Генотип: что такое, виды, чем отличается от фенотипа

Генетика – молодая наука, которую не сразу приняли в момент ее открытия. Зародилась  она XIX в. и прошла ряд этапов, прежде чем стать наукой, которая занимается предупреждением и изучением наследственных болезней. Главный предмет изучения генетики – это способность организмов к самовоспроизведению, которая сопровождается наследственной и благоприобретенной наследственностью. Одними из основных понятий генетики, являются генотип и фенотип.

генотип

Основные понятия генетики

Кроме этих двух понятий, к основным понятиям генетики относятся и другие:

  1. Наследственность – это  передача характеристик от одних живых организмов к другим;
  2. Изменчивость – процесс приобретения потомством отличительных признаков в ходе индивидуального развития;
  3. Аллельный ген – ген, который занимает одинаковые локусы в гомологичных хромосомах;
  4. Гетерозигота – особь, которая несет ген разной молекулярной структуры;
  5. Гомозигота – особь, которая несет ген одинаковой молекулярной структуры.

 Генотип: что это такое?

Генотип – совокупность генов одного организма, унаследованных от родителей. Он представляет собой всю совокупность генетической информации, которая в нас есть, и мы может передать ее своим потомкам. Ребенок от своих родителей имеет набор генов: половина от отца и половина от матери, поэтому, он будет на них похож, но не станет точной копией.

При изучении генотипа важно знать понятие «гена». Ген – это молекулярная система, которая содержит информацию о функциях организма и выступает как структурная единица наследственности.  Если вы представите молекулу ДНК, то ген- это участок в этой молекуле, который несет информацию о его первичной структуре.

Генотип – сложная система, которую называют генетической средой, где отдельные гены зависят друг от друга. Также он несет в себе генетическую информацию, с помощью которой держит под контролем строение и развитие организма. Генотип передается в виде генетического кода, который присутствует во всех клетках организма и во время деления или воспроизведения передает наследственную информацию потомству.

«Для определения своего набора генов нужно сдать анализы для осуществления исследования»

Запись генотипов

Изучают генотипы путем шифровки генов (например, ген светлых волос записывают «А», а ген темных волос «а»). Такое обозначение большими и маленькими буквами показывают, какой ген доминирует, а какой является рецессивным.

Следуя такому принципу возможны:

  1. Доминантные гомозиготы (АА светловолосые);
  2. Гетерозиготные (Аа светловолосые);
  3. Рецессивные гомозиготы(аа темноволосые).

Взаимодействие генов изучают, используя этот же принцип. Только берут уже несколько пар генов, отсюда и берутся такие термины, как 2,3,4,5 генотип. Если брать три пары генов запись может выглядеть ААВвСс, если брать пять пар генов, то в запись добавятся еще два обозначения. Каждый ген отвечает за свой признак: глаза голубые или зеленые, наличие или отсутствие белка.

генотип

Где применяются?

Генотипы изучают в биологических лабораториях, где прослеживают существование отдельных признаков в разных поколениях. Также это актуально и для медицинских консультаций. В результате ученые могут прогнозировать фенотипические проявления у детей с определенной долей вероятности.

Изучение генотипов включается в программу школьного и вузовского обучения. Считают, что это развивает способность к анализу.

Изменчивость генотипа

Изменение набора генов возможно только посредством мутации, которые возникают по причинам, например, радиаций и влияния химических веществ. В этом случае изменяется структура ДНК и дальше передается по наследству.

Мутации могут быть:

  1. Геномные (изменение количества хромосом)
  2. Хромосомные (модификация строения хромосомы);
  3. Генные (изменение строения одного гена);
  4. Спонтанные (могут возникнуть самостоятельно на протяжении всей жизни);
  5. Искусственные (специально вызваны в лаборатории).

Мутации редко полезны для организма, они могут нести даже летальный характер.

генотип

Виды генотипов

Проявление гена зависит от генотипической среды. Поэтому, в генотипе по виду взаимодействия они могут быть:

  1. Гипостатические (подавляются генами другой аллельной пары):
  2. Плейотропные (влияют на проявление нескольких признаков сразу);
  3. Эпистатические (подавляют действие неаллельных генов);
  4. Сублетальные (вызывают гибель индивидуума до начала репродуктивного периода);
  5. Летальные (снижают жизнеспособность эмбриона даже к его гибели);
  6. Модификаторы (изменяют проявление других генов);
  7. Мутаторы (резко меняют признаки организма).

Существование разных видов генотипов объясняет индивидуальную реакцию человека, например, на лекарственные препараты, объясняет разную степень развития иммунитета.

Что такое фенотип?

Фенотип представляет собой совокупность характеристик, которые есть у  индивидуума на конкретной стадии развития.

«Фенотип формируется на основе генотипа»

Совокупность внутренних и внешних признаков, которые организм приобретает во время своего развития, образуют фенотип. Каждый организм имеет свои индивидуальные внутренние и внешние черты: характер обмена веществ, степень функционирования организма. Это и составляет его фенотип.

Генотип и фенотип: отличия

Фенотип также относят к основным понятиям генетики. Генотип и фенотип тесно связаны между собой, но при этом имеют отличия.

Генотип связан с генетической информацией, которую узнают через  проведение специальных тестов и биологических исследований. Фенотип человека можно увидеть. Он проявляет генетический код и возникает в ходе взаимодействия генотипа с внешней средой (цвет волос, разрез и цвет глаз, форма лица).

Фенотип человека проявляется не только на внешних признаках, но и во внутренних, таких как:

  1. Биохимические (состав ферментов и гормонов);
  2. Анатомические (строение внутренних органов);
  3. Физиологические (функционирование клеток).

Фенотип формируется под воздействием окружающей среды. Это значит, что разные генотипы могут формировать похожие друг на друга фенотипы, и наоборот.

Отличие фенотипа от генотипа состоит еще и в том, что генотип неизменен, а фенотип на протяжении жизни может меняться (например, на протяжении жизни наш цвет волос немного может поменяться).  То же самое и с набором генов, он тоже постоянен, а фенотип меняется. Если рассмотреть клетку организма, то любая из них носит один и тот же набор генов, но при этом они не будут похожи по форме и размерам и каждая выполняет свою роль. Это называют фенотипическим проявлением.

… История любого фенотипа, сохраненного длительным отбором, — это цепь последовательных испытаний его носителей на способность воспроизводить самих себя в условиях непрерывного изменения пространства вариаций их геномов. … … Не изменения генотипа определяют эволюцию и её направление. Наоборот, эволюция организма определяет изменение его генотипа. 

Шмальгаузен И. И.

История возникновения понятий

Работы Ч.Дарвина стали главным толчком в развитии науки о наследственности и изменчивости. Он первым выдвинул гипотезу об отделении клетки в организме, из которых в результате появляется другая особь. Тем самым Дарвин начал развивать теорию о пангенезе и его работы в результате стали толчком к развитию науки о наследственности и изменчивости.

В 1865 г. Г.Менделю удалось сформировать основные законы генетики, посредством проведения опытов с разными сортами гороха: закон единобразия гибридов первого поколения, закон расщепления, закон независимого наследования признаков. Дату рождения генетики относят к 1900 г., ее термин предложил У.Бэтсон в 1906г.  На основе уже известного понятия, в 1909г. Вильгельм Йогансен ввел понятие «ген». Примерно в этот же период он ввел и понятие «фенотип», тем самым подчеркивая наследственную характеристику генетики.

Позже немецкий зоолог В. Хэкер изучил соотношение между генотипами и фенотипами организмов, что в последующем было названо феногенетикой.

В целом история развития генетики имеет богатой прошлое, ее делят на три этапа:

1 этап (1900-1930гг.). Период классической генетики, менделизм. Произошло установление природной дискретной наследственности. Была создана хромосомная теория и теория мутаций.

2 этап (1930-1953). Были произведены исследования в области молекулярной генетики и пересмотрены положения классической генетики. Стал использоваться комплексный подход в исследованиях.

3 этап (1953 по настоящее время). Расшифровка генетического кода. Рассмотрены внутренние и внешние влияния процесса изменчивости. Осуществляется структурно-системное познание глубинной сущности гена.

Мнение эксперта

Анастасия Ткаченко – репетитор по биологии и студентка медицинской академии, осваивает профессия врача-дерматолога и косметолога. На своем канале она дает уроки по общей биологии, анатомии, зоологии и ботанике.

На видео рассказывает про основы генетики: основные понятия генетики, генотип и фенотип.

Заключение

Теперь вы знаете, что такое наследственность, генотип, фенотип и изменчивость. Все эти понятия относятся к генетике-науке, которая сегодня подает большие надежды в научной среде. Возможно, в будущем с помощью новых научных открытий мы сможет избавиться от наследственных болезней.

Поделитесь знаниями:

Отметьте, насколько Вам понравилось:
[Всего: 0 Средняя оценка: 0]

А Вы что думаете об этом?

Adblock
detector