Genotüüp ja fenotüüp: määratlus, tegurid, ristid ja näited
Genotüüp ja fenotüüp: määratlus, tegurid, ristid ja näited Fenotüüp on iseloomulik nii struktuurilisele, biokeemilisele, füsioloogilisele kui ka käitumuslikule, samas kui populatsiooni üksikisiku või indiviidide rühma geneetiline genotüüp
Loe ka artikleid, mis võivad olla seotud: Bioloogia: määratlus, eelised, harud ja ekspertide hinnangul
Genotüübi ja fenotüübi määratlus
Fenotüüp
Fenotüüp on organismi nii struktuurse, biokeemilise, füsioloogilise kui ka jälgitava käitumise tunnus, mida reguleerivad genotüüp ja keskkond ning nende koostoimed. Fenotüübi mõiste hõlmab organismi geeniekspressioonis erinevaid tasemeid. Organismi tasandil on fenotüüp midagi, mida saab näha / jälgida / mõõta, midagi omadust või iseloomu. Sellel tasemel on näited fenotüüpidest, nagu silmade värv, kaal või resistentsus konkreetse haiguse suhtes. Biokeemilisel tasandil võib fenotüüp olla teatud keemiliste ainete sisaldus kehas. Näiteks riisi veresuhkru tase või valgusisaldus. Molekulaarsel tasemel võib fenotüübiks olla toodetud RNA kogus või DNA või RNA ribade tuvastamine elektroforeesil.
Fenotüübi määrab osaliselt indiviidi genotüüp, osaliselt keskkond, kus indiviid elab, kellaaeg ja teatud määral ka genotüübi ja keskkonna vastastikune mõju. Aeg liigitatakse tavaliselt ka keskkonna (elu) aspektiks. See idee on tavaliselt kirjutatud
P = G + E + GE
kus P tähendab fenotüüpi, G tähendab genotüüpi, E keskkonda ja GE tähendab genotüübi ja keskkonna koosmõju (mis erineb ainult G ja E mõjust).
Fenotüüpide vaatlemine võib olla lihtne (nt õievärv) või väga keeruline, et vajada spetsiaalseid tööriistu ja meetodeid. Kuid kuna genotüübi geneetiline ekspressioon on molekulaarselt tasemele järk-järguline üksikisikuna leitakse sageli, et mitmete fenotüüpide suhe erinevatel tasanditel varieeruda. Fenotüüpe, eriti kvantitatiivseid, reguleerivad sageli paljud geenid. Geneetika haru, mis tegeleb selliste tunnustega tunnustega, nimetatakse kvantitatiivseks geneetikaks.
Genotüüp
Genotüüp on termin, mida kasutatakse populatsiooni üksikisiku või indiviidide rühma geneetilise seisundi kirjeldamiseks. Genotüüp võib viidata lookuse geneetilisele seisundile või kogu kromosoomide (genoomide) kantavale geneetilisele materjalile. Genotüüp võib olla kas homosügootne või heterosügootne. Pärast seda, kui inimesed suutsid geene üle kanda, tekkis termin hemizügoot.
Mendeli geneetikas (klassikalises geneetikas) tähistatakse genotüüpi sageli tähepaariga; nt AA, Aa või B1B1. Sama tähepaar näitab, et tähistatud isend on homosügootne (AA ja B1B1), samas kui erinevad tähepaarid esindavad heterosügootseid isikuid. Tähepaar näitab, et see sümboliseeritud isik on diploidne (2n). Selle tagajärjel tähistatakse homosügootseid tetraploidseid (4n) isendeid näiteks AAAA-ga.
Geneetikas on alleelid geeni alternatiivsed vormid lookuses. Alleelid moodustuvad lämmastikaluste järjestuse variatsioonide tõttu mutatsioonide tõttu. See mõiste tekkis nimega allelomorf autor William Bateson oma raamatus Mendeli pärilikkuse põhimõtted (1902).
Lokuse kohta öeldakse, et see on polümorfne, kui sellel on populatsioonis mitmesuguseid alleele, ja vastupidi - monomorfne ("üks vorm"), kui sellel pole variatsioone. Isikutel, kellel on lookuses sama alleel, on homosügootne genotüüp, samas kui erinevate alleelidega inimestel on heterosügootne genotüüp. Kuna genotüüp on väljendatud fenotüübina, võivad alleelid populatsiooni üksikisikute seas välimuse erinevusi põhjustada.
Loe ka artikleid, mis võivad olla seotud: 5 Geneetika definitsioonid ekspertide ja selle harude järgi
Kvantitatiivsed ja kvalitatiivsed omadused
Igal põllumajandusloomal on kvalitatiivsed omadused, mis iseloomustavad iga üksikut looma. Lisaks sellele on sellel ka kvantitatiivsed omadused, mida mõõdetakse tavaliselt loomade jälgimisel sageli kasutatavate mõõtevahendite abil.
Kvantitatiivse olemuse korral mõjutab see kariloomade müügiväärtust, kui olukord paraneb. Mis puudutab kvantitatiivset olemust ennast, siis see ei avalda kariloomade müügihinnale suurt mõju ega põhine ainult kriteeriumidel. Lisaks sellele, kas paljud geenid mõjutavad kvantitatiivsete ja kvantitatiivsete tunnuste määramist või mitte.
Kvantitatiivseid omadusi saab mõõta mõõtmise abil, kvantitatiivseid omadusi aga ainult vaatlustest. Kvantitatiivsete ja kvalitatiivsete omaduste paremaks mõistmiseks, nimelt:
Kvalitatiivsed omadused
Tunnused, mida ei saa mõõta, kuid mida saab rühmitada. Näiteks karusnaha värv, sarvede kuju. See omadus on keskkonnast vähe / mõjutatud ja seda kontrollib tavaliselt ainult üks või kaks geenipaari.
- Ei oma majanduslikku väärtust
- Ei saa arvestada ega mõõta
- Keskkonnategurid ei mõjuta
- Ainult kriteeriumide alusel
- Vähe geene (peaaegu mitte ühtegi), nii palju mõju kvalitatiivsetele omadustele
Kvantitatiivsed omadused
Tunnused, mida saab mõõta, näiteks piimatoodang, kehakaal ja munatoodang. Seda omadust kontrollivad paljud geenid ja seda mõjutavad tugevalt keskkonnategurid, nagu toitumine ja juhtimine
- Tal on majanduslik väärtus
- Saab arvutada või mõõta
- Mõjutatud keskkonnateguritest
- Paljud geenid mõjutavad kvantitatiivseid omadusi
Loe ka artikleid, mis võivad olla seotud: Taimhormoonide määratlus, tüübid ja funktsioonid
Erinevus Genotüüp ja fenotüüp
Erinevus on kõige olulisem.
Konkreetse organismi või tunnuse genotüüp viitab konkreetselt geneetilisele teabele, mis kirjeldab nähtavat omadust.
Nähtavat omadust, näiteks silmavärvi või juuksevärvi, ei saa kirjeldada kui genotüüpi.
Fenotüüp viitab konkreetselt tunnustele, mida saab vaatluse põhjal kirjeldada.
Genotüübid on tegurid, mis põhjustavad konkreetse fenotüübi olemasolu.
Fenotüüp on indiviidil "nähtav omadus" ja seda võib täheldada viie meelega, nagu punane õievärv, lokkis juuksed, suur keha, magus puuvili jne. Fenotüüp on genotüübi ja keskkonnategurite kombinatsioon. Nii et sama fenotüübiga isikul pole tingimata sama genotüüp.
Valemist leides on see järgmine:
F = G + E
F = fenotüüp
G = genotüüp
E = keskkond (keskkond)
Loe ka artikleid, mis võivad olla seotud: Endofüütsete mikroobide määratlus ja tüübid
Genotüüp ja fenotüübi rist
Tunnuste või ristide pärimisel on põhimõtted, mida peame meeles pidama, nimelt:
- Geenidele, mis mängivad rolli tunnuste reguleerimisel ja määramisel, antakse täht sümbol.
- Geenid, mis on domineerivad, on väljendatud suurtähtedega, näiteks geenid, mis määravad kõrgete varte tunnuse, kirjutatakse tähega "T" (tuletatud sõnast pikk). Retsessiivseid geene tähistatakse väiketähega, näiteks geen, mis määrab lühikese tüve tunnuse, kirjutatakse tähega “t”. Niisiis võib tõlgendada, et kõrged varred on domineerivad lühikeste varte suhtes ja vastupidi, lühikesed varred on kõrgetele vartele retsessiivsed.
Inimestel ja selgroogsetel moodustab seemnerakkude ja munarakkude liit, millest kumbki on haploidne (n). Sigoot kasvab ja areneb diploidseks (2n) isendiks, nii et selle tunnusega indiviidi tähistatakse kahe tähega. Näide:
TT: T ja T poolt moodustatud kõrgete taimede, sugurakkude sümbol
tt: lühikese tüvega taimede, t ja t moodustatud sugurakkude sümbol.
MM: punaste õitega taimede, M ja M moodustatud sugurakkude sümbol.
mm: valgete õistaimede, m ja m poolt moodustatud sugurakkude sümbol.
Mm: Roosade õitega taimede, M ja m poolt moodustatud sugurakkude sümbol.
Geenide paigutust, mis määrab indiviidi olemuse, nimetatakse genotüübiks (seda ei saa silmaga näha). Isiku genotüüpi sümboliseerib topelttäht, sest isend on tavaliselt diploidne, näiteks MM, Mm ja mm. Genotüübil on paar geeni. Need geenid asuvad homoloogsete kromosoomide vastavatel lookustel. Kromosoomipaari samas asendis asuvat geenipaari nimetatakse alleeliks. Niisiis, alleelid on geenipaari liikmed, näiteks M = punase õievärvi geen, m = valge õie värvi geen, T = kõrgete taimede geen ja t = madalate taimede geen. M ja m on alleelid, kuid M ja t pole alleelid. Isiku olemust, kelle genotüüp koosneb igast geenitüübist samadest geenidest, nimetatakse homosügootideks, näiteks RR, rr, TT, AABB, aabb ja nii edasi. Homosügootne dominant tekib siis, kui üksikud genotüübid RR, AA, TT; samas homosügootne retsessiivne, kui individuaalne genotüüp rr, aa, tt ja nii edasi.
Isiku olemust, kelle genotüüp koosneb igast geenitüübist erinevatest geenidest, nimetatakse heterosügootideks, näiteks Rr, Aa, Tt, AaBb ja nii edasi. Vaadeldavaid füüsilisi omadusi või omadusi (kuju, värv, veregrupp jne) nimetatakse fenotüüpideks. Fenotüübi määravad geenid ja keskkond. Fenotüüpidele ei anta sümboleid, vaid need on kirjutatud vastavalt välimusele, nagu magusa puuvilja maitse, sirged juuksed, siniste õite värv ja nii edasi. Ümarate seemnetega taimede fenotüüp kirjutatakse ümmarguste seemnetena ja genotüüp BB või Bb, kui B on domineeriv b suhtes.
Kahel isikul, kellel on samad fenotüübilised tunnused, võivad olla erinevad genotüübi tunnused, näiteks kahel üksikul taimel, millel on sama fenotüüp kui ümmarguste seemnetega, võimalik genotüüp on BB või Bb. Geen B on domineeriv, nii et geen B võidab või katab geeni B, mis on retsessiivne. Seetõttu on BB või Bb taimedel ümmarguse seemne fenotüüp.
Domineerivad, retsessiivsed ja keskmised jooned
Ristil on toodetud järeltulijal (Filial) ilmnevad tunnused või tunnused, mis ei ilmu (varjatud) ühe vanema tunnuse eest. Tunnuseid, mis ilmnevad ühe vanema järeltulijal teise omaduse alistades, nimetatakse domineerivateks omadusteks. Ja vastupidi, tunnuseid, mis ei ilmne või on nende järglastes peidetud seetõttu, et nad on partneri omadustest lüüa saanud, nimetatakse retsessiivseteks omadusteks. Näiteks ristatakse punane roos valge roosiga ja see annab punaseid roose.
Vanem / Vanem: Punased roosid>
Punane on domineeriv, valge aga retsessiivne (punane alleel on valge alleeli suhtes domineeriv). Punane värv on domineeriv võrreldes valgega, nii et kõik esimese põlvkonna või esimese filiaali (F1) roosid on punased. Kui ristis on ilmnev tunnus kahe vanema segu, siis seda tunnust nimetatakse vahepealseks tunnuseks (osaliselt domineerivaks). Näiteks punase Koi kala ja valge Koi kala ristamisel saadakse Filial 1, mis on kõik roosa Koi kala. Roosa värv on vahepealne omadus.
Vanem / vanem: punane koi kala>
Mendeli seadus
Selle hüpoteesi põhjal tegi Mendel järelduse nimega Mendeli esimene seadus ja Mendeli teine seadus. Mendeli kaks seadust on geneetika aluspõhimõtted. Järgmine on Mendeli seaduse selgitus:
Mendeli esimene seadus (eraldatud seadus või paaristatud geeni alleelide eraldamise seadus). Sugurakkude (sugurakkude) moodustumisel eralduvad alleelipaarid iseseisvalt. See seadus kehtib ristamiste kohta, millel on üks erinev tunnus (monohübriid).
Mendeli II seadus (geenide või sortimendi iseseisva grupeerimise seadus) .Sugu rakkude moodustumisel (sugurakud), alleelid kombineeruvad vabalt, nii et järglastel ilmnevad tunnused varieeruvad mitmekesisus. Seda seadust kohaldatakse kahe erineva tunnusega (dihübriidne) või enama (polühübriidne) ristmike suhtes.
Kahe erineva tunnusega inimese ületamine (monohübriid)
Kahe ühe erineva tunnusega inimese ületamine vähendab domineerivat omadust, kui järeltulija omadused on samad kui ühel vanematest. Näide: Mendel võttis õietolmu taime lillelt, mille seemned olid sälguga (kortsus), ja tolmeldas seda ümmarguse seemnega lille pistikul. Kõik F1 järglased on taimed, mille seemned on ümmargused. Seejärel lasti F1 taimedel isetolmleda, nii et F2 järglastel oli fenotüübiline suhe 3 ümmargust seemet: 1 sooneline seeme.
Vaheainete omadused
Vahejooned on pärilikud tunnused, mida jagavad mõlemad vanemad. Näitena võib tuua kella nelja õistaime (Mirabilis jalapa) puhta punase joone (MM), mis on ristatud puhta valge joonega (mm). Nendest ristidest saadi tulemused F1, millel kõigil olid roosad õied. Kui F1 tolmeldatakse üksteisega, siis annab F2 punaseid, roosasid ja valgeid õistaimi vahekorras 1: 2: 1.
Kahe erineva tunnusega inimese ületamine (Dihybrid)
Dihübriid on kahe kahe või enama erineva tunnusega indiviidi rist, mis toodavad järglasi kindla fenotüübilise ja genotüübilise suhtega. Oma katsetes ületas Mendel puhta hernekaunatüve, millel olid ümmargused kollased seemned, puhta tüvega, millel olid rohelised kortsus seemned. Ümarad ja kollased tunnused olid kortsude ja roheliste omaduste suhtes domineerivad, mistõttu kõik F1 olid ümmargused herned kollase seemnevärviga.
Seejärel istutatakse F1 seemned uuesti ja tolmeldatakse F2 saamiseks. Rist on kahe isendi rist, millel on kaks erinevat omadust, nimelt seemnete kuju ja seemnete värv. F2 järglased on järgmised:
B: ümmargune, domineeriv kortsudele
b: kortsus
K: kollane, domineeriv kuni roheline
k: roheline
Kahe kolme erineva joonega isiku ületamine (trihübriid)
Trihübriid on kahe kolme või enama erineva tunnusega indiviidi ristumine, mis toodavad järglasi teatud fenotüübiliste ja genotüüpsete suhetega. Oma katsetes ületas Mendel herned kolme erineva tunnusega, nimelt kõrgete vartega, ümmargused seemned ja kollased seemned lühikeste varrehernestega, kortsus seemnete ja värviliste seemnetega roheline. Kõrged, ümmargused ja kollased tunnused olid domineerivad lühikeste, kortsuliste ja roheliste värvidega, nii et kõik F1 olid kõrgete varte, ümarate seemnete ja kollase värvusega herned. F1 järglasi saab näha trihübriidsest ristdiagrammist. Seejärel istutatakse F1 seemned uuesti ja tolmeldatakse F2 saamiseks.
Rist on kahe isendi rist, millel on kolm erinevat omadust, nimelt varre suurus, seemne kuju ja seemne värv. F2 järglased on järgmised:
T: pikk, domineeriv üle lühikese
t: lühike
B: ümmargune, domineeriv kortsudele
b: kortsus
K: kollane, domineeriv kuni roheline
k: roheline
Loe ka artikleid, mis võivad olla seotud: Elurikkus, eelised, tüübid ja klassifikatsioon
Genotüüp ja fenotüübilised tegurid
Organismi tasandil on fenotüüp midagi, mida saab näha / jälgida / mõõta, midagi omadust või iseloomu. Sellel tasemel on näited fenotüüpidest, nagu silmade värv, kaal või resistentsus konkreetse haiguse suhtes. Biokeemilisel tasandil võib fenotüüp olla teatud keemiliste ainete sisaldus kehas. Näiteks riisi veresuhkru tase või valgusisaldus. Molekulaarsel tasemel võib fenotüüp olla toodetud RNA koguse kujul või DNA või RNA ribade tuvastamine elektroforeesil (Anonymous, 2011).
Organismide keskkonnaga kohanemisega seotud genotüübi ja fenotüübi tegurite roll
Isiku (fenotüübi) välimust mõjutavad geneetilised tegurid või genotüüp ja keskkonnategurid (Pallawarukka, 1999, Ferdy, 2010). Keskkond võib otseselt mõjutada looma fenotüüpi toidu, haiguse ja ravi kaudu, kuid see ei saa mõjutada looma genotüüpi. Võimalik mõju genotüübile ei toimu otseselt, vaid loodusliku või kunstliku valiku kaudu mis põhjustab üksikute geenide sageduse muutusi populatsioonis (Martojo, 1992).
Teisisõnu, fenotüübi määrab osaliselt indiviidi genotüüp, osaliselt keskkond, kus indiviid elab, kellaaeg ja teatud määral ka genotüübi ja keskkonna vastastikune mõju. Aeg liigitatakse tavaliselt ka keskkonna (elu) aspektiks. See idee on tavaliselt kirjutatud
P = G + E + GE,
kus P tähendab fenotüüpi, G tähendab genotüüpi, E keskkonda ja GE tähendab genotüübi ja keskkonna koosmõju (mis erineb ainult G ja E mõjust).
Fenotüüpide vaatlemine võib olla lihtne (nt õievärv) või väga keeruline, et vajada spetsiaalseid tööriistu ja meetodeid. Kuid kuna genotüübi geneetiline ekspressioon on molekulaarselt tasemele järk-järguline üksikisikuna leitakse sageli, et mitmete fenotüüpide suhe erinevatel tasanditel varieeruda. Fenotüüpe, eriti kvantitatiivseid, reguleerivad sageli mitmed geenid.
Kui kaks või enam inimest arenevad ja kasvavad samast keskkonnast ja näitavad erinevate fenotüüpide kohta, võib järeldada, et neil kahel isikul on sama genotüüp erinevad. Teiselt poolt, kuigi on kaks või enam sama genotüübiga isikut, arenevad nad erineval viisil erinevates keskkondades, ei ole nende fenotüübid tõenäoliselt ühesugused (Pane, 1986 in.). Freddy).
Genotüübi erinevused võivad esineda rahvuste (klompide), tüvede, isaste järglaste rühmade erinevuste kujul (Sudono, 1981). Genotüübi ja keskkonna vastasmõjul on väga oluline roll, kui organisme hoitakse kahes erinevas keskkonnas ja need valitakse igaühe jaoks Selles keskkonnas, teades genotüüpide ja keskkonna vastastikust mõju, saab see kindlaks määrata keskkonna, milles valitud loomi tuleb pidada (Sudono, 1981).
Loe ka artikleid, mis võivad olla seotud: Geenimutatsioon: määratlus, protsess ja tüübid koos täielike näidetega
Genotüüpsete ja fenotüüpsete tegurite näited
Näited organismide erinevatest genotüübilistest ja fenotüüpsetest teguritest ning nende seosest organismide kohanemisega keskkonnaga
- Liblikas Biston Benararia
Praegu elavate ja oma elupaikadega kohanevate organismide tüübid on organismide tüübid, mille omadused on päritud esivanematelt. Need geneetilised tunnused eraldavad keskkonnatingimustele vastavaid fenotüüpe. Liblikas Biston Benararia praegu elavad tööstuspiirkondades on rühmad, millel on geenivariatsioone, mis eraldavad kehal musta värvi (fenotüüp), ja omadus väheneb, nii et järglased jäävad mustadeks, kuigi nende väljaspool tööstuspiirkondi elavad sugulased on värvilised valgus.
- Põllumajanduse kohta.
Me teame juba, et iga esinev fenotüüp on tingitud interaktsioonidest, mis toimuvad genotüübi ja keskkonna vahel. Eksisteerib vastastikune mõju, mis omakorda mõjutab saavutatud tulemusi. Ilmnevad fenotüübid või tunnused pole head, kui neid ei toeta genotüüp ja keskkond. Seetõttu on põllumajanduses nii kvaliteedi kui ka kvantiteedi maksimaalse tootmise saamiseks kohustuslik teada keskkonna ja genotüübi suhet (Elin Embarwati, 2009, Aris, 2009).
Baihaki ja Wicaksana sojaubataimedega läbi viidud uuringutes selgus, et 6 testitud genotüübi seas olid tulemused erinevad. Nende genotüüpide hulgas on testkeskkonnas hästi kasvavaid, kuid mõned mitte.
Kaheksa istutuskoha saagisümbolite kombineeritud analüüs näitas testitud sojaoa genotüüpide ja asukoha (keskkonna) vahelist olulist koostoimet. See näitab, et kuue testitud sojaoa genotüübi seas on nende reaktsioon kaheksa kasvukeskkonna (paiknemise) saagikusele, ei ole samad ja saab tõlgendada, et nende genotüüpide vahel on genotüüpe, mis kasvavad teatud keskkondades hästi ja annavad häid tulemusi kõrge. Lisaks Makulawu jt. (1999) Baihaki ja Wicaksana (2009) hübriidmaisi mais üheksas asukohas näitab selgelt ka genotüübi ja tegeliku asukoha (keskkonna) vastastikust mõju. on selge, et kasvukeskkondade (asukohtade) mitmekesisus põhjustab erinevate taime genotüüpide ilmnemist erinevates kasvukeskkondades (Baihaki ja Wicaksana, 2009).