Генотип и фенотип. | Биология
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. 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.
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.
Черты могут быть доминирующими или рецессивными. В схемах наследования полного доминирования фенотип доминирующей черты полностью маскирует фенотип рецессивного признака. Имеются также случаи, когда отношения между разными аллелями не проявляют полного доминирования. При неполном доминировании доминирующая аллель полностью не маскирует другую аллель. Это приводит к фенотипу, который представляет собой смесь фенотипов, наблюдаемых в обеих аллелях. При кодоминировании оба аллеля полностью выражены. Это приводит к фенотипу, в котором оба признака наблюдаются независимо друг от друга.
Вид доминирования | Черта | Аллели | Генотип | Фенотип |
Полное доминирование | Цвет | R-красный, r-белый | Rr | красный цвет |
Неполное доминирование | Цвет | R-красный, r-белый | Rr | розовый цвет |
Кодоминирование | 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
фенотипические признаки мутационной изменчивости в биологии, как определить генотип, совокупность всех признаков и свойств организма
Каждый человек должен знать, что такое генотип и фенотип.
Это основы биологии, которые когда-нибудь могут пригодиться.
Что такое генотип
Это совокупность наследственной информации в организме.
В отличие от генофонда, он описывает не весь вид, а отдельную особь.
Как определить генотип
Для определения генотипа животных и растений используют анализирующее скрещивание. В его основе лежит скрещивание неопределенной особи и особи с гомозиготным (одинаковым) набором хромосом.
Так как вторая особь образует одну гамету рецессивного признака, определить первую особь легко и просто.
А вот человеку, чтобы узнать свой набор генов, нужно сдать анализы в специальной лаборатории.
Как изменяется генотип
Изменение набора генов может быть вызвано мутацией. Во время данного процесса изменяется структура ДНК, которая может передаваться по наследству. Мутации возникают по разным причинам.
Например, из-за ультрафиолетовых лучей, радиации или под действием химических веществ.
Мутации делятся на:
- генные;
- хромосомные;
- геномные;
- соматические;
- цитоплазмические.
Генные мутации подразумевают под собой изменение строения одного гена, хромосомные — модификацию строения хромосомы, геномные — изменения количества хромосом.
Также мутации бывают спонтанными и искусственными. Первые возникают самопроизвольно и случаются на протяжении всей жизни. Вторые же искусственно вызваны в лаборатории.
Мутации в основном носят летальный или нейтральный характер. Изредка мутации бывают полезны для организма.
Набор генов также может изменяться из-за комбинативной изменчивости. В ее основе лежит перекомбинация генов в ходе полового процесса.
В результате какого процесса формируется генотип потомства
Он формируется в результате слияния родительских гамет. Например, при слиянии двух гомозиготных организмов, потомок получит генотип «аа».
Что такое фенотип в биологии
Фенотип (англ. phenotype) в биологии — это совокупность признаков, формирующихся на основе генотипа. Однако, под влиянием окружающей среды, набор свойств может меняться, из-за чего появляются индивидуальные различия.
По свойствам организма не всегда можно понять, какой генотип у особи. У организмов может быть одинаковый набор свойств даже при разном наборе генов. Например, у красного цветка может быть генотип и «АА», и «Аа». В данном случае для определения набора генов применяется анализирующее скрещивание.
Фенотипы человека
Фенотипы человека — это характеристики, присущие личности в данный момент времени. Другими словами, это совокупность свойств организма.
Фенотипические признаки
Фенотипические признаки человека — это рост, вес, цвет волос, оттенок глаз, тон кожи, а также группа крови. Большинство людей имеют сразу несколько фенотипов: в основном два, но иногда три или четыре. Отдельное внимание стоит уделить генетическим болезням. Зачастую у них есть особенные фенотипические признаки и проявления.
Свойства организма также делятся на количественные и качественные. Первые выражают количество, могут изменяться и подсчитываться. Примером количественного признака является масса. Она изменяется в течение жизни, но может подсчитываться.
Качественные же признаки являются словесными характеристиками. Это, например, цвет волос, окрас шерсти или оттенок семян. В общем, это те качества, которые можно описать определениями.
Количественные признаки в отличие от качественных зависят от нескольких генов. При этом они сильнее подвержены влиянию окружающей среды.
Альтернативные признаки — это две взаимоисключающие характеристики организма. Например, женский и мужской пол.
От чего зависит фенотип
Совокупность свойств организма зависит от набора генов и условий окружающей среды.
При какой форме изменчивости изменяется лишь фенотип
Модификационная или ненаследственная изменчивость — трансформация свойств организма под влиянием окружающей среды. По-другому, это можно назвать адаптацией. В данном случае изменениям подвергается лишь фенотип, набор генов остается неизменным.
При этом модификационная изменчивость не может передаваться из поколения в поколение. Существует необратимая и обратимая ненаследственная изменчивость. Пример первой — образование шрама на месте царапины. Пример второй — загар.
Заключение
Как известно, изучением наследственности и изменчивости занимается генетика. Ученые говорят, что это наука будущего. Значит, ее основы должен знать и помнить каждый человек.
Основные понятия генетики — урок. Биология, Общие биологические закономерности (9–11 класс).
Генотип — совокупность генетической информации, закодированной в генах клетки или организма.
Кариотип — совокупность качественных и количественных признаков хромосомного набора организма.
Фенотип — результат взаимодействия генотипа с факторами окружающей среды, совокупность всех признаков и свойств организма.
Альтернативные (аллельные) признаки — контрастные, взаимоисключающие признаки (белый — красный, высокий — низкий).
Доминантный признак — преобладающий признак, подавляющий развитие другого альтернативного признака.
Рецессивный признак — подавляемый признак.
Доминирование — подавление одного альтернативного признака другим.
Ген — участок ДНК, кодирующий первичную структуру одного белка.
Локус — участок хромосомы, в котором расположен ген.
Аллельные гены — различные состояния одного гена.
Гомологичные хромосомы — пары хромосом, одинаковых по размерам, форме и набору генов. Аллельные гены занимают в гомологичных хромосомах одинаковые локусы.
Аллели могут быть гомозиготными или гетерозиготными, т. е. находиться в одинаковом или различном состоянии.
Символы, используемые в генетике
P — генотипы родительских форм;
F — генотипы потомства;
A — доминантный ген;
a — рецессивный ген;
Aa — гетерозиготное состояние двух аллельных генов;
AA — гомозиготное состояние доминантных генов;
aa — гомозиготное состояние рецессивных генов;
AaBb — дигетерозигота;
AaBbCc — тригетерозигота;
«\(×\)» — скрещивание;
\(♀\) —материнский организм;
\(♂\) — отцовский организм.
5.2. . О генотипе, фенотипе и фенокопиях пчелГенотип — это набор наследственных задатков (генов), которые передаются от родителей при половом размножении своему потомству, а от него следующему поколению особей пчелиных семей. Каждая пчелиная семья несет свой генотип и не бывает, совершенно сходной между собой, родителей и потомками. Все они имеют определенные различия. Признаки ген, передаются в половые клетки в тех же сочетаниях, в которых они были в хромосомах исходных родительских особей. Например, матка генотипа АА дает всех трутней желтой окраски, а матка генотипа Аа – половину трутней желтой окраски, а другую половину с черной (серой). Рабочие пчёлы по АА будут иметь желтую окраску тела, а по Аа – ген желтой окраски и ген черной (серой) окраски, но по внешнему признаку черный цвет может не проявиться. Генотип молодой неплодной матки не меняется после её спаривания с несколькими трутнями. Генотип плодной матки будет содержать её гены и гены осеменивших её трутней. Называть это генотипом, по мнению Д. Шаскольского (1990) неправильно, но можно назвать, как наследственностью плодной матки, поскольку все рабочие особи произошли от плодной матки, и эта наследственность в большей степени определяет показатели продуктивности семьи пчел, как наиболее важные для производства и селекции. Гены, как ранее упоминалось, локализованы в хромосомах и контролируют биосинтез белка, обмен веществ в организме особей пчёл и оказывают различные действия на проявление морфологических, физиологических признаков, развитие, строение, жизнедеятельность и биологических свойств организма. Например, при наружной морфологии, из наследственных признаков можно отметить: окраску тела, длину хоботка, вес и размеры тела, кубитальный и гантельный индекс (отношение отрезка И к О, Верещака и Киселев, 2004 по В. Крубер,1994 и Д. Рюэт, 2004) и т.п.; из внутренней морфологии (анатомии) – объем медового зобика, число яйцевых трубочек и масса яичников у маток и т.п.; из биологических – фазы индивидуального эмбрионального и постэмбрионального развития, плодовитость и т.п.; физиологические признаки — питания, жизненной деятельности особей семьи, функции выделительных систем и т.п. Роль генотипа возрастает в естественных условиях изоляции популяции при свободном спаривании в результате инбридинга. В семьях пчел, повышается резерв наследственности и возможность появления гомозиготных особей с увеличением степени родства. Фенотип – это совокупность внешних и внутренних признаков организма, который сформировался в процессе онтогенеза. Развивается фенотип под действием генотипа, т.е. комплекса наследственной информации, в конкретных условиях развития особей семьи в зависимости от внешней среды. Весь комплекс воздействия внешней среды на генотип носит название паратипа. Тогда, фенотип можно выразить формулой: фенотип = генотип + паратип . Проявление фенотипа, может касаться какого либо морфологического признака – окраски, размеров или формы всего тела или его части, а также физиологической особенности. Конкретные характерные признаки особи (матки, трутня), семьи или семей, её или их фенотип определяется при взаимодействии генотипа и условий развития. Следовательно, признаки генотипа зависимы и не имеют жестких границ, а могут фенотипически иметь некоторые изменения к отклонению от данного генотипа. Например, фенотиптческая изменчивость показателей у группы семей по медопродуктивности (рис. 19), яйценоскости, плодовитости (роение) восковыделению, опылению и т.п. Рис. 2. Фенотипическое распределение группы пчелиных семей по продуктивности, где средняя медопродуктивность 40,4 кг. (Гистограмма по В.В. Малкову, 1985).Пчеловодам давно известно, что при кормлении личинок пчёл одинаковых по генотипу с изменениями условий среды в улье можно получить особей разных по фенотипу, т.е. либо маток либо рабочих пчел. Можно привести другой пример по яйценоскости маток. Например, матка пчёл с высокой яйценоскостью помещенная в слабую семью не может развить высокую яйценоскость. Или, если яйцеклетку, полученную от родителей с хорошими признаками по яйценоскости выращивать в маточнике при плохих условиях, то выращенная матка будет мелкая и не сможет проявить свой генотип по яйценоскости. Однако, такая матка не проявившая высокую яйценоскость будет передавать потомству свой генотип по этому признаку (Шаскольский, 1990). Фенотипическое разнообразие признаков пчелиных семей имеет границы изменчивости, которые определяются коэффициентом вариации (Сv). Отсюда следует, что чем больше коэффициент вариации, тем больше изменчивость. Как отмечает Малков (1985) многими исследователями было показано, что коэффициент вариации яйценоскости маток и сила пчелиных семей составляет 15 — 40%, а продуктивность по меду и воску — 20 — 50%. Наименьшую изменчивость у пчёл имеют экстерьерные признаки от 1 до 6% = Сv и масса особей: матки, трутня, рабочих пчёл с колебаниями от 6 до 10% = Сv. При рассмотрении изменчивости признаков семей от минимума до максимума за определенный промежуток необходимо учитывать, как индивидуальную, так и сезонную изменчивость семей. Например, по яйценоскости маток по количеству отстроенных сотов, по медопродуктивности и т.д. Для селекции наибольший интерес представляют пчелиные семьи, которые имеют наибольшее отклонение от средней величины биноминальной кривой в «плюс или в минус». Например, для отбора к селекции, лучше использовать пчелиные семьи с плюс по медопродуктивности, яйценоскости, зимостойкости, устойчивости к болезням, или по длине хоботка (рис.20). При рассмотрении группы семей по злобливости, ройливости и т.п., нужно использовать из биноминальной кривой семьи с наименьшими показателями, т.е. «минус». Рис. 3. Биноминальная кривая изменения длины хоботка у пчёл выращенных в старых сотах (П.М. Комаров, 1937, по А.С. Михайлову, 1927).Фенокопии – Это семьи, которые внешне не отличающиеся от семей обусловленных генами с наследственными признаками. Обычно, селекционеры выявляют такие семьи, поскольку их неплохие показатели продуктивности выявились под удачно сложившимися для них, факторов среды. Например, пчелиная семья в благоприятный год, обилия выделения нектара, собрала неплохой урожай меда, а на другой год она не смогла собрать даже кормового меда, для своей зимовки, по сравнению с другими семьями при одинаковых условиях внешних факторов и условий содержания. К фенокопиям можно отнести и семьи–помеси, полученные путем скрещивания двух различных рас пчел. Например, серых высокогорных с местными среднерусскими, как правило, они могут обладать высокой продуктивностью в первом поколении маток, но будучи гетерозиготными, они в потомстве дают большое расщепление признаков и для селекции непригодны. При использовании семей–помесей надо помнить, что во втором и далее поколениях, их полезные признаки утрачиваются, поскольку местные пчёлы их вытесняют (т.е. естественно заменяют).
|
Генотип и фенотип, их изменчивость
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.
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 (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.
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.
Ответы Mail.ru: фенотип и генотип
Википедию закрыли?
Феноти́п — (от греческого слова phainotip — являю, обнаруживаю) совокупность характеристик, присущих индивиду на определённой стадии развития. Фенотип формируется на основе генотипа, опосредованного рядом внешнесредовых факторов. У диплоидных организмов в фенотипе проявляются доминантные гены. Фенотип — совокупность внешних и внутренних признаков организма, приобретённых в результате онтогенеза (индивидуального развития). Несмотря на кажущееся строгое определение, концепция фенотипа имеет некоторые неопределенности. Во-первых, большинство молекул и структур кодируемых генетическим материалом, не заметны во внешнем виде организма, хотя являются частью фенотипа. Например, именно так обстоит дело с группами крови человека. Поэтому расширенное определение фенотипа должно включать характеристики, которые могут быть обнаружены техническими, медицинскими или диагностическими процедурами. Дальнейшее, более радикальное расширение может включать приобретенное поведение или даже влияние организма на окружающую среду и другие организмы. Например, согласно Ричарду Докинзу, плотину бобров также как и их резцы можно считать фенотипом генов бобра. Фенотип можно определить как «вынос» генетической информации навстречу факторам среды. В первом приближении можно говорить о двух характеристиках фенотипа: а) число направлений выноса характеризует число факторов среды, к которым чувствителен фенотип, — мерность фенотипа; б) «дальность» выноса характеризует степень чувствительности фенотипа к данному фактору среды. В совокупности эти характеристики определяют богатство и развитость фенотипа. Чем многомернее фенотип и чем он чувствительнее, чем дальше фенотип от генотипа, тем он богаче. Если сравнить вирус, бактерию, аскариду, лягушку и человека, то богатство фенотипа в этом ряду растет. Фенотипическая дисперсия (определяемая генотипической дисперсией) является основной предпосылкой для естественого отбора и эволюции. Организм как целое оставляет (или не оставляет) потомство, поэтому естественный отбор влияет на генетическую структуру популяции опосредованно через вклады фенотипов. Без различных фенотипов нет эволюции. При этом рецессивные аллели не всегда отражаются в признаках фенотипа, но сохраняются и могут быть переданы потомству. Геноти́п — совокупность генов данного организма, которая, в отличие от понятий генома и генофонда, характеризует особь, а не вид (ещё отличием генотипа от генома является включение в понятие «геном» некодирующих последовательностей, не входящих в понятие «генотип») . Вместе с факторами внешней среды определяет фенотип организма. Обычно о генотипе говорят в контексте определенного гена, у полиплоидных особей он обозначает комбинацию аллелей данного гена . Большинство генов проявляются в фенотипе организма, но фенотип и генотип различны по следующим показателям: 1. По источнику информации (генотип определяется при изучении ДНК особи, фенотип регистрируется при наблюдении внешнего вида организма) . 2. Генотип не всегда соответствует одному и тому же фенотипу. Некоторые гены проявляются в фенотипе только в определённых условиях. С другой стороны, некоторые фенотипы, например, окраска шерсти животных, являются результатом взаимодействия нескольких генов по типу комплементарности.
Фенотип — совокупность внешних и внутренних признаков организма, приобретённых в результате онтогенеза (индивидуального развития). Геноти́п — совокупность генов данного организма, которая, в отличие от понятия генофонд, характеризует особь, а не вид. Сходное понятие геном обозначает совокупность генов, содержащихся в гаплоидном (одинарном) наборе хромосом данного организма. Вместе с факторами внешней среды геном определяет фенотип организма.