Фенотип та генотип зв'язок між ними. Фенотип: визначення, приклади, взаємозв'язок з генотипом та генетична різноманітність

Генотип та фенотип – поняття, з якими школярі знайомляться у старших класах школи в курсі «Загальної біології». Через тотожність звучання потенційні випускники дуже часто плутають два базові біологічні терміни.

Генотип- Це той набір генів, який живий організм отримав при народженні. Іншими словами, це повний комплект генетичної інформації, якою володіє конкретний біологічний індивід. Під юрисдикцію терміна увійшли як групи генів чи алелі, а й види зчеплень між собою у хромосомі цих носіїв спадкової інформації.

Набір та комбінація генів прямо впливає на розвиток, внутрішню та зовнішню будову, особливості процесів життєдіяльності конкретного організму. Для визначення генотипу слід провести генетичний аналіз чи експертизу. У рослинництві та племінному тваринництві виділення потрібного гена користуються аналізуючим схрещуванням.

Однаковий генотип фіксується в однояйцевих близнюків. Наприклад, дві живі істоти – кошеня, дитина, мишеня однієї статі, які утворилися з однієї заплідненої яйцеклітини. Якщо біологічний вид розмножується вегетативним шляхом (розподілом, розмноженням спорами, брунькуванням) або кількість організмів збільшується за рахунок клонування, поки не відбувається мутація, особи мають аналогічний генетичний комплект.

Термін було введено в «експлуатацію» паном Йогансеном в 1909 при публікації результатів вивчення спадковості. Значна частина наявних в організмі генів проявляється у фенотипі організму.

Фенотип- це внутрішні та зовнішні параметри організму, які з'явилися у нього в результаті онтогенезу, тобто під час його індивідуального розвитку. В основі фенотипу лежить генотип - набір генів, можливі мутації та фактори зовнішнього середовища. Наприклад – температура, рівень радіації, концентрація солі у питній воді. У організмів, що мають диплоїдний або подвійний набір хромосом, у фенотипі виявляються лише домінантні гени. Рецесивні алелі найчастіше не виявляються у фенотипі, але вони зберігаються в генотипі та можуть бути передані організмом у спадок.

Чим вище рівень організації організму та його чутливість до зовнішніх факторів, тим більше можливостей для варіацій фенотипу.

Термін фенотип було введено в експлуатацію вищезгаданим данцем Йогансеном одночасно з поняттям «генотип» для розмежування конкретної спадковості і того, як конкретний організм реалізував свою генетичну програму.

Ідеальним прикладом для демонстрації можливостей фенотипу може стати історія для двох однояйцевих близнюків, які мають однаковий генний набір апріорі. Помістивши їх на початковій стадії розвитку у різні життєві умови – кліматичні, соціальні, ви отримаєте організми, які дуже відрізняються за низкою зовнішніх та якістю внутрішніх параметрів. Але не слід забувати, що є такі риси, які визначаються лише генотипом. Наприклад – колір очей чи група крові.

Висновки сайт

1. Генотип живий організм отримує від батьків, внаслідок злиття двох носіїв спадкової інформації. Фенотип формується на основі генотипу, на нього впливає низка зовнішніх факторів та неминучі мутації.
2. Генотип можна визначити після аналізу ДНК, фенотип видно неозброєним поглядом вже при аналізі параметрів зовнішнього вигляду живого організму.
3. Набір генів індивід передає своєму потомству, фенотип формується в процесі індивідуального розвитку живої істоти.

Генотип та фенотип – це такі поняття, з якими знайомляться підлітки в останніх класах загальноосвітньої школи. Але не всі розуміють, що означають ці слова. Ми можемо здогадуватися, що це якась класифікація показників людей. Чим відрізняються ці співзвучні назви?

Генотип людини

Генотипом називають всі спадкові характеристики людини, тобто сукупність генів, які у хромосомах. Генотип формується залежно від задатків та адаптаційних механізмів особини. Адже кожен живий організм перебуває у певних умовах. Тварини, птиці, риби, найпростіші та інші види живих організмів пристосовуються до тих умов, де вони живуть. Так і людина, живучи в південній частині Земної кулі, може легко переносити високу температуру повітря або занизьку за допомогою кольору шкіри. Такі адаптаційні механізми спрацьовують як щодо географічного розташування суб'єкта, а й інших умов, одним словом це і називають генотипом.

Що таке фенотип?

Щоб знати, що таке генотип та фенотип, потрібно знати визначення цих понять. З першим поняттям ми вже розібралися, а що означає друге? Фенотип включає всі властивості та ознаки організму, які він придбав у процесі розвитку. Народжуючись, людина має свій набір генів, які визначають його пристосованість до зовнішнім умовам. Але в процесі життя, під впливом внутрішніх та зовнішніх факторів, гени можуть мутувати, видозмінюватися, тому з'являється якісно нова структура характеристик людини – фенотип.

Історія виникнення цих понять

Що таке генотип та фенотип можна зрозуміти, дізнавшись історію виникнення цих наукових термінів. На початку ХХ століття активно вивчалася наука про будову живого організму та біологію. Ми пам'ятаємо про теорію еволюції та виникнення людини Чарльза Дарвіна. Він першим висунув Тимчасову гіпотезу про відокремлення клітин в організмі (геммули), з яких згодом могла з'явитися інша особина, оскільки це статеві клітини. Таким чином, Дарвін розвивав теорію про пангенез.

Через 41 рік, в 1909 вчений ботанік Вільгельм Йогансен на основі вже відомого в ті роки поняття "генетика" (введеному в 1906) ввів у термінологію науки нове поняття - "ген". Вчений замінив їм багато слів, якими користувалися його колеги, але які не відображали всю суть вроджених властивостей живого організму. Це такі слова, як "детермінанти", "зачатки", "спадковий фактор". У цей період Йогансен запровадив і поняття " фенотип " , підкреслюючи спадковий чинник у попередньому науковому терміні.

Генотип і фенотип людини – у чому різниця?

Виділяючи два поняття про властивості та характеристики живого організму, Йогансен чітко визначив різницю між ними.

• Гени передаються потомству індивідуумом. Фенотип ж особина отримує у ході життєвого розвитку.
• Генотип і фенотип відрізняються ще тим, що гени живої істоти з'являються внаслідок з'єднання двох наборів спадкової інформації. Фенотип утворюється з урахуванням генотипу, зазнаючи різні зміни та мутації. Ці зміни відбуваються під впливом зовнішніх умов існування живого організму.
• Генотип визначається шляхом проведення складного аналізу ДНК, фенотип індивідуума можна побачити під час аналізу основних критеріїв зовнішнього вигляду.

Слід зазначити, що живі організми мають різний рівень пристосовуваності та чутливості до навколишніх умов. Від цього залежить, наскільки фенотип буде змінений у процесі життя.

Відмінність людей між собою за генотипом та фенотипом

Хоч ми й належимо до одного біологічного вигляду, але між собою дуже відрізняємося. Немає двох однакових людей, генотип та фенотип кожного буде індивідуальним. Це проявляється, якщо помістити абсолютно різних людей у ​​однаково невластиві для них умови, наприклад, ескімоса відправити до селищ Південної Африки, а жителя Зімбабве попросити пожити в умовах тундри. Ми побачимо, що цей експеримент не увінчається успіхом, оскільки ці дві людини звикли жити у властивих їм географічних широтах. Першою відмінністю людей за гено- та фенотиповими особливостями є адаптація до клімато-географічних факторів.

Наступна відмінність продиктована історико-еволюційним чинником. Воно полягає в тому, що в результаті міграцій населення, воєн, культури певних народностей, їхнього змішання, сформувалися етноси, які мають свою релігію, національні характеристики та культуру. Тому можна побачити явні різницю між стилем і способом життя, наприклад, слов'янина і монгола.

Відмінності людей також можуть бути за соціальним параметром. Тут враховується рівень культури людей, освіти, соціальних домагань. Недарма існувало таке поняття, як «блакитна кров», що свідчило, що генотип і фенотип дворянина і простолюдина значно відрізнялися.

Останнім критерієм різниці між людьми є економічний чинник. Залежно від забезпечення людини, сім'ї та суспільства виникають потреби, а, отже, і різницю між індивідами.

Сукупність всіх генів, які є спадковою основою організму, називають генотипом. Морфологічні, анатомічні, функціональні ознаки організму (їх сукупність) становлять фенотип. Фенотипорганізм може змінюватися протягом його життя, при цьому його генотип залишається незмінним. Він формується під впливом генотипу та умов середовища.

Отже, фенотип - це будь-які фізичні властивості та характеристики організму, що піддаються спостереженню, а також біохімічні, фізичні, фізіологічні (тобто вимірювані) та різні характеристики індивідуума. Цей термін можна віднести до будь-яких поведінкових, морфологічних, фізіологічних, біохімічних характеристик організмів.

У процесі онтогенезу (індивідуального розвитку) формуються зовнішні та внутрішні ознаки організму. Так ось, їхня сукупність і є фенотипом.

Невизначеність концепції

Деякі невизначеності є у концепції фенотипу. Здебільшого молекули та структури, частиною фенотипу хоч і є, але при цьому у зовнішньому вигляді організму непомітні. Групи крові людини якраз таки характеризують цю невизначеність. Саме тому характеристики, що виявляються медичними, технічними чи діагностичними процедурами повинні становити розширене визначення цього терміна.

Поведінка, набута в процесі життя або навіть вплив організму на інші організми і на навколишнє середовище, надалі можуть скласти основу радикального розширення. Наприклад, фенотипом генів бобра, згідно з Докінз Річард, можна вважати різці бобрів, а також їх греблю.

Основу еволюції становить різноманітність різних фенотипів. Фактори, від яких залежить їхня різноманітність, генотип (генетична програма), мутації-частота випадкових змін та умови середовища наведені в такій залежності:

фенотип = 1) генотип + 2) зовнішнє середовище + 3) випадкові зміни

У різних умовах фенотипи іноді дуже різняться. Наприклад, на відкритому просторі розлогі, а в лісі при цьому стрункі і високі. Виділимо список ознак, які визначаються клінічно та є фенотиповими:

Фенотип виявляється в процесі онтогенезу в цих умовах в результаті взаємодії генотипу та факторів зовнішнього та внутрішнього середовища. У загальному випадку це те, що можна почути, відчути, побачити (забарвлення собаки) та поведінку тварини.

У кожного біологічного виду можна помітити фенотип, властивий лише йому, який формується згідно з закладеною в генах спадкової інформації. При зміні довкілля виникає мінливість - індивідуальні відмінності. Це відбувається через те, що від організму до організму стан ознак коливається. Фундаментом для генетичного розмаїття форм є мінливість. Розрізняють фенотипічну та або генетичну мінливість, а також модифікаційну або мутаційну.

Модифікаційна мінливість змін генотипу немає, вона лише показує максимальні можливості організму, якому властивий даний генотип. Характеристиками модифікаційної мінливості є кількісні та якісні відхилення від вихідної норми, що не передаються у спадок, а мають лише характер пристосувального спрямування. Наприклад, зміна кольору шкіри людини через вплив на неї сонячного світла або розвиток мускулатуризавдяки фізичним навантаженням тощо.

Норма реакції є термін, який позначає в яких межах варіюється модифікаційна мінливість. Отже, ми усвідомили, що внаслідок взаємодії генотипу та факторів середовища формується фенотип. До нащадків фенотипові ознаки батьків не передаються, а передається успадковується лише норма реакції, т. е. характер реагування зміну навколишніх умов.

Що таке генотип?

Генофонд характеризує вигляд, а генотип є сукупністю генів даного організму, що характеризує вигляд. Процес визначення генотипу називається генотипуванням. Як мовилося раніше вище, генотип разом із чинниками довкілля визначає фенотип організму. Особи, що відрізняються генотипом, можуть мати той самий фенотип. При цьому відрізнятися один від одного в різних умовах можуть особини з однаковим фенотипом.

Генетична мінливість буває комбінативною та мутаційною. Перший випадок є результатом обміну гомологічними ділянками гомологічних хромосом у процесі мейозу, що згодом призводить до утворення генотипу нових об'єднань генів. Виникає внаслідок трьох процесів:

• випадкового з'єднання їх при заплідненні;
• незалежної розбіжності хромосом у процесі мейозу;
• обміну ділянками гомологічних хромосом чи кон'югації.

При стрибкоподібній та стійкій зміні генів (одиниць спадковості) відбуваються зміни спадкових ознак. Такі зміни називаються мутаціями. Вони безпосередньо впливають на зміни генотипу, які надалі передаються нащадкам. Мутації не пов'язані рекомбінацією та схрещуванням генів. Розрізняють 2 типи мутацій-генні та хромосомні.

Науково доведено, що люди відрізняються між собою за фенотипом та генотипом.

Люди один від одного сильно відрізняються, хоч і є представниками одного біологічного виду. У природі немає двох однакових людей, т. до. фенотип і генотип кожного їх індивідуальний. Адаптація людейдо клімато-географічних факторів - перша відмінність людей за фено- та генотипними особливостями. Іншою відмінністю є чинник історії та еволюції. Полягає воно в тому, що етноси, що мають свою культуру, релігію та національні особливості, сформувалися під впливом таких факторів, як війни, міграції населення, культури певних народностей, їх змішування. Наприклад, стиль і спосіб життя монгола та слов'янина мають очевидні відмінності.

Також люди можуть мати відмінності за соціальним параметром. Тут враховується рівень освіти, культури громадян соціальних домагань. Економічний чинник є останнім критерієм різниці між людьми. Виникають різницю між індивідами через потреб сім'ї та суспільства, їх матеріального достатку.

Що таке Генотип та Фенотип

Генотип – ценабір генетичної інформації, що відповідає за будову організму та надає йому успадковані риси. Інакше кажучи, можна сказати, що генотип – це генетичний код організму, що у формі генетичних даних, як-от ДНК чи РНК. Фенотип – цезовнішній фізичний прояв організму, який можна спостерігати візуально, не вдаючись до досліджень генетичного коду.

Що таке ГЕНОТИП та ФЕНОТИП – визначення простими словами.

Простими словами, Генотип – цевнутрішня закодована успадкована інформація, яка переноситься всіма живими істотами. Це свого роду генеральний план або набір інструкцій з будівництва нового організму, де вказані всі параметри того, як має виглядати та функціонувати цей організм. Дані вказівки переносяться у закодованому вигляді – генетичному коді. У свою чергу, генетичний код присутній у всіх клітинах організму, і він копіюється під час поділу або відтворення клітин передаючи спадкову інформацію потомству. Інформація, закладена в генетичному коді, безпосередньо пов'язана з усіма аспектами життя клітини та організму загалом. Саме вона контролює всі процеси, від утворення макромолекул білка, до регуляції метаболізму і .

Простими словами, Фенотип – цезовнішній вигляд та поведінка конкретного індивідуума. Іншими словами, це результат того, яким організм став під дією складових генотипу, співвідношення домінуючих алелів та навколишнього середовища.

ГЕНОТИП та ФЕНОТИП – чим відрізняються.

Говорячи таких двох понять як «генотип» і «фенотип», насамперед слід зазначити, що вони справді тісно пов'язані один з одним, але мають кардинальні відмінності. Справа в тому, що термін Генотип застосовний конкретно до генетичної інформації, закладеної в генному коді. Генотип можна визначити лише за допомогою біологічних тестів та досліджень. У свою чергу, фенотип - це вже ті наслідки генотипу та інших факторів, які можна побачити.

Якщо вже говорити про відмінності дуже просто, то:

• Генотип – це код (його не можна просто так побачити);
• Фенотип – це спосіб прояву коду (можна спостерігати: колір очей, волосся, зростання, поведінка тощо.).

Генотип - це сукупність всіх генів організму, що є його спадковою основою. Фенотип - сукупність всіх ознак та властивостей організму, які виявляються в процесі індивідуального розвитку в даних умовах та є результатом взаємодії генотипу з комплексом факторів внутрішнього та зовнішнього середовища. Фенотип у випадку - це те, що можна побачити (забарвлення кішки), почути, відчути (запах), і навіть поведінка тварини. У гомозиготної тварини генотип збігається з фенотипом, а у гетерозиготної – ні. Кожен біологічний вид має властивий лише йому фенотип. Він формується відповідно до спадкової інформації, закладеної в генах. Проте залежно від змін довкілля стан ознак варіює від організму до організму, у результаті виникають індивідуальні відмінності - мінливість. 45. Цитогенетичний моніторинг у тваринництві.

Організація цитогенетичного контролю має будуватися з урахуванням низки основних принципів. 1. Необхідна організація оперативного обміну інформацією між установами, що займаються питаннями цитогенетичного контролю, з цією метою необхідно створення єдиного банку даних, який включав би відомості про носіїв хромосомної патології. 2. включення відомостей про цитогенетичну характеристику тварини в племінні документи. 3. закупівля насіння та племінного матеріалу з-за кордону повинна проводитись лише за наявності цитогенетичного сертифікату.

Цитогенетичне обстеження в регіонах здійснюється з використанням інформації про поширеність хромосомних аномалій у породах та лініях:

1) породи та лінії, в яких зареєстровані випадки хромосомної патології, що передається у спадок, а також нащадки носіїв хромосомних аномалій за відсутності на них цитогенетичного паспорта;

2) породи та лінії, не досліджені цитогенетично раніше;

3) усі випадки масового порушення репродукції чи генетичної патології неясної природи.

Насамперед обстеженню підлягають виробники та самці, призначені для ремонту стада, а також племінний молодняк двох перших категорій. Хромосомні аберації можна розділити на два великі класи: 1. конституціональні - властиві всім клітинам, успадковані від батьків або виниклі в процесі дозрівання гамет і 2. соматичні - які виникають в окремих клітинах під час онтогенезу. З урахуванням генетичної природи та фенотипічного прояву хромосомних аномалій несучі їх тварини можуть бути поділені на чотири групи: 1) носії успадкованих аномалій зі схильністю до зниження репродуктивних якостей у середньому на 10 %. Теоретично 50% нащадків успадковують патологію. 2) носії успадкованих аномалій, що призводять до чітко вираженого зниження репродукції (30-50%) та вродженої патології. Близько 50% нащадків успадковують патологію.

3) Тварини з аномаліями, що виникають de novo, що призводять до вродженої патології (моносомії, трисомії та полісомії в системі аутосом та статевих хромосом, мозаїцизм та химеризм). Переважна більшість випадків такі тварини безплідні. 4) Тварини із підвищеною нестабільністю каріотипу. Репродуктивна функція знижена, можлива спадкова схильність.

46. ​​Плейтропія (множинна дія генів) Плейотропна дія генів - це залежність кількох ознак від одного гена, тобто множина одного гена. Плейотропна дія гена може бути первинною та вторинною. При первинній плейотропії ген виявляє свій множинний ефект. При вторинній плейотропії є один первинний фенотипний прояв гена, за яким розвивається ступінчастий процес вторинних змін, що призводять до множинних ефектів. При плейотропії, ген, впливаючи на якусь одну основну ознаку, може також змінювати, модифікувати прояв інших генів, у зв'язку з чим введено поняття про гени-модифікатори. Останні посилюють або послаблюють розвиток ознак, що кодуються "основним" геном. Показниками залежності функціонування спадкових задатків від характеристик генотипу є пенетрантність та експресивність. Розглядаючи дію генів, їх алелей необхідно враховувати і модифікуючий вплив середовища, в якому розвивається організм. Таке коливання класів при розщепленні залежно та умовами середовища одержало назву пенетрантність - сила фенотипного прояви. p align="justify"> Отже, пенетрантність - це частота прояву гена, явище появи або відсутності ознаки в організмів, однакових за генотипом. Пенетрантність значно коливається як серед домінантних, і серед рецесивних генів. Вона може бути повною, коли ген проявляється у 100% випадків, або неповною, коли ген проявляється не у всіх особин, які його містять. Пенетрантністю вимірюється відсотком організмів із фенотипною ознакою від загальної кількості обстежених носіїв відповідних алелів. Якщо ген повністю, незалежно від довкілля, визначає фенотипний прояв, він має пенетрантність 100 відсотків. Проте деякі домінантні гени проявляються менш регулярно.

Множинну чи плейотропну дію генів пов'язують з тим, на якій стадії онтогенезу виявляються відповідні алелі. Чим раніше проявиться аллель, тим більший ефект плейотропії.

Враховуючи плейотропний ефект багатьох генів, можна припустити, що найчастіше одні гени виступають у ролі модифікаторів дії інших генів.

47. сучасні біотехнології у тваринництві. Застосування селекціон.- ген-ое.значення (исск.осем; транспл. плода).