У томатов ген, который дает красный цвет плодов, доминирует над геном, отвечающим за желтую окраску плодов. При скрещивании красных томатов между собой получено 9114 растений с красными плодами и 3021 растений с желтыми плодами.
Каковы генотипы родителей и потомства?

Для решения этой задачи рассмотрим генетические принципы, определяющие окраску плодов томатов. Мы знаем, что ген, отвечающий за красный цвет (R), доминирует над геном, который даёт жёлтую окраску (r). Это означает, что растение будет иметь красные плоды, если у него в генотипе хотя бы одна доминирующая аллель (R), то есть генотипы RR (гомозиготный доминантный) и Rr (гетерозиготный) будут давать красные плоды, а генотип rr (гомозиготный рецессивный) — жёлтые плоды.

Анализ генотипов родителей

В задаче сказано, что при скрещивании красных томатов между собой получилось 9114 растений с красными плодами и 3021 растение с жёлтыми плодами. Это соотношение указывает на то, что среди потомства есть и красные, и жёлтые плоды. Если бы оба родителя имели генотип RR, всё потомство было бы красным, так как в этом случае рецессивная аллель (r) не могла бы проявиться.

Таким образом, красные растения-родители не могут быть гомозиготными по доминантной аллели (RR). Они, скорее всего, являются гетерозиготами Rr, поскольку при скрещивании двух гетерозигот возможно получение как доминантных (R) так и рецессивных (r) потомков.

Анализ потомства

Для определения генотипов потомства рассмотрим вероятности появления различных комбинаций при скрещивании двух гетерозигот Rr:

1. RR (гомозиготные доминантные, красные плоды): вероятность 1/4.
2. Rr (гетерозиготные, красные плоды): вероятность 1/2.
3. rr (гомозиготные рецессивные, жёлтые плоды): вероятность 1/4.

Итак, соотношение в потомстве по фенотипу (окраске плодов) должно быть примерно 3:1 — три четверти растений с красными плодами (с генотипами RR и Rr) и одна четверть с жёлтыми (rr).

Проверка соотношения

Посчитаем фактическое соотношение потомков:

• Общее число потомков = 9114 (красные) + 3021 (жёлтые) = 12135.
• Доля растений с красными плодами = 9114 / 12135 ≈ 0,75 (или 3/4).
• Доля растений с жёлтыми плодами = 3021 / 12135 ≈ 0,25 (или 1/4).

Это соответствует ожидаемому соотношению 3:1, что подтверждает предположение о гетерозиготности родителей.

Итоговый вывод

• Генотипы родителей: оба родителя имеют генотип Rr (гетерозиготные).
• Генотипы потомства:
  • 1/4 потомства имеет генотип RR (гомозиготные доминантные, красные плоды).
  • 1/2 потомства имеет генотип Rr (гетерозиготные, красные плоды).
  • 1/4 потомства имеет генотип rr (гомозиготные рецессивные, жёлтые плоды).

Таким образом, при скрещивании двух гетерозиготных томатов Rr получаются растения с красными и жёлтыми плодами в соотношении 3:1, что и наблюдается в данной задаче.