Фенотип — совокупность характеристик, присущих индивиду на определённой стадии развития. Любая наблюдаемая характеристика или черта организма: как то его морфология, развитие, биохимические и физиологические свойства или поведение.

Фенотипа формируются под действием генотипа, опосредованного рядом факторов окружающей среды и возможными взаимодействиями между ними двумя.

Все клинически определяемые признаки индивида: рост, вес тела, цвет глаз, форма волос, группа крови, и т.п. — фенотипически.

Концепция фенотипа имеет некоторые неопределенности. Во-первых, большинство молекул и структур кодируемых генетическим материалом, не заметны во внешнем виде организма, хотя является частью фенотипа. Примером этого является ситуация с группами крови человека. Поэтому расширенное определение фенотипа должно включать характеристики, которые могут быть обнаружены техническими, медицинскими или диагностическими процедурами. Дальнейшее, более радикальное расширение может включать приобретенную поведение или даже влияние организма на окружающую среду и другие организмы. Например, Ричард Докинз считает, что, плотину бобров так же, как и их резцы можно считать фенотипу генов бобра.

Фенотип можно определить как приспособление генетической информации к факторам среды. Можно говорить о двух характеристики фенотипа: а) число направлений приспособления характеризует число факторов среды, к которым чувствителен фенотип, называется мерностью фенотипа; б) степень приспособления характеризует степень чувствительности фенотипа к этому фактору среды. В совокупности эти характеристики определяют богатство и развитость фенотипа. Чем многослойнее фенотип и чем он чувствительнее, чем дальше фенотип от генотипа, тем он богаче. Если сравнить вирус, бактерию, аскариду, лягушку и человека, то богатство фенотипа в этом ряду растет.

Историческая справка

Срок фенотип предложил датский ученый Вильгельм Йохансен в 1909 г.., Вместе с концепцией генотипа, чтобы различать наследственность организма от того, что получается в результате ее реализации. Идею о различии носителей наследственности от результата их действия можно проследить уже в работах Грегора Менделя (1865) и Августа Вейсмана. Последний различал (в многоклеточных организмах) репродуктивные и соматические клетки.

Факторы, определяющие фенотип

Некоторые характеристики фенотипа непосредственно определяются генотипом, например цвет глаз. Другие сильно зависят от взаимодействия организма с окружающей средой, — например, однояйцевые близнецы могут отличаться по росту, весу и другим основным физическим характеристикам, несмотря на то, что несут одни и те же гены.

Фенотипическая дисперсия

Фенотипическая дисперсия (определяется генотипическими дисперсией) является основной предпосылкой для естественного отбора и эволюции. Организм как целое оставляет (или не оставляет) потомство, поэтому естественный отбор влияет на генетическую структуру популяции опосредованно через вклады фенотипов. Многообразие фенотипов нужно для эволюции. При этом рецессивные аллели не всегда отражаются в признаках фенотипа, но сохраняются и могут быть переданы потомству.

Взаимодействие между генотипом и фенотипом

Концепция этой взаимосвязи:

генотип + окружающей среды + случайные вариации → фенотип

Большинство фенотипов определяются генами и внешними факторами. Поэтому идентичность одного или нескольких известных аллелей не всегда соответствует прогнозу, основанному на фенотипе. Благодаря тому, что фенотипы гораздо легче наблюдать, чем генотипы (не нужно применять химических анализов или установления последовательности ДНК, чтобы определить цвет глаз человека).

В классической генетике фенотипа используют, чтобы определять функции генов. Эксперименты по скрещиванию могут потом подтвердить эти выводы. Таким образом, ранние генетики могли работать без базовых знаний в области молекулярной биологии.

Пример. Фенотипа сосны обыкновенной

Иногда фенотипа в разных условиях очень отличаются друг от друга. Так, сосны в лесу высокие и стройные, а на открытом пространстве — пространные.

  • Сосна, выросшая на открытом пространстве и испытала влияние ветра

  • Сосна в светлом лесу

  • Сосна на уютной поляне

Видео по теме