Fenotyp: jak gen jest wyrażany jako cecha fizyczna
Cultura RM / Ray Knight / Getty Images
Fenotyp definiuje się jako wyrażone cechy fizyczne organizmu. Fenotyp jest określany przez osobnika genotyp i wyrażone geny , losowy wariacja genetyczna i wpływy środowiska.
Przykłady fenotypu organizmu obejmują cechy, takie jak kolor, wzrost, rozmiar, kształt i zachowanie. Fenotypy roślin strączkowych obejmują kolor strąków, kształt strąków, rozmiar strąków, kolor nasion, kształt nasion i rozmiar nasion.
Związek między genotypem a fenotypem
Genotyp organizmu determinuje jego fenotyp. Wszystkie żywe organizmy mają DNA , który zawiera instrukcje dotyczące wytwarzania cząsteczek, komórki , tkanki , oraz organy . DNA zawiera kod genetyczny który jest również odpowiedzialny za kierunek wszystkich funkcji komórkowych, w tym mitoza , replikacja DNA , synteza białek , oraz transport cząsteczek . Fenotyp organizmu (cechy fizyczne i zachowania) są określane przez ich odziedziczone geny. Geny to pewne segmenty DNA, które kodują produkcję białek i określają odrębne cechy. Każdy gen znajduje się na chromosom i może istnieć w więcej niż jednej formie. Te różne formy są nazywane allele , które są umieszczone w określonych miejscach na określonych chromosomach. Allele są przekazywane od rodziców do potomstwa przezrozmnażanie płciowe.
Diploidalny organizmy dziedziczą po dwa allele dla każdego genu; po jednym allelu od każdego rodzica. Interakcje między allelami określają fenotyp organizmu. Jeśli organizm dziedziczy dwa takie same allele dla określonej cechy, to: homozygotyczny za tę cechę. Osobniki homozygotyczne wyrażają jeden fenotyp dla danej cechy. Jeśli organizm dziedziczy dwa różne allele dla określonej cechy, to: heterozygotyczny za tę cechę. Osoby heterozygotyczne mogą wyrażać więcej niż jeden fenotyp dla danej cechy.
Cechy mogą być dominujące lub recesywne. W całkowita dominacja wzorce dziedziczenia, fenotyp cechy dominującej całkowicie zamaskuje fenotyp cechy recesywnej. Zdarzają się również przypadki, gdy związki między różnymi allelami nie wykazują całkowitej dominacji. W niepełna dominacja , dominujący allel nie maskuje całkowicie drugiego allelu. Daje to fenotyp będący mieszaniną fenotypów obserwowanych w obu allelach. W związkach kodominacji oba allele są w pełni wyrażone. Prowadzi to do fenotypu, w którym obie cechy są obserwowane niezależnie.
| Związek genetyczny | Cecha | Allele | Genotyp | Fenotyp |
|---|---|---|---|---|
| Całkowita dominacja | Kolor kwiatów | R - czerwony, r - biały | Rr | czerwony kwiat |
| Niepełna dominacja | Kolor kwiatów | R - czerwony, r - biały | Rr | Różowy kwiat |
| Współdominacja | Kolor kwiatów | R - czerwony, r - biały | Rr | Czerwony i biały kwiat |
Fenotyp i zmienność genetyczna
Zmienność genetyczna może wpływać na fenotypy obserwowane w populacji. Zmienność genetyczna opisuje zmiany genów organizmów w populacji. Zmiany te mogą być wynikiem Mutacje DNA . Mutacje to zmiany w sekwencjach genów w DNA. Każda zmiana w sekwencji genu może zmienić fenotyp wyrażany w odziedziczonych allelach. Przepływ genów również przyczynia się do zmienności genetycznej. Kiedy nowe organizmy migrują do populacji, wprowadzane są nowe geny. Wprowadzenie nowych alleli do puli genów umożliwia tworzenie nowych kombinacji genów i różnych fenotypów. Różne kombinacje genów są wytwarzane podczas mejoza . W mejozie chromosomy homologiczne losowo segreguj na różne komórki. Transfer genów może zachodzić między homologicznymi chromosomami w procesie przechodzić przez . Ta rekombinacja genów może wytworzyć nowe fenotypy w populacji.