Определение фенотипа
Фенотип – это физическая экспрессия ДНК. В отличие от генотип это химический состав ДНК, который вызывает определенный фенотип. ДНК сначала транспонируется в РНК, немного другая информация молекула, который затем может быть переведен в белок. Фенотипы вызваны взаимодействием многих различных белков, созданных ДНК. Этот процесс может быть невероятно сложным. Даже в самых низких формах жизни существуют тысячи генов, создающих тысячи различных белков. Эти белки взаимодействуют сложным образом друг с другом и окружающей средой, позволяя организм получать энергию из питательных веществ.
В простом смысле каждый ген может производить один белок. Этот белок может принимать несколько различных форм на основе различных аллелей в Население, Некоторые из этих форм будут функциональными, тогда как другие будут менее функциональными или не будут работать вообще. Если признак контролируется одним белком, генотип, который животное получает за этот белок, будет определять, является ли этот признак адаптивным или вредным для достижения цели размножения. Например, люди с муковисцидозом (МВ) имеют мутация в гене, который производит белок, специфичный для транспорта молекул хлора через мембраны. Поскольку их генотип содержит нефункциональную мутацию, созданный белок не функционирует должным образом. Таким образом, они имеют нефункциональный фенотип, вызывая множество проблем со здоровьем.
Примеры фенотипа
меланин
Меланин – это молекула, вырабатываемая многими животными. Это известно как пигмент или молекула, которая дает ткань темный цвет. У людей разные уровни меланина в волосах, глаза, а также кожа это то, что вызывает такое большое разнообразие явлений в мире. Хотя существует много генов, которые контролируют распределение меланина, есть только несколько генов, ответственных за его производство. Вот почему в любой популяции по всему миру можно встретить людей, которые вообще не производят меланина – состояние, известное как альбинизм.
Лица с альбинизмом, независимо от их расы или фенотипа родителей, не способны производить меланин. Без пигмента в их системе, их волосы и кожа кажутся белыми, а глаза обычно розового оттенка. Все популяции содержат альбинизм, потому что пул генов, ответственных за выработку меланина, велик, и мутация в любой из них может нарушить весь процесс. Хотя мутации редки, когда воспроизводится достаточное количество людей, появляется эта черта. Однако из-за снижения защиты от солнечных лучей многие люди с альбинизмом подвержены различным видам рака кожи и глаз. Это может объяснить, почему альбинизм обычно наблюдается только у небольшой части населения.
Животные также испытывают альбинизм, поскольку пути, которые производят меланин в них, почти такие же, как у людей. Фактически, альбинизм был зарегистрирован у большинства млекопитающих. Все млекопитающие используют меланин в качестве пигмента. Другие группы животных используют разные пигменты с различными механизмами для производства этих пигментов. Альбинизм также возможен у тех животных, если гены, которые производят пигментированный фенотип, разрушаются. Иногда эти мутации выбираются, как в случае с зимними животными, которые часто демонстрируют частичный альбинизм в шерсти, что позволяет им смешиваться и поглощать больше солнечной энергии.
Горох Менделя
Грегор Мендель является самым известным за его вклад в генетика, Будучи монахом в немецком аббатстве, Мендель изучал фенотипы гороха. Мендель был особенно заинтересован в соотношении фенотипов между потомством. Мендель заметил, что, когда он выращивал желтый горох с зеленым горошком, иногда потомство становилось наполовину желтым, а наполовину зеленым, а иногда все потомство становилось желтым. Мендель пришел к выводу, что каждый горох несет две формы гена для цвета. Теперь мы называем эти аллели, и мы знаем, почему горох Менделя будет давать потомство в разных соотношениях цветов. В следующих квадратах Паннетта каждый квадрат представляет потенциальное потомство между родителями, перечисленными на внешней стороне большего квадрата. Помните, что каждый родитель дает один аллель каждому потомству. Площадь Пуннетта это простой способ визуализировать это.
Фенотип цвета гороха обусловлен геном, который продуцирует желтый пигмент. Без этого пигмента хлоропласты в стручке гороха придают ему зеленый цвет. Каждый организм содержит два аллеля для гена, один из которых получен от каждого из родителей. Если организм получает хотя бы один аллель, который может продуцировать желтый пигмент, стручок гороха будет желтым. Однако, если ни один из аллелей не может продуцировать желтый пигмент, горох будет зеленым. Желтый аллель известен как доминантный аллель, потому что только один вызовет желтый фенотип или внешний вид. Зеленый аллель является рецессивный аллель потому что вам нужно два зеленых аллеля в человеке, чтобы произвести
- Транспонирование – Оставаться на языке ДНК, транспонировать – значит копировать ДНК в молекулу РНК, которая служит реципроком ДНК.
- Перевести – Переключаясь на язык белков, РНК затем превращается в цепь аминокислоты читая РНК в группах по три, известных как кодоны.
- Фенотипическое соотношение – Отношение одного фенотипа к другим в популяции, которое отличается от генотипическое соотношение,
- аллель – Определенная форма гена, из которой вы получите один от каждого родителя, давая вам два аллеля для каждого генотипа, которые работают вместе (или против друг друга), чтобы произвести фенотип.
викторина
1. Соблюдайте графику на растениях гороха. В одном из растений гороха YY генетик может заменить один из аллелей Y (желтый) на аллель y (зеленый). Что это изменит?A. ГенотипB. ФенотипC. Обе
Ответ на вопрос № 1
верно. Если бы генетик смог сделать это, изменился бы только генотип. Помните, что для получения зеленого фенотипа нужны два зеленых аллеля. В этом случае только один Y (желтый) был заменен. Поскольку Y (желтый) является доминирующим, требуется всего один, чтобы сохранить желтый фенотип.
2. У людей карие глаза доминирующая черта В то время как голубые глаза рецессивны. У двух родителей с карими глазами есть ребенок с голубыми глазами. Как это возможно?A. Это невозможно.B. Каждый родитель вносил один рецессивный аллель.C. Ребенок является мутантом.
Ответ на вопрос № 2
В верно. Хотя возможно, что клетки ребенка мутировали после зачатия, гораздо более вероятно, что ребенок получил рецессивный аллель от каждого родителя. Показывая фенотип карие глаза, у каждого родителя также может быть рецессивный аллель голубого глаза. Если оба родителя вносят свой рецессивный аллель в ребенка, у ребенка будут два рецессивных аллеля и голубые глаза.
3. Два человека с альбинизмом сравнивают свою ДНК и обнаруживают, что у них нет одинаковых мутаций. Как они оба могут показать фенотип альбинизма?A. Различные пути мутируют.B. Альбинизм заразителен.C. Генетическое тестирование неубедительно.
Ответ на вопрос № 3
верно. Пигмент меланин начинается как совершенно другой химикат и должен пройти ряд химических реакций, прежде чем он станет функциональным меланином. Если какой-либо из ферментов или путей блокируется из-за мутации в ДНК, весь путь прекращается. Таким образом, два человека могут иметь совершенно разные мутации и демонстрировать один и тот же фенотип.