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1、,植物的营养器官根、茎、叶，从生理功能上看，各自都有自己独特而重要的作用，不同器官，由于行使不同功能，长期对于不同环境适应及相互作用，表现在组成的组织类型、量、空间分布与外部特征等形态结构上的差异。一株植物是一个整体，各营养器官彼此间又是相互联系和统一的，结构上都是由皮组织系统、基本组织系统和维管组织系统构成的，功能上相互影响和协调统一，表现出整体性；它们既有区别，又有联系。植物的功能决定了器官的形态，形态适应于功能和特定的环境。,主要知识点： 1.植物营养器官功能的协调性表现在哪些方面？ 2.植物营养器官结构上是如何连续成一个整体的？ 3.什么是植物器官生长的相关性，主要体现在哪些方面？ 4
2、.植物叶片在不同生态条件下形态结构发生哪些相应的变化？ 5.什么是营养器官的变态？根、茎和叶的变态有哪些主要类型？,第一节 营养器官的相互联系,一、营养器官之间维管组织系统的联系 植物是一个整体，营养器官之间的各种组织彼此相连，表皮与表皮相连、皮层与皮层相连、中柱与中柱相连，但根与茎的初生维管组织排列不同，在连接上需要过渡和转换。主茎维管束分枝通过皮层进入枝，茎或枝的维管束斜出到边缘然后伸展到叶柄，通过叶柄，组成反复分枝的叶脉。,茎与根的过渡区 根、茎、叶营养器官的形态、结构、功能不是孤立的，而相互联系、相互影响的。 根维管组织的初生结构特点：木质部是外始式、初生木质部与韧皮部相间排列。 茎维
3、管组织的初生结构特点：木质部是内始式、外韧维管束、环状排列。 要把这两结构统一起来，必须形成一过渡区，通常存在于下胚轴。 现以根四原型维管组织转变为茎的四个外韧维管束为例： 维管组织开始转变时，根的四个初生木质部束每一束由内向外逐次分裂为2束，并分别朝左、右两侧扭转，旋转180，每一与相邻初生木质部的一股逐渐汇合，并渐以后生木质部的一端靠近韧皮部，最后和韧皮部内侧相接，从而形成四个外韧维管束，初生木质部成熟方式由外始式转变成内始式。,根,下胚轴（过渡区）,茎,根茎过渡区,枝与叶之间维管束的联系 主茎与枝的联系是通过枝迹，在茎中，木质部在内、韧皮部在外；在枝中，木质部在上、韧皮部在下。茎与叶结构
4、上的联系是通过叶迹。 总之，根、茎、叶各营养器官的维管系统是互相贯通的，保证了矿质和有机物的输导。,二 营养器官之间主要生理功能的相互联系,1 水的吸收输导蒸腾,2 有机物的制造输导储藏,3 地下与地上部分的相关,4 顶芽与侧芽,(一)植物体内水分的吸收、输导和蒸腾 植物靠根、根毛区来完成吸收水分。 (1)主动吸水：靠根压吸水，进入表皮、皮层、内皮层、中柱鞘、导管。 (2)被动吸水：靠叶片蒸腾作用，提高细胞吸水力。 质外体：细胞壁、胞间隙、木质部中的导管、根内皮层、质外体不连续的自由扩散（溶液、溶质） 共质体：所有细胞的细胞质和胞间连丝，是连续的整体。 根系的吸水活动与茎的输导和叶的蒸腾都有密
5、切关系。,(二)植物体内有机营养物质的制造、运输、利用和贮藏 1. 叶子是进行光合作用的重要场所，合成葡萄糖，运输时转变成蔗糖，有机物除自身利用外，大量运输到根、茎、花果、种子中。 2.运输：有机物的运输，是通过韧皮部的筛管进行的，筛管上、下贯穿于植物体内，形成连续的长途运输途径。 此外，可通过活细胞的胞间连丝，及传递细胞进行短途运输。 3.有机物运输的方向有一定规律： A:营养物质向生长中心分配，（幼嫩的新陈代谢强的器官），如茎尖、根尖、幼叶。 B:就近原则：供应临近叶的器官。离近消耗能量少。 C：同侧原则：靠叶同侧先利用。 4.有些植物具有贮藏大量有机物的能力。将叶片制造的有机物积蓄于块茎
6、、块根、贮藏器官及结实器官中。,营养器官之间主要生理功能的相互联系总体是水分由根吸收经茎传导至叶散失；养分由叶制造，经韧皮部运到植物体各部分。这中间不仅各营养器官之间生理功能是紧密联系，互相联合的，而且在以水分和有机物为中心的这两条运输途径之间，彼此也是息息相关，相互影响的。,三、营养器官的生长相关性 （一）生长相关性：植物体各器官之间，存在着互相促进和互相抑制的关系。根系的发育受到叶的光合活动影响。地下部分与地上部分的生长相关性根冠（根条）比率。,（二）主干与分枝的生长相关性顶端优势 当主干的顶芽生长活跃时，下面的腋芽往往休眠而不活动，如顶芽被摘去或受伤，腋芽就迅速萌动生长而形成侧枝。这种顶
7、芽对腋芽的生长的抑制作用称“顶端优势”。如果树、棉花摘心，可促进果枝发育。,第二节 营养器官的变态,一些植物的营养器官由于长时期适应于不同的环境条件，使器官在形态结构及生理功能上发生变化，成为该种植物的遗传特性，这种现象称为变态。,变态的概念,一根的变态 (一） 贮藏根： 主要适应于贮藏大量营养物质。分肉质直根和块根。 1.肉质直根:主要由主根发育而成，所以每株只有一个肉质直根，见于二年生或多年生草本双子叶植物，如萝卜、胡萝卜、甜菜。有次生生长和三生结构。,肉质直根,2.块根：是由不定根或侧根经过增粗生长而形成的，因此在一株上可形成多个块根。如：甘薯、大丽花等，也有次生生长和三生结构。,（二）
8、气生根：生长在地面以上空气中的根。 1.支柱根：玉米从茎节上生出不定根伸入土中，成为支持植物体的根；榕树的树干上，也可产生许多不定根，故有“一树成林”的美称。 2. 攀援根：一些腾本植物，如凌霄、常春藤的茎细长柔弱。不能直立，从茎的一侧，产生许多不定根，易固着在山石、墙壁表面攀援上升。 3. 呼吸根：红树、水松等生在海岸和沼泽，产生支根，适宜输送和贮藏空气。,气生根支持根,Prop roots of corn （Zea Mays）,Buttress root of fig （Ficus 榕属） 板状根,气生根攀援根,Climbing root 常春藤,气生根呼吸根,寄生根：如莬丝子、列当的茎缭
9、绕在寄主茎上，它们的不定根形成吸器，吸取寄主体内营养和水分。,寄生根,（一）地上茎的变态 1.茎刺：有些植物如柑橘、山楂、皂荚的部分地上茎变态为刺，常位于叶腋，由腋芽发育而成，不易剥落，具保护作用。而蔷薇、月季等茎上有刺，是茎表皮突出物，称皮刺。 2. 茎卷须：藤本植物变为卷曲的细丝，用于缠绕其它攀缘生长，如：黄瓜、南瓜、葡萄。 3. 叶状茎：叶子退化或早落，茎变为扁平或针状，长期为绿色，代叶行使光合作用。如：文竹、天门冬、假叶树、竹节蓼。,二、茎的变态,4.小鳞茎：大蒜花序内产生的小球体具肥厚的小鳞片称小鳞茎或珠芽。长大后脱落条件适宜发育成新植株。百合地上枝的叶腋内也常形成紫色的珠芽，另外珠
10、芽蓼也产生珠芽。 5.小块茎：薯蓣、秋海棠的腋芽常成肉质小球，但不具鳞片，类似块茎，称为小块茎。 6. 肉质茎：肥大多汁，不仅能贮藏水分和养料，还可进行光合作用。如仙人掌科植物。 7. 葡蔔茎：茎细长，葡蔔地面而生，顶端生根出芽，并在节上长根，如草莓。,地上茎变态,1 肉质茎,2 茎刺,3 茎卷须,叶状茎,茎刺 茎卷须,葫芦腋须,地上茎的变态,叶状茎 肉质茎,假叶树,小鳞茎,（二）地下茎的变态 生于地下，与根相似。变为贮藏或营养繁殖的器官，但仍保持茎的基本特征（节、节间和芽，叶一般退化成鳞片）。 1.根状茎：外形与根相似，但横向生于土壤中，有明显的节和节间，节上有退化的叶和腋芽。节上还可长出不
11、定根。如芦苇、白茅、姜、菊芋、莲藕等。 2.块茎：马铃薯地下茎前端积累养料膨大成块茎。每一芽眼相当于茎节，芽眼内有芽，相邻两个芽眼之间称节间，块茎内部结构由外至内：周皮、皮层、外韧皮部、形成层、木质部、内韧皮部及髓、双韧维管束。 3.鳞茎：由肥厚的肉质鳞叶包围的圆盘状地下茎。如：洋葱、大蒜、百合等单子叶植物都具有鳞茎。洋葱鳞茎基部有一个节间缩短的呈扁平形态的鳞茎盘，其上部中央生有顶芽，四周由鳞叶层层包裹着，鳞叶的叶腋处有腋芽。鳞茎盘下端产生不定根。 4.球茎：球状地下茎，如茡荠、慈菇、芋等，有明显的节和节间顶端有顶芽。,根状茎: 如姜、 藕、狗牙根等,地下茎,块茎：如马铃薯,鳞茎：如洋葱、百合
12、、大蒜,球茎:如荸荠、芋头等,鳞茎 球茎,（一）苞叶和总苞 生在花下面的变态叶称为苞片。苞片多而密生在花序外围的称为总苞。苞片一般较小、绿色，但也有的较大、呈各种颜色。苞片和总苞的主要作用是保护花芽和果实。其他作用（1）区分种属。如菊科植物的总苞在花序的外围，其形状和轮数即可作为分类依据。（2）吸引昆虫传粉。如鱼腥草、珙桐、三白草等具花瓣状的总苞。（3）利于果实散布。如苍耳的总苞呈束状包住果实，上生细刺，易附着动物体上散布。,三、叶的变态,（二） 鳞叶：叶的功能特化或退化成鳞片状称为鳞叶。鳞叶的存在有两种情况：木本植物鳞芽外的鳞叶，常呈褐色，具茸毛或黏液，有保护芽的作用，也称芽鳞。地下茎上的鳞
13、叶，有肉质和膜质两种。肉质鳞叶出现在鳞茎上，鳞叶肥厚多汁，富含养分，有的可食用，如洋葱、百合的鳞叶。洋葱除肉质鳞叶外，还有膜质鳞叶包被。膜质鳞叶如球茎（荸荠、慈姑）、根茎（藕、竹鞭）上的鳞叶，呈褐色干膜质，是退化的叶。,（三） 叶卷须：由叶的一部分变成卷须状，适于攀援生长，如豌豆羽状复叶先端的一些叶片变成卷须，菝葜的托叶变成卷须。,菝葜,（四）捕虫叶：食虫植物的叶变成适宜捕食昆虫的特殊结构。捕虫叶有囊状，如狸藻；盘状，如茅膏菜；瓶状，如猪笼草。 狸藻的捕虫叶膨大成囊状，每囊有一开口，并由一活瓣保护。活瓣只能向内开启，外表面具硬毛。小虫触及硬毛时，活瓣开启，小虫随水流入后活瓣关闭。囊壁上腺体分泌
14、的消化液消化小虫后再由囊壁吸收。 茅膏菜的捕虫叶呈半月状或盘状，上表面有许多顶端膨大并能分泌黏液的触毛，能粘住昆虫，同时触毛能自动弯曲，包围虫体并分泌消化液，将虫体消化并吸收。 猪笼草的捕虫叶叶柄很长，叶呈瓶状，瓶顶端有盖，盖的腹面光滑而具蜜腺，分泌消化液。瓶盖通常敞开，当昆虫一旦爬至瓶口时，极易滑入瓶内，遂为消化液消化并吸收。,（五）叶状柄：有些植物的叶片不发达，而叶柄转变为扁平的片状，并具叶的功能。如相思树、金合欢属某些种类等。,金合欢属植物,（六） 叶刺：由叶或叶的部分（托叶）变成刺，称为叶刺。叶刺腋（即叶腋）中有芽，以后发育成短枝，枝上具正常的叶。如小檗长枝上的叶变成刺；刺槐的托叶变成
15、刺，刺位于托叶的部位极易分辨。另仙人掌的刺也是叶刺。叶刺都有维管束与茎相通，皮刺是表皮变态，无维管束。,叶刺,叶刺,仙人掌,小檗,四同功器官和同源器官 按器官的来源和生理功能是否相同，将变态器官分二类。 同源器官：凡是外形与功能都有差别，而来源相同的变态器官，如：茎卷须、根状茎、鳞茎等都茎的变态。 同功器官：外形相似，功能相同，但来源不同的变态器官。如茎刺与叶刺；茎卷须与叶卷须；块茎与块根等。,千姿百态的叶,小结： 植物的生长发育体现了营养器官结构的联系与同一性。根、茎、叶都是由表皮、皮层薄壁组织和维管组织共同构成一个统一的整体，彼此相互联系。植物体内维管组织，从根中通过过渡区和茎相连，再通过
16、枝迹和叶迹与枝叶相连，构成完整的维管系统，以保证植物生命活动所需的水分、矿质元素和有机物质的输导和转移。 植物器官的生长和发育在一定程度上受其他器官生理活动的影响，通常植物的营养生长明显地收到开花、结果的抑制；根系的发育往往受到叶光合作用强弱的影响，器官之间这种互相促进或互相抑制的关系，称为生长的相关性。顶芽与侧芽、主根与侧根等的生长也表现出这种相关性。,植物的各种器官中，叶的形态结构最易随生态环境的不同而发生变异，光照强度和有效水分对叶片的解剖结构有明显的影响。通常将植物的叶分为旱生和水生、阳地和阴地等不同生态类型的叶，其内部结构为适应不同环境也有明显的差异。 植物营养器官的变态是植物长期适
17、应某种特殊环境条件而产生的，也是自然界环境对植物选择的一个结果。植物的根、茎、叶如果在形态结构和生理功能上发生了显著的变异，经历若干世代以后，这种变异成为该物种的正常遗传特性，这种现象称为变态，该器官称变态器官。根据变态器官的来源和生理功能是否相同，将营养器官分为同功器官和同源器官。,思考题：,1.植物根、茎、叶之间的维管组织是怎样形成一个连续整体的？ 2.从植物生长的相关性方面解说“根深叶茂”的科学道理。 3.不同生态型叶片是如何做到结构与功能的统一的？ 4.营养器官的变态主要有哪些类型？举出一些常见的实例。 5.怎样区分块茎与块根、枝刺与叶刺、茎卷须与叶卷须？ 6.请举出一些同功器官与同源器官的实例。 7.举例说明营养器官变态与植物生态适应间的关系。 8.叙述叶的形态结构与生态条件的关系。,