Генотип и фенотип
В 1909 году датский биолог и генетик Вильгельм Йохансен ввел понятия генотипа и фенотипа. Без знания этих терминов невозможно изучение генетики.
Что это такое
Выделить конкретную особь из массы других можно, кратко говоря о генотипе и фенотипе.
Генотип – это набор генов, присущих конкретному организму. Гены наследуются от родителей и влияют друг на друга, формируя индивидуальный генотип.
Рис. 1. Генотип.
Фенотип — совокупность внешних и внутренних признаков, свойств и признаков организма, приобретенных в процессе онтогенеза (индивидуального развития). Фенотип основан на генотипе.
Рис. 2. Фенотип.
Примеры внешних признаков фенотипа:
- краситель;
- структура волос или шерсти;
- цвет и форма глаз;
- размер и форма ушей;
- форма носа
Внутренние признаки фенотипа:
- анатомический – строение и расположение внутренних органов и тканей;
- физиологические — строение и функции клеток;
- биохимические: строение белка, действие ферментов, состав гормонов.
Существует тесная связь между фенотипом и генотипом. Генотип определяет фенотип. Однако большое влияние на фенотип оказывает окружающая среда. При определенных условиях разные генотипы могут создавать сходные фенотипы и, наоборот, одни и те же генотипы, разные фенотипы под влиянием разных условий среды.
Изменчивость
Каждая особь характеризуется индивидуальным генотипом и фенотипом. Гены не всегда определяют внешнее и внутреннее строение тела. Например, гены определяют склонность к ожирению, но под влиянием окружающей среды (здоровое питание, спорт) ожирение не является признаком фенотипа. Другой пример: в процессе жизни человек сломал и изменил форму своего носа. По генотипу у человека нос прямой, по фенотипу – с горбинкой.
Изменчивость фенотипа в течение жизни называется модификацией или фенотипической и проявляется под влиянием факторов внешней среды. Он приобретается в течение жизни, но не передается по наследству.
Генотипическая изменчивость бывает двух видов:
- комбинационная – образование новых наборов генов в процессе мейоза;
- мутационные: скачкообразные изменения генов, которые передаются по наследству.
Рис. 3. Генотипическая изменчивость.
Мутации, как и фенотипические изменения, накапливаются в течение жизни, но не всегда отражаются на фенотипе. Однако они могут влиять на генотип будущих поколений.
Геном и генофонд
Понятие генотипа не следует путать с двумя похожими терминами: геном и генофонд.
В отличие от генотипа (совокупности генов) геном представляет собой совокупность всего наследственного материала клетки, т е всей ДНК (ядерной и митохондриальной). Геном несет наследственную информацию организма, содержащуюся в клетке.
Генофонд – это совокупность всех аллелей, соответствующих определенной популяции. Генофонд определяет качественные характеристики популяции.