Wat is alternatie van generaties

alternatie van generaties is een soort levenscyclus die wordt aangetroffen in terrestrische planten en sommige algen waarin volgende generaties van individuen afwisselen tussen haploïde en diploïde organismen. Dit kan worden vergeleken met seksuele reproductie in dieren, waarin zowel haploïde als diploïde cellen worden gevonden in elke generatie. Afwisseling van generaties heeft verschillende verschillende kenmerken, en deze kenmerken kunnen enigszins worden gewijzigd tussen soorten., In het algemeen, de generaties afwisselen tussen de sporofyten in staat om sporen te creëren en de gametofyten, in staat om gameten te creëren.

afwisseling van generaties levenscyclus

sporofyt

om een sporofyt te vormen, komen twee haploïde gameten samen om een diploïde zygote te vormen. Typisch, worden haploïde organismen gedefinieerd door een” n ” aantal chromosomen te hebben. Wanneer twee gameten van dezelfde soort samenkomen, hebben ze elk n chromosomen. Daarom is de diploïde zygote die vormt wordt beschouwd als 2n waarde van genetisch materiaal, of precies twee keer zoveel., Niet alleen is er twee keer zoveel DNA, maar het vertegenwoordigt codes voor dezelfde eiwitten in hetzelfde organisme. De sporofyt is een meercellig organisme gevormd uit meerdere rondes van mitose op de zygote. Zo blijft het sporofyte-individu een 2N-organisme.

dan, wanneer de sporofyt volwassenheid bereikt, vindt een belangrijk punt plaats in de generatiewisseling. De sporofyt ontwikkelt organen, bekend als sporangia. Deze gespecialiseerde voortplantingsorganen worden gebruikt om eencellige, haploïde sporen te creëren., Deze cellen komen vrij in de lucht of het water en worden weggevoerd. Wanneer ze een geschikte omgeving te bereiken, zullen ze het proces van de ontwikkeling in de gametofyte beginnen.

Gametophyte

Dit vertegenwoordigt de volgende generatie in de afwisseling van generaties, als de haploïde spore wordt gemaakt. De spore is technisch gezien een nieuw organisme, en heeft slechts de helft van het DNA als ouder organisme. Deze spore zal opeenvolgende rondes van mitose ondergaan om een nieuwe meercellige individu te vormen, de gametofyte. Waar de sporofytengeneratie sporen creëert, creëert de gametofytengeneratie gameten., Gameten worden geproduceerd door speciale organen op de gametofyt, de gametangia. Deze gameten worden vervolgens uitgezonden in de omgeving, of overgebracht tussen planten.

wanneer ze een tegenovergestelde gamete vinden, beginnen ze het proces van fuseren om een andere zygote te vormen. Deze zygote zal uiteindelijk een sporofyt worden, en de afwisseling van generaties zal blijven draaien. Hoewel dit een simplistische versie van de afwisseling van generaties is, zijn er vele complexiteiten, die hieronder zullen worden besproken., Vanwege deze complexiteit, en omdat alle planten ondergaan een of andere versie van afwisseling van generaties, wetenschappers de voorkeur aan andere aspecten van hun reproductieve cycli te verwijzen naar de soort te definiëren.

De eenvoudigste vorm van generatiewisseling wordt gevonden in de varen, zoals hieronder te zien is. Zoals te zien is in het diagram, zijn de gametofyt en sporofyt duidelijk verschillende individuen. Dit is niet altijd het geval.,

complicaties bij generatiewisseling

Geslachtsspeeltjes

Er zijn nog veel andere factoren die dit basisthema van generatiewisseling kunnen compliceren. De meest opvallende complicatie is geslacht. Zowel sporofyten als gametofyten kunnen geslachten hebben. Verder kan de sporofyt of gametofyt niet volledig onafhankelijk zijn van de andere generatie. Denk bijvoorbeeld aan bloeiende planten. Sommige bloemen hebben zowel mannelijke als vrouwelijke gametofyten binnen gehuisvest., Bij andere bloemsoorten zijn de mannelijke en vrouwelijke bloemen gescheiden, maar kunnen ze op dezelfde plant voorkomen. In nog andere bloemen geven individuele sporofyten slechts aanleiding tot een bepaald geslacht van bloem.

De termen monoicous en dioicous worden gebruikt om de gametofyten te beschrijven. Als beide geslachten op hetzelfde individu gehuisvest zijn, is de soort eenvormig. Als ze gescheiden zijn, is de afwisseling van generaties dioicous. Dit geldt alleen voor de gametofyt.

in de sporofyt zijn de gebruikte termen eenhuizig en tweehuizig., Hier wordt beschreven of de sporofyt beide geslachten zal produceren, of dat de geslachten worden gescheiden in verschillende sporofyten. Het is belangrijk op te merken dat veel planten zijn eenhuizig, maar dioicous. Dit betekent dat een enkele sporofyt zowel mannelijke als vrouwelijke bloemen kan produceren. Vele andere combinaties van deze verschillen in de afwisseling van generaties kunnen worden waargenomen in verschillende planten-en algensoorten.,

verschillen in sporofyt en gametofyt

tijdens de afwisseling van generaties bij sommige soorten is er een ongelijke verdeling in grootte of dominantie van de sporofyt of de gametofyt. Bij verschillende soorten kan dit omgekeerd worden. In levermot is de gametofyt de dominante generatie. Leverkruid is een gametofytische plant. In varens is het tegenovergestelde waar en de sporofiet is het grotere, meer dominante individu. Dit zou een sporofytische plant worden genoemd.,

bij andere soorten is de grootte en vorm van de sporofyt en gametofyt vrijwel niet te onderscheiden. Het enige verschil is de hoeveelheid DNA die ze dragen en of ze sporen of gameten zullen produceren. Hoewel dit kan lijken alsof ze niet echt iets doen, afwisseling van generaties laat nog steeds seksuele voortplanting plaatsvinden. Dit vermengt de genen sterk en verhoogt het aanpassingsvermogen van de soort.

sporofyten en gametofyten van verschillende soorten produceren ook verschillende soorten sporen en gameten. Als de gameten hetzelfde zijn, wordt het isogamie genoemd., Sommige soorten groene algen produceren slechts één soort gamete. Deze zijn beide gegeseld en zwemmen in open water tot ze elkaar vinden. Deze regeling is niet bijzonder nuttig voor landplanten. De meeste landplanten vertonen anisogamie, of een verschil in hun gameten. Dit wordt meestal gezien als het verschil tussen de mobiele mannelijke gamete en de grotere, immobiele vrouwelijke gamete, of sperma en oocytes. Andere keren wordt het alleen gezien als een grootteverschil.

Hieronder is een grafische voorstelling van een dioiceuze, tweehuizige, anisogametische plant., Dit betekent dat de plant afzonderlijke individuen heeft van zowel gametofyten als sporofyten, en dat de gameten die het produceert van verschillende grootte zijn. Dit zou gelden voor een Hulst of wilg, die afzonderlijke mannelijke en vrouwelijke bloemen produceert, op afzonderlijke individuele sporofyten.,

Evolution of The Alternation of Generations

Fossil evidence, and the existence of many algen with simplified alternation of generation life cycles, hints that the evolutionary advantage of sexual reproduction through the alternation of generations is which made terrestrial plants adaptable genoeg to colonize the land. De generatiewisseling zorgt voor zowel de dynamische en vluchtige handeling van seksuele reproductie als de constante en consistente handeling van aseksuele reproductie.,

wanneer de sporofyt sporen creëert, ondergaan de cellen meiose, waardoor de gametofytengeneratie de aanwezige genetica kan recombineren. Hierdoor ontstaat grote diversiteit. Als planten koloniseerden het land, ze waren aanvankelijk isomorf, of zowel de gametofyten en sporofyten keek en handelde ongeveer hetzelfde. Naarmate de tijd vorderde, vonden de meeste planten het nuttig om een van deze levenscycli te verminderen. De meeste bloeiende planten hebben nu een veel gereduceerde gametofyte levenscyclus, terwijl levermossen en levermossen de andere kant opgingen en de sporofytencyclus verkeerden., In de grote verscheidenheid van planten die tegenwoordig leven is er bijna elke variatie van de afwisseling van generaties denkbaar.

Quiz

1. Wat is een voordeel van de verandering van generaties ten opzichte van een aseksuele soort?
A. ongeslachtelijke soorten hebben zeer weinig genetische recombinatie
B. Er zijn geen voordelen
C. Het is gemakkelijker te reproduceren

antwoord op Vraag #1
A is correct. Hoewel het veel moeilijker is om te reproduceren, laat de afwisseling van generaties genen toe om te worden gerecombineerd en getest op een manier die weinig andere voortplantingssystemen toestaan.

2., Wat is het verschil tussen de afwisseling van generaties gezien in planten en de seksuele voortplanting gezien in zoogdieren?
A. Zoogdieren wisselen slechts om de andere generatie af
B. Zoogdieren wisselen geen generaties af
C. Zoogdieren produceren sperma en eieren, waarbij planten niet

antwoord op Vraag #2
B correct is. Zoogdieren zijn elke generatie hetzelfde en verschillen niet tussen haploïde en diploïde toestanden. Sommige dieren, zoals honingbijen, doen Zeer tussen haploïde en diploïde, maar dit bepaalt hun geslacht binnen een generatie en verandert niet over generaties., In planten, deze lijn wordt wazig als de gametofyt werd afhankelijk van de sporofyt, zoals te zien in veel bloeiende planten.

3. Is het beter om een meer dominante sporofyte of een meer dominante gametofyte te hebben?A. Sporophyte B. Gametophyte C. Geen van beide!

antwoord op Vraag #3
C is correct. De dominantie van een bepaalde generatie hangt volledig af van de successen en mislukkingen van de vorige generaties van een soort. Als de sporofyt de neiging om zwakker te zijn, of is ouder dan meer, zal het een minder prominente functie in de reproductieve cyclus worden., Hetzelfde geldt voor de gametofyt. Elke soort heeft een levenscyclus gevormd waardoor ze tot op heden kon overleven, dus zijn ze in wezen allemaal gelijk.