Phänotyp ist definiert als die geäußerten physischen Merkmale eines Organismus. Der Phänotyp wird durch den Genotyp und die exprimierten Gene eines Individuums, zufällige genetische Variationen und Umwelteinflüsse bestimmt.
Beispiele für den Phänotyp eines Organismus sind Merkmale wie Farbe, Größe, Form und Verhalten. Phänotypen von Hülsenfrüchten umfassen Hülsenfarbe, Hülsenform, Hülsengröße, Samenfarbe, Samenform und Samengröße.
Der Genotyp eines Organismus bestimmt seinen Phänotyp. Alle lebenden Organismen haben DNA, die Anweisungen für die Produktion von Molekülen, Zellen, Geweben und Organen liefert. DNA enthält den genetischen Code, der auch für die Steuerung aller zellulären Funktionen verantwortlich ist, einschließlich Mitose, DNA-Replikation, Proteinsynthese und Molekültransport. Der Phänotyp eines Organismus (physische Merkmale und Verhaltensweisen) wird durch seine vererbten Gene bestimmt. Gene sind bestimmte DNA-Abschnitte, die für die Produktion von Proteinen kodieren und bestimmte Merkmale bestimmen. Jedes Gen befindet sich auf einem Chromosom und kann in mehr als einer Form existieren. Diese verschiedenen Formen werden Allele genannt, die sich an bestimmten Stellen auf bestimmten Chromosomen befinden. Allele werden durch sexuelle Fortpflanzung von den Eltern auf die Nachkommen übertragen.
Diploide Organismen erben zwei Allele für jedes Gen; ein Allel von jedem Elternteil. Wechselwirkungen zwischen Allelen bestimmen den Phänotyp eines Organismus. Wenn ein Organismus zwei der gleichen Allele für ein bestimmtes Merkmal erbt, ist er für dieses Merkmal homozygot. Homozygote Individuen exprimieren einen Phänotyp für ein bestimmtes Merkmal. Wenn ein Organismus zwei verschiedene Allele für ein bestimmtes Merkmal erbt, ist er für dieses Merkmal heterozygot. Heterozygote Personen können für ein bestimmtes Merkmal mehr als einen Phänotyp exprimieren.
Merkmale können dominant oder rezessiv sein. In Vererbungsmustern mit vollständiger Dominanz wird der Phänotyp des dominanten Merkmals den Phänotyp des rezessiven Merkmals vollständig maskieren. Es gibt auch Fälle, in denen die Beziehungen zwischen verschiedenen Allelen keine vollständige Dominanz aufweisen. Bei unvollständiger Dominanz maskiert das dominante Allel das andere Allel nicht vollständig. Dies führt zu einem Phänotyp, der eine Mischung der in beiden Allelen beobachteten Phänotypen ist. In Co-Dominace-Beziehungen sind beide Allele vollständig exprimiert. Dies führt zu einem Phänotyp, bei dem beide Merkmale unabhängig voneinander beobachtet werden.
Genetische Beziehung | Merkmal | Allele | Genotyp | Phänotyp |
---|---|---|---|---|
Beende die Dominanz | Blumenfarbe | R - rot, r - weiß | Rr | rote Blume |
Unvollständige Dominanz | Blumenfarbe | R - rot, r - weiß | Rr | Pinke Blume |
Co-Dominanz | Blumenfarbe | R - rot, r - weiß | Rr | Rote und weiße Blume |
Genetische Variationen können die Phänotypen einer Population beeinflussen. Die genetische Variation beschreibt die Genveränderungen von Organismen in einer Population. Diese Veränderungen können das Ergebnis von DNA-Mutationen sein. Mutationen sind Veränderungen in den Gensequenzen der DNA. Jede Änderung der Gensequenz kann den Phänotyp ändern, der in vererbten Allelen exprimiert wird. Der Genfluss trägt auch zur genetischen Variation bei. Wenn neue Organismen in eine Population migrieren, werden neue Gene eingeführt. Die Einführung neuer Allele in den Genpool ermöglicht neue Genkombinationen und unterschiedliche Phänotypen. Bei der Meiose entstehen unterschiedliche Genkombinationen. Bei der Meiose teilen sich homologe Chromosomen zufällig in verschiedene Zellen auf. Der Gentransfer kann zwischen homologen Chromosomen während des Übergangsprozesses stattfinden. Diese Rekombination von Genen kann in einer Population neue Phänotypen hervorrufen.