Question

Помогите пожалуйста!! Объясните разнообразие фенотипов организмов одного вида с позиций современной генетики.

Answer 1

Ответ:

Факторы, от которых зависит фенотипическое разнообразие, генетическая программа (генотип), условия среды и частота случайных изменений (мутации), обобщены в следующей зависимости:

генотип + внешняя среда + случайные изменения → фенотип

Способность генотипа формировать в онтогенезе, в зависимости от условий среды, разные фенотипы называют нормой реакции. Она характеризует долю участия среды в реализации признака. Чем шире норма реакции, тем больше влияние среды и тем меньше влияние генотипа в онтогенезе. Обычно чем разнообразнее условия обитания вида, тем шире у него норма реакции.

Объяснение:

Иногда фенотипы в разных условиях сильно отличаются друг от друга. Так, сосны в лесу высокие и стройные, а на открытом пространстве — развесистые. Форма листьев водяного лютика зависит от того, в воде или на воздухе оказался лист. У людей все клинически определяемые признаки — рост, масса тела, цвет глаз, форма волос, группа крови и т. д. являются фенотипическими.

Если говорить о том,как это исследуется с точки зрения современной генетики,то для этого используется метод картирования генов, контролирующих различные признаки, т. е. локализируют конкретные последовательности ДНК, отвечающих за тот или иной фенотип. Для этого нужно выявить связь между фенотипическим разнообразием и разнообразием по генотипу в определенной позиции генома, – связь, указывающую на совместное наследование фенотипа и генотипа в ряду поколений.

Answer 2

Современная генетика объясняет разнообразие фенотипов организмов одного вида через несколько механизмов и процессов, включая:

1. Генетический полиморфизм: Это наличие различий в генах и аллелях у особей одного вида. Гены представляют собой участки ДНК, которые кодируют конкретные белки или регулируют их экспрессию. Внутри популяции могут существовать различные варианты генов (аллели), которые могут проявляться в разных фенотипах. Например, у одного вида птиц могут существовать различные аллели, кодирующие окраску перьев, что приводит к разнообразию внешнего вида у разных особей.

2. Рецессивные и доминантные аллели: Некоторые аллели могут быть доминантными, то есть проявляться в фенотипе даже в гетерозиготном состоянии (если есть хотя бы одна копия этого аллеля). В то время как другие аллели могут быть рецессивными, и они проявляются только в гомозиготном состоянии (если оба аллеля в генотипе одинаковы). Это может приводить к разнообразию фенотипов среди особей с различными комбинациями аллелей.

3. Мутации: Мутации представляют собой изменения в генах или ДНК организма. Мутации могут возникать случайно или под воздействием различных факторов, таких как мутагены. Изменения в генах могут влиять на структуру или функцию белков, что может привести к изменению фенотипа. Мутации являются одной из основных причин появления новых вариантов фенотипов в популяции.

4. Эпигенетические факторы: Эпигенетика изучает изменения в экспрессии генов, которые не влияют на последовательность ДНК, но могут влиять на активность генов. Эпигенетические механизмы могут быть ответственны за разнообразие фенотипов, не меняя самих генов. Это может происходить из-за различий в метилировании ДНК, модификации гистонов или других эпигенетических механизмов, которые регулируют, какие гены будут активны или подавлены в разных клетках и тканях.

5. Взаимодействие с окружающей средой: Фенотип организма также зависит от взаимодействия его генетического материала с окружающей средой. Разнообразие внешних условий, в которых живут организмы, может влиять на проявление генетических различий. Например, разные погодные условия, доступность пищи или наличие хищников могут создавать разные давления на популяцию и влиять на то, какие фенотипы будут предпочтительными в определенной среде.

Эти и другие генетические механизмы и взаимодействия помогают объяснить разнообразие фенотипов организмов одного вида в природе. Несмотря на то, что у особей одного вида есть общие черты, разнообразие фенотипов делает популяции более адаптивными к различным условиям, что является важным фактором в процессе эволюции.