孢子体和配子体的区别

---

介绍

被子植物是栖息于陆地的最进步的植物物种。开花植物的繁殖始于受精卵的分裂形成胚胎。植物遵循一个单双倍体模式，在配子体和孢子体阶段之间交替。因此，了解这两个世代之间的区别非常重要。配子发生发生在配子体中，随后是配子的结合形成二倍体受精卵。受精导致二倍体孢子体的形成，通过减数分裂产生单倍体孢子。形成的孢子进行有丝分裂，产生多细胞单倍体配子体。因此，在植物界，单个基因组会产生两种不同的形态。最基本的单双倍体生命周期如下面的图所示。

孢子体

它是无性阶段，包含两套染色体，包含产生孢子的器官。

特征

• 孢子体的器官发生显示出复杂的组织。在被子植物中，它们的体分为根、茎和叶。而在苔藓植物中，孢子体显示出简单的组织，由一个单一的无分枝的柄组成，该柄带有单个孢子囊。

图片即将推出

• 在维管植物中，孢子体阶段占优势超过配子体阶段。配子体被最小化，并由萌发的花粉和胚囊表示。

• 孢子母细胞通过孢子发生过程产生孢子。小孢子发生产生雄性配子体，而大孢子发生产生雌性配子体。

• 在苔藓植物中，孢子体依赖于配子体获取营养，因此是非光合作用的和寄生的。另一方面，在种子植物（如裸子植物和被子植物）中，孢子体可以独立生存。

形成

孢子体包含产生孢子的器官，称为花药和子房。孢子形成的过程称为孢子发生，分为小孢子发生和大孢子发生。

小孢子发生是指小孢子或花粉粒的形成。花药是雄蕊的繁殖部分。下面图中显示了一个典型显示重要特征的花药。

图片即将推出

大孢子发生是指在胚珠内形成大孢子的过程。下面图中显示了典型的胚珠。

图片即将推出

在珠心内，一个单一的皮下细胞扩大并发生改变，形成一个初生造孢细胞。该细胞径向分裂形成初生壁细胞和初生造孢细胞。初生造孢细胞起着大孢子母细胞的作用。

图片即将推出

当花粉粒从成熟的花药转移到柱头上时，就会发生受精。这导致花粉粒在柱头上萌发，产生两个雄配子。花粉柱头相互作用导致在花柱内形成花粉管。花粉管携带两个雄核，进入胚囊进行受精。胚囊中发生两个事件。

• 合子 - 第一个雄配子与卵细胞融合产生受精卵 (2n)

• 三倍融合 - 第二个雄配子与中央细胞融合形成胚乳 (3n)

因此，双受精导致二倍体孢子体的形成。

图片即将推出

配子体

产生配子的单倍体多细胞阶段是配子体世代。

特征

• 苔藓植物配子体的体组织具有称为精子器（产生雄配子）和颈卵器（产生雌配子）的结构。这些结构统称为配子囊。在被子植物中，配子体被称为花粉粒和胚囊。

• 配子体是苔藓植物中的优势阶段，而在种子维管植物中，配子体被显著地简化为少数细胞。

• 配子体是单倍体多细胞植物，它们进行有丝分裂，在苔藓植物和被子植物中都形成雄性和雌性配子。

• 在苔藓植物中，配子体是光合作用的，并独立生活在潮湿地区。它们的体通过类似根的假根附着在基质上。在被子植物中，它们依赖于孢子体。

形成

• 雄性配子体 - 下图显示了从小孢子形成双细胞配子体的过程。

图片即将推出

• 雌性配子体 - 单孢子胚囊进行三次连续的有丝分裂，产生7细胞8核的胚囊。下面的完整流程图显示了形成雌性配子体的事件序列。

图片即将推出

世代交替

这是发生在植物和藻类中的一种独特的生命周期。植物在多细胞二倍体阶段和多细胞单倍体阶段之间交替。为了有一个清晰的认识，让我们以蕨类植物为例来理解。绿色的蕨类植物代表二倍体孢子体世代。叶片或叶子从孢子囊中发育出孢子，通过减数分裂形成。这些孢子脱落并萌发，形成单倍体雄性和雌性配子体。雄性配子体具有精子器，而雌性配子体则由颈卵器组成。精子器和颈卵器进行有丝分裂，分别产生精子和卵子。精子通过水滴携带到卵子处，在那里发生受精。这导致二倍体孢子体的形成。

图片即将推出

孢子体和配子体的区别

孢子体	配子体
二倍体阶段	单倍体阶段
雄性和雌性配子的结合导致二倍体孢子体的形成	配子体产生雄性和雌性配子。
在苔藓植物中是依赖阶段，并且是非光合作用的	在苔藓植物中是独立的优势阶段，并且是光合作用的
它是种子植物（如裸子植物和被子植物）中优势的光合作用阶段	在种子植物中，它包含少数细胞；花粉粒和胚囊。因此依赖于孢子体。
无性阶段	有性阶段
产生小孢子和大孢子	产生雄性和雌性配子
此阶段是雄性和雌性配子受精的结果	此阶段是由孢子萌发产生的。

结论

在本教程中，我们学习了世代交替，这是植物和藻类的独特特征。这两个阶段分别是孢子体阶段（它是二倍体，并且是维管植物中的优势阶段）和配子体阶段（它是单倍体，并且在苔藓植物和蕨类植物中保持优势）。

常见问题

Q1. 双受精是什么意思？

答：在开花植物中，一个雄核与卵细胞融合产生受精卵。此事件称为合子。另一个雄核与中央细胞融合形成三倍体胚乳，称为三倍融合。因此，合子和三倍融合一起称为双受精。

Q2. 动物是否存在世代交替？

答：在动物中，多细胞二倍体生物产生雄性和雌性配子。来自雄性亲本的精子与雌性中的卵细胞融合形成二倍体生物。动物不产生孢子，因此不存在多细胞单倍体生物。因此，动物不显示世代交替。

Q3. 为什么花粉粒能在极端气候条件下存活？

答：花粉粒具有独特的孢粉壁组成。花粉壁被孢粉素包裹，孢粉素由类胡萝卜素和类胡萝卜素酯的氧化聚合物组成。这使得孢粉素能够抵抗各种化学物质和极端气候条件。

Q4. 胚囊中存在的助细胞和反足细胞的作用是什么？

答：助细胞通过分泌具有趋化活性的物质来引导花粉管的生长。反足细胞已知提供胚囊的位置信息。

Q5. 为什么苔藓植物不会长得高？

答：苔藓植物缺乏负责水分和养分运输的木质部和韧皮部。这些植物借助假根附着在基质上。