Genotips: definīcija, alēles un piemēri

The genotips ir ģenētiskais sastāvs organisma vai visu atsevišķu organismu kombināciju alēles. Alēles ir konkrētā gēna potenciālie varianti.

Piemēram, ja gēns kontrolē, vai augam būs zili vai balti ziedi, ģenētiskais tiek saukti varianti, kas noved pie tām dažādajām iespējām, kuras varētu pārmantot pēcnācēji alēles.

Organisma genotips ir viens no vairākiem faktoriem, kas to ietekmē fenotips, kas ir novērojama izteiksme tās ģenētiskajām īpašībām. Pārējie divi faktori, kas ietekmē fenotipu, ir epigenetika un vides faktori.

Jūs varat domāt par genotipu kā par ģenētisko sastāvu vai ģenētiskais projekts organisma. Gluži tāpat kā programmatūras kodā ir informācija, kas nepieciešama programmas darbībai, genotips satur konkrētus gēnus, kas nepieciešami organisma “palaišanai”.

TL; DR (pārāk ilgi; Nelasīju)

Genotips ir organisma ģenētiskais sastāvs. Katram indivīdam tas apraksta specifisko alēļu kombināciju, ko organisms pārmantojis no vecākiem. Fenotips ir genotipa ārējā izpausme vidē. Mutācijas var mainīt genotipu un līdz ar to arī fenotipu.

Genotips var tikt mainīts nejaušu izmaiņu vai mutāciju dēļ gēnos, kurus pēcnācēji pārmanto no vecāku DNS. Lielākā daļa netiek nodota pēcnācējiem, jo:

• Tie rodas neproduktīvās šūnās, ko sauc somatiskās šūnas kuru DNS netiek nodota pēcnācējiem.
  
• Tie izraisa disfunkciju šūnā, izraisot šūnas pašiznīcināšanos.

Organisma genotips neietver mutācijas kas tiek iegūti indivīda dzīves laikā, jo tie nav iedzimti. Piemēram, pārmērīgas saules starojuma izraisītās mutācijas apraksta indivīda ģenētisko potenciālu tikai kā rēta koka stumbrā, kur to caurdūra dzeņa knābis.

The genotipa un fenotipa attiecības ir nesaraujami. Genotips ir viena no galvenajām fenotipa izpausmes ietekmēm. Tas var būt neskaidrs daudzās situācijās, kad pirmais beidzas un sākas otrais.

Piemēram, ļoti reti, kad notiek pārmantojama mutācija un tā tiek nodota pēcnācējiem, mutācija labāk nodrošina pēcnācēju izdzīvošanu un vairošanos šajā vidē. Tāpēc to izvēlas, jo indivīdi ar mutāciju zeļ un izplatās organisma populācijā. Paaudzēs paaudžu laikā šīs kādreiz retās mutācijas var kļūt par sugas genoma daļu.

Bet vai vides spiediens izvēlas organisma genotipa vai fenotipa iezīmes? Daži zinātnieki apgalvo, ka vide ietekmē fenotipu, jo tā ļauj tikai vispiemērotākie indivīdi (pēc novērojamām īpašībām) nodot savus gēnus, kas ietekmē genotips.

Mantojot tādu īpašību kā matu krāsa, jūs paužat savu fenotipu. Jūs mantojāt vienu alēli no katra vecāka par katru gēns savā genomā. Jebkuram gēnam parasti ir vairākas iespējamās iedzimtas alēles. Pilnu genotipu nav iespējams noteikt, ievērojot fenotipa pazīmes.

Dominējošās alēles pārī ar recesīvās alēles izraisīt dominējošās alēles pazīmes fenotipisko izpausmi. Tas attiecas arī uz gadījumiem, kad dominējošās alēles ir savienotas pārī. Vienīgais veids, kā izpausties recesīvo alēļu pazīmes, ir tad, kad tās tiek savienotas pārī bez dominējošām alēlēm.

Līdzsvara dominēšana rodas, ja dažādas alēles ir savienotas pārī un abas tiek izteiktas vienlaikus. Piemēram, ja ziedam ir kopīgi dominējošās sarkanās un baltās krāsas alēles, pēcnācējiem varētu būt rozā ziedlapiņas.

Daudzas iedzimtas pazīmes (patiesībā lielākā daļa cilvēku īpašību) ietver vairāk nekā viena gēna alēles.

Piemēram, var šķist vienkārši paredzēt divu vecāku pēcnācēju acu krāsu, pamatojoties uz vecāku acu krāsu. Tomēr vairāki gēni nosaka acu krāsu, tāpēc varbūtības ir sarežģītākas. Tomēr, tā kā zilas acis ir recesīva iezīme, kas nevar maskēt citu slēpto genotipu, izredzes ir ļoti augstas - ja abiem vecākiem ir zilas acis, arī mazulim.

Kad indivīds cilvēkiem izsaka recesīvu fenotipu, piemēram, zoda spraugu, ir skaidrs, ka viņas genotips ir divu recesīvu zoda alēļu kombinācija. Bet, ja cilvēkam nav zoda plaisas, tas varētu būt tāpēc, ka viņam ir divas dominējošās bez šķeltnes alēles vai vienas dominējošās bez šķeltnes alēles kombinācija ar recesīvu spraugu alēli.

Vienīgais veids, kā uzzināt, ir aplūkot genotipu, izmantojot modernas zinātniskas metodes, kas attēlo indivīda DNS.

Iesaistīšanās šajā ģenētiskajā analīzē zodiem, iespējams, nav tā vērts, taču fenotipa atdalīšanai no genotipa ir daudz svarīgāki pielietojumi reālajā pasaulē. Zinātne tiek izmantota lauksaimniecībā, rūpnieciskajā ražošanā un daudzās citās jomās, taču vistiešākais un noderīgākais pielietojums ir saistīts ar cilvēku slimībām.

Piemēram, daži cilvēki ir nopietnu iedzimtu slimību nesēji, kas nozīmē, ka šī slimība ir nav viņu fenotipa daļa - viņi varētu šķist pilnīgi veseli -, bet tā ir viņu daļa genotips. Nepārbaudot genotipu, izmantojot hromosomu analīzi, slimību varēja nodot tālāk un parādīties viņu pēcnācēju fenotipā.