Генотип: какие копии гена несёт особь

Генотип это сочетание копий гена у особи. У каждой особи копий две, одна от матери и одна от отца, и они бывают одинаковыми (AA или aa) или разными (Aa). Генотип говорит, что записано, а фенотип, то есть видимый признак, говорит, что из этого проявилось. Два разных генотипа могут давать один и тот же признак.

Генотип и фенотип

Пусть у жуков есть ген окраски с двумя вариантами, аллелями A и a, и A доминантен. Жуки AA и Aa выглядят одинаково, а aa выглядит иначе. Генотипов три, а видимых признаков два. Поэтому по внешнему виду особи её генотип определяется не всегда: носитель Aa неотличим от AA.

Слово «генотип» употребляют в двух смыслах. В узком это набор копий одного гена, как в примере. В широком это вся наследственная запись организма. В курсе эволюции используется узкий смысл, потому что расчёты ведутся по одному гену.

Как доли генотипов выводятся из частот аллелей

Если частота аллеля A в популяции равна p, а аллеля a равна q, и скрещивание случайное, доли генотипов получаются как площади квадрата со сторонами p и q: AA составляет p², Aa составляет 2pq, aa составляет q². При p = 0,3 это девять, сорок два и сорок девять особей из ста.

Это теорема Харди и Вайнберга. Одного поколения случайного скрещивания хватает, чтобы доли генотипов встали в эту пропорцию, какой бы перекошенной ни была стартовая смесь. Дальше и частоты аллелей, и доли генотипов сами по себе не меняются. Сдвигают их отбор, мутации, миграция и дрейф, и отклонение от расчётных долей служит сигналом, что один из них действует.

Где ошибаются

Первая ошибка: считать, что генотип однозначно задаёт признак. Даже при одном гене признак зависит от доминантности, а у большинства признаков генов много и важна среда. Генотип задаёт возможности, а не судьбу.

Вторая ошибка: путать частоту генотипа и частоту аллеля. При q = 0,1 гомозигот aa один из ста, а копий аллеля a в популяции десять процентов, и девять из каждых десяти прячутся в гетерозиготах Aa. Расчёт по видимым особям сильно занижает, сколько аллеля на самом деле в популяции.

Вопросы

Чем генотип отличается от фенотипа?

Генотип это наследственная запись, фенотип это то, что из неё проявилось в признаке при данной среде. Особи AA и Aa при доминантном A имеют разные генотипы и одинаковый фенотип.

Сколько генотипов бывает по одному гену с двумя аллелями?

Три: две одинаковые копии одного аллеля, две одинаковые копии другого и две разные копии. Их обозначают AA, aa и Aa.

Меняется ли генотип в течение жизни?

Генотип, полученный при зачатии, в клетках тела в целом сохраняется. Случайные мутации в отдельных клетках бывают, но потомкам передаётся только то, что есть в половых клетках.