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1、沈阳农业大学 植物教研室植物学实验（）Botany expertment （）实 验 十 二营 养 器 官 的 变 态SY A U实验十二 营养器官的变态一、实验目的通过观察根、茎、叶的变态现象，了解根、茎、 叶的变态类型，理解同功器官和同源器官的概念。 二、实验用品1.材料 萝卜、胡萝卜、甜菜的肉质直根，甘薯的块根 ，地锦、葡萄卷须，皂角刺、梨、山楂的刺，马铃薯 块茎、洋葱鳞茎、姜根状茎、大蒜、洋槐枝等 。2.器材 解剖刀、培养皿 三、实验内容 1、观看营养器官的变态录相片 2、观察各种变态类型l四作业： 实验中所观察的植物有哪些变态类型？ 实验中所观察的变态类型哪些是同功器官？哪些 是同源
2、器官？实 验 十 二营 养 器 官 的 变 态SY A U根的变态 l根的变态可以分为贮藏根、气生根和寄生根。其中贮藏根包括肉质直根和块根;气生根包括 支持根、攀援根和呼吸根。实 验 十 二营 养 器 官 的 变 态SY A U1肉质直根 l肉质直根主要由主根发育而成的。实 验 十 二营 养 器 官 的 变 态SY A U(1)萝卜和胡萝卜的“根” l先看外形，萝卜“根”的前端着生叶子的部分称为根头，为 节间极短的茎。根头以下不着生侧根的部分称为根颈，它 是由下胚轴发育而来。根颈以下开始着生侧根的部分，一 直到细长的尾部，叫本根，它是真正的根，由胚根发育而 来。l胡萝卜亦可与此类比进行观察。萝
3、卜“根”的最外面为周皮 ，里面为次生韧皮部，它们共同构成萝卜根的皮部萝卜 皮，占整个肉质直根横断面的一小部分。皮以内绝大部分 为次生木质部，其中木薄壁细胞非常发达，贮藏着大量的 营养物质。在木薄壁组织中分散着呈现辐状排列的导管。 并能看到许多射线。初生木质部为二原型，位于根的最中 心。再观察胡萝卜根的横断面，胡萝卜根的木质部和韧皮 部的比例与萝卜根明显不同，在根的外部除周皮外，次生 韧皮部特别发达，即所看到的橙黄色部分，占根中很大一 部分比例；而木质部在根的中心，即黄色部分，所占比例 较小。初生木质部位于根的最中心，也是二原型。 实 验 十 二营 养 器 官 的 变 态SY A U(2)甜菜根
4、l观察甜菜根的外部形态，它和萝卜、胡萝卜大体相同，但 其内部结构和增粗过程却与前者大不相同，因此其结构也 比较复杂。甜菜根除正常的初生和次生结构外，还能产生 三生结构。我们在根的横断面上所看到的许多层环状的同 心圆，即为三生结构，甜菜的增粗主要依靠这些不断产生 的三生结构。三生结构是在次生结构的基础上由一种叫额 外形成层的三生分生组织分裂活动产生。额外形成层，最 初由中柱鞘衍生而来，它们向内向外分裂出大量的薄壁细 胞，并在若干部位向外分裂分化出三生韧皮部，向内分化 出三生木质部，构成许多成环状排列的三生维管束，在根 的横断面上所看到的许多同心圆上的点状物即为三生维管 束。以后再由三生韧皮部外层
5、的薄壁的细胞产生新的额外 形成层，继续形成第二圈三生结构，如此重复，可产生许 多层三生结构，一般可达812层，甜菜根也因此增粗。在 根的最外层为周皮，最中心为二原型的木质部。实 验 十 二营 养 器 官 的 变 态SY A U2块根l块根是由不定根（营养繁殖植株）或侧根（实生苗 ）形成的。l甘薯块根的增粗，除了靠维管形成层活动产生次生 结构外，也有额外形成层的出现而产生三生结构。 额外形成层不像甜菜那样有一定的规律，它既可以 由许多分散的导管周围的薄壁细胞恢复分裂而形成 ，也可在距离导管较远的薄壁组织中形成。额外形 成层活动，向外产生富含薄壁组织的三生韧皮部和 乳汁管，向内形成三生木质部，同时
6、块根的维管形 成层仍不断地产生次生木质部和次生韧皮部，这样 由于维管形成层和额外形成层共同活动，产生次生 结构和三生结构，从而使块根迅速增粗膨大。正是 由于额外形成层产生的位置不固定，才导致甘薯块 根的外形不规则。 实 验 十 二营 养 器 官 的 变 态SY A U茎的变态 l茎的变态可以分为地下茎和地上茎的变态。实 验 十 二营 养 器 官 的 变 态SY A U1地下茎的变态 l地下茎的变态可以分为块茎、根状茎、鳞茎和 球茎。实 验 十 二营 养 器 官 的 变 态SY A U(1)块茎l取马铃薯的块茎观察。马铃薯块茎是由植株基 部叶腋长出来的匍匐枝顶端膨大而成。l先看外部形态，在块茎的
7、顶端有顶芽，在顶芽 的另一端有与匍枝相连的痕迹，块茎的四周有 许多凹陷，园艺上称芽眼，呈螺旋状排列，相 当于节的部位，在芽眼上方，幼时具鳞片叶， 稍大脱落，留有叶痕称芽眉。芽眼内有芽，即 侧芽。然后观察块茎的横切面。由外向内有木 栓层、皮层、外韧皮部、木质部环（呈点状排 列成一环）、内韧皮部（环髓区）、髓部（呈 放射状）。 实 验 十 二营 养 器 官 的 变 态SY A U(2)根状茎l观察姜的根状茎。根状茎蔓生于土壤中，它们 有明显的节和节间，在节上有退化的鳞叶、腋 芽，顶端有顶芽。根状茎的繁殖能力很强，并 有贮藏营养物质的功能，许多禾本科植物有根 状茎。 实 验 十 二营 养 器 官 的
8、 变 态SY A U(3)鳞茎l取洋葱鳞茎，用解剖刀纵切为二进行观察。可 看到洋葱鳞茎的基部有一扁平的结构，称鳞茎 盘，是节间很短的茎。在鳞茎盘中央有顶芽， 周围着生许多肥厚肉质的鳞叶，鳞叶最外面有 几层干膜质的鳞片叶包围，起保护作用，它们 都是叶的变态。在鳞叶叶腋有腋芽，鳞茎盘下 产生许多不定根。 实 验 十 二营 养 器 官 的 变 态SY A U2地上茎的变态 l地上茎的变态可以分为茎卷须、茎刺、纤匐茎 和叶状茎。实 验 十 二营 养 器 官 的 变 态SY A U(1)茎卷须l卷须是植物用以攀援的变态器官。茎卷须是茎 的变态，一般位于叶腋，并常有分枝。取葡萄 的卷须观察。葡萄的茎卷须是
9、由顶芽转化而来 ，由于顶芽下面的一侧芽发育成主轴，因此茎 卷须位于叶的另一侧，与叶对生。 实 验 十 二营 养 器 官 的 变 态SY A U(2)茎刺l刺是植物起保护作用的变态器官。由茎变态的 刺称茎刺。观察梨、山楂、皂荚的刺，它们都 是生于叶腋，由侧芽转变而来，其基部有叶痕 。 实 验 十 二营 养 器 官 的 变 态SY A U叶的变态l叶的变态可以分为苞片和总苞、鳞叶、叶卷须 、捕虫叶、叶状柄和叶刺。实 验 十 二营 养 器 官 的 变 态SY A U叶刺l取洋槐的枝观察，在洋槐叶柄两侧有一对刺， 是由托叶变成，所以也称托叶刺 实 验 十 二营 养 器 官 的 变 态SY A U四、实验作业1、为什么说马铃薯块茎是茎的变态而不是根的 变态？ 2、茎刺和叶刺如何区分？ 3、本实验中有哪些变态器官是同功器官？哪些 是同源器官？
