Почему клетки тела растения гаметофита имеют гаплоидный набор хромосом

Обновлено: 19.09.2024

Основное различие между гаметофитом и спорофитом состоит в том, что гаметофит — это гаплоидная фаза жизненного цикла растения, тогда как спорофит — это диплоидная фаза жизненного цикла растения.

Гаметофит v s. Спорофит

На этой земле существуют разные виды растений. У них сложный жизненный цикл, в котором все эти типы демонстрируют смену поколений. Это чередование поколений показывает чередующиеся друг с другом гаплоидные и диплоидные фазы. Эти фазы известны как гаметофит и спорофит, и обе являются многоклеточными структурами. Гаметофит — это гаплоидная фаза, в которой образуются гаплоидные мужские и женские гаметы, тогда как; спорофит — это диплоидная фаза, в которой образуются диплоидные споры. Итак, гаметофит известен как половая фаза во время спорофита как бесполая фаза жизни растения. В гаметофите гаметы продуцируются мейозом. Эти гаплоидные мужские и женские гаметы сливаются друг с другом, образуя диплоидную зиготу, которая превращается в спорофит. Затем спорофит производит споры посредством митоза, которые развиваются в гаметофиты. Таким образом, эти два поколения чередуются друг с другом. Это показывает, что растение порождает два разных типа растений с одним и тем же генетическим материалом. Водоросли и мохообразные демонстрируют доминирующую стадию гаметофита; с другой стороны, птеридофиты, голосеменные и покрытосеменные показывают доминирующее поколение спорофитов.

Сравнительная таблица

Гаметофит	Спорофит
Многоклеточное поколение в жизненном цикле растения, в котором оно образует гаметы непосредственно из своих клеток, известно как гаметофит.	Многоклеточное поколение в жизненном цикле растения, в котором оно образует споры, известно как спорофит.
Фаза
Гаметофит — это половая фаза жизненного цикла растения.	Спорофит — это бесполая фаза жизненного цикла растения.
Продукты
Гаметофит образует мужские и женские гаметы.	Спорофит образует споры, т.е. микроспоры и мегаспоры.
Производство
Вырабатывается мейозом.	Он производится митозом.
Разработка
Гаметофит развивается в результате прорастания мейоспор.	Спорофит развивается через зиготу.
Создано
Гаметофит генерируется спорофитом.	Спорофит генерируется гаметофитом.
Кол-во хромосом
Гаметофит — гаплоидное поколение, т. Е. Имеет половину числа хромосом.	Спорофит — это диплоидное поколение, т. Е. Имеет два набора хромосом.
Мохообразные
Гаметофит у мохообразных доминирует и независим.	Спорофит зависит от гаметофита.
У птеридофитов и высших растений
Гаметофит снижен у птеридофитов и высших растений.	Спорофит доминирует у птеридофитов и высших растений.

Что такое гаметофит ?

Гаметофит — это многоклеточное гаплоидное растение, которое образуется при смене поколений растений и водорослей. Он развивается в результате прорастания мейоспор. Гаметофит состоит из архегония, то есть женского полового органа, и антеридия, или мужского полового органа. Женская гамета, то есть яйцеклетка или яйцеклетка, продуцируется в антеридии, с другой стороны, мужская гамета, то есть сперма продуцируется в архегонии. Эти две гаметы, оплодотворенные в архегонии, образуют диплоидную зиготную клетку. Затем эта зигота снова превращается в поколение спорофитов. Гаметофит преобладает у мохообразных и водорослей. У некоторых мохообразных, таких как печеночники и т. Д., Женские и мужские гаметофиты развиваются отдельно за счет прорастания мегаспор и микроспор соответственно. У папоротников гаметофит не является выдающейся формой тела растения, но он также не зависит от своего спорофита. Гаметофит снижен до микроскопического уровня у птеридофитов и семенных растений.

Что такое спорофит ?

Спорофит — это многоклеточное диплоидное растение, которое образуется при смене поколений у растений и водорослей. Он развивается через зиготу. У спорофита есть спорангий, в котором происходит мейоз с образованием гаплоидных спор, то есть мегаспор и микроспор. Эти споры представляют собой гаплоидные клетки, которые развиваются в гаплоидные гаметофиты. Мегаспоры развиваются в женские гаметофиты, тогда как; микроспоры развиваются в мужские гаметофиты. Эти споры состоят из одной клетки, которая может превращаться в другое новое растение без спаривания. В ходе эволюции стадия спорофита стала доминировать над стадией гаметофита. Самые примитивные несосудистые растения, т.е. мохообразные, состоят из поколения спорофитов, которое полностью зависит от его гаметофитного поколения. Но у птеридофитов и высших растений, т. Е. Голосеменных и покрытосеменных, спорофит — доминирующая форма. Доминирующий спорофит подразделяется на стебель, корень и листья.

Ключевые отличия

Многоклеточное поколение в жизненном цикле растения, в котором оно формирует гаметы непосредственно из своих клеток, известно как гаметофит, тогда как многоклеточное поколение в жизненном цикле растения, в котором оно образует споры, известно как спорофит.
Гаметофит — это половая фаза жизненного цикла растения; с другой стороны, спорофит — это бесполая фаза жизненного цикла растения.
Гаметофит образует мужские и женские гаметы. И наоборот, спорофит образует споры, т. Е. Микроспоры и мегаспоры.
Гаметофит продуцируется мейозом, в то время как; спорофит производится митозом.
Гаметофит развивается за счет прорастания мейоспор на оборотной стороне; спорофит развивается через зиготу.
Гаметофит производится спорофитом; с другой стороны, спорофит порождается гаметофитом, т. е. они демонстрируют чередование поколений.
Гаметофит является гаплоидным поколением, то есть имеет половину числа хромосом, тогда как спорофит является диплоидным поколением, то есть имеет два набора хромосом.
Гаметофит является доминирующим у мохообразных и пока является самостоятельным; спорофит зависит от гаметофита.
С другой стороны, гаметофит снижен у птеридофитов и высших растений, спорофит преобладает у птеридофитов и высших растений.

Вышеупомянутое обсуждение суммирует, что гаметофит и спорофит — это две фазы изменения поколения, которые происходят у растений и водорослей. Гаметофит рассматривается как половая гаплоидная фаза, которая производит мужские и женские гаметы, тогда как спорофит рассматривается как бесполая диплоидная фаза, в которой образуются споры. Эти два поколения чередуются друг с другом в жизненном цикле растения.

Гаметофит — гаплоидная многоклеточная фаза в жизненном цикле растений и водорослей, развивающаяся из спор и производящая половые клетки, или гаметы. А образуются сами в процессе мейоза, т. е. как у человека сперматогенез и овогенез

Мы постоянно добавляем новый функционал в основной интерфейс проекта. К сожалению, старые браузеры не в состоянии качественно работать с современными программными продуктами. Для корректной работы используйте последние версии браузеров Chrome, Mozilla Firefox, Opera, Microsoft Edge или установите браузер Atom.

Гаметофит является гаплоидной многоклеточной фазой внутри жизненного цикла высших растений и водорослей.

Фаза получает свое развитие из спор и отвечает за производство половых клеток — гамет. Ближе к середине 19 века впервые стали говорить о чередовании гаметофита и спорофита. Вильгельм Гофмейстер стал автором этой теории.

Развитие гаметофита происходит из гаплоидной споры. Он имеет специализированные органы — гаметангии.

Гаметангии встречаются 2 типов:

антеридии. Это гаметангии, производящие гаметы мужского типа или спермии;
архегонии. Это гаметангии, производящие гаметы женского типа или яйцеклетки.

Несмотря на различия форм и размеров, антеридии и архегонии отвечают за выполнение одной функции: функции образования половых клеток, дающих при слиянии обновленный хромосомный набор. Такой тип размножения появился как прогрессивная черта в ходе эволюции растительного мира.

Гаметы оплодотворяются внутри архегония. Далее происходит формирование спорофита с двойным набором хромосом. В первое время существования такой спорофит имел зависимость от гаметофита. Можно говорить о примитивности такого типа образования половых клеток в ходе эволюции.

Почти все многоклеточные водоросли характеризуются типом оплодотворения, сильно зависящим от воды.

Для водорослей свойственны:

изогамия;
анизогамия;
оогамия.

Образованный в результате такого оплодотворения спорофит не зависит от гаметофита и имеет самостоятельное развитие.

Особенности гаметофитов и основные их типы

При сравнении высших растений можно обнаружить, что для различных групп высших растений и водорослей характерны различные степени развития гаметофита. Для некоторых растений вообще свойственен короткий период существования гаметофита. К примеру, если речь идет о гаметофите папоротников. А вот у мхов гаметофит развивается на протяжении всей жизни.

Выделяют следующие типы гаметофитов водорослей:

раздельнополые нитчатые гаметофиты. Красная водоросль Polysiphonia;
крупные пластинчатые мужские гаметофиты. Красная водоросль Palmaria;
микроталломный гаметофит. Бангиевые водоросли;
обоеполые гаметофиты. Ульвовые водоросли.

Также есть и другие типы гаметофитов, однако для всех из них характерна гаплоидность и многоклеточная структура.

Для высших растений свойственно правильное чередование двух многоклеточных поколений — спорофита и гаметофита. Если речь идет о цветковых растениях, то им свойственны микроскопические гаметофиты. Чтобы были понятны размеры: гаметофиты помещаются внутри пыльцевого зерна. Такие гаметофиты имеют в своем составе несколько клеток. За счет микроскопических размеров, гаметофиты цветковых растений быстро распространяются и способны выживать даже при резко меняющихся условиях среды.

Зародышевый мешок — женский гаметофит цветковых растений, который располагается внутри семяпочки. Чаще всего гаметофит состоит из семи клеток, образованных в результате слияния двух ядер центральных клеток и формирования вторичного ядра.

Гаметофит может быть небольшим самостоятельным растением — это наблюдается у плаунов, хвощей и папоротников.

Заросток — гаметофит папоротников.

Для заростков плаунов, хвощей и папоротников характерна способность к фотосинтезу. Также они являются однолетними. Заростки плаунов обитают под землей — их развитие происходит на протяжении всей жизни. Им свойственно развитие на протяжении многих лет, в течение которых они получают питание, образуя симбиоз с грибами. Небольшие размеры мхов не мешают им доминировать над спорофитом.

Образование гаметофита высших растений происходит исключительно в результате митоза. Это принципиальное отличие от гаметофита животных. Тело гаметофита строится на основе гаплоидных клеток.

Гаметофаза или галофаза — фаза гаметофита высших растений.

На одном гаметофите вполне возможно одновременное развитие мужских и женских половых органов. Этот гаметофит получил название однодомного.

При формировании гаметофитом мужских и женских половых органов на разных растениях, речь идет про двудомные или раздельнополые гаметофиты.

Раздельнополые гаметофиты встречаются у всех семенных растений: мужские гаметофиты развиваются у них из микроспор, которые образуются в пылинках, а женские — из мегаспор, которые образуются в семяпочках.

Процесс полового размножения растений имеет вид конъюгации.

Конъюгация представляет собой процесс полового размножения растений, при котором происходит слияние протопластов независимых вегетативных клеток.

Встречается, что на одной особи развиваются и споры, и гаметы. Также споры могут развиваться на одном растении, а гаметы — на другом.

Спорофит — особь, на которой происходит развитие спор.

Гаметофит — особь, на которой происходит развитие гамет.

Половое поколение хвойных — оригинальное. Мужской гаметофит в этом случае представляет несколько пыльцевых зерен, развивающихся внутри шишки. Такие шишки растут у основания побегов. Определить, что перед вами мужская шишка легко: они мельче, мягче и собираются в пучки. Для каждой чешуйки характерно два пыльника, внутри которых происходит развитие половых клеток мужских особей.

Женские шишки располагаются на верхушках побегов и содержат в себе семязачатки. Внутри женских шишек происходит формирование мегаспор — в результате мейоза. Всего образуется четыре мегаспоры.

В женском гаметофите происходит развитие только одной мегаспоры: остальные образованные клетки отмирают. После этого последовательно происходят опыление, оплодотворение и формирование семян.

Как видно, гаметофит — это половое поколение растений. Эта фаза жизненного цикла свойственна водорослям, споровым и семенным высшим растениям.

Для гаметофита характерна многоклеточная структура и наличие гаплоидного набора хромосом.

Гаметофит развивается из гаплоидных спор и производит половые клетки, т.е. гаметы. Это многоклеточная гаплоидная фаза в жизненном цикле водорослей и высших растений, которая чередуется с другим многоклеточным поколением — спорофитом.

История открытия

Первым ученым, который сделал вывод о чередовании гаметофитной и спорофитной фазы в жизни растений, был немецкий ботаник Вильгельм Гофмейстер. Несмотря на то, что он был самоучкой в биологии и не получил классического образования, Гофмейстер, благодаря своему таланту и увлеченности наукой заслужил стоять в одном ряду с такими гигантами как Дарвин и Мендель.

Осторожно! Если преподаватель обнаружит плагиат в работе, не избежать крупных проблем (вплоть до отчисления). Если нет возможности написать самому, закажите тут.

Изучая строение папоротников, мхов и семенных растений, Гофмейстер первый обнаружил, что есть разные поколения, одно из которых образует споры, а другое — гаметы. На примере представителей зеленых растений ученый сделал вывод о дипло-гаплоидном жизненном цикле.

Отличие гаметофита и спорофита в жизни растений

Рассмотрим, какие основные особенности можно выделить у этих двух поколений, в чем заключается их жизненный цикл.

Гаметофит

Развивается из споры.
Гаплоид, т.е. имеет одинарный набор непарных хромосом.
Размножение у него происходит половым способом.
В процессе размножения на специальных органах гаметангиях образует мужские и женские половые клетки, которые называются гаметы.
Гаметангии, где образуются мужские клетки, называются антеридии, а где женские — архегонии.
Процесс деления гаплоидных клеток, в результате чего появляются гаметы, называется митоз.
При оплодотворении женской гаметы мужской образуется зигота, которая впоследствии производит споры.

Спорофит

Развивается из зиготы.
Диплоид, т.е. с двумя наборами хромосом.
Размножается бесполым способом.
В процессе размножения на специальных органах спорангиях образуются споры — микроскопические зачатки растений.
Когда в спорангии происходит деление диплоидных клеток с образованием спор, то это называется мейоз.
Из каждой споры, которая начинает потом делиться по способу митоза, вырастает заросток — гаметофит, из которого впоследствии появляются гаметы.
Спорангии бывают двух видов: макро- и микроспорангии. Из макроспор, которые производит макроспорангий, развивается женский гаметофит, а из микроспор — мужской.
Если споры одинаковы по размеру и физиологическим особенностям, то такие организмы называются равноспоровыми, а гаметофиты, которые появляются из них - обоеполые.

Почему спорофиты преобладают

У всех высших растений, за исключением мохообразных, в жизненном цикле наблюдается преобладание спорофита, гаметофит при этом сравнительно менее долговечен и мало развит. В процессе эволюции мы видим его дальнейшую редукцию, гаметофит уменьшается.

Почему это происходит? Есть несколько причин, почему значение спорофита оказалось выше.

Диплоидность спорофита обеспечивает более высокий уровень синтетических процессов. Также такой организм более стабилен с генетической точки зрения, потому что рецессивные мутации, снижающие жизнестойкость растения, не проявляются в фенотипе в диплоидном состоянии.
Условия существования на суше могут сильно меняться, а сохранение в генофонде рецессивных мутаций, которых бы просто не осталось при естественном отборе, т.е. значительный генный полиморфизм, может сослужить важную службу растению при изменении жизненных условий и позволит ему выжить в неблагоприятной среде, где гаплоидные организмы просто вымрут.
Чтобы гаметы смогли передвигаться, им необходима водная среда, а споры, в отличие от гамет, на суше распространяются очень легко.

Основные функции

Развитие половых клеток

Гаметофит — растение, на котором развиваются гаметы. Они нужны для дальнейшего многообразия комбинаций генов, которые обуславливают эволюцию.

Участие в размножении водорослей

Водная среда, в которой обитают водоросли, является причиной того, что гаметофит у них играет важную роль. Гаметы передвигаются по воде друг к другу и сливаются в зиготу.

Гаметофиты водорослей, разнообразие и примеры

У большинства водорослей мы можем видеть, что спорофит и гаметофит чередуются, но у некоторых, как например морская красная водоросль Полисифония, на одно гаплоидное поколение приходится сразу два диплоидных.

Гаметофиты у водорослей могут иметь разный внешний вид.

Нитчатый раздельнополый у Polysiphonia и бурых ламинариевых водорослей.
Крупные, пластинчатые, внешне похожие на спорофит мужские гаметофиты и микроскопические женские у красной водоросли Palmaria.
Макроталломная форма у бангиевых красных водорослей.
Крупный пластинчатый таллом у зеленых ульвовых водорослей морфологически почти не отличим от спорофита, потому что эти водоросли обладают изогамией, наиболее примитивным из типов полового процесса.

Несмотря на внешние различия, все гаметофиты являются диплоидными и многоклеточными.

Гаметофиты высших растений, примеры

В отличие от водорослей, у высших растений всегда правильно чередуются поколения.

Гаметофиты бывают однодомные, т.е. обоеполые, на которых формируются как мужские, так и женские половые органы, и двудомные, раздельнополые.

Для семенных растений характерны двудомные. У них мужские гаметофиты формируются из микроспор, которые находятся в пыльниках, а женские — из мегаспор в семяпочках.

Клетки тела растения-гаметофита формируются в результате деления гаплоидной споры, которое наблюдается при ее прорастании. Это деление осуществляется путем митоза. Очевидно, что образующиеся клетки могут быть только гаплоидными.

Ответ:

2) Неблагоприятные условия

Объяснение:1)конкуренция за гнездо у городских ласточек; 2)зимняя спячка у сусликов; 1)вытеснение американской норкой европейской с мест её обитания; 2)мясистые стебли кактусов и листья агавы в условиях пустынь; 1)борьба за добычу между грифами одной стаи; 1)пингвины помогают друг другу высиживать и выкармливать птенцов; 1)быстрое размножение дрозда-дерябы в некоторых частях Шотландии повлекло за собой сокращение численности другого вида – певчего дрозда; 2)низкорослость березы в условиях тундры; 1)зимой в городских парках голуби отгоняют от брошенных на снег семян подсолнечника воробьев; 2)сезонная линька у зайца русака; 1)вытеснение европейской пчелой австралийской, у которой нет жала, с занимаемой территории; 2)осенние и весенние миграции перелетных птиц; 1)пырей на пшеничном поле.

Читайте также: