Γονότυπος vs Φαινότυπος – Ορισμοί και Παραδείγματα

Στη γενετική, ο γονότυπος και ο φαινότυπος είναι δύο τρόποι περιγραφής των χαρακτηριστικών ενός οργανισμού. Ο γονότυπος είναι ο γενετικός κώδικας, ενώ ο φαινότυπος είναι η φυσική έκφραση ενός χαρακτηριστικού. Ακολουθεί μια πιο προσεκτική ματιά στο τι είναι ο γονότυπος και ο φαινότυπος, με παραδείγματα.

Mnemonic For Genotype vs Phenotype

Ένας εύκολος τρόπος να θυμάστε τη διαφορά μεταξύ γονότυπου και φαινοτύπου είναι να κοιτάξετε το πρώτο μέρος κάθε λέξης.

• Ο γονότυπος ξεκινά με "G" ή "gen-" για τα γονίδια.
• Ο φαινότυπος ξεκινά με "P" ή "ph-" για φυσικά χαρακτηριστικά.

Γονότυπος

Ο γονότυπος είναι ο γενετικός κώδικας ή «σχεδιασμός». Ένας γονότυπος είναι κληρονομικός, που σημαίνει ότι οι γονείς μεταβιβάζουν γονίδια στους απογόνους τους. Ένα γονίδιο είναι ένα σύνολο οδηγιών σε DNA ή RNA που κωδικοποιεί πρωτεΐνες που παράγουν ένα χαρακτηριστικό, όπως το χρώμα των ματιών ή το ύψος. Τα αλληλόμορφα είναι διαφορετικές μορφές ενός χαρακτηριστικού. Για παράδειγμα, σκεφτείτε δύο αλληλόμορφα χρώματος λουλουδιών:μωβ και λευκό. Σε αυτό το παράδειγμα, το μωβ είναι ένα κυρίαρχο χαρακτηριστικό και οι γονότυποι BB (ομόζυγος κυρίαρχος) και Bb (ετερόζυγος) κωδικοποιούν το μωβ. Ο γονότυπος bb (ομόζυγος υπολειπόμενος) δεν παράγει την πρωτεΐνη που κάνει το μοβ χρώμα, επομένως αυτός ο γονότυπος κωδικοποιεί ένα λευκό λουλούδι. Τα χρώματα των λουλουδιών είναι ο φαινότυπος.

Σε αυτό το παράδειγμα, μπορείτε να προβλέψετε τον φαινότυπο των λουλουδιών από τον γονότυπο. Ωστόσο, δεν μπορείτε απαραίτητα να ξεχωρίσετε τον γονότυπο του λουλουδιού από τον φαινότυπο του. Ενώ ένα λευκό λουλούδι πιθανότατα έχει τον ομόζυγο υπολειπόμενο γονότυπο, ένα μοβ λουλούδι θα μπορούσε να έχει είτε τον ομόζυγο κυρίαρχο είτε τον ετερόζυγο γονότυπο.

Φαινότυπος

Ο φαινότυπος είναι η φυσική έκφραση του γονότυπου, αλλά τον επηρεάζουν και περιβαλλοντικοί παράγοντες. Για παράδειγμα, πολλά φλαμίνγκο είναι ροζ, ενώ μερικά όχι, ακόμα κι αν έχουν τους ίδιους γονότυπους για το χρώμα των φτερών. Αυτό συμβαίνει επειδή το χρώμα των φτερών εξαρτάται από τη διατροφή του φλαμίνγκο. Τα πουλιά που τρώνε τροφή πλούσια σε καροτενοειδή χρωστικές έχουν πολύχρωμα φτερά. Εάν αλλάξουν σε διαφορετική διατροφή, τα φτερά τους χάνουν το χρώμα τους.

Ως άλλο παράδειγμα, εξετάστε δύο γενετικά πανομοιότυπα φυτά. Αυτά τα φυτά έχουν τον ίδιο γονότυπο, αλλά ένα φυτό που αναπτύσσεται με άφθονο ηλιακό φως, νερό και θρεπτικά συστατικά είναι πράσινο και υγιές. Εν τω μεταξύ, ένα φυτό που στερείται αυτά τα πράγματα είναι χλωμό και ακανόνιστο.

Η ίδια κατάσταση προκύπτει και με τα πανομοιότυπα δίδυμα. Τα δίδυμα μοιράζονται τον ίδιο ακριβώς γονότυπο, ωστόσο οι φαινότυποι τους συχνά διαφέρουν με πολλούς τρόπους, όπως το ύψος, το βάρος και τα δακτυλικά αποτυπώματα. Αυτό συμβαίνει επειδή εξωτερικοί παράγοντες, όπως η διατροφή και η άσκηση, επηρεάζουν την έκφραση των γονιδίων.

Αλλά, υπό ιδανικές συνθήκες, μπορείτε συχνά να προβλέψετε τον φαινότυπο εάν γνωρίζετε τον γονότυπο. Για παράδειγμα, εξετάστε τα αλληλόμορφα για το χρώμα των ματιών. Το καφέ είναι το κυρίαρχο αλληλόμορφο, ενώ το μπλε είναι υπολειπόμενο. Ένα άτομο με μπλε μάτια (ένας φαινότυπος) έχει τον ομόζυγο υπολειπόμενο γονότυπο για αυτό το αλληλόμορφο. Εάν ένα άτομο έχει καστανά μάτια, δεν μπορείτε να ξεχωρίσετε τον γονότυπο, επειδή μπορεί να είναι είτε ομόζυγος κυρίαρχος είτε ετερόζυγος.

Παραδείγματα γονότυπου έναντι φαινοτύπων

Εξακολουθείτε να έχετε σύγχυση σχετικά με τη διαφορά μεταξύ γονότυπου και φαινοτύπου; Η γενετική υποδεικνύει γονότυπο. Ένα φυσικό χαρακτηριστικό είναι ένας φαινότυπος.

	Γονότυπος	Φαινότυπος
Ορισμός	γενετικός κώδικας υπεύθυνος για ένα χαρακτηριστικό	παρατηρήσιμα χαρακτηριστικά και χαρακτηριστικά
Παράδειγμα	γονίδια για το χρώμα των ματιών	καφέ, πράσινο, μπλε
Κληρονομήσιμο;	ναι	όχι απαραίτητα
Τρόπος αναγνώρισης	ανάλυση DNA, οικογενειακό ιστορικό ή με δοκιμαστική διασταύρωση	απλή παρατήρηση
Εξαρτάται από;	γενετικό κώδικα	γενετικό κώδικα συν περιβαλλοντικοί παράγοντες και επιγενετική

Γονοτυπικές και φαινοτυπικές αναλογίες

Σε μια διασταύρωση δύο ατόμων, η γονοτυπική αναλογία είναι η αναλογία των διαφορετικών γονότυπων, ενώ η φαινοτυπική αναλογία είναι η αναλογία των παρατηρήσιμων φαινοτύπων. Οι δύο αναλογίες δεν είναι απαραίτητα ίδιες.

Για παράδειγμα, σκεφτείτε μια διασταύρωση μεταξύ δύο φυτών και ενός γονιδίου που ελέγχει το αλληλόμορφο ύψος του φυτού. Σε αυτό το παράδειγμα, το T είναι το κυρίαρχο αλληλόμορφο, για το ψηλό και το t είναι το υπολειπόμενο αλληλόμορφο, για συντομία. Έτσι, τα φυτά με τον γονότυπο TT ή Tt είναι ψηλά. Τα φυτά με τον γονότυπο tt είναι κοντά. Οι φαινότυποι είναι ψηλοί και κοντοί.

Υποθέτοντας ανεξάρτητη ποικιλία, οι απόγονοι μιας διασταύρωσης μεταξύ ενός γονέα ΤΤ και ενός γονέα tt παράγουν τους ακόλουθους απογόνους:1/4 TT, 1/2 Tt, 1/4 tt. Η γονοτυπική αναλογία είναι 1:2:1. Δεδομένου ότι και οι δύο TT και Tt είναι ψηλοί, τα 3/4 των απογόνων είναι ψηλοί, ενώ το 1/4 των απογόνων είναι κοντοί. Η φαινοτυπική αναλογία είναι 3:1.

Αναφορές

• Johannsen, W. (1911). «Η Γονοτυπική Αντίληψη της Κληρονομικότητας». Ο Αμερικανός φυσιοδίφης . 45 (531):129–159. doi:10.1086/279202
• Lewontin, Richard C. (1974). Η γενετική βάση της εξελικτικής αλλαγής . Νέα Υόρκη:Columbia University Press. ISBN 978-0231083188.
• Pigliucci, Massimo (2010). «Χαρτογράφηση γονότυπου-φαινοτύπου και το τέλος της μεταφοράς «γονίδια ως σχέδιο». Philosophical Transactions of the Royal Society of London . Σειρά Β, Βιολογικές Επιστήμες. 365 (1540):557–566. doi:10.1098/rstb.2009.0241
• Ουάσιγκτον, Nicole L.; Haendel, Melissa A.; Mungall, Christopher J.; Ashburner, Michael; Westerfield, Monte; Lewis, Suzanna E. (2009). Buetow, Kenneth H. (επιμ.). «Σύνδεση ανθρώπινων ασθενειών με ζωικά μοντέλα με χρήση σχολιασμού φαινοτύπων βάσει οντολογίας». PLOS Biology . 7 (11):e1000247. doi:10.1371/journal.pbio.1000247