世代の交替

世代の交替とは何ですか

世代の交替は、陸生植物およびいくつかの藻類に見られるライフサイクルの一種であり、その後の世代の個体が一倍体と二倍体の生物との間で交互になる。 これは、一倍体および二倍体細胞の両方があらゆる世代に見出される動物における有性生殖とは対照的であり得る。 世代の交代にはいくつかの異なる特徴があり、これらの特徴は種間でわずかに変更することができる。, 一般に、世代は、胞子を生成することができる胞子体と配偶子を生成することができる配偶体との間で交互になる。

世代交代ライフサイクル

胞子体

胞子体を形成するために、二つの一倍体配偶子が一緒になって二倍体接合体を形成する。 典型的には、一倍体生物は、”n”数の染色体を有することによって定義される。 同じ種の二つの配偶子が一緒に来るとき、それらはそれぞれn個の染色体を持っています。 したがって、形成される二倍体接合体は、遺伝物質の2n相当、または正確に倍の量を有すると考えられている。, そこに二倍のDNAがあるだけでなく、それは同じ生物内の同じタンパク質のコードを表します。 胞子体は、接合子上の有糸分裂の複数のラウンドから形成された多細胞生物です。 したがって、胞子体の個体は2n生物のままである。

そして、胞子体が成熟すると、世代交代の重要なポイントが起こります。 胞子体は胞子嚢として知られる器官を発達させる。 これらの特殊な生殖器官は、単細胞の一倍体胞子を作り出すために使用されます。, これらの細胞は空気か水に解放され、運び去られます。 彼らが適切な環境に達すると、彼らは配偶体に発展するプロセスを開始するでしょう。

配偶体

これは、一倍体胞子が作成されるように、世代の交替で次の世代を表します。 胞子は技術的には新しい生物であり、親生物としてのDNAの半分しか持っていません。 この胞子は、新しい多細胞個体、配偶体を形成するために有糸分裂の連続ラウンドを受けることになります。 胞子体の生成が胞子を作るところで、配偶体の生成は配偶子を作ります。, 配偶子は、配偶体上の特別な器官である配偶子管によって産生される。 これらの配偶子は、その後、環境に放送されるか、または植物間で転送されます。

彼らは反対の配偶子を見つけると、彼らは別の接合体を形成するために融合のプロセスを開始します。 この接合体は最終的に胞子体になり、世代の交替は回り続けます。 これは世代交代の単純化したバージョンですが、以下で説明する多くの複雑さがあります。, これらの複雑さのために、そしてすべての植物が世代の交代のいくつかのバージョンを受けるので、科学者は種を定義するために彼らの生殖サイクルの他の側面を参照することを好む。

世代の交替の最も単純な形式は、以下に示すように、シダにあります。 図に見られるように、配偶体と胞子体は明らかに異なる個体である。 これは必ずしもそうではありません。,

世代交替に伴う合併症

性別配偶子

世代交替のこの基本的なテーマを複雑にする可能性のある多くの追加要因があります。 最も顕著な合併症は性別です。 胞子体と配偶体の両方が性別を持つことができます。 さらに、胞子体または配偶体は、他の世代から完全に独立していなくてもよい。 例えば開花植物を考慮しなさい。 いくつかの花には、男性と女性の両方の配偶体が収容されています。, 他の花種では、雄花と雌花は分離されていますが、同じ植物に存在する可能性があります。 まだ他の花では、個々の胞子体は花の特定の性別を生じさせるだけです。

単生および双生という用語は、配偶体を記述するために使用される。 両方の性別が同じ個体に収容されている場合、種は単性である。 それらが分離されている場合、世代の交替は雌雄異株である。 これは配偶体にのみ適用されます。

胞子体において、使用される用語は、雌雄異株および雌雄異株である。, ここでは、これらは、胞子体が両方の性別を産生するかどうか、または性別が異なる胞子体に分離されているかどうかを記述する。 多くの植物は雌雄異株であるが、雌雄異株であることに注意することが重要である。 これは、単一の胞子体が男性と女性の両方の花を生産することができることを意味します。 世代交代におけるこれらの違いの他の多くの組み合わせは、様々な植物および藻類種で観察することができる。,

胞子体と配偶体の違い

いくつかの種では、世代の交替中に、胞子体または配偶体のいずれかのサイズまたは優位性が不 異なる種では、これは逆転することができます。 Liverwortsでは、配偶体が支配的な世代です。 Liverwortは配偶体植物です。 シダでは、反対は真であり、胞子体はより大きく、より支配的な個体である。 これは胞子体と呼ばれるでしょう。,

他の種では、胞子体および配偶体の大きさおよび形状はほぼ区別できない。 唯一の違いは、彼らが運ぶDNAの量と、それらが胞子または配偶子を産生するかどうかである。 彼らは本当に何もしていないように見えるかもしれませんが、世代の交代はまだ有性生殖が起こることができます。 これは遺伝子を大きく混合し、種の適応性を高める。

異なる種からの胞子体および配偶体もまた、異なるタイプの胞子および配偶子を産生する。 配偶子が同じであれば、それはisogamyと呼ばれます。, 緑藻類のいくつかの種は、配偶子の唯一のタイプを生成します。 これらは両方とも鞭毛を持ち、お互いを見つけるまで開いた水で泳ぐ。 このスキームは、陸生植物にとって特に有用ではない。 ほとんどの陸生植物は、異性化、またはその配偶子の違いを示しています。 これは、モバイル男性配偶子と大きな、不動の女性配偶子、または精子と卵母細胞の違いとして最も一般的に見られています。 他の回、それはサイズの違いだけとして見られます。

以下は、雌雄異株、雌雄異株、異種植物のグラフィック表現です。, これは、植物が配偶体と胞子体の両方の別々の個体を有し、それが産生する配偶子が異なるサイズであることを意味する。 これは、別々の個々の胞子体に別々の男性と女性の花を作り出すヒイラギまたは柳の木に当てはまります。,

世代交代の進化

化石証拠、および世代のライフサイクルの単純化された交替を伴う多くの藻類の存在は、世代交代による有性生殖の進化的利点が陸生植物を土地に植民地化するのに十分な適応させたことを示唆している。 世代の交替は、有性生殖の動的および揮発性の行為および無性生殖の安定した一貫した行為の両方を可能にする。,

胞子体が胞子を作るとき、細胞は減数分裂を受け、配偶体の生成が存在する遺伝学を組み換えることを可能にする。 これは大きい多様性が起こることを可能にする。 植物が土地に植民地化するにつれて、それらは最初は同型であったか、配偶体と胞子体の両方が見え、ほぼ同じように行動した。 時間が進み、工場見つかりで有益の削減これらのライフサイクルがあります。 ほとんどの開花植物は現在、配偶体のライフサイクルを大幅に減少させていますが、肝虫や苔は胞子体のサイクルを減少させることを好みます。, 今日生きている植物の多種多様で考えられる世代の交替のほぼすべてのバリエーションがあります。

クイズ

1. 無性種に対する世代の変化の一つの利点は何ですか？
A.無性生殖種はほとんど遺伝子組換えを持っていません
b.利点はありません
C.再現する方が簡単です

2., 植物に見られる世代交代と哺乳類に見られる有性生殖の違いは何ですか？
A.哺乳類は他のすべての世代を交互にします
B.哺乳類は世代を交互にしません
C.哺乳類は精子と卵を生産します。

3. より支配的な胞子体またはより支配的な配偶体を持つ方が良いですか？
A.胞子体
B.配偶体
C.どちらも！