Genotip in fenotip: opredelitev, dejavniki, križi in primeri
Genotip in fenotip: opredelitev, dejavniki, križi in primeri je fenotip značilnost strukturnega, biokemičnega, fiziološkega in vedenjskega, genetski genotip posameznika ali skupine posameznikov v populaciji
Preberite tudi članke, ki so lahko povezani: Biologija: opredelitev, koristi, veje in po mnenju strokovnjakov
Opredelitev genotipa in fenotipa
Fenotip
Fenotip je značilnost strukturnega, biokemičnega, fiziološkega in opaznega vedenja organizma, ki ga urejajo genotip in okolje ter njune interakcije. Pojem fenotipa vključuje različne ravni v genski ekspresiji organizma. Na ravni organizma je fenotip nekaj, kar lahko vidimo / opazujemo / merimo, nekaj lastnosti ali značaja. Na tej ravni so primeri fenotipov, kot so barva oči, teža ali odpornost na določeno bolezen. Na biokemični ravni je lahko fenotip vsebnost nekaterih kemičnih snovi v telesu. Na primer raven sladkorja v krvi ali vsebnost beljakovin v rižu. Na molekularni ravni je lahko fenotip količina proizvedene RNA ali odkrivanje DNA ali pasov RNA na elektroforezi.
Fenotip delno določa genotip posameznika, delno okolje, v katerem posameznik živi, čas dneva in do neke mere interakcije med genotipom in okoljem. Tudi čas je običajno razvrščen kot okoljski (bivalni) vidik. Ta ideja je običajno zapisana kot
P = G + E + GE
kjer P pomeni fenotip, G pomeni genotip, E pomeni okolje in GE pomeni interakcijo med genotipom in okoljem skupaj (kar se razlikuje od vpliva G in E samega.
Opazovanje fenotipov je lahko preprosto (npr. Barva cvetov) ali zelo zapleteno in zahteva posebna orodja in metode. Ker pa je gensko izražanje genotipa postopno od molekularne do ravni posameznika, se pogosto ugotovi, da je razmerje med številnimi fenotipi na različnih ravneh se razlikujejo. Fenotipe, zlasti kvantitativne, pogosto urejajo številni geni. Podružnica genetike, ki se ukvarja z lastnostmi takšnih lastnosti, je znana kot kvantitativna genetika.
Genotip
Genotip je izraz, ki se uporablja za opis genetskega stanja posameznika ali skupine posameznikov v populaciji. Genotip se lahko nanaša na genetsko stanje lokusa ali celotnega genskega materiala, ki ga nosijo kromosomi (genomi). Genotip je lahko homozigotni ali heterozigotni. Potem ko so ljudje lahko prenesli gene, je nastal izraz hemizigot.
V mendelski genetiki (klasična genetika) je genotip pogosto označen s parom črk; npr. AA, Aa ali B1B1. Isti par črk pomeni, da je označeni posameznik homozigoten (AA in B1B1), medtem ko različni črkovni pari predstavljajo heterozigotne posameznike. Par črk označuje, da je ta simbolizirani posameznik diploid (2n). Posledica tega je, da homozigotne tetraploidne (4n) posameznike na primer označimo z AAAA.
V genetiki so aleli alternativne oblike gena v lokusu. Aleli nastanejo zaradi sprememb v zaporedju dušikovih baz zaradi mutacijskih dogodkov. Ta izraz je nastal kot posledica uporabe alelomorf avtor William Bateson v svoji knjigi Mendelova načela dednosti (1902).
Lokus naj bi bil polimorfen, če ima v populaciji različne alele, nasprotno pa naj bi bil monomorfen ("ena oblika"), če nima sprememb. Posamezniki, ki imajo enak alel v lokusu, naj bi imeli homozigotne genotipe, tisti z različnimi aleli pa naj bi bili heterozigotni. Ker je genotip izražen kot fenotip, lahko aleli povzročijo razlike v videzu med posamezniki v populaciji.
Preberite tudi članke, ki so lahko povezani: 5 opredelitev genetike po mnenju strokovnjakov in njenih podružnic
Kvantitativne in kvalitativne lastnosti
Vsaka rejna žival ima kvalitativne lastnosti, ki so značilne za vsako posamezno žival. Poleg tega ima tudi kvantitativne lastnosti, ki se običajno merijo z merilnimi instrumenti, ki se pogosto uporabljajo pri sledenju živali.
Količinsko bo vplivalo na prodajno vrednost živine, če se stanje izboljša. Kar zadeva samo količinsko naravo, ta nima velikega vpliva na prodajno ceno živine ali samo na podlagi meril. Poleg tega ali veliko genov vpliva na določanje kvantitativnih in kvantitativnih lastnosti.
Kvantitativne lastnosti je mogoče izmeriti z merjenjem, medtem ko so kvantitativne lastnosti vidne samo iz opazovanj. Za boljše razumevanje kvantitativnih in kvalitativnih lastnosti, in sicer:
Kvalitativne lastnosti
Lastnosti, ki jih ni mogoče izmeriti, lahko pa jih razvrstimo v skupine. Na primer, barva krzna, oblika roga. Na to lastnost okolje malo vpliva / ne vpliva in jo navadno nadzira le en ali dva para genov.
- Nima ekonomske vrednosti
- Ni jih mogoče prešteti ali izmeriti
- Ne vplivajo okoljski dejavniki
- Samo na podlagi meril
- Malo genov (skoraj nobenega), toliko vpliva na kvalitativne lastnosti
Kvantitativne lastnosti
Lastnosti, ki jih je mogoče izmeriti, na primer proizvodnja mleka, telesna teža in proizvodnja jajc. To lastnost nadzorujejo številni geni, nanjo pa močno vplivajo okoljski dejavniki, kot sta prehrana in upravljanje
- Ima ekonomsko vrednost
- Se lahko izračuna ali izmeri
- Nanje vplivajo okoljski dejavniki
- Številni geni vplivajo na kvantitativne lastnosti
Preberite tudi članke, ki so lahko povezani: Opredelitev in vrste ter funkcije rastlinskih hormonov
Razlika Genotip in fenotip
Razlika je najpomembnejša.
Genotip določenega organizma ali lastnosti se posebej nanaša na genetske informacije, ki opisujejo vidno lastnost.
Lastnosti, ki je vidna, na primer barva oči ali barva las, ni mogoče opisati kot genotip.
Fenotip se posebej nanaša na lastnosti, ki jih je mogoče opisati z opazovanjem.
Genotipi so dejavniki, zaradi katerih obstaja določen fenotip.
Fenotip je "vidna lastnost" posameznika in ga lahko opazimo s petimi čutili, kot so rdeča barva cvetov, kodrasti lasje, veliko telo, sladko sadje itd. Fenotip je kombinacija genotipa in okoljskih dejavnikov. Torej, da posameznik z istim fenotipom nima nujno enakega genotipa.
Ko ga najdemo v formuli, bo:
F = G + E
F = fenotip
G = genotip
E = okolje (okolje)
Preberite tudi članke, ki so lahko povezani: Opredelitev in vrste endofitnih mikrobov
Križ genotipa in fenotipa
Pri dedovanju lastnosti ali križancev se moramo zavedati načel, in sicer:
- Geni, ki igrajo vlogo pri regulaciji in določanju lastnosti, dobijo črkovni simbol.
- Prevladujoči geni so izraženi z velikimi črkami, na primer geni, ki določajo lastnosti visokih stebel, so zapisani s črko "T" (izhaja iz besede visok). Recesivni geni so označeni z malo črko, na primer gen, ki določa lastnost kratkega stebla, je zapisan s črko "t". Torej si lahko razlagamo, da so visoka stebla prevladujoča nad kratkimi, nasprotno pa so kratka stebla recesivna do visokih stebel.
Pri ljudeh in vretenčarjih bo zveza sperme in jajčne celice, od katerih je vsak haploid (n), tvorila zigoto. Žigota raste in se razvije v diploidnega (2n) posameznika, tako da je posameznik s to lastnostjo predstavljen z dvema črkama.
TT: Simbol za visoke rastline, gamete, ki jih tvorita T in T.
tt: simbol za rastline s kratkimi debli, gamete, ki jih tvorita t in t.
MM: Simbol za rdečecvetne rastline, gamete, ki jih tvorita M in M.
mm: simbol za bele cvetoče rastline, gamete, ki jih tvorita m in m.
Mm: simbol za rastline z rožnatimi cvetovi, spolne celice, ki jih tvorita M in m.
Razporeditev genov, ki določajo naravo posameznika, se imenuje genotip (ni ga mogoče videti z očmi). Genotip posameznika simbolizira dvojna črka, ker je posameznik na splošno diploiden, na primer MM, Mm in mm. Genotip ima par genov. Ti geni se nahajajo na ustreznih mestih homolognih kromosomov. Par genov, ki se nahaja na istem položaju na paru kromosomov, se imenuje alel. Aleli so torej člani para genov, na primer M = gen za rdečo barvo cvetov, m = gen za belo cvetje, T = gen za visoke rastline in t = gen za nizke rastline. M in m sta alela, M in t pa nista alela. Narava posameznika, katerega genotip je sestavljen iz istih genov iz vsakega genskega tipa, se imenuje homozigotna, na primer RR, rr, TT, AABB, aabb itd. Homozigotna dominantna se pojavi, kadar posamezni genotipi RR, AA, TT; medtem ko je homozigotna recesiva, če je posamezni genotip rr, aa, tt itd.
Narava posameznika, katerega genotip je sestavljen iz različnih genov vsake vrste genov, se imenuje heterozigotna, na primer Rr, Aa, Tt, AaBb itd. Opazne fizične lastnosti ali lastnosti (oblika, barva, krvna skupina itd.) Se imenujejo fenotipi. Fenotip določajo geni in okolje. Fenotipi nimajo simbolov, ampak so zapisani glede na videz, na primer po sladkem sadnem okusu, ravnih laseh, modri barvi cvetov itd. Fenotip rastlin z okroglimi semeni je zapisan kot okrogla semena, genotip pa BB ali Bb, če je B prevladujoč nad b.
Dva posameznika, ki imata enake fenotipske lastnosti, imata lahko različne genotipske lastnosti, na primer dve posamezni rastlini, ki imata isti fenotip kot okrogla semena, je možen genotip BB ali Bb. Gen B je prevladujoč, tako da gen B premaga ali pokrije gen B, ki je recesivno. Zato imajo rastline z BB ali Bb okrogel fenotip semen.
Prevladujoče, recesivne in vmesne lastnosti
V križanju bodo potomci (Filial) imeli lastnosti, ki se pojavijo, ali lastnosti, ki se ne pojavljajo (skrite) pred eno od starševskih lastnosti. Lastnosti, ki se pri potomcih pojavijo pri enem od staršev s premagovanjem lastnosti drugega, se imenujejo dominantne lastnosti. Nasprotno pa se lastnosti, ki se ne pojavijo ali so skrite v njihovih potomcih, ker jih premagajo lastnosti partnerja, imenujemo recesivne lastnosti. Na primer, rdečo vrtnico križajo z belo vrtnico in proizvajajo rdeče vrtnice.
Starš / starš: Rdeče vrtnice>
Rdeča je dominantna, bela pa recesivna (rdeči alel je dominanten nad belim alelom). Rdeča barva je prevladujoča v primerjavi z belo, zato bodo vse vrtnice v prvi generaciji ali 1. sinovici (F1) rdeče. Če je v križanju lastnost, ki se pojavi, mešanica obeh staršev, potem se lastnost imenuje vmesna lastnost (delno dominantna). Na primer, križanje med rdečo ribo Koi in belo ribo Koi povzroči Filial 1, ki je vse rožnate ribe Koi. Roza barva je vmesna lastnost.
Starš / starš: rdeča riba koi>
Mendelov zakon
Iz te hipoteze je Mendel sklenil, imenovan Mendelov prvi zakon in Mendelov drugi zakon. Mendelova zakona sta temeljna načela genetike. Sledi razlaga Mendelovega zakona:
Mendelov prvi zakon (zakon segregacije ali zakon ločevanja alelov seznanjenega gena). Pri tvorbi spolnih celic (spolnih celic) se pari alelov ločijo neodvisno. Ta zakon velja za križanja z eno različno lastnostjo (monohibrid).
Mendelov II zakon (zakon o neodvisnem združevanju genov ali sortimenta) pri nastajanju spolnih celic (gamete) se aleli prosto kombinirajo, tako da se lastnosti, ki se pojavljajo pri potomcih, razlikujejo raznolikost. Ta zakon velja za križanja z dvema različnima lastnostma (dihibrid) ali več (pohibrid).
Križanje dveh posameznikov z eno drugačno lastnostjo (monohibrid)
Prekrižanje dveh oseb z eno različno lastnostjo bo zmanjšalo prevladujočo lastnost, če bodo lastnosti potomcev enake kot pri starših. Primer: Mendel je vzel cvetni prah s cvetja rastline, katerega semena so bila zarezana (nagubana), in ga oprašil na plod cvetja rastline, katerega semena so bila okrogla. Vsi potomci F1 so rastline, katerih semena so okrogla. Nato so rastline F1 pustili, da se samoprašijo, tako da so potomci F2 pokazali fenotipsko razmerje 3 okroglih semen: 1 žlebljeno seme.
Lastnosti intermediatov
Vmesne lastnosti so dedne lastnosti, ki jih delita oba starša. Primer je cvetlična rastlina ob štirih urah (Mirabilis jalapa), čista rdeča črta (MM), prečkana s čisto belo črto (mm). Na teh križancih so bili pridobljeni rezultati F1, vsi pa so imeli rožnate cvetove. Če se F1 opraši med seboj, potem F2 ustvari rdeče, rožnate in bele cvetoče rastline v razmerju 1: 2: 1.
Križanje dveh posameznikov z dvema različnima potezama (Dihibrid)
Dihibrid je križanec med dvema osebkoma z dvema ali več različnimi lastnostmi, ki tvorita potomce z določenim fenotipskim in genotipskim razmerjem. V svojih poskusih je Mendel prečistil čisti sev graha, ki je imel okrogla rumena semena, s čistim sevom, ki je imel zeleno nagubana semena. Okrogle in rumene lastnosti so prevladovale nad nagubanimi in zelenimi lastnostmi, zaradi česar so bili vsi F1 okrogli grah z rumeno barvo semen.
Nato semena F1 ponovno zasadijo in oprašijo med seboj, da dobijo F2. Križ je križanec med dvema osebkoma z dvema različnima značilnostma, in sicer obliko semen in barvo semen. Potomci v F2 so naslednji:
B: okrogla, prevladuje nad gubami
b: naguban
K: rumena, prevladujoča do zelena
k: zelena
Križanje dveh posameznikov s tremi različnimi lastnostmi (Trihibrid)
Trihibrid je križanec med dvema osebkoma s tremi ali več različnimi lastnostmi, ki tvorita potomce z določenimi fenotipskimi in genotipskimi razmerji. V svojih poskusih je Mendel križal grah s tremi različnimi lastnostmi, in sicer z visokimi stebli, okrogla semena in rumena semena s kratkim stebelnim grahom, nagubanimi semeni in barvnimi semeni dan zelena. Visoke, okrogle in rumene lastnosti so prevladovale nad kratkimi, nagubanimi in zelenimi, zato so bili vsi F1 grah z visokimi stebli, okroglimi semeni in rumeno barvo. Potomke F1 lahko vidimo na križnem grafikonu trihibridov, nato semena F1 ponovno zasadimo in oprašimo med seboj, da dobimo F2.
Križ je križanec med dvema osebkoma s tremi različnimi značilnostmi, in sicer velikostjo stebla, obliko semena in barvo semena. Potomci v F2 so naslednji:
T: visok, prevladujoč nad kratkim
t: kratek
B: okrogla, prevladuje nad gubami
b: naguban
K: rumena, prevladujoča do zelena
k: zelena
Preberite tudi članke, ki so lahko povezani: Biotska raznovrstnost, koristi, vrste in razvrstitev
Genotip in fenotipski dejavniki
Na ravni organizma je fenotip nekaj, kar lahko vidimo / opazujemo / merimo, nekaj lastnosti ali značaja. Na tej ravni so primeri fenotipov, kot so barva oči, teža ali odpornost na določeno bolezen. Na biokemični ravni je lahko fenotip vsebnost nekaterih kemičnih snovi v telesu. Na primer raven sladkorja v krvi ali vsebnost beljakovin v rižu. Na molekularni ravni je lahko fenotip v obliki količine proizvedene RNA ali zaznavanja DNA ali trakov RNA na elektroforezi (Anonymous, 2011).
Vloga dejavnikov genotipa in fenotipa, povezanih s prilagajanjem organizmov okolju
Na videz lika pri posamezniku (fenotip) vplivajo genetski dejavniki ali genotip in dejavniki okolja (Pallawarukka, 1999 v Ferdy, 2010). Okolje lahko neposredno vpliva na fenotip živali s hrano, boleznimi in upravljanjem, ne more pa vplivati na genotip živali. Možen vpliv na genotip se ne pojavi neposredno, temveč z naravno ali umetno selekcijo ki se zgodi posameznikom, kar povzroči spremembe v pogostosti nekaterih genov v populaciji (Martojo, 1992).
Z drugimi besedami, fenotip je deloma določen z genotipom posameznika, deloma z okoljem, v katerem posameznik živi, časom dneva in do neke mere interakcijami med genotipom in okoljem. Tudi čas je običajno razvrščen kot okoljski (bivalni) vidik. Ta ideja je običajno zapisana kot
P = G + E + GE,
kjer P pomeni fenotip, G pomeni genotip, E pomeni okolje in GE pomeni interakcijo med genotipom in okoljem skupaj (kar se razlikuje od vpliva G in E samega.
Opazovanje fenotipov je lahko preprosto (npr. Barva cvetov) ali zelo zapleteno in zahteva posebna orodja in metode. Ker pa je gensko izražanje genotipa postopno od molekularne do ravni posameznika, se pogosto ugotovi, da je razmerje med številnimi fenotipi na različnih ravneh se razlikujejo. Fenotipe, zlasti kvantitativne, pogosto ureja več genov.
Če se dva ali več posameznikov razvija in raste iz istega okolja in kaže različnih fenotipov, je mogoče sklepati, da imata osebi enak genotip drugačen. Po drugi strani pa, čeprav obstajata dva ali več posameznikov z istim genotipom, se razvijajo na različne načine različna okolja, potem njihovi fenotipi verjetno ne bodo enaki (Pane, 1986 v.). Freddy).
Razlike v genotipih so lahko v obliki razlik med narodi (skupki), vrstami, skupinami moških potomcev (Sudono, 1981). Interakcija genotipa in okolja bo imela zelo pomembno vlogo, če bodo organizmi gojeni v dveh različnih okoljih in bodo izbrani za vsako V tem okolju lahko s poznavanjem interakcije med genotipi in okoljem določimo okolje, v katerem morajo biti izbrane živali (Sudono, 1981).
Preberite tudi članke, ki so lahko povezani: Genska mutacija: opredelitev, postopek in tipi skupaj s popolnimi primeri
Primeri genotipskih in fenotipskih dejavnikov
Primeri različnih genotipskih in fenotipskih dejavnikov organizmov in njihov odnos do prilagajanja organizmov okolju
- Metulj Biston Benararia
Vrste organizmov, ki danes živijo in se prilagajajo na svoje habitate, so vrste organizmov, katerih lastnosti so podedovane od njihovih prednikov. Te genetske lastnosti oddajajo fenotipe, ki ustrezajo okoljskim razmeram. Metulj Biston Benararia trenutno živijo na industrijskih območjih, so skupine z genskimi različicami, ki na svojih telesih oddajajo črno barvo (fenotip), in lastnost se zmanjša, tako da potomci ostanejo črni, čeprav so njihovi sorodniki, ki živijo zunaj industrijskih območij, obarvani svetloba.
- O kmetijstvu.
Že vemo, da je vsak pojav fenotipa posledica interakcije, ki se pojavi med genotipom in okoljem. Obstaja medsebojni vpliv, ki bo posledično vplival na dosežene rezultate. Fenotipi ali lastnosti, ki se pojavijo, ne bodo dobri, če jih ne podpirata genotip in okolje. Zato je v kmetijstvu obvezno poznati razmerje med okoljem in genotipom, da bi dosegli največjo kakovostno in količinsko proizvodnjo (Elin Embarwati, 2009 v Aris, 2009).
V raziskavi Baihaki in Wicaksana, opravljeni z rastlinami soje, je bilo ugotovljeno, da so bili rezultati med 6 testiranimi genotipi drugačni. Med temi genotipi obstajajo tisti, ki dobro uspevajo v testnem okolju, nekateri pa ne.
Kombinirana analiza znakov pridelka za osem mest sajenja je pokazala pomembno interakcijo med testiranimi genotipi soje in lokacijo (okoljem). To kaže, da je med šestimi testiranimi genotipi soje njihov odziv na osem rastnih okolij (lokacij) za znake pridelka, ni isto in si lahko razlagamo, da med temi genotipi obstajajo genotipi, ki v določenih okoljih dobro uspevajo in dajejo dobre rezultate visoko. Poleg tega Makulawu et al. (1999) v Baihaki in Wicaksana (2009) o hibridni koruzi upanja na devetih lokacijah, prav tako jasno kaže na interakcijo med genotipom in dejansko lokacijo (okoljem). jasno je, da raznolikost rastnih okolij (lokacij) povzroča pojav različnih genotipov rastlin v različnih rastnih okoljih (Baihaki in Wicaksana, 2009).