初生壁和次生壁） 初生壁：在胞间层内侧形成的壁层，果胶质和纤维素，具可塑性。 次生壁：在初生壁内侧形成的壁层，纤维素，不具可塑性。 二、名词 1．原生质：是细胞生命活动的物质基础 2．原生质体：是细胞中有生命的物质，是细胞壁以内所有结构的总称。 3．纹孔：次生壁在形成时的中断部分。 4．胞间连丝：是连接相邻细胞间的细胞质细丝。 5．后含物：是细胞新陈代谢形成的产物。 6．减数分裂：是发生在有性生殖过程中的一次特殊的有丝分裂。 7．细胞生长：是细胞体积的增大和重量的增加。 8．细胞分化：来源相同的众多细胞向不同方向发展，各自在结构和功能上表现差异的变化过程。 三、单项选择 1．下列细胞器中属于单层膜结构且与蛋白质合成有关有关的是（）C粗面内质网 2．植物细胞中起分解消化作用的最主要细胞器是（）B溶酶体 3．细胞核内合成核糖体亚单位的重要场所是（）B核仁 第二章植物组织 一、论述题 1．何谓维管束？维管束的组成分子是什么？维管束有哪些主要类型？ 在蕨类和种子植物器官中，以输导组织为主体，由输导组织、机械组织和薄壁组织共同组成的复合组织。被子植物的韧皮部包括：筛管、伴胞、韧皮纤维和韧皮薄壁细胞，木质部包括：导管、管胞、木纤维和木薄壁细胞。无限维管束，有限维管束，外韧维管束，双韧维管束，周木维管束和周韧维管束等。 二、简答题 1．何谓分生组织？其有哪些类型？ 具有分裂能力的组织。按来源分：原分生组织，初生分生组织和次生分生组织。按位置分：顶端分生组织，侧生分生组织和居间分生组织。 2．薄壁组织有哪些类型？组成其细胞有哪些特点？ 同化组织，吸收组织，贮藏组织，通气组织和传递细胞。壁薄，有发达胞间隙，分化浅。 3．试区分厚角组织和厚壁组织的异同点。 厚角组织：局部加厚，初生壁，活细胞 厚壁组织：全面加厚，次生壁，死细胞 4．试区分导管和筛管的异同点。 导管和筛管均为输导组织。 导管：输水组织，存在于木质部中，具次生壁，为死细胞 筛管：输导有机物组织，存在于韧皮部中，为初生壁，为活细胞 三、名词 1．组织：来源相同，形态结构相似，担负一定生理机能的细胞组合。 2．分生组织：具有分裂能力的组织。按来源分：原分生组织，初生分生组织和次生分生组织。按位置分：顶端分生组织，侧生分生组织和居间分生组织。 3．成熟组织：由分生组织分化而来，包括薄壁组织、保护组织、输导组织、机械组织和分泌组织。4．维管组织：在蕨类和种子植物器官中，以输导组织为主体，由输导组织、机械组织和薄壁组织共同组成的复合组织。

第四章 根

第四章根 教学目的 1.了解植物根的类型及其生理功能； 2.掌握根的伸长生长规律； 3.掌握单子叶与双子叶植物根的初生结构及其的异同； 4.掌握双子叶植物根的次生生长与次生结构； 5.掌握根尖的分区及各区的生长动态。 6.掌握侧根的发生规律及与母根的相关性 教学要点 1．根的主要生理功能 2．根的类型 3．根系的概念及其类型 4．根尖分区 5．根的初生生长和初生结构 6.根的次生生长和次生结构 第一节根的发育和形态 根，除少数气生者外，一般是植物体生长在地面下的营养器官，土壤内的水和矿质通过根进入植株的各个部分。它的顶端能无限地向下生长，并能发生侧向的支根（侧根），形成庞大的根系（root system），有利于植物体的固着、吸收等作用，这也使植物体的地上部分能完善地生长，达到枝叶繁茂、花果累累。根系能控制泥沙的移动，因此，具有固定流沙、保护堤岸和防止水土流失的作用。一、根的生理功能和经济利用 根是植物适应陆上生活在进化中逐渐形成的器官，它具有吸收、固着、输导、合成、储藏和繁殖等功能。 根的主要功能是吸收作用； 它吸收土壤中的水、二氧化碳和无机盐类。植物体内所需要的物质，除一部分由叶和幼嫩的茎自空气中吸收外，大部分都是由根自土壤中取得。水为植物所必需，因为它是原生质组成的成分之一，是制造有机物的原料，是细胞膨压的维持者，是植物体内一切生理活动所必需。周围环境中水的情况，影响着植物的形

态、结构和分布。二氧化碳是光合作用的原料，除去叶从空气中吸收二氧化碳外，根也从土壤中吸收溶解状态的二氧化碳或碳酸盐，以供植物光合作用的需要。无机盐类是植物生活所不可缺的,例如硫酸盐、硝酸盐、磷酸盐以及钾、钙、镁等离子，它们溶于水，随水分一起被根吸收。 根的另一功能是固着和支持作用。 可以想像，庞大的地上部分，加上风、雨、冰、雪的侵袭，而高大的树木却能巍然屹立，这就是由于植物体具有反复分枝，深入土壤的庞大根系，以及根内牢固的机械组织和维管组织的共同作用。 根的另一功能是输导作用。 由根毛、表皮吸收的水分和无机盐，通过根的维管组织输送到枝，而叶所制造的有机养料经过茎输送到根，再经根的维管组织输送到根的各部分，以维持根的生长和生活的需要。 根还有合成的功能。 据研究，在根中能合成蛋白质所必需的多种氨基酸，合成后，能很快地运至生长的部分，用来构成蛋白质，作为形成新细胞的材料。科学研究中，也证明根能形成生长激素和植物碱，这些生长激素和植物碱对植物地上部分的生长、发育有着较大的影响。 此外，根还有储藏和繁殖的功能。 根内的薄壁组织一般较发达，常为物质贮藏之所。不少植物的根能产生不定芽，有些植物的根，在伤口处更易形成不定芽，在营养繁殖中的根扦插和造林中的森林更新，常加以利用。 根作为吸收、固着、输导、储藏等器官，反映了它的结构与功能的密切联系，这将在以下的各节中加以叙述。 根有多种用途，它可以食用、药用和作工业原料。甘薯、木薯、胡萝卜、萝卜、甜莱等皆可食用，部分也可作饲料。人参、大黄、当归、甘草、乌头、龙胆、吐根等可供药用。甜菜可作制糖原料，甘薯可制淀粉和酒精。某些乔木或藤本植物的老根，如枣、杜鹃、苹果、葡萄、青风藤等的根，可雕制成或扭曲加工成树根造型的工艺美术品。在自然界中，根有保护坡地、堤岸和防止水土流失的作用。 二、根和根系的类型

根轨迹法习题和答案

第四章 根轨迹法习题及答案 4-1 系统的开环传递函数为 ) 4s )(2s )(1s (K )s (H )s (G * +++= 试证明3j 1s 1+-=在根轨迹上，并求出相应的根轨迹增益*K 和开环增益K 。 解 若点1s 在根轨迹上，则点1s 应满足相角条件 π)12()()(+±=∠k s H s G ，如图所示。 对于31j s +-=，由相角条件 =∠)s (H )s (G 11-++-∠-)13j 1(0 =++-∠-++-∠)43j 1()23j 1( ππ π π -=- - - 6 3 2 满足相角条件，因此311j s +-=在根轨迹上。 将1s 代入幅值条件： 14 3j 123j 113j 1K s H )s (G * 11=++-?++-?++-= ）（ 解出 ： 12K * = ， 2 3 8K K *== 4-2 已知单位反馈系统的开环传递函数如下，试求参数b 从零变化到无穷大时的根轨迹方程，并写出2b =时系统的闭环传递函数。 （1）)b s )(4s (02)s (G ++= （2）) b s )(2s (s )b 2s (01)s (G +++= 解 (1) ) 4j 2s )(4j 2s () 4s (b 20s 4s )4s (b )s (G 2-++++=+++= '

28 s 6s 20 )s (G 1)s (G )s (2++=+=Φ (2) ) 10s 2s (s )20s 2s (b )s (G 2 2++++='=)3j 1s )(3j 1s (s ) 19j 1s )(19j 1s (b -+++-+++ 40 s 14s 4s ) 4s (10)s (G 1)s (G )s (23++++=+= Φ 4-3 已知单位反馈系统的开环传递函数) b s )(4s (s 2)s (G ++= ，试绘制参数b 从零变 化到无穷大时的根轨迹，并写出s=-2这一点对应的闭环传递函数。 解 ) 6s (s ) 4s (b )s (G ++= ' 根轨迹如图。 2s -=时4b =， ) 8s )(2s (s 216s 10s s 2)s (2 ++=++=Φ 4-4 已知单位反馈系统的开环传递函数，试概略绘出系统根轨迹。 ⑴ ) 1s 5.0)(1s 2.0(s k )s (G ++= (2) )1s 2(s )1s (k )s (G ++= (3) )3s )(2s (s ) 5s (k )s (G *+++= (4) ) 1s (s )2s )(1s (*k )s (G -++= 解 ⑴ ) 2s )(5s (s K 10)1s 5.0)(1s 2.0(s K )s (G ++=++= 三个开环极点：0p 1=,2p 2-=,5p 3-= ① 实轴上的根轨迹：(] 5,-∞-, []0,2-

植物学-复习知识点

题型： 一、判断题（对的打√，错的打×。每题0.5 分，共5 分） 二、单项选择题（每题0.5 分，共5 分） 三、填空题（每空0.5 分，共20 分。答案直接填在括号内） 四、名词解释（每题 1.5 分，共15 分） 五、比较题（3-4 个题） 六、问答题（5-6 个题） 七、绘图题（2 个题） 植物学理论课学习重点 第一章：植物细胞 1. 细胞壁的层次结构、纹孔的概念和两种类型 2. 后含物的种类及简单的鉴定方法 第二章：植物组织 1.概念：植物组织、维管束 2. 植物组织的各个分类的类型 3. 比较不同组织功能特点：如比较表皮与周皮、厚角与厚壁组织、筛管与导管 4. 导管五种类型 5. 维管束的类型 第三章：种子与幼苗 1. 种子休眠概念、休眠原因 2. 种子萌发条件 3. 子叶出土幼苗、子叶留土幼苗概念 第四章：根 1. 根和根系的类型 2. 单子叶与双子叶植物根的初生结构及其异同点 3. 内皮层、凯式带、通道细胞、外始式概念 4. 侧根发生部位、内起源概念 5. 根的次生生长和次生结构 答：双子叶植物的根，在完成初生生长后，由次生分生组织——维管形成层和木栓形成层具有旺盛的分裂能力和分裂活动，使根不断地增粗，称次生生长。 1）维管形成层的发生：两个初生木质部脊之间的薄壁组织细胞开始分裂活动，形成维管形成 层的一部分。以后随着细胞的分裂各段维管形成层逐渐向外推移，与其外侧的恢复分裂的中柱 鞘细胞相接，成为一个完整的波浪状形成层环，后变成圆形。 2）维管形成层的活动：形成层环的活动，主要是进行平周分裂，向内分裂产生的细胞，分化

出次生木质部，加在初生木质部的外方；向外分裂产生次生韧皮部，加在初生韧皮部的内方， 次生木质部和次生韧皮部合称次生维管组织，这是次生结构的主要部分。另外，在次生木质部 内和次生韧皮部内，还有一些径向排列的薄壁细胞群，统称维管射线，其中贯穿于次生木质部 中的射线称为木射线，贯穿于次生韧皮部中的射线称为韧皮射线。维管射线是次生结构中新产 生的组织，具有横向运输水分和养料的功能。 3）木栓形成层的来源：根中木栓形成层第一层发生于中柱鞘，逐年内移。 4）木栓形成层的活动：木栓形成层以平周分裂为主，向内形成栓内层，向外形成木栓层，三 者共同构成周皮。 第五章：茎 1. 茎的形态：节、节间、叶痕、皮孔、芽鳞痕、顶芽、侧芽 2. 芽的概念、芽的结构、芽的类型：定芽和不定芽、裸芽和鳞芽、叶芽（枝芽）、花芽和混合芽、活动芽和休眠芽 3.茎的四种分枝方式：单轴分枝、合轴分枝、二叉分枝、假二叉分枝 4. 双子叶植物茎的初生结构与根初生结构的异同点 答：①根表皮具根毛、无气孔，茎表皮无根毛而往往具气孔。 ②根中有内皮层，内皮层细胞具凯氏带，维管柱有中柱鞘，而大多数双子叶植物 茎中无显著的内皮层，更谈不上具凯氏带，茎维管柱也无中柱鞘。 ③根中初生木质部和初生韧皮部相间排列，各自成束，而茎中初生木质部与初生 韧皮部内外并列排列，共同组成束结构。 ④根初生木质部发育顺序是外始式，而茎中初生木质部发育顺序是内始式。 ⑤根中无髓射线，有些双子叶植物根无髓，茎中央为髓，维管束间具髓射线。 5.禾本科植物茎（单子叶）的初生结构与双子叶植物茎初生结构的异同点 双子叶植物禾本科植物 表皮细胞无长短细胞之分，多为 有1 种长细胞，两种短 狭长形细胞（硅质细胞和栓质 细胞） 气孔器保卫细胞肾形保卫细胞哑铃形 薄壁组织表皮以内的薄壁细胞薄壁组织在维管组织中 层，由维管组织划分为均匀分布，称基本组 皮层和髓织，并在靠近表皮的部 位出现厚壁组织 维管束维管束排成一环，多为 维管束散生或排列成 2 无限外韧维管束圈，为有限外韧维管 束，其外由维管束鞘包 围

自动控制第四章 根轨迹法 复习资料

第四章 根轨迹法 一、填空选择题（每题2分） 1、根轨迹起于开环 点，终于开环 点。 2、根轨迹对称于s 平面 轴。 3、控制系统的根轨迹是指系统中某一或某些参数变化时，系统的 在s 平面上运动后形成的轨迹。 4、假设某一单位负反馈控制系统的开环传递函数为1 ) 2()(++= s s K s G ，若此时闭环极点为 －1.5时，试问此时对应的开环放大系数是 。 5、如果闭环系统的极点全部分布在s 平面的 平面，则系统一定稳定。 6、系统的开环传函为G(s)H(s)= ) 4(3 +s s K ，则实轴上的根轨迹范围是（ ）。 A.[-∞, -4] B.[-4, 0] C.[0, 4] D.[4, ∞] 根轨迹填空题答案 1、根轨迹起于开环 极 点，终于开环 零 点。 2、根轨迹对称于s 平面的 实 轴。 3、控制系统的根轨迹是指系统中某一或某些参数变化时，系统的 特征方程的根 或 系统闭环极点 在s 平面上运动后形成的轨迹。 4、假设某一单位负反馈控制系统的开环传递函数为1 ) 2()(++= s s K s G ，若此时系统的闭环 极点为－1.5时，试问此时对应的开环放大系数是 1 。 5、如果闭环系统的极点全部分布在s 平面的 左半 平面，则系统一定稳定。 6、B

二、综合计算题及参考答案 a1、（8分）设系统结构图与开环零、极点分布图如下图所示，试绘制其概略根轨迹。 解： 8’(按规则分解) a2、（12分）已知某系统开环零、极点分布如下图所示，试概略绘出相应的闭环根轨迹图。 c b a d 解：每项三分

c b a d b1、（10分）单位负反馈控制系统的开环传递函数为 1 5.0) 15.0()(2+++= s s s K s G 试绘制闭环系统的根轨迹。并求分离点或会合点。 解：G(s)的零、极点标准形式为 ) 1)(1() 2()(j s j s s K s G -++++= 因此该系统的开环零点为（－2，0）、开环极点为（－1，j ±），因此该系统有两条根轨迹分支，并且起于两个开环极点，终于开环零点（－2，0）和无限零点。它们在实轴上有一个会合点d ，系统的特征方程如下： 0)(1=+s G 所以有，2222+++-=s s s K ，于是由0=ds dK 可解得： d ＝－3.414, d ＝－0.586，显然应取d ＝－3.414。 4’ 因此其根轨迹如下图所示：

植物学 复习知识点

题型：分）一、判断题（对的打√，错的打×。每题0.5分，共5 分）二、单项选择题（每题0.5分，共5 分，共三、填空题（每空0.520分。答案直接填在括号内）四、名词解释（每题1.5分，共15分）五、比较题（3-4个题）六、问答题（个题）5-6 个题）七、绘图题（2植物学理论课学习重点第一章：植物细胞细胞壁 的层次结构、纹孔的概念和两种类型1. 2. 后含物的种类及简单的鉴定方法第二章：植物组织概念：植物组织、维管束1. 植物组织的各个分类的类型2. 比较不同组织功能特点：如比较表皮与周皮、厚角与厚壁组织、筛管与导管3. 导管五种类型4. 5. 维管束的类型第三章：种子与幼苗种子休眠概念、休眠原因1. 种子萌发条件2. 子叶出土幼苗、子叶留土幼苗概念3. 第四章：根 1. 根和根系的类型 2. 单子叶与双子叶植物根的初生结构及其异同点 3. 内皮层、凯式带、通道细胞、外始式概念 4. 侧根发生部位、内起源概念 5. 根的次生生长和次生结构 答：双子叶植物的根，在完成初生生长后，由次生分生组织——维管形成层和木栓形成层具有旺盛的分裂能力和分裂活动，使根不断地增粗，称次生生长。 1）维管形成层的发生：两个初生木质部脊之间的薄壁组织细胞开始分裂活动，形成维管形成层的一部分。以后随着细胞的分裂各段维管形成层逐渐向外推移，与其外侧的恢复分裂的中柱鞘细胞相接，成为一个完整的波浪状形成层环，后变成圆形。 2）维管形成层的活动：形成层环的活动，主要是进行平周分裂，向内分裂产生的细胞，分化出次生木质部，加在初生木质部的外方；向外分裂产生次生韧皮部，加在初生韧皮部的内方，次生木质部和次生韧皮部合称次生维管组织，这是次生结构的主要部分。另外，在次生木质部． 内和次生韧皮部内，还有一些径向排列的薄壁细胞群，统称维管射线，其中贯穿于次生木质部中的射线称为木射线，贯穿于次生韧皮部中的射线称为韧皮射线。维管射线是次生结构中新产生的组织，具有横向运输水分和养料的功能。3）木栓形成层的来源：根中木栓形成层第一层发生于中柱鞘，逐年内移。）木栓形成层的活动：木栓形成层以平周分裂为主，向内形成栓内层，向外形成木栓层，三4者共同构成周皮。 第五章：茎 1. 茎的形态：节、节间、叶痕、皮孔、芽鳞痕、顶芽、侧芽 2. 芽的概念、芽的结构、芽的类型：定芽和不定芽、裸芽和鳞芽、叶芽（枝芽）、花芽和混合芽、活动芽和休眠芽 3.茎的四种分枝方式：单轴分枝、合轴分枝、二叉分枝、假二叉分枝

植物学复习资料(经典)

第一章植物细胞 一、名词解释 1.细胞和细胞学说细胞：能进行独立繁殖的有膜包围的生物体的基本结构和功能单位；细胞学说： （1）植物和动物的组织都是由细胞构成的 （2）所有的细胞都是由细胞分裂或融合而来 （3）卵子和精子都是细胞 （4）一个细胞可以分裂形成组织 2.纹孔：细胞形成次生壁时，在一些位置上面不沉积次生的壁物质，而形成一些间隙，这种在次生壁 中未增厚的部分，称为纹孔。 3.胞间连丝：穿过细胞壁的细胞质细丝，它连接相邻细胞间的原生质体，它是细胞间物质和信息交 换的桥梁。 4.细胞全能性：植物的大多数生活细胞，在适当条件下都能又单个细胞经分裂、生长和分化形成 一个完整植株的现象或能力 二、论述题 1.试区别：细胞质、原生质、原生质体。 答：细胞质由基质和众多细胞器构成。 原生质层包括细胞膜，细胞质，液泡膜。 原生质体是除去了植物细胞壁后剩下的结构，包括细胞膜，细胞质，细胞核三部分。 2.植物细胞中有哪些质体？各有什么特征？它们之间的关系如何？答：（1）前质体：无色或呈现淡 绿色的球状体，其外有双层膜包被，内膜内褶，伸入基质中，或形成少许游离的小泡或类囊体，膜 内基质有少量的DNA RNA核糖体和可溶性蛋白等。当细胞生长分化时，前质体可转变成其他类型的 质体。 （2）叶绿体呈透镜形或椭圆形，其功能是进行光合作用合成有机物， 结构复杂，由叶绿体被膜、类囊体和基质构成，含有DNA和核糖体，可以 合成某些蛋白质，在遗传上有一定的自主性，在个体发生上，叶绿体来自前质体。 （3）白色体近于球体，其内部结构简单，在基质中仅有少数不发达的片层和油造体，来自于前质体。 （4）有色体形状以及内部结构多种多样，由前质体发育而来，或由叶绿体失去叶绿素而成。 3.细胞核的形态结构及其机能如何？ 答：（1）细胞核由核被膜、染色体、核仁和核基质组成 （2）核被膜包括核膜和核纤层两部分，核被膜由两层膜组成，外膜表面由核糖体，并与内质网连通，核被膜上还分布由核孔复合体，是细胞核与细胞质间物质运输的通道，核纤层是核被 膜内膜的一层蛋白质网络结构，为核膜和染色质提供了结构支架，并介导核膜与染色质之间的相互 作用。 （3）染色质是间期核内DNA、组蛋白、非组蛋白等组成的线性复合物，是遗传物质的载体。 （4）核仁是细胞核中无膜包被的颗粒状结构，其主要功能是合成rRNA。 （5）核基质是核内核仁和染色质以外的主要由纤维蛋白组成的网络状 结构，为核内组分提供了结构支架，在DNA复制、RNA转录和加工、染

海南大学植物学2012年复习题——第四章_根

第四章_根 一、植物生理功能主要根据哪些形态结构进行判断？ 答：1 、吸收、输导功能，根尖的根毛区的表皮细胞和根毛都是薄壁细胞，能使水分顺利渗透，以被吸收，根毛的存在大大增加了吸收表面，初生木质部的外始式发育，有利于水分的运输。 2 、固着、支持功能，根在地下反复分枝形成庞大的根系，把植株牢牢地固着在常有风吹雨袭的陆生环境中，根尖中根毛的存在，也大大地增加了其与土壤的接触面积和年度，在土壤中广泛分布的根系及内部的机械组织，保证了根的巨大的支持力。 二、主根与种子的胚根有何种关系？ 答：主根是由种子的胚根直接发育来的。 三、根尖可分为哪几个区？各区有哪些特征？功能如何？ 答：根冠，由位于根尖最前端的数层薄壁细胞组成，帽状，功能有①保护分生区；②分泌黏液，有利于根尖在土壤颗粒间伸长；③使根具向地性。 分生区，细胞排列紧密，细胞质浓，有强烈的分生能力，使根尖细胞数目增加，是根生长的基础。 伸长区，细胞纵向伸长明显，产生推动力，使根尖不断向土壤中伸展。 根毛区，表皮细胞外壁外突，形成根毛，扩大吸收表面，同时还有增强固着的作用。 四、双子叶植物根的初生结构是如何形成的？它包括哪些部分？各部分有什么功能和特征？ 答：双子叶根的初生结构是由根尖的初生分生组织经过分裂、生长、分化发展而来的，其中原表皮分化发展为表皮，基本分生组织分化发展成皮层，原形成层分化成中柱。 表皮的主要功能是吸收，皮层的主要功能有横向输导和贮藏，中柱的主要功能是纵向输导和支持。 五、禾本科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？各有何意义？ 答： 意义：单子叶植物无次生生长现象，无周皮出现，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，通道细胞的存在解决了单子叶植物根的内外运输问题。双子叶植物根的中柱鞘细胞壁不增厚、不栓化，在部分形成层和木栓形成层的发生上有重要意义，中央的髓具贮藏作用。 六、双子叶植物根是怎样进行增粗生长的？次生结构由哪几部分组成？ 答：双子叶植物根的增粗生长主要是形成层和木栓形成层活动的结果。形成层的发生和活动：在初生生长结束后，首先由保留在初生韧皮部内侧的原形成层细胞进行平周分裂，形成了数个弧形的形成层片段，接着每个形成层片段两端的薄壁细胞也开始分裂，使形成层片段沿初生木质部放射角扩展至中柱鞘处，此时，正对着原生木质部处的中柱鞘细胞也恢复分裂能力，形成形成层的一部分，使整个形成层连接为一波浪状形成层环，由于波状形成层环的凹陷部