Биология. В 3-х томах. Т. 3

B. В жизненном цикле участвуют три морфологически различные формы (полиморфизм). Все они диплоидные. Диплоидное половое поколение чередуется с диплоидным бесполым поколением. Единственные гаплоидные клетки это гаметы; они образуются путем мейоза. Пример: Obelia.

Г. Чередование гаплоидных и диплоидных поколений. Гаметы образуются не в результате мейоза. Примеры: Laminaria (бурая водоросль), все наземные растения, т. е. мхи, папоротники и семенные растения.

Ввиду того что вопрос об относительной роли митоза и мейоза в бесполом и половом размножении иногда вызывает затруднения, мы еще раз рассмотрим здесь значение каждого из этих процессов в жизненном цикле. Мейоз происходит только в тех жизненных циклах, которые включают половое размножение. Зигота, образующаяся в результате слияния ядер двух гаплоидных гамет, содержит диплоидное число хромосом и начинает следующий жизненный цикл. Если на какой-либо стадии этого цикла не произойдет мейоза, то ядра образующихся гамет будут диплоидными, и новая зигота в таком случае окажется тетраплоидной (будет содержать четыре набора хромосом). Таким образом, мейоз необходим для того, чтобы предотвратить удвоение хромосом в каждом поколении в жизненных циклах, включающих половое размножение. Мейоз не обязательно происходит непосредственно перед образованием гамет (см. рис. 20.13,А и Г). Еще одно преимущество мейоза-то, что он создает изменчивость в результате независимого распределения хромосом и кроссинговера (разд. 22.3). Эти процессы непосредственно (жизненные циклы Б и В на рис. 22.3) или косвенным образом (циклы А и Г) приводят к различию между гаметами. В особом случае чередования поколений (жизненный цикл Г) мейоз происходит при образовании спор, а не гамет. Поэтому здесь создаются различия между спорами и между развивающимися из них гаметофитами. Эта изменчивость передается ядрам гамет, образующихся в гаметофитах путем митоза. Во всех случаях, однако, мейоз составляет основу полового размножения. В жизненных циклах А, Б и В, т. е. в циклах, не связанных с чередованием поколений, в результате бесполого размножения образуются генетически идентичные потомки, и это происходит без мейоза.

20.1 А. На основании всего сказанного в разд. 20.1 укажите, какое из сформулированных ниже утверждений верно.

а) Бесполое размножение всегда приводит к образованию генетически идентичных потомков.

б) Гаметы всегда гаплоидны.

в) Гаметы всегда образуются в процессе мейоза.

г) В результате мейоза всегда образуются гаплоидные, а в результате митоза — диплоидные клетки.

д) Митоз происходит только в диплоидных клетках.

Б. Приведите примеры, опровергающие четыре остальных утверждения.

20.2. Половое размножение у растений

У всех зеленых растений, обитающих на суше, а также у некоторых продвинутых в эволюционном отношении водорослей наблюдается смена поколений, при которой гаплоидное гаметофитное поколение чередуется с диплоидным спорофитным, как это показано на рис. 20.13,Г. Половое размножение происходит на стадии гаметофита, который образует гаметы путем митоза.

Все прочие зеленые растения относятся к водорослям, и у них можно встретить разнообразные типы полового размножения (см. разд. 3.2.3). При простейших типах (обычно их считают примитивными) все гаметы идентичны, а процесс размножения называют изогамией; при более сложных (или эволюционно продвинутых) типах наблюдается анизогамия-гаметы различаются по величине и поведению; при крайней форме анизогамии — оогамии — подвижная мужская гамета подплывает к неподвижной женской.