57. Решите задачу: При скрещивании растений ржи с фиолетовыми (благодаря присутствию антоциана) и зелёными (отсутствие пигмента) всходами во втором поколении было получено 4517 растений с фиолетовыми и 1503 растения с зелёными всходами. Объясните расщепление. Определите генотипы исходных растений. Какой генотип имели растения в первом поколении?

Решение:

1. Объяснение расщепления:

В задаче наблюдается расщепление признаков во втором поколении (F₂) в соотношении приблизительно 3:1 (4517 : 1503 ≈ 3:1). Такое расщепление характерно для моногибридного скрещивания, когда анализируется наследование одного признака, и один аллель является доминантным, а другой — рецессивным.

Обозначим аллель, отвечающую за фиолетовый цвет, как \( A \) (доминантная), а аллель, отвечающую за зелёный цвет (отсутствие пигмента), как \( a \) (рецессивная).

2. Определение генотипов исходных растений (P):

Поскольку расщепление в F₂ составляет 3:1, это означает, что родительские растения были гомозиготными по одному аллелю и гетерозиготными по другому. Наиболее вероятно, что одно растение было гомозиготным по доминантному аллелю, а другое — гомозиготным по рецессивному аллелю. При скрещивании таких растений получается гетерозиготное поколение F₁.

• Исходное фиолетовое растение (P): \( AA \)
• Исходное зелёное растение (P): \( aa \)

3. Определение генотипа растений в первом поколении (F₁):

При скрещивании \( AA × aa \) все потомки в первом поколении (F₁) будут иметь генотип \( Aa \). Они будут фенотипически фиолетовыми, так как аллель \( A \) доминирует над аллелем \( a \).

4. Проверка расщепления во втором поколении (F₂):

Скрещивание особей F₁: \( Aa × Aa \).

• Гаметы, образуемые особями \( Aa \): \( A \) и \( a \) (в равных соотношениях).
• При использовании решётки Пеннета:

  	A	a
  A	AA	Aa
  a	Aa	aa

  Получаем следующие генотипы в F₂:

  • \( AA \) — 1 часть (фиолетовый)
  • \( Aa \) — 2 части (фиолетовый)
  • \( aa \) — 1 часть (зелёный)

  Соотношение фенотипов в F₂:

  • Фиолетовые: \( 1 AA + 2 Aa = 3 \) части.
  • Зелёные: \( 1 aa = 1 \) часть.

  Соотношение 3:1 (4517 : 1503 ≈ 3:1) подтверждает наши предположения.

Ответ: Генотипы исходных растений: фиолетовое — \( AA \), зелёное — \( aa \). Растения в первом поколении (F₁) имели генотип \( Aa \).