被子植物的一生(二)
搞懂一朵花怎么变成果实和种子:传粉、受精到萌发的完整因果链
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被子植物的一生(二)
搞懂一朵花怎么变成果实和种子:传粉、受精到萌发的完整因果链
发芽率
买种子时包装上常标「发芽率 ≥ 95%」——这个数字不是广告,是怎么测出来的?凭什么 100 粒里有 5 粒「不算合格」也敢卖?
都是「合格品占样本的比例」,一个看产品质量,一个看种子活力
抽样检测
发芽率等于发芽数除以总数——道理简单,但你手里要是一万颗种子,难道真的一颗颗泡水等它冒芽?时间和精力都不允许。有没有又快又准的办法?这就要用到抽样检测。
不必喝完整锅,一勺就够;但要先搅匀(随机),不能只舀表面的
花的基本结构
上页我们讲了种子怎么发芽、长成幼苗。但一株被子植物光长茎叶还不够——它最终要开花结果。今天我们从'拆开一朵花'开始,看看花里到底藏着什么机关。
花萼=保镖;花冠=舞美吸引宾客;雄蕊=新郎带花粉;雌蕊=新娘孕育果实;花柄花托=场地支架
雄蕊
上一页把花拆成了零件,现在把雄蕊单独拎出来放大——这个'零件'内部远比外表复杂,它才是制造雄配子的核心车间。
花药是生产车间,花丝把车间举高方便发射,花粉是出厂的弹药
雌蕊
雄蕊像'广播塔',把花粉撒出去。可撒出去只是开始——花粉得落到对的器官、被接住、被识别、被送进胚珠,最终完成受精。这套承接工作,全由雌蕊承担。
柱头是揽件点、花柱是派送管道、子房就是仓库——花粉全程接力送达,最后孕育出种子
传粉
前面我们认识了花的结构——雄蕊产花粉,雌蕊顶端是柱头。但花粉不会自己长腿跑过去,绝大多数要靠『外援』运送。这一页就讲:传粉。
花粉=包裹,雄蕊=发货仓,柱头=收货地址,媒介=快递员
自花传粉
上页讲到传粉——花粉要落到柱头上。但谁来传递?很多人第一反应是蜜蜂或风。其实水稻、小麦、大豆这些餐桌常客,根本不需要外援——它们自己就能完成。
不依赖蜜蜂或风来'传话',一朵花就能独立完成受精
异花传粉
上页说到自花传粉——花粉落到同一朵花的柱头上,简单但基因没变化。自然界里,大多数花其实更偏爱另一种方式:把花粉送给隔壁的邻居。
父母各出一半基因,孩子继承双方优点,比单一来源更丰富强健
受精
花粉落在柱头只是'送到门口'——真正的相遇发生在花的深处。两颗精子要长途跋涉去找卵细胞,这趟旅程的结果,就是受精。
一份给卵细胞(将来变胚),一份给极核(变胚乳)
果实和种子的形成
上一页讲到受精——精子与卵细胞已经结合。但花的使命还没完成:接下来子房会发生剧烈「变身」,把遗传物质打包、封存、传给下一代。这一页就来看果实和种子究竟是怎么形成的。
果皮是外盒、种皮是内盒,盒里装着胚(新生命)和胚乳(能量包),层层保护
人工辅助授粉
前面学过,异花传粉靠风或昆虫把花粉送到雌蕊。但当蜜蜂缺席、天气恶劣,或育种需要严格控制父本时,自然界靠不住——这时就得人来「代劳」。
自然缘分不到时,由人定向促成特定组合
本节要点
- ✓抽样检测用样本估总体,是认识生物群体的通用方法
- ✓雄蕊产花粉、雌蕊容花粉,花的结构都围绕繁殖展开
- ✓自花与异花传粉的取舍,本质是稳定性与多样性的平衡
- ✓受精后子房变果实、胚珠变种子,结构决定发育去向
- ✓理解传粉过程才能有效干预,人工授粉即此原理
课后思考
先自己想,再看参考答案。没有标准答案,思路比结论更重要。
参考答案雄蕊产生花粉(含精子),雌蕊的子房里藏着胚珠(含卵细胞)。花粉必须落到雌蕊柱头上,才能萌发出花粉管,把精子送进胚珠与卵细胞结合——传粉是受精的必然前置。
参考答案异花传粉产生的后代遗传多样性更高,更易出现优良性状;而且很多果树自花传粉结实率低甚至不育。异花授粉既提高坐果率,也避免近亲繁殖带来的退化。
参考答案风媒花靠风力传粉——花粉轻而多、柱头常呈羽毛状以扩大接收面积、雌雄蕊常分开。花的'低调'不是缺陷,而是不需要吸引昆虫。结构与传粉方式相互适应,没有绝对的'完美'。