Зеленая окраска гороха доминирует над желтой, а высокий рост над карликовостью. Скрестили растения зеленого, высокого сорта с желтым карликовым. Получили гибриды F120 штук. Гибриды F1 снова скрестили между собой и получили 46 растений F2. А) Сколько типов гамет образует гибрид F1? Б) Сколько в F1 гетерозиготных растений? В) Сколько в F2 высоких растений? Г) Сколько в F2 образуется гомозиготных растений? Д) Сколько разных генотипов может быть среди гибридов F2?          

В данном вопросе мы имеем дело с законами Менделя о наследовании признаков. Основные признаки, которые рассматриваются в данном примере, это окраска гороха (зеленая доминирует над желтой) и рост растений (высокий доминирует над карликовым). Будем обозначать аллели следующим образом:

• Зеленая окраска: G (доминирующая)
• Желтая окраска: g (рецессивная)
• Высокий рост: H (доминирующая)
• Карликовый рост: h (рецессивная)

Исходное скрещивание:

• Один родитель (зелёный, высокий) имеет генотип GGHh или GgHH (в зависимости от того, гетерозиготен ли он по обоим признакам).
• Второй родитель (желтый, карликовый) имеет генотип gghh.

А) Сколько типов гамет образует гибрид F1?

Рассмотрим гибриды F1. Так как родитель с генотипом GgHh (гетерозиготен по обоим признакам), возможные комбинации гамет, которые он может образовать, это:

• GH
• Gh
• gH
• gh

Таким образом, гибрид F1 образует 4 типа гамет.

Б) Сколько в F1 гетерозиготных растений?

Так как в исходном скрещивании один из родителей был гомозиготен по рецессивным аллелям (gghh), а второй был гетерозиготен по обоим признакам (GgHh), то все потомки F1 будут иметь генотип GgHh, то есть будут гетерозиготны по обоим признакам.

Ответ: в F1 все 20 растений будут гетерозиготными (GgHh).

В) Сколько в F2 высоких растений?

При скрещивании гибридов F1 (GgHh × GgHh) мы используем решетку Пеннета, чтобы определить возможные генотипы в F2. Для высоты растения (H - высокий, h - карликовый) распределение будет следующим:

• HH (высокие) - 1/4
• Hh (высокие) - 2/4
• hh (карликовые) - 1/4

Таким образом, 3/4 всех растений в F2 будут высокими. Всего в F2 получилось 46 растений, следовательно, 3/4 из них будут высокими:

46 × 3/4 = 34.5 ≈ 34 растения будут высокими.

Г) Сколько в F2 образуется гомозиготных растений?

Теперь рассмотрим вопрос о гомозиготных растениях. Они могут быть гомозиготны по доминантным или рецессивным признакам. Рассмотрим отдельно окраску и рост:

• По высоте: HH и hh (гомозиготы) составляют 1/4 и 1/4 соответственно.
• По окраске: GG и gg (гомозиготы) составляют также 1/4 и 1/4 соответственно.

Итак, вероятность образования гомозиготных растений по каждому признаку будет 1/4, а по обоим признакам (окраска и высота одновременно) — это комбинация:

• GGHH
• GGhh
• gghh
• ggHH

Таким образом, в F2 будут 4 варианта гомозиготных растений. Чтобы найти их количество среди 46 растений, рассчитаем:

46 × 1/4 = 11,5 ≈ 12 гомозиготных растений.

Д) Сколько разных генотипов может быть среди гибридов F2?

В результате скрещивания F1 (GgHh × GgHh) возможны следующие генотипы для каждого признака:

• По окраске: GG, Gg, gg
• По высоте: HH, Hh, hh

Возможные комбинации генотипов — это перемножение количества вариантов для каждого признака:

3 (для окраски) × 3 (для высоты) = 9 различных генотипов.

Ответ: в F2 может быть 9 различных генотипов.