Der Genotyp ist die Gesamtheit aller Gene eines Organismus, die seine erbliche Grundlage darstellen.

Phänotyp - die Gesamtheit aller Zeichen und Eigenschaften des Organismus, die sich im Prozess der individuellen Entwicklung unter gegebenen Bedingungen zeigen und das Ergebnis der Wechselwirkung des Genotyps mit einem Komplex von Faktoren der inneren und äußeren Umgebung sind.

Jede Art hat ihren eigenen einzigartigen Phänotyp. Es wird gemäß den in den Genen eingebetteten Erbinformationen gebildet. Abhängig von Veränderungen in der äußeren Umgebung variiert der Zustand der Zeichen jedoch von Organismus zu Organismus, was zu individuellen Unterschieden führt - Variabilität.

Aufgrund der Variabilität der Organismen entsteht eine genetische Formenvielfalt. Es gibt Modifikationsvariabilität oder phänotypische und genetische oder mutationsbedingte.

Die Modifikationsvariabilität verursacht keine Änderungen des Genotyps, sie ist mit der Reaktion eines bestimmten, ein und desselben Genotyps auf eine Änderung der äußeren Umgebung verbunden: Unter optimalen Bedingungen werden die maximalen Möglichkeiten, die einem bestimmten Genotyp innewohnen, offenbart. Die Modifikationsvariabilität äußert sich in quantitativen und qualitativen Abweichungen von der ursprünglichen Norm, die nicht vererbt werden, sondern nur adaptiver Natur sind, beispielsweise eine erhöhte Pigmentierung der menschlichen Haut unter dem Einfluss von UV-Strahlen oder die Entwicklung des Muskelsystems unter dem Einfluss von körperliche Übungen usw.

Der Variationsgrad eines Merkmals in einem Organismus, dh die Grenzen der Modifikationsvariabilität, wird als Reaktionsnorm bezeichnet. Der Phänotyp entsteht also als Ergebnis des Zusammenspiels von Genotyp und Umweltfaktoren.Phänotypische Merkmale werden nicht von den Eltern auf die Nachkommen übertragen, es wird nur die Reaktionsnorm vererbt, dh die Art der Reaktion auf Änderungen der Umweltbedingungen .

Genetische Variabilität ist kombinativ und mutationsbedingt.

Kombinationsvariabilität entsteht durch den Austausch homologer Regionen homologer Chromosomen während der Meiose, was zur Bildung neuer Genassoziationen im Genotyp führt. Entsteht als Ergebnis von drei Prozessen: 1) unabhängige Divergenz von Chromosomen im Prozess der Meiose; 2) ihre zufällige Verbindung während der Befruchtung; 3) Austausch von Abschnitten homologer Chromosomen oder Konjugation. .

Mutationsvariabilität (Mutationen). Mutationen werden als krampfhafte und stabile Veränderungen in den Erbeinheiten bezeichnet - Gene, die Veränderungen in den Erbmerkmalen mit sich bringen. Sie verursachen notwendigerweise Veränderungen im Genotyp, die an die Nachkommen vererbt werden und nicht mit der Kreuzung und Rekombination von Genen verbunden sind.

Es gibt Chromosomen- und Genmutationen. Chromosomenmutationen sind mit Veränderungen in der Struktur der Chromosomen verbunden. Dies kann eine Veränderung der Chromosomenzahl sein, die ein Vielfaches oder kein Vielfaches des haploiden Satzes ist (bei Pflanzen - Polyploidie, beim Menschen - Heteroploidie). Ein Beispiel für Heteroploidie beim Menschen kann das Down-Syndrom (ein zusätzliches Chromosom und 47 Chromosomen im Karyotyp), das Shereshevsky-Turner-Syndrom (ein X-Chromosom fehlt, 45) sein. Solche Abweichungen im menschlichen Karyotyp gehen mit einer Gesundheitsstörung, einer Verletzung der Psyche und des Körpers, einer Abnahme der Vitalität usw. einher.

Genmutationen - beeinflussen die Struktur des Gens selbst und führen zu einer Veränderung der Eigenschaften des Körpers (Hämophilie, Farbenblindheit, Albinismus usw.). Genmutationen treten sowohl in somatischen als auch in Keimzellen auf.

Mutationen, die in Keimzellen auftreten, werden vererbt. Sie werden generative Mutationen genannt. Veränderungen in somatischen Zellen verursachen somatische Mutationen, die sich auf den Teil des Körpers ausbreiten, der sich aus der veränderten Zelle entwickelt. Für Arten, die sich sexuell vermehren, sind sie nicht essentiell, für die vegetative Vermehrung von Pflanzen sind sie wichtig.

Organismen im Phänotyp manifestieren dominante Gene.

Phänotyp - eine Reihe äußerer und innerer Merkmale eines Organismus, die als Ergebnis der Ontogenese (individuelle Entwicklung) erworben wurden.

Trotz einer scheinbar strengen Definition weist das Konzept des Phänotyps einige Unsicherheiten auf. Erstens sind die meisten Moleküle und Strukturen, die das genetische Material trägt, in der äußeren Erscheinung des Organismus nicht sichtbar, obwohl sie Teil des Phänotyps sind. Dies ist beispielsweise bei menschlichen Blutgruppen der Fall. Daher sollte eine erweiterte Definition des Phänotyps Merkmale umfassen, die durch technische, medizinische oder diagnostische Verfahren nachgewiesen werden können. Eine weitere, radikalere Erweiterung könnte erlerntes Verhalten oder sogar den Einfluss eines Organismus auf seine Umwelt und andere Organismen umfassen. Zum Beispiel kann laut Richard Dawkins die Mutter von Bibern sowie ihre Schneidezähne als Biber-Gen-Phänotyp angesehen werden.

Der Phänotyp kann als „Entfernung“ genetischer Informationen gegenüber Umweltfaktoren definiert werden. In erster Näherung können wir von zwei Merkmalen des Phänotyps sprechen: a) Die Anzahl der Abflussrichtungen charakterisiert die Anzahl der Umweltfaktoren, auf die der Phänotyp empfindlich reagiert – die Dimensionalität des Phänotyps; b) "Bereich" der Entfernung charakterisiert den Grad der Empfindlichkeit des Phänotyps gegenüber einem gegebenen Umweltfaktor. Zusammen bestimmen diese Merkmale den Reichtum und die Entwicklung des Phänotyps. Je multidimensionaler der Phänotyp und je empfindlicher er ist, je weiter der Phänotyp vom Genotyp entfernt ist, desto reicher ist er. Wenn wir ein Virus, ein Bakterium, eine Ascaris, einen Frosch und einen Menschen vergleichen, dann wächst der Reichtum des Phänotyps in dieser Serie.

Genetische Faktoren, die die Bildung des Phänotyps beeinflussen[ | ]

Die Geschichte jedes durch Langzeitselektion erhaltenen Phänotyps ist eine Kette aufeinanderfolgender Tests seiner Träger auf die Fähigkeit, sich unter Bedingungen ständiger Veränderungen im Variationsraum ihrer Genome selbst zu reproduzieren. ...
... Veränderungen im Genotyp bestimmen nicht die Evolution und ihre Richtung. Im Gegenteil, die Evolution eines Organismus bestimmt die Veränderung seines Genotyps.

- Schmalgauzen II. Der Organismus als Ganzes in individueller und historischer Entwicklung. Ausgewählte Werke.. - M.: Nauka, 1982.

Zu diesen Faktoren gehören das Zusammenspiel von Genen aus einem (Dominanz, Rezessivität, unvollständige Dominanz, Dominanz) und verschiedenen (dominante und rezessive Epistase, Hypostase, Komplementarität) Allele, multiple Allele, pleiotrope Wirkung des Gens, Gendosis.

Geschichtlicher Bezug[ | ]

Der Begriff Phänotyp wurde 1909 vom dänischen Wissenschaftler Wilhelm Johansen zusammen mit dem Konzept des Genotyps vorgeschlagen, um die Vererbung eines Organismus von dem zu unterscheiden, was sich aus seiner Umsetzung ergibt. Bereits in den Werken von Gregor Mendel (1865) und August Weismann lässt sich die Vorstellung vom Unterschied zwischen den Vererbungsträgern und dem Ergebnis ihres Handelns nachvollziehen. Letztere unterschieden (in vielzelligen Organismen) reproduktive und somatische Zellen.

Phänotypische Varianz[ | ]

Phänotypische Varianz (definiert durch genotypische Varianz) ist eine Grundvoraussetzung für natürliche Selektion und Evolution. Der Organismus als Ganzes hinterlässt (oder hinterlässt keine) Nachkommen, sodass die natürliche Selektion die genetische Struktur der Population indirekt durch die Beiträge von Phänotypen beeinflusst. Ohne unterschiedliche Phänotypen gibt es keine Evolution. Gleichzeitig spiegeln sich rezessive Allele nicht immer in den Merkmalen des Phänotyps wider, sie bleiben jedoch erhalten und können an die Nachkommen weitergegeben werden.

Phänotyp und Ontogenese[ | ]

Die Faktoren, die die phänotypische Vielfalt, das genetische Programm (Genotyp), die Umweltbedingungen und die Häufigkeit zufälliger Veränderungen (Mutationen) bestimmen, werden in der folgenden Beziehung zusammengefasst:

Genotyp + Umgebung + zufällige Veränderungen → Phänotyp

Die Fähigkeit eines Genotyps, in der Ontogenese abhängig von Umweltbedingungen unterschiedliche Phänotypen zu bilden, wird als Reaktionsnorm bezeichnet. Es charakterisiert den Anteil der Beteiligung der Umwelt an der Umsetzung des Attributs. Je breiter die Reaktionsnorm, desto größer der Einfluss der Umwelt und desto geringer der Einfluss des Genotyps auf die Ontogenese. Je vielfältiger die Lebensraumbedingungen einer Art sind, desto größer ist normalerweise ihre Reaktionsgeschwindigkeit.

Beispiele [ | ]

Manchmal unterscheiden sich Phänotypen unter verschiedenen Bedingungen stark voneinander. Die Kiefern im Wald sind also groß und schlank und breiten sich im offenen Raum aus. Die Form der Blätter des Wasserhahnenfußes hängt davon ab, ob sich das Blatt im Wasser oder in der Luft befindet. Beim Menschen sind alle klinisch nachweisbaren Merkmale – Größe, Körpergewicht, Augenfarbe, Haarform, Blutgruppe etc. – phänotypisch.

Fügen Sie Ihren Preis der Datenbank hinzu

Kommentar

Die Begriffe „Genotyp“ und „Phänotyp“ sind eng mit den Begriffen „Vererbung“ und „Umwelt“ verwandt, aber nicht identisch mit ihnen. Diese Begriffe wurden 1909 von W. Johannsen eingeführt. Der Begriff „Genotyp“ bezeichnet die Summe aller Gene eines Organismus, die erbliche Konstitution eines Organismus, die Gesamtheit aller erblichen Anlagen einer gegebenen Zelle oder eines Organismus, d.h. eine Reihe von Genen, die aus Desoxyribonukleinsäure (DNA)-Molekülen bestehen und in einer Chromosomenreihe organisiert sind. Der Genotyp eines Organismus ist das Ergebnis der Verschmelzung zweier Keimzellen (der Eizelle und der Samenzelle, die sie befruchtet). Der Begriff "Phänotyp" bezeichnet alle Manifestationen eines lebenden Organismus - seine morphologischen, physiologischen, psychologischen und Verhaltensmerkmale. Phänotypen werden nicht vererbt, sondern im Laufe des Lebens gebildet; sie sind das Produkt einer äußerst komplexen Wechselwirkung zwischen Genotyp und Umwelt.

Beachten Sie, dass es einzelne Anzeichen gibt, deren Phänotyp vollständig durch ihre genetischen Mechanismen bestimmt wird. Beispiele für solche Anzeichen sind Polydaktylie (das Vorhandensein eines zusätzlichen Fingers) oder die Blutgruppe einer Person. Gleichzeitig gibt es sehr wenige solcher Merkmale, und mit sehr seltenen Ausnahmen wird der Phänotyp eines Merkmals durch den kombinierten Einfluss des Genotyps und der Umgebung, in der der Genotyp existiert, bestimmt.

Für jeden Genotyp gibt es eine Reihe von Umgebungen, in denen er sich "maximal" manifestieren kann; Ein für alle Genotypen gleichermaßen günstiges Umfeld lässt sich nicht finden. Es geht nicht um die „Bereicherung“ der Umwelten, sondern um ihre qualitative Vielfalt. Es sollte viele Umgebungen geben, damit jeder Genotyp die Möglichkeit hätte, eine „sʙᴏ“-Umgebung zu finden und realisiert zu werden. Es ist wichtig zu beachten, dass eine einheitliche Umgebung, egal wie angereichert sie auch sein mag, die Entwicklung nur bestimmter und nicht aller Genotypen begünstigt.

Das Konzept der Reaktionsgeschwindigkeit und Entwicklung

Der Populationsansatz zur Beurteilung der Erblichkeit von Verhaltensmerkmalen erlaubt es nicht, die Interaktionsprozesse zwischen Genotyp und Umwelt in der individuellen Entwicklung zu beschreiben. Wenn aufgrund von psychogenetischen Untersuchungen, beispielsweise an Zwillingen oder Adoptivkindern, ein Merkmal als vererbt eingestuft wird, bedeutet dies nicht, dass es im allgemein anerkannten Sinne des Wortes erblich bedingt ist.

Psychogenetische Forschung wird hauptsächlich auf Bevölkerungsebene durchgeführt. Wenn Populationsgenetiker aufgrund des korrelierten Verhaltens bei Verwandten auf die Vererbbarkeit eines Merkmals schließen, bedeutet dies nicht, dass die individuelle Entwicklung dieses Verhaltens ausschließlich auf genetische Ursachen zurückzuführen ist.

Eine hohe Heritabilität zeigt nur an, dass die Vielfalt der Individuen in einer Population weitgehend mit genotypischen Unterschieden zwischen ihnen zusammenhängt. Dies bedeutet, dass der Prozentsatz von Individuen mit einem bestimmten Merkmal in einer Population von Nachkommen basierend auf der Kenntnis der Elternpopulation vorhergesagt werden kann. Der Wert des Erblichkeitsindex sagt jedoch nichts über die Abfolge der Ereignisse in der individuellen Entwicklung eines Merkmals aus und darüber, welcher endgültige Phänotyp das Ergebnis der Entwicklung eines bestimmten Individuums sein wird. In diesem Sinne ist ein Merkmal mit einem hohen Heritability Score kein deterministischer Genotyp, obwohl solche Interpretationen oft auch in Fachpublikationen zu finden sind. Das sind völlig verschiedene Dinge – die Quellen der Variabilität in einer Population in genetische und umweltbedingte zu unterteilen oder nach genetischen und umweltbedingten Ursachen zu suchen, die der ontogenetischen Bildung bestimmter Phänotypen zugrunde liegen.

Selbst bei 100 % Erblichkeit, wie sie in der Verhaltensgenetik verstanden wird, bleibt Raum für Umwelteinflüsse auf die Merkmalsbildung in der individuellen Entwicklung. Dieser Ansatz entspricht genetischen Vorstellungen über die Norm der Reaktion. Denken Sie daran, dass nicht das Merkmal vererbt wird, sondern die Norm der Reaktion.

Die Reaktionsgeschwindigkeit in diesem Abschnitt sollte separat diskutiert werden. In vielen Lehrbüchern der Genetik, im Schulbiologiekurs und anderen Büchern wird die Reaktionsgeschwindigkeit oft als die Grenzen verstanden, die das Genotyp der Bildung des Phänotyps setzt. Ein solches Verständnis der Reaktionsnorm ist unseres Erachtens weniger ergiebig als das, an dem wir uns bei der Präsentation des Materials festhalten. Die Reaktionsgeschwindigkeit ist die spezifische Art der Reaktion des Genotyps auf Veränderungen in der Umwelt. Die Einführung des Begriffs einer Grenze in die Definition der Reaktionsnorm ist durchaus verständlich, da Genotypen unter normalen Standardentwicklungsbedingungen tatsächlich die Möglichkeiten für die Entwicklung von Phänotypen einschränken. Zum Beispiel werden Menschen mit guten genetischen Neigungen zur Entwicklung von Intelligenz unter sonst gleichen Bedingungen immer Menschen mit schlechten Neigungen übertreffen. Es wird angenommen, dass die Umwelt das Endergebnis der Entwicklung verschieben kann, jedoch innerhalb eines genetisch festgelegten Bereichs. Aber in Wirklichkeit ist dies eine falsche Prämisse, da wir nie sicher sein können, dass das Merkmal die maximal mögliche Entwicklung für einen bestimmten Genotyp erreicht hat.

Die Art der phänotypischen Manifestationen eines Genotyps kann nicht für alle möglichen Umgebungen getestet werden, da sie unbestimmt sind. In Bezug auf eine Person haben wir nicht nur keine Möglichkeit, die Parameter der Umgebung, in der die Entwicklung stattfindet, willkürlich zu kontrollieren, sondern finden es oft schwierig, bei der Analyse von Umwelteinflüssen auf ein Merkmal sogar die Parameter auszuwählen, die wir haben Informationen benötigen, insbesondere wenn es um Verhaltensmerkmale geht.

Die moderne Entwicklungspsychobiologie liefert immer mehr Daten über die erheblichen Möglichkeiten der Umwelt, in der Häufigkeit früher Erfahrungen, einschließlich embryonaler Erfahrungen, die Genaktivität und die strukturelle und funktionelle Ausbildung des Nervensystems zu beeinflussen. Wenn also in einem traditionellen Umfeld die Illusion geweckt wird, dass der Bildung des Phänotyps Grenzen gesetzt sind, dann können wir nicht sicher sein, dass die Entwicklung, bei der das Genotyp ungewöhnlichen, nicht traditionellen Einflüssen ausgesetzt sein wird, nicht zu der führen wird Auftreten solcher Verhaltensmerkmale, die unter gewöhnlichen Bedingungen für diesen Genotyp unmöglich wären. Daher ist es richtiger anzunehmen, dass die Grenzen des Phänotyps nicht erkennbar sind.

Viele verfolgen mit Interesse Veröffentlichungen über nicht-traditionelle Methoden der Babyerziehung, und einige Eltern probieren sie an ihren Kindern aus. Jemand versucht, einen Musiker zu erziehen, beginnend mit der vorgeburtlichen Zeit, wenn eine Mutter, die ein Kind trägt, mit Hilfe einfacher Geräte ihrem Fötus das Hören von Musik ermöglicht oder einem ungeborenen Kind selbst Schlaflieder vorsingt. Einige gebären im Wasser und schwimmen dann mit dem Neugeborenen in der Wanne oder im Pool. Jemand liebt dynamische Gymnastik und Verhärtung. In Entbindungskliniken wird das Baby zunehmend nicht in den ersten Lebensminuten von der Mutter entwöhnt, wie es früher traditionell der Fall war, und sogar vor dem Durchtrennen der Nabelschnur werden sie auf den Bauch gelegt, wodurch ein so natürlicher Kontakt zwischen der Mutter hergestellt wird und das Neugeborene.

Alle diese „Experimente“ sind nichts anderes als die Auswirkungen nicht traditioneller (für eine bestimmte Entwicklungsperiode der Gesellschaft) früher Erfahrungen auf den Fötus und das Neugeborene, und diese Auswirkungen sind nicht ohne Bedeutung, da sich das Nervensystem intensiv entwickelt , hängt letztlich von unserem Verhalten ab, und alle höheren psychischen Funktionen sind gerade in der frühen Phase der Ontogenese sehr anfällig für Einflüsse. Was ist heute über den Einfluss der frühen Erfahrung, also der Umwelt, auf die Entwicklung des Nervensystems bekannt, und kann diese Umwelt die Arbeit des genetischen Apparats direkt beeinflussen? Mit anderen Worten, es geht darum, welches Wissen wir über den Interaktionsprozess zwischen Erbgut und Umwelt bei der individuellen Entwicklung haben.

Wie kann die Umwelt während der Entwicklung mit dem Genotyp interagieren?

Es ist klar, dass das Ergebnis der Entwicklung – der Phänotyp – von der kombinierten Wirkung von Genen und Umwelt abhängt. Gene und Merkmale sind in einem komplexen Netz von Entwicklungswegen verknüpft. Alle individuellen Unterschiede, mit denen sich Differentialpsychologen und Psychogenetiker befassen, sind das Ergebnis der Umstände der Entwicklung bestimmter Individuen in bestimmten Umgebungen. Oft haben Menschen, die in scheinbar unterschiedlichen Umgebungen aufgewachsen sind, viel gemeinsam. Und umgekehrt werden Geschwister, die in derselben Familie aufgewachsen sind und aufgrund subtiler Unterschiede in den Erziehungs- und Entwicklungsbedingungen scheinbar unter ähnlichen Umständen aufwachsen, tatsächlich sehr unterschiedliche Einflüsse sowohl des physischen als auch des sozialen Umfelds erfahren.

Daher ist der Prozess der Interaktion mit der Umwelt komplex und mehrdeutig. Beachten Sie auch, dass Psychologen und andere Forscher den Begriff „Interaktion“ oft im statistischen Sinne verwenden, wenn sie die Interaktion einzelner Faktoren bei der Erzielung eines messbaren Effekts untersuchen. Wir betonen, dass das statistische Zusammenspiel von Faktoren und das Zusammenspiel von Genen und Umwelt bei der individuellen Entwicklung völlig verschiedene Dinge sind. Sie sollten nicht verwechselt werden.

Uns ist der Wortlaut geläufig, der besagt, dass die Manifestation des Phänotyps das Ergebnis der Wechselwirkung des Genotyps mit der Umwelt im Entwicklungsprozess ist. Wenn Sie jedoch über diese Aussage nachdenken, scheint sie nicht so offensichtlich zu sein. Denn Interaktion setzt voraus, dass ihre Teilnehmer in Kontakt kommen, in Kontakt kommen. Tatsächlich ist unser Genotyp, das heißt der genetische Apparat, tief in der Zelle verborgen und nicht nur durch die Körperhülle, sondern auch durch die Zell- und Kernmembranen von der äußeren Umgebung getrennt. Wie kann die äußere Umgebung mit genetischen Strukturen interagieren?

Es ist klar, dass sich Gene und die umgebende Welt nicht direkt berühren. Der Organismus als Ganzes interagiert mit der äußeren Umgebung; Gene interagieren mit verschiedenen biochemischen Substanzen innerhalb der Zelle. Aber verschiedene zelluläre Substanzen können von der Außenwelt beeinflusst werden. Betrachten wir, was die heutige Wissenschaft über diese Prozesse weiß. Dazu müssen wir uns wieder der Molekulargenetik zuwenden und genauer betrachten, wie Gene funktionieren, da wir in der vorherigen Präsentation nur festgestellt haben, dass die Hauptfunktion eines Gens darin besteht, die Informationen zu kodieren, die für die Synthese eines bestimmten Proteins notwendig sind.

Unfälle der Entwicklung

Die Variabilität von Entwicklungsphänomenen hängt von vielen Gründen ab. Vererbung neigt dazu, die Entwicklungsvariabilität zu verringern, während nicht erbliche Bedingungen dazu neigen, sie zu erhöhen. Einige Entwicklungsforscher identifizieren vier Arten von Zufallsfaktoren, die die Entwicklungsvariabilität beeinflussen:

• Zufälligkeit bei der Auswahl von Elternpaaren, deren Gene den Genotyp des Individuums ausmachen;
• Zufälligkeit epigenetischer (d. h. außerhalb des Genotyps liegender) Prozesse innerhalb der Grenzen individueller Ontogenese;
• die Zufälle der mütterlichen Umgebung, in der sich das Individuum entwickelt;
• Zufälligkeit der nicht-mütterlichen Umgebung, in der sich das Individuum entwickelt.

Obwohl dies zufällige Ereignisse sind, haben sie alle ein Element der Vererbung. Der Genotyp wird von den Eltern vererbt, und die Nachkommen mit den Eltern haben gemeinsame Gene, die den Verlauf der individuellen Entwicklung beeinflussen. Epigenetische Prozesse innerhalb eines Organismus sind die Einflüsse anderer Zellen oder ihrer Produkte auf die Aktivität des Genotyps einer bestimmten Zelle. Da alle Zellen in einem Organismus den gleichen Genotyp haben, ist es natürlich, dass epigenetische Einflüsse mit der Vererbung zusammenhängen. Epigenetische Prozesse sind jedoch stochastisch, offen für den Einfluss von Umweltfaktoren des Organismus und daher für historische Zufälle.

Die mütterliche Umgebung von Säugetieren ist ein sehr wichtiges Element der äußeren Umgebung. Mütter stellen das intrauterine und postnatale Umfeld (Säuglingsfürsorge und -erziehung) für das Kind bereit. Es ist klar, dass diese Bedingungen durch den Genotyp der Mutter beeinflusst werden. Teilweise sind die Gene der Mutter mit den Nachkommen gemeinsam, sodass die mütterliche Umgebung vererbt werden kann. Die Umgebung der Mutter ist auch empfindlich gegenüber historischen Eventualitäten.

Nicht-mütterliche Umwelteinflüsse wirken sich auch auf die Entwicklungsvariabilität aus. Dazu gehören Faktoren, die vom Individuum selbst gewählt oder von den Menschen um ihn herum geprägt werden, einschließlich Verwandter, mit denen er gemeinsame Gene hat. Daher werden auch diese Umwelteffekte teilweise nicht nur durch zufällige Umweltereignisse, sondern auch durch Gene beeinflusst und auch vererbt (Genotyp-Umwelt-Kovarianz).

Somit gibt es gemäß der obigen Klassifizierung in allen beschriebenen Elementen der äußeren Umgebung in Bezug auf ein bestimmtes Individuum sowohl genetische als auch nicht genetische Vererbungsmechanismen (verschiedene Traditionen usw.).

Natürlich wirken auch nicht vererbte Faktoren auf die Entwicklung ein. Dies sind diejenigen Merkmale der Umwelt, die nicht mit Veränderungen verbunden sind, die von dem sich entwickelnden Individuum selbst oder seiner verwandten Umgebung verursacht werden. Sie können entweder zufällig oder regelmäßig sein. Zu den regelmäßigen Veränderungen gehören zyklische Veränderungen (Wechsel von Tag und Nacht, Wechsel der Jahreszeiten etc.), allgegenwärtige Einflüsse (Schwerkraft) oder vorhersagbare Faktoren (Temperatur, Druck). Nicht vererbte Faktoren sind auch im mütterlichen und anderen sozialen Umfeld vorhanden (Qualität der mütterlichen Ernährung, mütterlicher Stresspegel, Anzahl und Geschlecht der Geschwister usw.). Zufällig oder systematisch wechselnde Umweltereignisse tragen zur Entwicklungsvariabilität bei.

Alle Ereignisse außerhalb der Gene, die im Prozess der Ontogenese stattfinden, bilden zusammen mit genetischen Faktoren den Hintergrund, vor dem die Entwicklung abläuft. Aufgrund der Auswirkungen einer Vielzahl regelmäßiger und zufälliger Ereignisse in der Ontogenese können sich entwickelnde Systeme organisieren und reorganisieren. Gene machen Entwicklung möglich, aber andere Komponenten, die die Entwicklung des Systems beeinflussen, sind ebenso wichtige Teilnehmer am Entwicklungsprozess.

Zu Beginn der Präsentation, in der wir das Konzept des Phänotyps definiert haben, haben wir betont, dass der Phänotyp das Ergebnis der Interaktion von Genotyp und Umwelt ist, aber angesichts dessen, was über den Prozess der individuellen Entwicklung gesagt wurde, wir muss in dieser Formulierung etwas präzisieren und neben Umweltfaktoren auch Entwicklungsunfälle erwähnen, die nicht auf reine Umwelteinflüsse reduziert werden können. Würde man versuchen, die Abhängigkeit des Phänotyps von verschiedenen Faktoren grafisch darzustellen, bräuchte man mindestens einen vierdimensionalen Raum, in dem neben den Achsen für Genotyp und Umwelt auch eine Achse für vorhanden sein müsste Entwicklungschancen.

Endophänotyp als Zwischenstufe zwischen Genotyp und Phänotyp

Die große Verbreitung von CI unterschiedlicher Fähigkeiten macht es notwendig, auf eine Zwischenebene zwischen Genotyp und Phänotyp zu verweisen. Wenn der Genotyp die Summe aller Gene eines Organismus ist, dann ist der Phänotyp jede Manifestation eines lebenden Organismus, „das Produkt der Verwirklichung eines bestimmten Genotyps in einer bestimmten Umgebung“. Zwischen Gen (Genotyp) und Verhalten (Phänotyp) besteht keine direkte Entsprechung, sondern nur eine immer wieder vermittelte Verbindung. Phänotypisch können gleiche Merkmale, gemessen mit der gleichen Methode, je nach Alter und individuellen Merkmalen des Individuums eine unterschiedliche psychologische Struktur aufweisen und dementsprechend mit unterschiedlichen Genen assoziiert sein. Vorhandensein, Fehlen und Ausprägungsgrad eines phänotypischen Merkmals werden von vielen Genen bestimmt, deren Ergebnis nicht nur von den verfügbaren Genvarianten, sondern auch von vielen anderen Faktoren abhängt. "Die direkte biochemische Expression eines Gens und seine Wirkung auf psychologische Merkmale sind durch einen 'Berg' von intermediären biomolekularen Ereignissen getrennt." Daher bestand eine der Möglichkeiten, den Weg von den Genen zum Verhalten zu verfolgen, darin, Endophänotypen zu finden – Zwischenglieder, die den Einfluss des Genotyps auf phänotypische Variablen vermitteln.

Das Konzept des Endophänotyps, das 1972 von I. Gottesman in die Erforschung psychischer Störungen eingeführt wurde, hat sich in der Analyse psychologischer und psychophysiologischer Merkmale verbreitet.

Ein Merkmal oder Indikator kann als Endophänotyp kognitiver Fähigkeiten anerkannt werden, wenn es die folgenden Kriterien erfüllt:

1. es ist stabil und zuverlässig bestimmt;
2. seine genetische Bedingtheit wurde aufgedeckt;
3. es korreliert mit der untersuchten kognitiven Fähigkeit (phänotypische Korrelation);
4. die Beziehung zwischen ihm und der kognitiven Fähigkeit wird teilweise aus gemeinsamen genetischen Quellen abgeleitet (genetische Korrelation). Und wenn es darum geht, den biologischen Weg von den Genen zur kognitiven Fähigkeit zu verfolgen, dann ist es wichtig, ein weiteres Kriterium zu erfüllen;
5. das Vorhandensein einer theoretisch sinnvollen (einschließlich kausalen) Beziehung zwischen dem Indikator und der kognitiven Fähigkeit.

Als Endophänotypen der Intelligenz ist es üblich, bestimmte kognitive Merkmale oder individuelle Merkmale der Funktionsweise des Gehirns, seiner Anatomie und Physiologie zu betrachten.

Von den besonderen kognitiven Merkmalen wird die Reaktionszeit nach Wahl verwendet. Es ist bekannt, dass individuelle Unterschiede in der Wahlreaktionszeit etwa 20 % der Streuung der Intelligenzwerte erklären. Es wurde festgestellt, dass die Zusammenhänge zwischen der Reaktionszeit der Wahl und den Werten der verbalen und nonverbalen Intelligenz durch genetische Faktoren erklärt werden: 22 bzw. 10% der gemeinsamen Gene wurden gefunden. Es wird angenommen, dass es unter den gemeinsamen Genen solche gibt, die für die Myelinisierung von ZNS-Axonen verantwortlich sind (bekanntermaßen leitet ein myelinbeschichtetes Axon einen Nervenimpuls schneller weiter). Zu den besonderen kognitiven Merkmalen, die als Endophänotypen der Intelligenz gelten, gehört das Arbeitsgedächtnis. Wir stellen jedoch fest, dass weder die gewählte Reaktionszeit noch das Arbeitsgedächtnis noch andere psychologische Parameter, die für das Verständnis der Natur intellektueller Unterschiede wichtig sind, den Weg vom Genotyp zur Intelligenz durch die Struktur und Funktionsweise des Gehirns offenbaren, da dies nicht der Fall ist direkte Indikatoren der Gehirnfunktion. Außerdem stoßen wir bei der Verwendung dieser Indikatoren erneut auf die oben erwähnte hohe Empfindlichkeit der QN gegenüber Änderungen der experimentellen Bedingungen.

Mögliche Endophänotypen werden auch als Parameter der Gehirnfunktion auf verschiedenen Ebenen der Physiologie, Morphologie und Biochemie des Gehirns betrachtet, einschließlich Strukturproteine, Enzyme, Hormone, Metaboliten usw. Das EEG, die Geschwindigkeit von Nervenimpulsen, der Grad der Myelinisierung von Nervenfasern usw. werden untersucht. Es wurde gezeigt, dass Intelligenz mit der peripheren Nervenleitungsgeschwindigkeit (PNR) und der Gehirngröße korreliert. Als intermediäre Phänotypen der Intelligenz wurden Amplituden-Zeit- und topographische Eigenschaften evozierter Potentiale untersucht. Theoretische Begründungen der Zusammenhänge zwischen diesen Merkmalen und Intelligenz offenbaren jedoch in der Regel nicht die Besonderheiten der intellektuellen Fähigkeiten. So korreliert die Größe des Gehirns mit der Dicke der Myelinscheide, die Zellen besser oder schlechter vor dem Einfluss benachbarter Nervenzellen schützen kann, was die Intelligenz beeinträchtigen soll. SPNP bestimmt die quantitativen Eigenschaften der Proteinübertragung, und seine Begrenzung führt zu einer Begrenzung der Informationsverarbeitungsgeschwindigkeit, was zu einer Abnahme der Intelligenzindikatoren führt.

Es wurde ein Zusammenhang zwischen dem allgemeinen Intelligenzfaktor (g-Faktor) und der Menge an grauer Substanz hergestellt. Ein weiterer möglicher Endophänotyp kognitiver Fähigkeiten ist die spezifische Anordnung von Gehirnstrukturen. Es zeigt sich, dass das KI der strukturellen Merkmale des Gehirns sehr hoch ist, insbesondere in den frontalen, assoziativen und traditionellen Sprachbereichen (Wernicke und Broca). So kann im Bereich der medianen Frontalstrukturen zuverlässig von einem CV in der Größenordnung von 0,90–0,95 gesprochen werden.

Endophänotypen, die die morphologischen und funktionellen Merkmale des Gehirns direkt widerspiegeln, berücksichtigen jedoch nicht die Fähigkeit, Aktivitäten zu planen, die verwendeten Strategien und andere Merkmale, die den Erfolg und die Geschwindigkeit der Problemlösung erheblich beeinflussen, d.h. berücksichtigen nicht die psychologische Organisation des untersuchten Phänotyps (kognitive Fähigkeiten). Zwischen solchen Endophänotypen und Intelligenz besteht ein indirekter Zusammenhang: Endophänotypen spiegeln eine intelligenzferne Analyseebene wider und liefern daher keine ganzheitliche Sicht auf den Entstehungsweg intellektueller Funktionen.

E. De Geus et al. halten es für sehr produktiv, als Endophänotypen (neben besonderen kognitiven Fähigkeiten) neurophysiologische Merkmale und die Ergebnisse der direkten Messung von Gehirnstrukturen und ihrer Funktion mittels EEG, MRT usw. zu verwenden.

Die Verwendung neurophysiologischer Indikatoren in der verhaltensgenetischen Forschung führt jedoch zu der Notwendigkeit, die Methoden der Neurowissenschaften an die Anforderungen der Psychogenetik anzupassen. Das Problem ist, wie R. Plomin und S. Koslin schreiben, dass sich die Neurowissenschaften in erster Linie für allgemeine Muster interessieren, wodurch in der Regel Daten gemittelt und nur Durchschnittswerte analysiert werden. Die Psychogenetik hingegen interessiert sich für die Streuung einzelner Indikatoren, die bei einer Reihe neurowissenschaftlicher Methoden nicht nur individuelle Merkmale, sondern auch eine unzureichende Genauigkeit der Geräte widerspiegelt. Dies führt zu erheblichen Schwierigkeiten bei der Beschaffung zuverlässiger Daten. Darüber hinaus erlaubt uns die technische Komplexität dieser Methoden nicht, ausreichend große Proben zu untersuchen, die für die psychogenetische Analyse erforderlich sind.

Ergebnisse

1. Entwicklungsforschung in der Psychogenetik wird auf Bevölkerungsebene betrieben; die resultierenden quantitativen Verhältnisse von genetischen und umweltbedingten Variabilitätskomponenten sind nicht auf die Entwicklung eines bestimmten Phänotyps anwendbar. Dabei ist zu bedenken, dass die wechselseitigen Einflüsse des Genotyps und der Umwelt in der individuellen Entwicklung untrennbar sind.
2. Die Bildung des Phänotyps in der Entwicklung erfolgt mit der kontinuierlichen Interaktion des Genotyps und der Umwelt. Umweltfaktoren (physisch, sozial) können das Genotyp durch Faktoren der körperinternen Umgebung (verschiedene biochemische Substanzen innerhalb der Zelle) beeinflussen.
3. Der Hauptmechanismus der Wechselwirkung zwischen dem Genotyp und der Umwelt auf Zellebene ist die Regulation der Genexpression, die sich in einer unterschiedlichen Aktivität der spezifischen Proteinsynthese manifestiert. Die meisten Regulationsprozesse finden auf der Ebene der Transkription statt, das heißt, es handelt sich um die Prozesse des Lesens genetischer Informationen, die für die Proteinsynthese erforderlich sind.
4. Unter allen Organen des Körpers steht das Gehirn hinsichtlich der Anzahl aktiver Gene an erster Stelle. Einigen Schätzungen zufolge ist fast jedes zweite Gen im menschlichen Genom mit der Bereitstellung von Funktionen des Nervensystems verbunden.
5. Frühe Erfahrungen haben erhebliche Möglichkeiten, die Arbeit des genetischen Apparats zu beeinflussen. Eine besondere Rolle kommt dabei den sogenannten frühen Genen zu, die als Reaktion auf Signale aus der äußeren Umgebung zu einer schnellen, aber vorübergehenden Expression fähig sind. Offenbar spielen frühe Gene eine bedeutende Rolle bei Lernprozessen. Auch mit der Wirkung verschiedener Hormone sind erhebliche Möglichkeiten zur Regulation der Genexpression verbunden.
6. Die Entwicklung des Nervensystems und letztlich des Verhaltens ist ein dynamischer, hierarchisch organisierter systemischer Prozess, bei dem genetische und umweltbedingte Faktoren gleichermaßen wichtig sind. Eine wichtige Rolle spielen auch verschiedene Entwicklungsunfälle, die nicht auf rein umweltbedingte zurückgeführt werden können.
7. Entwicklung ist ein epigenetischer Prozess, der auch bei isogenen Organismen zur Bildung einer erheblichen interindividuellen Variabilität führt. Das Hauptprinzip der Morphogenese des Nervensystems ist die Entstehung einer maximalen Redundanz zellulärer Elemente und ihrer Verbindungen in den frühen Entwicklungsstadien, gefolgt von der Eliminierung funktionell instabiler Elemente im Prozess der gegenseitigen Wechselwirkung zwischen allen Ebenen der Entwicklung einschließlich der Wechselwirkungen innerhalb der Zelle, zwischen Zellen und Geweben, zwischen dem Organismus und der Umwelt.
8. Der Entstehungsprozess des Phänotyps in der Entwicklung hat einen kontinuierlichen dialektischen und historischen Charakter. In jedem Stadium der Ontogenese wird die Art der Reaktion des Organismus auf Umwelteinflüsse sowohl durch den Genotyp als auch durch die Geschichte aller Entwicklungsumstände bestimmt.

Die Genetik hat uns immer wieder mit ihren Errungenschaften bei der Erforschung des menschlichen Genoms und anderer lebender Organismen in Erstaunen versetzt. Die einfachsten Manipulationen und Berechnungen können nicht ohne allgemein anerkannte Konzepte und Zeichen auskommen, die auch dieser Wissenschaft nicht vorenthalten werden.

Was sind Genotypen?

Der Begriff bezeichnet die Gesamtheit der Gene eines Organismus, die in den Chromosomen jeder seiner Zellen gespeichert sind. Der Begriff des Genotyps sollte vom Genom unterschieden werden, da beide Wörter eine unterschiedliche lexikalische Bedeutung haben. Somit repräsentiert das Genom absolut alle Gene einer bestimmten Art (menschliches Genom, Affengenom, Kaninchengenom).

Wie entsteht das menschliche Genotyp?

Was ist ein Genotyp in der Biologie? Anfänglich wurde angenommen, dass der Gensatz jeder Körperzelle unterschiedlich ist. Eine solche Idee wurde widerlegt, seit Wissenschaftler den Mechanismus für die Bildung einer Zygote aus zwei Gameten entdeckten: männlich und weiblich. Da jeder lebende Organismus aus einer Zygote durch zahlreiche Teilungen gebildet wird, ist es leicht zu erraten, dass alle nachfolgenden Zellen genau denselben Gensatz haben werden.

Allerdings sollte der Genotyp der Eltern von dem des Kindes unterschieden werden. Der Fötus im Mutterleib hat die Hälfte der Gene von Mama und Papa, also sind Kinder, obwohl sie wie ihre Eltern aussehen, nicht gleichzeitig 100% Kopien von ihnen.

Was ist Genotyp und Phänotyp? Was ist ihr Unterschied?

Der Phänotyp ist die Gesamtheit aller äußeren und inneren Merkmale eines Organismus. Beispiele sind Haarfarbe, Sommersprossen, Größe, Blutgruppe, Hämoglobinwert, Enzymsynthese oder -fehlen.

Der Phänotyp ist jedoch nichts Definitives und Dauerhaftes. Wenn Sie Hasen beobachten, ändert sich die Farbe ihres Fells je nach Jahreszeit: Im Sommer sind sie grau und im Winter weiß.

Es ist wichtig zu verstehen, dass der Satz von Genen immer konstant ist und der Phänotyp variieren kann. Wenn wir die Vitalaktivität jeder einzelnen Körperzelle berücksichtigen, trägt jede von ihnen genau denselben Genotyp. Insulin wird jedoch in der einen, Keratin in der anderen und Aktin in der dritten synthetisiert. Jeder ist einander in Form und Größe, Funktionen nicht ähnlich. Dies wird als phänotypische Ausprägung bezeichnet. Das sind Genotypen und wie unterscheiden sie sich vom Phänotyp.

Dieses Phänomen erklärt sich dadurch, dass während der Differenzierung embryonaler Zellen einige Gene eingeschaltet sind, während sich andere in einem „Schlafmodus“ befinden. Letztere bleiben entweder ein Leben lang inaktiv oder werden in Stresssituationen von der Zelle wiederverwendet.

Beispiele für die Aufzeichnung von Genotypen

In der Praxis wird die Studie unter Verwendung der bedingten Kodierung von Genen durchgeführt. Beispielsweise wird das Gen für braune Augen mit einem Großbuchstaben „A“ geschrieben, und die Manifestation von blauen Augen wird mit einem Kleinbuchstaben „a“ geschrieben. Sie zeigen also, dass das Zeichen der Braunäugigkeit dominant ist und die blaue Farbe rezessiv ist.

Also, auf der Grundlage von Menschen kann sein:

• dominante Homozygote (AA, braunäugig);
• Heterozygoten (Aa, braunäugig);
• rezessive Homozygote (aa, blauäugig).

Nach diesem Prinzip wird die Wechselwirkung von Genen untereinander untersucht, und normalerweise werden mehrere Genpaare gleichzeitig verwendet. Dies wirft die Frage auf: Was ist Genotyp 3 (4/5/6 usw.)?

Dieser Ausdruck bedeutet, dass drei Genpaare gleichzeitig genommen werden. Der Eintrag lautet beispielsweise so: AaVVSs. Hier tauchen neue Gene auf, die für ganz andere Eigenschaften verantwortlich sind (z. B. glattes Haar und Locken, das Vorhandensein oder Fehlen von Proteinen).

Warum ist eine typische Genotypaufzeichnung bedingt?

Jedes von Wissenschaftlern entdeckte Gen hat einen bestimmten Namen. Meistens handelt es sich dabei um englische Begriffe oder Phrasen, die beträchtliche Längen erreichen können. Die Schreibweise von Namen ist für Vertreter der ausländischen Wissenschaft schwierig, daher haben Wissenschaftler eine einfachere Aufzeichnung von Genen eingeführt.

Sogar ein Gymnasiast kann manchmal wissen, was Genotyp 3a ist. Eine solche Aufzeichnung bedeutet, dass 3 Allele desselben Gens für das Gen verantwortlich sind. Bei Verwendung des tatsächlichen Namens des Gens kann es schwierig sein, die Prinzipien der Vererbung zu verstehen.

Wenn wir von Labors sprechen, in denen ernsthafte Karyotyp- und DNA-Studien durchgeführt werden, dann greifen sie auf die offiziellen Namen von Genen zurück. Dies gilt insbesondere für jene Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler, die ihre Forschungsergebnisse veröffentlichen.

Wo werden Genotypen verwendet?

Ein weiteres positives Merkmal der einfachen Notation ist ihre Vielseitigkeit. Tausende von Genen haben ihren eigenen eindeutigen Namen, aber jedes von ihnen kann nur durch einen Buchstaben des lateinischen Alphabets dargestellt werden. In der überwiegenden Mehrheit der Fälle werden bei der Lösung genetischer Probleme für verschiedene Zeichen die Buchstaben immer wieder wiederholt und jedes Mal wird die Bedeutung entschlüsselt. Zum Beispiel ist Gen B bei einer Aufgabe schwarzes Haar und bei einer anderen das Vorhandensein eines Maulwurfs.

Die Frage „Was sind Genotypen“ wird nicht nur im Biologieunterricht gestellt. Tatsächlich verursacht die Konventionalität von Bezeichnungen die Unschärfe von Formulierungen und Begriffen in der Wissenschaft. Grob gesagt ist die Verwendung von Genotypen ein mathematisches Modell. Im wirklichen Leben ist alles komplizierter, obwohl das allgemeine Prinzip immer noch auf Papier übertragen werden konnte.

Im Großen und Ganzen werden Genotypen in der Form, in der wir sie kennen, im Programm der schulischen und universitären Bildung zur Lösung von Problemen verwendet. Dies erleichtert das Verständnis des Themas „Was sind Genotypen“ und entwickelt die Analysefähigkeit der Schüler. Zukünftig wird auch die Fertigkeit einer solchen Notation nützlich sein, aber in der realen Forschung sind reale Begriffe und Gennamen angemessener.

Gene werden derzeit in verschiedenen biologischen Labors untersucht. Die Verschlüsselung und Verwendung von Genotypen ist für medizinische Konsultationen relevant, wenn ein oder mehrere Merkmale über mehrere Generationen zurückverfolgt werden können. Am Ausgang können Spezialisten die phänotypische Manifestation bei Kindern mit einer gewissen Wahrscheinlichkeit vorhersagen (z. B. das Auftreten von Blondinen in 25% der Fälle oder die Geburt von 5% der Kinder mit Polydaktylie).

Hallo liebe Blog-Leser Skype-Biologie-Tutor .

So stellt sich, gelinde gesagt, „Petersilie“ heraus. Wieder einmal bin ich damit konfrontiert, dass die grundlegenden Konzepte der Genetik in Lehrbüchern so dargestellt werden, dass es schwierig sein kann, sie zu verstehen.

Anfangs war ich versucht, diesen Artikel zu benennen "Phänotyp und Genotyp". Es ist klar, dass der Phänotyp dem Genotyp untergeordnet ist. Aber wenn der Begriff „Genotyp“ selbst von den Studierenden meistens richtig interpretiert werden kann, dann gibt es, wie sich herausstellt, keine klare Vorstellung vom Begriff „Phänotyp“.

Aber wie kann er „klar“ sein, wenn die Definitionen des Phänotyps in der pädagogischen Literatur so vage sind.

„Phänotyp- die Gesamtheit aller äußeren Merkmale eines Organismus, bestimmt durch den Genotyp und die Umweltbedingungen. Oder "Ein Phänotyp ist eine Gesamtheit aller äußeren und inneren Merkmale und Eigenschaften eines Organismus, abhängig vom Genotyp und den Umweltbedingungen."

Und wenn tatsächlich sowohl „extern“ als auch „intern“ und dies tatsächlich der Fall ist, was ist dann der Unterschied zwischen dem Phänotyp und dem Genotyp?

Trotzdem muss man nicht beim „Schwanz“, sondern beim „Kopf“ anfangen. Ich bin sicher, dass ein paar Minuten vergehen werden und Sie, nachdem Sie sich ein wenig geklärt haben, was der „Genotyp eines Organismus“ ist, eine klarere Vorstellung vom „Phänotyp“ bekommen können.

Wir verwenden die Begriffe Merkmal und Gen oft synonym.

Sie sagen: „Genotyp ist die Gesamtheit aller Merkmale eines Organismus.“ Und hier ist es wichtig, das Wichtigste zu verstehen – gerade bei der Definition des Genotyps führt eine solche Definition zu zusätzlicher Verwirrung. Ja, in der Tat sind Informationen über jedes Merkmal in einem Gen (oder einer Reihe von Genen) des Organismus kodiert.

Aber es gibt viele Gene, der gesamte Genotyp eines Organismus ist riesig, und während des Lebens eines bestimmten Individuums oder einer einzelnen Zelle wird nur ein kleiner Teil des Genotyps realisiert (dh er dient dazu, bestimmte Merkmale zu bilden ).

Daher ist es richtig, sich daran zu erinnern "Genotyp- die Gesamtheit aller Gene Organismus." Und welche dieser Gene werden während des Lebens eines Organismus in seinem verwirklicht Phänotyp, das heißt, sie werden dazu dienen, irgendwelche zu bilden Zeichen- es hängt sowohl vom Zusammenspiel vieler dieser Gene als auch von spezifischen Umweltbedingungen ab.

Wenn man also richtig versteht, was ein Genotyp ist, dann gibt es kein Schlupfloch für Verwirrung in Bezug darauf, was ein „Genotyp“ und was ein „Phänotyp“ ist.

Es ist klar, dass "der Phänotyp die Gesamtheit aller während des Lebens des Organismus verwirklichten Gene ist, die dazu dienten, spezifische Merkmale des gegebenen Organismus unter bestimmten Umweltbedingungen zu bilden."

Daher kann sich der Phänotyp während des gesamten Lebens des Organismus unter dem Einfluss sich ändernder Umweltbedingungen ändern, obwohl er auf demselben unveränderten Genotyp basiert. Und innerhalb welcher Grenzen kann sich der Phänotyp verändern?

Reaktionsrate

Diese Grenzen für den Phänotyp sind durch den Genotyp klar definiert und werden „Reaktionsnormen“ genannt. Schließlich kann im Phänotyp nichts vorkommen, was nicht schon früher im Erbgut „aufgenommen“ wurde.

Um besser zu verstehen, was mit dem Begriff „Reaktionsgeschwindigkeit“ gemeint ist, betrachten wir konkrete Beispiele für die mögliche Ausprägung einer „breiten“ oder „schmalen“ Reaktionsgeschwindigkeit.

Das Gewicht (Masse) einer Kuh und die Milchleistung einer Kuh, welches Merkmal hat eine breitere und welche engere Reaktionsgeschwindigkeit?

Es ist klar, dass das Gewicht einer erwachsenen Kuh einer bestimmten Rasse, egal wie gut Sie sie füttern, beispielsweise 900 kg nicht überschreiten kann, und wenn sie schlecht gehalten wird, nicht weniger als 600 kg betragen kann.

Was ist mit der Rendite? Bei optimaler Haltung und Fütterung kann die Milchleistung von einigen der für eine bestimmte Rasse möglichen Maximalwerte abweichen, unter ungünstigen Bedingungen kann sie auf 0 sinken. Dies bedeutet, dass die Masse der Kuh eine ziemlich enge Reaktionsgeschwindigkeit hat und die Milchleistung sehr breit ist.

Beispiel Kartoffel. Es ist für jeden offensichtlich, dass die „Spitzen“ eine ziemlich enge Reaktionsgeschwindigkeit haben und die Masse der Knollen sehr groß ist.

Ich denke, jetzt ist alles geklärt. Der Genotyp ist die Gesamtheit aller Gene eines Organismus, dies ist sein gesamtes Potenzial für das, wozu er im Leben fähig sein kann. Und der Phänotyp ist nur eine Manifestation eines kleinen Teils dieses Potenzials, die Umsetzung nur eines Teils der Gene des Organismus in eine Reihe spezifischer Merkmale während seines Lebens.

Ein gutes Beispiel für die Verwirklichung eines Teils seines Genotyps in einen Phänotyp während des Lebens eines Organismus sind eineiige Zwillinge. Aufgrund des absolut gleichen Genotyps sind sie in den ersten Lebensjahren phänotypisch kaum voneinander zu unterscheiden. Aber wenn sie aufwachsen, mit anfänglich leichten Unterschieden im Verhalten, in einigen Bindungen, indem sie der einen oder anderen Art von Aktivität den Vorzug geben, werden diese Zwillinge ziemlich unterschiedlich und phänotypisch: im Gesichtsausdruck, in der Körperstruktur.

Am Ende dieser Notiz möchte ich Ihre Aufmerksamkeit auf etwas anderes lenken. Das Wort Genotyp für diejenigen, die die Grundlagen der Genetik studieren, hat sozusagen zwei Bedeutungen. Oben haben wir die Bedeutung von „Genotyp“ im weitesten Sinne analysiert.

Aber um die Gesetze der Genetik zu verstehen, bedeutet das Wort Genotyp bei der Lösung genetischer Probleme nur eine Kombination einiger spezifischer individueller Allele von einem (Monohybrid-Kreuzung) oder zwei (Dihybrid-Kreuzung) Paaren bestimmter Gene, die die Manifestation eines bestimmten Gens steuern oder zwei Eigenschaften.

Das heißt, wir haben auch einen verkürzten Phänotyp, wir sagen „den Phänotyp eines Organismus“, und wir selbst haben den Vererbungsmechanismus von nur einem oder zwei seiner Merkmale untersucht. Im weiteren Sinne bezieht sich der Begriff "Phänotyp" auf alle morphologischen, biochemischen, physiologischen und Verhaltensmerkmale von Organismen.

P.S. Im Zusammenhang mit den Ausprägungen der Begriffe „Genotyp“ und „Phänotyp“ wäre es hier angebracht, die Frage nach erblichen und nicht-erblichen Variabilitätsformen in Organismen zu analysieren. Okay, wir reden einfach drüber.

***************************************************************

Wer hat Fragen zum Artikel an Biologie-Nachhilfe über Skype, Kommentare, Vorschläge - bitte in die Kommentare schreiben.