Для детального изучения генетики необходимо понимать значение терминологии. Если говорить кратко, генотип и фенотип являются основой изучения генетики и биологии. Эти понятия в 1909 году были введены в науку датским биологом и генетиком Вильгельмом Иогансеном, благодаря им можно объяснить отличительные черты представителя вида, а в сочетании с современными технологиями возобновить всю карту развития и предусмотреть возможные модификации в будущем.
Характеристика понятия
Генотипом является набор генетической информации, которая является основой строения организма и помогает сформировать в нём определённые черты. Это специальный код, который существует в виде РНК и ДНК. Передача данных благодаря этим кодам осуществляется от поколения в поколение и хранит в себе опыт, благодаря которому вид может совершенствоваться. Генотип увидеть нельзя, поскольку он относится к внутренним признакам организма. Это закодированная информация, которая переносится живыми существами. При малейшем влиянии на код могут появиться необратимые изменения, которые при передаче будущим поколениям проявятся через некоторое время.
Если кратко, то понятие генотипа можно определить как набор специальных инструкций для построения нового организма. Его копирование или деление происходит в процессе воспроизведения клеток, когда начинается передача наследственных данных потомству. Генетический код состоит из информации, которая включает в себя все аспекты жизни организма. Эта же информация контролирует процессы на разных уровнях, благодаря которым организм функционирует и может развиваться. К основным функциям генотипа можно отнести следующие:
- Участие в образовании макромолекулярных частиц белка.
- Регуляция и контроль за процессом метаболизма.
- Регенерация на клеточном уровне.
Фенотип отвечает за внешний вид и особенности поведения конкретного организма. Элементы генотипа влияют на существо, из-за чего в организме начинаются процессы, вызывающие развитие тех или иных качеств. Учитывается также влияние окружающей среды, благодаря которой организм меняется внешне и вырабатывает в себе те характеристики, что не предусмотрены видом.
Фенотип — это внешнее физическое проявление, которое наблюдается визуально и не требует внутреннего изучения кода. Он формируется на основе генотипа, но под влиянием окружающей среды набирает новых характеристик. Благодаря этому фенотипические особенности могут изменяться на протяжении всей жизни.
Изменения на генном уровне
Понятие генотипа относится к стабильным, поскольку цепочка формируется от одного поколения к другом и при этом инструкция не меняется, то есть передаётся стандартный набор признаков вида, благодаря которым потом создаётся такой же организм. Малейшее изменение генов может привести к началу мутационного периода, благодаря которому у представителя вида появляются яркое выраженные качества или физические особенности.
Изменённая в процессе структура ДНК уже не меняется в обратную сторону и дальше будет передаваться следующим поколениям. Мутации могут возникать по разным причинам. Например, большинство изменений происходит через ультрафиолет или происходящие в организме химические реакции. Преждевременное определение и изменение мутации невозможно до тех пор, пока она не проявится. Хотя учёные благодаря лабораторным исследованиям могут воспроизвести части генетического кода и повлиять на их дальнейшее развитие. Мутации могут быть разных видов. К ним относятся:
- Генные изменения. Предусмотреть их очень тяжело, но благодаря учёным можно предугадать дальнейшее развитие признаков и сравнить возможные варианты, как остановить мутацию.
- Хромосомные мутации.
- Геномные изменения.
- Соматические и мутации цитоплазмы.
Генные изменения означают сбой в структуре одного гена, а хромосомные — модификации в хромосоме. Количество хромосом может измениться под влиянием геномных модификаций. Благодаря современным технологиям и активному развитию генной инженерии сегодня можно говорить об искусственной мутации. Характер этого явления может быть нейтральным или летальным, в зависимости от уровня влияния на организм и совокупности изменений.
Фенотипические признаки
Для человеческой особи эти изменения означают реакцию организма на условия окружающей среды в конкретный промежуток времени. Это не одно свойство, а совокупность, благодаря которой реакция проявляется активнее и внешне заметнее. К основным элементам таких изменений учёные относят:
- Рост.
- Оттенок глаз и цвет волос.
- Оттенок кожи.
- Группа крови.
Некоторые люди обладают только одним фенотипом, чаще это проявление сразу нескольких качеств. Бывает и такое, что у человека появляются сразу все элементы изменений, что может быть спровоцированным не так условиями окружающей среды, как развитием генетических заболеваний.
Из-за этого выделяются качественные и количественные свойства. К количественным элементам можно отнести массу тела, хотя это нестабильный показатель, что меняется на протяжении жизни и зависит от ряда внешних факторов в виде физической нагрузки и рациона, её можно подсчитать и составить формулу изменения организма.
Качественные признаки также заметны внешне, но просчитать их или попробовать составить график будет тяжело. К основным относятся цвет волос, оттенок кожи, цвет глаз. Эти качества лучше описывать с помощью стандартных определений. В отличие от качественных количественным признакам требуется изменение в нескольких генах.
Учёными были также исследованы альтернативные признаки, которые состоят из самовыключающихся понятий в виде мужского и женского пола. Фенотип может подвергаться адаптации, когда организм вырабатывает для себя те качества или особенности, что являются важными или жизненно необходимыми. Условия окружающей среды, факторы здоровья и самочувствия, качество набора генов и отсутствие отклонений активно влияют на формирование и развитие фенотипических особенностей.
Разница на примере человека
Сравнить эти понятия на примере человека смог Иоганнес, благодаря его исследованиям можно выделить чёткие характеристики особенностей. Его труды стали основой для дальнейшего изучения и детализации вопроса генотипа.
- Гены передаются потомству от индивида с теми изменениями, которые он пережил. Фенотип особь может получить только в процессе жизненного развития и также передать эти основы дальнейшим поколениям.
- При соединении двух наборов генетической информации начинается процесс проявления генов у живых организмов. Различные изменения и мутации вызывают проявление фенотипа, который невозможен без основы в виде генотипа. Изменения фенотипической формы происходят благодаря активному влиянию окружающей среды. Если влияние прекращается, в организме начинаются обратные процессы, благодаря которым полученные качества могут измениться или исчезнуть. Ярким примером этого будет загар. Практически всегда, после прекращения влияния солнечных лучей на кожу через некоторый период происходит процесс регенерации и восстановления клеток, после чего загар «сходит».
- Определить генотип можно путём проведения сложного и многоэтапного анализа ДНК, фенотип же проявляется во внешнем виде. Живые организмы имеют разный уровень приспосабливаемости к изменениям окружающей среды, от этого будет зависеть, насколько сильно фенотип может проявиться в конкретного человека.
Генотип и фенотип каждого человека отличается, даже несмотря на принадлежность к одному биологическому виду. Если люди живут в одинаково несвойственных условиях, то в них могут вырабатываться разные свойства, которые зависят только от особенностей организма.
Сильное влияние имеет историко-эволюционный фактор. В результате миграций населения, войны, культурных процессов и смешивания народностей сформировались целые этносы, которые отличаются религией, национальными особенностями и культурными факторами. Поэтому если сравнивать славянина и монгола, то можно увидеть различия не только во внешнем виде, но и в стиле поведения, манерах и одежде.
На формирование отличий у людей всегда будет влиять и социальный фактор. Это культурные ценности, уровень образования и манера поведения. Последним элементом различий является также экономический фактор. От того, как человек живёт, насколько он материально обеспечен и какие условия имеют место в его жизни, формируется ряд элементов поведения, которые кажутся человеку нормальными и применяются в повседневности.
Это также является одним из элементов различий между людьми. Детальное изучение особенностей фенотипа и генотипа на разных биологических уровнях даёт возможность говорить о создании чёткой классификации и формировании идей для повышения выносливости организма и выработки тех качеств, что будут доминантными в будущем.
