Що таке генотипи? Значення генотипу в науковій і освітній сферах

Генетика не раз вражала нас своїми досягненнямив області вивчення генома людини і інших живих організмів. Найпростіші маніпуляції і обчислення не обходяться без загальноприйнятих понять і знаків, якими не обділена і ця наука.

Що таке генотипи?

Під терміном розуміють сукупність генів одногоорганізму, які зберігаються в хромосомах кожної його клітини. Поняття генотипу слід відрізняти від генома, т. К. Обидва слова несуть різний лексичний сенс. Так, геном являє собою абсолютно все гени даного виду (геном людини, геном мавпи, геном кролика).

Як формується генотип людини?

Що таке генотип в біології? Спочатку припускали, що набір генів кожної клітини організму відрізняється. Така ідея була спростована з того моменту, як вчені розкрили механізм утворення зиготи з двох гамет: чоловічої і жіночої. Так як будь-який живий організм утворюється із зиготи шляхом численних поділів, неважко здогадатися, що всі наступні клітини будуть мати абсолютно однаковий набір генів.

Однак слід відрізняти генотип батьків відтакого у дитини. Зародок в утробі матері має по половині набору генів від мами і від тата, тому діти хоч і схожі на своїх батьків, але в той же час не є їх 100% копіями.

Що таке генотип і фенотип? У чому їхня відмінність?

Фенотип - це сукупність всіх зовнішніх івнутрішніх ознак організму. Прикладами можуть служити колір волосся, наявність ластовиння, зростання, група крові, кількість гемоглобіну, синтез або відсутність ферменту.

Однак фенотип не є чимось визначеним і постійним. Якщо спостерігати за зайцями, то забарвлення їх шерсті змінюється в залежності від сезону: влітку вони сірі, а взимку білі.

Важливо розуміти, що набір генів завждипостійний, а фенотип може варіюватися. Якщо взяти до уваги життєдіяльність кожної окремої клітини організму, будь-яка з них несе абсолютно однаковий генотип. Однак в одній синтезується інсулін, в інший кератин, в третій актин. Кожна не схожа одна на одну за формою і розмірами, функцій. Це і називається фенотипическим проявом. Ось що таке генотипи і в чому проявляються їх відмінності від фенотипу.

Даний феномен пояснюється тим, що придиференціювання клітин зародка одні гени включаються в роботу, а інші знаходяться в "сплячому режимі". Останні або все життя залишаються неактивними, або знову використовуються клітиною в стресових ситуаціях.

Приклади запису генотипів

На практиці вивчення спадкової інформаціїпроводиться за допомогою умовної шифровки генів. Наприклад, ген карих очей записують великими літерами «А», а прояв блакитних очей - маленькою літерою «а». Так показують, що ознака кароокості домінантний, а блакитний колір - це рецесія.

Так, за ознакою люди можуть бути:

• домінантними гомозиготами (АА, кароокі);
• гетерозиготами (Аа, кароокі);
• рецесивними гомозиготами (аа, блакитноокі).

За таким принципом вивчають взаємодію генів між собою, причому зазвичай використовують відразу декілька пар генів. Звідси виникає питання: що таке 3 генотип (4/5/6 і т. Д.)?

Таке словосполучення означає, що беруться відразутри пари генів. Запис буде, наприклад, такий: АаВВСс. Тут з'являються нові гени, які відповідають за зовсім інші ознаки (наприклад, пряме волосся і кучерики, наявність білка або його відсутність).

Чому типова запис генотипу умовна?

Будь-ген, відкритий вченими, носить певнийназва. Найчастіше це англійські терміни або словосполучення, які в довжину можуть досягати чималих розмірів. Орфографія назв складна для представників зарубіжної науки, тому вчені ввели більш простий запис генів.

Навіть учень старшої школи іноді може знати,що таке генотип 3а. Такий запис означає, що за ген відповідають 3 алелі одного і того ж гена. При використанні цієї назви гена розуміння принципів спадковості могло б бути ускладнене.

Якщо мова йде про лабораторії, де проводятьсясерйозні дослідження каріотипу і вивчення ДНК, то там вдаються до офіційних назв генів. Особливо це актуально для тих вчених, які публікують результати своїх досліджень.

Де застосовуються генотипи

Ще одна позитивна риса використанняпростих позначень - це універсальність. Тисячі генів мають свою унікальну назву, проте кожен з них можна уявити однієї лише буквою латинського алфавіту. У переважній більшості випадків при вирішенні генетичних завдань на різні ознаки букви повторюються знову і знову, при цьому кожен раз розшифровується значення. Наприклад, в одному завданню ген B - це чорний колір волосся, а в іншій - це наявність родимки.

Питання "що таке генотипи" піднімається не тількина заняттях з біології. Насправді умовність позначень обумовлює нечіткість формулювань і термінів в науці. Грубо кажучи, використання генотипів - це математична модель. У реальному житті все складніше, незважаючи на те, що загальний принцип все-таки вдалося перенести на папір.

За великим рахунком генотипи в такому вигляді, вякому ми їх знаємо, застосовуються в програмі шкільного та вузівського навчання при вирішенні завдань. Це спрощує розуміння теми "що таке генотипи" і розвиває в учнів здатність до аналізування. В майбутньому навик використання такого запису також стане в нагоді, однак при реальних дослідженнях справжні терміни і назви генів більш доречні.

В даний час гени вивчаються в різнихбіологічних лабораторіях. Шифрування і використання генотипів актуально для медичних консультацій, коли один або кілька ознак простежуються в ряді поколінь. На виході фахівці можуть прогнозувати фенотипічніпрояв у дітей з певною часткою ймовірністю (наприклад, поява в 25% випадків блондинів або народження 5% дітей з полідактилія).