Что такое фенотип в биологии: Фенотип | это… Что такое Фенотип?

Фенотип | это… Что такое Фенотип?

Разные фенотипы особей в популяции мидийDonax variabilis.

Феноти́п (от греческого слова phainotip — являю, обнаруживаю) — совокупность характеристик, присущих индивиду на определённой стадии развития. Фенотип формируется на основе генотипа, опосредованного рядом внешне средовых факторов. У диплоидных организмов в фенотипе проявляются доминантные гены.

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

Несмотря на кажущееся строгое определение, концепция фенотипа имеет некоторые неопределенности. Во-первых, большинство молекул и структур кодируемых генетическим материалом, не заметны во внешнем виде организма, хотя являются частью фенотипа. Например, именно так обстоит дело с группами крови человека. Поэтому расширенное определение фенотипа должно включать характеристики, которые могут быть обнаружены техническими, медицинскими или диагностическими процедурами.

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.^[1]

Фенотип можно определить как «вынос» генетической информации навстречу факторам среды. В первом приближении можно говорить о двух характеристиках фенотипа: а) число направлений выноса характеризует число факторов среды, к которым чувствителен фенотип, — мерность фенотипа; б) «дальность» выноса характеризует степень чувствительности фенотипа к данному фактору среды. В совокупности эти характеристики определяют богатство и развитость фенотипа. Чем многомернее фенотип и чем он чувствительнее, чем дальше фенотип от генотипа, тем он богаче. Если сравнить вирус, бактерию, аскариду, лягушку и человека, то богатство фенотипа в этом ряду растет.

Содержание 1 Историческая справка 2 Факторы, определяющие фенотип 3 Фенотипическая дисперсия 4 Фенотип и онтогенез 5 Примеры 6 Литература 7 См. также

Историческая справка

Термин фенотип предложил датский ученый Вильгельм Иогансен в 1909 г., вместе с концепцией генотипа, чтобы различать наследственность организма от того, что получается в результате её реализации.^[2] Идею о различии носителей наследственности от результата их действия можно проследить уже в работах Грегора Менделя (1865) и Августа Вейсмана. Последний различал (в многоклеточных организмах) репродуктивные клетки (гаметы) от соматических.

Факторы, определяющие фенотип

Некоторые характеристики фенотипа напрямую определяются генотипом, например цвет глаз. Другие сильно зависят от взаимодействия организма с окружающей средой — например однояйцевые близнецы могут различаться по росту, весу и другим основным физическим характеристикам, несмотря на то, что несут одни и те же гены.

Фенотипическая дисперсия

Фенотипическая дисперсия (определяемая генотипической дисперсией) является основной предпосылкой для естественого отбора и эволюции. Организм как целое оставляет (или не оставляет) потомство, поэтому естественный отбор влияет на генетическую структуру популяции опосредованно через вклады фенотипов. Без различных фенотипов нет эволюции. При этом рецессивные аллели не всегда отражаются в признаках фенотипа, но сохраняются и могут быть переданы потомству.

Фенотип и онтогенез

Факторы, от которых зависит фенотипическое разнообразие, генетическая программа (генотип), условия среды и частота случайных изменений (мутации), обобщены в следующей зависимости:

генотип + внешняя среда + случайные изменения → фенотип

Способность генотипа формировать в онтогенезе, в зависимости от условий среды, разные фенотипы называют нормой реакции. Она характеризует долю участия среды в реализации признака. Чем шире норма реакции, тем больше влияние среды и тем меньше влияние генотипа в онтогенезе. Обычно чем разнообразнее условия обитания вида, тем шире у него норма реакции.

Примеры

Иногда фенотипы в разных условиях сильно отличаются друг от друга. Так, сосны в лесу высокие и стройные, а на открытом пространстве — развесистые. Форма листьев водяного лютика зависит от того, в воде или на воздухе оказался лист. У людей все клинически определяемые признаки — рост, масса тела, цвет глаз, форма волос, группа крови и т. д. являются фенотипическими.

Литература

1. ↑ The Extended Phenotype (Расширенный фенотип) (1982; переизд., 1999).)
2. ↑ Johannsen W., (1911) «The genotype conception of heredity». Am Nat 45:129-159 [1] .

См. также

• Фен (биология)
• Генотип
• Дисперсия (биология)
• Дисперсия полов
• Норма реакции
• Морфа
• Мутация
• Пенетрантность
• Популяция
• Феном
• Эндофенотип

Что такое генотип и фенотип: 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.

Содержание

Что такое генотип

Это совокупность наследственной информации в организме. Иными словами, это сумма генов, образующая единую систему.

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.

Фенотип – определение и примеры

Определение фенотипа

Фенотип – это физическое выражение ДНК. Напротив, генотип — это химический состав ДНК, который вызывает определенный фенотип. ДНК сначала транспонируется в РНК, немного другую информационную молекулу, которая затем может быть транспонирована в белок. Фенотипы обусловлены взаимодействием множества различных белков, созданных ДНК. Этот процесс может стать невероятно сложным. Даже в самых низших формах жизни есть тысячи генов, создающих тысячи различных белков. Эти белки сложным образом взаимодействуют друг с другом и с окружающей средой, позволяя организму получать энергию из питательных веществ.

Проще говоря, каждый ген может производить один белок. Этот белок может принимать несколько различных форм, основанных на различных аллелях в популяции. Некоторые из этих форм будут функциональными, а другие менее функциональными или вообще не будут работать. Если признак контролируется одним белком, генотип, полученный животным по этому белку, будет определять, является ли этот признак адаптивным или вредным в стремлении к размножению. Например, у людей с кистозным фиброзом (МВ) есть мутация в гене, который производит белок, специфичный для транспорта молекул хлора через мембраны. Поскольку их генотип содержит нефункциональную мутацию, созданный белок не функционирует должным образом. Таким образом, они имеют нефункциональный фенотип, вызывающий множество проблем со здоровьем.

Примеры фенотипа

Меланин

Меланин представляет собой молекулу, вырабатываемую многими животными. Он известен как пигмент или молекула, придающая ткани темный цвет. У людей различные уровни меланина в волосах, глазах и коже являются причиной такого большого разнообразия внешности в мире. Хотя существует множество генов, контролирующих распределение меланина, всего несколько генов отвечают за его выработку. Вот почему в любой популяции по всему миру можно найти людей, у которых вообще не вырабатывается меланин — состояние, известное как альбинизм.

Лица с альбинизмом, независимо от расы или фенотипа родителей, не способны производить меланин. Без пигмента в их системе их волосы и кожа кажутся белыми, а глаза обычно розовыми. Во всех популяциях присутствует альбинизм, потому что пул генов, ответственных за выработку меланина, велик, и мутация в любом из них может нарушить весь процесс. Хотя мутации случаются редко, при размножении достаточного количества людей эта черта проявится. Однако из-за снижения защиты от солнечных лучей многие люди с альбинизмом подвержены различным видам рака кожи и глаз. Это может объяснить, почему альбинизм обычно наблюдается только у небольшой части населения.

Животные также подвержены альбинизму, так как пути выработки меланина у них почти такие же, как у людей. На самом деле альбинизм был зарегистрирован у большинства млекопитающих. Все млекопитающие используют меланин в качестве пигмента. Другие группы животных используют другие пигменты с разными механизмами их производства. У этих животных также возможен альбинизм, если нарушены гены, отвечающие за пигментированный фенотип. Иногда эти мутации отбираются, как в случае с зимними животными, которые часто демонстрируют частичный альбинизм в своей шерсти, что позволяет им сливаться и поглощать больше солнечной энергии.

Горох Менделя

Грегор Мендель наиболее известен своим вкладом в генетику. Будучи монахом немецкого аббатства, Мендель изучал фенотипы гороха. Менделя особенно интересовало соотношение фенотипов между потомками. Мендель заметил, что когда он скрещивал желтый горошек с зеленым, иногда потомство было наполовину желтым и наполовину зеленым, а иногда потомство было полностью желтым. Мендель пришел к выводу, что каждая горошина несет две формы гена окраски. Теперь мы называем эти аллели и знаем, почему горошины Менделя давали потомство с разным соотношением цветов. В следующих квадратах Пеннета каждый квадрат представляет потенциальное потомство от родителей, перечисленных за пределами большего квадрата. Помните, что каждый родитель дает один аллель каждому потомству. Квадрат Пеннета — простой способ визуализировать это.

Фенотип окраски гороха обусловлен геном, который производит желтый пигмент. Без этого пигмента хлоропласты в стручке гороха придают ему зеленый цвет. Каждый организм содержит два аллеля гена, по одному полученному от каждого родителя. Если организм получает хотя бы один аллель, который может производить желтый пигмент, стручок гороха будет желтым. Однако, если ни один из аллелей не может производить желтый пигмент, горох будет зеленым. Желтый аллель известен как доминантный аллель, потому что только один вызывает желтый фенотип или внешний вид. Зеленый аллель является рецессивным аллелем, потому что вам нужно два зеленых аллеля в человеке, чтобы произвести

• Транспонирование . Говоря языком ДНК, транспонирование означает копирование ДНК в молекулу РНК, которая служит обратной ДНК.
• Перевести — Переходя на язык белков, РНК затем преобразуется в цепочку аминокислот путем считывания РНК в группах по три, известных как кодоны.
• Соотношение фенотипов – Отношение одних фенотипов к другим в популяции, отличное от соотношения генотипов.
• Аллель – Особая форма гена, по одной из которых вы получите от каждого родителя, что дает вам две аллели для каждого генотипа, которые работают вместе (или друг против друга) для создания фенотипа.

Викторина

1. Рассмотрите рисунок на растениях гороха. В одном из растений гороха YY генетик может заменить один из аллелей Y (желтый) на аллель y (зеленый). Что это изменит?
A. Генотип
B. Фенотип
C. Оба

Ответ на вопрос №1

правильный. Если бы генетик смог это сделать, то изменился бы только генотип. Помните, что для получения зеленого фенотипа требуется два зеленых аллеля. В данном случае был заменен только один Y (желтый). Поскольку Y (желтый) доминирует, для поддержания желтого фенотипа требуется всего один экземпляр.

2. У человека карие глаза являются доминантным признаком, а голубые – рецессивным. У двух родителей с карими глазами есть ребенок с голубыми глазами. Как это возможно?
А. Невозможно.
B. Каждый родитель внес один рецессивный аллель.
C. Ребенок-мутант.

Ответ на вопрос №2

B верно. Хотя возможно, что клетки ребенка мутировали после зачатия, гораздо более вероятно, что ребенок получил рецессивный аллель от каждого родителя. При показе фенотипа карих глаз каждый родитель также может иметь рецессивный аллель голубых глаз. Если оба родителя передают ребенку свой рецессивный аллель, у ребенка будет два рецессивных аллеля и голубые глаза.

3. Два человека с альбинизмом сравнивают свою ДНК и обнаруживают, что у них разные мутации. Как они оба могут проявлять фенотип альбинизма?
A. Мутации различных путей.
B. Альбинизм заразен.
C. Генетическое тестирование не дает результатов.

Ответ на вопрос № 3

Правильно . Пигмент меланин начинается как совершенно другое химическое вещество и должен пройти множество химических реакций, прежде чем он станет функциональным меланином. Если какой-либо из ферментов или путей блокируется из-за мутации в ДНК, весь путь отключается. Таким образом, два человека могут иметь совершенно разные мутации и проявлять одинаковый фенотип.

12.2B: Фенотипы и генотипы — LibreTexts по биологии

1. Последнее обновление

2. Сохранить как PDF

Идентификатор страницы

13263

• Безграничный
• Безграничный

Цели обучения

• Различать фенотип и генотип организма

Фенотипы и генотипы

Наблюдаемые признаки, выраженные организмом, называются его фенотипом. Лежащая в основе генетическая структура организма, состоящая как из физически видимых, так и из невыраженных аллелей, называется его генотипом. Эксперименты по гибридизации Иоганна Грегора Менделя (1822–1884) демонстрируют разницу между фенотипом и генотипом.

Мендель скрещивал или скрещивал два чистопородных (самоопыляющихся) гороха садового, Pisum saivum , путем ручного переноса пыльцы с пыльника зрелого растения гороха одного сорта на рыльце пестика отдельного зрелого растения гороха второго разнообразие. Растения, использованные в скрещивании первого поколения, были названы P ₀ , или растения родительского поколения. Мендель собрал семена, принадлежащие растениям P ₀ , полученным в результате каждого скрещивания, и вырастил их в следующем сезоне. Это потомство было названо F ₁ , или первое сыновнее (филиал = потомство, дочь или сын), поколение. Когда Мендель изучил характеристики растений поколения F ₁ , он позволил им самоопыляться естественным путем. Затем он собрал и вырастил семена растений F ₁ , чтобы получить F ₂ , или второе дочернее поколение.

Рисунок \(\PageIndex{1}\): Менделевские скрещивания. В одном из своих экспериментов по наследованию моделей Мендель скрещивал растения, которые были чистокровными по фиолетовой окраске цветков, с растениями, чистокровными по белой окраске цветков (поколение P). . Получившиеся гибриды в F ₁ поколение все имели фиолетовые цветки. В поколении F ₂ примерно три четверти растений имели фиолетовые цветки, а четверть — белые.

При перекрестном опылении растений истинного размножения, у которых один родитель имел белые цветки, а другой — фиолетовые, все потомство гибрида F1 имело фиолетовые цветки. То есть гибридное потомство было фенотипически идентично истинному родителю с фиолетовыми цветками. Однако мы знаем, что аллель, подаренный родителем с белыми цветками, не был просто утрачен, потому что он вновь появился у некоторых потомков F2. Следовательно, растения F1 должны были генотипически отличаться от родительских растений с фиолетовыми цветками.

В своей публикации 1865 года Мендель сообщил о результатах своих скрещиваний, включающих семь различных фенотипов, каждый из которых имеет два контрастных признака. Признак определяется как изменение внешнего вида наследуемой характеристики. Характеристики включали высоту растения, текстуру семян, цвет семян, цвет цветка, размер стручка гороха, цвет стручка гороха и положение цветка. Чтобы полностью изучить каждую характеристику, Мендель создал большое количество растений F ₁ и F ₂ , сообщив результаты по 19,959 F ₂ только растения. Его выводы были последовательными. Во-первых, Мендель подтвердил, что у него есть растения, которые в селекции соответствуют цветку белого или фиолетового цвета. Независимо от того, сколько поколений исследовал Мендель, все самоскрещенные потомки родителей с белыми цветками имели белые цветки, а все самоскрещенные потомки родителей с фиолетовыми цветками имели фиолетовые цветки. Кроме того, Мендель подтвердил, что, за исключением цвета цветов, растения гороха были физически идентичными.

Ключевые моменты

• Мендель использовал растения гороха с семью различными признаками или фенотипами, чтобы определить характер наследования и основные генотипы.
• Мендель обнаружил, что скрещивание двух чистопородных растений гороха, проявляющих разные признаки, приводит к поколению F ₁ , в котором все растения гороха проявляют один и тот же признак или фенотип.
• Когда Мендель позволил растениям F ₁ самоопыляться, поколение F ₂ показало два разных фенотипа, указывая на то, что F ₁ растений имели разные генотипы.

Ключевые термины

• фенотип : внешний вид организма, основанный на многофакторной комбинации генетических признаков и факторов окружающей среды, особенно используемый в родословных
• генотип : комбинация аллелей, расположенных на соответствующих хромосомах, определяющая специфический признак индивидуума, такой как «Аа» или «аа»

---

Эта страница под названием 12.2B: Фенотипы и генотипы распространяется под лицензией CC BY-SA 4.0 и была создана, изменена и/или курирована Boundless.