Genotyp
Was der Genotyp ist und wie er zum äußeren Erscheinungsbild des Organismus beiträgt, erklären wir dir hier und in unserem Video!
Inhaltsübersicht
Genotyp einfach erklärt
Der Genotyp – auch Erbbild genannt – ist die gesamte genetische Ausstattung eines Lebewesens. Jedes Individuum besitzt ein spezielles Sortiment an Genen. Das sind Abschnitte, die jeweils eine Bauanleitung für die Herstellung eines Proteins oder Enzyms besitzen. Alle Gene zusammen bilden dann den Genotyp.
Die entstehenden Proteine und Enzyme können sich dann auf dein äußeres Erscheinungsbild – den Phänotyp – auswirken.
Der Genotyp (adj: genotypisch; engl. genotype; aus griech. genos: Art, Geschlecht und typos = Form) ist die genetische Ausstattung eines Individuums. Sie trägt zur Ausprägung eines oder mehrerer Merkmale bei (Phänotyp).
Genotyp Komponenten
Der Genotyp bei eukaryotischen Lebewesen (Tiere, Pflanzen, Pilze) umfasst:
- die Gene, die sich auf den Chromosomen im Zellkern befinden
- die eigene DNA der Mitochondrien und Plastiden (bei Pflanzen)
Bei den Prokaryoten (Bakterien, Archaeen) gehören zum Genotyp:
- das meist ringförmige Nucleoid im Zellplasma
- zusätzliche ringförmige DNA Stränge (Plasmide )
Die jeweiligen Gene eines Organismus enthalten die verschlüsselte Information für den Bauplan eines Proteins, Enzyms oder RNA-Moleküls.
Während der Proteinbiosynthese können deine Zellen aus den Erbinformationen Proteine herstellen. Diese können dann wiederum Einfluss auf den Zellstoffwechsel und somit auf dein äußeres Erscheinungsbild wie deine Haarfarbe oder Körpergröße haben.
Hier ist aber wichtig zu wissen, dass nicht immer ein Gen alleine für die Ausprägung eines Merkmals sorgt, sondern die Kombination und Regulation der verschiedenen Gene.
Der Genotyp umfasst außerdem auch die genaue „Platzwahl“ (Genort, Genlocus) der jeweiligen Gene. Unterscheiden sich zwei Organismen hierbei auch nur in einem Punkt, besitzen sie einen unterschiedlichen Genotyp.
Allele
Gene kommen außerdem in verschiedenen Formen vor. Du bezeichnest sie als Allele. Ein Allel ist eine Variante eines Gens, die an einem bestimmten Ort auf einem Chromosom liegt. Menschen sowie alle anderen Organismen mit zwei Chromosomensätzen (= diploid) besitzen von jedem Gen zwei Allele, eines vom Vater und eines von der Mutter.
Ein bestimmtes Allel sorgt also zum Beispiel für eine blaue und ein anderes für eine braune Augenfarbe. Die Kombination aus beiden Allelen bezeichnest du in der klassischen Genetik als (partiellen) Genotypen. Sie führt dann zu einem bestimmten Merkmal.
Genotyp Phänotyp
Der Genotyp fasst die Gene zusammen, die jedes Individuum besitzt. Der Phänotyp hingegen beschreibt das äußere Erscheinungsbild, also Merkmale, die du von außen beobachten kannst. Darunter fallen beispielsweise Körpergröße und Augenfarbe, aber auch vererbbare Krankheiten. Veranlagungen für einen bestimmten Phänotyp sind im Genotyp festgelegt.
Auch Organismen mit identischen Genotypen sehen allerdings nicht genau gleich aus und besitzen nicht dasselbe Verhalten. Das siehst du beispielsweise an eineiigen Zwillingen. Grund dafür sind unter anderem unterschiedliche Umwelteinflüsse. Dazu zählst du zum Beispiel den Lebensraum und das soziale Umfeld.
In der Biologie gibt es ein eigenes Themengebiet, das sich mit den Einflüssen der Umwelt auf die Gene von Lebewesen beschäftigt. Du nennst es Epigenetik.
Mithilfe des Genotyps und möglichen Umwelteinflüssen kannst du den Phänotyp eines Lebewesens vorhersagen. Wie sicher und präzise diese Vorhersage ist, drückst du mit der sogenannten phänotypischen Plastizität aus. Eine hohe phänotypische Plastizität gibt an, dass Umwelteinflüsse den Phänotyp stark beeinflussen. Der Phänotyp lässt sich also nicht sehr genau prognostizieren.
Genotyp Beispiel
Schauen wir uns zum Genotyp ein konkretes Beispiel anhand der Mendelschen Regeln an. Diese Regeln kommen bei der Vererbung von Merkmalen zum Einsatz.
Zur Vereinfachung betrachten wir hier nur ein einziges Merkmal, nämlich die Samenfarbe von Erbsenpflanzen. Sie ist in unserem Beispiel im Phänotyp entweder gelb oder grün.
Kreuzung von Erbsensamen
Wir kreuzen zunächst reinerbige (homozygote) gelbe Samen mit reinerbigen grünen Samen. Die beiden bilden die Parentalgeneration. Homozygot bedeutet, dass ein Individuum zwei identische Allele besitzt, die jeweils dasselbe Merkmal hervorbringen. Im Gegensatz dazu nennst du mischerbige Individuen mit unterschiedlichen Allelen heterozygot.
Bei der Kreuzung der beiden Elternpflanzen entstehen jetzt zunächst nur gelbe Erbsensamen. Im Phänotyp hat sich also eine Erbanlage (gelb) gegen die andere (grün) durchgesetzt.
Das Allel, das für die Ausprägung der gelben Samenfarbe zuständig ist, verhält sich dementsprechend dominant (lat. dominare = beherrschen). Das Allel für die grüne Samenfarbe wird dagegen rezessiv (lat. recedere = zurückweichen) vererbt und tritt nicht phänotypisch in Erscheinung.
Merke: Dominante Allele werden mit einem Großbuchstaben abgekürzt, während rezessive Allele mit einem Kleinbuchstaben angegeben werden. In unserem Fall steht G also für das dominante Allel der gelben Samenfarbe. Das rezessive Allel der grünen Samenfarbe bezeichnen wir als g.
Die Genotypen der Samen in der ersten Tochtergeneration sind eine Kombination aus beiden Elternallelen (hier: gelb und grün). In diesem Fall sind ihre Genotypen Gg. Am Phänotyp kannst du also nicht immer direkt den Genotyp erkennen.
Genotyp — häufigste Fragen
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Was ist ein Genotyp?
Der Genotyp beschreibt die genetische Ausstattung eines Lebewesens. Zu ihm zählen also alle Gene und Erbinformationen eines Organismus. Somit können im Genotyp Merkmale eines Lebewesens beeinflusst werden.
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Was ist der Genotyp Phänotyp Unterschied?
Der Genotyp drückt die genetische Ausstattung eines Lebewesens aus. Als Phänotyp werden dagegen die äußerlichen Merkmale eines Organismus beschrieben. Beide können aufgrund von Umwelteinflüssen verändert werden.
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Woran erkennt man Genotyp und Phänotyp?
Der Genotyp beschreibt die genetische Ausstattung sowie die Allelkombination eines Lebewesens. Er drückt sich in bestimmten Merkmalen, wie der Augen- oder Haarfarbe beim Menschen, aus. Dieses aus dem Genotyp resultierende äußere Erscheinungsbild wird Phänotyp genannt. Das können zum Beispiel blonde Haare oder braune Augen sein.
Mendelsche Regeln
Die Begriffe Genotyp und Phänotyp sind grundlegend in der Vererbungslehre. Sie begegnen dir zum Beispiel im Zusammenhang mit den Mendelschen Regeln. Alles Wichtige zu diesem Thema zeigen wir dir in unserem Video!
