Какие свойства организма называются терминами генотип и фенотип: Из истории развития генетики. Генотип и фенотип

Содержание

Из истории развития генетики. Генотип и фенотип



Вопрос 1. Какие свойства организма называются терминами «генотип» и «фенотип»?

Генотип – совокупность наследственных признаков и свойств, полученных особью от родителей, а также новых свойств, появившихся в результате мутаций генов, которых не было у родителей. Генотип складывается при взаимодействии двух геномов (яйцеклетки и сперматозоида) и представляет собой наследственную программу развития, являясь целостной системой, а не просто суммой отдельных генов.

Фенотип – совокупность всех признаков и свойств организма, сложившихся в процессе индивидуального развития генотипа (под влиянием определенных условиях среды). Сюда относятся не только внешние признаки, но и внутренние: анатомические, физиологические, биохимические.

Вопрос 2. Какую роль в познании свойств живого выполняет изучение генотипа организмов?

Благодаря исследованиям генетиков накопился достаточно большой объём фактов и обобщений о наследственности и передаче наследственной информации от родителей к потомкам, о свойствах хромосом и отдельных генов. Они были установлены на основе построения генетических карт при исследовании таких проблем, как хромосомный механизм определения пола, сцепление генов, кроссинговер и наследование признаков, сцепленных с полом. В итоге были получены убедительные доказательства локализации определённых генов в определённых участках отдельных хромосом у многих растений, животных и микроорганизмов. Всё это легло в основу хромосомной теории наследственности. Согласно этой теории ген является основным и элементарным носителем наследственной информации, а наследственность представляется как свойство организмов, заключающее в себе генетическую информацию, на основе которой происходит развитие признаков организма. Путем наследования генетической информации (генов) обеспечивается материальная и функциональная преемственность между поколениями организмов и, следовательно, непрерывность жизни при смене поколений.

Вопрос 3. Назовите основные положения хромосомной теории наследственности.

Основные положения хромосомной теории наследственности, сформулированные в 1911 году американским ученым Томасом Морганом, заключаются в следующем:

• Гены, являясь носителями наследственных свойств организмов, выступают единицами наследственной информации.

• Цитологической основой генов являются группы рядом лежащих нуклеотидов в цепочках ДНК.

• Гены, находящиеся в хромосомах ядра и клетки, наследуются как отдельные независимые единицы.

• У всех организмов одного и того же вида каждый ген всегда расположен в одном и том же месте (локусе) определённой хромосомы.

• Любые изменения гена приводят к появлению его новых разновидностей — аллелей этого гена и, следовательно, к изменению признака.

• Все хромосомы и гены у особи присутствуют в её клетках всегда в виде пары, попавшей в зиготу от обоих родителей при оплодотворении.

• В каждой гамете может быть только по одной одинаковой (гомологичной) хромосоме и по одному гену из аллельной пары.

• Во время мейоза различные пары хромосом распределяются между гаметами независимо друг от друга и совершенно случайно так же наследуются и находящиеся в этих хромосомах гены.

• Важным источником появления новых комбинаций гена служит кроссинговер.

• Развитие организмов происходит под контролем генов в тесной взаимосвязи с факторами окружающей среды.

• Выявленные закономерности наследования свойств наблюдаются у всех без исключения живых организмов с половым размножением.

Вопрос 4. Объясните значение понятия «норма реакции» организма.

Норма реакции — это пределы модификационной изменчивости признака, обусловленный генотипом, в которых может развиваться тот или иной признак. Он никак не может выйти за эти границы. У разных организмов границы то шире, то уже. Определяются наследственностью.

Соотношение генотипа и фенотипа | Генетика. Реферат, доклад, сообщение, кратко, презентация, лекция, шпаргалка, конспект, ГДЗ, тест

Генотип представляет собой систему взаимодействующих генов организма (особи). Его проявление в реальном выражении у организмов называют фенотипом (греч.phaino — «являю», «об­наруживаю»). Фенотип представляет собой совокупность всех признаков и свойств особи, формирующихся в процессе взаимодействия её генотипа и внешней среды.

Однозначного соответствия между генотипом и фенотипом нет, так как изменения генотипа не всегда сопровождаются изменением фенотипа, а изменения фенотипа не всегда обусловлены изменениями генотипа. В фено­типе реализуются многие генотипические возможности организма, но не все. Поэтому фенотип (как внешнее проявление генотипа) обычно является част­ным случаем проявления генотипа в данных конкретных условиях среды. Хо­тя характер проявления фенотипа всегда обусловлен генотипом. Способность признака организма данного вида вариативно реагировать (в пределах гено­типа) на неоднородность условий среды называют его

нормой реакции.

Обычно генотип определяет пределы (размах) генетических возможно­стей, свойственных конкретному виду, а фенотип реализует эти возможности в признаках как норма реакции организма. Материал с сайта http://doklad-referat.ru

Генотип выражает совокупность генетической информации особи (ор­ганизма), а совокупность генов вида, в состав которого входит организм (особь), называют геномом. Геномом также именуют совокупность генов, ха­рактерных для гаплоидного (1n) набора хромосом данного вида организмов, или основной гаплоидный набор хромосом. В то же время геном рассматри­вается и как функциональная единица, и как характеристика вида, необходи­мая для нормального развития организмов данного вида.

Вопросы по этому материалу:
  • Какие свойства организма называются терминами «генотип» и «фенотип»?

  • Какую роль в познании свойств живого выполняет изучение генотипа организмов?

  • Объясните значение понятия «норма реакции» организма.

Часть генотипа определяющая фенотип называется. Понятие «генотип» и «фенотип»

Генотип и фенотип — это такие понятия, с которыми знакомятся подростки в последних классах общеобразовательной школы. Но не все понимают, что означают эти слова. Мы можем догадываться, что это какая-то классификация характеристик людей. Чем же отличаются эти созвучные названия?

Генотип человека

Генотипом называют все наследственные характеристики человека, то есть совокупность генов, расположенных в хромосомах. Генотип формируется в зависимости от задатков и адаптационных механизмов особи. Ведь каждый живой организм находится в определенных условиях. Животные, птицы, рыбы, простейшие и другие виды живых организмов приспосабливаются к тем условиям, где они обитают. Так и человек, живя в южной части Земного шара, может легко переносить высокую температуру воздуха или слишком низкую посредством цвета кожи. Такие адаптационные механизмы срабатывают не только относительно географического расположения субъекта, но и других условий, одним словом это и называют генотипом.

Что такое фенотип?

Чтобы знать, что такое генотип и фенотип, нужно знать определение этих понятий. С первым понятием уже мы разобрались, а что же означает второе? Фенотип включает в себя все свойства и признаки организма, которые он приобрел в процессе развития. Рождаясь, человек уже имеет свой набор генов, которые определяют его приспосабливаемость к внешним условиям. Но в процессе жизни, под влиянием внутренних и внешних факторов, гены могут мутировать, видоизменяться, поэтому появляется качественно новая структура характеристик человека — фенотип.

История возникновения этих понятий

Что такое генотип и фенотип можно понять, узнав историю возникновения этих научных терминов. В начале ХХ века активно изучалась наука о строении живого организма и биология. Мы помним о теории эволюции и возникновения человека Чарльза Дарвина. Он первым выдвинул Временную гипотезу об отделении клеток в организме (геммулы), из которых впоследствии могла появиться другая особь, так как это половые клетки. Таким образом, Дарвин развивал теорию о пангенезе.

Спустя 41 год, в 1909 году ученый ботаник Вильгельм Иогансен на основе уже известного в те годы понятия «генетика» (введенном в 1906 году) ввел в терминологию науки новое понятие — «ген». Ученый заменил им многие слова, которыми пользовались его коллеги, но которые не отражали всю суть врожденных свойств живого организма. Это такие слова, как «детерминанта», «зачатка», «наследственный фактор». В этот же период Иогансен ввел и понятие «фенотип», подчеркивая наследственный фактор в предыдущем научном термине.

Генотип и фенотип человека — в чем разница?

Выделяя два понятия о свойствах и характеристиках живого организма, Иогансен четко определил разницу между ними.

  • Гены передаются потомству индивидуумом. Фенотип же особь получает в ходе жизненного развития.
  • Генотип и фенотип отличаются еще тем, что гены у живого существа появляются вследствие соединения двух наборов наследственной информации. Фенотип появляется на базе генотипа, претерпевая различные изменения и мутации. Эти изменения происходят под воздействием внешних условий существования живого организма.
  • Генотип определяется путем проведения сложного анализа ДНК, фенотип индивидуума можно увидеть при анализе основных критериев внешнего вида.

Нужно отметить, что живые организмы имеют разный уровень приспосабливаемости и чувствительности к окружающим их условиям. От этого зависит, насколько сильно фенотип будет изменен в процессе жизни.

Отличие людей между собой по генотипу и фенотипу

Хоть мы и принадлежим к одному биологическому виду, но между собой сильно отличаемся. Нет двух одинаковых людей, генотип и фенотип каждого будет индивидуальным. Это проявляется, если поместить абсолютно разных людей в одинаково несвойственные для них условия, например, эскимоса отправить в селения Южной Африки, а жителя Зимбабве попросить пожить в условиях тундры. Мы увидим, что этот эксперимент не увенчается успехом, так как эти два человека привыкли обитать в свойственных им географических широтах. Первым отличием людей по гено- и фенотипическим особенностям является адаптация к климато-географическим факторам.

Следующее отличие продиктовано историко-эволюционным фактором. Оно заключается в том, что в результате миграций населения, войн, культуры определенных народностей, их смешения, сформировались этносы, имеющие свою религию, национальные характеристики и культуру. Поэтому можно увидеть явные различия между стилем и способом жизни, к примеру, славянина и монгола.

Отличия людей также могут быть по социальному параметру. Здесь учитывается уровень культуры людей, образования, социальных притязаний. Недаром существовало такое понятие, как «голубая кровь», свидетельствовавшее о том, что генотип и фенотип дворянина и простолюдина значительно отличались.

Последним критерием различий между людьми является экономический фактор. В зависимости от обеспечения человека, семьи и общества возникают потребности, а, следовательно, и различия между индивидами.

Здравствуйте, уважаемые читатели блога
репетитора биологии по Скайпу
.

Вот такая получается «петрушка», если не сказать хуже. Очередной раз сталкиваюсь с тем, что основополагающие понятия генетики в учебниках преподносятся так, что разобраться в них бывает трудно.

Эту статью меня так и подмывало назвать сначала «Фенотип и генотип». Понятно, что фенотип вторичен от генотипа. Но если сам термин «генотип» учащиеся чаще всего могут истолковать правильно, то относительно понятия «фенотипа», как выясняется, нет четкого представления.

Да откуда же ему быть «четкому», если определения фенотипа в учебной литературе носят такой расплывчатый характер.

«Фенотип — совокупность всех внешних признаков организма, определяемых генотипом и условиями окружающей среды». Или «Фенотип — совокупность всех внешних и внутренних признаков и свойств организма, зависящих от генотипа и условий внешней среды».

А если действительно и «внешних», и «внутренних», а это на самом деле так, то в чем тогда отличие фенотипа от генотипа?

Всё же придется начинать не с «хвоста», а с «головы». Уверен, пройдет пара минут и вы, несколько уточнив для себя, что такое «генотип организма», сможете получить более четкое представление и о «фенотипе».

Часто термины «признак» и «ген» мы используем как синонимы

Говорят, «генотип — совокупность всех признаков организма». И вот тут то важно понять самое главное — именно к определению генотипа такое определение вносит дополнительную путаницу. Да, действительно, информация о любом признаке закодирована в каком-либо гене (или совокупности генов) организма.

Но всех генов очень много, весь генотип организма огромен, а в течение жизни данной особи или отдельной клетки реализуется (то есть служит образованию каких-либо определенных признаков) лишь незначительная часть генотипа.

Поэтому правильным будет запомнить, что «генотип — совокупность всех генов организма». А уж какие из этих генов реализуются в течение жизни организма в его

фенотипе , то есть послужат образованию каких-либо признаков — это зависит как от взаимодействия множества этих генов, так и от конкретных условий окружающей среды.

Таким образом, если правильно понимать, что собой представляет генотип, то не остается и лазейки для путаницы в терминах, обозначающих, что такое «генотип», а что такое «фенотип».

Понятно, что «фенотип — это совокупность всех реализовавшихся в течение жизни организма генов, послуживших образованию конкретных признаков данного организма в определенных условиях среды».

Поэтому на протяжении жизни организма, под действием меняющихся условий среды, фенотип может изменяться, хотя он и базируется на том же самом неизменном генотипе. А в каких границах может меняться фенотип?

Норма реакции

Эти границы для фенотипа четко очерчены генотипом и носят название «нормы реакции». В фенотипе ведь не может проявиться ничего того, чего бы не было уже «записано» ранее в генотипе.

Чтобы лучше понять, что вкладывается в понятие «нормы реакции», разберем на конкретных примерах возможного проявления «широкой» или «узкой» нормы реакции.

Вес (масса) коровы и удойность коровы, какой признак имеет более широкую, а какой более узкую норму реакции?

Понятно, что вес взрослой коровы определенной породы как ее хорошо ни корми не может превысить, к примеру, 900 кг, а при плохом содержании — не может быть меньше 600 кг.

А удойность? При оптимальном содержании и кормлении удойность может меняться от каких-то максимально возможных для данной породы величин, она может упасть до 0, при неблагоприятных условиях содержания. Значит масса коровы имеет довольно узкую норму реакции, а удойность — очень широкую.

Пример с картофелем. Любому очевидно, что «вершки» имеют довольно узкую норму реакции, а масса клубней — очень широкую.

Думаю, теперь всё «устаканилось». Генотип — множество всех генов организма, это весь его потенциал на что он может быть способен в жизни. А фенотип — лишь проявление небольшой части этого потенциала, реализация лишь части генов организма в ряд конкретных признаков в течение его жизни.

Наглядным примером реализации в течение жизни организма части его генотипа в фенотип, являются однояйцевые близнецы. Имея абсолютно одинаковый генотип, в первые годы жизни они почти неотличимы друг от друга фенотипически. Но взрослея, имея сначала незначительные отличия в поведении, в каких-то привязанностях, отдавая предпочтение тому или иному роду деятельности, эти близнецы становятся довольно отличимыми и фенотипически: по выражению лица, строению тела.

В конце этой заметки, я бы хотел вот на что ещё обратить ваше внимание. Слово генотип для изучающих основы генетики имеет как бы два смысла. Выше мы разобрали значение «генотипа» в широком его понимании.

Но для уяснения законов генетики, при решении генетических задач, под словом генотип подразумевают лишь сочетание каких-то конкретных отдельных аллелей одной (моногибридное скрещивание) или двух (дигибридное скрещивание) пар определенных генов, контролирующих проявление конкретного одного или двух признаков.

То есть, и фенотип то у нас при этом какой-то усеченный, говорим «фенотип организма», а сами изучили механизм наследования лишь одного, двух его признаков. В широком же смысле термин «фенотип» относится к любым морфологическим, биохимическим, физиологическим и поведенческим характеристикам организмов.

P.S. В связи с характеристиками понятий «генотип» и «фенотип», уместным было бы здесь разобрать вопрос о наследственной и ненаследственной формах изменчивости организмов. Ну да ладно, об этом как раз и поговорим в .

***************************************************************

У кого есть вопросы по статье к репетитору биологии по Скайпу , замечания, пожелания — прошу в писать комментарии.

Генотип — вся совокупность имеющихся у организма генов.

Фенотип — совокупность реализованных (т.е. внешних) генетически детерминированных признаков, т.е. индивидуальное (в определенных условиях внешней среды) проявление генотипа.

Генотип – сбалансированная система взаимодействующих генов.

У организмов, размножающихся половым путем, генотип формируется в результате слияния геномов двух родительских половых клеток. Он представляет собой двойной набор генов, заключенных в геноме данного вида. Так как при каждом акте оплодотворения взаимодействующие гаметы несут определенные и часто разные аллели генов, генотип каждого отдельного организма представляет собой оригинальный двойной набор аллелей генов. Таким образом, гены, представленные в геноме уникальными нуклеотидными последовательностями, в генотипе присутствуют в двойной дозе.

Однако многие гены, особенно у эукариот, в результате амплификации присутствуют в геноме в виде нескольких копий (гены гистонов, тРНК, рРНК). Они занимают разное место в геноме, но определяют возможность развития одного и того же признака. Такие нуклеотидные последовательности присутствуют в генотипе в виде многих двойных доз.

Наконец, так как геномы гамет разного пола отличаются друг от друга по набору генов, заключенных в половых хромосомах, в генотипе встречаются гены, представленные лишь одной дозой. Например, у некоторых видов два пола имеют разное число гетерохромосом — XX или ХО. Следовательно, генотипы особей гетерогаметного пола ХО содержат гены Х-хромосомы не в двойной, а в единственной дозе.. Чаще два пола различаются по набору гетерохромосом XX или XY. Ввиду того что морфология этих хромосом различна и одна из них часто крупнее, многие гены имеются лишь в одной гетерохромосоме и отсутствуют или неактивны в другой. В результате в генотипе особей гетерогаметного пола XY гены, расположенные в негомологичных участках Х- и Y-хромосом, встречаются в одной дозе.

У женщин половой хроматин (тельце Барра) имеет вид темного тельца (отмечено стрелкой), располагающегося у оболочки ядра

Таким образом, сформировавшийся в процессе эволюции геном каждого отдельного вида представляет собой совокупность генетических единиц, представленных в нем в строго определенных дозах. В результате и генотипы особей и их клеток — сбалансированные по дозам генов системы.

Значение поддержания определенного дозового соотношения генов в генотипе для формирования видовых характеристик подтверждается возникшим в процессе эволюции механизмом инактивации одной из Х-хромосом у гомогаметного пола XX. Это приводит дозу активно функционирующих Х-генов у данного пола в соответствие с их дозой у гетерогаметного пола ХО или XY.

У млекопитающих гомогаметным является женский пол XX, а гетерогаметным -мужской XY. У мышей такая инактивация происходит на 3-6-е сутки эмбрионального развития. У человека на 16-е сутки во всех клетках женского эмбриона одна из Х-хромосом образует тельце полового хроматина (тельце Барра), которое может быть обнаружено вблизи ядерной мембраны интерфазных клеток в виде хорошо окрашивающегося гетерохроматинового образования (рис. 3.77).

Ввиду того что гены, расположенные в инактивированной Х-хромосоме, не функционируют, в генотипе каждой клетки организма гомогаметного пола в диплоидном наборе остальных генов экспрессируется лишь одна доза Х-генов. Так как инактивация Х-хромосомы происходит, когда организм уже представляет собой многоклеточное образо

Аллельные и неаллельные гены.

Аллельные гены – гены, расположенные в одинаковых участках гомологичных хромосом и контролирующие развитие вариаций одного признака.

Неаллельные гены – расположены в разных участках гомологичных хромосом, контролируют развитие разных признаков.

Генотип — это совокупность всех генов организма, являющихся его наследственной основой.

Фенотип — совокупность всех признаков и свойств организма, которые выявляются в процессе индивидуального развития в данных условиях и являются результатом взаимодействия генотипа с комплексом факторов внутренней и внешней среды.

Фенотип в общем случае — это то, что можно увидеть (окрас кошки), услышать, ощутить (запах), а также поведение животного. Договоримся, что мы будем рассматривать фенотип только с точки зрения окраса.

Что касается генотипа, то о нем чаще всего говорят, имея в виду некую небольшую группу генов. Пока же давайте считать, что наш генотип состоит всего лишь из одного гена W (в следующих параграфах мы будем последовательно добавлять к нему другие гены).

У гомозиготного животного генотип совпадает с фенотипом, а у гетерозиготного — нет.

Действительно, в случае генотипа WW , обе аллели отвечают за белый окрас, и кошка будет белой. Аналогично ww — обе аллели отвечают за не белый окрас, и кошка будет не белой.

А вот в случае генотипа Ww кошка внешне (фенотипически) будет белой, однако в своем генотипе она будет нести рецессивную аллель не белого окраса w .

Каждый биологический вид имеет свойственный только ему фенотип. Он формируется в соответствии с наследственной информацией, заложенной в генах. Однако в зависимости от изменений внешней среды состояние признаков варьирует от организма к организму, в результате чего возникают индивидуальные различия — изменчивость.

На основе изменчивости организмов появляется генетическое разнообразие форм. Различают изменчивость модификационную, или фенотипическую, и генетическую, или мутационную.

Модификационная изменчивость не вызывает изменений генотипа, она связана с реакцией данного, одного и того же генотипа на изменение внешней среды: в оптимальных условиях выявляется максимум возможностей, присущих данному генотипу. Модификационная изменчивость проявляется в количественных и качественных отклонениях от исходной нормы, которые не передаются по наследству, а носят лишь приспособительный характер, например, усиление пигментации кожи человека под действием ультрафиолетовых лучей или развития мышечной системы под действием физических упражнений и т.д.

Степень варьирования признака у организма, то есть пределы модификационной изменчивости называются нормой реакции. Таким образом, фенотип формируется в результате взаимодействия генотипа и факторов среды, Фенотипические признаки не передаются от родителей к потомкам, наследуется лишь норма реакции, то есть характер реагирования на изменение окружающих условий.
Генетическая изменчивость бывает комбинативной и мутационной.

Комбинативная изменчивость возникает в результате обмена гомологичными участками гомологичных хромосом в процессе мейоза, что приводит к образованию новых объединений генов в генотипе. Возникает в результате трех процессов:

1) независимого расхождения хромосом в процессе мейоза;
2) случайного соединения их при оплодотворении;
3) обмена участками гомологичных хромосом или конъюгации.

Мутационная изменчивость. Мутациями называют скачкообразные и устойчивые изменения единиц наследственности — генов, влекущие за собой изменения наследственных признаков. Они обязательно вызывают изменения генотипа, которые наследуются потомством и не связаны со скрещиванием и рекомбинацией генов.
Существуют хромосомные и генные мутации. Хромосомные мутации связаны с изменением структуры хромосом. Это может быть изменение числа хромосом кратное или не кратное гаплоидному набору (у растений — полиплоидия, у человека — гетероплоидия). Примером гетероплоидии у человека может быть синдром Дауна (одна лишняя хромосома и в кариотипе 47 хромосом), синдром Шерешевского — Тернера (отсутствует одна Х-хромосома, 45). Такие отклонения в кариотипе человека сопровождаются расстройством здоровья, нарушение психики и телосложения, снижением жизнеспособности и др.

Генные мутации — затрагивают структуру самого гена и влекут за собой изменение свойств организма (гемофилия, дальтонизм, альбинизм и др.). Генные мутации возникают как в соматических, так и в половых клетках.
Мутации, возникающие в половых клетках, передаются по наследству. Их называют генеративными мутациями. Изменения в соматических клетках вызывают соматические мутации, распространяющиеся на ту часть тела, которая развивается из изменившейся клетки. Для видов, размножающихся половым путем, они не имеют существенного значения, для вегетативного размножения растений они важны.

Слово «фенотип» имеет греческое происхождение и переводится (дословно) «обнаруживаю», «являю». Каково же практическое значение данного понятия?

Что такое фенотип? Определение

Под фенотипом следует понимать комплекс характеристик, которые присущи индивиду на конкретном этапе развития. Формируется эта совокупность на основе генотипа. Для диплоидных организмов характерно проявление Точнее определяя, что такое фенотип, следует, говорить о совокупности внутренних и внешних признаков организма, которые были приобретены в процессе

Общие сведения

Несмотря на достаточно точное фенотип, его концепция имеет ряд неопределенностей. Большинство структур и молекул, которые кодируются генетическим материалом, не обнаруживаются во внешнем виде организма. При этом они являются частью фенотипа. Примером может являться фенотип крови людей. В связи с этим, по мнению ряда авторов, определение должно включать в себя и те характеристики, которые могут быть получены с применением диагностических, медицинских или технических процедур. Более радикальное дальнейшее расширение может содержать приобретенное поведение, а при необходимости и влияние организма на среду обитания и остальные организмы. Так, к примеру, резцы и можно принимать за их фенотип.

Основные характеристики

Определяя, что такое фенотип, можно говорить о некотором «выносе» генетических сведений навстречу факторам окружающей среды. При первом приближении следует рассматривать две характеристики:

  1. Мерность фенотипа. Этот признак указывает на количество направлений «выноса», которое характеризует количество факторов окружающей среды.
  2. Второй признак указывает на уровень чувствительности фенотипа к окружающим условиям. Называется эта степень — дальностью.

В комплексе эти характеристики свидетельствуют о богатстве и разновидности фенотипа. Чем многомернее совокупность индивидуальных особенностей, чем чувствительнее признаки и чем дальше они от генотипа, тем он богаче. Так, например, если сравнивать фенотип бактерии, аскариды, лягушки, человека, то «богатство» в этой цепочке повышается. Это значит, что фенотип человека богаче.

Историческая справка

В 1909 году Вильгельм Иогансен (датский ученый) впервые — в комплексе с концепцией генотипа — предложил определение фенотипа. Это позволило отличать наследственность от результата ее реализации. Идею о различиях можно проследить и в работах Менделя и Вейсмана. При этом последний отличал соматические и репродуктивные клетки в Полученный от родителей хромосомный набор содержится в Хромосомы несут комплекс генов, характерных для конкретного вида в целом и определенного организма в частности. В генах содержится информация о белках, способных синтезироваться, а также о механизмах, которые, собственно, определяют и регулируют синтез. Что же при этом происходит? При онтогенезе последовательно включаются гены и синтезируются те белки, которые ими закодированы. В итоге происходит формирование и развитие всех свойств и признаков организма, составляющих его фенотип. Другими словами, получается некий «продукт» от реализации генетической программы, содержащейся в генотипе.

Влияние внешних условий на развитие индивидуальных признаков

Следует отметить, что генотип не является однозначным фактором, определяющим фенотип. В той или иной степени формирование совокупности индивидуальных признаков будет зависеть и от среды пребывания, то есть от внешних факторов. В разных условиях фенотипы имеют резкое отличие. Так, например, вид бабочек «арашния» в год дает два потомства. Те особи, которые вышли из перезимовавших куколок (весенние), резко отличаются от тех, которые появились в летнее время. Так же может отличаться и фенотип растения. Например, на открытом пространстве сосны развесистые, а в лесу — стройные и высокие. У водяного лютика форма листа зависит от того, где он пребывает — на воздухе или же в воде.

Взаимоотношения фенотипов и генотипов

Способность к изменениям, которая предусмотрена генетической программой, называется нормой реакции. Как правило, чем разнообразнее условия, в которых обитает вид, тем шире эта норма. В том случае, когда окружающая среда резко отличается от той, к которой приспособлен вид, происходит нарушение в развитии организмов, и они погибают. В признаках фенотипа не всегда отражаются рецессивные аллели. Но при этом они сохраняются и могут перейти к потомству. Эти сведения позволяют лучше понять эволюционный процесс. В участвуют только фенотипы, потомству же передаются и остаются далее в популяции генотипы. Взаимодействие не исчерпывается взаимоотношениями рецессивных и доминантных аллелей — взаимодействуют многие гены друг с другом.

Генотип и фенотип – кратко об отличии и связи — Общие дети, г. Воронеж

Чем отличается генотип от фенотипа

Генотип и фенотип –  понятия, с которыми школьники знакомятся в старших классах школы в курсе «Общей биологии». Из-за тождественности звучания потенциальные выпускники очень часто путают два базовых биологических термина.

Генотип – это тот набор генов, который живой организм получил при рождении. Иными словами, это —  полный комплект генетической информации, которой обладает конкретный биологический индивидуум. Под юрисдикцию термина вошли не только группы генов или аллели, а и виды сцеплений между собой в хромосоме этих носителей наследственной информации.

Набор и комбинация генов прямо влияет на развитие, внутреннее и внешнее строение, особенности процессов жизнедеятельности конкретного организма. Для определения генотипа следует провести генетический анализ или экспертизу. В растениеводстве и племенном животноводстве для выделения нужного гена пользуются  анализирующим скрещиванием.

Одинаковый генотип фиксируется у однояйцевых близнецов. Например, два живых существа – котенка, ребенка, мышонка одного пола, которые образовались из одной оплодотворенной яйцеклетки. Если биологический вид размножается вегетативным путем (делением, размножением спорами, почкованием) или количество организмов увеличивается за счет клонирования, то пока не происходит мутация, особи имеют аналогичный генетический комплект.

Термин был введен в «эксплуатацию» господином Иогансеном в 1909 году при публикации результатов изучения наследственности. Значительная часть наличествующих в организме генов проявляются в фенотипе организма.

Фенотип – это внутренние и внешние параметры организма, которые появились у него в результате онтогенеза, то есть во время его индивидуального развития. В основе фенотипа лежит генотип – набор генов, возможные мутации и факторы внешней среды. Например – температура, уровень радиации, концентрация соли в воде. У организмов, обладающих диплоидным или двойным набором хромосом, в фенотипе проявляются лишь доминантные гены.

Рецессивные аллели чаще всего не проявляются в фенотипе, но они сохраняются в генотипе и могут быть переданы организмом по наследству.

Чем выше уровень организации организма и его чувствительность к внешним фактором, тем больше существует возможностей для вариаций фенотипа.

Термин фенотип был введен в эксплуатацию вышеназванным датчанином Иогансеном одновременно с понятием «генотип» для разграничения  конкретной наследственности и того, как конкретный организм реализовал свою генетическую программу.

Идеальным примером для демонстрации возможностей фенотипа может стать история про двух однояйцевых близнецов, которые имеют одинаковый генный набор априори. Поместив их на начальной стадии развития в различные жизненные условия – климатические, социальные, вы получите организмы, которые весьма отличаются по ряду внешних и качеству внутренних параметров. Но не стоит забывать, что есть такие черты, которые определяются лишь генотипом. Например – цвет глаз или группа крови.

Выводы TheDifference.ru

  1. Генотип живой организм получает от родителей, в результате слияния двух носителей наследственной информации. Фенотип формируется на основе генотипа, на него влияет ряд внешних факторов и неизбежные мутации.
  2. Генотип можно определить после анализа ДНК, фенотип видно невооруженным взглядом, уже при анализе параметров внешнего вида живого организма.
  3. Набор генов индивидуум передает своему потомству, фенотип формируется в процессе индивидуального развития живого существа.

Определения фенотипа и генотипа — CodeRoad

Резюме: для простых систем-да, вы совершенно правы. Когда вы попадаете в более сложные системы, все становится более запутанным.

Это, вероятно, все, что нужно знать большинству людей, читающих этот вопрос. Однако для тех, кому не все равно, есть некоторые странные тонкости:

Люди, изучающие эволюционные вычисления, используют слова «genotype» и «phenotype» удручающе непоследовательно. Единственное правило, которое справедливо для всех систем, состоит в том, что генотип является кодировкой более низкого уровня (то есть менее абстрактной), чем фенотип. Следствием этого правила является то, что обычно может быть несколько генотипов, которые соответствуют одному и тому же фенотипу, но не наоборот. В некоторых системах на самом деле существуют только два уровня абстракции, которые вы упоминаете: представление решения и само решение. В этих случаях вы совершенно правы, что первое-это генотип, а второе-фенотип.

Это справедливо для:

  • Простые генетические алгоритмы, в которых решение кодируется в виде битовой строки.
  • Простые задачи эволюционных стратегий, где вектор реального значения эволюционирует, а числа подключаются непосредственно к функции, которая оптимизируется
  • Множество других систем, где существует прямое сопоставление между кодировками решений и решениями.

Но по мере того, как мы переходим к более сложным алгоритмам, это начинает разрушаться. Рассмотрим простую генетическую программу, в которой мы развиваем математическое дерево выражений. Число, которое вычисляет дерево, зависит от входных данных, которые оно получает. Таким образом, в то время как генотип ясен (это ряд узлов в дереве), фенотип может быть определен только относительно конкретных входных данных. На самом деле это не большая проблема — мы просто выбираем набор входов и определяем фенотип на основе набора соответствующих выходов. Но становится все хуже.

Продолжая рассматривать более сложные алгоритмы, мы приходим к случаям, когда уже не существует двух уровней абстракции. Эволюционные алгоритмы часто используются для разработки простых «brains» для автономных агентов. Например, предположим, что мы развиваем нейронную сеть с NEAT. NEAT очень четко определяет, что такое генотип: ряд правил построения нейронной сети . И в этом есть смысл — что это самый низкий уровень кодирования индивида в этой системе. Стэнли, создатель NEAT, продолжает определять фенотип как нейронную сеть, кодируемую генотипом. Справедливо-это действительно более абстрактное представление. Однако есть и другие, изучающие эволюционировавшие модели мозга, которые классифицируют нейронную сеть как генотип, а поведение-как фенотип. Это также вполне разумно — поведение, возможно, даже лучший фенотип, потому что это то, на чем на самом деле основан отбор.

Наконец, мы приходим к системам с наименее определенными генотипами и фенотипами: открытым искусственным жизненным системам . Цель этих систем в основном состоит в том, чтобы создать богатый мир, который будет способствовать интересной эволюционной динамике. Обычно генотип в этих системах довольно легко определить — это самый низкий уровень, на котором определяются члены популяции. Возможно, это кольцо кода assembly, как в Avida, или нейронная сеть, или какой-то набор правил, как в geb . Интуитивно, фенотип должен фиксировать что-то о том, что член популяции делает в течение своей жизни. Но каждый член населения делает много разных вещей. Таким образом, в конечном счете, в этих системах фенотипы, как правило, определяются по-разному в зависимости от того, что изучается в данном эксперименте.

Хотя на первый взгляд это может показаться сомнительным, по существу, именно так фенотипы обсуждаются и в эволюционной биологии. В какой-то момент система настолько сложна, что вам просто нужно сосредоточиться на той части, которая вас волнует.

Разница между фенотипом и генотипом

Фенотип — это внешний вид организма, а генотип — это генетический состав организма. Фенотип наблюдается и является выражением генов человека. Таким образом, даже организм одного и того же вида может отличаться, с минимальной разницей в их генотипе. Это главное различие между ними.

Мы можем заметить цвет волос, цвет глаз, рост, вес, цвет кожи и т. Д., Но не можем посмотреть на гены, ответственные за этих персонажей, поэтому наблюдаемый физический вид — это фенотип, тогда как незамеченные гены, ответственные за такие символы, присутствуют в ДНК Клетка индивида имеет генотип.

Чтобы объяснить вышеприведенные линии, вот простой пример того, как цветущее растение чистого красного цвета (RR) скрещивается с цветущим растением белого цвета (rr). Результатом генотипа поколения F1 будет — Rr (гибридный красный цвет), а фенотипом поколения F1 будет — цветущее растение красного цвета .

Генотип и фенотип являются двумя очень близкими и похожими по звучанию словами, но их значение различно. Наша земля обладает динамичным разнообразием организмов, присутствующих в почве, воде и на суше. Но так как геном каждого организма индивидуален, то есть фенотипы, будь то их цвет, рост, вес или другие морфологические особенности. В этом контенте мы попытались объяснить причину, по которой они отличаются, а также краткое описание.

Сравнительная таблица
Основа для сравненияГенотипФенотип
СмыслНаследственная информация организмов в виде гена в ДНК и остается неизменной на протяжении всей жизни.Видимые характеристики фенотипа, который является выражением генов, но эти признаки меняются с периодом, как этап от младенца до взрослого.
Состоит изНаследственные признаки организмов, которые могут или не могут быть выражены в следующем поколении. Один и тот же генотип производит тот же фенотип в конкретной среде.
Эти символы не наследуются. Таким образом, мы можем сказать, что одни и те же фенотипы могут принадлежать или не принадлежать одному и тому же генотипу.
Разный генотип может также продуцировать сходный производящий фенотип, подобно тому, как RR и Rr продуцируют такой же черный цвет глаз, что и доминирующий аллель R, а рецессивный аллель r.
Здесь даже небольшая разница в фенотипе будет иметь другой генотип.
КажетсяВнутри тела, как генетический материал.
Вне тела, как внешность.
унаследованныйОни частично наследуются от индивидуума к потомству как один из двух аллелей в процессе размножения.
Фенотип не наследуется.
Определяется поИспользование научных методов, таких как полимеразная цепная реакция (ПЦР), чтобы определить тип генов на аллеле.Наблюдая за организмами.
Пострадали отНа это влияют гены.На него влияют генотип и другие условия окружающей среды.
ПримерыНемного болезней, групп крови, цвета глаз, роста и т. Д.
Вес, телосложение, цвет глаз, цвет волос, птичий клюв и т. Д.
Определение фенотипа

Наблюдаемые характеристики организма, которые являются следствием генотипа (генетического материала) и окружающей среды, известны как фенотип. Это морфологические признаки, такие как цвет, форма, размер, поведение и другие биохимические свойства.

Из-за изменения условий окружающей среды и других физиологических и морфологических изменений, связанных со старением, может произойти изменение фенотипа, которое является постоянным и на протяжении всей жизни. Различный стиль жизни, доступные продукты, эволюция также способствуют этим изменениям. Фенотип организма распознается по его генотипу (совокупность генов, переносимых организмами).

Например, в одной и той же среде есть разные собаки, которые можно легко распознать по разному цвету, ушам, росту, весу, поведению и т. Д. Это различие обусловлено небольшим изменением их генетического кода.

Определение генотипа

Термин был придуман датским ботаником и генетиком Вильгельмом Йоханнсеном, что означает генетическую структуру индивидуума и влияет на фенотип или физические признаки. Генотип является одним из трех факторов, определяющих фенотип организма, два других являются факторами окружающей среды и другие наследственные эпигенетические факторы.

Хотя это не обязательно, что тот же генотип будет экспрессироваться в следующем поколении, они могут изменяться или изменяться в зависимости от окружающей среды и других условий. Например, существует небольшая разница во всех организмах, даже если они принадлежат к одному и тому же виду.

Геномная последовательность играет жизненно важную роль в дифференциации организмов друг от друга в отношении комбинации аллелей, которые несет индивидуум, который может быть гомозиготным или гетерозиготным. Гомозиготные — это один тип аллелей, а гетерозиготные — это два типа аллелей.

Например, в растении гороха ген, представляющий цвет цветка, имеет два аллеля. Один из аллелей кодирует фиолетовый цветок и обозначается как «V», тогда как другой аллель кодирует белый и представлен как «v». Таким образом, возможное поколение F1 будет иметь свой генотип VV, Vv или vv. Эти генотипы вносят вклад в фенотип и другие физические или внешние проявления. Процесс определения генотипа называется генотипированием.


Ключевые различия между фенотипом и генотипом

Предстоящие пункты будут сосредоточены на существенной разнице между этими двумя терминами;

  1. Генотип состоит из наследственной информации организма, в виде гена в ДНК и остается неизменным на протяжении всей жизни. Напротив, фенотип описывает видимые признаки, которые являются выражением генов, но эти признаки изменяются с периодом, подобным стадии от младенца до взрослого.
  2. Генотип состоит из наследственных признаков организмов, которые могут или не могут быть выражены в следующем поколении. Один и тот же генотип производит тот же фенотип в конкретной среде, но в случае фенотипа признаки не наследуются. Таким образом, мы можем сказать, что одни и те же фенотипы могут принадлежать или не принадлежать одному и тому же генотипу.
  3. Генотип представляет генетический материал и, таким образом, присутствует в клетках тела, иногда другой генотип может также продуцировать сходный фенотип продукции, как, например, RR и Rr продуцируют такой же черный цвет глаз, что и доминирующий аллель R, а рецессивный аллель r. Но в случае фенотипа, даже небольшая разница в фенотипе будет иметь другой генотип, и они распознаются вне тела как физическая внешность.
  4. Генотип частично наследуется от индивида к потомству как один из двух аллелей в процессе репродукции. Фенотип является выражением генетической черты родителя, но они не наследуются .
  5. Физические признаки, такие как рост, цвет волос, цвет глаз, форма тела и т. Д., Могут быть определены при наблюдении за организмом, но генетические признаки идентифицируются с помощью научных инструментов, таких как полимеразная цепная реакция (ПЦР), которые помогают определить тип генов. на аллель.
Вывод

В приведенном выше содержании мы изучили два запутанных термина, которые представляют собой фенотипы и генотипы, и как они отличаются друг от друга, мы также обнаружили их связь и зависимость друг от друга.

Связь между фенотипом и генотипом человека: их сходства и различия

Совокупность всех генов, являющихся наследственной основой организма, называют генотипом. Морфологические, анатомические, функциональные признаки организма (их совокупность) составляют фенотип. Фенотип организма может изменяться на протяжении его жизни, при этом его генотип остается неизменным. Он формируется под влиянием генотипа и условий среды.

Что такое фенотип?

Итак, фенотип — это любые физические свойства и характеристики организма, поддающиеся наблюдению, а также биохимические, физические, физиологические (т.е. измеряемые) и различные характеристики индивидуума. Этот термин можно отнести к абсолютно любым поведенческим, морфологическим, физиологическим, биохимическим характеристикам организмов.

В процессе онтогенеза (индивидуального развития) формируются внешние и внутренние признаки организма. Так вот, их совокупность и является фенотипом.

Неопределенность концепции

Некоторые неопределённости имеются в концепции фенотипа. В большинстве своем молекулы и структуры, частью фенотипа хоти и являются, но при этом во внешнем виде организма незаметны. Группы крови человека как раз таки характеризуют данную неопределенность. Именно потому характеристики, обнаруживаемые медицинскими, техническими, или диагностическими процедурами должны составлять расширенное определение этого термина.

Поведение, приобретенное в процессе жизни или даже влияние организма на другие организмы и на окружающую среду, в дальнейшем, могут составить основу радикального расширения. Например, фенотипом генов бобра, согласно Докинзу Ричарду, можно считать резцы бобров, а также их плотину.

Основу эволюции составляет многообразие различных фенотипов. Факторы, от которых зависит их разнообразие, генотип (генетическая программа), мутации-частота случайных изменений и условия среды приведены в такой зависимости:

фенотип = 1) генотип + 2) внешняя среда + 3) случайные изменения

В разных условиях фенотипы иногда сильно различаются. К примеру, на открытом пространстве — развесистые, а в лесу при этом стройные и высокие. Выделим список признаков, которые определяются клинически и являются фенотипическими:

  1. форма волос
  2. масса тела
  3. рост
  4. цвет глаз
  5. группы крови

Фенотип выявляется в процессе онтогенеза в данных условиях в результате взаимодействия генотипа и факторов внешней и внутренней среды. В общем случае это то, что можно услышать, ощутить, увидеть (окрас собаки) и поведение животного.

У каждого биологического вида можно заметить фенотип, свойственный только ему, который формируется согласно заложенной в генах наследственной информации. При изменении внешней среды возникает изменчивость — индивидуальные различия. Это происходит из-за того, что от организма к организму состояние признаков колеблется. Фундаментом для генетического разнообразия форм служит изменчивость. Различают фенотипическую и или генетическую изменчивость, а также модификационную или мутационную.

Модификационная изменчивость изменений генотипа не вызывает, она лишь показывает максимальные возможности организма, которому присущ данный генотип. Характеристиками модификационной изменчивости являются количественные и качественные отклонения от исходной нормы, не передающиеся по наследству, а имеющие всего лишь характер приспособительного толка. К примеру, изменение цвета кожи человека из-за воздействия на нее солнечного света или развитие мускулатуры благодаря физическим нагрузкам и т. д.

Норма реакции-это термин, который обозначает в каких пределах варьируется модификационная изменчивость. Итак, мы уяснили, что в результате взаимодействия генотипа и факторов среды формируется фенотип. К потомкам фенотипические признаки от родителей не передаются, а передается наследуется только норма реакции, т. е. характер реагирования на изменение окружающих условий.

Что такое генотип?

Генофонд характеризует вид, а генотип представляет собой совокупность генов данного организма, характеризующая вид. Процесс определения генотипа называется генотипированием. Как уже говорилось выше, генотип совместно с факторами внешней среды определяет фенотип организма. Особи, отличающиеся генотипом, могут иметь один и тот же фенотип. При этом отличаться друг от друга в различных условиях могут и особи с одинаковым фенотипом.

Генетическая изменчивость бывает комбинативной и мутационной. Первый случай является результатом обмена гомологичными участками гомологичных хромосом в процессе мейоза, приводящее впоследствии к образованию в генотипе новых объединений генов. Возникает в результате трех процессов:

  • случайного соединения их при оплодотворении;
  • независимого расхождения хромосом в процессе мейоза;
  • обмена участками гомологичных хромосом или конъюгации.

Мутационная изменчивость

При скачкообразном и устойчивом изменении генов (единиц наследственности) происходят изменения наследственных признаков. Такого рода изменения называются мутациями. Они самым непосредственным образом влияют на изменения генотипа, которые в дальнейшем передаются потомкам. Мутации не связаны рекомбинацией и скрещиванием генов. Различают 2 типа мутаций- генные и хромосомные.

Научно доказано, что люди отличаются между собой по фенотипу и генотипу.

Люди друг от друга сильно отличаются, хотя и являются представителями одного биологического вида. В природе не существует двух одинаковых людей, т. к. фенотип и генотип каждого из них индивидуален. Адаптация людей к климато-географическим факторам — первое отличие людей по фено- и генотипическим особенностям. Другим отличием является фактор истории и эволюции. Заключается оно в том, что этносы, имеющие свою культуру, религию и национальные особенности, сформировались под воздействием таких фактором, как войны, миграции населения, культуры определенных народностей, их смешения. К примеру, стиль и способ жизнь монгола и славянина имеют явные различия.

Также люди могут иметь отличия по социальному параметру. Тут учитывается уровень образование, культуры людей социальных притязаний. Экономический фактор является последним критерием различий между людьми. Возникают различия между индивидами из-за потребностей семьи и общества, их материального достатка.

Морфофункциональные, генетические и психологические аспекты формирования дефинитивного фенотипа спортсменов: междисциплинарный подход — НИР

По материалам обследования создана база данных в статистическом пакете Statistica 8.0. Проведена первичная математическая обработка данных, для каждой выборки спортсменов и контроля получены основные статистические параметры (средние значения признака, средние стандартные отклонения, ошибки средних и пр. ). Для подтверждения гипотезы о неслучайном характере различий между выборками по ряду показателей использовался Т-тест. Получены следующие результаты. По ряду морфологических признаков спортсмены обоих полов демонстрируют достоверные отличия от соответствующих им контрольных групп. Мужчины-скалолазы достоверно отличается от студентов МГУ меньшей длиной и массой тела (172 см и 65,1 кг против 178,8 см и 72,6 кг соответственно), большей шириной лодыжки, меньшими обхватами ягодиц и бедра и низким содержанием подкожного жира на корпусе и конечностях. По длине тела мужчины-скалолазы также уступают всем борцам и сотрудникам МВД, хотя и не всегда достоверно. Особенно велики различия между скалолазами и всеми группами борцов и сотрудниками МФД по большинству обхватных размеров и толщине кожно-жировых складок, по массе тела и ИМТ. Можно сделать предварительный вывод, что мужчины, профессионально занимающиеся скалолазанием, отличаются небольшими размерами тела и слабым развитием жироотложения при среднем развитии диаметров плеч, таза и груди [Гайдамакина А.Ю. и др., 2013]. Зарубежными авторами показано, что спортсмены, занимающимися скалолазанием, отличаются от неспортсменов меньшей длиной тела, весом тела, а также процентным содержанием жира в организме [Watts et al., 1993, 2003]. Исследования минеральной плотности кости среди скалолазов выявили снижение плотности кости осевого скелета по сравнению с другими спортсменами [Sherk et al., 2010]. Заслуживает отдельного внимания работа, посвященная изучению мягких тканей кончиков пальцев у скалолазов [Bourne et al., 2011]. Авторами выявлена положительная корреляция между подъемной силой пальцев на узких карнизах и особенностями в строении кончиков пальцев. Анализ достоверности различий морфологических характеристик между контрольной группой мужчин (N=37) и мужчинами-скалолазами (N=6) продемонстрировал неслучайные различия по ряду показателей. Таким образом, обследованная группа мужчин, занимающихся скалолазанием, достоверно отличается от контрольной группы меньшей длиной тела, низким содержанием подкожного жира на корпусе и конечностях, а также большей шириной лодыжки. Полученные данные хорошо согласуются с данными других исследований [Watts et al., 1993, 2003]. Не обнаружено достоверных различий между 3-мя выборками борцов, но следует отметить, что борцы сборной МГУ несколько выше и легче всех остальных. Сотрудники МВД отличаются самыми большими обхватными размерами и толщиной кожно-жировых складок, что, вероятно, связано с возрастными изменениями. Сравнительный анализ женских выборок показал, что спортсменки несколько выше и имеют меньший вес -164,9 см и 53,9 кг против 163,6 см и 56,8 кг у студенток, но различия недостоверны. Следует отметить, что размеры сегментов конечностей – длины плеча, предплечья и, особенно, кисти больше у девушек-скалолазок, что свидетельствует об особенностях спортивного отбора, а также о влиянии длительных однонаправленных физических нагрузок на протяжении определенного времени, т.к. средний спортивный стаж в обследованной группе женщин, занимающихся скалолазанием, составляет 15-18 лет. Отсутствие различий в обхватных размерах груди, талии и ягодиц достигается за счет преимущественного развития скелетной мускулатуры у спортсменок и подкожного жира у девушек, не занимающихся спортом. Величина подкожного жироотложения на корпусе и конечностях значительно больше у студенток МГУ. Данные динамометрии показали, что сила сжатия правой и левой кисти у спортсменок значительно превышает аналогичные показатели у девушек-студенток. Необходимо отметить, что длина тела женщин-скалолазов соответствует среднему значению длины тела у женщин контрольной выборки и составляет 165 см. Cреди обследованных спортсменов-мужчин, занимающихся скалолазанием, наблюдается спортивный отбор на меньшие значения длины тела, тогда как у женщин-скалолазов такого отбора не происходит. По-видимому, это объясняется тем, что средние значения длина тела у женщин не выходят за пределы тех параметров, которые предпочтительны для данного вида спорта. Для мужчин и женщин высококвалифицированных скалолазов характерно крайне низкое подкожное жироотложение и хорошее развитие скелетной мускулатуры. Таким образом, выявлены гендерные особенности влияния спортивного отбора на морфологический статус скалолазов. Показано, что для мужчин, занимающихся скалолазанием, характерна небольшая длина тела, тогда как для женщин это не имеет решающего значения. Далее нами была предпринята попытка изучить генетические особенности исследованной выборки по трем полиморфным генетическим системам генов, которые ассоциированы с предрасположенностью к определенному виду физической деятельности (АСЕ, rs4340), особенностям минерализации кости (VDR, rs1544410), а также предрасположенностью к накоплению жира (FTO, rs9939609). АСЕ – ангиотензин I-превращающий фермент. За последние 10 лет было опубликовано большое количество работ по изучению влияния 287 нуклеотидной инсерции (I)/делеции (D) гена на фенотип спортсмена. Результаты исследований свидетельствуют о том, что I-аллель гена, ассоциирован с повышенной выносливостью у спортсменов [Lucia А. et al., 2004], а носители D-аллеля демонстрируют лучшие скоростно-силовые способности. Для всей исследованной нами выборки характерно наличие хотя бы одного инсерционного (I) аллеля, что может свидетельствовать о предрасположенности к выполнению физической работы на выносливость. 83% испытуемых являются носителями гетерозиготного генотипа ID. Аналогичные данные были получены в работе [Djarova T. et al., 2013]. Так как изученная выборка демонстрирует низкое содержание подкожного жира, нами была исследована генетическая предрасположенность спортсменов к накоплению жира. Одним из молекулярно-генетических маркеров, ассоциированных с ожирением, является однонуклеотидная замена в гене FTO. Различными исследователями были изучены ассоциации полиморфной системы гена FTO с риском развития ожирения и показана связь мутантного А-аллеля с повышенным жироотложением и ожирением [Бондарева Э.А. 2010]. Среди обследованных высококвалифицированных скалолазов отсутствуют носители двух мутантных А-аллелей (генотип АА). Полученный результат свидетельствует об отсутствии генетически заложенного риска повышенного накопления подкожного жира у скалолазов высокой квалификации. Таким образом, полученные ранее данные морфологического обследования подтверждаются отсутствием генетических детерминант риска ожирения. При сравнении частот генотипов гена FTO в трех группах испытуемых — контрольная группа, скалолазы и единоборцы, были выявлены достоверные различия (хи2 = 10,8, р=0,03). Наиболее часто генотип АА встречается в группе неспортсменов — 21,4%, в группе скалолазов и единоборцев 13,9% и 6,8% соответственно. Исследования минеральной плотности кости среди скалолазов выявили снижение плотности кости осевого скелета по сравнению с другими спортсменами [Sherk V.D. et al., 2010]. Одним из молекулярно-генетических маркеров пониженной минерализации скелета является G/A замена в гене рецептора витамина D. Наличие мутантного А-аллеля нарушает минеральный обмен в костной ткани и вызывает снижение минеральной плотности кости [Garnero P. et al., 2005]. В исследованной нами выборке только 2 человека (17%) являются носителями двух исходных G-аллелей (генотип GG), которые детерминируют развитие нормальной минеральной плотности кости. Остальные 83% имеют генетические детерминанты пониженной минерализации костной ткани – генотипы GA и AA. Вероятно, наличие у большинства высококвалифицированных скалолазов генетических факторов, снижающих вес скелета, является благоприятным для достижения высоких спортивных результатов, но также является фактором риска развития остеопороза в старости [Garnero P. et al., 2005]. Обследованные скалолазы высокой квалификации (МС, МСМК и ЗМС) демонстрируют крайне высокие показатели в тесте кистевой динамометрии (в среднем 55-65 кг), что свидетельствует о высокой скоростно-силовой работоспособности данной группы спортсменов, в частности они обладают высокими показателями взрывной силы. Анализ частот генотипов гена альфа-актинина 3 (ACTN3) между группой скалолазов и контрольной группой, выявил неслучайные статистические различия: ACTN3*CC 31,6% ACTN3*CT 37,0% ACTN3*TT 31,4% vs ACTN3*CC 39,5% ACTN3*CT 51,0% ACTN3*TT 9,0%, в контрольной группе и в группе скалолазов, соответственно (хи2 = 9,1 p=0,02). Таким образом, в группе спортсменов, демонстрирующих высокие скоростно-силовые возможности, преобладают носители С-аллеля гена альфа-актинина 3. Данные факт хорошо согласуется с общепринятым мнением, что ACTN3 является маркером спринтерских способностей спортсменов. Ген ACTN3 кодирует структурный белок скелетных мышц, однако, не только структурные изменения в ткани скелетных мышц способствуют преимущественному развитию спринтерских или стайерских возможностей. Одним из подобных маркеров является ген скелетной креатинкиназы — СКММ. Регулируя ресинтез АТФ в мышце, данные маркер также может быть связан с индивидуальной предрасположенностью к физической работе на скорость или на выносливость. Проведенный анализ частот распределения генотипов гена СКММ в трех группах (контроль, скалолазы и единоборцы) не выявил статистически достоверных различий. Однако полученные ранее данные свидетельствуют об ассоциации С/Т полиморфизма гена СКММ с взрывными характеристиками скелетных мышц [Бондарева и др., 2012]. В этой связи далее будет проведен поиск ассоциаций полиморфной системы гена СКММ с функциональными показателями спортсменов, которые отражают скоростно-силовые (алактатные и гликолитические) возможности скелетных мышц. В современной зарубежной и отечественной науке приводятся примеры успешного использования методов отслеживания движений глаз в целях диагностики и обучения представителей различных видов спорта. В настоящем проекте для оценки стратегии визуального сканирования эталонных скалолазных трасс спортсменами-скалолазами мирового уровня в эксперименте использовалась мобильная система видео-регистрации движений глаз «Eye-tracking Glasses» компании SensoMotoric Instuments (ETG SMI). Были проанализированы количество фиксаций взора во время просмотра трассы и средняя скорость просмотра трассы, выделены типы стратегий просмотра: «восходящая», «зигзагообразная», «последовательная с проработкой блоков» и «фрагментарная». Для скалолазов, специализирующихся в «трудности» наиболее эффективным оказался последовательный просмотр трасс с проработкой отдельных блоков. Скалолазам — скоростникам менее свойственны регрессивные фиксации взора, особое внимание при просмотре эталонной трассы они уделяют местам расположения рук. Характеристикой эффективности предварительного просмотра эталонной трассы является приблизительное соответствие времени просмотра среднему времени пробега.

Разница между фенотипом и соотношением генотипа (Наука и природа)

ключевое отличие между соотношением фенотипа и генотипа является то, что соотношение фенотипов — это относительная численность или характер потомства, демонстрирующий видимую экспрессию определенного признака, в то время как соотношение генотипов — характер отпрыск распределение по генетической конституции.

Фенотип и генотип — это два термина, которые используют для описания характеристик организма в генетике. Эти термины помогают объяснить, как черты наследуются и как они подвержены эволюции. Если рассматривать конкретный признак или характеристику, фенотип относится к физической экспрессии или видимой характеристике, в то время как генотип относится к генетическому составу или набору генов, ответственных за характеристику. Оба термина вносят огромный вклад в изучение наследования признаков. Генотип совместно с факторами окружающей среды влияет на фенотип признака. Проще говоря, гены ответственны за наблюдаемое выражение характеристики с небольшим влиянием окружающей среды. Когда вы выполняете скрещивание между двумя индивидуумами, результирующая популяция потомства может быть проанализирована для соотношения фенотипа и соотношения генотипа..

СОДЕРЖАНИЕ

1. Обзор и основные отличия
2. Что такое соотношение фенотипов
3. Что такое соотношение генотипов
4. Сходство между фенотипом и соотношением генотипа
5. Сравнение бок о бок — соотношение фенотипов и генотипов в табличной форме
6. Резюме

Что такое соотношение фенотипов??

Фенотип является наблюдаемой характеристикой организма. Это физическое выражение того, что мы видим. Мы наблюдаем главным образом коллективное влияние генотипа и факторов окружающей среды, поскольку генотип вместе с факторами окружающей среды определяет видимую характеристику.

Рисунок 01: Фенотипическое соотношение

Генотип или генетическая композиция кодирует признак фенотипа. Паттерн физических выражений потомства для признака мы называем фенотипическим соотношением. Рассмотрим следующий пример d =, показанный на рисунке 01. Фенотипическое соотношение составляет 9: 3: 3: 1..

Что такое соотношение генотипов??

Генотип — это генетическая структура организма, которая кодирует определенную черту или признаки. Это включает гены, которые наследуют генетическую информацию от родителей к потомству. Таким образом, большинство генов существуют в виде двух аллелей. Следовательно, это могут быть два доминантных аллеля, два рецессивных аллеля или комбинация обоих. В результате скрещивания двух генотипов поколение потомства получает генетическую информацию от своих родителей. При анализе паттерна генетической конституции между полученным потомством, он определяет соотношение генотипов..

Следовательно, следующий рисунок хорошо объясняет соотношение генотипов.

Рисунок 02: Соотношение генотипов составляет 1: 2: 1 (TT = 25%, Tt = 50%, tt = 25%), а соотношение фенотипов составляет 3: 1 (высокий: короткий)

Каковы сходства между фенотипом и соотношением генотипа?

  • Фенотип и соотношение генотипов — два термина, используемые в генетике.
  • Они помогают изучать наследование признаков и их эволюцию.
  • Кроме того, оба паттерна в генетике.
  • Кроме того, они связаны друг с другом, так как генотип влияет на фенотип.

В чем разница между фенотипом и соотношением генотипа?

Соотношение между популяцией потомства по наблюдаемой характеристике является соотношением фенотипов. С другой стороны, соотношение между генетическим составом популяции потомков является соотношением генотипов. Это основное различие между фенотипом и соотношением генотипов. Следовательно, оба полезны в генетических исследованиях.

Приведенная ниже инфографика представляет разницу между соотношением фенотипа и генотипа в табличной форме..

Резюме — Фенотип против соотношения генотипов

Фенотип относится к физической экспрессии, в то время как генотип относится к генетической конституции. После скрещивания между двумя особями паттерном выражения видимой характеристики среди популяции потомков является соотношение фенотипов. С другой стороны, паттерном генетического состава популяции потомства является соотношение генотипов. Соотношение фенотипов отличается от соотношения генотипов в большинстве случаев. Тем не менее, есть некоторые случаи, когда они похожи. Неполное доминирование и совместное доминирование — два таких случая. Таким образом, это разница между фенотипом и соотношением генотипа.

Ссылка:

1. «Различие между генотипом и фенотипом». Википедия, Фонд Викимедиа, 10 июля 2018 г. Доступно здесь  

Изображение предоставлено:

1. »Рисунок 12 03 02« По CNX OpenStax (CC BY 4.0) через Викисклад Commons  

понятие, примеры, признаки и связь с генотипом

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.

Полное, неполное и кодоминирование

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 доминированияЧертаАллелиГенотипФенотип
Полное доминированиеЦвет R-красный, r-белый Rr красный цвет
Неполное доминированиеЦвет R-красный, r-белый Rr розовый цвет
КодоминированиеЦвет 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.

Не нашли, то что искали? Используйте форму поиска по сайту
Понравилась статья? Оставь комментарий и поделись с друзьями

Разница между фенотипом и генотипом (со сравнительной таблицей)

Фенотип — это внешний вид организма, а Генотип — это генетический состав организма. Фенотип наблюдается и является выражением генов человека. Таким образом, даже организмы одного вида могут отличаться друг от друга с незначительной разницей в их генотипах. Это главное различие между ними.

Мы можем различать цвет волос, цвет глаз, рост, вес, цвет кожи и т. Д.но не может смотреть на гены, ответственные за эти признаки, поэтому наблюдаемый физический облик является фенотипом, тогда как незамеченных генов, ответственных за такие признаки, присутствующие в ДНК клетки индивидуума, являются генотипом.

Чтобы объяснить приведенные выше строки, вот простой пример : чисто красного цветущего растения (RR) скрещено с белым цветущим растением (rr). Результатом генотипа поколения F1 будет -Rr (гибрид красного цвета) , а фенотипа поколения F1 будет цветущее растение красного цвета .

Генотип и фенотип — два очень близких и похожих по звучанию слова, но их значение различается. На нашей Земле обитает множество динамичных организмов, присутствующих в почве, воде и на суше. Но поскольку геном каждого организма отличается, существуют и фенотипы, будь то цвет, рост, вес или другие морфологические особенности. В этом содержании мы попытались объяснить, в чем они расходятся, и дать краткое описание.

Содержание: Фенотип против генотипа

  1. Таблица сравнения
  2. Определение
  3. Ключевые отличия
  4. Заключение
Сравнительная таблица
Основа для сравнения Генотип Фенотип
Значение Наследственная информация организмов в форме гена в ДНК остается неизменной на протяжении всей жизни. Видимые характеристики — это фенотип, который является выражением генов, но эти характеристики меняются с периодом, как и стадия от младенца к взрослому.
Состоит из Наследственные признаки организмов, которые могут проявиться или не проявиться в следующем поколении. Один и тот же генотип дает один и тот же фенотип в определенной среде.
Эти символы не наследуются. Таким образом, мы можем сказать, что одни и те же фенотипы могут принадлежать или не принадлежать к одному и тому же генотипу.
Другой генотип может также давать сходный фенотип продукта, например, RR и Rr вызывают тот же черный цвет глаз, что и доминирующий аллель R, а рецессивный аллель r.
Здесь даже небольшая разница в фенотипе будет иметь другой генотип.
Похоже, Внутри тела, как генетический материал.
Внешний вид вне тела.
Унаследовано Они частично наследуются от особи потомству как один из двух аллелей в процессе воспроизводства.
Фенотип не передается по наследству.
Определено Использование научных методов, таких как полимеразная цепная реакция (ПЦР), для определения типа генов на аллеле. Наблюдая за организмами.
Затронут Нарушены гены. Это зависит от генотипа и других условий окружающей среды.
Примеры Немного болезней, групп крови, цвета глаз, роста и т. Д.
Вес, телосложение, цвет глаз, цвет волос, птичий клюв и т. Д.

Определение фенотипа

Наблюдаемые характеристики организма, являющиеся следствием генотипа (генетического материала) и окружающей среды, известны как фенотип. Это морфологические особенности, такие как цвет, форма, размер, поведение и другие биохимические свойства.

Из-за изменения условий окружающей среды и других физиологических и морфологических изменений, связанных со старением, возможно изменение фенотипа, которое является постоянным на протяжении всей жизни.Этим изменениям способствуют и другой образ жизни, доступная пища, эволюция. Фенотип организма определяется его генотипом (набором генов, переносимых организмом).

Например, в одной и той же среде обитают разные собаки, которых можно легко узнать по разному цвету, ушам, росту, весу, поведению и т. Д. Это различие связано с небольшим изменением их генетического кода.

Определение генотипа

Термин был введен датским ботаником и генетиком Вильгельмом Йоханссеном , что означает генетический состав человека и вклад в фенотип или физические признаки.Генотип входит в число трех факторов, определяющих фенотип организма, два других — это факторы окружающей среды, а другой — унаследованные эпигенетические факторы.

Хотя это не обязательно, что тот же генотип будет экспрессироваться в следующем поколении, они могут изменяться или видоизменяться из-за окружающей среды и других условий. Например, есть небольшая разница во всех организмах, даже если они принадлежат к одному виду.

Геномная последовательность играет жизненно важную роль в дифференциации организмов друг от друга в отношении комбинации аллелей, переносимых индивидуумом, который может быть гомозиготным или гетерозиготным.Гомозиготный — это один тип аллеля, а гетерозиготный — два типа аллелей.

Например, у гороха ген, представляющий цвет цветка, имеет два аллеля. Один из аллелей кодирует фиалковый цветок и обозначается как «V», тогда как другой аллель кодирует белый и представлен как «v». Таким образом, возможное поколение F1 будет иметь свой генотип VV, Vv или vv. Эти генотипы влияют на фенотип и другие физические или внешние проявления. Процесс определения генотипа называется генотипированием.


Ключевые различия между фенотипом и генотипом

Следующие пункты будут сосредоточены на существенной разнице между двумя терминами;

  1. Генотип состоит из наследственной информации организма в форме гена в ДНК и остается неизменной на протяжении всей жизни. Напротив, фенотип описывает видимых характеристик , которые являются экспрессией генов, но эти признаки меняются с периодом, как стадия от младенца к взрослому.
  2. Генотип состоит из наследственных признаков организмов, которые могут проявиться или не проявиться в следующем поколении. Один и тот же генотип дает один и тот же фенотип в определенной среде, но в случае фенотипа признаки не наследуются. Таким образом, мы можем сказать, что одни и те же фенотипы могут принадлежать или не принадлежать к одному и тому же генотипу.
  3. Генотип представляет собой генетический материал и поэтому присутствует в клетках тела, иногда другой генотип может также давать сходный фенотип продукта, как, например, в примере RR и Rr производят тот же черный цвет глаз, что и доминирующий аллель R, а рецессивный аллель это г.Но в случае фенотипа даже небольшая разница в фенотипе будет иметь другой генотип, и они распознаются вне тела как внешность.
  4. Генотип частично унаследован от особи потомству как один из двух аллелей в процессе воспроизводства. Фенотип — это выражение генетического признака родителя, но они не передаются по наследству .
  5. Физические характеристики, такие как рост, цвет волос, цвет глаз, форма тела и т. Д.могут быть определены путем наблюдения за организмом, но генетические признаки идентифицируются с помощью научных инструментов, таких как полимеразная цепная реакция (ПЦР), которые помогают выяснить тип генов на аллеле.
Заключение

В вышеупомянутом содержании мы изучили два сбивающих с толку терминов, а именно фенотипы и генотипы, и то, как они отличаются друг от друга, мы также обнаружили их взаимосвязь и зависимость друг от друга.

Генотип против фенотипа — разница и сравнение

Генотип организма — это генетический код в его клетках.Эта генетическая конституция человека влияет — но не является единственной причиной — многих его черт. Фенотип — это видимый или выраженный признак, например цвет волос. Фенотип зависит от генотипа, но также может зависеть от факторов окружающей среды.

Таблица сравнения

Сравнительная таблица генотипов и фенотипов
Генотип Фенотип
Определение Генетический состав человека.Относится к информации, содержащейся в двух аллелях в ячейке. Обнаруживаемая экспрессия генотипа. Выраженная и наблюдаемая черта. например цвет волос.
Примеры ДНК, восприимчивость к заболеваниям Цвет волос, цвет глаз, вес, способность вертеть языком
Зависит от Наследственная информация, переданная человеку его родителями. Генотип и влияние окружающей среды.
Наследование Частично наследуется потомством, так как один из двух аллелей передается во время воспроизводства. Нельзя унаследовать.
Содержит Вся наследственная информация человека, даже если эти гены не экспрессируются. Только экспрессированные гены.
Может быть определено с помощью Генотипирования — с использованием биологического анализа, такого как ПЦР, чтобы узнать, какие гены находятся в аллеле. (Внутри кузова) Наблюдение за человеком. (Вне кузова)
Примеры подавления генов у трансгенных растений, таких как петуния.

Значение

Генотип относится к генетическому составу клетки.Для каждого отдельного признака (например, цвета волос или глаз) ячейка содержит инструкции по двум аллелям, которые являются альтернативными формами гена, полученного от матери и отца. Генотип человека относится к комбинации этих двух аллелей и может быть либо гомозиготным (аллели одинаковы), либо гетерозиготным (аллели разные).

Фенотип — это признак, который можно наблюдать, например морфология или поведение.

Видео с объяснением различий

В этом видео сравнивается генотип ифенотип и далее объясняет, как изменения в генотипе человека могут повлиять на его фенотип.

Как определяется генотип и фенотип?

Генотип можно определить посредством генотипирования — использования биологического анализа, чтобы выяснить, какие гены присутствуют в каждом аллеле.

Фенотип можно определить, наблюдая за особью.

Как определить соотношение генотипов и фенотипов

В этом видео объясняется, как определить генотипические и фенотипические соотношения с помощью квадрата Пеннета:

Какую информацию содержат генотип и фенотип?

Генотип человека включает полную наследственную информацию, даже если она не выражена.Эта информация определяется генами, переданными родителями при зачатии.

Фенотип человека включает только экспрессированные гены. Например, если у человека есть один аллель «каштановые волосы» и один аллель «светлых волос», и у него каштановые волосы, их фенотип включает только выраженный ген: каштановые волосы. Фенотип человека может меняться в течение жизни, в зависимости от того, какие гены экспрессируются и как на них влияет окружающая среда. Например, маленький ребенок со светлыми волосами может вырасти брюнеткой.

Наследование генотипа и фенотипа

Причинный путь наследования означает, что геномы передаются из поколения в поколение, не подвергаясь влиянию или изменению со стороны окружающей среды. Организм, размножающийся половым путем, при зачатии получает два аллеля, составляющих их генотип. При воспроизведении они передают своему потомству идентичную копию одного из этих аллелей.

Однако, поскольку фенотипы подвержены влиянию факторов окружающей среды, они не могут быть унаследованы напрямую.Они обнаруживаются в следующем поколении только в том случае, если правильная комбинация генотипа и факторов окружающей среды повторяется снова, и так же, как много разных генотипов могут давать один и тот же фенотип, многие разные фенотипы могут возникать из одного и того же генотипа. Таким образом, хотя однояйцевые близнецы имеют один и тот же генотип, они могут иметь разные фенотипы.

Список литературы

Поделитесь этим сравнением:

Если вы дочитали до этого места, подписывайтесь на нас:

«Генотип vs фенотип.» Diffen.com. Diffen LLC, n.d. Web. 12 апреля 2021 г.

Генотип против фенотипа — javatpoint

Термины «генотип» и «фенотип» могут звучать одинаково, но они имеют разные значения. Посмотрим, чем генотип отличается от фенотипа!

Генотип:

Генотип относится к генетическому составу или генетическим характеристикам организма. Это набор генов в ДНК, которые отвечают за различные черты живого организма.Другими словами, генотип сообщает нам, какие гены у живого организма по определенному признаку. Например, люди с голубыми глазами должны иметь в своем генотипе гены цвета голубых глаз.

У всех живых организмов, включая человека, гены, которые передаются от родителей к их потомству, составляют генотип потомства. Как и отпечатки пальцев, нет двух людей с одинаковым генотипом, кроме однояйцевых близнецов. Генотип, влияние окружающей среды на генотип и случайные вариации определяют реальный внешний вид и поведение человека.

Фенотип:

Фенотип относится к видимым физическим характеристикам живого организма, таким как рост, цвет кожи, цвет глаз, поведение и развитие человека. Фенотип организма определяется его генотипом (набором генов), влиянием окружающей среды на эти гены и случайной изменчивостью. Другими словами, если генотип — это код, фенотип — это проявление кода.

Из-за влияния окружающей среды два организма с одним и тем же генотипом, например однояйцевые близнецы, могут выражать разные фенотипы, поскольку каждый организм сталкивается с разной средой в процессе своего роста.Фенотип не только включает наблюдаемые характеристики, такие как морфология, но также включает характеристики, которые можно измерить в лаборатории, такие как уровни клеток крови, гормонов и структур, таких как РНК и белки, которые производятся в соответствии с генетической структурой.

Основываясь на приведенной выше информации, некоторые из ключевых различий между генотипом и фенотипом заключаются в следующем:

Генотип Фенотип
Это генетический состав организма. Это видимые физические характеристики или морфология организма, такие как цвет глаз, цвет кожи, рост и т. Д.
Он включает гены, которые передаются от родителей к потомству. Определяется генотипом, влиянием окружающей среды на генотип и случайной изменчивостью.
Он частично наследуется потомством, поскольку один из двух аллелей от одного родителя передается во время воспроизводства. Не может быть передан по наследству.
Примеры включают различные гены или наборы генов в ДНК, которые отвечают за разные черты, такие как голубые глаза, темные волосы, светлый цвет лица и т. Д. Примеры включают цвет глаз, цвет волос, цвет кожи, поведение и т. Д.
Он остается неизменным на протяжении всей жизни человека. Меняется со временем, например младенец, взрослый и старый.
Его нельзя изучить путем прямого наблюдения, его можно определить путем генотипирования или изучения предков, спаривания и потомства. Это можно определить путем прямого наблюдения.
Не зависит от фенотипа. Это видимое выражение генотипа. Генотип устанавливает пределы, в которых может быть выражен фенотип.
В данной среде люди со сходным генотипом обычно имеют один и тот же фенотип. Люди с похожим фенотипом могут иметь другой генотип.
Не подвержен влиянию окружающей среды. Окружающая среда может влиять на фенотип.

Фенотипы и генотипы — основы биологии

Два аллеля для данного гена в диплоидном организме экспрессируются и взаимодействуют, создавая физические характеристики. Наблюдаемые признаки, выраженные организмом, обозначаются как его фенотип . Основная генетическая структура организма, состоящая как из физически видимых, так и из невыраженных аллелей, называется его генотипом .Эксперименты Менделя по гибридизации демонстрируют разницу между фенотипом и генотипом. Например, фенотипы, которые Мендель наблюдал при скрещивании растений гороха с разными признаками, связаны с диплоидными генотипами растений в поколениях P, F1 и F2. В качестве примера мы будем использовать вторую черту, которую исследовал Мендель, — цвет семян. Цвет семян определяется одним геном с двумя аллелями. Аллель желтого семени является доминантным, а аллель зеленого семени — рецессивным. При перекрестном оплодотворении истинно племенных растений, в которых у одного родителя были желтые семена, а у другого — зеленые семена, все потомки гибридов F1 имели желтые семена.То есть гибридное потомство фенотипически идентично истинному родителю с желтыми семенами. Однако мы знаем, что аллель, подаренный родителем с зелеными семенами, не был просто утерян, потому что он снова появился у некоторых потомков F2 (, рис. 5, ). Следовательно, растения F1 должны быть генотипически отличаться от родителя с желтыми семенами.

Растения P, которые Мендель использовал в своих экспериментах, были гомозиготными по изучаемому им признаку. Диплоидные организмы, которые являются гомозиготными по гену, имеют два идентичных аллеля, по одному на каждой из их гомологичных хромосом.Генотип часто записывается как YY или yy , где каждая буква представляет собой один из двух аллелей в генотипе. Доминантный аллель пишется заглавными буквами, а рецессивный аллель — строчными буквами. Буква, используемая для обозначения гена (в данном случае цвет семян), обычно связана с доминантным признаком (желтый аллель в данном случае или « Y »). Родительские растения гороха Менделя всегда давали правильный результат, потому что обе произведенные гаметы несли один и тот же аллель. Когда P-растения с контрастирующими признаками были перекрестно оплодотворены, все потомство было гетерозиготным по контрастирующему признаку, что означает, что их генотип имел разные аллели исследуемого гена.Например, желтые растения F1, которые получили аллель Y от своего желтого родителя и аллель y от своего зеленого родителя, имели генотип Yy .

Рисунок 5: Фенотипы — это физические выражения признаков, которые передаются аллелями. Заглавные буквы представляют доминантные аллели, а строчные буквы — рецессивные аллели. Фенотипические отношения — это отношения видимых характеристик. Генотипические соотношения — это соотношения комбинаций генов в потомстве, и они не всегда различимы по фенотипам.

Наше обсуждение гомозиготных и гетерозиготных организмов подводит нас к тому, почему гетерозиготное потомство F1 было идентично одному из родителей, а не экспрессировало оба аллеля. По всем семи характеристикам растений один из двух контрастирующих аллелей был доминантным, а другой — рецессивным. Мендель назвал доминантный аллель выраженным единичным фактором; рецессивный аллель был назван фактором латентной единицы. Теперь мы знаем, что эти так называемые единичные факторы на самом деле являются генами на гомологичных хромосомах.Для гена, который экспрессируется в доминантном и рецессивном паттернах, гомозиготные доминантные и гетерозиготные организмы будут выглядеть одинаково (то есть они будут иметь разные генотипы, но один и тот же фенотип), а рецессивный аллель будет наблюдаться только у гомозиготных рецессивных особей ( Таблица 1 ).

Таблица 1: Соответствие между генотипом и фенотипом для доминантно-рецессивного признака.

Гомозиготный Гетерозигота Гомозиготный
Генотип ГГ Гг г.г
Фенотип желтый желтый зеленый

Закон доминирования Менделя гласит, что в гетерозиготе один признак будет скрывать присутствие другого признака того же признака.Например, при скрещивании истинно-размножающихся растений с фиолетовыми цветками с настоящими размножающимися растениями с белыми цветками все потомки были с фиолетовыми цветками, хотя все они имели один аллель для фиалки и один аллель для белого. Вместо того, чтобы оба аллеля вносить вклад в фенотип, будет выражаться исключительно доминантный аллель. Рецессивный аллель останется латентным, но будет передаваться потомству таким же образом, как и доминантный аллель. Рецессивный признак будет выражен только потомством, которое имеет две копии этого аллеля (, рис. 6, ), и это потомство будет воспроизводить истинное потомство при самокрещении.

Рисунок 6: Аллель альбинизма, выраженный здесь у людей, является рецессивным. Оба родителя этого ребенка несли рецессивный аллель.

Если не указано иное, изображения на этой странице лицензированы OpenStax в соответствии с CC-BY 4.0.

OpenStax, Биология. OpenStax CNX. 27 мая 2016 г. http://cnx.org/contents/[email protected]:[email protected]/Characteristics-and-Traits

различий между генотипами и фенотипами с примерами | Образование

ДНК, дезоксирибонуклеиновая кислота, составляет гены.У организмов, размножающихся половым путем, обычно есть два аллеля или версии каждого гена, по одному унаследованному от каждого генетического родителя. Гены организованы в хромосомы. Полный набор хромосом человека или вида — это его геном. Генотип — это реальная физическая ДНК, содержащаяся в клетках человека. Фенотип — это наблюдаемое физическое выражение этой ДНК.

Бесконечное разнообразие

Генотипы выражают множество фенотипов посредством доминирования, полигенного наследования и плейотропии, буферизации развития и взаимодействия с окружающей средой.Доминирование — это взаимодействие между аллелями одного и того же гена. Полигенное наследование и плейотропия — это взаимодействие между разными генами. Буферизация развития — это когда общий процесс нормального развития предотвращает экспрессию определенных генотипов как фенотипов. Взаимодействие с окружающей средой — это когда один и тот же генотип дает разные фенотипы в разных условиях.

Игра доминирования

Доминирование также называется менделевским наследованием. Аллели могут быть доминантными, рецессивными, кодоминантными или частично доминантными.Доминантный аллель генотипа всегда выражается в фенотипе. Например, если у вида преобладает коричневый цвет глаз, у животного, унаследовавшего хотя бы один коричневый аллель, всегда будут карие глаза. Если он рецессивный, у него будут карие глаза, только если он унаследует коричневый аллель от каждого родителя. Если он кодоминантный или не полностью доминантный, коричневый аллель плюс другой могут смешиваться, давая третий цвет глаз, или два глаза разного цвета, или глаза с пятнами каждого цвета.

Дифференциальный контроль

Полигенное наследование относится к ситуации, в которой конкретный фенотип контролируется множеством разных генов в разных местах генома.Например, цвет кожи человека полигенен: разные гены в разных локусах — участках хромосом — взаимодействуют, создавая радугу возможностей, поэтому различный цвет кожи ребенка невозможно предсказать, глядя на его генетических родителей. С другой стороны, при плейотропии один набор аллелей контролирует более одного фенотипического признака. Например, у кошек один аллель является доминирующим для белого окраса шерсти и плейотропным с неполным преобладанием для цвета голубых глаз и дегенеративной тугоухости.

Внутренний контроль

Буферизация развития, также называемая канализацией развития, — это когда многие процессы нормального эмбрионального развития предотвращают экспрессию определенных фенотипов независимо от генотипа. Например, у плодовых мушек дрозофилы обычно есть два больших глаза и три глазка, или мини-глаза, которые расположены треугольником на макушке головы. У некоторых видов дрозофилы особи несут разные аллели числа глазков. Однако в нормальных условиях почти все комбинации аллелей дают один фенотип — три глазка в нужных местах.

Внешние изменения

Взаимодействие с окружающей средой может вызвать экспрессию одного и того же генотипа в виде нескольких фенотипов. Например, рост человека — это полигенный признак, по-разному выражающийся в разных условиях окружающей среды, например, когда дети с одинаковым генотипом роста вырастают до разного взрослого роста — или фенотипов — в зависимости от различий в раннем питании. Стохастические эффекты являются результатом случайных, непредсказуемых экологических опасностей. Они также могут вызывать проявление одного генотипа в виде нескольких фенотипов — например, когда генотип «предрасположенный к раку кожи» вызывает светлый цвет кожи у всех, у кого он есть, но только у тех, кто подвергается определенным типам ультрафиолетового излучения, на самом деле развивается рак. .

Ссылки

Ресурсы

Писатель Био

Анджела Либал начала профессионально писать в 2005 году. Она опубликовала несколько книг, специализируясь на зоологии и животноводстве. Либал имеет степень в области бихевиоризма: зоотехника в колледже Мурпарк, бакалавр гуманитарных наук в колледже Сары Лоуренс и аспирант по криптозоологии.

Аллели, генотип и фенотип | Science Primer

Генетика — это исследование организации, выражения и передачи наследуемой информации.Для того, чтобы информация передавалась из поколения в поколение, необходим механизм. Живые организмы используют ДНК. ДНК представляет собой цепь или полимер нуклеиновых кислот. Отдельные полимеры ДНК могут содержать сотни миллионов молекул нуклеиновых кислот. Эти длинные цепи ДНК называются хромосомами. Порядок отдельных нуклеиновых кислот в цепи содержит информацию о организмах, используемых для роста и размножения. Использование ДНК в качестве информационной молекулы — универсальное свойство всего живого на Земле.Наш клеточный аппарат считывает эту генетическую информацию, позволяя нашему телу синтезировать множество ферментов и белков, необходимых для жизни



Иллюстрация исследует взаимосвязь между наличием разных аллелей в определенном локусе и генотипом и фенотипом организма. Организм в модели — это растение. Он диплоидный, по цвету. Ниже приведено видео на YouTube, демонстрирующее использование иллюстрации и набора задач, которые вы можете использовать, чтобы проверить свое понимание этих концепций.

Генетическая информация передается в дискретных единицах, называемых генами. Каждый ген содержит информацию, необходимую для синтеза отдельных клеточных компонентов, необходимых для выживания. Скоординированная экспрессия множества различных генов отвечает за рост и активность организма.

В пределах отдельного вида гены встречаются в определенных местах на хромосомах. Это позволяет отображать их местоположения. Положение конкретного гена на хромосоме называется его локусом.

Вариации порядка расположения нуклеиновых кислот в молекуле ДНК позволяют генам кодировать достаточно информации для синтеза огромного разнообразия различных белков и ферментов, необходимых для жизни.Помимо различий между генами, расположение нуклеиновых кислот может различаться между копиями одного и того же гена. Это приводит к различным формам отдельных генов. Различные формы гена называются аллелями.

Организмы, размножающиеся половым путем, получают по одной полной копии своего генетического материала от каждого родителя. Наличие двух полных копий генетического материала делает их диплоидными. Соответствующие хромосомы от каждого родителя называются гомологичными хромосомами. Соответствующие гены от каждого родителя находятся в одном и том же месте на гомологичных хромосомах.

Диплоидный организм может иметь две копии одного и того же аллеля или по одной копии каждого из двух разных аллелей. Люди, у которых есть две копии одного и того же аллеля, считаются гомозиготными по этому локусу. Люди, которые получают разные аллели от каждого родителя, считаются гетерозиготными по этому локусу. Аллели человека в локусе называются генотипом. Генотип организма часто выражается буквами. Видимое проявление генотипа называется фенотипом организма.

Аллели не созданы равными. Некоторые аллели маскируют присутствие других. Аллели, замаскированные другими, называются рецессивными аллелями. Рецессивные аллели экспрессируются только тогда, когда организм гомозиготен по этому локусу. Аллели, которые выражаются независимо от наличия других аллелей, называются доминантными.

Если один аллель полностью маскирует присутствие другого в том же локусе, говорят, что этот аллель демонстрирует полное доминирование. Однако доминирование не всегда бывает полным.В случаях неполного доминирования возможны промежуточные фенотипы.

Взаимодействие генов может быть довольно сложным. Приведенный выше пример демонстрирует простую ситуацию, в которой один ген соответствует индивидуальному признаку. В более сложных случаях несколько генов могут влиять на индивидуальный признак. Это называется полигенным наследованием. В этих ситуациях взаимосвязь между конкретными аллелями и характеристиками не так проста.

В своих знаменитых исследованиях гороха Мендель изучил семь признаков, обладающих характеристиками, необходимыми для наблюдения за наследованием отдельных признаков.Он изучал такие характеристики, как форма семян, цвет семян, цвет цветка, форма семенного стручка, цвет семенного стручка, положение цветка и рост растения.

Среди значительных вкладов работы Менделя было понимание того, что информация передается от одного поколения к другому в дискретных единицах, а не путем смешивания.

Демонстрационное видео:

Связанное содержимое
  • Иллюстрации
  • Наборы задач

Генотип против фенотипа

С тех пор, как австрийский монах Грегор Мендель провел эксперименты по селекции искусственного отбора на своих растениях гороха, понимание того, как черты передаются от одного поколения к другому, стало важной областью биологии.Генетика часто используется как способ объяснения эволюции, даже если Чарльз Дарвин не знал, как это работает, когда он впервые придумал оригинальную Теорию эволюции. Со временем, по мере того как общество развивало все больше технологий, союз эволюции и генетики стал очевидным. Сейчас область генетики — очень важная часть современного синтеза теории эволюции.

Термины «генотип» и «фенотип»

Чтобы понять, как генетика играет роль в эволюции, важно знать правильные определения базовой генетической терминологии.Два таких термина, которые будут использоваться повторно, — это генотип и фенотип . Хотя оба термина имеют отношение к чертам характера, проявляемым отдельными людьми, есть различия в их значениях.

Что такое генотип?

Слово генотип происходит от греческих слов «генос», что означает «рождение», и «опечатки», что означает «метка». Хотя само слово «генотип» не означает «родимое пятно», как мы думаем об этой фразе, оно действительно связано с генетикой, с которой родился человек.Генотип — это реальный генетический состав или структура организма.

Большинство генов состоит из двух или более разных аллелей или форм признака. Две из этих аллелей вместе образуют ген. Затем этот ген выражает любую черту, доминирующую в паре. Он также может показать смешение этих черт или показать обе черты одинаково, в зависимости от того, для какой характеристики он кодирует. Комбинация двух аллелей является генотипом организма.

Генотип часто обозначают двумя буквами.Доминантный аллель будет обозначаться заглавной буквой, в то время как рецессивный аллель представлен той же буквой, но только в строчной форме. Например, когда Грегор Мендель проводил свои эксперименты с растениями гороха, он увидел, что цветы будут либо пурпурными (доминантный признак), либо белыми (рецессивный признак). Растение гороха с пурпурными цветками может иметь генотип PP или Pp. У растения гороха с белыми цветками будет генотип pp.

Что такое фенотип и чем он отличается от генотипа? Фенотип и генотип

В 1909 году датский биолог и генетик Вильгельм Иогансен ввёл понятия генотип и фенотип. Без знания данных терминов невозможно изучать генетику.

Что это такое

Выделить конкретную особь из массы других можно, рассказав кратко о генотипе и фенотипе.

Генотип — это набор генов, присущий определённому организму. Гены передаются по наследству от родителей и влияют друг на друга, формируя индивидуальный генотип.

Рис. 1. Генотип.

Фенотип — совокупность внешних и внутренних признаков, свойств, черт организма, приобретённых в процессе онтогенеза (индивидуального развития).

Фенотип базируется на генотипе.

Рис. 2. Фенотип.

Примеры внешних признаков фенотипа:

ТОП-4 статьи которые читают вместе с этой

  • окраска;
  • структура волос или шерсти;
  • цвет и разрез глаз;
  • размер и форма уха;
  • форма носа.

Внутренние признаки фенотипа:

  • анатомические — строение и расположение внутренних органов и тканей;
  • физиологические — строение и работа клеток;
  • биохимические — структура белка, воздействие ферментов, состав гормонов.

Между фенотипом и генотипом прослеживается прочная связь. Генотип определяет фенотип. Однако большое влияние на фенотип оказывает окружающая среда. В определённых условиях разные генотипы могут создавать схожие фенотипы, и наоборот, одинаковые генотипы — разные фенотипы под действием разных условий окружающей среды.

Изменчивость

Для каждой особи характерен индивидуальный генотип и фенотип. Не всегда гены определяют внешнее и внутреннее строение тела. Например, гены определяют склонность к ожирению, но под действием окружающей среды (здоровое питание, спорт) ожирение не является признаком фенотипа. Другой пример: в процессе жизни человек сломал и изменил форму носа. По генотипу человек имеет прямой нос, по фенотипу — с горбинкой.

Изменчивость по фенотипу в процессе жизни называется модификационной или фенотипической. Она приобретается в течение жизни, но не передаётся по наследству.

Генетическая изменчивость бывает двух видов:

  • комбинативная — образование новых совокупностей генов в процессе мейоза;
  • мутационная — скачкообразные изменения генов, передающиеся по наследству.

Рис. 3. Генетическая изменчивость.

Мутации, как и фенотипические изменения, накапливаются в течение жизни, но не всегда отражаются на фенотипе. Однако могут влиять на генотип следующих поколений.

Геном и генофонд

Не следует путать понятие генотипа с двумя схожими терминами — геномом и генофондом.

В отличие от генотипа (совокупность генов) геном — последовательность ДНК, в которой закодированы гены. Геном несёт наследственную информацию организма, заключённую в клетке.

Это совокупность всех генов организма, являющихся его наследственной основой.

Совокупность всех признаков и свойств организма, которые выявляются в процессе индивидуального развития в данных условиях и являются результатом взаимодействия генотипа с комплексом факторов внутренней и внешней среды.

Модификационная изменчивость не вызывает изменений генотипа, она связана с реакцией данного, одного и того же генотипа на изменение внешней среды: в оптимальных условиях выявляется максимум возможностей, присущих данному генотипу. Модификационная изменчивость проявляется в количественных и качественных отклонениях от исходной нормы, которые не передаются по наследству, а носят лишь приспособительный характер, например, усиление пигментации кожи человека под действием ультрафиолетовых лучей или развития мышечной системы под действием физических упражнений и т. д.

Комбинативная изменчивость возникает в результате обмена гомологичными участками гомологичных хромосом в процессе мейоза, что приводит к образованию новых объединений генов в генотипе. Возникает в результате трех процессов: 1) независимого расхождения хромосом в процессе мейоза; 2) случайного соединения их при оплодотворении; 3) обмена участками гомологичных хромосом или конъюгации. .

Мутационная изменчивость (мутации). Мутациями называют скачкообразные и устойчивые изменения единиц наследственности — генов, влекущие за собой изменения наследственных признаков. Они обязательно вызывают изменения генотипа, которые наследуются потомством и не связаны со скрещиванием и рекомбинацией генов.

Существуют хромосомные и генные мутации. Хромосомные мутации связаны с изменением структуры хромосом. Это может быть изменение числа хромосом кратное или не кратное гаплоидному набору (у растений — полиплоидия, у человека — гетероплоидия). Примером гетероплоидии у человека может быть синдром Дауна (одна лишняя хромосома и в кариотипе 47 хромосом), синдром Шерешевского— Тернера (отсутствует одна Х-хромосома, 45). Такие отклонения в кариотипе человека сопровождаются расстройством здоровья, нарушение психики и телосложения, снижением жизнеспособности и др.

Генотип и фенотип.

Генотип – совокупность наследственных признаков и свойств, полученных особью от родителей. А также новых свойств, появившихся в результате мутаций генов, которых не было у родителей. Генотип складывается при взаимодействии двух геномов (яйцеклетки и сперматозоида) и представляет собой наследственную программу развития, являясь целостной системой, а не простой суммой отдельных генов. Целостность генотипа – результат эволюционного развития, в ходе которого все гены находились в тесном взаимодействии друг с другом и способствовали сохранению вида, действуя в пользу стабилизирующего отбора. Так, генотип человека определяет (детерминирует) рождение ребенка, у зайца – беляка потомство будет представлено зайчатами, из семян подсолнечника вырастет только подсолнечник.

Генотип – это не просто сумма генов. Возможность и форма проявления гена зависят от условий среды. В понятие среды входят не только условия, окружающие клетку, но и присутствие других генов. Гены взаимодействуют друг с другом и, оказавшись в одном генотипе, могут сильно влиять на проявление действия соседних генов.

Фенотип – совокупность всех признаков и свойств организма, сложившихся в процессе индивидуального развития генотипа. Сюда относятся не только внешние признаки (цвет кожи, волос, форма уха или нома, окраска цветков), но и внутренние: анатомические (строение тела и взаимное расположение органов), физиологические (форма и размеры клеток, строение тканей и органов), биохимические (структура белка, активность фермента, концентрация гормонов в крови). Каждая особь имеет свои особенности внешнего вида, внутреннего строения, характера обмена веществ, функционирования органов, т.е. свой фенотип, который сформировался в определенных условиях среды.

Если рассмотреть результаты самоопыления гибридов F2, можно обнаружить, что растения, выросшие из желтых семян, будучи внешне сходными, имеющие одинаковый фенотип, обладают различной комбинацией генов, т.е.

Генотип и фенотип, их изменчивость

разный генотип.

Понятия генотип и фенотип – очень важные в генетике. Фенотип формируется под влиянием генотипа и условий внешней среды.

Известно, что генотип отражается в фенотипе, а фенотип наиболее полно проявляется в определенных условиях среды. Таким образом, проявление генофонда породы (сорта) зависит от окружающей среды, т.е. условий содержания (климатические факторы, уход). Часто сорта, созданные в одних районах, мало пригодны к разведению в других.

Фенотип и генотип — их различия

Генотип — это совокупность всех генов организма, являющихся его наследственной основой.

Фенотип — совокупность всех признаков и свойств организма, которые выявляются в процессе индивидуального развития в данных условиях и являются результатом взаимодействия генотипа с комплексом факторов внутренней и внешней среды.

Фенотип в общем случае — это то, что можно увидеть (окрас кошки), услышать, ощутить (запах), а также поведение животного. Договоримся, что мы будем рассматривать фенотип только с точки зрения окраса.

Что касается генотипа, то о нем чаще всего говорят, имея в виду некую небольшую группу генов. Пока же давайте считать, что наш генотип состоит всего лишь из одного гена W (в следующих параграфах мы будем последовательно добавлять к нему другие гены).

У гомозиготного животного генотип совпадает с фенотипом, а у гетерозиготного — нет.

Действительно, в случае генотипа WW , обе аллели отвечают за белый окрас, и кошка будет белой. Аналогично ww — обе аллели отвечают за не белый окрас, и кошка будет не белой.

А вот в случае генотипа Ww кошка внешне (фенотипически) будет белой, однако в своем генотипе она будет нести рецессивную аллель не белого окраса w .

Каждый биологический вид имеет свойственный только ему фенотип. Он формируется в соответствии с наследственной информацией, заложенной в генах. Однако в зависимости от изменений внешней среды состояние признаков варьирует от организма к организму, в результате чего возникают индивидуальные различия — изменчивость.

На основе изменчивости организмов появляется генетическое разнообразие форм. Различают изменчивость модификационную, или фенотипическую, и генетическую, или мутационную.

Модификационная изменчивость не вызывает изменений генотипа, она связана с реакцией данного, одного и того же генотипа на изменение внешней среды: в оптимальных условиях выявляется максимум возможностей, присущих данному генотипу. Модификационная изменчивость проявляется в количественных и качественных отклонениях от исходной нормы, которые не передаются по наследству, а носят лишь приспособительный характер, например, усиление пигментации кожи человека под действием ультрафиолетовых лучей или развития мышечной системы под действием физических упражнений и т.д.

Степень варьирования признака у организма, то есть пределы модификационной изменчивости называются нормой реакции. Таким образом, фенотип формируется в результате взаимодействия генотипа и факторов среды, Фенотипические признаки не передаются от родителей к потомкам, наследуется лишь норма реакции, то есть характер реагирования на изменение окружающих условий.
Генетическая изменчивость бывает комбинативной и мутационной.

Комбинативная изменчивость возникает в результате обмена гомологичными участками гомологичных хромосом в процессе мейоза, что приводит к образованию новых объединений генов в генотипе. Возникает в результате трех процессов:

1) независимого расхождения хромосом в процессе мейоза;
2) случайного соединения их при оплодотворении;
3) обмена участками гомологичных хромосом или конъюгации.

Мутационная изменчивость.

Что такое генотип и фенотип

Мутациями называют скачкообразные и устойчивые изменения единиц наследственности — генов, влекущие за собой изменения наследственных признаков. Они обязательно вызывают изменения генотипа, которые наследуются потомством и не связаны со скрещиванием и рекомбинацией генов.
Существуют хромосомные и генные мутации. Хромосомные мутации связаны с изменением структуры хромосом. Это может быть изменение числа хромосом кратное или не кратное гаплоидному набору (у растений — полиплоидия, у человека — гетероплоидия). Примером гетероплоидии у человека может быть синдром Дауна (одна лишняя хромосома и в кариотипе 47 хромосом), синдром Шерешевского — Тернера (отсутствует одна Х-хромосома, 45). Такие отклонения в кариотипе человека сопровождаются расстройством здоровья, нарушение психики и телосложения, снижением жизнеспособности и др.

Генные мутации — затрагивают структуру самого гена и влекут за собой изменение свойств организма (гемофилия, дальтонизм, альбинизм и др.). Генные мутации возникают как в соматических, так и в половых клетках.
Мутации, возникающие в половых клетках, передаются по наследству. Их называют генеративными мутациями. Изменения в соматических клетках вызывают соматические мутации, распространяющиеся на ту часть тела, которая развивается из изменившейся клетки. Для видов, размножающихся половым путем, они не имеют существенного значения, для вегетативного размножения растений они важны.

Фенотип

Что такое Фенотип? Значение слова в популярных словарях и энциклопедиях, а также:

  • История термина «Фенотип»;
  • Примеры употребления в повседневной жизни;
  • Синонимы и похожие слова.

Значение «Фенотип» в словарях

Фенотип–Психологический словарь(от греч. — являюсь, показываюсь + typos — отпечаток, образ) — совокупность особенностей организма, сформировавшихся под влиянием генетических факторов и факторов внешней среды, в которой протекало его индивидуальное развитие (см. Генотип).Фенотип–Психологический словарь(греч. phaino — являть, проявлять + тип). Совокупность всех свойств и признаков индивида, сформировавшихся на определенной стадии развития в результате взаимодействия генотипа с окружающей средой.Фенотип–Психологическая энциклопедия(от греч. — phaino — являюсь, показываюсь и typos — отпечаток, образ) — изменения генотипических особенностей, обусловленные ходом индивидуальной жизнедеятельности при тех или иных средовых влияниях.Фенотип–Социологический словарь- англ. phenotype; нем. Phanotyp. чешск./епо?ур. Совокупность всех свойств и признаков организма, сформировавшихся в процессе его индивидуального развития (онтогенеза) ; Ф. определяется взаимодействием генотипа (т. е. наследственной основы организма) с условиями среды, в к-рых протекает его развитие. См. ГЕНОТИП. Фенотип–Большой Энциклопедический Словарь(от греч. фен и тип) — в биологии — совокупность всех признаков исвойств организма, сформировавшихся в процессе его индивидуальногоразвития. Складывается в результате взаимодействия наследственных свойстворганизма — генотипа и условий среды обитания.Фенотип–Психологический словарьСловообразование. Происходит от греч. — phaino — являюсь, показываюсь и typos — отпечаток, образ. Категория. Изменения генотипических особенностей, обусловленные ходом индивидуальной жизнедеятельности при тех или иных средовых влияниях.Фенотип–Психологический словарьНаблюдаемые характеристики или черты отдельного организма. Обычно сопоставляется с генотипом, т. е. с генетической информацией, которая передается от поколения к поколению.Фенотип–Психологический словарь(phenotype) — присущая индивидууму совокупность всех признаков и свойств, которые сформировались в процессе его индивидуального развития. возникает в результате взаимодействия между генотипом индивидуума и окружающей средой.Фенотип–Психологический словарьФактический, физический, наблюдаемый; проявляющаяся структура, функции или поведение организма. Более подробно см. генотип.Фенотип–Психологический словарь- любой поддающийся наблюдению признак организма — морфологический, физический, поведенческий. Термин предложен в 1909 г. датским биологом В. Йоганнсеном. — продукт взаимодействия генотипа и среды, но на разных уровнях организации — клеточном, органном, организменном — соотношение фенотипа и генотипа различно. Согласно И. П. Павлову, фенотип — это склад деятельности нервной высшей, образуемый в результате комбинации врожденных особенностей и условий воспитания. Это понятие связано с понятием характера.

Генотип и фенотип человека — что это за понятия?

Совокупность социальных характеристик человека обозначать этим термином не принято.Фенотип–Социологический словарьэто совокупность свойств, образующихся из развивающихся в процессе жизни генотипических индивидуальных свойств.Фенотип–Философский словарь(от греч. phaino + тип) — совокупность всех признаков и свойств организма, сформировавшихся в процессе его индивидуального развития. Определяется прежде всего генетической наследственностью организма (его генотипом) и конкретными условиями среды, в которых протекает онтогенез, включая прежде всего его воспитание, образование и духовное становление. В результате этого формируются все наблюдаемые характеристики организма, его поведение и образ жизни, взаимодействие с окружающей средой и ноосферой. несколько меняется в течение жизни индивида вследствие изменений окружающей среды, физиологических и морфологических изменений, связанных со старением организма. Различные среды обитания в свою очередь могут по разному влиять на формирование наследственных черт индивида, поскольку его физическое состояние, например, во многом зависит от полноценности и рациональности питания, а также менять поведенческое проявление самих генотипов (примерами могут служить близнецы, воспитываемые в разных семьях).Фенотип–Философский словарь(от греч. phдinon — являющийся и typos — отпечаток) — совокупность всех признаков и свойств организма, сформировавшихся в процессе его индивидуального развития, в противовес его наследственным свойствам, его генотипу. См. также Происхождения видов теория.

Фенотип (phenotype)присущая индивидууму совокупность всех признаков и свойств, которые сформировались в процессе его индивидуального развития. Фенотип возникает в результате взаимодействия между генотипом индивидуума и окружающей средой.Медицинский словарь

Генотип и фенотип

РаспечататьПрирода Биология

Фенотип

Фенотип (от греческого слова phaino — являю, обнаруживаю) — совокупность всех признаков и свойств организма, сформировавшихся в процессе его индивидуального развития. Фенотип складывается в результате взаимодействия наследственных свойств организма-генотипа и условий среды обитания.

В ядрахклеток содержится полученный от родителей набор хромосом, несущих совокупность генов, которые характерны для данного вида вообще и для данного организма в частности. Эти гены несут информацию о белках, которые могут синтезироваться в этом организме, а также о механизмах, определяющих сам синтез и его регуляцию (см. Транскрипция, Трансляция).

В процессе развития (см. Онтогенез) осуществляется последовательное включение генов и синтез тех белков, которые они кодируют (экспрессия генов). В результате происходит развитие всех признаков и свойств организма, которые и составляют его фенотип.

Таким образом, фенотип — это продукт реализации той генетической программы, которая содержится в генотипе.

Однако генотип не однозначно определяет фенотип — в большей или меньшей степени он зависит и от внешних условий. Иногда фенотипы в разных условиях отличаются крайне резко. Например, бабочка арашния дает в год два поколения новых бабочек.

Фенотип: определение, примеры, взаимосвязь с генотипом и генетическое разнообразие

Весенние, вышедшие из перезимовавших куколок, очень сильно отличаются от бабочек с тем же генотипом, развивающихся летом (их раньше считали разными видами). Сосны в лесу высокие и стройные, а на открытом пространстве — развесистые. Форма листьев водяного лютика зависит от того, в воде или в воздухе оказался лист.

Способность к изменениям фенотипа, предусмотренную генетической программой, называют нормой реакции. Обычно чем разнообразнее условия обитания вида, тем шире у него норма реакции.

Если условия среды резко отличаются от тех, к которым вид приспособлен, развитие организма нарушается и он погибает.

Рецессивные аллели не всегда отражаются в признаках фенотипа, но сохраняются и могут быть переданы потомству. Это важно знать для понимания механизма эволюции, так как естественный отбор действует только на фенотипы, а отбираются при этом, т. е. передаются потомству и остаются в популяции, генотипы.

Взаимоотношение между генотипом и фенотипом не исчерпывается взаимодействием доминантных и рецессивных аллелей, а включает взаимодействие многих генов друг с другом. Механизмы этих взаимодействий в развитии организма, как и механизмы развития вообще, во многом непонятны. Но само разделение единого понятия о наследственности на два — генотип и фенотип, осуществленное фактически Г. Менделем (этих терминов он не знал), было большим открытием в биологии.

Здравствуйте, уважаемые читатели блога репетитора биологии по Скайпу .

Вот такая получается «петрушка», если не сказать хуже. Очередной раз сталкиваюсь с тем, что основополагающие понятия генетики в учебниках преподносятся так, что разобраться в них бывает трудно.

Эту статью меня так и подмывало назвать сначала «Фенотип и генотип». Понятно, что фенотип вторичен от генотипа. Но если сам термин «генотип» учащиеся чаще всего могут истолковать правильно, то относительно понятия «фенотипа», как выясняется, нет четкого представления.

Да откуда же ему быть «четкому», если определения фенотипа в учебной литературе носят такой расплывчатый характер.

«Фенотип — совокупность всех внешних признаков организма, определяемых генотипом и условиями окружающей среды». Или «Фенотип — совокупность всех внешних и внутренних признаков и свойств организма, зависящих от генотипа и условий внешней среды».

А если действительно и «внешних», и «внутренних», а это на самом деле так, то в чем тогда отличие фенотипа от генотипа?

Всё же придется начинать не с «хвоста», а с «головы». Уверен, пройдет пара минут и вы, несколько уточнив для себя, что такое «генотип организма», сможете получить более четкое представление и о «фенотипе».

Часто термины «признак» и «ген» мы используем как синонимы

Говорят, «генотип — совокупность всех признаков организма». И вот тут то важно понять самое главное — именно к определению генотипа такое определение вносит дополнительную путаницу. Да, действительно, информация о любом признаке закодирована в каком-либо гене (или совокупности генов) организма.

Но всех генов очень много, весь генотип организма огромен, а в течение жизни данной особи или отдельной клетки реализуется (то есть служит образованию каких-либо определенных признаков) лишь незначительная часть генотипа.

Поэтому правильным будет запомнить, что «генотип — совокупность всех генов организма». А уж какие из этих генов реализуются в течение жизни организма в его фенотипе , то есть послужат образованию каких-либо признаков — это зависит как от взаимодействия множества этих генов, так и от конкретных условий окружающей среды.

Таким образом, если правильно понимать, что собой представляет генотип, то не остается и лазейки для путаницы в терминах, обозначающих, что такое «генотип», а что такое «фенотип».

Понятно, что «фенотип — это совокупность всех реализовавшихся в течение жизни организма генов, послуживших образованию конкретных признаков данного организма в определенных условиях среды».

Поэтому на протяжении жизни организма, под действием меняющихся условий среды, фенотип может изменяться, хотя он и базируется на том же самом неизменном генотипе. А в каких границах может меняться фенотип?

Норма реакции

Эти границы для фенотипа четко очерчены генотипом и носят название «нормы реакции». В фенотипе ведь не может проявиться ничего того, чего бы не было уже «записано» ранее в генотипе.

Чтобы лучше понять, что вкладывается в понятие «нормы реакции», разберем на конкретных примерах возможного проявления «широкой» или «узкой» нормы реакции.

Вес (масса) коровы и удойность коровы, какой признак имеет более широкую, а какой более узкую норму реакции?

Понятно, что вес взрослой коровы определенной породы как ее хорошо ни корми не может превысить, к примеру, 900 кг, а при плохом содержании — не может быть меньше 600 кг.

А удойность? При оптимальном содержании и кормлении удойность может меняться от каких-то максимально возможных для данной породы величин, она может упасть до 0, при неблагоприятных условиях содержания. Значит масса коровы имеет довольно узкую норму реакции, а удойность — очень широкую.

Пример с картофелем. Любому очевидно, что «вершки» имеют довольно узкую норму реакции, а масса клубней — очень широкую.

Думаю, теперь всё «устаканилось». Генотип — множество всех генов организма, это весь его потенциал на что он может быть способен в жизни. А фенотип — лишь проявление небольшой части этого потенциала, реализация лишь части генов организма в ряд конкретных признаков в течение его жизни.

Наглядным примером реализации в течение жизни организма части его генотипа в фенотип, являются однояйцевые близнецы. Имея абсолютно одинаковый генотип, в первые годы жизни они почти неотличимы друг от друга фенотипически. Но взрослея, имея сначала незначительные отличия в поведении, в каких-то привязанностях, отдавая предпочтение тому или иному роду деятельности, эти близнецы становятся довольно отличимыми и фенотипически: по выражению лица, строению тела.

В конце этой заметки, я бы хотел вот на что ещё обратить ваше внимание. Слово генотип для изучающих основы генетики имеет как бы два смысла. Выше мы разобрали значение «генотипа» в широком его понимании.

Но для уяснения законов генетики, при решении генетических задач, под словом генотип подразумевают лишь сочетание каких-то конкретных отдельных аллелей одной (моногибридное скрещивание) или двух (дигибридное скрещивание) пар определенных генов, контролирующих проявление конкретного одного или двух признаков.

То есть, и фенотип то у нас при этом какой-то усеченный, говорим «фенотип организма», а сами изучили механизм наследования лишь одного, двух его признаков. В широком же смысле термин «фенотип» относится к любым морфологическим, биохимическим, физиологическим и поведенческим характеристикам организмов.

P.S. В связи с характеристиками понятий «генотип» и «фенотип», уместным было бы здесь разобрать вопрос о наследственной и ненаследственной формах изменчивости организмов. Ну да ладно, об этом как раз и поговорим в .

***************************************************************

У кого есть вопросы по статье к репетитору биологии по Скайпу , замечания, пожелания — прошу в писать комментарии.

Совокупность всех генов, являющихся наследственной основой организма, называют генотипом . Морфологические, анатомические, функциональные признаки организма (их совокупность) составляют фенотип. Фенотип организма может изменяться на протяжении его жизни, при этом его генотип остается неизменным. Он формируется под влиянием генотипа и условий среды.

Итак, фенотип — это любые физические свойства и характеристики организма, поддающиеся наблюдению, а также биохимические, физические, физиологические (т.е. измеряемые) и различные характеристики индивидуума . Этот термин можно отнести к абсолютно любым поведенческим, морфологическим, физиологическим, биохимическим характеристикам организмов.

В процессе онтогенеза (индивидуального развития) формируются внешние и внутренние признаки организма. Так вот, их совокупность и является фенотипом.

Неопределенность концепции

Некоторые неопределённости имеются в концепции фенотипа. В большинстве своем молекулы и структуры, частью фенотипа хоти и являются, но при этом во внешнем виде организма незаметны. Группы крови человека как раз таки характеризуют данную неопределенность. Именно потому характеристики, обнаруживаемые медицинскими, техническими, или диагностическими процедурами должны составлять расширенное определение этого термина .

Поведение, приобретенное в процессе жизни или даже влияние организма на другие организмы и на окружающую среду, в дальнейшем, могут составить основу радикального расширения. Например, фенотипом генов бобра, согласно Докинзу Ричарду, можно считать резцы бобров, а также их плотину.

Основу эволюции составляет многообразие различных фенотипов. Факторы, от которых зависит их разнообразие, генотип (генетическая программа), мутации-частота случайных изменений и условия среды приведены в такой зависимости:

фенотип = 1) генотип + 2) внешняя среда + 3) случайные изменения

В разных условиях фенотипы иногда сильно различаются. К примеру, на открытом пространстве — развесистые, а в лесу при этом стройные и высокие. Выделим список признаков, которые определяются клинически и являются фенотипическими:

Фенотип выявляется в процессе онтогенеза в данных условиях в результате взаимодействия генотипа и факторов внешней и внутренней среды. В общем случае это то, что можно услышать, ощутить, увидеть (окрас собаки) и поведение животного.

У каждого биологического вида можно заметить фенотип, свойственный только ему, который формируется согласно заложенной в генах наследственной информации. При изменении внешней среды возникает изменчивость — индивидуальные различия . Это происходит из-за того, что от организма к организму состояние признаков колеблется. Фундаментом для генетического разнообразия форм служит изменчивость. Различают фенотипическую и или генетическую изменчивость, а также модификационную или мутационную.

Модификационная изменчивость изменений генотипа не вызывает, она лишь показывает максимальные возможности организма, которому присущ данный генотип. Характеристиками модификационной изменчивости являются количественные и качественные отклонения от исходной нормы, не передающиеся по наследству, а имеющие всего лишь характер приспособительного толка. К примеру, изменение цвета кожи человека из-за воздействия на нее солнечного света или развитие мускулатуры благодаря физическим нагрузкам и т. д.

Норма реакции-это термин, который обозначает в каких пределах варьируется модификационная изменчивость. Итак, мы уяснили, что в результате взаимодействия генотипа и факторов среды формируется фенотип. К потомкам фенотипические признаки от родителей не передаются, а передается наследуется только норма реакции, т. е. характер реагирования на изменение окружающих условий.

Что такое генотип?

Генофонд характеризует вид, а генотип представляет собой совокупность генов данного организма, характеризующая вид. Процесс определения генотипа называется генотипированием . Как уже говорилось выше, генотип совместно с факторами внешней среды определяет фенотип организма. Особи, отличающиеся генотипом, могут иметь один и тот же фенотип. При этом отличаться друг от друга в различных условиях могут и особи с одинаковым фенотипом.

Генетическая изменчивость бывает комбинативной и мутационной. Первый случай является результатом обмена гомологичными участками гомологичных хромосом в процессе мейоза, приводящее впоследствии к образованию в генотипе новых объединений генов. Возникает в результате трех процессов:

  • случайного соединения их при оплодотворении;
  • независимого расхождения хромосом в процессе мейоза;
  • обмена участками гомологичных хромосом или конъюгации.

При скачкообразном и устойчивом изменении генов (единиц наследственности) происходят изменения наследственных признаков. Такого рода изменения называются мутациями. Они самым непосредственным образом влияют на изменения генотипа, которые в дальнейшем передаются потомкам. Мутации не связаны рекомбинацией и скрещиванием генов. Различают 2 типа мутаций- генные и хромосомные.

Научно доказано, что люди отличаются между собой по фенотипу и генотипу.

Люди друг от друга сильно отличаются, хотя и являются представителями одного биологического вида. В природе не существует двух одинаковых людей, т. к. фенотип и генотип каждого из них индивидуален. Адаптация людей к климато-географическим факторам — первое отличие людей по фено- и генотипическим особенностям. Другим отличием является фактор истории и эволюции. Заключается оно в том, что этносы, имеющие свою культуру, религию и национальные особенности, сформировались под воздействием таких фактором, как войны, миграции населения, культуры определенных народностей, их смешения. К примеру, стиль и способ жизнь монгола и славянина имеют явные различия.

Также люди могут иметь отличия по социальному параметру. Тут учитывается уровень образование, культуры людей социальных притязаний. Экономический фактор является последним критерием различий между людьми. Возникают различия между индивидами из-за потребностей семьи и общества, их материального достатка.

Генотип совокупность всех генов организма, который он получает от родителей .

Фенотип- совокупность внешних и внутренних признаков организма, формирующихся в процессе взаимодействия генотипа и факторов окружающей среды.

Кариотип — совокупность диплоидного набора хромосом соматических клеток определенного биологического вида, который характеризуется постоянством числа, формы, размера.

СООТНОШЕНИЕ ГЕНОТИПА И ФЕНОТИПА.
Совокупность всех генов организма называется генотипом. Генотип представляет собой взаимодействующие друг с другом и влияющие друг на друга совокупности генов. Каждый ген испытывает на себе воздействие других генов генотипа и сам оказывает на них влияние, поэтому один и тот же ген в разных генотипах может проявляться по-разному.

Совокупность всех свойств и признаков организма называется фенотипом. Фенотип развивается на базе определенного генотипа в результате взаимодействия с условиями внешней среды. Организмы, имеющие одинаковый генотип, могут отличаться друг от друга в зависимости от условий развития и существования. Отдельный признак называется феном. К фенотипическим признакам относятся не только внешние признаки (цвет глаз, волос, форма носа, окраска цветков и тому подобное), но и анатомические (объем желудка, строение печени и тому подобное), биохимические (концентрация глюкозы и мочевины в сыворотке крови и так далее) и другие.

Если мы знаем характер генетического контроля признака, то мы можем предсказать с определенной вероятностью фенотип на основе генотипа (если он известен). Если мы не знаем, как признак контролируется, то мы будем в полном неведении, и не сможем ничего сказать относительно признаков будущих поколений. Если мы знаем связь между генотипом и фенотипом, то мы можем сделать определенные предсказания о развитии признака (например, болезни) и, в некоторых случаях, предпринять действия полезные индивиду. Для этого нам надо установить генотип. Сейчас эта задача технически разрешима (поскольку секвенирование генома человека проведено), хотя и непомерно дорога.

В реальности нам дано лишь наблюдать проявление признака в поколениях и на основе этого создавать модель генетического контроля формирования признака, которая может быть верна лишь в данных конкретных условиях. Но, тем не менее, если мы создали такую модель, то мы можем в этом случае иметь средства для регуляции какого-то признака, в частности, повлиять возникновение или ход какой-либо болезни. Таким образом, генетический контроль и его изучение имеет большое практическое, в частности, медицинское, значение. И в основе всего лежат менделевские закономерности, которые могут проявляться по-разному в зависимости от конкретных особенностей генотипа и среды.

Мы сейчас рассмотрим, какие могут быть условия генотипа и среды, при которых эти закономерности будут выглядеть не такими, как их наблюдал Мендель, и почему это происходит. Мендель наблюдал, что при объединении задатков двух признаков в одном организме может быть проявление только одного признака. Второй задаток не проявляется. Такой тип доминирования называется полным.

Открытие законов Менделя заново привело к выявлению других типов доминирования. Например, неполного доминирования, когда фенотип гетерозиготы является промежуточным между двумя гомозиготами. Есть еще один тип доминирования, очень популярный в последнее время в суде, – кодоминирование – в гетерозиготе проявляются фенотипы каждой из гетерозигот. Это явление имеет место, в частности, и у человека. Если у вас есть папина хромосома и мамина хромосома (а это, несомненно, так), и они различаются в миллионе позиций, что можно выявить разными методами, то это все случаи кодоминирования.

Первичным фенотипом организма является последовательность нуклеотидов молекул его ДНК. На этом фенотипе строятся все фенотипы следующих уровней. То есть при исследовании вашей ДНК проявляются все и папины, и мамины признаки; каждая из молекул ДНК проявляет свой признак независимо от присутствия другой молекулы ДНК с другим признаком: при секвенировании или при расщеплении ДНК какими-либо ферментами видны оба состояния ДНК. Кодоминантные признаки (маркеры самой молекулы ДНК) характеризуют различие между хромосомами и используются для идентификации личности или установления отцовства (число таких случаев разрешаемых в суде составляет несколько сотен в год).

Когда мы говорим о генотипе и фенотипе – это такие крайние единого процесса реализации наследственной информации в индивидуальном развитии. Например, гладкая или морщинистая форма горошины, это ее фенотип. А генотип – это та специфическая последовательность нуклеотидов, которая в данных условиях определяет, что горошина будет гладкой или морщинистой. В 1999 году с менделевскими линиями гороха была проведена следующая работа. Участки хромосомы, отвечающие за форму горошины, были клонированы, секвенированы, и было установлены их особенности — различие последовательностей нуклеотидов – которые и определяли развитие гладкой или морщинистой формы горошины.

Обратите внимание, что форма горошины является конечным признаком, а формированию признака этого уровня предшествует проявление признака на многих предыдущих уровнях. Во-первых, это наличие (аллель 1) или отсутствие (аллель 2) олигосахарида, которое и приводит к той или иной форме горошины. Еще более глубоким уровнем проявления фенотипа является то, что имеется соответствующий белок (аллель 1), который необходим для синтеза олигосахарида или это тот же белок, но альтернативной структуры (аллель 2), при которой олигосахарид не образуется. Еще более глубоким признаком является РНК, с которой синтезируется этот белок. Эти РНК различны по последовательности нуклеотидов (аллели 1 и 2), что и делает различными соответствующие белки. А эти РНК различны, потому что транскрибируется с разных молекул ДНК, папиной и маминой, у которых последовательности нуклеотидов в данной позиции различны (аллели 1 и 2). Все это – проявление одного и того же фенотипа, последовательно реализуемого на каждом из уровней.

Мы имеем право говорить о фенотипе на каждом из этих многих уровней – от конкретных особенностей последовательности нуклеотидов ДНК до формы горошины. При этом, как только мы продвигаемся от ДНК выше, тем больше влияние условий окружающей среды. Например, возможность функционирования разных аллелей на уровне ДНК (транскрипция папиной и маминой копии гена) будет мало зависеть от температуры, а возможность функционирования тех же аллелей на уровне белка может критически зависеть от температуры. При некоторых температурах белок (например, аллель 1) будет работать, а другой (аллель 2) не будет работать. Как только мы выдвигаемся на более высокий уровень в реализации фенотипа, появляется больше возможностей для влияния окружающей среды на проявление признака.

И наоборот, чем ближе мы продвигаемся к генотипу, тем предсказуемее связь между генотипом и фенотипом.

Тематические материалы:

Обновлено: 13.10.2019

103583

Если заметили ошибку, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter

Краткий словарь генетических терминов

Краткий словарь основных понятий и терминов, использующихся в генетике

Для понимания того, с чем работает наша компания и зачем эта работа нужна, какие результаты мы получаем и что они вам расскажут, можно прийти на консультацию к специалистам ЦГРМ «ГЕНЕТИКО». А для того, чтобы Вы не забыли, о чем был разговор, и не утонули в море новой информации, мы составили для Вас небольшой словарик основных понятий и терминов, использующихся в генетике.

Основным положением биологической науки является то, что клетка – это самое маленькое из возможных проявление жизни и что новая клетка может появиться только от уже существующей и никак не может возникнуть сама по себе. Конечно, это приводит к большому количеству вопросов о том, как зародилась жизнь и каким образом могла сформироваться самая первая клетка. Но для удобства будем считать обозначенные положения верными в современной реальности планеты Земля, где мы живем. Несмотря на невообразимо огромное разнообразие живых существ, все они состоят из клеток. И у всех клеток есть схожие черты, которые обусловлены самыми простыми жизненными необходимостями. Во-первых, клетка должна как-то отделяться от внешнего пространства – для этого есть специальная оболочка.

Во-вторых, клетка должна питаться – для этого есть разные системы, способные преобразовать энергию света или химических связей в необходимые для жизни вещества и удобную для использования энергию. И еще клетка умеет размножаться. Для выполнения всех этих функций необходимы механизмы, основу которых составляют белки и РНК. А вот инструкция, как эти молекулы должны выглядеть и работать, хранится в специальном отсеке клетки – ядре – в виде ДНК. Ошибки в этой инструкции, которая разрабатывалась миллионы лет, приводят к смерти клетки. А в многоклеточном организме, таком, как у человека, например, клетки взаимодействуют друг с другом, поэтому нарушение в работе одной или нескольких клеток может привести не к смерти всего организма, а к нарушениям его работы – заболеваниям. Также необходимо помнить, что человеческий организм огромная система, ансамбль миллионов разнообразных маленьких организмов, которые выросли из одной единственной клетки – зиготы – результата слияния яйцеклетки и сперматозоида.

ДНК – ДезоксиРибонуклиновая Кислота – полимер, то есть молекула с большим количеством последовательно повторяющихся структурных элементов, который несет всю информацию о генах и белках, необходимых для жизни всего организма. ДНК является картотекой, библиотекой и матрицей, с которой считывается информация в определенной последовательности и определенных условиях, разъяснения о которых записаны как в самой ДНК, так и с помощью различных дополнительных модификаций этой молекулы. Каждой хромосоме соответствует 1 молекула ДНК. Структурными блоками этого полимера являются дезоксирибонуклеотиды (=нуклеотиды), которые бывают 4х видов (А, Т, Г, Ц).

Последовательность ДНК – это то, в каком порядке в молекуле ДНК идут ее структурные элементы – нуклеотиды. Таким образом, генетической информацией является именно последовательность ДНК, а молекула ДНК является ее физическим носителем.

Хромосома – это молекула ДНК, специальным образом обернутая различными белками, которые помогают управляться с такой длинной молекулой, чтобы она не порвалась, не перепуталась с другими ДНК-молекулами и была физически доступна для белков, осуществляющих работу всего генетического аппарата.

РНК –РибоНуклиновая Кислота – полимер, который выполняет функциональную роль переносчика информации, то есть копии, которая делается с ДНК и используется для создания функциональных молекул: специальных РНК или белков. Специальные молекулы РНК могут не являться матрицами, на базе которых синтезируется белок, а сами выполняют структурные, ферментативные или транспортные функции. Главное, что последовательность структурных блоков в молекуле РНК всегда определена последовательностью ДНК соответствующего участка.

Белок – основная функциональная единица живой клетки с самым широчайшим спектром функций и возможностей. Как ДНК и РНК, является полимером, однако имеет химически иные структурные блоки – аминокислоты. Их последовательность, с одной стороны, напрямую зависит от соответствующей последовательности ДНК и может изменяться только в ограниченных и предусмотренных в ДНК инструкций, с другой стороны является основой структуры, в том числе пространственной, возможностей и функции белков разных типов.

Ген – определение гена включает два аспекта: теоретический и физический. Теоретически, то есть умозрительно, геном называют последовательность ДНК (слово, записанное на языке генетики), обладающее определенными свойствами. Как и слово в языке, ген является основой наследственной информации, в то время как различные другие структуры можно отнести к знакам препинания или вспомогательным элементам. Ген является подробной инструкцией для синтеза белка или специфической РНК, которую он кодирует. Причем эта инструкция описывает не только последовательность молекул, но и то в каких условиях и как они должны работать и выполнять свои функции. С физической, то есть материальной, точки зрения, ген – это часть молекулы ДНК с определенными структурными элементами. Как внутри слова есть приставка, корень, суффикс и окончание, позволяющие слову адаптироваться для каждой конкретной фразы, так и у гена есть промотор, экзоны и интроны. Первый обозначает начало гена, экзоны – это ключевая информация о последовательности РНК или белка, а интроны необходимы для регуляции и тонкой настройки работы гена в условиях разных тканей, органов и изменяющейся окружающей среды.

Экспрессия гена – это эффективность работы гена, так как для его функционирования недостаточно его наличия в геноме – с него должна считываться информация. Именно то, как часто и в каком объеме считывается информация с гена, выражают термином экспрессия.

Локус – участок молекулы ДНК, содержащий различный структурные элементы, в том числе один или несколько генов.

Геном– это последовательность всех молекул ДНК организма. Важно помнить, что в каждой клетке одного организма в норме содержатся одинаковые по количеству и последовательностям молекулы ДНК, а различается экспрессия конкретных генов.

Экзом – это последовательности ДНК экзомных участков генов, то есть так называемая основная кодирующая составляющая. Это то, с чем работает организм, в то время как остальная часть генома объясняет, как работать и в каких условиях как применять и настраивать кодирующую часть генома.

Мутация – изменение последовательности ДНК по сравнению другими клетками организма или другими представителями вида. Мутации могут возникать как из-за воздействия внешних неблагоприятных условий, так и из-за того, что наши ферменты работают пусть с редкими, но ошибками. Так как происходит физическое изменение в носителе информации – ДНК, такое изменение может передаваться из поколения в поколение.

Частота мутаций — относительное значение, показывающее у какой доли людей в геноме есть конкретная мутация. Частоту мутации можно рассчитать, как среднюю для всех людей, так и отдельно по расовым или национальным, или любы другим группам. В медицинской генетике под мутацией подразумевают изменение ДНК, которое может быть связано с каким-то заболеванием, и противопоставляют ее полиморфизму. Хотя по общей логике полиморфизм – это частный случай мутации.

Полиморфизм – нейтральная, а точнее безвредная, мутация, которая сравнительно часто встречается у какой-то группы организмов одного вида. Некоторые мутации встречаются часто у всех людей, некоторые – только среди представителей определенных рас или народностей.

Аллель – вариант последовательности гена в разном виде: от различия в одной букве последовательности до отсутствия целого куска последовательности или вставке лишнего. Эти различия возникают из-за мутации, которая могла произойти у далекого предка и передаться потомству через поколения. Таким образом, каждый ген у отдельного человека может быть представлен конкретным вариантом – аллелем. Для понимания аллелизма необходимо объяснить, что, например, различия в цвете глаз, волос, росте, чувствительности к алкоголю объясняются именно разными аллельными состояниями соответствующих генов.

Генотип – это все гены конкретной особи с указанием аллельного состояния каждого гена и наличия/отсутствия мутаций в межгенных участках ДНК.

Доминантный аллель. В геноме человека содержится по 2 копии каждой хромосомы. Это означает, что в каждом геноме есть две очень похожие по длине и последовательности генов молекулы ДНК, которые отличаются аллельными состояниями генов и мутациями/полиморфизмами в межгенных участках этих молекул ДНК. Из этого следует, что и каждый ген представлен в геноме 2 копиями, каждая из которых может быть определенным вариантом (аллелем) этого гена. Доминантным аллелем называется тот, одной копии которого достаточно для проявления его особенностей. То есть если хотя бы на одной из хромосом ген находится в состоянии доминантного аллеля, то ген будет работать по тому варианту, который описывается именно этим аллелем. Важно, что так как у одного гена может быть более двух вариантов (аллелей), то и доминантность аллеля определяется по отношению к каждому из вариантов, хотя есть и те, которые доминантны по сравнению со всеми другими. Встречаются варианты с одинаковой предпочтительностью для работы, тогда проявляется совместное влияние этих вариантов.

Рецессивный аллель – по аналогии с доминантным аллелем, это такое состояние гена, которое наименее предпочтительно для проявления. Поэтому если в геноме есть другая копия гена, доминантная, то задавать темп работы гена будет именно она, но если и вторая копия гена представлена рецессивным аллелем, то будет работать этот, хотя менее предпочтительный, но в такой ситуации единственно имеющийся вариант. Хотя в большинстве случаев связанные с возникновением заболевания аллели рецессивны, это вредность/полезность не является единственным определяющим фактором рецессивности/доминантности аллеля.

Гомозигота. Гомозиготой по определенной мутации/полиморфизму/аллелю называют такую клетку или организм, в генотипе которой/которого обе копии гена на двух хромосомах представлены одним вариантом, то есть не отличаются по этой мутации/полиморфизму/аллелю.

Гетерозигота. Гетерозиготой по определенной мутации/полиморфизму/аллелю называют такую клетку или организм, в генотипе которой/которого две копии гена на двух хромосомах представлены разными вариантами, то есть отличаются по этой мутации/полиморфизму/аллелю.

Секвенирование – это группа методов, позволяющая узнать последовательность нуклеотидов в молекуле ДНК. Этот метод обладает некоторыми особенностями. Во-первых, пока что ни один способ секвенирования не позволяет прочитать всю последовательность одной хромосомы, чтение идет сравнительно небольшими отрезка от 50 до несколько тысяч нуклеотидов. Во-вторых, почти все методы устроены так, что из кусочка ДНК делается много одинаковых и читаются они все. Эта особенность проявляется в таком параметре секвенирования, как глубина секвенирования, обозначаемая 10Х, 20Х, 50Х. Чем больше это значение, тем больше раз прочитан один и тот же кусок молекулы, тем точнее можно выявить ошибки секвенирования и особенности участка, например, его гетерозиготность по какой-либо мутации/полиморфизму.

Гаплотип — совокупность состояний/вариантов определенных локусов, которые расположены на одной хромосоме, и вследствие структурных особенностей эти состояния всегда наследуются вместе. То есть, например, если в одном локусе (1) гаплотипа имеется мутация (1А), а в другом (2) имеется уже другая мутация (2M), то именно в таком составе они будут наследоваться (1А2М), а смешанных вариантов (1B2M или 1A2N) не бывает или они относятся к другому гаплотипу.

Гаплогруппа — совокупность особей, имеющих сходный гаплотип по определенным локусам, которые задаются в соответствии с тем, какую задачу нужно решить, определяя гаплогруппу

Митохондриальная ДНК. Если разбираться подробнее и глубже, то генетическая информация одного человека находится не только в 46 хромосомах, располагающихся в специальном отсеке клетки – ядре, но и в клеточных органах митохондриях. У митохондрий в клетке своя задача – преобразовывать энергию, заключенную в химической связи определенных атомов, в более удобную для клетки, то есть они готовят эффективные питательные запасы из разного сырья. Митохондрии довольно сложны, их оболочка хитро устроена, чтобы опасные побочные продукты готовки не могли попасть в остальную часть клетки, поэтому все время таскать туда нужные для их работы белки не слишком продуктивно. Таким образом, у них есть своя ДНК, которая несет информацию о разных особенных белках и РНК, которые нужны именно для работы митохондрии. Такую ДНК называют митохондриальной и она является неотъемлемой и обязательной частью нашего генотипа. Передается она только от мамы, так как сперматозоид для возможности быстро перемещаться и долго оставаться живым несет самый минимум необходимой генетической информации – 23 хромосомы. А вот яйцеклетка, которой для выполнения основной функции не нужно находится в агрессивной окружающей среде, может позволить себе бОльшую массу и дополнительные запасы в виде готовых к работе станций приготовления питания – митохондрий и заранее синтезированных белков и РНК.

Гены половой дифференцировки – группа генов, играющая ведущую роль в определении будет эмбрион развиваться как девочка или как мальчик. В геноме человека основой проявления мужских или женских половых признаков является наличие/отсутствие половой хромосомы Y, а именно особо локуса этой хромосомы – SRY (Sex-determining Region on the Y chromosome). Важно отметить, что нарушения в этом локусе могут приводить не к внешним проявлениям, а к сниженной репродуктивной способности мужчины или ее полному отсутствию. Процесс дифференцировки пола у человека можно представить тремя стадиями: 1) какой набор хромосом получается при слиянии яйцеклетки (всегда несет хромосому X) и сперматозоида (с хромосомой X или Y), 2) формирование женских или мужских половых органов в зависимости от работы генов локуса SRY, 3) развитие вторичных половых органов в соответствии с типом половых органов. Нарушения на разных этапах приводят к разным проявлениям и разным заболеваниям.

Локус AZF – это участок Y-хромосомы, на котором располагаются так называемые факторы азооспермии (AZF — AZoospermia Factors). Это особые участки, которые названы так, потому что если какой-то из них отсутствует из-за мутации, то развивается азооспермия (отсутствие сперматозоидов) или олигозооспермия (малое количество сперматозоидов). Всего обнаружено три таких фактора AZFa, AZFb и AZFc. В норме наличие всех трех является минимальным необходимым условием нормального формирования сперматозоидов. Если в геноме отсутствует один из AZFa и AZFb или оба, то нарушается созревание сперматозоидов и, как следствие, полностью отсутствует репродуктивная функция. При отсутствии локуса AZFc нарушения могут быть не столь сильными, поэтому деторождение остается возможным в некоторых случаях.

Хромосомные аномалии – это крупные мутации, которые связаны с изменением последовательности ДНК не в рамках отдельного гена или нескольких, а в масштабе хромосомы или генома. Например, отсутствие (делеция) большой части или всей хромосомы, лишняя хромосома, или часть одной хромосомы соединена с частью другой хромосомы и т.д.

Наследственное заболевание – это заболевание, вызванное нарушениями в геноме, то есть мутациями, которые либо мешают формированию нормального белка (так как ген – инструкция по его построению – поврежден), либо изменяют регуляцию, то есть условия, когда, в каком месте или с кем такой белок или ген должен работать.

Моногенное заболевание – это наследственное заболевание, вызванное мутацией в одном только в одном гене. Несмотря на то, что все остальные почти 30000 генов могут быть в порядке, изменение последовательности ДНК в этом гене вызывает нарушения функционирования всего организма.

Хромосомное заболевание – наследственное заболевание, вызванное хромосомными аномалиями.

Носительство мутации – это состояние гетерозиготы по аллелю, обладающему какими-то негативными клиническими проявлениями, если он находится в геноме в виде гомозиготы.

Пробанд – человек, с которого начинается составление генеалогического дерева (родословной). Обычно пробанд – это носитель или пациент с наследственным заболеванием, проявление которого и вызвало необходимость генеалогического анализа.

Сиблинг – в генетике таким термином обозначают потомков одних родителей, то есть братьев и сестер, но не близнецов.

Автор: Жикривецкая Светлана

Биолог-исследователь

Наследственность и изменчивость — свойства организма.

Дата

 

 

 

Завуч по УР    

Класс

 

____________Р.С-С.Алиханова

 

Урок №7

 

Наследственность и изменчивость — свойства организма.

Цели урока: сформировать представление о генетике – науке, изучающей наследственность и изменчивость организмов, познакомить с основными понятиями науки.

Задачи:

·         образовательная: изучить основные исторические моменты в истории генетики как науки, показать многообразие методов, используемых генетикой; изучить основные понятия генетики;

·         развивающая: формировать умения и навыки по использованию генетической терминологии и символов для объяснения закономерностей наследования признаков;

·         воспитательная: продолжить способствовать формированию культуры умственного труда через овладение навыками общения в процессе беседы, диалога.

Обеспечение занятия: портрет Грегори Менделя, стенд или плакат «Основные вехи в истории генетики»; терминологические карты «Обзор основных терминов и понятий генетики»

Тип урока: изучение нового материала.

Метод проведения: беседа.

Требования согласно программе:

Ученик должен

·         иметь представление об истории становления науки, об основных направлениях в изучении наследственности;

·         знать основные генетические понятия: «наследственность», «изменчивость», «ген», «аллель», «генотип», «фенотип»;

·         уметь применять основные термины для объяснения закономерностей наследования.

 

Ход урока

I. Организационный момент.

·         приветствие;

·         наличие учащихся.

II. Проверка домашнего задания.

фронтальный опрос 3 учеников.

Генетика – молодая наука, составляющая основу всей современной биологии. Ее возраст – чуть более 100 лет (с 1900 года). Название «генетика» предложил английский ученый У. Бэтсон в 1906 г. Оно происходит от греческого слова «genesis», что означает – происхождение.

Вступительное слово учителя:

Генетика – это наука о закономерностях наследования признаков у организмов. Первый действительно научный шаг вперед в изучении наследственности был сделан австрийским монахом Грегором Менделем, который в 1865 году опубликовал статью, заложившую основы современной генетики. Мендель показал, что наследственные задачи не смешиваются, а передаются от родителей потомкам в виде дискретных (обособленных) единиц. Эти единицы, представленные у особей парами, остаются дескретными и передаются последующим поколениям в мужских и женских гаметах, каждая из которых содержит по одной единице из каждой пары.

В 1909 году датский ботаник Иогансен назвал эти единицы генами, а в 1923 году американский генетик Морган показал, что они находятся в хромосомах. С тех пор генетика достигла больших успехов в объяснении природы наследственности и на уровне организма, и на уровне гена.

На следующем этапе урока ставится задача раскрыть содержание проблем, разрабатываемых генетикой.

ГЕНЕТИКА – изучает два фундаментальных свойства живых организмов – наследственность и изменчивость.

Беседа.

 Что такое наследственность? Как вы понимаете этот термин?

Совместная формулировка определения и запись его в тетрадь.

НАСЛЕДСТВЕННОСТЬ – это способность родителей передавать свои признаки, свойства и особенности развития следующему поколению. (необходимо объяснить, что передаются не сами признаки: цвет глаз, волос и др., а гены, определяющие их развитие.)

– В чем биологический смысл наследственности? (Сохранение вида)

Мы выяснили, что гены определяют признаки и свойства организма.

– Что такое ген? (участок ДНК)

далее формируем более полное представление о гене:

·         Гены могут изменяться (мутации)

·         Каждый ген представлен двумя и более разновидностями (конкретными состояниями)

АЛЛЕЛЬ – конкретное состояние гена

·         Аллельные гены обозначаются одной буквой;

·         Гены находятся в хромосомах (рисунок в учебнике «Расположение генов в хромосомах»)

·         Соматические клетки имеют (2п) – диплоидный набор хромосом, половые – гаплоидный (п).

ЛОКУС – конкретное место нахождения гена в хромосоме;

Понятия «ген» и «аллель» в определенной степени синонимы («ген» –  более широкое понятие; «аллель» –  конкретное)

·         Совокупность генов (аллелей) в организме составляет его генотип;

·         Совокупность свойств и признаков организма составляет его фенотип.

Затем рассматривается проблема изменчивости организмов, которая трактуется как свойство, противоположное наследственности.

ИЗМЕНЧИВОСТЬ – способность организмов изменять свои признаки и свойства.

– В чем биологический и эволюционный смысл изменчивости? (обеспечивает выживание вида).

Приводятся примеры изменчивости:

А) снижение урожая зерновых при плохом агрофоне, низкая удойность молока при плохом кормлении коров, светло-зеленый цвет листьев при недостатке азота, света;
Б) появление среди людей альбиносов, шестипалых людей, карликов и т.д.;
В) люди живущие на планете Земля, такие одинаковые и такие не похожие. Среди них не найдешь генетических и психологических двойников – ни по соседству, ни на противоположной стороне планеты, ни в прошлой истории человечества, ни в будущем.

Далее учитель с помощью учащихся называет задачи, решаемые наукой генетикой.

1.      Изучение веществ и структур, которые составляют материальные основы наследственности, обеспечивают преемственность между поколениями, определяют сходство индивидуального развития.

2.      Изучение механизмов реализации наследственной информации в процессе индивидуального развития организмов.

3.      Изучение вопросов влияния окружающей среды на формирование признаков в процессе индивидуального развития организмов.

4.      Изучение изменчивости как всеобщего свойства организмов, форм и причин этого явления.

Учащиеся делают вывод. Озвучивают цель и задачи генетики.

Таким образом генетика – наука о закономерностях наследственности и изменчивости двух противоположных и вместе с тем неразрывно связанных между собой процессов, свойственных всему живому на Земле.

Виды изменчивости.

 

 

 

 

 

«Язык генетики» беседа

Из разговора двух генетиков: «Необходимо учитывать что у гибридного гетерозиготного организма гаметы содержат только один аллельный ген»

— О чём идёт разговор?

Без знания языка генетики понять о чем идет речь,- невозможно.

Для того чтобы окунуться в мир генетики, мы сначала должны ознакомиться с терминами и символами которые используются в данной науке.

— Что такое ген?

Ген – это участок молекулы ДНК, который отвечает за синтез одного полипептида и определяет признаки организма.

— Приведите примеры признаков организма? (форма и цвет венчика цветка, цвет глаз человека, цвет волос и т.д.)

Различия признаков определяются различными состояниями генов. Различные состояния одного гена называют аллелями, или аллельными.

Аллельные гены занимают одинаковые участки в хромосомах одной пары.

Пары хромосом называют гомологичными хромосомами. Аллели могут быть гомозиготными или гетерозиготными, т.е находиться в одинаковом или различном состоянии. Аллельный признак всегда проявляющийся в присутствии другого аллельного гена, называется доминантным, аллель которая не проявляется в присутствии другой аллели, называется рецессивной. Явление подавления одной аллели другой называется доминированием. Доминантные аллели обозначаются большими буквами, а рецессивные – маленькими.

Генотип – совокупность генетической информации, закодированной в генах клетки или организма

Кариотип – совокупность качественных (форма) и количественных ( размер и количество) признаков хромосомного набора

Фенотип – результат взаимодействия генотипа с факторами окружающей среды, совокупность всех признаков и св-в организма

Геном – совокупность генов гаплоидного набора хромосом организма определенного вида

Генетическая символика:

P – генотипы родительских форм

F – генотипы потомства, дети

A — доминантный признак (преобладающий),один из аллельных генов

a – рецессивный признак (подавляемый), один из аллельных генов

Aa – герерозиготное состояние двух аллельных генов

AA – доминантное гомозиготное состояние двух аллельных генов

aa – рецесивное гомозиготное состояние двух аллельных генов

AaBb – дигетерозигота

AaBbCc – тригетерозигота

Скрещивание — ×, материнский организм — ♀, отцовский организм —

III. Закрепление пройденного материала.

Работа в парах: Учитель предлагает запомнить генетическую символику,а затем каждый ученик 1 варианта в роли учителя проверяет, как запомнили символы ученики 2 варианта и наоборот. Затем учитель выборочно вызывае по 2 ученика из каждого ряда к доске: один пишет по памяти символы,а другой поясняет их.

Подведение итогов

Д/З: Читать параграф____ выучить терминологию и символы генетики, по желанию подготовить доклад «История развития генетики»


 

Характеристики и черты | Биология для майоров I

Результаты обучения

  • Понять, как наследование генотипа порождает фенотип

Каждая из семи характеристик растений гороха, которые Мендель оценивал, были выражены как одна из двух версий или признаков. Физическое выражение характеристик достигается за счет экспрессии генов на хромосомах. Генетический состав гороха состоит из двух похожих или гомологичных копий каждой хромосомы, по одной от каждого родителя.Каждая пара гомологичных хромосом имеет одинаковый линейный порядок генов. Другими словами, горох является диплоидным организмом в том смысле, что у него есть две копии каждой хромосомы. То же верно и для многих других растений и практически для всех животных. Диплоидные организмы используют мейоз для производства гаплоидных гамет, которые содержат по одной копии каждой гомологичной хромосомы, которые объединяются при оплодотворении, образуя диплоидную зиготу.

В случаях, когда один ген контролирует одну характеристику, диплоидный организм имеет две генетические копии, которые могут или не могут кодировать одну и ту же версию этой характеристики.Варианты генов, возникающие в результате мутации и существующие в одних и тех же относительных местах на гомологичных хромосомах, называются аллелями. Мендель исследовал наследование генов только с двумя формами аллелей, но обычно можно встретить более двух аллелей для любого данного гена в естественной популяции.

Фенотипы и генотипы

Два аллеля для данного гена в диплоидном организме экспрессируются и взаимодействуют, создавая физические характеристики. Наблюдаемые признаки, выраженные организмом, обозначаются как его фенотип .Основная генетическая структура организма, состоящая как из физически видимых, так и из невыраженных аллелей, называется его генотипом . Эксперименты Менделя по гибридизации демонстрируют разницу между фенотипом и генотипом. При перекрестном оплодотворении чистопородных растений, у одного из родителей которых были желтые стручки, а у другого — зеленые, все гибридные потомки F 1 имели желтые стручки. То есть гибридное потомство фенотипически идентично истинному родителю с желтыми стручками.Однако мы знаем, что аллель, подаренный родителем с зелеными стручками, не был просто утерян, потому что он снова появился у некоторых потомков F 2 . Следовательно, растения F 1 должны были генотипически отличаться от родителя с желтыми стручками.

Растения P 1 , которые Мендель использовал в своих экспериментах, были гомозиготными по признаку, который он изучал. Диплоидные организмы, которые являются гомозиготными по данному гену или локусу, имеют два идентичных аллеля для этого гена на своих гомологичных хромосомах.Родительские растения гороха Менделя всегда давали правильный результат, потому что обе произведенные гаметы несли один и тот же признак. Когда растения P 1 с контрастирующими признаками были перекрестно оплодотворены, все потомки были гетерозиготными по контрастному признаку, что означает, что их генотип отражал наличие у них разных аллелей исследуемого гена.

Доминантные и рецессивные аллели

Наше обсуждение гомозиготных и гетерозиготных организмов приводит нас к тому, почему гетерозиготное потомство F 1 было идентично одному из родителей, а не экспрессировало оба аллеля.Во всех семи характеристиках гороха и растения один из двух контрастирующих аллелей был доминантным, а другой — рецессивным. Мендель назвал доминантный аллель выраженным единичным фактором; рецессивный аллель был назван фактором латентной единицы. Теперь мы знаем, что эти так называемые единичные факторы на самом деле являются генами на гомологичных парах хромосом. Для гена, который экспрессируется по доминантному и рецессивному типу, гомозиготные доминантные и гетерозиготные организмы будут выглядеть одинаково (то есть они будут иметь разные генотипы, но один и тот же фенотип).Рецессивный аллель будет наблюдаться только у гомозиготных рецессивных людей (Таблица 1).

Таблица 1. Наследование человека в доминантных и рецессивных паттернах
Доминантные черты Рецессивные признаки
Ахондроплазия Альбинизм
Брахидактилия Муковисцидоз
Болезнь Хантингтона Мышечная дистрофия Дюшенна
Синдром Марфана Галактоземия
Нейрофиброматоз Фенилкетонурия
Пик вдовы Серповидно-клеточная анемия
Шерстяные волосы Болезнь Тея-Сакса

Существует несколько соглашений для обозначения генов и аллелей.Для целей этой главы мы будем сокращать гены, используя первую букву соответствующего доминантного признака гена. Например, фиолетовый является доминирующим признаком окраски цветков растения гороха, поэтому ген окраски цветка будет сокращен как V (обратите внимание, что обычно обозначения генов выделяются курсивом). Кроме того, мы будем использовать прописные и строчные буквы для обозначения доминантных и рецессивных аллелей соответственно. Следовательно, мы будем называть генотип гомозиготного доминантного растения гороха с фиолетовыми цветками как VV , гомозиготного рецессивного растения гороха с белыми цветками как vv и гетерозиготного растения гороха с фиолетовыми цветками как Vv .

Квадрат Пеннета для моногибридного креста

Когда оплодотворение происходит между двумя чистопородными родителями, которые отличаются только одним признаком, процесс называется моногибридным скрещиванием , и полученное потомство является моногибридом. Мендель выполнил семь моногибридных скрещиваний с использованием контрастных признаков для каждой характеристики. Основываясь на своих результатах в поколениях F 1 и F 2 , Мендель предположил, что каждый родитель в моногибридном скрещивании вносит один из двух парных единичных факторов в каждое потомство, и каждая возможная комбинация единичных факторов одинаково вероятна.

Чтобы продемонстрировать моногибридное скрещивание, рассмотрим случай истинного разведения растений гороха с желтыми и зелеными семенами гороха. Преобладающий цвет семян — желтый; следовательно, родительские генотипы были YY для растений с желтыми семенами и YY для растений с зелеными семенами, соответственно. Можно нарисовать квадрат Пеннета , разработанный британским генетиком Реджинальдом Пеннеттом, который применяет правила вероятности для предсказания возможных результатов генетического скрещивания или спаривания и их ожидаемых частот.Чтобы подготовить квадрат Пеннета, все возможные комбинации родительских аллелей перечислены вверху (для одного родителя) и сбоку (для другого родителя) сетки, представляя их мейотическую сегрегацию на гаплоидные гаметы. Затем комбинации яйцеклеток и сперматозоидов вносятся в поля в таблице, чтобы показать, какие аллели сочетаются. В каждом квадрате представлен диплоидный генотип зиготы или оплодотворенной яйцеклетки, которая могла возникнуть в результате этого спаривания. Поскольку каждая возможность одинаково вероятна, соотношение генотипов можно определить с помощью квадрата Пеннета.Если тип наследования (доминантный или рецессивный) известен, можно также сделать вывод о фенотипических соотношениях. В случае моногибридного скрещивания двух чистопородных родителей каждый родитель вносит один тип аллеля. В этом случае возможен только один генотип. Все потомки имеют возраст Yy и желтые семена (рис. 1).

Рисунок 1. В поколении P 0 растения гороха, которые являются истинно селекционными по доминантному желтому фенотипу, скрещиваются с растениями с рецессивным зеленым фенотипом.Это скрещивание дает гетерозиготы F 1 с желтым фенотипом. Анализ квадратов Пеннета можно использовать для прогнозирования генотипов поколения F 2 .

Самокрест одного из гетерозиготных потомков Yy может быть представлен в квадрате Пеннета 2 × 2, потому что каждый родитель может пожертвовать один из двух разных аллелей. Следовательно, потомство потенциально может иметь одну из четырех комбинаций аллелей: YY , Yy , yY или yy (Рисунок 1).Обратите внимание, что есть два способа получить генотип Yy : Y из яйцеклетки и Y из сперматозоидов, или y из яйцеклетки и Y из сперматозоидов. Обе эти возможности необходимо учитывать. Напомним, что характеристики гороха и растения Менделя вели себя одинаково при взаимных скрещиваниях. Следовательно, две возможные гетерозиготные комбинации производят потомство, которое генотипически и фенотипически идентично, несмотря на их доминантные и рецессивные аллели, происходящие от разных родителей.Они сгруппированы вместе. Поскольку оплодотворение является случайным событием, мы ожидаем, что каждая комбинация будет одинаково вероятной и для потомства будет отображаться соотношение YY : Yy : yy генотипов 1: 2: 1 (Рисунок 1). Кроме того, поскольку потомки YY и Yy имеют желтые семена и фенотипически идентичны, применяя правило суммы вероятностей, мы ожидаем, что потомство будет демонстрировать фенотипическое соотношение 3 желтых: 1 зеленых. Действительно, работая с большими размерами выборок, Мендель наблюдал приблизительно это соотношение в каждом поколении F 2 , полученном в результате скрещивания отдельных признаков.

Мендель подтвердил эти результаты, выполнив скрещивание F 3 , в котором он сам скрещивал доминантно и рецессивно экспрессирующие растения F 2 . Когда он сам скрещивал растения с зелеными семенами, у всех потомков были зеленые семена, что подтвердило, что все зеленые семена имели гомозиготные генотипы yy . Когда он сам скрестил растения F 2 с желтыми семенами, он обнаружил, что одна треть растений дает истинный результат, а две трети растений разделяются при соотношении желтых: зеленых семян 3: 1.В этом случае у истинно племенных растений были гомозиготные ( YY ) генотипы, тогда как сегрегационные растения соответствовали гетерозиготному ( YY ) генотипу. Результат самоопыления этих растений был таким же, как у самоопыляющегося кросса F 1 .

Тест-кросс для определения доминантного фенотипа

Помимо предсказания потомства от скрещивания известных гомозиготных или гетерозиготных родителей, Мендель также разработал способ определения того, является ли организм, выражающий доминантный признак, гетерозиготой или гомозиготой.Этот метод, получивший название тестового скрещивания, до сих пор используется селекционерами растений и животных. При тестовом скрещивании доминантно-экспрессирующий организм скрещивают с организмом, который является гомозиготным рецессивным по той же характеристике. Если доминантно-экспрессирующий организм является гомозиготным, то все потомки F 1 будут гетерозиготами, экспрессирующими доминантный признак (рис. 2). В качестве альтернативы, если доминирующим экспрессирующим организмом является гетерозигота, потомство F 1 будет демонстрировать соотношение гетерозигот и рецессивных гомозигот 1: 1 (рис. 2).Тест-кросс еще раз подтверждает постулат Менделя о том, что пары единичных факторов разделяются одинаково.

Практический вопрос

Рис. 2. Тест-кросс может быть выполнен для определения того, является ли организм, экспрессирующий доминантный признак, гомозиготой или гетерозиготой.

На растениях гороха круглый горошек ( R ) преобладает над морщинистым горохом ( r ). Вы делаете тестовое скрещивание растения гороха с морщинистым горошком (генотип rr ) и растения неизвестного генотипа с круглым горошком.В итоге вы получите три растения, на каждом из которых есть круглый горошек. По этим данным, можете ли вы сказать, является ли родительское растение круглого гороха гомозиготным доминантным или гетерозиготным? Если материнское растение круглого гороха гетерозиготно, какова вероятность того, что случайная выборка из 3 потомков гороха будет круглой?

Показать ответ

Вы не можете быть уверены в том, является ли растение гомозиготным или гетерозиготным, поскольку набор данных слишком мал: случайно все три растения могли приобрести только доминантный ген, даже если присутствует рецессивный.Если родитель круглого гороха гетерозиготен, существует одна восьмая вероятность того, что случайная выборка из трех потомков гороха будет круглой.

Многие болезни человека передаются по наследству. Здоровый человек в семье, некоторые члены которой страдают рецессивным генетическим заболеванием, может захотеть узнать, есть ли у него или нее ген, вызывающий заболевание, и какой существует риск передачи заболевания его или ее потомству. Конечно, делать тестовый кросс на людях неэтично и непрактично. Вместо этого генетики используют анализ родословных для изучения характера наследования генетических заболеваний человека (рис. 3).

Практический вопрос

Рисунок 3. Анализ родословной для Alkaptonuria

Алкаптонурия — это рецессивное генетическое заболевание, при котором две аминокислоты, фенилаланин и тирозин, не метаболизируются должным образом. У пораженных людей может быть потемневшая кожа и коричневая моча, могут возникнуть повреждения суставов и другие осложнения. В этой родословной люди с заболеванием обозначены синим цветом и имеют генотип аа. Незараженные особи обозначены желтым цветом и имеют генотип AA или Aa.Обратите внимание, что часто можно определить генотип человека по генотипу его потомства. Например, если ни один из родителей не страдает заболеванием, а их ребенок страдает, они должны быть гетерозиготными. Два человека в родословной имеют незатронутый фенотип, но неизвестный генотип. Поскольку у них нет заболевания, у них должен быть хотя бы один нормальный аллель, чтобы их генотип получил оценку «А?» обозначение.

Каковы генотипы людей, помеченных 1, 2 и 3?

Показать ответ

Особь 1 имеет генотип aa .Особь 2 имеет генотип Aa . Особь 3 имеет генотип Aa .

Вкратце: Характеристики и черты

При скрещивании чистопородных или гомозиготных особей, различающихся по определенному признаку, все потомки будут гетерозиготами по этому признаку. Если признаки наследуются как доминантные и рецессивные, все потомки F 1 будут демонстрировать тот же фенотип, что и родитель, гомозиготный по доминантному признаку. Если эти гетерозиготные потомки будут самокрещены, полученное потомство F 2 будет с равной вероятностью унаследовать гаметы, несущие доминантный или рецессивный признак, давая потомство, из которых одна четверть гомозиготно доминантна, половина — гетерозиготна, а одна четверть — гомозиготный рецессивный.Поскольку гомозиготные доминантные и гетерозиготные особи фенотипически идентичны, наблюдаемые признаки у потомства F 2 будут демонстрировать соотношение трех доминантных и одного рецессивного.

Внесите свой вклад!

У вас была идея улучшить этот контент? Нам очень понравится ваш вклад.

Улучшить эту страницуПодробнее

генотипов | Национальное географическое общество

В определенном смысле термин «генотип» — как и термин «геном» — относится ко всему набору генов в клетках организма.Однако в более узком смысле он может относиться к различным аллелям или вариантным формам гена для определенных черт или характеристик. Генотип организма контрастирует с его фенотипом, который представляет собой наблюдаемые характеристики человека, возникающие в результате взаимодействия между генотипом и окружающей средой.

Между генотипом и фенотипом существует сложная связь. Поскольку фенотип является результатом взаимодействия между генами и окружающей средой, различная среда может приводить к различным чертам у людей с определенным генотипом.

Кроме того, разные генотипы могут приводить к одному и тому же фенотипу. Это происходит потому, что гены имеют разные аллели. Для некоторых генов и признаков одни аллели являются доминантными, а другие — рецессивными. Доминантный признак — это признак, который проявляется у человека, даже если у человека есть только один аллель «> аллель, который вызывает этот признак.

Так работают некоторые аспекты цвета глаз. Например, карие глаза преобладают над голубыми. Это связано с тем, что пигмент под названием меланин дает коричневый цвет, а отсутствие пигмента приводит к голубым глазам.Достаточно одного аллеля темного пигмента, чтобы глаза стали карими. На самом деле существует несколько различных пигментов, влияющих на цвет глаз, каждый из которых является результатом определенного гена. Это причина, по которой у людей могут быть зеленые глаза, карие глаза или любой другой цвет глаз, кроме голубого или коричневого.

При обсуждении генотипа биологи используют прописные буквы для обозначения доминантных аллелей и строчные буквы для обозначения рецессивных аллелей. Например, в отношении цвета глаз «B» означает коричневый аллель, а «b» — синий аллель.Считается, что организм с двумя доминантными аллелями признака имеет гомозиготный доминантный генотип. Используя пример цвета глаз, этот генотип обозначается BB. Считается, что организм с одним доминантным аллелем и одним рецессивным аллелем имеет гетерозиготный генотип. В нашем примере это генотип Bb. Наконец, генотип организма с двумя рецессивными аллелями называется гомозиготным рецессивным. В примере с цветом глаз этот генотип записывается как bb.

Из этих трех генотипов только bb, гомозиготный рецессивный генотип, будет давать фенотип голубых глаз.Гетерозиготный генотип и гомозиготный доминантный генотип будут давать карие глаза, хотя только гетерозиготный генотип может передавать ген голубых глаз.

Гомозиготный доминантный, гомозиготный рецессивный и гетерозиготный генотипы учитывают только некоторые гены и некоторые признаки. Большинство признаков на самом деле более сложные, потому что многие гены имеют более двух аллелей, и многие аллели взаимодействуют сложным образом.

Определение фенотипа и примеры — Биологический онлайн-словарь

Фенотип
n., множественное число: фенотипы
[ˈfiːnəʊˌtaɪp]
Определение: наблюдаемые и измеримые характеристики организма

Фенотип относится к наблюдаемым характеристикам организма как многофакторному следствию генетических признаков и влияний окружающей среды. Фенотип организма включает его морфологические, биохимические, физиологические и поведенческие свойства. Таким образом, фенотип — это совокупность характеристик, отображаемых организмом, которая является результатом экспрессии генов организма, а также влияния факторов окружающей среды и случайных вариаций.Взаимодействие между этими факторами часто представляли следующей взаимосвязью: генотип + среда + случайная вариация → фенотип.

Определение фенотипа

В биологии термин «фенотип» определяется как наблюдаемые и измеримые характеристики организма в результате взаимодействия генов организма, факторов окружающей среды и случайных вариаций. Фенотип организма не только повлечет за собой наблюдаемые особенности, такие как морфология, но также будет включать молекулы и структуры, такие как РНК и белки, продуцируемые в соответствии с кодировкой генов; это называется «молекулярным фенотипом».

Эта диаграмма (квадрат Пеннета) показывает связь между фенотипом и генотипом. Характер окраски лепестков растений гороха представлен генами B и b . B Ген является доминирующим признаком и проявляется как цветок с пурпурными лепестками. b Ген — рецессивный признак. Тестовое скрещивание двух растений, гетерозиготных по признаку пурпурного цвета лепестков (Bb) , даст 3 потомков с признаком пурпурного цветка (BB и Bb) и 1 потомство с признаком белого цветка ( бб). В этом примере фенотипическое соотношение составляет 3: 1.

Этимология

Термин фенотип произошел от латинского phaeno- , от греческого phaino- , что означает «сияющий», от phaínein, означает «сиять», , «появляться». , « показать» и — тип из «опечаток». Сравните: генотип. Термин фенотип — это описательное слово, которое используется для обозначения, отношения или описания фенотипа конкретного организма.

Признак против фенотипа

Признак — это признак фенотипа организма. Таким образом, в генетике признак также называют фенотипическим признаком , чтобы отличить один признак от другого в рамках более широкого термина — фенотип . Фенотип организма состоит из разных признаков. Эти черты могут быть унаследованы (генетически детерминированы), приобретены в результате влияния окружающей среды или возникать в результате их взаимодействия. Например, цвет волос — это персонаж, черты которого могут быть черным, блондином, рыжим или брюнеткой.

Фенотип по сравнению с генотипом

В генетике общие термины генотип и фенотип используются для описания внешнего вида, функций и поведения организма. Генотип определяется как набор генов, которые при экспрессии определяют характеристику или признак организма. Проще говоря, генотип — это генетический вклад в фенотип. Гены составляют последовательности ДНК. У людей и других организмов они встречаются парами — один от родителя-мужчины, а другой от родителя-самки.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? Обычно пара генов (или пара аллелей) для 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) Aa, — гетерозиготный доминантный и (3 ) а.о., гомозиготный рецессивный.Генотип организма является основным фактором, определяющим фенотип организма. Но как генотип влияет на фенотип? Возьмем, к примеру, пару аллелей (или пару генов), которые определяют конкретный признак, где один из них является доминантным ( A ), а другой — рецессивным ( a ). Доминантный аллель ( A ) будет экспрессироваться и станет частью фенотипа организма, тогда как эффект рецессивного аллеля ( a ) будет замаскирован.Когда признак следует по менделевскому наследованию, A будет проявляться как признак, тогда как a не будет. Таким образом, фенотип организма должен включать признаки всех экспрессируемых генов. Однако у людей многие наблюдаемые черты более сложны, чем те, которые следуют менделевскому образцу. Сложные черты, такие как рост и цвет кожи, возникают в результате взаимодействия нескольких аллелей, как в случае полигенного наследования.

Экспрессия

Фенотип является результатом генетических факторов, влияний окружающей среды и случайных генетических вариаций.Когда пара аллелей, определяющих конкретный признак, состоит из одних и тех же генов, например AA или а.о., признак описывается как гомозиготный. Когда аллельный состав состоит из разных генов, например Aa, признак описан как гетерозиготный. Наличие доминантного аллеля, то есть AA или Aa, приведет к проявлению признака ( A ), тогда как отсутствие доминантного аллеля, т.е.е. aa, приведет к выражению другого признака ( a ). Это случай полного доминирования и следует по менделевской наследственности. В случаях кодоминирования, неполного доминирования и полигенного наследования проявление признака не будет следовать менделевскому паттерну. Например, при кодоминиции аллели пары генов в гетерозиготе будут полностью выражены, поскольку оба аллеля в паре являются доминантными (например, AB). При неполном доминировании результирующий признак будет промежуточным между эффектами двух аллелей.Это потому, что доминантный аллель будет выражаться только частично. В результате гетерозиготное потомство будет демонстрировать фенотип, промежуточный по сравнению с фенотипом родителей.

Помимо генетических взаимодействий, фенотип организма также будет 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, приведет к потемнению кожи из-за увеличения выработки меланина.Что касается случайных вариаций, генетическая мутация может изменить физические характеристики или, по крайней мере, приспособленность организма. Изменения в генах важны, поскольку они управляют эволюцией и естественным отбором. Генотипы, влияние окружающей среды и генетические вариации помогают объяснить, почему люди склонны иметь разные фенотипы.

Extreme Phenotype

Крайний фенотип возникает, когда родительские аллели объединяются и приводят к гибриду с фенотипом, который на больше или на выше , чем фенотипы 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 помеси между Helianthus annuus и Helianthus petiolaris . Два вида подсолнечника дали гибриды с трансгрессивными признаками. Гибриды, в отличие от своих родителей, могут процветать там, где их родители не могут.Они способны выжить в песчаных дюнах и солончаках. (Ссылка 1)

Рекомбинантный фенотип

Мейоз — одно из важных биологических событий, которые приводят к большему разнообразию фенотипов организмов. В частности, во время метафазы мейоза I гомологичные хромосомы объединяются для обмена генами посредством гомологичной рекомбинации . Когда гомологичные хромосомы достигнут конца мейоза (телофаза II), четыре дочерних клетки будут иметь хромосомы, отличные друг от друга.Некоторые из них станут гаметами, содержащими рекомбинантные гены. Когда такая гамета оплодотворяется диким типом, например, она разовьется в потомство с рекомбинантным фенотипом, то есть фенотипом, который отличается от фенотипов его родителей. Как определить фенотип рекомбинантов? Тест-скрещивание двух признаков (например, родительских мух с синим телом и нормальных крыльев и родительских мух с рудиментарными крыльями с черным телом) может помочь идентифицировать рекомбинантные фенотипы. Потомство с фенотипами, отличными от родителей (например,г. муха с синим телом, рудиментарная муха или муха с черным телом и нормальными крыльями) указывают на то, что они являются рекомбинантами.

Фенотипическое соотношение

Квадрат Пеннета — еще один инструмент, который можно использовать для определения всех возможных комбинаций аллелей в тестовом скрещивании. Он может предсказать генотипы и фенотипы потомства. Это диаграмма в виде сеток и букв для обозначения аллелей. Заглавная буква (например, A) обозначает доминантный признак или генотип, а строчная буква обозначает рецессивный признак или генотип (например,г. а). На основе квадрата Пеннета можно определить фенотипическое соотношение (а также генотипическое соотношение). Фенотипическое соотношение — это соотношение, которое можно предсказать с помощью тестового скрещивания. Его можно узнать на основе фенотипов потомства, то есть частоты потомков, проявляющих различные признаки или комбинации признаков. Например, ожидаемое фенотипическое соотношение дигибридного скрещивания AaBb x aabb (т. Е. Скрещивание, которое имеет дело с двумя символами, например, цветом тела ( A для синего, a для черного) и морфологией крыла ( B ). для нормальных крыльев b для рудиментарных крыльев) составляет 1: 1: 1: 1 на основе четырех возможных различных фенотипов: AaBb (синяя, нормокрылая муха), aaBb (черная, нормокрылая муха ), Aabb (синяя муха с рудиментарными крыльями) и aabb (черная муха с рудиментарными крыльями).

Читать: Доминирование — Учебники по биологии

Примеры

Как указывалось ранее, фенотип организма относится к различным чертам, которыми обладает организм. Примерами являются черта голубых глаз (для персонажа цвета глаз), черта коричневой кожи (для персонажа цвета кожи), черта длинного хвоста (для персонажа хвоста), черта с пятью лепестками (для персонажа-цветка) и т. Д. Поведение также является примером фенотипа. . Например, поведение и когнитивные особенности лиц с умственной отсталостью являются поведенческими фенотипами.(Ссылка 2)

Связанные термины

См. Также

Ссылки

  1. Шварцбах А. Э., Донован Л. А. и Ризеберг Л. Х. (2001). «Выражение трансгрессивного характера у гибридных видов подсолнечника». Американский журнал ботаники 88.2: 270–277.
  2. Csábi, G., & Tényi, T. (2006). Поведенческие фенотипы и когнитивные характеристики при умственной отсталости. Neuropsychopharmacologia Hungarica: A Magyar Pszichofarmakologiai Egyesulet Lapja = Официальный журнал Венгерской ассоциации психофармакологии, 8 (3), 127–142.Получено с https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/17211048

© Biology Online. Контент предоставлен и модерируется редакторами Biology Online.

Следующий

Определение и примеры генотипа — Биологический онлайн-словарь

генотип
n., ˈDʒiːn.oʊ.taɪp
Генетический состав клетки, организма или индивидуума, который влияет на его признак или фенотип

Генотип и фенотип

контрастирующие термины «генотип» и «фенотип» используются для определения характеристик или признаков организма.Генотип идентифицирует аллели, относящиеся к одному признаку (например, Aa) или нескольким признакам (например, Aa Bb cc). Термин может быть расширен для обозначения всего набора генов организма (или таксона). На этом всеобъемлющем уровне он частично перекликается с термином «геном», который относится ко всей ДНК в организме. Однако не вся ДНК состоит из генов. Чтобы полностью записать генотип организма, потребуется набор символов, представляющих аллели для каждого из примерно 20 000 известных генов в геноме человека.

Фенотип описывает физические или физиологические особенности организма и является следствием экспрессии генотипов. Однако генотип — не единственный фактор, который будет определять фенотип человека. Различные факторы окружающей среды также играют роль, и они влияют на экспрессию генов, определяя отличительный фенотип организма.

Гены, генотипы и аллели

У большинства эукариот гены расположены парами, называемыми аллелями.Парные аллели будут занимать одно и то же место на хромосоме (называемое локусом). Они также будут контролировать ту же черту. Термин «аллель» относится к варианту определенного гена. Поскольку большинство эукариот размножаются половым путем, каждый родитель вносит один из двух аллелей для данного гена. Поскольку каждый родитель является продуктом разных линий организмов, случайные ошибки репликации и взаимодействия с ДНК в окружающей среде привели к различным модификациям генов каждого родителя. Это различие лежит в основе термина « аллель » ( allo = другой), который подразумевает инаковость или различие.

Если признак следует простому менделевскому образцу наследования, то один из аллелей будет выражаться, а другой — нет. Выраженный аллель считается доминантным, а невыраженный аллель описывается как рецессивный. В случаях, когда доминантный аллель отсутствует, будет происходить экспрессия рецессивного аллеля.

Если доминантный аллель обозначен как «A», а рецессивный аллель — «a», возможны три разных генотипа: «AA», «aa» и «Aa».Термин «гомозиготный» используется для описания пар «AA» и «aa», потому что аллели в паре одинаковы, т.е. оба доминантны или оба рецессивны. Напротив, термин «гетерозиготный» используется для описания аллельной пары «Аа». Доминантный признак будет выражаться в фенотипах людей с генотипами AA или Aa, в то время как рецессивный фенотип будет выражен у людей с генотипом aa. Не все признаки определяются одним геном; многие гены имеют несколько аллельных вариантов, и не все пары генов имеют простые доминантные / рецессивные отношения.Кодоминантность, неполное доминирование и полигенное наследование являются примерами неменделевского типа наследования. У людей многие наблюдаемые черты не являются менделевскими. Например, рост и цвет кожи обусловлены взаимодействием не только пары аллелей, но и генов в нескольких разных локусах.

Прогнозирование простых генотипов: квадраты Пеннета

В простых генотипах указываются аллели только для одного или нескольких признаков. Например, генотип гена, определяющего цвет цветка гороха, представлен двумя аллелями: B и b .«B» — это доминантный аллель, а «b» — рецессивный аллель. Доминантный аллель кодирует признак пурпурного цветка, тогда как рецессивный аллель кодирует признак белого цветка. См. Диаграмму ниже.

Квадрат Пеннета, показывающий взаимосвязь между фенотипом и генотипом

Эта диаграмма представляет собой пример квадрата Пеннета, впервые представленного Реджинальдом Пеннеттом после повторного открытия работ Менделя. Квадрат Пеннета — важный инструмент в генетике для прогнозирования закономерностей и соотношений наследования.Этот квадрат отображает и генотип, и фенотип потомства двух гетерозиготных родителей (Bb) , оба с пурпурными цветками. На диаграмме представлены аллели, присутствующие в родительских гаметах и ​​в потомстве, продуцируемом различными комбинациями этих гамет. Каждый родитель производит два вида гамет ( B и b ), которые объединяются во все возможные пары. Из четырех потомков два являются гомозиготными, одно пурпурное (BB) и одно белое (bb), и два гетерозиготных (Bb), причем оба выражают доминирующий пурпурный признак.Это дает нам фенотипическое соотношение доминантных: рецессивных фенотипов 3: 1, описанное Менделем. Он также дает нам соотношение генотипов 1: 2: 1 для генотипов BB, Bb, и bb .

Проверено: Мэри Энн Кларк, PhD

Учебники:

Ссылки:

    1. Сравнительный бюллетень геномики. (2019). Геном. https://www.genome.gov/about-genomics/fact-sheets/Comparative-Genomics-Fact-Sheet
    2. генотип | Изучите науку в Scitable.(2014). Nature.Com. https://www.nature.com/scitable/definition/genotype-234/
    3. Genetics Home Reference. (2020). Что такое ген? Домашний справочник по генетике. https://ghr.nlm.nih.gov/primer/basics/gene

© BiologyOnline. Контент предоставлен и модерируется редакторами BiologyOnline.

Следующий

Различие генотипов и фенотипов — обзор

Введение

Методы идентификации можно разделить на две группы: фенотипические и генотипические.В генетике проводится различие между генотипом и фенотипом. «Генотип» — это полная наследственная информация организма, даже если она не выражена. «Фенотип» — это реально наблюдаемые свойства организма, такие как морфология, развитие или поведение (Sutton and Cundell, 2004).

Фенотипические методы являются наиболее распространенными из-за их относительно низкой стоимости для многих лабораторий. Однако следует признать, что проявления микробного фенотипа, то есть размер и форма клеток, споруляция, клеточный состав, антигенность, биохимическая активность, чувствительность к антимикробным агентам и т. Д., Часто зависят от среды и условий роста, которые был использован.

Эти условия будут включать такие переменные, как температура, pH, окислительно-восстановительный потенциал и осмоляльность, и, возможно, менее известные переменные, такие как истощение питательных веществ, доступность витаминов и минералов, цикл роста, активность воды в твердых средах, статическая или вращающаяся жидкая культура и культура в твердой и жидкой средах, а также плотность колоний на планшете. Следовательно, требуется некоторая осторожность при интерпретации результатов тестов микробиологической идентификации и анализа тенденций в данных.

Еще одним ограничением фенотипических методов является размер и тип базы данных фенетической классификации.При таком типе базы данных многие базы данных ориентированы на клинические приложения и не обязательно хорошо подходят для промышленных приложений. С точки зрения размера базы данных ограничены из-за относительно небольшого количества охарактеризованных микроорганизмов (Stager and Davis, 1992).

Классическая схема идентификации бактерий биохимическими методами зависит от того, может ли чистая культура интересующего микроорганизма расти в чашке с агаром, скошенной поверхности агара, бульоне, бумажной полоске или другом вспомогательном материале, содержащем специальные стимуляторы роста или ингибиторы в присутствии ферментируемого или разлагаемого соединения, что приводит к изменению цвета среды, выделению газа, появлению флуоресцентного соединения и другим проявлениям метаболической активности.Если поведение известных культур в этих средах известно, неизвестная культура может быть сопоставлена ​​с этими характеристиками, и на основе наиболее близкого совпадения с базой данных аналитик может идентифицировать неизвестную культуру. Этот процесс утомительный, трудоемкий и требует много труда, материалов, времени и энергии для выполнения тестов. Кроме того, умение аналитика интерпретировать реакции и приходить к верному суждению делает этот процесс субъективным и часто ненадежным (Kalamaki et al., 1997).

Генотипические методы не зависят от среды выделения или характеристик роста микроорганизма. Генотипические методы позволили значительно расширить базы данных о различных типах микроорганизмов. До появления генотипических методов микробиологи предполагали, что существует ряд таксонов, которые невозможно культивировать (так называемые жизнеспособные, но не культивируемые штаммы). Генотипические методы открыли целый новый набор видов и подвидов, а также переклассифицировали виды и родственные виды (таким образом, таксоны, которые часто группируются одинаково фенотипическими методами, на самом деле являются полифилетическими группами, то есть они содержат организмы с разными историями эволюции, которые являются гомологически непохожими организмами, сгруппированными вместе).

Еще одним преимуществом генотипических методов является их точность и более быстрое получение результата (поскольку микроорганизмы не нужно выращивать на питательных средах). Однако они относительно дороги.

Чтобы провести полную идентификацию, можно провести множество тестов, как показано в таблице 1.

Таблица 1. Информация, необходимая для идентификации патогенов пищевого происхождения (Fung, 1995).

Фенотипические характеристики
Макроскопическая морфология на чашках с агаром
Морфология под микроскопическим увеличением
Реакция по Граму (положительная, отрицательная или переменная) и особые свойства окрашивания
Биохимическая активность профильные и специальные ферментные системы
Производство пигментов, биолюминесценция, хемилюминесценция и производство флуоресцентных соединений
Требования к питательным факторам и факторам роста
Требования к температуре и pH и толерантность
Продукты ферментации, метаболиты и токсины производство
Профиль чувствительности к антибиотикам (антибиотикограмма)
Требования к газу и переносимость
Клеточная стенка, клеточная мембрана и клеточные компоненты
Константа скорости роста и время образования
Подвижность и образование спор
Устойчивость к органическим красителям и специальным соединениям
Характеристики импеданса, проводимости и емкости
Генотипические характеристики
Генетический профиль: ДНК / Последовательности РНК и фингерпринтинг
Внеклеточные и внутриклеточные продукты
Информация, касающаяся микроорганизма
Патогенность для животных и человека
Серология и типирование фагов
Экологическая ниша и выживаемость
Реакция на электромагнитные поля, свет, звук и излучение

Что определяет унаследованные черты организма? | Образование

Размышляя о наследственных признаках, генетики используют два важных слова: генотип и фенотип.Генотип относится к генам, которые организм наследует от своих родителей, а фенотип относится к наблюдаемым характеристикам организма: как он развивается, выглядит, реагирует и ведет себя. Унаследованный признак относится к фенотипической характеристике, например цвету цветка, сроку беременности или способности метаболизировать целлюлозу. Все черты имеют генетическую основу.

Гены имеют аллели

Признаки, которые проявляет организм, в конечном итоге определяются генами, которые он унаследовал от своих родителей, другими словами, его генотипом.У животных есть две копии всех своих хромосом, по одной от каждого родителя. Гены расположены так же, как бусинки на нитке на хромосоме, и, например, ген, расположенный в позиции X на хромосоме, унаследованной от матери, соответствует гену, расположенному в том же положении на хромосоме, унаследованном от отца. Но это не означает, что материнская и отцовская копии этого гена идентичны. Вариантные копии гена называются аллелями, а генотип человека — это сумма всех аллелей, унаследованных от родителей.

Доминантный и рецессивный аллели

Если у человека есть два разных аллеля для определенного гена, доминантный аллель будет определять фенотип. Например, в цветках гороха аллель P может производить пурпурный пигмент, а аллель p может не производить пигмент, что приводит к появлению белого цветка. Скрещивание между родителем PP, который несет два аллеля пурпурного пигмента, и родителем pp, который несет два аллеля без пигмента, приведет к потомству с одним из каждого аллеля. Потомство будет иметь генотип Pp, а фенотипом будут пурпурные цветки, потому что аллель P является доминантным, а аллель p — рецессивным.

Неполное доминирование

Не все аллели просто доминантны или рецессивны, как цвет цветков у гороха. Некоторые аллели демонстрируют неполное доминирование, например, ген окраски цветов у львиного зева. У этих растений есть красный и белый аллели цвета цветка, но когда у людей есть один из аллелей каждого, их цвет цветка розовый. В природе существует множество примеров неполного доминирования.

Сложные черты

Подводя итог, два фактора определяют черты организма: его генотип и преобладание или рецессивность имеющихся у него аллелей.Некоторые признаки, такие как цвет цветков у гороха, контролируются одним геном, но в конечном итоге многие, если не большинство признаков в организме, контролируются более чем одним геном. В этих случаях это сумма фенотипических вкладов нескольких генов, которые определяют сложные черты организма.

Что такое наследование? | Факты

Наследование — это процесс, посредством которого генетическая информация передается от родителя к ребенку. Вот почему члены одной семьи, как правило, имеют схожие характеристики.

  • На самом деле у нас есть два генома каждый
  • Мы получаем по одной копии нашего генома от каждого из наших родителей
  • Наследование описывает, как генетический материал передается от родителя к ребенку.

Как наследуется генетический материал?

  • Большинство наших клеток содержат два набора из 23 хромосом (они диплоидные).
  • Исключением из этого правила являются половые клетки (яйцеклетка и сперма), также известные как гаметы, каждая из которых имеет только один набор хромосом (они гаплоидны).
  • Однако при половом размножении сперматозоид соединяется с яйцеклеткой, образуя первую клетку нового организма в процессе, называемом оплодотворением.
  • Эта клетка (оплодотворенная яйцеклетка) имеет два набора из 23 хромосом (диплоидных) и полный набор инструкций, необходимых для создания большего количества клеток и, в конечном итоге, всего человека.
  • Каждая клетка нового человека содержит генетический материал от двух родителей.
  • Эта передача генетического материала становится очевидной, если вы исследуете характеристики членов одной семьи, от среднего роста до цвета волос и цвета глаз до формы носа и ушей, поскольку они обычно похожи.
  • Если есть мутация в генетическом материале, она также может передаваться от родителя к ребенку.
  • Вот почему болезни могут передаваться по наследству.

Как определяется пол?

  • Пол человека определяется половыми хромосомами, называемыми Х-хромосомой и Y-хромосомой.
  • У самок две X-хромосомы (XX).
  • Самцы имеют Х-хромосому и Y-хромосому (XY).
  • Женские гаметы (яйца) всегда несут Х-хромосому.
  • Мужские гаметы (сперматозоиды) могут нести либо X, либо Y.
  • Когда яйцеклетка соединяется со спермой, содержащей X-хромосому, в результате получается девочка.
  • Когда яйцеклетка соединяется со спермой, содержащей Y-хромосому, в результате получается мальчик.

Что такое генотип?

  • Генотип — это описание уникального генетического состава человека. Его можно использовать для описания всего генома или только отдельного гена и его аллелей.
  • Генотип человека влияет на его фенотип.
  • Например, если мы говорим о генотипе цвета глаз, мы можем сказать, что у человека есть один аллель карих глаз (B) и один аллель голубого глаза (b).
  • В результате фенотип особи будет иметь карие глаза.
  • Это потому, что аллель карих глаз является доминантным, а аллель голубых глаз — рецессивным (см. Изображение ниже).

Иллюстрация, демонстрирующая наследование доминантных и рецессивных аллелей цвета глаз.
Изображение предоставлено: Genome Research Limited

Что такое фенотип?

  • Фенотип — это описание физических характеристик организма.Например, если мы говорим о цвете глаз, фенотип человека может означать голубые, карие или зеленые глаза.
  • На большинство фенотипов влияет генотип человека, хотя окружающая среда также может играть роль (природа или воспитание).

Что такое менделевское наследование?

  • Простейшая форма наследования была обнаружена в работе австрийского монаха Грегора Менделя в 1865 году.
  • За годы экспериментов с обычным горохом Грегор Мендель смог описать способ передачи генетических характеристик. из поколения в поколение.
  • Грегор использовал горох в своих экспериментах в первую очередь потому, что он мог легко контролировать их оплодотворение, перенося пыльцу с растения на растение с помощью крошечной кисточки.
  • Иногда он переносил пыльцу с цветов одного растения (самоопыление) или с цветов другого растения (перекрестное оплодотворение).
  • В одном эксперименте он скрестил удобрение гладких растений желтого гороха с морщинистым зеленым горошком:
    • Каждая горошинка, полученная в результате этого первого скрещивания, первого поколения (F1), была гладкой и желтой.
    • Однако, когда два гладких желтых горошка этого первого поколения были скрещены для получения второго поколения (F2), результат был на 75 процентов гладким желтым горошком и на 25 процентов морщинистым зеленым горошком (3: 1).
    • Этот результат показывает, что гены гладкого желтого горошка являются доминирующими, в то время как гены морщинистого зеленого горошка являются рецессивными.
  • Результаты этого и последующих экспериментов привели Грегора Менделя к трем ключевым принципам наследования:
  1. Наследование каждого признака определяется «факторами» (теперь известными как гены), которые передаются потомкам. .
  2. Люди наследуют по одному «фактору» от каждого родителя для каждого признака.
  3. Признак может не проявляться у человека, но все же может быть передан следующему поколению.
  • Генетические признаки, соответствующие этим принципам наследования, называются менделевскими.

Грегор Мендель
Изображение предоставлено: Принципы наследственности Менделя: защита Уильяма Бейтсона

Эта страница последний раз обновлялась 21.07.2021

.

About the Author

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.

Related Posts