ويسمى النمط الجيني. ما هي الأنماط الجينية؟ أهمية التركيب الوراثي في المجالين العلمي والتعليمي
ما هو النمط الجيني والنمط الظاهري
النمط الجيني هومجموعة من المعلومات الجينية المسؤولة عن بنية الكائن الحي وتعطيه الصفات الموروثة. بمعنى آخر، يمكننا القول أن النمط الجيني هو الشفرة الوراثية للكائن الحي، والتي توجد في شكل بيانات وراثية مثل DNA أو RNA. النمط الظاهري هومظهر جسدي خارجي للكائن الحي يمكن ملاحظته بصريًا دون اللجوء إلى دراسات الشفرة الوراثية.
ما هو النمط الجيني والنمط الظاهري - التعريف بكلمات بسيطة.
بكلمات بسيطة، النمط الجيني هوالمعلومات الوراثية المشفرة داخليا والتي تحملها جميع الكائنات الحية. هذا نوع من الخطة الرئيسية أو مجموعة من التعليمات لبناء كائن حي جديد، والتي تشير إلى جميع المعلمات الخاصة بكيفية ظهور هذا الكائن الحي وعمله. يتم إرسال هذه التعليمات في شكل مشفر - الشفرة الوراثية. وبدورها، فإن الشفرة الوراثية موجودة في جميع خلايا الجسم، ويتم نسخها أثناء انقسام الخلايا أو تكاثرها، مما ينقل المعلومات الوراثية إلى الأبناء. ترتبط المعلومات الموجودة في الشفرة الوراثية ارتباطًا مباشرًا بجميع جوانب حياة الخلية والكائن الحي ككل. هي التي تتحكم تمامًا في جميع العمليات، بدءًا من تكوين جزيئات البروتين الكبيرة وحتى تنظيم عملية التمثيل الغذائي و.
بكلمات بسيطة، النمط الظاهري هو مظهروسلوك فرد معين. بمعنى آخر هذا نتيجة لما أصبح عليه الكائن الحي تحت تأثير مكونات التركيب الوراثي ونسبة الأليلات السائدة و بيئة.
النمط الجيني والنمط الظاهري - كيف يختلفان.
عند الحديث عن مفهومين مثل "النمط الجيني" و"النمط الظاهري"، يجب أولاً الإشارة إلى أنهما مرتبطان ارتباطًا وثيقًا ببعضهما البعض بالفعل، ولكن لديهما اختلافات جوهرية. والحقيقة هي أن مصطلح النمط الجيني ينطبق بشكل خاص على المعلومات الوراثية الموجودة في كود الجين. ولا يمكن تحديد النمط الجيني إلا من خلال الاختبارات والدراسات البيولوجية. وفي المقابل، فإن النمط الظاهري هو نتائج النمط الجيني والعوامل الأخرى التي يمكن رؤيتها ببساطة.
إذا تحدثنا عن الاختلافات بكل بساطة، ثم:
- النمط الجيني هو رمز (لا يمكنك رؤيته فقط);
- النمط الظاهري هو الطريقة التي يظهر بها الكود نفسه (يمكنك ملاحظة: لون العين، الشعر، الطول، السلوك، إلخ.).
النمط الجيني والنمط الظاهري هي المفاهيم التي يتم تعريف المراهقين بها في الصفوف الأخيرة. .مدرسة ثانوية. ولكن ليس الجميع يفهم ما تعنيه هذه الكلمات. يمكننا أن نخمن أن هذا نوع من التصنيف لخصائص الناس. ما الفرق بين هذه الأسماء الساكنة؟
النمط الجيني البشري
يشير النمط الجيني إلى جميع الخصائص الوراثية للشخص، أي مجموعة من الجينات الموجودة على الكروموسومات. يتم تشكيل النمط الجيني اعتمادا على ميول وآليات التكيف للفرد. بعد كل شيء، كل كائن حي في ظروف معينة. تتكيف الحيوانات والطيور والأسماك والأوليات وأنواع أخرى من الكائنات الحية مع الظروف التي تعيش فيها. وبالمثل، يمكن لأي شخص يعيش في الجزء الجنوبي من الكرة الأرضية أن يتحمل بسهولة درجات حرارة الهواء المرتفعة أو درجات الحرارة المنخفضة جدًا بسبب لون بشرته. آليات التكيف هذه لا تعمل فقط فيما يتعلق بالموقع الجغرافي للموضوع، ولكن أيضًا بشروط أخرى، باختصار، وهذا ما يسمى النمط الجيني.
ما هو النمط الظاهري؟
لمعرفة ما هو النمط الجيني والنمط الظاهري، عليك أن تعرف تعريف هذه المفاهيم. لقد تناولنا بالفعل المفهوم الأول، ولكن ماذا يعني الثاني؟ يشمل النمط الظاهري جميع خصائص وخصائص الكائن الحي التي اكتسبها أثناء التطور. عندما يولد الشخص، يكون لديه بالفعل مجموعته الخاصة من الجينات التي تحدد قدرته على التكيف مع الظروف الخارجية. ولكن خلال الحياة، تحت تأثير العوامل الداخلية والخارجية، يمكن للجينات أن تتحور وتتغير، لذلك يظهر هيكل جديد نوعيا للخصائص البشرية - النمط الظاهري.
تاريخ هذه المفاهيم
يمكن فهم النمط الجيني والنمط الظاهري من خلال معرفة تاريخ أصل هذه المصطلحات العلمية. في بداية القرن العشرين، تمت دراسة علم بنية الكائن الحي وعلم الأحياء بنشاط. نتذكر نظرية تشارلز داروين في التطور وظهور الإنسان. وكان أول من طرح الفرضية المؤقتة حول انفصال الخلايا في الجسم (الجواهر)، والتي يمكن أن يخرج منها فرد آخر فيما بعد، لأن هذه خلايا جرثومية. وهكذا، طور داروين نظرية شمولية التخلق.
بعد 41 عامًا، في عام 1909، قدم عالم النبات فيلهلم يوهانسن، استنادًا إلى مفهوم "علم الوراثة" المعروف بالفعل في تلك السنوات (تم تقديمه في عام 1906)، مفهومًا جديدًا في مصطلحات العلوم - "الجينات". وقد استبدل بها العالم العديد من الكلمات التي استخدمها زملاؤه، ولكنها لم تعكس كامل جوهر الخصائص الفطرية للكائن الحي. هذه كلمات مثل "محدد"، "جرثومة"، "عامل وراثي". وخلال نفس الفترة، قدمت يوهانسن مفهوم "النمط الظاهري"، مع التركيز على العامل الوراثي في المصطلح العلمي السابق.
النمط الجيني البشري والنمط الظاهري - ما هو الفرق؟
ومن خلال تسليط الضوء على مفهومين حول خصائص وخصائص الكائن الحي، حدد جوهانسن الفرق بينهما بوضوح.
- يتم نقل الجينات إلى الأبناء من قبل الفرد. يكتسب الفرد النمط الظاهري خلال تطور حياته.
- يختلف النمط الجيني والنمط الظاهري أيضًا في أن الجينات الموجودة في الكائن الحي تظهر نتيجة لدمج مجموعتين من المعلومات الوراثية. يظهر النمط الظاهري على أساس النمط الجيني، ويخضع لتغيرات وطفرات مختلفة. تحدث هذه التغييرات تحت تأثير الظروف الخارجيةوجود كائن حي.
- يتم تحديد النمط الجيني من خلال تحليل الحمض النووي المعقد، ويمكن رؤية النمط الظاهري للفرد من خلال تحليل المعايير الأساسية للمظهر.
وتجدر الإشارة إلى أن الكائنات الحية لديها مستوى مختلفالقدرة على التكيف والحساسية للظروف المحيطة بهم. وهذا يحدد مدى تغير النمط الظاهري خلال الحياة.
الاختلافات بين الناس حسب النمط الجيني والنمط الظاهري
على الرغم من أننا ننتمي إلى نفس النوع البيولوجي، إلا أننا مختلفون تمامًا عن بعضنا البعض. لا يوجد شخصان متشابهان؛ فالنمط الجيني والنمط الظاهري لكل شخص سيكون فرديًا. وهذا يتجلى إذا وضعت على الاطلاق أناس مختلفونفي ظروف غير عادية بنفس القدر بالنسبة لهم، على سبيل المثال، إرسال الإسكيمو إلى القرى جنوب أفريقياواطلب من الزيمبابوي أن يعيش في التندرا. وسنرى أن هذه التجربة لن تتكلل بالنجاح، إذ أن هذين الشخصين معتادان على العيش بمفردهما خطوط العرض الجغرافية. الفرق الأول بين الناس من حيث الخصائص الجينية والمظهرية هو التكيف مع العوامل المناخية والجغرافية.
الفرق التالي يمليه العامل التاريخي التطوري. ويكمن في أنه نتيجة للهجرة السكانية والحروب وثقافة بعض الجنسيات واختلاطها تشكلت مجموعات عرقية لها دينها وخصائصها الوطنية وثقافتها. لذلك، يمكنك رؤية اختلافات واضحة بين أسلوب وأسلوب الحياة، على سبيل المثال، بين السلاف والمنغول.
يمكن أن يختلف الناس أيضًا في المعايير الاجتماعية. وهذا يأخذ في الاعتبار مستوى ثقافة الناس وتعليمهم وتطلعاتهم الاجتماعية. لم يكن من قبيل الصدفة أن يكون هناك شيء مثل "الدم الأزرق"، مما يشير إلى أن النمط الجيني والنمط الظاهري للنبلاء وعامة الناس مختلفان بشكل كبير.
المعيار الأخير للاختلافات بين الناس هو العامل الاقتصادي. وبحسب ما يقدمه الفرد والأسرة والمجتمع، تنشأ الاحتياجات، وبالتالي تنشأ الاختلافات بين الأفراد.
تعريف:النمط الظاهري - السمات الجسدية المعبر عنها للكائن الحي والتي تحددها التركيب الوراثي، والتنوع الجيني العشوائي، والتأثيرات البيئية.
أمثلة:السمات مثل اللون والطول والحجم والشكل والسلوك.
العلاقة بين النمط الظاهري والنمط الوراثي
يحدد النمط الجيني للكائن النمط الظاهري. جميع الكائنات الحية لديها الحمض النووي، الذي يوفر التعليمات لإنتاج الجزيئات والأنسجة والأعضاء. ويحتوي الحمض النووي على الشفرة الوراثية، وهي المسؤولة أيضًا عن توجيه كل شيء الوظائف الخلويةبما في ذلك تكرار الحمض النووي، وتخليق البروتين والنقل الجزيئي.
يتم تحديد النمط الظاهري للكائن الحي (السمات الجسدية والسلوك) من خلال جيناته الموروثة. هي أقسام معينة من الحمض النووي التي تشفر بنية البروتينات وتحددها علامات مختلفة. يقع كل جين ويمكن أن يوجد في أكثر من شكل واحد. هؤلاء أشكال متعددةتسمى الأليلات، والتي توجد في أماكن معينة على كروموسومات معينة. يتم تمرير الأليلات من الآباء إلى الأبناء من خلال.
ترث الكائنات ثنائية الصيغة الصبغية أليلين لكل جين؛ أليل واحد من كل والد. التفاعلات بين الأليلات تحدد النمط الظاهري للكائن الحي. إذا ورث كائن حي أليلين متطابقين لصفة معينة، فإنه يكون متماثل الجينات لتلك الصفة. يعبر الأفراد المتماثلون عن نمط ظاهري واحد لصفة معينة. إذا ورث كائن حي أليلين مختلفين لصفة معينة، فإنه يكون متغاير الزيجوت لتلك الصفة. يمكن للأفراد المتغايرين التعبير عن أكثر من نمط ظاهري لصفة معينة.
السمات قد تكون أو لا تكون متنحية. في أنماط وراثة السيادة الكاملة، فإن النمط الظاهري للصفة السائدة يخفي تماما النمط الظاهري للصفة المتنحية. هناك أيضًا حالات لا تظهر فيها العلاقة بين الأليلات المختلفة سيادة كاملة. في حالة السيادة غير المكتملة، لا يحجب الأليل السائد الأليل الآخر بشكل كامل. وينتج عن هذا النمط الظاهري الذي هو خليط من الأنماط الظاهرية التي لوحظت في كلا الأليلات. مع السيادة المشتركة، يتم التعبير عن كلا الأليلين بشكل كامل. وينتج عن هذا النمط الظاهري الذي يتم فيه ملاحظة كلتا السمتين بشكل مستقل عن بعضهما البعض.
كاملة وغير كاملة وهيمنة مشتركة
النمط الظاهري والتنوع الجيني
قد تؤثر على الأنماط الظاهرية. ويصف التغيرات في جينات الكائنات الحية في السكان. قد تكون هذه التغييرات نتيجة لطفرات الحمض النووي. الطفرات هي تغيرات في تسلسل الجينات في الحمض النووي.
أي تغيير في تسلسل الجينات يمكن أن يغير النمط الظاهري الذي تعبر عنه الأليلات الموروثة. يساهم تدفق الجينات أيضًا في التنوع الجيني. عندما تدخل كائنات حية جديدة إلى مجتمع ما، يتم إدخال جينات جديدة. إن إدخال أليلات جديدة في مجموعة الجينات يجعل تركيبات الجينات الجديدة والأنماط الظاهرية المختلفة ممكنة.
مع مرور الوقت، يتم تشكيل مجموعات مختلفة من الجينات. في الانقسام الاختزالي، يتم تقسيمها عشوائيا إلى أنواع مختلفة. يمكن أن يحدث نقل الجينات بين الكروموسومات المتماثلة من خلال عملية العبور. يمكن لإعادة التركيب الجيني أن تخلق أنماطًا ظاهرية جديدة بين السكان.
إذا وجدت خطأ، يرجى تحديد جزء من النص والنقر عليه السيطرة + أدخل.
النمط الجيني هو مجموع جميع جينات الكائن الحي، والتي هي أساسه الوراثي.
النمط الظاهري هو مجمل جميع علامات وخصائص الكائن الحي التي يتم الكشف عنها في هذه العملية التنمية الفرديةفي ظل هذه الظروف وتكون نتيجة تفاعل التركيب الوراثي مع مجموعة من العوامل البيئية الداخلية والخارجية.
كل الأنواع البيولوجيةلديه النمط الظاهري فريدة من نوعها لذلك. يتم تشكيله وفقًا للمعلومات الوراثية الموجودة في الجينات. ومع ذلك، اعتمادا على التغيرات في البيئة الخارجية، فإن حالة العلامات تختلف من كائن حي إلى آخر، مما يؤدي إلى الفروقات الفردية- التقلب.
يبدو أنه يعتمد على تنوع الكائنات الحية التنوع الجينينماذج يتم التمييز بين التباين التعديلي، أو المظهري، والوراثي، أو الطفري.
لا يسبب تقلب التعديل تغييرات في النمط الوراثي، فهو يرتبط بتفاعل نفس النمط الوراثي مع التغيرات في البيئة الخارجية: في الظروف المثلىأقصى إمكانات الكامنة في هذا النمط الجيني. يتجلى تقلب التعديل في الانحرافات الكمية والنوعية عن المعيار الأصلي، والتي ليست موروثة، ولكنها تكيفية فقط بطبيعتها، على سبيل المثال، زيادة تصبغ الجلد البشري تحت تأثير الأشعة فوق البنفسجيةأو تطور الجهاز العضلي تحت تأثيره تمرين جسديإلخ.
وتسمى درجة تباين السمة في الكائن الحي، أي حدود تقلب التعديل، بقاعدة التفاعل. وبالتالي، يتم تشكيل النمط الظاهري نتيجة لتفاعل النمط الوراثي والعوامل البيئية لا تنتقل الخصائص المظهرية من الآباء إلى الأبناء، يتم توريث معيار التفاعل فقط، أي طبيعة الاستجابة للتغيرات في الظروف البيئية.
يمكن أن يكون التباين الوراثي اندماجيًا وطفريًا.
ينشأ التباين التوافقي نتيجة لتبادل المناطق المتماثلة للكروموسومات المتماثلة أثناء عملية الانقسام الاختزالي، مما يؤدي إلى تكوين ارتباطات جينية جديدة في النمط الوراثي. ينشأ نتيجة لثلاث عمليات: 1) الاختلاف المستقل للكروموسومات أثناء الانقسام الاختزالي. 2) اتصالهم العشوائي أثناء الإخصاب. 3) تبادل أقسام الكروموسومات المتماثلة أو الاقتران. .
التباين الطفري (الطفرات). الطفرات هي تغيرات مفاجئة ومستقرة في وحدات الوراثة - الجينات، مما يستلزم تغييرات في الخصائص الوراثية. إنها تسبب بالضرورة تغييرات في النمط الوراثي الذي يرثه النسل ولا ترتبط بعبور الجينات وإعادة تركيبها.
هناك طفرات الكروموسومات والجينات. ترتبط الطفرات الكروموسومية بالتغيرات في بنية الكروموسومات. قد يكون هذا تغييرًا في عدد الكروموسومات التي تكون مضاعفًا أو غير مضاعف لمجموعة الصبغيات الصبغية (في النباتات - تعدد الصبغيات، في البشر - تعدد الصبغيات المتغاير). مثال على الصبغيات المتغايرة في البشر يمكن أن يكون متلازمة داون (كروموسوم إضافي واحد و47 كروموسوم في النمط النووي)، ومتلازمة شيرشيفسكي-تيرنر (كروموسوم X واحد مفقود، 45). مثل هذه الانحرافات في النمط النووي للشخص تكون مصحوبة باضطرابات صحية واضطرابات عقلية وجسدية وانخفاض الحيوية وما إلى ذلك.
تؤثر الطفرات الجينية على بنية الجين نفسه وتستلزم تغييرات في خصائص الجسم (الهيموفيليا، عمى الألوان، المهق، وما إلى ذلك). تحدث الطفرات الجينية في كل من الخلايا الجسدية والجرثومية.
الطفرات التي تحدث في الخلايا الجرثومية تكون موروثة. وتسمى الطفرات التوليدية. تسبب التغيرات في الخلايا الجسدية طفرات جسدية تنتشر إلى ذلك الجزء من الجسم الذي يتطور من الخلية المتغيرة. بالنسبة للأنواع التي تتكاثر جنسيًا، فهي ليست ضرورية للتكاثر الخضري للنباتات؛
يجب على كل شخص أن يعرف ما هو النمط الجيني والنمط الظاهري.
هذه هي البيولوجيا الأساسية التي قد تكون مفيدة في يوم من الأيام.
ما هو النمط الجيني
هذا هو مجمل المعلومات الوراثية في الجسم.وبعبارة أخرى، فإن مجموع الجينات هو الذي يشكل نظامًا واحدًا.
وعلى عكس مجموعة الجينات، فهو لا يصف النوع بأكمله، بل يصف فردًا واحدًا.
كيفية تحديد النمط الجيني
لتحديد النمط الوراثي للحيوانات والنباتات، يتم استخدام العبور التحليلي. يعتمد على عبور فرد غير محدد وفرد مع مجموعة متماثلة (متطابقة) من الكروموسومات.
وبما أن الفرد الثاني ينتج مشيجًا واحدًا من الصفة المتنحية، فإن تحديد الفرد الأول أمر سهل وبسيط.
لكن الشخص، من أجل معرفة مجموعته من الجينات، يحتاج إلى اختبار في مختبر خاص.
كيف يتغير النمط الجيني
يمكن أن يحدث تغيير في مجموعة الجينات بسبب طفرة. خلال هذه العمليةيتغير هيكل الحمض النووي، والتي يمكن أن تكون موروثة. تحدث الطفرات لأسباب مختلفة.
على سبيل المثال، بسبب الأشعة فوق البنفسجية أو الإشعاع أو المواد الكيميائية.
تنقسم الطفرات إلى:
- الوراثية.
- الكروموسومات.
- الجينومية.
- جسدي.
- السيتوبلازمية.
الطفرات الجينية تعني تغييرا في بنية جين واحد، الطفرات الكروموسومية تعني تعديل بنية الكروموسوم، الطفرات الجينومية تعني تغيرات في عدد الكروموسومات.
يمكن أن تكون الطفرات أيضًا عفوية أو مصطنعة.الأول يحدث بشكل عفوي ويحدث طوال الحياة. يتم إحداث هذه الأخيرة بشكل مصطنع في المختبر.
الطفرات غالبا ما تكون قاتلة أو محايدة. وفي حالات نادرة، تكون الطفرات مفيدة للجسم.
يمكن أن تتغير مجموعة الجينات أيضًا بسبب التباين التوافقي. لأنه يقوم على إعادة تركيب الجينات أثناء العملية الجنسية.
نتيجة لأي عملية يتكون النمط الجيني للنسل؟
يتم تشكيلها نتيجة اندماج الأمشاج الأم. على سبيل المثال، عند اندماج كائنين متماثلين، سيحصل النسل على النمط الجيني "aa".
ما هو النمط الظاهري في علم الأحياء
النمط الظاهري في علم الأحياء هو مجموعة من الخصائص التي تشكلت على أساس النمط الجيني.ومع ذلك، تحت تأثير البيئة، يمكن أن تتغير مجموعة الخصائص، ولهذا السبب تظهر الفروق الفردية.
بناءً على خصائص الكائن الحي، ليس من الممكن دائمًا فهم النمط الجيني للفرد. يمكن أن تمتلك الكائنات الحية نفس مجموعة الخصائص حتى مع وجود مجموعة مختلفة من الجينات. على سبيل المثال، يمكن أن تحتوي الزهرة الحمراء على الطرازين الجينيين "AA" و"Aa". في في هذه الحالةلتحديد مجموعة الجينات، يتم استخدام العبور التحليلي.
الأنماط البشرية
الأنماط الظاهرية البشرية هي خصائص متأصلة في الفرد هذه اللحظةوقت. وبعبارة أخرى، فهي مجموعة من خصائص الكائن الحي.
السمات المظهرية
الخصائص المظهرية للشخص هي الطول والوزن ولون الشعر وظل العين ولون البشرة وفصيلة الدم. معظم الناس لديهم عدة أنماط ظاهرية: عادة اثنين، ولكن في بعض الأحيان ثلاثة أو أربعة. ينبغي إيلاء اهتمام خاص للأمراض الوراثية. غالبًا ما يكون لديهم خصائص ومظاهر ظاهرية خاصة.
وتنقسم خصائص الكائن الحي أيضًا إلى كمية ونوعية. أول كمية صريحة، يمكن تغييرها وحسابها. مثال على الخاصية الكمية هو الكتلة.يتغير طوال الحياة، ولكن يمكن حسابها.
العلامات النوعية هي الخصائص اللفظية. هذا، على سبيل المثال، لون الشعر أو لون المعطف أو ظل البذور. وبشكل عام، هذه هي الصفات التي يمكن وصفها بالتعريفات.
تعتمد السمات الكمية، على عكس الصفات النوعية، على عدة جينات. وفي الوقت نفسه، هم أكثر عرضة للتأثيرات البيئية.
السمات البديلة هما خاصيتان متبادلتان للكائن الحي. على سبيل المثال، جنس الإناث والذكور.
على ماذا يعتمد النمط الظاهري؟
تعتمد مجموعة خصائص الكائن الحي على مجموعة من الجينات والظروف البيئية.
في أي شكل من أشكال التباين يتغير النمط الظاهري فقط؟
التباين المعدل أو غير الوراثي هو تحول خصائص الكائن الحي تحت تأثير البيئة. وبعبارة أخرى، يمكن أن يسمى هذا التكيف. في هذه الحالة، يخضع النمط الظاهري فقط للتغييرات؛ وتبقى مجموعة الجينات دون تغيير.
في هذه الحالة، لا يمكن أن ينتقل تقلب التعديل من جيل إلى جيل. هناك تقلبات غير وراثية لا رجعة فيها وقابلة للعكس. مثال على الأول هو تكوين ندبة في موقع الخدش. والمثال الثاني هو الدباغة.
خاتمة
كما تعلمون، فإن علم الوراثة يتعامل مع دراسة الوراثة والتنوع. ويقول العلماء أن هذا هو علم المستقبل. وهذا يعني أن كل شخص يجب أن يعرف ويتذكر أساسياته.