Гаметофит и спорофит: чередование поколений растений
🌿 Биология · 9 класс
У наземных растений жизненный цикл включает многоклеточные гаплоидное и диплоидное поколения. Гаметофит образует гаметы, спорофит — споры. Чтобы не путаться в названиях, отслеживай
У наземных растений жизненный цикл включает многоклеточные гаплоидное и диплоидное поколения. Гаметофит образует гаметы, спорофит — споры. Чтобы не путаться в названиях, отслеживайте набор хромосом и два ключевых события: оплодотворение объединяет наборы, а мейоз уменьшает их число.
Общая схема
Диплоидный спорофит имеет набор 2n. В его спорангиях после мейоза образуются гаплоидные споры n. Спора развивается митотическими делениями в гаметофит n. На гаметофите возникают гаметы n. Их слияние даёт зиготу 2n, из которой развивается новый спорофит.
Отсюда важное отличие от привычной схемы животных: гаметы у гаплоидного гаметофита возникают без дополнительного уменьшения набора вдвое. Нельзя автоматически переносить правило «гаметы всегда образуются мейозом» на любой организм. Нужно учитывать конкретный жизненный цикл.
Почему внешний вид поколений различается
У мхов хорошо заметное зелёное растение обычно относится к гаметофиту, а спорофит связан с ним. У папоротника привычное крупное растение — спорофит, гаметофит значительно меньше. У семенных растений гаметофиты сильно редуцированы. Один принцип чередования реализуется разными внешними формами.
Слова «доминирующее поколение» не означают, что второе исчезло или стало ненужным. Они характеризуют его заметность, самостоятельность и роль в жизненном цикле. Поэтому по фотографии одного крупного растения нельзя сделать вывод, что в цикле существует только один набор хромосом.
Разбор учебной задачи
В клетке спорофита условного вида 24 хромосомы. Если цикл обычный диплоидно-гаплоидный, после мейоза спора содержит 12. Клетки гаметофита и гаметы также имеют 12. После слияния двух гамет число в зиготе восстанавливается до 24. Митозы при развитии не удваивают набор в каждом поколении клеток.
При решении не подменяйте число хромосом количеством молекул ДНК. Перед делением ДНК может удвоиться, но обозначения n и c описывают разные характеристики. Если задача требует обе величины, отдельно укажите стадию клеточного цикла. В нашей простой схеме отслеживается именно набор хромосом.
Самопроверка
1. Что образуется мейозом на спорофите? Споры. 2. Какой набор у гаметофита в описанной схеме? n. 3. Почему спора не равна гамете? Спора может развиться в новое поколение без слияния с другой спорой, а гамета участвует в оплодотворении.
Нарисуйте цикл кругом и раскрасьте гаплоидные и диплоидные участки разными цветами. Затем отметьте только две границы смены набора: мейоз и оплодотворение. Если набор меняется у вас на каждой стрелке роста, проверьте, не перепутали ли вы митоз с мейозом. Эта схема позволяет разбирать незнакомые растения без заучивания каждого цикла отдельно.
Связанные материалы
Что такое мхи, Деление клетки.
Источники и проверка
OpenStax: Alternation of Generations.