Разница между фенотипом и генотипом
- 2020
Котлеты из фарша с …
Please enable JavaScript
Котлеты из фарша с грибами, удивительные вкусные котлеты!😋
Фенотип — это внешний вид организма, а генотип — это генетический состав организма. Фенотип наблюдается и является выражением генов человека. Таким образом, даже организм одного и того же вида может отличаться, с минимальной разницей в их генотипе. Это главное различие между ними.
Мы можем заметить цвет волос, цвет глаз, рост, вес, цвет кожи и т. Д., Но не можем посмотреть на гены, ответственные за этих персонажей, поэтому наблюдаемый физический вид — это фенотип, тогда как незамеченные гены, ответственные за такие символы, присутствуют в ДНК Клетка индивида имеет генотип.
Чтобы объяснить вышеприведенные линии, вот простой пример того, как цветущее растение чистого красного цвета (RR) скрещивается с цветущим растением белого цвета (rr).
Генотип и фенотип являются двумя очень близкими и похожими по звучанию словами, но их значение различно. Наша земля обладает динамичным разнообразием организмов, присутствующих в почве, воде и на суше. Но так как геном каждого организма индивидуален, то есть фенотипы, будь то их цвет, рост, вес или другие морфологические особенности. В этом контенте мы попытались объяснить причину, по которой они отличаются, а также краткое описание.
Сравнительная таблица
Основа для сравнения | Генотип | Фенотип |
---|---|---|
Смысл | Наследственная информация организмов в виде гена в ДНК и остается неизменной на протяжении всей жизни. | Видимые характеристики фенотипа, который является выражением генов, но эти признаки меняются с периодом, как этап от младенца до взрослого. |
Состоит из | Наследственные признаки организмов, которые могут или не могут быть выражены в следующем поколении. Один и тот же генотип производит тот же фенотип в конкретной среде. | Эти символы не наследуются. Таким образом, мы можем сказать, что одни и те же фенотипы могут принадлежать или не принадлежать одному и тому же генотипу. |
Разный генотип может также продуцировать сходный производящий фенотип, подобно тому, как RR и Rr продуцируют такой же черный цвет глаз, что и доминирующий аллель R, а рецессивный аллель r. | Здесь даже небольшая разница в фенотипе будет иметь другой генотип. | |
Кажется | Внутри тела, как генетический материал. | Вне тела, как внешность. |
унаследованный | Они частично наследуются от индивидуума к потомству как один из двух аллелей в процессе размножения. | Фенотип не наследуется. |
Определяется по | Использование научных методов, таких как полимеразная цепная реакция (ПЦР), чтобы определить тип генов на аллеле. | Наблюдая за организмами. |
Пострадали от | На это влияют гены. | На него влияют генотип и другие условия окружающей среды. |
Примеры | Немного болезней, групп крови, цвета глаз, роста и т. Д. | Вес, телосложение, цвет глаз, цвет волос, птичий клюв и т. Д. |
Определение фенотипа
Наблюдаемые характеристики организма, которые являются следствием генотипа (генетического материала) и окружающей среды, известны как фенотип. Это морфологические признаки, такие как цвет, форма, размер, поведение и другие биохимические свойства.
Из-за изменения условий окружающей среды и других физиологических и морфологических изменений, связанных со старением, может произойти изменение фенотипа, которое является постоянным и на протяжении всей жизни. Различный стиль жизни, доступные продукты, эволюция также способствуют этим изменениям. Фенотип организма распознается по его генотипу (совокупность генов, переносимых организмами).
Например, в одной и той же среде есть разные собаки, которые можно легко распознать по разному цвету, ушам, росту, весу, поведению и т. Д. Это различие обусловлено небольшим изменением их генетического кода.
Определение генотипа
Термин был придуман датским ботаником и генетиком Вильгельмом Йоханнсеном, что означает генетическую структуру индивидуума и влияет на фенотип или физические признаки. Генотип является одним из трех факторов, определяющих фенотип организма, два других являются факторами окружающей среды и другие наследственные эпигенетические факторы.
Хотя это не обязательно, что тот же генотип будет экспрессироваться в следующем поколении, они могут изменяться или изменяться в зависимости от окружающей среды и других условий. Например, существует небольшая разница во всех организмах, даже если они принадлежат к одному и тому же виду.
Геномная последовательность играет жизненно важную роль в дифференциации организмов друг от друга в отношении комбинации аллелей, которые несет индивидуум, который может быть гомозиготным или гетерозиготным. Гомозиготные — это один тип аллелей, а гетерозиготные — это два типа аллелей.
Например, в растении гороха ген, представляющий цвет цветка, имеет два аллеля. Один из аллелей кодирует фиолетовый цветок и обозначается как «V», тогда как другой аллель кодирует белый и представлен как «v». Таким образом, возможное поколение F1 будет иметь свой генотип VV, Vv или vv. Эти генотипы вносят вклад в фенотип и другие физические или внешние проявления. Процесс определения генотипа называется генотипированием.
Предстоящие пункты будут сосредоточены на существенной разнице между этими двумя терминами;
- Генотип состоит из наследственной информации организма, в виде гена в ДНК и остается неизменным на протяжении всей жизни. Напротив, фенотип описывает видимые признаки, которые являются выражением генов, но эти признаки изменяются с периодом, подобным стадии от младенца до взрослого.
- Генотип состоит из наследственных признаков организмов, которые могут или не могут быть выражены в следующем поколении. Один и тот же генотип производит тот же фенотип в конкретной среде, но в случае фенотипа признаки не наследуются. Таким образом, мы можем сказать, что одни и те же фенотипы могут принадлежать или не принадлежать одному и тому же генотипу.
- Генотип представляет генетический материал и, таким образом, присутствует в клетках тела, иногда другой генотип может также продуцировать сходный фенотип продукции, как, например, RR и Rr продуцируют такой же черный цвет глаз, что и доминирующий аллель R, а рецессивный аллель r. Но в случае фенотипа, даже небольшая разница в фенотипе будет иметь другой генотип, и они распознаются вне тела как физическая внешность.
- Генотип частично наследуется от индивида к потомству как один из двух аллелей в процессе репродукции. Фенотип является выражением генетической черты родителя, но они не наследуются .
- Физические признаки, такие как рост, цвет волос, цвет глаз, форма тела и т. Д., Могут быть определены при наблюдении за организмом, но генетические признаки идентифицируются с помощью научных инструментов, таких как полимеразная цепная реакция (ПЦР), которые помогают определить тип генов. на аллель.
Вывод
В приведенном выше содержании мы изучили два запутанных термина, которые представляют собой фенотипы и генотипы, и как они отличаются друг от друга, мы также обнаружили их связь и зависимость друг от друга.
Вирус гепатита С, определение РНК, генотипирование, (HCV-RNA, genotyping) в плазме крови
Подтверждаю Подробнее
- ИНВИТРО
- Анализы
- Диагностика…
- Вирусные инфекции org/ListItem»>Вирусные гепатиты
- Гепатит C
- Вирус гепатита С,…
- COVID-19
- Программа обследования для офисных сотрудников
- Обследование домашнего персонала
- Оценка риска развития заболеваний сердечно-сосудистой системы
- Диагностика антифосфолипидного синдрома (АФС)
- Оценка функции печени
- Диагностика состояния почек и мочеполовой системы
- Диагностика состояния желудочно-кишечного тракта
- Диагностика заболеваний соединительной ткани
- Диагностика сахарного диабета
- Диагностика анемий
- Онкология
- Диагностика и контроль терапии остеопороза
- Биохимия крови
- Диагностика состояния щитовидной железы
- Госпитальные профили
- Здоров ты – здорова страна
- Гинекология, репродукция
- Здоровый ребёнок: для детей от 0 до 14 лет
- Инфекции, передаваемые половым путём (ИППП)
- Проблемы веса
- VIP-обследования
- Болезни органов дыхания
- Аллергия
- Определение запасов микроэлементов в организме
- Красота
- Витамины
- Диеты
- Лабораторные исследования перед диетой
- Спортивные профили
- Гормональные исследования для мужчин
- Дифференциальная диагностика депрессий
- Оценка свертывающей системы крови
- COVID-19
- Биохимические исследования
- Глюкоза и метаболиты углеводного обмена
- Белки и аминокислоты
- Желчные пигменты и кислоты
- Липиды
- Ферменты
- Маркеры функции почек
- Неорганические вещества/электролиты:
- Витамины
- Белки, участвующие в обмене железа
- Кардиоспецифичные белки
- Маркёры воспаления
- Маркёры метаболизма костной ткани и остеопороза
- Определение лекарственных препаратов и психоактивных веществ
- Биогенные амины
- Специфические белки
- Гормональные исследования
- Лабораторная оценка гипофизарно-надпочечниковой системы
- Лабораторная оценка соматотропной функции гипофиза
- Лабораторная оценка функции щитовидной железы
- Оценка функции паращитовидных желез
- Гипофизарные гонадотропные гормоны и пролактин
- Эстрогены и прогестины
- Оценка андрогенной функции
- Нестероидные регуляторные факторы половых желёз
- Мониторинг беременности, биохимические маркёры состояния плода
- Лабораторная оценка эндокринной функции поджелудочной железы и диагностика диабета
- Биогенные амины
- Лабораторная оценка состояния ренин-ангиотензин-альдостероновой системы
- Факторы, участвующие в регуляции аппетита и жирового обмена
- Лабораторная оценка состояния инкреторной функции желудочно-кишечного тракта
- Лабораторная оценка гормональной регуляции эритропоэза
- Лабораторная оценка функции эпифиза
- Анализы для ЗОЖ
- Гематологические исследования
- Клинический анализ крови
- Иммуногематологические исследования
- Коагулологические исследования (коагулограмма)
- Иммунологические исследования
- Комплексные иммунологические исследования
- Лимфоциты, субпопуляции
- Оценка фагоцитоза
- Иммуноглобулины
- Компоненты комплемента
- Регуляторы и медиаторы иммунитета
- Интерфероновый статус, оценка чувствительности к иммунотерапевтическим препаратам:
- Аллергологические исследования
- IgE — аллерген-специфические (аллерготесты), смеси, панели, общий IgE.
- IgG, аллерген-специфические
- Технология ImmunoCAP
- Технология АлкорБио
- Маркеры аутоиммунных заболеваний
- Системные заболевания соединительной ткани
- Ревматоидный артрит, поражения суставов
- Антифосфолипидный синдром
- Васкулиты и поражения почек
- Аутоиммунные поражения желудочно-кишечного тракта. Целиакия
- Аутоиммунные поражения печени
- Неврологические аутоиммунные заболевания
- Аутоиммунные эндокринопатии
- Аутоиммунные заболевания кожи
- Заболевания легких и сердца
- Иммунная тромбоцитопения
- Онкомаркёры
- Микроэлементы
- Алюминий
- Барий
- Бериллий
- Бор
- Ванадий
- Висмут
- Вольфрам
- Галлий
- Германий
- Железо
- Золото
- Йод
- Кадмий
- Калий
- Кальций
- Кобальт
- Кремний
- Лантан
- Литий
- Магний
- Марганец
- Медь
- Молибден
- Мышьяк
- Натрий
- Никель
- Олово
- Платина
- Ртуть
- Рубидий
- Свинец
- Селен
- Серебро
- Стронций
- Сурьма
- Таллий
- Фосфор
- Хром
- Цинк
- Цирконий
- Исследование структуры почечного камня
- Исследования мочи
- Клинический анализ мочи
- Биохимический анализ мочи
- Исследования кала
- Клинический анализ кала
- Биохимический анализ кала
- Исследование спермы
- Светооптическое исследование сперматозоидов
- Электронно-микроскопическое исследование спермы
- Антиспермальные антитела
- Диагностика инфекционных заболеваний
- Вирусные инфекции
- Бактериальные инфекции
- Грибковые инфекции
- Паразитарные инфекции
- Стрептококковая инфекция
- Цитологические исследования
- Гистологические исследования
- Онкогенетические исследования
- Цитогенетические исследования
- Генетические предрасположенности
- Образ жизни и генетические факторы
- Репродуктивное здоровье
- Иммуногенетика
- Резус-фактор
- Система свертывания крови
- Болезни сердца и сосудов
- Болезни желудочно-кишечного тракта
- Болезни центральной нервной системы
- Онкологические заболевания
- Нарушения обмена веществ
- Описание результатов генетических исследований врачом-генетиком
- Фармакогенетика
- Система детоксикации ксенобиотиков и канцерогенов
- Определение пола плода
- Резус-фактор плода
- Наследственные заболевания
- Наследственные болезни обмена веществ
- Обследование новорождённых для выявления наследственных болезней обмена веществ
- Дополнительные исследования (после проведения скрининга и консультации специалиста)
- Определение биологического родства: отцовства и материнства
- Определение биологического родства в семье: отцовства и материнства
- Исследование качества воды и почвы
- Исследование качества воды
- Исследование качества почвы
- Диагностика патологии печени без биопсии: ФиброМакс, ФиброТест, СтеатоСкрин
- Расчётные тесты, выполняемые по результатам СтеатоСкрина без взятия крови
- Дисбиотические состояния кишечника и урогенитального тракта
- Общая оценка естественной микрофлоры организма
- Исследование микробиоценоза урогенитального тракта
- Фемофлор: профили исследований дисбиотических состояний урогенитального тракта у женщин
- Специфическая оценка естественной микрофлоры организма
- Бланк результатов исследования на английском языке
- Кровь
- Моча
- Кал
- Спермограмма
- Гастропанель
- Эндоскопия
- Функциональная диагностика
- УЗИ
- Исследования, которые мы не делаем
- Новые тесты
- Получение результатов
- Дозаказ исследований
- Услуга врача консультанта
- Профессиональная позиция
- Венозная кровь для анализов
- Онкомаркеры. Взгляд практического онколога. Лабораторные обоснования.
- Тестостерон: диагностический порог, метод-зависимые референсные значения
- Лабораторная оценка параметров липидного обмена в ИНВИТРО
- Липидный профиль: натощак или не натощак
Cтоимость анализов указана без учета взятия биоматериала
Описание
Метод определения полимеразная цепная реакция в режиме реального времени (ПЦР real-time).
Исследуемый материал Плазма крови (ЭДТА)
Доступен выезд на дом
Онлайн-регистрация
Выявление РНК вируса гепатита С (ВГС) и определение генотипов ВГС 1 (субтипы 1a и 1b), 2, 3а/3b (без разделения на субтипы генотипа 3).
Известно, что вирус гепатита С имеет 6 генотипов и большое число субтипов. В Российской Федерации распространены по убывающей частоте генотипы: 1 (чаще субтип 1b, чем 1a) > 3 (чаще субтип 3а) > 2. Генотип вируса является достоверным фактором, влияющим на характер течения инфекции вируса гепатита С, частоту хронизации, вероятность ответа на противовирусную терапию. Знание генотипа вируса используется для планирования продолжительности курса лечения, что особенно важно, учитывая широкий спектр побочных действий применяемых препаратов интерферона и плохую переносимость терапии многими пациентами. Согласно рекомендациям Минздрава РФ от 3 сентября 2014 г., генотипирование вируса гепатита C должно выполняться всем пациентам до начала противовирусной терапии в целях планирования ее продолжительности, прогнозирования эффективности, в отдельных случаях – для расчета дозы противовирусных препаратов.
См. также тест №2447 Интерлейкин 28 бета – IL28B, генотипирование – исследование дает дополнительную информацию о вероятности достижения устойчивого вирусологического ответа (УВО) на фоне проведения противовирусной терапии пациентам с гепатитом С.
Аналитические характеристики тестов: для определения генотипа используется фрагмент-специфический участок РНК вируса гепатита С, свойственный конкретному генотипу.
Чувствительность анализа: 200 копий РНК в 1 мл плазмы крови.
Специфичность: метод позволяет выявить присутствие РНК вируса гепатита С (субтипы 1a, 1b, 2a, 2b, 2c, 2i, 3, 4, 5a, 6) и идентифицировать генотипы 1a, 1b, 2, 3а/3b (без разделения на субтипы генотипа 3).
Подготовка
специальной подготовки к исследованию не требуется. С общими рекомендациями для подготовки к исследованиям можно ознакомиться
здесь >>.
Целесообразно предварительно выполнить исследование №321СВ Вирус гепатита С, определение РНК в крови (качественный формат).
Показания к назначению
исследование генотипа назначают пациентам при подтверждении наличия РНК вируса гепатита C в крови для прогноза течения инфекционного процесса, определения тактики лечения, прогноза эффективности терапии.
Интерпретация результатов
Интерпретация результатов исследований содержит информацию для лечащего врача и не является диагнозом. Информацию из этого раздела нельзя использовать для самодиагностики и самолечения. Точный диагноз ставит врач, используя как результаты данного обследования, так и нужную информацию из других источников: анамнеза, результатов других обследований и т.д.
Форма представления результата и интерпретация:
- Обнаружена РНК вируса гепатита С, с указанием субтипа – выдается в случае обнаружения у пациента присутствия РНК ВГС и возможности ее типирования.
- Обнаружена РНК вируса гепатита С – выдается в случае обнаружения у пациента присутствия РНК ВГС, которую нельзя отнести к генотипам 1a, 1b, 2, 3а/3b.
- Не обнаружено – РНК вируса гепатита С не выявлена или концентрация возбудителя ниже предела чувствительности метода.
Обращаем внимание, что сроки выполнения ПЦР-исследований могут быть увеличены при проведении подтверждающих тестов.
{{{this.PREVIEW_TEXT}}}
Вам помог ответ на вопрос?
{{/each}}В этом разделе вы можете узнать, сколько стоит выполнение данного исследования в вашем городе, ознакомиться с описанием теста и таблицей интерпретации результатов. Выбирая, где сдать анализ «Вирус гепатита С, определение РНК, генотипирование, (HCV-RNA, genotyping) в плазме крови» в Москве и других городах России, не забывайте, что цена анализа, стоимость процедуры взятия биоматериала, методы и сроки выполнения исследований в региональных медицинских офисах могут отличаться.
Генотип против фенотипа (Видео)
Расшифровка
Привет, добро пожаловать в этот обзор генотипов и фенотипов! Что такое генотип? Как связаны генотипы и фенотипы? Как мы можем применить эти термины к реальным жизненным ситуациям? В этом видео мы ответим на все эти вопросы. Мы сравним и сопоставим генотипы и фенотипы, чтобы понять, какую цель они выполняют в мире генетики.
Прежде чем мы сможем полностью понять генотипы и фенотипы, мы сначала должны понять аллели .
Гены встречаются в определенных местах на каждой хромосоме и состоят из определенной химической последовательности адениновых, гуаниновых, цитозиновых и тиминовых оснований. Однако последовательность гена в одной копии хромосомы может немного отличаться от последовательности в другой копии хромосомы. Если это так, то этот вариант последовательности того же гена является нашим аллелем. Аллель — это вариант гена на хромосоме, который помогает определить наследственность организма. Поскольку у нас есть две копии каждого гена (одна от мамы и одна от папы), это означает, что все соматические клетки имеют по два аллеля для каждого признака. Вместе эти два аллеля определяют признак, который вы наследуете.
Возьмем, к примеру, рост. Хотя есть несколько различных факторов, влияющих на рост, мы не будем усложнять и скажем, что кто-то может быть высоким или низким. Допустим, ген, кодирующий рост на одной хромосоме, имеет последовательность, которая выглядит так: A C GTC. Допустим, этот аллель кодирует слово «высокий». Ген, кодирующий рост на другой хромосоме, имеет следующую последовательность: A G GTC. Этот аллель кодирует слово «короткий». Опять же, поскольку ген немного различается (одна последовательность имеет цитозин в качестве второго основания, а другая — гуанин), это считается аллелем. Мы можем присвоить нашим аллелям произвольные прописные и строчные буквы, чтобы они были организованы. Давайте не будем усложнять и напишем заглавную T для «высокого» и строчную t для «короткого», вот так:
Allele | Sequence | Phenotype |
T | A C GTC | tall |
t | A G GTC | short |
So we can имеют один и тот же ген, кодирующий один и тот же признак на обеих хромосомах, но вариант последовательности, или аллель, дает разные фенотипы. Следовательно, фенотип — это физическая черта, определяемая присутствующими аллелями. Фенотипы помогают нам наблюдать и анализировать генетические мутации, особенно когда мы думаем об эксперименте по отслеживанию наследования признака. Если мы хотим знать, появится ли черта коренастых крыльев у потомства самца и самки плодовой мухи, все, что нам нужно сделать, это поискать эту черту в их потомстве.
Иногда недостаточно просто увидеть фенотип. Возможно, мы хотим узнать точную пару аллелей, вызвавшую этот признак. Вот тут-то и появляется генотип. Генотип — это пара аллелей, унаследованных для определенного гена, который производит определенный фенотип. На самом деле генотип относится ко всем генам в организме, а фенотип относится ко всем наблюдаемым признакам организма, но на практике они обычно используются для обозначения одного рассматриваемого гена.
Теперь давайте соберем все воедино и посмотрим, как на самом деле генотипы и фенотипы влияют на наследование. Помните, что быть диплоидным организмом означает, что у вас есть не одна копия аллеля, с которой нужно бороться, а две! Различные комбинации этих двух аллелей приводят к наблюдаемому фенотипу или признаку. Человек с двумя копиями одного и того же аллеля считается гомозиготным по этому признаку, а человек с одной копией одного аллеля и другой копией другого аллеля называется гетерозиготным по этому признаку. Итак, возвращаясь к нашему примеру с ростом, человек будет гомозиготным по росту, если он или она будет иметь генотип TT или генотип tt. Таким образом, человек с генотипом Tt является гетерозиготным. Под «tT» понимается то же самое, что и под «Tt», поэтому здесь только один вариант.
Это важно, потому что от того, является ли человек гомозиготным или гетерозиготным по признаку, может зависеть разница между передачей наследуемой мутации или нет. Некоторые аллели были идентифицированы как мутантные аллели, что означает, что они содержат мутацию, которая может вызвать изменение или заболевание. Если аллель не является мутантным аллелем, его называют аллелем дикого типа. Этот тип аллеля считается «нормальным». Итак, как мы узнаем, вызовет ли мутантный аллель изменение или нет? Это зависит от того, как он сочетается со вторым аллелем этого гена. Другими словами, это зависит от того, являются ли аллели доминантными или рецессивными.
Мутантные аллели могут быть доминантными, что означает, что они будут подавлять другой аллель, или рецессивными, что означает, что они не будут подавлять другой аллель. Доминантные аллели обычно обозначаются заглавной буквой, а рецессивные аллели — строчной. Давайте рассмотрим это более подробно, используя мутацию ямочки. Допустим, доминантный аллель означает, что у вас есть ямочки, поэтому мы назначим ему заглавную букву «Д». Допустим, рецессивный аллель означает, что у вас нет ямочек. Мы назначим ему строчную букву «d». Если мы нарисуем простой квадрат Пеннета, мы сможем определить соотношение генотипа и фенотипа для ямочек. В этом примере у нас есть мама и папа, которые оба гетерозиготны по ямочкам с генотипом «Dd».
Если мы заполним квадрат Пеннета, перетаскивая каждый аллель вниз и поперек для каждого квадрата, это будет наш результат. Начнем с соотношения генотипов. У нас есть одно потомство с гомозиготным доминантным «DD», два потомства с гетерозиготным «Dd» и одно с гомозиготным рецессивным «dd», так что соотношение составляет 1:2:1. Поскольку доминантным аллелем является «D», все потомки с генотипами DD и Dd будут иметь ямочки, потому что аллель «D» подавляет рецессивный аллель. У нас также есть одно гомозиготное рецессивное потомство, в котором нет доминантного аллеля, поэтому эта комбинация не даст ямочек. При этом мы можем сказать, что фенотипическое соотношение составляет 3:1 ямочки к отсутствию ямочек. Мы также можем сказать, что 75% потомства будут иметь ямочки, а 25% — нет. Этот пример показывает, как генотип и фенотип, хотя и связаны между собой, могут дать нам разную, но не менее важную информацию о наследовании.
Вот и все! Давайте рассмотрим краткий обзорный вопрос, чтобы проверить ваши знания.
Какой из них правильно описывает основное различие между генотипами и фенотипами?
- Генотипы — это кодирующие гены, а фенотипы — это некодирующие гены
- Генотипы — это рецессивные аллели, а фенотипы — доминантные аллели
- Генотипы — это генетическая информация, а фенотипы — информация об окружающей среде его физические характеристики
Правильный ответ D!
Генотип организма — это все его гены, вплоть до конкретной аллельной последовательности, которую они несут, а фенотип — это все физические характеристики организма. Изменение генотипа может изменить фенотип, но не наоборот, потому что фенотип является результатом генотипа. Помните, что в некоторых примерах мы можем рассматривать ген изолированно. Поэтому, когда мы рассматриваем генотип и фенотип, мы говорим о генотипе и фенотипе для конкретных аллелей, присутствующих в этом гене.
Надеюсь, отзыв был полезен! Спасибо за просмотр и удачной учебы!
Возврат к биологическим видео
922853
Bio101 — От генов до черт: как генотип влияет на фенотип
помогите мне найти источники изображений — я предполагаю, что они взяты из учебника, которым я пользовался в то время, но не совсем уверен.
Как вы, возможно, знаете, я преподаю БИО101 (а также лабораторию БИО102) нетрадиционным студентам в рамках программы обучения взрослых уже около двенадцати лет. Время от времени я публично размышляю об этом в блоге (см. это, это, это, это, это, это и это несколько коротких сообщений о различных аспектах этого — от использования видео до использования классной комнаты). блог, важность открытого доступа, чтобы студенты могли читать основную литературу). Качество студентов, участвующих в этой программе, неуклонно росло с годами, но я по-прежнему сильно ограничен во времени: у меня восемь 4-часовых встреч со студентами в течение восьми недель. В этот период я должен преподавать им всю биологию, необходимую им для их ненаучных специальностей, а также оставлять достаточно времени для каждого студента, чтобы сделать презентацию (по науке об их любимых растениях и животных) и сдать два экзамена. Таким образом, я должен разобрать лекции до голых костей и надеяться, что эти голые кости и есть то, что действительно нужно знать тем, кто не занимается наукой: концепции, а не факты, отношения с остальной частью их жизни, а не отношения с другими науками. Таким образом, я сопровождаю свои лекции видео и обсуждениями в классе, а их домашняя работа состоит в том, чтобы найти классные видео или статьи по биологии и разместить ссылки в блоге в классе для всеобщего обозрения. Пару раз я использовал малярию как нить, связывающую все темы — от клеточной биологии до экологии, от физиологии до эволюции. Я думаю, что это сработало хорошо, но это трудно сделать. Они также пишут заключительную статью по некоторым аспектам физиологии.
Еще одним нововведением стало то, что администрация осознала, что большинство преподавателей работают в школе уже много лет. У нас есть опыт, и, видимо, мы знаем, что делаем. Таким образом, недавно они дали нам гораздо больше свободы в разработке собственной программы вместо того, чтобы следовать заранее определенной, до тех пор, пока конечные цели класса остаются прежними. Я не совсем уверен, когда я снова буду читать лекции BIO101 (поздней осенью, весной?), но я хочу начать переосмысливать свой класс пораньше. Меня также беспокоит то, что, поскольку я не провожу активных исследований в лаборатории и, следовательно, не слежу за литературой так внимательно, некоторые вещи, которым я обучаю, сейчас устарели. Не то, чтобы кто-то мог идти в ногу со всеми достижениями во всех областях биологии, которые настолько огромны, но, по крайней мере, большие обновления, которые влияют на преподавание вводных курсов, — это то, что мне нужно знать.
Мне нужно наверстать упущенное и обновить свои конспекты лекций. И что может быть лучше, чем краудсорсинг! Итак, в течение следующих нескольких недель я повторно опубликую свои старые конспекты лекций (обратите внимание, что это всего лишь вступления — обсуждения, видео и т. д. следуйте за ними в классе) и попрошу вас проверить меня. Если я что-то понял не так или что-то устарело, дайте мне знать (но не выдвигайте только свою предпочитаемую гипотезу, если вопрос еще не решен — вместо этого дайте мне полное объяснение спора). Если чего-то явно не хватает, дайте мне знать. Если что-то можно сказать более приятным языком — редактируйте мои предложения. Если вам известны интересные изображения, статьи, сообщения в блогах, видео, подкасты, визуализации, анимации, игры и т. д., которые можно использовать для объяснения этих основных понятий, дайте мне знать. И в конце, как только мы проделаем это со всеми лекциями, давайте обсудим общую программу — есть ли лучший способ организовать весь этот материал для такого динамичного занятия.
Сегодня я берусь за важную, но трудную задачу объяснить, почему идея «ген для» неверна, и как более сложно представить, как гены влияют на фенотип.
————————————————————- —
Как генотип влияет на фенотип
В новостях часто можно услышать сообщения об открытии «гена X», например, гена алкоголизма, гена гомосексуализма, гена рака молочной железы и т. д. к одному сопоставлению между генами и признаками.
Это недоразумение связано с историческими прецедентами. Самые первые гены были обнаружены десятилетия назад с помощью довольно примитивных технологий. Таким образом, единственные гены, которые можно было обнаружить, оказывали сильное и резкое влияние на признаки. Например, небольшая мутация (изменение последовательности нуклеотидов) в гене, кодирующем РНК, кодирующую один из четырех элементов белка гемоглобина, приводит к серповидноклеточной анемии. В результате эритроциты деформируются, а способность эритроцитов переносить достаточное количество кислорода к клеткам снижается.
Из-за таких драматических последствий небольших мутаций в то время считалось, что каждый ген кодирует определенный признак. Сегодня можно измерить незначительные эффекты нескольких генов, и хорошо известно, что парадигма «один ген/один признак» в значительной степени неверна. На большинство признаков влияет множество генов, и большинство генов участвуют в развитии нескольких признаков.
Геном — это вся генетическая информация индивидуума. Каждая клетка тела содержит полный геном. Геномы (т. е. последовательности ДНК) немного различаются между особями одного и того же вида, немного больше — между геномами близкородственных видов и еще больше — между отдаленно родственными видами.
Точная последовательность ДНК человека является его генотипом. Совокупность всех наблюдаемых и измеримых черт этого индивидуума называется фенотипом.
Если бы каждое положение и каждая функция каждой клетки нашего тела были генетически предопределены, нам понадобились бы триллионы генов, чтобы определить всю эту информацию. Тем не менее, у нас есть только около 26 000 генов. Все наши гены очень похожи на эквивалентные гены шимпанзе, но очевидно, что мы сильно отличаемся от шимпанзе по анатомии, физиологии и поведению. Кроме того, у нас много общих генов с рыбами, насекомыми и даже растениями, но различия в фенотипах огромны.
Таким образом, логически следует, что метафора генома как плана построения тела неверна. Не то, какие у вас гены, а то, как эти гены взаимодействуют друг с другом в процессе развития, отличает вас от другого представителя того же вида, от лосося или капусты.
Но как гены взаимодействуют друг с другом? Гены кодируют белки. Некоторые белки взаимодействуют с другими белками. Некоторые белки регулируют транскрипцию или репликацию ДНК. Другие белки представляют собой ферменты, модифицирующие другие химические вещества. Однако другие белки являются структурными, т. е. входят в состав мембран и других структур.
Небольшое различие в последовательности ДНК повлияет на последовательность РНК и последовательность полученного белка, влияя на первичную, вторичную и третичную структуру этого белка. Изменения в трехмерной форме белка повлияют на его эффективность в выполнении своей функции.
Например, если два белка взаимодействуют друг с другом и для этого должны связываться друг с другом, а они связываются, потому что их формы подходят друг к другу, как замок и ключ, то изменение формы одного белка будет изменить эффективность связывания двух. Изменение формы обоих белков может как замедлять, так и ускорять реакцию. Изменение скорости этой одной реакции в клетке повлияет на какую-то другую реакцию в клетке, в том числе на то, как клетка реагирует на сигналы извне.
Таким образом, на признак влияют гены, белки, другие химические вещества внутри клетки, межклеточные взаимодействия и внешняя среда. Самое главное, поскольку черты формируются во время развития, именно взаимодействия между всеми этими игроками на всех уровнях организации во время развития определяют окончательный фенотип организма.
Значение среды видно из явления нормы реакции. Один и тот же генотип при выращивании в разных условиях приводит к разным фенотипам. Более того, разные генотипы по-разному реагируют на одни и те же изменения окружающей среды. Один генотип может дать более высокое растение на большей высоте, в то время как немного другой генотип может дать совершенно противоположный результат: дать более низкое растение на большей высоте.
Итак, если гены не кодируют признаки, а геном — это не план, как лучше всего думать о геноме и картировании генотипа/фенотипа? Я дал вам раздаточный материал (см. ниже) с четырьмя различными альтернативными метафорами, по крайней мере одна из которых, я надеюсь, будет понятной и запоминающейся для каждого ученика. Сейчас я дам вам пятую такую метафору, одну из моих собственных:
Представьте себе, что ячейка — это завод по производству самолетов. Он покупает сырье и продает готовые самолеты. Как это делается? Белки — фабричные рабочие. Некоторые из них импортируют материалы, другие занимаются продажей самолетов. Одни охраняют фабрику от воров, другие готовят и подают еду в заводской столовой.
Но наиболее важными белками этой клетки являются те, которые собирают части самолетов. Когда им нужна деталь, например, пропеллер, они идут на склад (нуклеус), проверяют Каталог деталей (ДНК) и нажимают кнопку, чтобы разместить заказ на конкретную деталь. Другие белки (управляющие складом) проникают внутрь, находят нужную деталь и отправляют ее на сборочный цех (эндоплазматический ретикулум).
Но, белковые работники сами по себе роботы, собранные из деталей тут же на том же заводе, а инструкции по их сборке есть и в Каталоге деталей (ДНК) в ядре.
Дальнейшее чтение:
Как вы носите свои гены? (PDF) Ричарда Докинза.