Фенотип | это… Что такое Фенотип?
Разные фенотипы особей в популяции мидийDonax variabilis.
Феноти́п (от греческого слова phainotip — являю, обнаруживаю) — совокупность характеристик, присущих индивиду на определённой стадии развития. Фенотип формируется на основе генотипа, опосредованного рядом внешне средовых факторов. У диплоидных организмов в фенотипе проявляются доминантные гены.
Фенотип — совокупность внешних и внутренних признаков организма, приобретённых в результате онтогенеза (индивидуального развития).
Несмотря на кажущееся строгое определение, концепция фенотипа имеет некоторые неопределенности. Во-первых, большинство молекул и структур кодируемых генетическим материалом, не заметны во внешнем виде организма, хотя являются частью фенотипа. Например, именно так обстоит дело с группами крови человека. Поэтому расширенное определение фенотипа должно включать характеристики, которые могут быть обнаружены техническими, медицинскими или диагностическими процедурами.
Фенотип можно определить как «вынос» генетической информации навстречу факторам среды. В первом приближении можно говорить о двух характеристиках фенотипа: а) число направлений выноса характеризует число факторов среды, к которым чувствителен фенотип, — мерность фенотипа; б) «дальность» выноса характеризует степень чувствительности фенотипа к данному фактору среды. В совокупности эти характеристики определяют богатство и развитость фенотипа. Чем многомернее фенотип и чем он чувствительнее, чем дальше фенотип от генотипа, тем он богаче. Если сравнить вирус, бактерию, аскариду, лягушку и человека, то богатство фенотипа в этом ряду растет.
Содержание
|
такжеИсторическая справка
Термин фенотип предложил датский ученый Вильгельм Иогансен в 1909 г., вместе с концепцией генотипа, чтобы различать наследственность организма от того, что получается в результате её реализации.[2] Идею о различии носителей наследственности от результата их действия можно проследить уже в работах Грегора Менделя (1865) и Августа Вейсмана. Последний различал (в многоклеточных организмах) репродуктивные клетки (гаметы) от соматических.
Факторы, определяющие фенотип
Некоторые характеристики фенотипа напрямую определяются генотипом, например цвет глаз. Другие сильно зависят от взаимодействия организма с окружающей средой — например однояйцевые близнецы могут различаться по росту, весу и другим основным физическим характеристикам, несмотря на то, что несут одни и те же гены.
Фенотипическая дисперсия
Фенотипическая дисперсия (определяемая генотипической дисперсией) является основной предпосылкой для естественого отбора и эволюции.
Организм как целое оставляет (или не оставляет) потомство, поэтому естественный отбор влияет на генетическую структуру популяции опосредованно через вклады фенотипов. Без различных фенотипов нет эволюции. При этом рецессивные аллели не всегда отражаются в признаках фенотипа, но сохраняются и могут быть переданы потомству.
Фенотип и онтогенез
Факторы, от которых зависит фенотипическое разнообразие, генетическая программа (генотип), условия среды и частота случайных изменений (мутации), обобщены в следующей зависимости:
- генотип + внешняя среда + случайные изменения → фенотип
Способность генотипа формировать в онтогенезе, в зависимости от условий среды, разные фенотипы называют нормой реакции. Она характеризует долю участия среды в реализации признака. Чем шире норма реакции, тем больше влияние среды и тем меньше влияние генотипа в онтогенезе. Обычно чем разнообразнее условия обитания вида, тем шире у него норма реакции.
Примеры
Иногда фенотипы в разных условиях сильно отличаются друг от друга.
Так, сосны в лесу высокие и стройные, а на открытом пространстве — развесистые. Форма листьев водяного лютика зависит от того, в воде или на воздухе оказался лист. У людей все клинически определяемые признаки — рост, масса тела, цвет глаз, форма волос, группа крови и т. д. являются фенотипическими.
Литература
- ↑ The Extended Phenotype (Расширенный фенотип) (1982; переизд., 1999).)
- ↑ Johannsen W., (1911) «The genotype conception of heredity». Am Nat 45:129-159 [1] .
См. также
- Фен (биология)
- Генотип
- Дисперсия (биология)
- Дисперсия полов
- Норма реакции
- Морфа
- Мутация
- Пенетрантность
- Популяция
- Феном
- Эндофенотип
понятие, примеры, признаки и связь с генотипом
Главная » Науки о природе
Время чтения 3 мин.Просмотры 10.2k.Обновлено
Определение: фенотип – выраженные физические черты организма, определенные генотипом, доминирующими генами, случайной генетической вариацией и воздействием окружающей среды.
Примеры: такие черты, как цвет, высота, размер, форма и поведение.
Взаимосвязь фенотипа и генотипа
Генотип организма определяет его фенотип. Все живые организмы имеют ДНК, которая дает инструкции для производства молекул, клеток, тканей и органов. ДНК содержит генетический код, который также отвечает за направление всех клеточных функций, включая митоз, репликацию ДНК, синтез белка и перенос молекул.
Фенотип организма (физические черты и поведение) определяются их унаследованными генами. Гены представляют собой определенные участки ДНК, которые кодируют структуру белков и определяют различные признаки. Каждый ген расположен на хромосоме и может существовать в более чем одной форме. Эти различные формы называются аллелями, которые располагаются в определенных местах на определенных хромосомах. Аллели передаются от родителей к потомству через половое размножение.
Диплоидные организмы наследуют два аллеля для каждого гена; один аллель от каждого родителя.
Взаимодействие между аллелями определяют фенотип организма. Если организм наследует два одинаковых аллеля для определенного признака, он гомозиготный по этому признаку. Гомозиготные особи выражают один фенотип для данного признака. Если организм наследует два разных аллеля для определенного признака, он является гетерозиготным по этому признаку. Гетерозиготные особи могут выражать более одного фенотипа для данного признака.
Черты могут быть доминирующими или рецессивными. В схемах наследования полного доминирования фенотип доминирующей черты полностью маскирует фенотип рецессивного признака. Имеются также случаи, когда отношения между разными аллелями не проявляют полного доминирования. При неполном доминировании доминирующая аллель полностью не маскирует другую аллель. Это приводит к фенотипу, который представляет собой смесь фенотипов, наблюдаемых в обеих аллелях. При кодоминировании оба аллеля полностью выражены. Это приводит к фенотипу, в котором оба признака наблюдаются независимо друг от друга.
| Вид доминирования | Черта | Аллели | Генотип | Фенотип |
| Полное доминирование | Цвет | R-красный, r-белый | Rr | красный цвет |
| Неполное доминирование | Цвет | R-красный, r-белый | Rr | розовый цвет |
| Кодоминирование | Цвет | R-красный, r-белый | Rr | красно-белый цвет |
Фенотип и генетическое разнообразие
Генетическое разнообразие может влиять на фенотипы. Оно описывает изменения генов организмов в популяции. Эти изменения могут быть результатом мутаций ДНК. Мутации являются изменениями последовательностей генов в ДНК.
Любое изменение последовательности генов может изменить фенотип, выраженный в унаследованных аллелях. Поток генов также способствует генетическому разнообразию. Когда новые организмы попадают в популяцию, вводятся новые гены.
Введение новых аллелей в генофонд делает возможными новые комбинации генов и различные фенотипы.
Во время мейоза образуются различные комбинации генов. В мейозе гомологичные хромосомы случайным образом разделяются на разные клетки. Передача гена может происходить между гомологичными хромосомами через процесс пересечения. Эта рекомбинация генов может создавать новые фенотипы в популяции.
Гугломаг
Спрашивай! Не стесняйся!
Задать вопрос
Не все нашли? Используйте поиск по сайту
Search for:Определение фенотипа и примеры — Биологический онлайн-словарь
Фенотип
сущ., множественное число: фенотипы
[ˈfiːnəʊˌtaɪp]
Определение: наблюдаемые и измеримые характеристики организма
Содержание
Фенотип относится к наблюдаемым характеристикам организма как многофакторному последствию генетических признаков и воздействий окружающей среды. Фенотип организма включает его морфологические, биохимические, физиологические и поведенческие свойства.
Давайте поговорим о фенотипе! Присоединяйтесь к обсуждению на форуме: Неполное доминирование против кодоминирования. Станьте частью нашего сообщества!
Определение фенотипа
В биологии « фенотип » определяется как наблюдаемые и измеримые характеристики организма в результате взаимодействия генов организма, факторов окружающей среды и случайных вариаций . Фенотип организма будет включать не только наблюдаемые особенности, такие как морфология, но также будет включать молекулы и структуры, такие как РНК и белки, продуцируемые генами; это называется «молекулярным фенотипом».
Etymology
The term phenotype came from the Latin phaeno- , from Greek phaino- , meaning “shining”, from phaínein, meaning “to shine” , “to appear ««, « показать» , и — набрать из «опечатки». Сравните: генотип. Термин фенотипический представляет собой описательное слово, которое используется для обозначения, отношения или описания фенотипа конкретного организма.
Рисунок 1: Эта диаграмма (квадрат Пеннета) показывает взаимосвязь между фенотипом и генотипом. Характер окраски лепестков растений гороха представлен генами В и В . Ген B является доминантным признаком и проявляется в виде цветка с пурпурными лепестками. Ген b является рецессивным признаком. Тестовое скрещивание двух растений, гетерозиготных по признаку пурпурной окраски лепестков (Bb) , даст 3 потомства с признаком пурпурной окраски цветков (BB 9).
0019 и Bb) и 1 потомство с белоцветковым признаком (bb). В этом примере соотношение фенотипов составляет 3:1.Признак против фенотипа
Признак — это атрибут фенотипа организма. Таким образом, в генетике этот признак также упоминается как фенотипический признак , чтобы отличить один признак от другого в более широком термине фенотип. Фенотип организма состоит из различных признаков. Признаки могут быть унаследованы (генетически детерминированы), приобретены под влиянием окружающей среды или в результате их взаимодействия. Например, цвет волос — это персонаж, черты которого могут быть черными, светлыми, рыжими или брюнетками.
Фенотип против генотипа
В генетике генотип и фенотип являются общими терминами, используемыми для объяснения внешнего вида, функции и поведения организма. Генотип определяется как набор генов, экспрессия которых определяет характеристику или черту организма.
Проще говоря, генотип — это генетический вклад в фенотип.
Гены составляют последовательности ДНК. У людей и других организмов они встречаются парами — один исходит от родителя-мужчины, а другой — от родителя-женщины. Пары генов, занимающие одни и те же локусы на хромосомах и контролирующие один и тот же признак, называются аллелями. Итак, как связаны аллели и признаки?
Как правило, пара генов (или пара аллелей) определенного признака состоит из двух, один из которых доминантный,
, а другой рецессивный. Доминантный аллель будет выражен как признак, тогда как рецессивный аллель не будет выражен. Аннотируя доминантный аллель A и рецессивный аллель a , можно выделить три возможных генотипа: (1) AA, гомозиготный доминантный аллель, (2) Аа, гетерозиготный доминантный и (3) аа, гомозиготный рецессивный. Генотип организма является основной детерминантой фенотипа организма. Но как генотип влияет на фенотип? Возьмем, к примеру, пару аллелей (или пару генов), определяющую конкретный признак, где один из них является доминантным ( А ), а другой рецессивным ( А ).
Доминантный аллель ( А ) будет выражен и станет частью фенотипа организма, тогда как действие рецессивного аллеля ()0016 a ) будут замаскированы.
Когда признак следует менделевскому наследованию, A проявится как признак, а a — нет. Таким образом, фенотип организма должен включать признаки всех экспрессируемых генов. Однако у людей многие из наблюдаемых признаков более сложны, чем те, которые соответствуют менделевскому образцу. Сложные признаки, такие как рост и цвет кожи, возникают в результате взаимодействия нескольких аллелей, как в случае полигенного наследования.
Давайте изучим различные черты фенотипа! Присоединяйтесь к обсуждению на форуме: Неполное доминирование против кодоминирования.
Экспрессия
Фенотип является результатом генетических факторов, влияния окружающей среды и случайных генетических вариаций.
Когда пара аллелей, определяющих тот или иной признак, состоит из одних и тех же генов, т.е. AA или аа, признак описывается как гомозиготный. Когда аллельный состав состоит из разных генов, т.е. Аа, признак описан как гетерозиготный. Наличие доминантного аллеля, т. е. АА или Аа, , приведет к проявлению признака ( А ), тогда как отсутствие доминантного аллеля, т. е. аа, , приведет к проявлению признака другой признак ( a ). Это случай полного доминирования, и он соответствует менделевскому наследованию.
В случаях кодоминантности, неполного доминирования и полигенного наследования проявление признака не будет соответствовать менделевскому образцу. Например, при кодоминантности аллели пары генов в гетерозиготе будут полностью выражены, поскольку оба аллеля в паре доминантны над (например, AB). При неполном доминировании результирующий признак будет промежуточным эффектом двух аллелей.
Это связано с тем, что доминантный аллель будет выражен лишь частично. В результате гетерозиготное потомство будет демонстрировать фенотип, промежуточный по отношению к фенотипу родителей.
Помимо генетических взаимодействий, фенотип организма будет также зависеть от влияния окружающей среды и случайных (генетических) вариаций. Воздействие факторов окружающей среды может повлиять на внешний вид организма. Например, светлая кожа, которая постоянно подвергается воздействию солнечных лучей, приводит к потемнению кожи из-за повышенного производства меланина.
Что касается случайных вариаций, то генетическая мутация может изменить физические признаки или, по крайней мере, приспособленность организма. Изменения в генах необходимы, поскольку они управляют эволюцией и естественным отбором. Генотипы, влияние окружающей среды и генетические вариации помогают объяснить, почему люди склонны иметь разные фенотипы.
Экстремальный фенотип
Экстремальный фенотип возникает, когда аллели родителей объединяются и приводят к гибриду с фенотипом, который на выше или на выше фенотипов его родителей.
Его трансгрессивный фенотип может быть полезным или вредным в зависимости от того, как он влияет на общую приспособленность потомства. Формирование крайних фенотипов называется трансгрессивной сегрегацией . Примером гибрида с экстремальным фенотипом является потомство от скрещивания Helianthus annuus и Helianthus petiolaris . Два вида подсолнечника дали гибриды с трансгрессивными признаками. Гибриды, в отличие от их родителей, способны процветать в областях, где их родители не могут. Они способны выживать в песчаных дюнах и солончаках. (Ref.1)
Рекомбинантный фенотип
Мейоз является одним из важных биологических событий, которые приводят к большей изменчивости фенотипов организмов.
В частности, во время метафазы мейоза I гомологичные хромосомы объединяются для обмена генами посредством гомологичной рекомбинации . Когда гомологичные хромосомы достигают конца мейоза (телофаза II), четыре дочерних клеток будут иметь хромосомы, отличные друг от друга. Некоторые из них станут гаметами, содержащими рекомбинантные гены. Когда такая гамета оплодотворяется, например, диким типом, она разовьется в потомство с рекомбинантным фенотипом, то есть с фенотипом, отличным от фенотипов ее родителей.
Как определить фенотип рекомбинантов? Тестовое скрещивание по двум признакам (например, родительская муха с голубым телом и нормальными крыльями и родительская муха с черным телом и рудиментарными крыльями) может помочь идентифицировать рекомбинантные фенотипы. Потомство с фенотипами, отличными от родителей (например, муха с голубым телом, рудиментарными крыльями или муха с черным телом, с нормальными крыльями) указывает на то, что они являются рекомбинантными.
Соотношение фенотипов
Квадрат Пеннета — еще один инструмент, который можно использовать для идентификации всех возможных комбинаций аллелей в тестовом скрещивании. Он может предсказать генотипы и фенотипы потомства. Это диаграмма в сетках и буквах для представления аллелей. Заглавная буква (например, А) обозначает доминантный признак или генотип, а строчная буква обозначает рецессивный признак или генотип (например, а). На основе квадрата Пеннета можно определить соотношение фенотипов (а также соотношение генотипов).
Фенотипическое соотношение — это соотношение, которое можно предсказать на основе тестового скрещивания. Это можно узнать на основе фенотипов потомства, то есть частоты потомства, проявляющего различные признаки или комбинации признаков. Например, ожидаемое соотношение фенотипов дигибридного скрещивания AaBb x aabb (т. е. скрещивания, имеющего дело с двумя признаками, например цветом тела — A для синего, a для черного) и морфологией крыла — B для обычных крыльев, b для рудиментарных крыльев) составляет 1:1:1:1, исходя из четырех возможных различных фенотипов: AaBb (синяя муха с нормальными крыльями), aaBb (черная муха с нормальными крыльями), Aabb (синяя муха с рудиментарными крыльями) и aabb (черная муха с рудиментарными крыльями).
Читать: Доминирование – Учебные пособия по биологии
Каков фенотип неполного доминирования? Как насчет кодоминирования? Расскажи нам что ты думаешь! Присоединяйтесь к нашему форуму: Неполное доминирование против кодоминирования.
Примеры
Как указывалось ранее, фенотип организма относится к различным признакам, которыми обладает организм. Примерами являются черта голубых глаз (для характера цвета глаз), черта коричневой кожи (для характера цвета кожи), черта длинного хвоста (для характера хвоста), черта с пятью лепестками (для цветочного характера) и т. д. Поведение также является примером фенотипа. . Например, поведение и когнитивные особенности людей с умственной отсталостью являются поведенческими фенотипами. (Ссылка 2)
Попробуйте ответить на приведенный ниже тест, чтобы проверить, что вы уже узнали о фенотипах.
Викторина
Выберите лучший ответ.
1. Фенотип относится к наблюдаемым характеристикам в результате взаимодействия …
генотипа и среды
генотипа и случайной изменчивости
генотип, окружающая среда и случайная вариация
2. Что из следующего является примером фенотипа?
Доминантный аллель
Гены
Цвет кожи
3. Гомозиготный доминантный аллель
Аа
аа
АА
4. В менделевском наследовании, если B представляет признак пурпурного цветка, а b представляет признак белого цветка, аллель Bb приведет к .
..
Признак белого цветка
Признак фиолетового цветка
Признак пурпурно-белого цветка
5. Что из перечисленного свидетельствует о менделевском наследовании?
Полное доминирование
Кодоминирование
Неполное доминирование
Отправьте результаты (необязательно)
Ваше имя
На электронную почту
Next
Фенотип – определение и примеры
Определение фенотипа
Фенотип – это физическое выражение ДНК. Напротив, генотип — это химический состав ДНК, который вызывает определенный фенотип. ДНК сначала транспонируется в РНК, немного другую информационную молекулу, которая затем может быть транспонирована в белок.
Фенотипы обусловлены взаимодействием множества различных белков, созданных ДНК. Этот процесс может стать невероятно сложным. Даже в самых низших формах жизни есть тысячи генов, создающих тысячи различных белков. Эти белки сложным образом взаимодействуют друг с другом и с окружающей средой, позволяя организму получать энергию из питательных веществ.
Проще говоря, каждый ген может производить один белок. Этот белок может принимать несколько различных форм, основанных на различных аллелях в популяции. Некоторые из этих форм будут функциональными, а другие менее функциональными или вообще не будут работать. Если признак контролируется одним белком, генотип, полученный животным по этому белку, будет определять, является ли этот признак адаптивным или вредным в стремлении к размножению. Например, у людей с кистозным фиброзом (МВ) есть мутация в гене, который производит белок, специфичный для транспорта молекул хлора через мембраны. Поскольку их генотип содержит нефункциональную мутацию, созданный белок не функционирует должным образом.
Таким образом, они имеют нефункциональный фенотип, вызывающий множество проблем со здоровьем.
Примеры фенотипа
Меланин
Меланин представляет собой молекулу, вырабатываемую многими животными. Он известен как пигмент или молекула, придающая ткани темный цвет. У людей различные уровни меланина в волосах, глазах и коже являются причиной такого большого разнообразия внешности в мире. Хотя существует множество генов, контролирующих распределение меланина, всего несколько генов отвечают за его выработку. Вот почему в любой популяции по всему миру можно найти людей, у которых вообще не вырабатывается меланин — состояние, известное как альбинизм.
Лица с альбинизмом, независимо от расы или фенотипа родителей, не способны производить меланин. Без пигмента в их системе их волосы и кожа кажутся белыми, а глаза обычно розовыми. Во всех популяциях присутствует альбинизм, потому что пул генов, ответственных за выработку меланина, велик, и мутация в любом из них может нарушить весь процесс.
Хотя мутации случаются редко, при размножении достаточного количества людей эта черта проявится. Однако из-за снижения защиты от солнечных лучей многие люди с альбинизмом подвержены различным видам рака кожи и глаз. Это может объяснить, почему альбинизм обычно наблюдается только у небольшой части населения.
Животные также подвержены альбинизму, поскольку пути выработки меланина у них почти такие же, как у людей. На самом деле альбинизм был зарегистрирован у большинства млекопитающих. Все млекопитающие используют меланин в качестве пигмента. Другие группы животных используют другие пигменты с разными механизмами их производства. У этих животных также возможен альбинизм, если нарушены гены, отвечающие за пигментированный фенотип. Иногда эти мутации отбираются, как в случае с зимними животными, которые часто демонстрируют частичный альбинизм в своей шерсти, что позволяет им сливаться и поглощать больше солнечной энергии.
Горох Менделя
Грегор Мендель наиболее известен своим вкладом в генетику.
Будучи монахом немецкого аббатства, Мендель изучал фенотипы гороха. Менделя особенно интересовало соотношение фенотипов между потомками. Мендель заметил, что когда он скрещивал желтый горошек с зеленым горошком, иногда потомство было наполовину желтым и наполовину зеленым, а иногда потомство было полностью желтым. Мендель пришел к выводу, что каждая горошина несет две формы гена окраски. Теперь мы называем эти аллели и знаем, почему горошины Менделя давали потомство с разным соотношением цветов. В следующих квадратах Пеннета каждый квадрат представляет потенциальное потомство от родителей, перечисленных за пределами большего квадрата. Помните, что каждый родитель дает один аллель каждому потомству. Квадрат Пеннета — простой способ визуализировать это.
Фенотип окраски гороха обусловлен геном, который производит желтый пигмент. Без этого пигмента хлоропласты в стручке гороха придают ему зеленый цвет. Каждый организм содержит два аллеля гена, по одному полученному от каждого родителя.
Если организм получает хотя бы один аллель, который может производить желтый пигмент, стручок гороха будет желтым. Однако, если ни один из аллелей не может производить желтый пигмент, горох будет зеленым. Желтый аллель известен как доминантный аллель, потому что только один вызывает желтый фенотип или внешний вид. Зеленый аллель является рецессивным аллелем, потому что вам нужно два зеленых аллеля в человеке, чтобы произвести
- Транспонирование . Говоря языком ДНК, транспонирование означает копирование ДНК в молекулу РНК, которая служит обратной ДНК.
- Перевести – Переходя на язык белков, РНК затем преобразуется в цепочку аминокислот путем считывания РНК в группах по три, известных как кодоны.
- Соотношение фенотипов – Отношение одних фенотипов к другим в популяции, которое отличается от соотношения генотипов.
- Аллель – Особая форма гена, по одной из которых вы получите от каждого родителя, что дает вам две аллели для каждого генотипа, которые работают вместе (или друг против друга) для создания фенотипа.
Тест
1. Рассмотрите рисунок на растениях гороха. В одном из растений гороха YY генетик может заменить один из аллелей Y (желтый) на аллель y (зеленый). Что это изменит?
A. Генотип
B. Фенотип
C. Оба
Ответ на вопрос №1
правильный. Если бы генетик смог это сделать, то изменился бы только генотип. Помните, что для получения зеленого фенотипа требуется два зеленых аллеля. В данном случае был заменен только один Y (желтый). Поскольку Y (желтый) доминирует, для поддержания желтого фенотипа требуется всего один экземпляр.
2. У человека карие глаза являются доминантным признаком, а голубые – рецессивным. У двух родителей с карими глазами есть ребенок с голубыми глазами. Как это возможно?
А. Невозможно.
B. Каждый родитель внес один рецессивный аллель.
C.
Ребенок-мутант.
Ответ на вопрос № 2
B верно. Хотя возможно, что клетки ребенка мутировали после зачатия, гораздо более вероятно, что ребенок получил рецессивный аллель от каждого родителя. При показе фенотипа карих глаз каждый родитель также может иметь рецессивный аллель голубых глаз. Если оба родителя передают ребенку свой рецессивный аллель, у ребенка будет два рецессивных аллеля и голубые глаза.
3. Два человека с альбинизмом сравнивают свою ДНК и обнаруживают, что у них разные мутации. Как они оба могут проявлять фенотип альбинизма?
A. Мутации различных путей.
B. Альбинизм заразен.
C. Генетическое тестирование не дает результатов.
Ответ на вопрос №3
является правильным. Пигмент меланин начинается как совершенно другое химическое вещество и должен пройти множество химических реакций, прежде чем он станет функциональным меланином.
