Genotyp
n., ˈDʒiːn.oʊ.taɪp
Das Erbgut von a Zelle, ein Organismus oder ein Individuum, das zu seinem Merkmal oder Phänotyp beiträgt

Bewertet von: Mary Anne Clark, PhD

Genotyp und Phänotyp

Die gegensätzlichen Begriffe Genotyp und Phänotyp werden verwendet, um Definieren Sie die Merkmale oder Eigenschaften eines Organismus. Der Genotyp identifiziert die Allele, die mit einem einzelnen Merkmal (z. B. Aa) oder einer Anzahl von Merkmalen (z. B. Aa Bb cc) zusammenhängen. Der Begriff kann erweitert werden, um sich auf den gesamten Satz von Genen eines Organismus (oder eines Taxons) zu beziehen. Auf dieser umfassenden Ebene überschneidet es sich etwas mit dem Begriff Genom, der sich auf die gesamte DNA in einem Organismus bezieht. Allerdings besteht nicht jede DNA aus Genen. Um einen organismalen Genotyp vollständig auszuschreiben, wäre eine Reihe von Zeichen erforderlich, die die Allele für jedes der etwa 20.000 bekannten Gene im menschlichen Genom darstellen.

Der Phänotyp beschreibt die physikalischen oder physiologischen Merkmale eines Organismus und ist die Folge der Expression der Genotypen. Der Genotyp ist jedoch nicht der einzige Faktor, der den Phänotyp eines Individuums bestimmt. Verschiedene Umweltfaktoren spielen ebenfalls eine Rolle, und diese beeinflussen die Expression der Gene, um den charakteristischen Phänotyp eines Organismus zu bestimmen.

Gene, Genotypen und Allele

In den meisten Eukaryoten kommen Gene in Paaren vor, die Allele genannt werden. Die gepaarten Allele besetzen dieselbe Stelle auf einem Chromosom (als Locus bezeichnet). Sie werden auch das gleiche Merkmal kontrollieren. Der Begriff Allel bezieht sich auf eine Variante eines bestimmten Gens. Da sich die meisten Eukaryoten sexuell vermehren, trägt jeder Elternteil eines der beiden Allele für ein bestimmtes Gen bei. Da jeder Elternteil das Produkt einer anderen Linie von Organismen ist, haben zufällige Replikationsfehler und Umweltinteraktionen mit der DNA zu unterschiedlichen Modifikationen der Gene jedes Elternteils geführt. Dieser Unterschied ist die Grundlage für den Begriff „Allel“ (allo = other), der Andersartigkeit oder Differenz impliziert.

Wenn das Merkmal einem einfachen Mendelschen Vererbungsmuster folgt, wird eines der Allele ausgedrückt, während das andere werden nicht. Das exprimierte Allel wird als dominantes Allel bezeichnet, während das nicht als rezessiv bezeichnete Allel als rezessiv beschrieben wird. In Fällen, in denen das dominante Allel fehlt, tritt die Expression des rezessiven Allels auf.

Wenn das dominante Allel als „A“ und das rezessive Allel als „a“ bezeichnet wird, sind drei verschiedene Genotypen möglich: „AA“, „aa“ und „Aa“. Der Begriff „homozygot“ wird verwendet, um die Paare „AA“ und „aa“ zu beschreiben, da die Allele im Paar gleich sind, dh beide dominant oder beide rezessiv. Im Gegensatz dazu wird der Begriff „heterozygot“ verwendet, um das Allelpaar zu beschreiben , „Aa“. Das dominante Merkmal wird in den Phänotypen von Individuen mit den Genotypen AA oder Aa exprimiert, während der rezessive Phänotyp in Individuen mit dem Genotyp aa exprimiert wird. Nicht alle Merkmale werden durch ein einzelnes Gen bestimmt, viele Gene haben mehrere Allele Varianten und nicht alle Genpaare haben eine einfache dominante / rezessive Beziehung. Codominanz, unvollständige Dominanz und polygene Vererbung sind Beispiele für eine nicht-Mendelsche Vererbung. Beim Menschen sind viele der beobachtbaren Merkmale nicht-Mendelsche. Größe und Hautfarbe werden beispielsweise durch die Wechselwirkungen nicht nur eines Paares von Allelen, sondern von Genen an mehreren verschiedenen Orten hervorgerufen.

Vorhersage einfacher Genotypen: Punnett-Quadrate

In einfachen Genotypen ist die Allele für nur ein oder af Neue Merkmale werden angegeben. Zum Beispiel wird der Genotyp für das Gen, das die Farbe der Erbsenblüte bestimmt, durch zwei Allele, B und b, dargestellt. B ist das dominante Allel, während „b“ das rezessive Allel ist. Das dominante Allel kodiert für das Merkmal der lila Blume, während das rezessive Allel für das Merkmal der weißen Blume kodiert. Siehe Abbildung unten.

Dieses Diagramm ist ein Beispiel für ein Punnett-Quadrat, das Reginald Punnett erstmals nach der Wiederentdeckung von Mendels Werk eingeführt hat. Das Punnett-Quadrat ist ein wesentliches Werkzeug in der Genetik, um die Vererbung vorherzusagen Muster und Verhältnisse. Dieses Quadrat zeigt sowohl den Genotyp als auch den Phänotyp der Nachkommen zweier heterozygoter (Bb) Eltern, beide mit violetten Blüten. In dem Diagramm sind die Allele in den elterlichen Gameten und in den Nachkommen vorhanden, die durch verschiedene Kombinationen dieser Nachkommen erzeugt wurden Gameten sind vertreten. Jeder Elternteil produziert zwei Arten von Gameten (B und b), die in allen möglichen Paaren kombiniert sind. Von den vier Nachkommen sind zwei homozygot, einer lila (BB) und einer weiß (bb) und zwei heterozygot (Bb), beide drücken das dominante Merkmal lila aus.Dies gibt uns das von Mendel beschriebene phänotypische Verhältnis von dominanten zu rezessiven Phänotypen von 3: 1. Es gibt uns auch das 1: 2: 1-Genotypverhältnis der Genotypen BB, Bb und bb.

Siehe auch

• Allel
• Gen
• Genom
• Mendelsche Vererbung