У каких растений преобладает гаметофит
Обновлено: 07.07.2024
Гаметофит — гаплоидная многоклеточная фаза в жизненном цикле растений и водорослей, развивающаяся из спор и производящая половые клетки, или гаметы.
Развивается из гаплоидных спор. На гаметофите в специальных органах гаметангиях развиваются половые клетки, или гаметы. Гаметангии, производящие мужские гаметы, называются антеридии, а гаметангии, производящие женские гаметы — архегонии. Оплодотворение женских гамет (яйцеклеток)у наземных растений, как правило, происходит в архегонии, после чего из оплодотворенной яйцеклетки, или зиготы развивается диплоидный спорофит, который первое время зависит от гаметофита. У большинства многоклеточных водорослей оплодотворение происходит в воде (изогамия, гетерогами и оогамия) и образовавшийся в результате оплодотворения спорофит не зависит от гаметофита. В разных группах высших растений и водорослей гаметофит развит в различной степени. У одних он существует непродолжительное время (папоротники), у других преобладает в течение всей жизни (мхи).
Разнообразие гаметофитов водорослей
У многих водорослей наблюдается правильное чередование поколений гаметофита и спорофита, хотя у некоторых водорослей на одно гаплоидное поколение приходится два диплоидных (например, у красной водоросли Polysiphonia раздельнополые нитчатые гаметофиты сменяются поколением карпоспорофита, который образует диплоидные карпоспоры, и затем поколением тетраспорофита, который образует гаплоидные тетраспоры). У красной водоросли Palmaria крупные пластинчатые мужские гаметофиты по морфологии сходны со спорофитами, а женские гаметофиты микроскопические (диаметром 0,1 мм). У бангиевых красных водорослей макроталломная форма — гаметофит. Спорофит представлен микроскопическими нитчатыми талломами, которые сверлят раковины моллюсков. У бурых ламинариевых водорослей огромные пластинчатые спорофиты и микроскопические нитчатые раздельнополые гаметофиты. У зеленой водоросли ульва из порядка ульвовых гаметофиты имеют крупный пластинчатый таллом, морфологически неотличимый от таллома спорофитов (за исключением репродуктивных органов); поскольку ульвовые обладают изогамией, их гаметофиты называют не мужскими и женскими, а +=гаметофит и --гаметофит.
Разнообразие гаметофитов высших растений
У высших растений всегда наблюдается правильное чередование двух многоклеточных поколений — спорофита и гаметофита. У цветковых растений мужские гаметофиты столь малы, что помещаются внутри оболочки пыльцевого зерна) и состоят всего лишь из нескольких клеток. Женский гаметофит цветковых (зародышевый мешок) помещается внутри семяпочки и состоит из 7 клеток (или содержит 7 ядер). У папоротников, хвощей и плаунов гаметофит представляет собой небольшое, но самостоятельное растение, иногда называемое заростком. Заростки папоротников и хвощей фотосинтезирующие, однолетние. Заростки плаунов живут под землей, развиваются в течение многих лет и питаются за счет симбиоза с грибами. У мхов гаметофит при своих небольших размерах явно доминирует над спорофитом. Гаметы у высших растений всегда образуются в результате митоза (что принципиально отличает их от гамет животных), поскольку тело гаметофита также построено из гаплоидных клеток. Поэтому фазу гаметофита ещё называют гаметофазой, или гаплофазой. Следует отметить, что на одном гаметофите одновременно могут развиваться как мужские половые органы, так и женские. Такой гаметофит называют однодомным (обоеполым). В других случаях гаметофиты растений, относящихся к одному и тому же виду, формируют либо только мужские органы, либо только женские. Такие гаметофиты называют двудомными (раздельнополыми — мужскими и женскими). Раздельнополые гаметофиты свойственны всем семенным растениям, у которых мужские гаметофиты развиваются из микроспор, образующихся в пыльниках, а женские — из мегаспор, образующихся в семяпочках.
Из наземных - у мхов.
Этим они отличаются от всех прочих наземных, у абсолютного большинства которых преобладает спорофит.
п. с. : у высших споровых - папоротников, хвощей и плаунов гаметофиты также существуют отдельно - это так называемые заростки. Они по внешнему виду настолько непохожи на "взрослые" (т. е. на спорофиты) растения того же вида, что их часто вначале описывали как разные - и пришлось разбираться в жизненном цикле, чтоб понять эту особенность.
У некоторых водорослей. У мхов спорофит и гаметофит развиты примерно поровну, если гаметофит и преобладает, то незначительно, у всех, кто "выше", гаметофит редуцирован. У цветковых до нескольких клеток.
Смотри!
угол с мхом = гаметофиты!
У мхов почти полное преобладание. У красных водорослей есть случаи равноправия. Но всё-таки точный ответ на вопрос - это мхи
Спорофит и гаметофит – поколения в жизненном цикле растений, которые постоянно чередуются друг с другом. Это означает, что у них происходит чередование полового с бесполым размножением.
Гаметофит отвечает за половое размножение, а спорофит – за бесполое. Тема, возможно, кажется нелегкой для школьников, однако вопросы по ней часто встречаются в заданиях в ЕГЭ и ОГЭ по биологии, потому следует разобраться.
Что такое гаметофит и спорофит в биологии
Спорофит – одно из чередующихся поколений, относится к бесполому. Многоклеточная диплоидная фаза, происходящая в период жизни водорослей и растений.
Бесполое развитие происходит из зиготы, в которой появляются споры. Образование зиготы происходит на половой гаплоидной фазе из женской яйцеклетки, оплодотворенной мужской гаметой.
Гаметофит — гаплоидная или половая фаза в жизненном цикле растений, которая, в свою очередь, развивается из спор и производит половые мужские и женские клетки, или гаметы. Когда гаметы сливаются вместе или оплодотворяются, снова наступает гаплоидное поколение.
Гаметы бывают двух видов:
Мужские гаметы. Появляются из мужских гаметангий – антеридий. У споровых и водорослей они называются сперматозоидами, у семенных – спермиями. Отличаются между собой подвижностью, сперматозоиды имеют жгутики, поэтому могут двигаться.
Женские гаметы, представляющие собой неподвижные яйцеклетки. Образуются в женских гаметангиях, которые носят название – архегонии.
У наземной растительности оплодотворение яйцеклетки происходит в архегонии, после которого появляются споры. Жизненный цикл продолжает свое чередование.
Чередование поколений особо выражено у споровых растений. У папоротников, плаунов, хвощей гаметофит находится раздельно от спорофита, но преобладает гаплоидность.
Гаметофит выражен недолговечным маленьким ростком, на котором затем вырастает спорофит. У мхов нет разделения между фазами, коробочка со спорами развивается на гаметофите.
Цветковые или покрытосеменные растения для размножения используют опыление, когда мужские гаметы в тычинках переносятся к женским в пестиках. У голосеменных растений семена находятся в открытом виде – шишках, и оплодотворение происходит, как и у покрытосеменных.
Однако семя голосеменных развивается из семязачатка, который открыт на семенной чешуе, у покрытосеменных оно находится внутри плода.
Схема жизненного цикла высших растений проста: постоянное чередование полового (гаплоидного) с бесполым (диплоидным) поколением.
Гаметофит и спорофит могут отличаться по размеру и этапам формирования.
Относятся к гаплоидам, имеют только один набор хромосом.
Относятся к диплоидам из-за наличия двух наборов хромосом.
Размножение происходит половым путем.
Размножение происходит бесполым способом.
Для процесса характерно образование гамет – мужских и женских половых клеток: спермий, яйцеклеток и сперматозоидов.
Для стадии характерно образование специальной клетки – споры, предназначенной бесполому размножению.
Образование гамет происходит, когда в гаметофите начинается деление (митоз) из гаплоидных клеток.
Образование спор происходит, когда в спорофите начинается деление (мейоз) из диплоидных клеток.
При оплодотворении женской гаметы мужскими образуется зигота. Затем из зиготы образуются споры.
Когда спора делится способом, который называется митоз, наступает диплоидная фаза жизненного цикла.
Почему в жизненном цикле растений преобладает спорофит?
в водной среде происходит передвижение гамет, а на поверхности земли растения не способны перемещать свои споры;
из-за изменчивых условий на поверхности земли диплоидным организмам легче сохранить рецессивные признаки, которые могут стать необходимыми для выживания в изменившейся среде обитания.
В жизни покрытосеменных, голосеменных, большей части споровых, кроме мхов, преобладает гаплоидность. Обусловлено это тем, что в природе важно наличие семени для дальнейшей жизни.
Гаметофит – это, непосредственно, оплодотворение, а спорофит – появление спор. Споры необходимы для дальнейшего распространения, произрастания вида растения на земле.
Именно диплоидный вид организма способен вынести меняющиеся условия наземной жизни.
Споры папоротника
Поэтому диплоидное поколение преобладает у наземных растений, у подводной растительности – водорослей преобладает гаплоидная часть. Даже одноклеточные водоросли - хламидомонады, имеют преобладающую гаплоидность на протяжении своей жизни.
Примеры решения задач
Задача 1
Какой хромосомный набор у клеток гамет и заростка папоротника? Каким способом происходит деление этих клеток?
Заросток с гаметой папоротника обладают гаплоидным набором хромосом. Гаметы папоротника образуются с помощью митоза из клеток гаметофита в архегониях.
Задача 2
У соматических кукурузных клеток 20 хромосом. Какой набор хромосом содержат клетки пыльцы?
В генеративной клетке пыльцы содержится 10 хромосом, так как она образуется в процессе митоза.
Задача 3
Каким хромосомным набором обладают листья и заросток папоротника? Каким видом деления и из чего образуются эти клетки?
Взрослые клетки листьев характеризуются диплоидном хромосомным набором, заростка – гаплоидным, так как образуется из споры.
gametófito является многоклеточным гаплоидным организмом, который происходит из гаплоидной споры, которая имеет группу хромосом. Соответствует гаплоидной фазе растения, предназначенного для производства гамет, и половой фазе в одной из двух альтернативных фаз в жизненном цикле наземных растений и водорослей..
Этот организм развивает половые органы, которые образуют гаметы, которые представляют собой гаплоидные половые клетки, которые вмешиваются в оплодотворение. Это приводит к диплоидной зиготе, то есть с двумя наборами хромосом.
Из этих двух наборов хромосом один соответствует отцу, а другой соответствует матери. Деление клеток зиготы вызывает появление нового диплоидного многоклеточного организма.
На второй стадии жизненного цикла, известной как спорофит, его функция заключается в получении гаплоидных спор посредством деления клеток, называемого мейозом..
Морфология гаметофита зависит от пола, то есть женские будут иметь форму, а мужские - другую форму..
- 1 гаметофито в мохообразных
- 2 Gametófitos в сосудистых растениях
- 3 Gametófitos в папоротниках
- 4 Гаметофитос в ликофитосе
- 5 Gametófitos в растениях с семенами
- 5.1 Гимносперм
- 5.2 покрытосеменные
Гаметофито в мохообразных
В этой группе растений (мхи, печеночники и рогатый) гаметофит является наиболее заметной стадией биологического цикла..
Этот гаметофит bryophyte имеет долгую жизнь и не зависит от питания. Спорофиты, как правило, прикрепляются к гаметофитам и нуждаются в них..
У мхов спора начинает расти по мере того, как она прорастает и производит нить из клеток, называемых протонемой..
Когда зрелый, гаметофит развивается в форме плотных зародышей, которые дают начало половым органам или gametangios, которые являются производителями гамет. Яйца производятся в архегонии и сперматозоиды в антеридии.
В таких группах, как гепатики, принадлежащие к отряду Marchantiales, гаметы происходят из специализированных органов, называемых гаметофорами или гаметангиофорами..
Гаметофитос в сосудистых растениях
Во всех сосудистых растениях (со стеблем, листьями и корнями) преобладают спорофиты с тенденцией к мелким женским гаметофитам и зависимые от спорофитов. Это становилось все более и более заметным, так как растения развивались в форме размножения семенами..
Папоротники производят споры одного типа, называемые гомоспорами. Их гаметы являются экзоспорическими, что означает, что гаметофиты свободно живут и развиваются за пределами стенки споры..
Эти экзоспорные гаметофиты могут быть бисексуальными (однодомными), то есть способны продуцировать сперматозоиды и яйцеклетки в одном и том же организме. Если они специализируются на женских и мужских организмах, их отдельно называют диойкосами.
У сосудистых растений гетероспор (они продуцируют как мегапоры, так и микроспоры) есть гаметофит, который развивается в эндоспорикаменте внутри стенки споры. В этом случае гаметофиты являются диоидными, производят яйцеклетки или сперму, но никогда не оба.
Гаметофитос в папоротниках
В папоротниках гаметофиты мелкие, выполняют фотосинтез и ведут свободный образ жизни, так как им не нужен спорофит для питания.
В видовом Leptosporangiate dryopteris, папоротник gametófito является autótrofo (производит свою собственную еду), осуществляет фотосинтез и владеет структурой, называемой проталлус, которая производит гаметы. Проталлус удерживает спорофит в стадии раннего многоклеточного развития..
В некоторых группах, особенно в генеалогической ветви (Psilotaceae и Ophioglossaceae) гаметофиты находятся под землей и выживают, устанавливая микотрофные отношения с грибами.
Гаметофитос в ликофитосе
В ликофитах производятся два разных типа гаметофитов. В семьях Huperziaceae и Lycopodiaceae проросшие гаметофиты спор являются свободноживущими, подземными и микотрофными, что означает, что они получают пищу посредством симбиотических отношений с грибами..
В семьях Selaginella и Isoetes мегапоры остаются прикрепленными к исходному спорофиту, и внутри него развивается мегагаметофит..
Когда зрелые, трещины открываются в суставе trilete, чтобы облегчить вход мужских гамет в archegonia, где они контактируют с яйцеклетками.
Гаметофитос в растениях с семенами
Растения, у которых есть семена, называются покрытосеменными и голосеменными, все они являются эндоспорическими и гетероспорами..
У этих растений гаметофиты превращаются в многоклеточные организмы, когда они находятся внутри стенки спор, а мегапоры остаются в спорангии..
В семенных растениях микроигра известна как пыльца. Микрогаметофитос растения с семенами образуется двумя или тремя клетками, когда зерна пыльцы покидают эспоранжио.
Все растения с семенами являются гетероспорами и дают споры разных размеров: большие женские споры и маленькие мужские споры.
Мегагаметроид развивается внутри мегапоры в сосудистых растениях без семян и внутри мегаспорангии в конусе или цветке растений с семенами.
Микроигра семян, которая представляет собой пыльцевое зерно, перемещается туда, где находится яйцеклетка, переносится физическим или животным вектором и производит митоз из двух сперматозоидов..
голосеменных
У растений голосеменных мегагейм состоит из нескольких тысяч клеток и имеет от одной до нескольких архегоний, каждая с одной яйцеклеткой. Гаметофит превращается в ткани для хранения пищи в семени.
покрытосеменные
У растений покрытосеменных мегагейма сводится к нескольким ядрам и клеткам и называется зародышевым мешком. Репрезентативный эмбриональный мешок имеет семь клеток и восемь ядер, и одним из них является яйцеклетка.
Два ядра соединяются с ядром спермы, образуя эндосперм, который затем трансформируется в ткань для хранения пищи в семени..
Растения с семенами характеризуются тем, что мегаспора удерживается в спорофите тканями, называемыми кожными покровами. Они имеют функцию обертывания и защиты мегаспорангии.
У растений голосеменных мегапоры окружены кожным покровом, а у растений покрытосеменных - двумя кожными покровами..
Для множества, образованного мегаспорангием, мегаспорой и покровами - это называется яйцеклеткой. Внутри каждой яйцеклетки женский гаметофит развивается из мегапор, производя одну или несколько женских гамет.
Когда пыльцевые зерна прорастают и начинается рост, начинается появление пыльцевой трубки, функция которой заключается во введении мужских гамет в женский гаметофит в яйцеклетку..
У семенных растений женский гаметофит остается в яйцеклетке спорофита. Мужские гаметофиты обнаруживаются в пыльцевых зернах и являются путешественниками, поэтому их можно переносить на большие расстояния ветром или опылителями, в зависимости от вида..
Гаметофитос у животных
У животных эволюционное развитие начинается с яйца или зиготы, которые проходят серию митозов, чтобы произвести диплоидный организм..
По мере своего развития и созревания он образует гаплоидные гаметы на основе определенных диплоидных клеточных линий в результате мейоза. Мейоз называется гаметогенным или гаметическим.
Этот цикл присутствует у всех животных. Хотя чередование поколений не происходит, чередование двух ядерных фаз: гаплоидной (гаметы) и диплоидной (развитие организма путем митоза, начинающегося с яйца или зиготы).
Следовательно, мейоз - это gamética, и считается, что этот цикл наиболее развит в живых организмах..
Гетероморфия гаметофитов
У растений, которые обладают гетероморфными гаметофитами, есть два типа гаметофитов. Поскольку они имеют разные формы и функции, их называют гетероморфами..
Gametófito, отвечающий за производство яйцеклеток, называется megagametófito, из-за его большого размера, а gametófito, отвечающий за производство сперматозоидов, называется microgametófito. Если гаметофиты производят яйцеклетки и сперму на отдельных растениях, их называют диоидными.
Растения heterósporas, такие как некоторые ликофиты, водные папоротники, а также все гимноспермы и покрытосеменные, имеют два разных эспорангио. Каждый из них производит одну спору и один тип гаметофита.
Но не все гетероморфные гаметофиты происходят из гетероспорических растений. Это означает, что некоторые растения имеют разные гаметофиты, продуцирующие яйцеклетку и сперму.
Но эти гаметофиты происходят из одного и того же типа спор в пределах одного и того же спорангия, например: растение Sphaerocarpos.
Читайте также: