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Phänotyp- und Genotypkonzepte

Phänotyp- und Genotypkonzepte


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Zwei wichtige Konzepte für die Entwicklung der Genetik im frühen zwanzigsten Jahrhundert waren die von Phänotyp und Genotyp, geschaffen vom dänischen Forscher Wilhelm L. Johannsen (1857 - 1912).

Phänotyp

Der Begriff "Phänotyp" (aus dem Griechischen phenooffensichtlich, brillant, und Tippfehlerwird verwendet, um die von einer Person präsentierten Merkmale zu bezeichnen, ob morphologisch, physiologisch oder verhaltensmäßig. Ebenfalls Teil des Phänotyps sind mikroskopische und biochemische Eigenschaften, deren Identifizierung spezielle Tests erfordert.

Unter den sichtbaren phänotypischen Merkmalen können wir die Farbe einer Blume, die Farbe der Augen einer Person, die Textur der Haare, die Farbe des Fells eines Tieres usw. erwähnen. Die Blutgruppe und die Aminosäuresequenz eines Proteins sind phänotypische Merkmale, die nur durch spezielle Tests ermittelt werden.

Der Phänotyp einer Person ändert sich im Laufe der Zeit. Wenn wir zum Beispiel älter werden, verändert sich unser Körper. Umweltfaktoren können auch den Phänotyp verändern: Wenn wir Sonnenlicht aussetzen, wird unsere Haut dunkler.

Genotyp

Der Begriff "Genotyp" (aus dem Griechischen Genosentspringen, stammen, und Tippfehler, Merkmal) bezieht sich auf die genetische Verfassung des Individuumsdas heißt, zu den Genen, die er hat. Wir beziehen uns auf den Genotyp, wenn wir zum Beispiel sagen, dass eine Erbsenpflanze eine dominante Homozygote ist (VV) oder heterozygot (Vv) relativ zur Farbe des Samens.

Phänotyp: Genotyp und Umwelt in Wechselwirkung

Der Phänotyp ergibt sich aus der Wechselwirkung des Genotyps mit der Umwelt. Stellen Sie sich zum Beispiel zwei Personen vor, die die gleichen Arten von Allelen für die Pigmentierung der Haut haben. Wenn einer von ihnen öfter als der andere ein Sonnenbad nimmt, unterscheiden sich ihre Hauttöne und ihr Phänotyp.

Ein interessantes Beispiel für die Wechselwirkung zwischen Genotyp und Umwelt bei der Phänotypherstellung ist die Reaktion von Himalaya-Kaninchen auf die Temperatur. Bei niedrigen Temperaturen werden die Haare schwarz und bei hohen Temperaturen weiß. Das normale Fell dieser Kaninchen ist weiß, weniger an den Körperenden (Schnauze, Ohr, Schwanz und Pfoten), die, weil sie mehr Wärme verlieren und eine niedrigere Temperatur haben, ein schwarzes Fell entwickeln.

Bestimmung des Genotyps

Während der Phänotyp eines Individuums selbst durch Instrumente direkt beobachtet werden kann, muss der Genotyp durch Beobachtung des Phänotyps, Analyse seiner Eltern, Kinder und anderer Verwandter oder durch Sequenzierung des Genoms des Individuums abgeleitet werden. , dh lesen, was in den Genen ist. Die Sequenziertechnik wird aufgrund ihrer hohen Kosten und des Bedarfs an Spezialausrüstung nicht häufig verwendet. Aus diesem Grund ist die Beobachtung des Phänotyps und die Analyse von Verwandten nach wie vor die am häufigsten verwendete Ressource, um den Genotyp zu kennen.

Wenn ein Individuum den durch das rezessive Allel bedingten Phänotyp präsentiert, wird geschlossen, dass er für das fragliche Allel homozygot ist. Zum Beispiel ist ein grüner Erbsensamen immer homozygot vv. Eine Person, die den durch das dominante Allel konditionierten Phänotyp aufweist, kann homozygot oder heterozygot sein. Ein gelber Erbsensamen kann beispielsweise den Genotyp VV oder Vv haben. In diesem Fall kann der Genotyp des Individuums nur durch Analyse seiner Eltern und Nachkommen bestimmt werden.

Wenn das dominierende Phänotyp-Individuum der Sohn eines Vaters mit einem rezessiven Phänotyp ist, wird er sicherlich heterozygot sein, da er ein rezessives Allel von seinem Vater geerbt hat. Wenn jedoch beide Elternteile einen dominanten Phänotyp haben, kann nichts gesagt werden. Es wird notwendig sein, die Nachkommen des untersuchten Individuums zu analysieren: Wenn ein Kind den rezessiven Phänotyp aufweist, deutet dies darauf hin, dass es heterozygot ist.

Testkreuzung

Diese Kreuzung wird mit einem homozygoten Individuum durchgeführt, das rezessiv gegenüber dem zu untersuchenden Faktor ist und anhand seines Phänotyps und eines anderen bekannten oder unbekannten Genotyps leicht zu identifizieren ist. Wenn wir zum Beispiel ein unbekanntes Männchen mit einem rezessiven Weibchen kreuzen, können wir feststellen, ob das Männchen diesen rezessiven Charakter trägt oder rein ist. Wenn er rein ist, werden alle seine Kinder wie er sein, wenn er ein Träger ist, werden 25% weiß sein usw. Diese Erklärung ist sehr einfach, da sie normalerweise etwas mehr als diese einzelne Kreuzung benötigt.

Die Einschränkung dieser Kreuzungen besteht darin, dass sie nicht die Identifizierung mehrerer Allelträger für dasselbe Merkmal ermöglichen, das heißt, in einigen Fällen können mehr als zwei Allele für dasselbe Gen vorhanden sein, und die Wirkung ihrer Kombination wird variieren. Darüber hinaus kreuzen wir möglicherweise einen Faktor, für den der männliche oder weibliche Test keine Träger, sondern andere Allele sind.