春天的果园里,花开得热闹并不等于秋天一定果实累累。比如梨树遇上连续阴雨,蜜蜂活动少了,果实可能就明显变少;玉米地里有些果穗缺粒,也可能是授粉或受精没有顺利完成,不能只凭“缺粒”就断定是施肥不够。花谢以后,那个鼓起来的部分为什么有时能长成果实,有时却什么也没有?这条线索要从一朵花的内部开始追。
别把“开花”和“结果”看成两个只是挨着发生的日常现象。对被子植物来说,花是重要的生殖器官;传粉为受精铺路。在本节讨论的通常情形下,受精完成后,果实和种子才进入后续发育。把这条因果链接牢,遇到结构图、流程图和生产情境题,就不容易被题目换个说法绕住。

一朵典型的花,外面常有萼片和花瓣,里面有花蕊。萼片在花蕾时期常起保护作用;许多虫媒花能借助鲜艳的花瓣、气味,以及蜜腺分泌的花蜜吸引传粉动物。不过,与有性生殖最直接相关的主要结构是雄蕊和雌蕊。
雄蕊由花药和花丝组成。花丝像支架,把花药托在合适的位置;花药中有花粉。雌蕊从上到下依次是柱头、花柱和子房:柱头接受花粉,花柱像一段通道,子房内有胚珠。看见这些名称时,不妨先问自己:“谁负责提供花粉?花粉落在哪里?最后又要到哪里去?”这样记的是一条路线,不是一串孤立名词。
花的各部分并不一定都长成同一种模样。有些花的萼片、花瓣很显眼,有些却很小;有些花同时有雄蕊和雌蕊,有些花的雄蕊、雌蕊分别长在不同的花上。初中识图时,先不要被外形变化吓住:只要沿着“花药—花粉”和“柱头—花柱—子房—胚珠”两条线寻找,就能把最关键的结构找出来。题图把子房画在下方,是为了突出它包着胚珠;真实花朵的姿态会因植物种类而不同,判断仍要看结构之间的连接关系。
若题目问“花中哪些结构与植物繁衍后代最直接相关”,应优先寻找雄蕊和雌蕊。若问“这朵花的哪一部分能继续发育成果实”,还要进一步找雌蕊下部的子房;只有雄蕊、没有雌蕊的花,自身不会由子房发育成果实。
选一朵较大、刚开放的花,例如桃花、油菜花或百合花,在老师指导下观察。先从外向内看萼片、花瓣和花蕊的位置;再用镊子依次小心取下萼片和花瓣,观察雄蕊的花药和花丝,找到雌蕊顶端的柱头;最后用刀片把子房作纵向剖开,借助放大镜寻找里面的小颗粒——胚珠。观察时要把花固定好,刀片向外切,不拿在手上切;观察记录画的是自己真正看见的结构,不把模式图里没看清的部分“补”上去。
这项活动的价值不在于把花瓣数得多快,而在于把“结构—位置—可能功能”连起来。比如,子房位于雌蕊下部且里面有胚珠,后来果实、种子恰好也从这里发育而来;这比死背结论更有说服力。
如果剖开后没有立刻看到胚珠,不要匆忙下结论说“这朵花没有胚珠”。可能是子房太小、切面偏了,也可能需要更合适的放大倍数。科学观察先记录“在这次切面中未清楚观察到”,再调整切的位置或换一朵花验证。把“没有观察到”写成“根本不存在”,属于把证据说得过头;这类证据边界题,在实验题里很常见。
花药里的花粉散出后,落到雌蕊柱头上的过程叫作传粉。注意这个定义的终点是柱头,不是子房,更不是卵细胞。花粉“到了柱头”只能说明传粉发生了,不能直接说已经受精;这正是选择题最喜欢设置的偷换。
按本册教材的分类,同一朵花的花粉传到这朵花自己的柱头上,叫作自花传粉;一朵花的花粉传到另一朵花的柱头上,叫作异花传粉。自然界中,风和昆虫是常见的传粉媒介。风媒花往往不必用鲜艳花瓣招揽昆虫,花粉常较多且轻;虫媒花常有较显眼的花瓣、气味或花蜜,方便“来访者”携带花粉。它们是帮助判断的线索,不是只凭一条特征就能下的绝对结论。
想象蜜蜂从一朵花钻进另一朵花:它身体上沾到的花粉,可能在下一次停留时蹭到柱头上;风媒植物则借空气流动让大量花粉有机会飘到柱头。两种方式的共同目标没有变,都是让合适的花粉抵达柱头。题目若给出“花粉粒小、数量多、柱头容易承接花粉”等线索,优先从风媒的适应特点分析;若给出花色、花蜜、昆虫访花等线索,则思考虫媒传粉。不要误以为昆虫是在“给植物受精”——它们搬运的是花粉,受精仍在花的内部后续完成。

图中把蜜蜂和风并列,是为了示意异花传粉可能借助的不同媒介,并不表示同一种植物一定同时依靠两者传粉。
如果花期遇到低温、阴雨、大风等天气,传粉昆虫活动受到影响,或田间授粉条件不足,花粉到柱头的机会就会减少。农业生产中,人们会采集花粉,再用刷子、授粉器等方法把花粉送到同种植物花的柱头上,这叫人工授粉,也常说“人工辅助授粉”。玉米人工授粉时,花粉需要落在雌穗伸出的玉米须上;玉米须主要由雌花的柱头和花柱伸长形成,不能把它与雄蕊中托着花药的“花丝”混为一谈。
这里要分清“帮助”和“代替”:人工辅助授粉帮助完成的是传粉这一步;之后花粉能否萌发、能否完成受精,以及果实能否正常发育,还受植物自身和环境条件影响。题目问“果园阴雨导致坐果率下降,可采取什么措施”时,答“进行人工辅助授粉”比笼统写“多浇水”更对题。
想象一粒花粉刚落到柱头上。它并不会像快递一样瞬间穿进子房;在合适条件下,花粉会萌发,长出细长的花粉管。花粉管沿着花柱向下生长,进入子房,到达胚珠并进入其内部。花粉管中的精子随着花粉管向下移动,其中一个精子与胚珠里的卵细胞结合,形成受精卵,这个过程叫作受精。
所以,考试里若让你排顺序,不能把“花粉落到柱头”后面直接接“形成受精卵”。更完整的链条是:花药中的花粉散出 → 花粉到达柱头(传粉)→ 花粉萌发并形成花粉管 → 花粉管穿过花柱、进入子房并到达胚珠 → 其中一个精子与卵细胞结合(受精)。我们在初中阶段抓住这条路线和“受精卵的形成”即可,不必把它扩展成高中阶段的复杂机制。
给流程图填空时,可以用“位置”反查步骤:柱头上出现花粉,对应传粉;花柱中出现细长的花粉管,说明传粉之后的萌发和生长正在进行;胚珠内出现精子与卵细胞的结合,才对应受精。若图中只是画了一只蜜蜂或一阵风,最多能说明它们可能帮助传粉,不能据此断言受精已经完成。这样的题并不考你背得多细,而是考你有没有把外部媒介、花的结构和内部过程接成一条有先后的证据链。
传粉和受精不是同义词。传粉是花粉到柱头,受精是精子与卵细胞结合形成受精卵。没有传粉,通常难以发生后续受精;但写过程题时必须把两步分开。
受精完成后,花瓣、雄蕊以及雌蕊的柱头和花柱通常会逐渐凋落;子房则继续发育,成为果实。子房壁发育成果皮,子房内的胚珠发育成种子,胚珠中的受精卵发育成胚。若进一步作拓展追踪,珠被还会发育成种皮。把这些对应关系放进一张表,比记一串箭头更不容易串位:
最常见的错配是“子房发育成果皮”和“胚珠发育成果实”。不妨拿番茄想一想:整个番茄由子房发育而来,是果实;切开后里面一粒粒的部分对应胚珠发育来的种子;由子房壁发育而来的果皮包围着种子,而且番茄的果皮可以是肉质的,不要把生物学中的“果皮”只理解为日常所说的表面薄皮。生物学中的“果实”看来源,不看甜不甜、能不能当水果吃。黄瓜、番茄和辣椒都属于果实;一粒种子也不等于整个果实。
还可以换一个角度检查:剥开豆荚,外面的荚皮来自子房壁,里面一颗颗豆子来自胚珠。这样,“果实里有种子”就不再是空话,而是能在实物上找到层次关系。桃、番茄、豆荚的果皮看起来差别很大,有的肉质,有的干燥,却都不能把“可食部分”简单等同于“种子”。读题时先找它问的是整个果实、果皮还是种子,再回到对应表,答案就有了落点。
花谢并不是“所有部分都没用了”的同义词。花瓣、雄蕊、柱头和花柱通常会凋落,这是它们完成相应作用后的常见变化;子房却继续生长。题目如果给出一朵受精后的花,问“哪一部分一般不会很快凋落而会继续发育”,应锁定子房。这里的“通常”也值得保留:观察真实植物时,某些萼片等结构可能仍会保留,不能把教材中的一般规律机械地说成每一种花绝无例外。
一枚胚珠通常发育成一粒种子,因此一个子房内有多个胚珠,成熟果实中往往会有多粒种子;但实际数量还会受到是否成功传粉、受精和发育情况影响。比如一个番茄中有很多种子,提示它的子房中原本有多个胚珠。相反,果穗上有些部位没有形成籽粒,分析时应优先想到相应花的传粉或受精可能没有顺利完成,而不是简单归为“果实不努力长”。
这种由数量反推结构的思路很适合解图表题。对本节讨论的、由一个子房发育而来的果实,可把一个子房当成一个将来可能形成果实的单位,再把其中的多个胚珠看成将来可能形成多粒种子的单位。题目若问“一个果实中有多粒种子的主要原因”,不要答“有多个子房”;更准确的回答是“该子房内有多个胚珠”。反过来,如果问题问“一个植株为什么结了许多个果实”,再去考虑是不是有许多花的子房分别发育。
例题:某果园开花期连续多日阴雨,昆虫活动明显减少,果农发现落花增多、幼果较少。请解释原因并提出一项合适措施。
现在回头看本章开头的问题:花开只是把生殖结构准备好了;传粉把花粉送到柱头,受精使受精卵形成。在本节讨论的通常情形下,子房和胚珠随后分别发育成果实和种子。顺序一乱,解释果实多少的依据就会跟着乱。
花蕊是花中与生殖最直接相关的部分:雄蕊的花药提供花粉,雌蕊由柱头、花柱和子房组成,子房中有胚珠。传粉把花粉送到柱头;花粉萌发并长出花粉管,花粉管到达胚珠并进入其内部后,其中一个精子与卵细胞结合完成受精。在本节讨论的通常情形下,受精后,子房发育成果实,子房壁发育成果皮,胚珠发育成种子,受精卵发育成胚。看见“阴雨减产”“玉米缺粒”“番茄多籽”等情境时,就沿着这条链逐步寻找原因,不要只凭一个现象排除其他可能因素。