世代交替(alternation of generations)
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在植物和某些动物生活史中,无性世代与有性世代有规律地相互交替出现的现象。在植物中,无性世代(又称孢子体世代),指生活史中具 2倍数( 2n)染色体的时期,即从合子形成到孢子母细胞产生的阶段;有性世代(又称配子体世代),指生活史中具单倍数( n)染色体的时期,即从孢子母细胞行减数分裂产生孢子到配子体形成两性配子的阶段。在有世代交替的生活史中,配子体和孢子体形态结构和显著性基本相同的,称为同形世代交替(如石莼),不相同的,称为异形世代交替,高等植物都有异形世代交替现象。在不同类群植物的生活史中,无性世代和有性世代的发达程度不同,通常是进化水平较低的类群,有性世代占优势,无性世代处于从属的地位。进化水平较高的类群,无性世代占优势。进化水平越高,无性世代越占优势,有性世代则趋于减化。例如,苔藓植物的有性世代占优势,习见植物体为配子体,支配着苔藓植物的生活、营养和繁殖,孢子体(主要为孢蒴)寄生在配子体上;蕨类植物则以无性世代占优势,习见植物体为有根、茎、叶分化的孢子体,配子体(原叶体)虽能独立生活,但形态小,结构简单,生活期较短;在被子植物,无性世代占绝对优势,配子体寄生在孢子体上,且更趋简化:雄配子体简化为只有 2个细胞的带花粉管的花粉粒,雌配子体大多数减化为只有 8个细胞的胚囊。与世代交替现象相关联,并作为其关键特征的两个过程是减数分裂和受精作用。由减数分裂产生孢子开始进入有性世代,由受精作用形成合子开始进入无性世代。
动物行世代交替的较少,见于原生动物和腔肠动物的一些种类。如腔肠动物中的薮枝螅,一生中有水螅型和水母型两种体型。水螅型群体为无性世代,能行出芽生殖产生新的水螅体,以扩大其群体。另外,水螅型群体上的生殖体(生殖个员)也可以出芽的方式产生雌、雄水母芽,水母芽长大后脱离生殖体,在海水中发育成雌、雄水母体。水母体为有性世代,行两性生殖。雌、雄水母体产生的卵和精子受精后,经浮浪幼体阶段,发育成水螅型群体。