É chamado de genótipo. O que são genótipos? A importância do genótipo nas esferas científica e educacional

20abril

O que é genótipo e fenótipo

Genótipo é um conjunto de informações genéticas que é responsável pela estrutura de um organismo e lhe confere características herdadas. Em outras palavras, podemos dizer que genótipo é o código genético de um organismo, que existe na forma de dados genéticos como DNA ou RNA. O fenótipo é manifestação física externa de um organismo que pode ser observada visualmente sem recorrer a estudos do código genético.

O que é GENÓTIPO e FENÓTIPO - definição em palavras simples.

Em palavras simples, O genótipo é informação hereditária codificada internamente que é transportada por todos os seres vivos. É uma espécie de plano diretor ou conjunto de instruções para a construção de um novo organismo, que indica todos os parâmetros de aparência e funcionamento desse organismo. Essas instruções são transmitidas em forma codificada - código genético. Por sua vez, o código genético está presente em todas as células do corpo e é copiado durante a divisão ou reprodução celular, transmitindo informações hereditárias aos descendentes. As informações contidas no código genético estão diretamente relacionadas a todos os aspectos da vida da célula e do organismo como um todo. É ela quem controla absolutamente todos os processos, desde a formação de macromoléculas proteicas até a regulação do metabolismo e.

Em palavras simples, fenótipo é aparência e o comportamento de um determinado indivíduo. Em outras palavras, este é o resultado do que o organismo se tornou sob a influência dos componentes do genótipo, da proporção de alelos dominantes e ambiente.

GENÓTIPO e FENÓTIPO - como eles diferem.

Falando de dois conceitos como “genótipo” e “fenótipo”, em primeiro lugar, deve-se notar que eles estão de fato intimamente relacionados entre si, mas apresentam diferenças fundamentais. O fato é que o termo Genótipo se aplica especificamente à informação genética contida no código do gene. O genótipo só pode ser determinado através de testes e estudos biológicos. Por sua vez, o fenótipo são as consequências do genótipo e de outros fatores que podem simplesmente ser vistos.

Se falarmos sobre as diferenças de forma simples, então:

  • Genótipo é um código (você não pode simplesmente vê-lo);
  • Fenótipo é a forma como o código se manifesta (você pode observar: cor dos olhos, cabelo, altura, comportamento, etc.).

Genótipo e fenótipo são conceitos que os adolescentes são apresentados nas últimas séries. Ensino Médio. Mas nem todos entendem o que essas palavras significam. Podemos adivinhar que se trata de algum tipo de classificação das características das pessoas. Qual é a diferença entre esses nomes consonantais?

Genótipo humano

Um genótipo refere-se a todas as características hereditárias de uma pessoa, ou seja, um conjunto de genes localizados nos cromossomos. O genótipo é formado em função das inclinações e mecanismos de adaptação do indivíduo. Afinal, todo organismo vivo está em certas condições. Animais, pássaros, peixes, protozoários e outras espécies de organismos vivos adaptam-se às condições onde vivem. Da mesma forma, uma pessoa que vive na parte sul do globo pode facilmente tolerar altas temperaturas do ar ou temperaturas muito baixas devido à cor da sua pele. Tais mecanismos de adaptação funcionam não apenas em relação à localização geográfica do sujeito, mas também em outras condições, em uma palavra, isso é chamado de genótipo;

O que é um fenótipo?

Para saber o que são genótipo e fenótipo, é necessário conhecer a definição desses conceitos. Já tratamos do primeiro conceito, mas o que significa o segundo? O fenótipo inclui todas as propriedades e características de um organismo que adquiriu durante o desenvolvimento. Quando uma pessoa nasce, ela já possui seu próprio conjunto de genes que determinam sua adaptabilidade às condições externas. Mas no decorrer da vida, sob a influência de fatores internos e externos, os genes podem sofrer mutações e mudanças, de modo que surge uma estrutura qualitativamente nova de características humanas - o fenótipo.

A história desses conceitos

O que são genótipo e fenótipo pode ser entendido aprendendo a história da origem desses termos científicos. No início do século XX, a ciência da estrutura de um organismo vivo e da biologia foi estudada ativamente. Lembramos a teoria da evolução de Charles Darwin e o surgimento do homem. Ele foi o primeiro a propor a hipótese temporária sobre a separação das células do corpo (gêmulas), da qual outro indivíduo poderia posteriormente emergir, por se tratarem de células germinativas. Assim, Darwin desenvolveu a teoria da pangênese.

41 anos depois, em 1909, o botânico Wilhelm Johansen, baseado no conceito de “genética” já conhecido naquela época (introduzido em 1906), introduziu um novo conceito na terminologia da ciência - “gene”. O cientista substituiu muitas palavras usadas por seus colegas, mas que não refletiam toda a essência das propriedades inatas de um organismo vivo. São palavras como “determinante”, “germe”, “fator hereditário”. No mesmo período, Johansen introduziu o conceito de “fenótipo”, enfatizando o fator hereditário no termo científico anterior.

Genótipo e fenótipo humano - qual a diferença?

Ao destacar dois conceitos sobre as propriedades e características de um organismo vivo, Johansen definiu claramente a diferença entre eles.

  • Os genes são transmitidos aos descendentes por um indivíduo. Um indivíduo recebe seu fenótipo durante o desenvolvimento de sua vida.
  • O genótipo e o fenótipo também diferem porque os genes de um ser vivo aparecem como resultado da combinação de dois conjuntos de informações hereditárias. O fenótipo surge com base no genótipo, sofrendo diversas alterações e mutações. Essas mudanças ocorrem sob a influência condições externas existência de um organismo vivo.
  • O genótipo é determinado através de análises complexas de DNA; o fenótipo de um indivíduo pode ser visto através da análise de critérios básicos de aparência.

Deve-se notar que os organismos vivos têm nível diferente adaptabilidade e sensibilidade às condições que os rodeiam. Isso determina o quanto o fenótipo mudará durante a vida.

Diferenças entre pessoas por genótipo e fenótipo

Embora pertençamos à mesma espécie biológica, somos muito diferentes uns dos outros. Não há duas pessoas iguais; o genótipo e o fenótipo de cada pessoa serão individuais. Isto se manifesta se você colocar absolutamente pessoas diferentes em condições igualmente incomuns para eles, por exemplo, enviar um esquimó para aldeias África do Sul, e pedir a um zimbabuano que viva na tundra. Veremos que esta experiência não terá sucesso, pois estas duas pessoas estão habituadas a viver sozinhas. latitudes geográficas. A primeira diferença entre as pessoas em termos de características genotípicas e fenotípicas é a adaptação aos fatores climáticos e geográficos.

A próxima diferença é ditada pelo fator histórico-evolutivo. Está no facto de que, como resultado das migrações populacionais, das guerras, da cultura de certas nacionalidades e da sua mistura, formaram-se grupos étnicos que têm religião, características nacionais e cultura próprias. Portanto, você pode ver diferenças claras entre o estilo e o modo de vida, por exemplo, de um eslavo e de um mongol.

As pessoas também podem diferir em parâmetros sociais. Isso leva em consideração o nível de cultura, educação e aspirações sociais das pessoas. Não foi à toa que existia “sangue azul”, o que indicava que o genótipo e o fenótipo de um nobre e de um plebeu eram significativamente diferentes.

O último critério para diferenças entre as pessoas é o factor económico. Dependendo da provisão de uma pessoa, família e sociedade, surgem necessidades e, consequentemente, diferenças entre os indivíduos.

Definição: fenótipo - as características físicas expressas de um organismo determinadas pelo genótipo, variação genética aleatória e influências ambientais.

Exemplos: características como cor, altura, tamanho, forma e comportamento.

A relação entre fenótipo e genótipo

O genótipo de um organismo determina seu fenótipo. Todos os organismos vivos possuem DNA, que fornece instruções para a produção de moléculas, tecidos e órgãos. O DNA contém o código genético, que também é responsável por direcionar todos funções celulares incluindo replicação de DNA, síntese de proteínas e transporte molecular.

O fenótipo de um organismo (características físicas e comportamento) é determinado pelos seus genes herdados. são certas seções de DNA que codificam a estrutura das proteínas e determinam vários sinais. Cada gene está localizado e pode existir em mais de uma forma. Esses várias formas chamados alelos, que estão localizados em determinados locais de determinados cromossomos. Os alelos são transmitidos de pais para filhos.

Organismos diplóides herdam dois alelos para cada gene; um alelo de cada pai. As interações entre alelos determinam o fenótipo de um organismo. Se um organismo herda dois alelos idênticos para uma característica específica, ele é homozigoto para essa característica. Indivíduos homozigotos expressam um fenótipo para uma determinada característica. Se um organismo herda dois alelos diferentes para uma característica específica, ele é heterozigoto para essa característica. Indivíduos heterozigotos podem expressar mais de um fenótipo para uma determinada característica.

As características podem ou não ser recessivas. Nos padrões de herança de dominância completa, o fenótipo da característica dominante mascara completamente o fenótipo da característica recessiva. Há também casos em que a relação entre diferentes alelos não apresenta dominância completa. Na dominância incompleta, o alelo dominante não mascara completamente o outro alelo. Isto resulta em um fenótipo que é uma mistura dos fenótipos observados em ambos os alelos. Com codominância, ambos os alelos são totalmente expressos. Isso resulta em um fenótipo no qual ambas as características são observadas independentemente uma da outra.

Completo, incompleto e co-dominância

Fenótipo e diversidade genética

Pode influenciar os fenótipos. Descreve mudanças nos genes dos organismos de uma população. Essas alterações podem ser o resultado de mutações no DNA. Mutações são alterações nas sequências genéticas do DNA.

Qualquer alteração na sequência genética pode alterar o fenótipo expresso pelos alelos herdados. O fluxo gênico também contribui para a diversidade genética. Quando novos organismos entram numa população, novos genes são introduzidos. A introdução de novos alelos no pool genético torna possíveis novas combinações de genes e diferentes fenótipos.

Com o tempo, várias combinações de genes são formadas. Na meiose, eles são divididos aleatoriamente em diferentes. A transferência de genes pode ocorrer entre cromossomos homólogos por meio do processo de cruzamento. Esta recombinação genética pode criar novos fenótipos em uma população.

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O genótipo é a totalidade de todos os genes de um organismo, que são sua base hereditária.

Fenótipo é a totalidade de todos os sinais e propriedades de um organismo que são revelados no processo desenvolvimento individual nessas condições e são o resultado da interação do genótipo com um complexo de fatores ambientais internos e externos.

Todo espécies biológicas tem um fenótipo único. É formado de acordo com as informações hereditárias contidas nos genes. Porém, dependendo das mudanças no ambiente externo, o estado dos sinais varia de organismo para organismo, resultando em diferenças individuais- variabilidade.

Com base na variabilidade dos organismos, parece diversidade genética formulários É feita uma distinção entre variabilidade modificadora, ou fenotípica, e genética ou mutacional.

A variabilidade modificadora não causa alterações no genótipo; está associada à reação de um determinado e mesmo genótipo às mudanças no ambiente externo: em condições ideais potencial máximo inerente a este genótipo. A variabilidade da modificação se manifesta em desvios quantitativos e qualitativos da norma original, que não são herdados, mas são apenas de natureza adaptativa, por exemplo, aumento da pigmentação da pele humana sob a influência de raios ultravioleta ou desenvolvimento do sistema muscular sob a influência exercício físico etc.

O grau de variação de uma característica em um organismo, ou seja, os limites da variabilidade de modificação, é chamado de norma de reação. Assim, o fenótipo é formado a partir da interação do genótipo e dos fatores ambientais. As características fenotípicas não são transmitidas dos pais para os filhos, apenas a norma de reação é herdada, ou seja, a natureza da resposta às mudanças nas condições ambientais.

A variabilidade genética pode ser combinativa e mutacional.

A variabilidade combinativa surge como resultado da troca de regiões homólogas de cromossomos homólogos durante o processo de meiose, o que leva à formação de novas associações genéticas no genótipo. Surge como resultado de três processos: 1) divergência independente de cromossomos durante a meiose; 2) sua conexão acidental durante a fertilização; 3) troca de seções de cromossomos homólogos ou conjugação. .

Variabilidade mutacional (mutações). As mutações são mudanças abruptas e estáveis ​​nas unidades de hereditariedade - genes, acarretando mudanças nas características hereditárias. Eles necessariamente causam alterações no genótipo, que são herdadas pela prole e não estão associadas ao cruzamento e recombinação de genes.

Existem mutações cromossômicas e genéticas. Mutações cromossômicas estão associadas a alterações na estrutura dos cromossomos. Esta pode ser uma mudança no número de cromossomos que é múltiplo ou não múltiplo do conjunto haplóide (em plantas - poliploidia, em humanos - heteroploidia). Um exemplo de heteroploidia em humanos pode ser a síndrome de Down (um cromossomo extra e 47 cromossomos no cariótipo), a síndrome de Shereshevsky-Turner (falta um cromossomo X, 45). Tais desvios no cariótipo de uma pessoa são acompanhados por distúrbios de saúde, distúrbios mentais e físicos, diminuição da vitalidade, etc.

As mutações genéticas afetam a estrutura do próprio gene e acarretam alterações nas propriedades do corpo (hemofilia, daltonismo, albinismo, etc.). Mutações genéticas ocorrem em células somáticas e germinativas.

Mutações que ocorrem nas células germinativas são herdadas. Eles são chamados de mutações generativas. Alterações nas células somáticas causam mutações somáticas que se espalham para a parte do corpo que se desenvolve a partir da célula alterada. Para espécies que se reproduzem sexualmente, não são essenciais para a propagação vegetativa das plantas;

Cada pessoa deve saber o que são genótipo e fenótipo.

Trata-se de biologia básica que pode ser útil algum dia.

O que é genótipo

Esta é a totalidade da informação hereditária no corpo. Em outras palavras, é a soma dos genes que forma um único sistema.

Ao contrário do pool genético, não descreve a espécie inteira, mas um indivíduo.

Como determinar o genótipo

Para determinar o genótipo de animais e plantas, utiliza-se o cruzamento analítico. Baseia-se no cruzamento de um indivíduo indeterminado e um indivíduo com conjunto homozigoto (idêntico) de cromossomos.

Como o segundo indivíduo produz um gameta de característica recessiva, identificar o primeiro indivíduo é fácil e simples.

Mas uma pessoa, para descobrir seu conjunto de genes, precisa ser testada em um laboratório especial.

Como o genótipo muda

Uma mudança no conjunto de genes pode ser causada por uma mutação. Durante Este processo a estrutura do DNA muda, que pode ser herdada. As mutações ocorrem por vários motivos.

Por exemplo, devido aos raios ultravioleta, radiação ou exposição a produtos químicos.

As mutações são divididas em:

  • genético;
  • cromossômico;
  • genômico;
  • somático;
  • citoplasmático.

Mutações genéticas implicam uma mudança na estrutura de um gene, mutações cromossômicas significam uma modificação na estrutura de um cromossomo, mutações genômicas significam alterações no número de cromossomos.

As mutações também podem ser espontâneas ou artificiais. Os primeiros ocorrem espontaneamente e ocorrem ao longo da vida. Estes últimos são causados ​​artificialmente em laboratório.

As mutações são principalmente letais ou neutras. Ocasionalmente, as mutações são benéficas para o corpo.

O conjunto de genes também pode mudar devido à variabilidade combinativa. Baseia-se na recombinação de genes durante o processo sexual.

Como resultado de qual processo é formado o genótipo da prole?

É formado como resultado da fusão dos gametas parentais. Por exemplo, quando dois organismos homozigotos se fundem, a prole receberá o genótipo “aa”.

O que é um fenótipo em biologia

Um fenótipo em biologia é um conjunto de características formadas com base em um genótipo. Porém, sob a influência do meio ambiente, o conjunto de propriedades pode mudar, por isso aparecem diferenças individuais.

Com base nas propriedades de um organismo, nem sempre é possível entender qual o genótipo de um indivíduo. Os organismos podem ter o mesmo conjunto de propriedades mesmo com um conjunto diferente de genes. Por exemplo, uma flor vermelha pode ter genótipos “AA” e “Aa”. EM nesse caso Para determinar o conjunto de genes, utiliza-se o cruzamento analítico.

Fenótipos humanos

Os fenótipos humanos são características inerentes a um indivíduo em este momento tempo. Em outras palavras, é um conjunto de propriedades de um organismo.

Traços fenotípicos

As características fenotípicas de uma pessoa são altura, peso, cor do cabelo, tonalidade dos olhos, tom de pele e tipo sanguíneo. A maioria das pessoas tem vários fenótipos: geralmente dois, mas às vezes três ou quatro. Atenção especial deve ser dada às doenças genéticas. Freqüentemente, apresentam características e manifestações fenotípicas especiais.

As propriedades de um organismo também são divididas em quantitativas e qualitativas. A primeira quantidade expressa pode ser alterada e contada. Um exemplo de característica quantitativa é a massa. Muda ao longo da vida, mas pode ser calculado.

Sinais qualitativos são características verbais. Isto é, por exemplo, cor do cabelo, cor da pelagem ou tonalidade da semente. Em geral, estas são qualidades que podem ser descritas por definições.

As características quantitativas, diferentemente das qualitativas, dependem de vários genes. Ao mesmo tempo, são mais suscetíveis às influências ambientais.

Traços alternativos são duas características mutuamente exclusivas de um organismo. Por exemplo, gênero feminino e masculino.

De que depende o fenótipo?

O conjunto de propriedades de um organismo depende de um conjunto de genes e de condições ambientais.

Em que forma de variabilidade apenas o fenótipo muda?

Variabilidade modificadora ou não hereditária é a transformação das propriedades de um organismo sob a influência do meio ambiente. Em outras palavras, isso pode ser chamado de adaptação. Nesse caso, apenas o fenótipo sofre alterações; o conjunto de genes permanece inalterado.

Neste caso, a variabilidade da modificação não pode ser transmitida de geração para geração. Existe variabilidade não hereditária irreversível e reversível. Um exemplo do primeiro é a formação de uma cicatriz no local do arranhão. O segundo exemplo é o bronzeamento.

Conclusão

Como você sabe, a genética trata do estudo da hereditariedade e da variabilidade. Os cientistas dizem que esta é a ciência do futuro. Isso significa que cada pessoa deve conhecer e lembrar seus princípios básicos.