به آن ژنوتیپ می گویند. ژنوتیپ ها چیست؟ اهمیت ژنوتیپ در حوزه علمی و آموزشی
ژنوتیپ و فنوتیپ چیست؟
ژنوتیپ استمجموعه ای از اطلاعات ژنتیکی که مسئول ساختار یک موجود زنده است و به آن صفات ارثی می دهد. به عبارت دیگر می توان گفت که ژنوتیپ کد ژنتیکی یک موجود زنده است که به صورت داده های ژنتیکی مانند DNA یا RNA وجود دارد. فنوتیپ استیک تظاهرات فیزیکی خارجی یک ارگانیسم است که می توان آن را به صورت بصری بدون توسل به مطالعات کد ژنتیکی مشاهده کرد.
ژنوتیپ و فنوتیپ چیست - تعریف در کلمات ساده.
به زبان ساده، ژنوتیپ استاطلاعات ارثی رمزگذاری شده داخلی که توسط همه موجودات زنده حمل می شود. این یک نوع طرح اصلی یا مجموعه ای از دستورالعمل ها برای ساخت یک ارگانیسم جدید است که تمام پارامترهای نحوه ظاهر و عملکرد این ارگانیسم را نشان می دهد. این دستورالعمل ها به شکل رمزگذاری شده - کد ژنتیکی منتقل می شوند. به نوبه خود، کد ژنتیکی در تمام سلول های بدن وجود دارد و در طول تقسیم یا تولید مثل سلولی کپی می شود و اطلاعات ارثی را به فرزندان منتقل می کند. اطلاعات موجود در کد ژنتیکی به طور مستقیم با تمام جنبه های زندگی سلول و ارگانیسم به عنوان یک کل مرتبط است. این او است که کاملاً همه فرآیندها را کنترل می کند ، از تشکیل ماکرومولکول های پروتئین گرفته تا تنظیم متابولیسم و.
به عبارت ساده، فنوتیپ است ظاهرو رفتار یک فرد خاص به عبارت دیگر، این نتیجه آن چیزی است که ارگانیسم تحت تأثیر اجزای ژنوتیپ، نسبت آلل های غالب و محیط زیست.
ژنوتیپ و فنوتیپ - تفاوت آنها چگونه است.
با صحبت از دو مفهوم مانند "ژنوتیپ" و "فنوتیپ"، اول از همه باید توجه داشت که آنها در واقع ارتباط نزدیکی با یکدیگر دارند، اما تفاوت های اساسی دارند. واقعیت این است که اصطلاح ژنوتیپ به طور خاص برای اطلاعات ژنتیکی موجود در کد ژن قابل استفاده است. تعیین ژنوتیپ فقط از طریق آزمایشات و مطالعات بیولوژیکی امکان پذیر است. به نوبه خود، فنوتیپ پیامدهای ژنوتیپ و سایر عوامل است که به سادگی قابل مشاهده است.
اگر به سادگی در مورد تفاوت ها صحبت کنیم، پس:
- ژنوتیپ یک کد است (شما فقط نمی توانید او را ببینید);
- فنوتیپ روشی است که کد خود را نشان می دهد (می توانید مشاهده کنید: رنگ چشم، مو، قد، رفتار و غیره.).
ژنوتیپ و فنوتیپ مفاهیمی هستند که نوجوانان در کلاس های آخر با آنها آشنا می شوند. دبیرستان. اما همه معنی این کلمات را نمی دانند. می توان حدس زد که این نوعی طبقه بندی خصوصیات افراد است. تفاوت این نام های صامت چیست؟
ژنوتیپ انسانی
ژنوتیپ به تمام ویژگی های ارثی یک فرد، یعنی مجموعه ای از ژن های واقع بر روی کروموزوم ها اشاره دارد. ژنوتیپ بسته به تمایلات و مکانیسم های سازگاری فرد تشکیل می شود. از این گذشته، هر موجود زنده در شرایط خاصی قرار دارد. حیوانات، پرندگان، ماهی ها، تک یاخته ها و سایر گونه های موجودات زنده با شرایطی که در آن زندگی می کنند سازگار می شوند. به همین ترتیب، فردی که در قسمت جنوبی کره زمین زندگی می کند، به دلیل رنگ پوست خود می تواند به راحتی دمای هوای بالا یا دمای بسیار پایین را تحمل کند. چنین مکانیسم های سازگاری نه تنها در رابطه با موقعیت جغرافیایی موضوع، بلکه در یک کلام به این شرایط، ژنوتیپ می گویند.
فنوتیپ چیست؟
برای اینکه بدانید ژنوتیپ و فنوتیپ چیست، باید تعریف این مفاهیم را بدانید. ما قبلاً به مفهوم اول پرداختیم، اما مفهوم دوم چیست؟ فنوتیپ شامل تمام خصوصیات و خصوصیات یک موجود زنده است که در طول رشد به دست آورده است. هنگامی که یک فرد به دنیا می آید، از قبل مجموعه ای از ژن های خود را دارد که سازگاری او را با شرایط خارجی تعیین می کند. اما در طول زندگی، تحت تأثیر عوامل داخلی و خارجی، ژن ها می توانند جهش یافته و تغییر کنند، بنابراین ساختار کیفی جدیدی از ویژگی های انسان ظاهر می شود - فنوتیپ.
تاریخچه این مفاهیم
ژنوتیپ و فنوتیپ چیست را می توان با یادگیری تاریخچه پیدایش این اصطلاحات علمی فهمید. در آغاز قرن بیستم، علم ساختار یک موجود زنده و زیست شناسی به طور فعال مورد مطالعه قرار گرفت. ما نظریه تکامل و پیدایش انسان چارلز داروین را به یاد می آوریم. او اولین کسی بود که فرضیه موقتی را در مورد جداسازی سلول‌ها در بدن (جمول‌ها) مطرح کرد که متعاقباً می‌توان از آن فرد دیگری بیرون آمد، زیرا اینها سلول‌های زایا هستند. بنابراین داروین نظریه پانژنز را توسعه داد.
41 سال بعد، در سال 1909، ویلهلم یوهانسن، گیاه شناس، بر اساس مفهوم "ژنتیک" که قبلاً در آن سال ها شناخته شده بود (در سال 1906 معرفی شد)، مفهوم جدیدی را به اصطلاح علم - "ژن" معرفی کرد. دانشمند بسیاری از کلماتی که توسط همکارانش استفاده می شد را با آن جایگزین کرد، اما تمام ماهیت خصوصیات ذاتی یک موجود زنده را منعکس نمی کرد. اینها کلماتی مانند "تعیین کننده"، "میکروب"، "عامل ارثی" هستند. در همان دوره، یوهانسن با تأکید بر عامل ارثی در اصطلاح علمی قبلی، مفهوم «فنوتیپ» را معرفی کرد.
ژنوتیپ و فنوتیپ انسان - تفاوت چیست؟
یوهانسن با برجسته کردن دو مفهوم در مورد ویژگی ها و ویژگی های یک موجود زنده، تفاوت بین آنها را به وضوح تعریف کرد.
- ژن ها توسط یک فرد به فرزندان منتقل می شود. یک فرد فنوتیپ خود را در طول رشد زندگی خود دریافت می کند.
- ژنوتیپ و فنوتیپ همچنین از این جهت متفاوت هستند که ژن ها در موجود زنده در نتیجه ترکیب دو مجموعه اطلاعات ارثی ظاهر می شوند. فنوتیپ بر اساس ژنوتیپ ظاهر می شود و دستخوش تغییرات و جهش های مختلفی می شود. این تغییرات تحت تأثیر اتفاق می افتد شرایط خارجیوجود یک موجود زنده
- ژنوتیپ از طریق تجزیه و تحلیل پیچیده DNA تعیین می شود.
لازم به ذکر است که موجودات زنده دارند سطوح مختلفسازگاری و حساسیت نسبت به شرایط اطراف. این تعیین می کند که فنوتیپ در طول زندگی چقدر تغییر خواهد کرد.
تفاوت بین افراد بر اساس ژنوتیپ و فنوتیپ
اگرچه ما به گونه های بیولوژیکی یکسانی تعلق داریم، اما بسیار متفاوت از یکدیگر هستیم. هیچ دو نفری شبیه به هم نیستند. این خود را نشان می دهد اگر شما به طور مطلق افراد مختلفدر شرایط به همان اندازه غیرعادی برای آنها، به عنوان مثال، فرستادن یک اسکیمو به روستاها آفریقای جنوبیو از یک زیمبابوه ای بخواهید که در تندرا زندگی کند. خواهیم دید که این آزمایش با موفقیت همراه نخواهد بود، زیرا این دو نفر عادت دارند در زندگی خود زندگی کنند. عرض های جغرافیایی. اولین تفاوت بین افراد از نظر خصوصیات ژنوتیپی و فنوتیپی، سازگاری با عوامل اقلیمی و جغرافیایی است.
تفاوت بعدی را عامل تاریخی-تکاملی دیکته می کند. در این واقعیت نهفته است که در نتیجه مهاجرت های جمعیتی، جنگ ها، فرهنگ ملیت های خاص و اختلاط آنها، اقوامی شکل گرفتند که دارای مذهب، ویژگی های ملی و فرهنگ خاص خود بودند. بنابراین، می توانید تفاوت های واضحی را بین سبک و شیوه زندگی، به عنوان مثال، یک اسلاو و یک مغول مشاهده کنید.
تفاوت بین افراد می تواند بر اساس پارامترهای اجتماعی نیز باشد. این امر سطح فرهنگ، تحصیلات و آرزوهای اجتماعی مردم را در نظر می گیرد. بیخود نبود که چیزی به نام "خون آبی" وجود داشت که نشان می داد ژنوتیپ و فنوتیپ یک نجیب زاده و یک فرد معمولی به طور قابل توجهی متفاوت است.
آخرین معیار برای تفاوت بین افراد، عامل اقتصادی است. بسته به تأمین فرد، خانواده و جامعه، نیازها و در نتیجه تفاوت‌هایی بین افراد پدید می‌آید.
تعریف:فنوتیپ - ویژگی های فیزیکی بیان شده یک موجود زنده که توسط ژنوتیپ، تنوع ژنتیکی تصادفی و تأثیرات محیطی تعیین می شود.
مثال ها:ویژگی هایی مانند رنگ، قد، اندازه، شکل و رفتار.
رابطه بین فنوتیپ و ژنوتیپ
ژنوتیپ یک موجود زنده، فنوتیپ آن را تعیین می کند. همه موجودات زنده دارای DNA هستند که دستورالعمل هایی را برای تولید مولکول ها، بافت ها و اندام ها ارائه می دهد. DNA حاوی کد ژنتیکی است که وظیفه هدایت همه را نیز بر عهده دارد عملکردهای سلولیاز جمله همانندسازی DNA، سنتز پروتئین و انتقال مولکولی.
فنوتیپ یک موجود زنده (ویژگی های فیزیکی و رفتار) توسط ژن های ارثی آن تعیین می شود. بخش های خاصی از DNA هستند که ساختار پروتئین ها را رمزگذاری می کنند و تعیین می کنند نشانه های مختلف. هر ژن در بیش از یک شکل قرار دارد و می تواند وجود داشته باشد. اینها اشکال مختلفآلل ها نامیده می شوند که در مکان های خاصی روی کروموزوم های خاص قرار دارند. آلل ها از طریق والدین به فرزندان منتقل می شوند.
ارگانیسم های دیپلوئیدی دو آلل را برای هر ژن به ارث می برند. یک آلل از هر والد فعل و انفعالات بین آلل ها، فنوتیپ یک موجود زنده را تعیین می کند. اگر موجودی دو آلل یکسان را برای یک صفت به ارث ببرد، برای آن صفت هموزیگوت است. افراد هموزیگوت یک فنوتیپ را برای یک صفت مشخص بیان می کنند. اگر ارگانیسمی دو آلل مختلف را برای یک صفت به ارث ببرد، برای آن صفت هتروزیگوت است. افراد هتروزیگوت می توانند بیش از یک فنوتیپ را برای یک صفت مشخص بیان کنند.
صفات ممکن است مغلوب باشند یا نباشند. در الگوهای وراثت غالب، فنوتیپ صفت غالب، فنوتیپ صفت مغلوب را کاملاً می پوشاند. مواردی نیز وجود دارد که رابطه بین آلل های مختلف تسلط کامل را نشان نمی دهد. در تسلط ناقص، آلل غالب، آلل دیگر را به طور کامل پوشش نمی دهد. این منجر به یک فنوتیپ می شود که مخلوطی از فنوتیپ های مشاهده شده در هر دو آلل است. با همدومینانس، هر دو آلل به طور کامل بیان می شوند. این منجر به فنوتیپی می شود که در آن هر دو صفت مستقل از یکدیگر مشاهده می شوند.
کامل، ناقص و هم سلطه
فنوتیپ و تنوع ژنتیکی
ممکن است بر فنوتیپ ها تأثیر بگذارد. این تغییرات در ژن های موجودات در یک جمعیت را توصیف می کند. این تغییرات ممکن است نتیجه جهش های DNA باشد. جهش ها تغییراتی در توالی ژن در DNA هستند.
هر گونه تغییر در توالی ژن می تواند فنوتیپ بیان شده توسط آلل های ارثی را تغییر دهد. جریان ژن نیز به تنوع ژنتیکی کمک می کند. هنگامی که موجودات جدید وارد یک جمعیت می شوند، ژن های جدید معرفی می شوند. ورود آلل های جدید به مخزن ژن، ترکیب ژن های جدید و فنوتیپ های مختلف را ممکن می سازد.
در طول زمان، ترکیبات مختلفی از ژن ها تشکیل می شود. در میوز، آنها به طور تصادفی به موارد مختلف تقسیم می شوند. انتقال ژن می تواند بین کروموزوم های همولوگ از طریق فرآیند تلاقی رخ دهد. این نوترکیبی ژن می تواند فنوتیپ های جدیدی را در جمعیت ایجاد کند.
اگر خطایی پیدا کردید، لطفاً قسمتی از متن را برجسته کرده و کلیک کنید Ctrl+Enter.
ژنوتیپ مجموع تمام ژن های یک موجود زنده است که مبنای ارثی آن است.
فنوتیپ عبارت است از مجموع تمام علائم و خواص یک موجود زنده که در این فرآیند آشکار می شود توسعه فردیتحت این شرایط و نتیجه برهمکنش ژنوتیپ با مجموعه ای از عوامل محیطی داخلی و خارجی هستند.
هر گونه های بیولوژیکیفنوتیپ منحصر به فرد خود را دارد. مطابق با اطلاعات ارثی موجود در ژن ها تشکیل می شود. با این حال، بسته به تغییرات در محیط خارجی، وضعیت علائم از ارگانیسمی به ارگانیسم دیگر متفاوت است، در نتیجه تفاوت های فردی- تنوع
بر اساس تنوع موجودات، ظاهر می شود تنوع ژنتیکیفرم ها بین تنوع اصلاحی یا فنوتیپی و ژنتیکی یا جهشی تمایز گذاشته می شود.
تغییرپذیری تغییر باعث تغییر در ژنوتیپ نمی شود، بلکه با واکنش یک ژنوتیپ مشخص به تغییرات محیط خارجی مرتبط است شرایط بهینهحداکثر پتانسیل ذاتی در این ژنوتیپ. تنوع اصلاحی خود را در انحرافات کمی و کیفی از هنجار اصلی نشان می دهد، که ارثی نیستند، بلکه فقط در طبیعت سازگار هستند، به عنوان مثال، افزایش رنگدانه پوست انسان تحت تأثیر اشعه ماوراء بنفشیا توسعه سیستم عضلانی تحت تأثیر ورزش بدنیو غیره
درجه تنوع یک صفت در یک موجود زنده، یعنی حدود تغییرپذیری اصلاح، هنجار واکنش نامیده می شود. بنابراین، فنوتیپ در نتیجه تعامل ژنوتیپ شکل می گیرد و ویژگی های فنوتیپی از والدین به فرزندان منتقل نمی شود، فقط هنجار واکنش به ارث می رسد، یعنی ماهیت پاسخ به تغییرات شرایط محیطی.
تنوع ژنتیکی می تواند ترکیبی و جهشی باشد.
تنوع ترکیبی در نتیجه تبادل نواحی همولوگ کروموزوم های همولوگ در طول فرآیند میوز ایجاد می شود که منجر به تشکیل انجمن های ژنی جدید در ژنوتیپ می شود. این در نتیجه سه فرآیند ایجاد می شود: 1) جداسازی کروموزوم مستقل در طول میوز. 2) اتصال تصادفی آنها در طول لقاح. 3) تبادل بخش های کروموزوم های همولوگ یا کونژوگاسیون. .
تغییرپذیری جهش (جهش). جهش ها تغییرات ناگهانی و پایدار در واحدهای وراثت - ژن ها هستند که مستلزم تغییراتی در ویژگی های ارثی است. آنها لزوماً باعث ایجاد تغییراتی در ژنوتیپ می شوند که توسط فرزندان به ارث می رسد و با تلاقی و ترکیب مجدد ژن ها ارتباطی ندارد.
جهش های کروموزومی و ژنی وجود دارد. جهش های کروموزومی با تغییراتی در ساختار کروموزوم ها همراه است. این ممکن است تغییر در تعداد کروموزوم هایی باشد که مضرب یا مضربی از مجموعه هاپلوئید است (در گیاهان - پلی پلوئیدی، در انسان - هتروپلویدی). نمونه ای از هتروپلویدی در انسان می تواند سندرم داون (یک کروموزوم اضافی و 47 کروموزوم در کاریوتیپ)، سندرم شرشفسکی-ترنر (یک کروموزوم X وجود ندارد، 45) باشد. چنین انحرافی در کاریوتایپ فرد با اختلالات سلامتی، اختلالات روحی و جسمی، کاهش نشاط و غیره همراه است.
جهش‌های ژنی بر ساختار خود ژن تأثیر می‌گذارد و تغییراتی در ویژگی‌های بدن (هموفیلی، کوررنگی، آلبینیسم و غیره) به دنبال دارد. جهش های ژنی هم در سلول های سوماتیک و هم در سلول های زایا رخ می دهد.
جهش هایی که در سلول های زایا رخ می دهند ارثی هستند. به آنها جهش های مولد می گویند. تغییرات در سلول های سوماتیک باعث ایجاد جهش های سوماتیکی می شود که به قسمتی از بدن که از سلول تغییر یافته ایجاد می شود گسترش می یابد. برای گونه هایی که از طریق جنسی تولید مثل می کنند، برای تکثیر رویشی گیاهان ضروری نیستند.
هر فردی باید بداند که ژنوتیپ و فنوتیپ چیست.
اینها زیست شناسی ابتدایی هستند که ممکن است روزی به درد بخورند.
ژنوتیپ چیست
این کل اطلاعات ارثی در بدن است.به عبارت دیگر، مجموع ژن هایی است که یک سیستم واحد را تشکیل می دهند.
برخلاف مخزن ژن، نه کل گونه، بلکه یک فرد را توصیف می کند.
نحوه تعیین ژنوتیپ
برای تعیین ژنوتیپ جانوران و گیاهان از تلاقی تحلیلی استفاده می شود. این بر اساس تلاقی یک فرد نامشخص و فردی با مجموعه کروموزوم های هموزیگوت (یکسان) است.
از آنجایی که فرد دوم یک گامت از یک صفت مغلوب را تولید می کند، شناسایی فرد اول آسان و ساده است.
اما یک فرد برای اینکه مجموعه ژن های خود را پیدا کند، باید در یک آزمایشگاه خاص آزمایش شود.
نحوه تغییر ژنوتیپ
تغییر در مجموعه ژن ها می تواند ناشی از یک جهش باشد. در طول این فرآیندساختار DNA تغییر می کند که می تواند ارثی باشد. جهش به دلایل مختلف رخ می دهد.
به عنوان مثال، به دلیل اشعه ماوراء بنفش، تابش یا قرار گرفتن در معرض مواد شیمیایی.
جهش ها به دو دسته تقسیم می شوند:
- ژنتیکی؛
- کروموزومی؛
- ژنومیک؛
- جسمی؛
- سیتوپلاسمی
جهش های ژنی به معنای تغییر در ساختار یک ژن است، جهش های کروموزومی به معنای تغییر ساختار کروموزوم است، جهش های ژنومی به معنای تغییرات در تعداد کروموزوم ها است.
جهش ها همچنین می توانند خود به خود یا مصنوعی باشند.اولین مورد خود به خود رخ می دهد و در طول زندگی رخ می دهد. دومی به طور مصنوعی در آزمایشگاه ایجاد می شود.
جهش ها عمدتا کشنده یا خنثی هستند. گاهی اوقات، جهش ها برای بدن مفید هستند.
مجموعه ژن ها نیز می تواند به دلیل تنوع ترکیبی تغییر کند. این بر اساس ترکیب مجدد ژن ها در طول فرآیند جنسی است.
در نتیجه چه فرآیندی ژنوتیپ فرزندان تشکیل می شود؟
در نتیجه ادغام گامت های مادر ایجاد می شود. به عنوان مثال، هنگامی که دو ارگانیسم هموزیگوت ادغام می شوند، فرزندان ژنوتیپ "aa" را دریافت می کنند.
فنوتیپ در زیست شناسی چیست؟
فنوتیپ در زیست شناسی مجموعه ای از خصوصیات است که بر اساس یک ژنوتیپ شکل می گیرد.با این حال، تحت تأثیر محیط، مجموعه خواص می تواند تغییر کند، به همین دلیل است که تفاوت های فردی ظاهر می شود.
بر اساس خواص یک موجود زنده، همیشه نمی توان فهمید که یک فرد دارای چه ژنوتیپی است. موجودات زنده می توانند مجموعه ای از خواص یکسان را حتی با مجموعه ای از ژن های متفاوت داشته باشند. به عنوان مثال، یک گل قرمز می تواند هر دو ژنوتیپ "AA" و "Aa" داشته باشد. در در این موردبرای تعیین مجموعه ژن ها از تلاقی تحلیلی استفاده می شود.
فنوتیپ های انسانی
فنوتیپ های انسانی ویژگی های ذاتی یک فرد هستند در حال حاضرزمان به عبارت دیگر مجموعه ای از خواص یک موجود زنده است.
صفات فنوتیپی
ویژگی های فنوتیپی یک فرد قد، وزن، رنگ مو، سایه چشم، رنگ پوست و گروه خونی است. اکثر مردم چندین فنوتیپ دارند: معمولاً دو تا، اما گاهی اوقات سه یا چهار. باید به بیماری های ژنتیکی توجه ویژه ای شود. آنها اغلب ویژگی ها و تظاهرات فنوتیپی خاصی دارند.
خواص یک موجود زنده نیز به کمی و کیفی تقسیم می شود. اولین کمیت بیان، قابل تغییر و شمارش است. نمونه ای از یک مشخصه کمی جرم است.در طول زندگی تغییر می کند، اما قابل محاسبه است.
نشانه های کیفی ویژگی های کلامی هستند. این مثلاً رنگ مو، رنگ کت یا سایه دانه است. به طور کلی، اینها کیفیت هایی هستند که با تعاریف قابل توصیف هستند.
صفات کمی، بر خلاف صفات کیفی، به چندین ژن بستگی دارد. در عین حال، آنها بیشتر مستعد تأثیرات محیطی هستند.
صفات جایگزین دو ویژگی منحصر به فرد یک موجود زنده هستند. مثلا جنسیت زن و مرد.
فنوتیپ به چه چیزی بستگی دارد؟
مجموعه خواص یک موجود زنده به مجموعه ای از ژن ها و شرایط محیطی بستگی دارد.
در چه شکلی از تنوع فقط فنوتیپ تغییر می کند؟
تغییرپذیری اصلاح‌کننده یا غیر ارثی، تبدیل ویژگی‌های یک موجود زنده تحت تأثیر محیط است. به عبارت دیگر، این را می توان انطباق نامید. در این مورد، تنها فنوتیپ دستخوش تغییرات می شود، مجموعه ژن ها بدون تغییر باقی می مانند.
در این حالت، تغییرپذیری اصلاح نمی تواند از نسلی به نسل دیگر منتقل شود. تنوع غیر ارثی برگشت ناپذیر و برگشت پذیر وجود دارد. نمونه اولی تشکیل اسکار در محل خراش است. مثال دوم برنزه کردن است.
نتیجه گیری
همانطور که می دانید، ژنتیک با مطالعه وراثت و تنوع سروکار دارد. دانشمندان می گویند این علم آینده است. این بدان معناست که هر فردی باید اصول آن را بداند و به خاطر بسپارد.