在我们的印象中，茎总是生长在地面以上，而根则在地面以下。但是有些植物的根、茎却不是如此。例如莲藕是从泥中挖出来的，人们总误以为它是根，其实，它是茎变来的。在自然界中，有些植物的营养器官，适应不同的环境，行使特殊的生理功能，其形态结构就发生变异，经历若干世代以后，越来越明显，并成为这种植物的特性，这种现象称为营养器官的变态。植物的根、茎、叶都有变态的现象。
根的变态有以下几种：
（1）肉质直根——这类根是胚根和胚轴发育来的，变态根内薄壁组织发达，细胞内贮藏着大量的营养物质。如萝卜、胡萝卜。
（2）块根——由不定根或侧根发育来，主要是淀粉。如甘薯。
（3）气生根——由不定根暴露在空气中形成，可从空气中吸收水分。如玉米。
（4）寄生根——也是不定根的变态，它们直接伸入到寄主的组织中，吸收生活所需要的物质，因而严重影响寄主植物的生长。如兔丝子，它的叶退化，不能进行光合作用，靠寄主生活，是田间的有害杂草。
茎的变态有地下茎变态和地上茎变态。地下茎变态是生长于土壤中的枝条，它的形态结构发生明显变化，但仍保持枝条的基本特征，常见的根状茎、块茎和鳞茎。
（1）根状茎——如藕就是莲的根状茎，其上有节和节间，在节处有小而退化的鳞片及不定根，叶腋有芽发育成地上枝，地下茎顶端有顶芽继续生长。
（2）块茎——如马铃薯植株的基部长出来的枝伸入到土壤中，顶端膨大长成块茎，上有节有芽，保留着茎的特征，内薄壁组织发达，有大量的淀粉。
（3）鳞茎——如洋葱有许多鳞片叶着生在扁平的鳞上，中央有顶芽，下边生有许多不定根，大量营养物质贮藏于鳞片叶内，形成鳞茎。
有些植物的地上枝条也可以发生变态，如葡萄的卷须，山楂的刺。
叶的变态常见的有叶卷须和叶刺。
（1）叶卷须如豌豆的叶为具有多片叶的复叶，在复叶顶端的几片小叶变成卷须，其它小叶如常。叶卷须和茎卷须一样，都有将植株攀缘在其它物体上的功能。
（2）叶刺是叶或叶的一部分的变态，如刺槐复叶叶柄基部有一对坚硬的刺，就是托叶变来的。叶刺和茎刺一样，对植物都有保护作用。
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