Question

Как изменяется соотношение продолжительности и размеров гаплоидной и диплоидной фаз в высших растений разных групп?

Answer 1

Ответ:

У всех наземных растений в жизненном цикле происходит закономерное и ритмичное чередование двух фаз или поколений: бесполого диплоидного (т. е. содержащего двойной набор хромосом) поколения, который называется спорофит, и полового гаплоидного (т. е. содержащего одинарный набор хромосом) – гаметофит. Спорофит производит споры, при образовании спор происходит редукционное деление, в результате которого количество хромосом уменьшается вдвое, поэтому споры гаплоидные.

Из споры вырастает следующее поколение – гаметофит. Это поколение гаплоидное, на гаметофите образуются половые органы, производящие гаметы (половые клетки, сперматозоиды и яйцеклетки) .

В наземных условиях диплоидные организмы (спорофиты) имеют большие преимущества, чем гаплоидные (гаметофиты) . Условия жизни на суше более изменчивы, чем в воде, здесь диплоидные организмы имеют возможность сохранять в своем генофонде редкие рецессивные мутации и в связи с этим обладают значительным генным полиморфизмом, дающим преимущества в случае изменения направления отбора. Гаплоидные организмы не имеют возможности сохранить в рецессивном состоянии неблагоприятные в данный момент мутации, которые могли бы быть полезными в случае изменения условий окружающей среды. Таким образом, в условиях, когда селективная ценность генов претерпевает постоянные изменения, диплоидные организмы имеют преимущество перед гаплоидными, что ведет к редукции гаплоидного поколения (гаметофитов) в жизненном цикле высших растений и большему развитию спорофита. Кроме того, гаметофиты продуцируют гаметы, которые приспособлены к существованию только в водной среде. Поэтому редукция гаметофита является путем приспособления к наземным условиям, где капельно-жидкая вода не всегда имеется в распоряжении растения.

Answer 2

Продолжительность и размеры гаплоидной и диплоидной фаз в высших растениях разных групп могут различаться. Общая тенденция состоит в том, что гаплоидная фаза (гаметофитная фаза) обычно краткая и малоразмерная, в то время как диплоидная фаза (спорофитная фаза) длительная и более крупная.

У мхов и папоротников гаплоидная фаза преобладает над диплоидной фазой. Гаметофиты мхов и папоротников являются независимыми и видимыми организмами, в то время как спорофиты являются меньшими и присоединены к гаметофитам. Продолжительность гаплоидной фазы может быть значительно больше, чем у диплоидной фазы.

У покрытосеменных растений (цветковых и хвойных) диплоидная фаза преобладает над гаплоидной фазой. Гаметофиты покрытосеменных растений сильно редуцированы и не независимы, обычно существуют внутри цветка или шишки. Спорофиты являются основными и крупными организмами. Гаплоидная фаза (полльнозная фаза и сигнальная фаза) обычно очень короткая и ограничена процессом опыления.

Таким образом, характеристики гаплоидной и диплоидной фаз в высших растениях разных групп различаются и зависят от особенностей их жизненных циклов и размножения.