Організмів, які розмножуються тільки статевим шляхом, характерне чергування гаплоидной і диплоидной фаз в їхньому розвитку. У багатьох організмів, включаючи ссавців, це чергування має регулярний характер, і на ньому засноване збереження видових ознак організмів. Диплоидов сприяє накопиченню різних алелей. Навпаки, для організмів, які можуть розмножуватися як статевим, так і безстатевим шляхом, характерне чергування (зміна) поколінь, коли одне або кілька безстатевих поколінь організмів змінюється поколінням організмів, що розмножуються статевим шляхом.
Розрізняють первинне і вторинне чергування поколінь. Первинне чергування поколінь наголошується у організмів, розвинули в ході еволюції статевий прогрес, але зберегли здатність до безстатевого розмноження, і складається в регулярному чергуванні статевого і безстатевого поколінь (рис. 87). Воно зустрічається у тварин (найпростіших), у водоростей і у всіх вищих рослин. У найпростіших класичним прикладом первинного чергування поколінь є безстатеве розмноження малярійного плазмодія в організмі людини (шизогонія) і статеве - в організмі малярійного комара. У рослин статеве покоління представлено гаметофитом, безстатеве - спорофіта. Механізм первинного чергування полягає в тому, що на рослинах спорофітного покоління розвиваються суперечки, які на базі мейозу дають гаплоїдні чоловічі та жіночі гаметофіту. На останніх розвиваються спермії і яйцеклітини. Запліднення яйцеклітини дає початок диплоїдному спорофіта. Таким чином, клітини гаметофіту містять гаплоїдний набір хромосом, а спорофіта - диплоїдний набір, т. Е. У рослин чергування поколінь пов'язано зі зміною гаплоїдного і диплоїдного станів.
Якщо простежити за співвідношенням між спорофіта і гаметофіту у рослин різного рівня організації, то можна побачити, що в ході еволюції розвитку піддавався спорофіт, тоді як для гаметофити була характерною редукція. Наприклад, у мохів переважаючим є Гаметофіт (гаплоидное покоління), на якому живе спорофіт. Але вже у папоротеподібних переважаючим є спорофіт (диплоидное покоління) у вигляді добре розвиненого рослини зі стеблами і корінням, а гаметофіт представлений шаром клітин, які утворюють пластину, прикрепляющуюся до грунту за допомогою ризоидов. Далі, у голонасінних Гаметофіт зменшується до невеликих кількостей клітин, а у покритонасінних чоловічий гематофіт представлений лише двома клітинами, жіночий - сім'ю, тоді як спорофіта у голонасінних є дерева (сосна, ялина та інші), а покритонасінних - дерева, чагарники, трави.
Між гаметофитом і спорофіта можуть бути як подібності по морфології і тривалості життя, так і відмінності за цими ознаками. У першому випадку це називають ізоморфні чергуванням поколінь, у другому - гетероморфними.
Вторинне чергування поколінь широко зустрічається у тварин. Воно відзначається в формах гетерогоніі і метагенезу. Гетерогонія полягає в первинному чергуванні статевого процесу і партеногенезу. Наприклад, у трематод статеве розмноження регулярно змінюється партеногенезом. У багатьох інших організмів гетерогонія залежить від сезону. Так, коловертки, дафнії і попелиці восени розмножуються шляхом зігогенеза (шляхом запліднення яйцеклітин і освіти зигот), а влітку - шляхом партеногенезу. Метагенез полягає в чергуванні статевого розмноження і вегетативного (безстатевого). Наприклад, гідри розмножуються зазвичай брунькуванням, але при зниженні температури утворюють статеві клітини. У кишковопорожнинних на деяких стадіях розвитку відбувається перехід від статевого розмноження до вегетативного. У деяких морських кишковопорожнинних полипоидное покоління правильно чергується з медузоидного. Для полипоидного покоління характерно розмноження так званої стробіляціей (поперечними перетяжками), для медузоидного - статевим шляхом (запліднення яєць, освіту личинок і розвиток поліпів).