Для анализа наследования признака опушенности кожицы у томатов рассмотрим предложенные данные и применим законы Менделя. Давайте разберемся с механизмом наследования этого признака.
Шаг 1: Анализ доминантности признака
- В первом поколении (F₁) все растения имеют гладкие плоды. Это говорит о том, что признак гладкости является доминантным, а признак опушенности — рецессивным.
Обозначим:
- G — аллель, отвечающий за гладкость (доминантный);
- g — аллель, отвечающий за опушенность (рецессивный).
Таким образом, гладкие плоды могут быть у растений с генотипами GG (гомозигота по доминантному аллелю) или Gg (гетерозигота), а опушенные плоды встречаются только у растений с генотипом gg (гомозигота по рецессивному аллелю).
Шаг 2: Расщепление во втором поколении (F₂)
Во втором поколении (F₂) у нас наблюдается расщепление по фенотипу:
- 520 растений с гладкими плодами;
- 174 растения с опушенными плодами.
Сложим общее количество растений во втором поколении:
520 + 174 = 694.
Теперь определим соотношение фенотипов:
- Доля растений с гладкими плодами: ( \frac{520}{694} \approx 0.75 ) или 75%;
- Доля растений с опушенными плодами: ( \frac{174}{694} \approx 0.25 ) или 25%.
Соотношение 3:1 характерно для моногибридного скрещивания при полном доминировании. Это подтверждает гипотезу, что опушенность наследуется по законам Менделя.
Шаг 3: Генотипы F₁ и F₂
У родителей (P):
- Один сорт имел гладкие плоды, значит, его генотип мог быть GG (гомозигота доминантная) или Gg (гетерозигота).
- Другой сорт имел опушенные плоды, значит, его генотип — gg (гомозигота рецессивная).
При скрещивании Gg × gg или GG × gg в F₁ возможны только гладкие плоды, так как доминантный аллель проявляется.
В F₁:
- Все растения имеют гладкие плоды. Их генотип — Gg, так как признак рецессивного аллеля (опушенность) не проявился.
В F₂:
- При скрещивании особей F₁ с генотипом Gg × Gg образуется классическое расщепление по генотипу:
- 1 (гомозигота доминантная, GG) : 2 (гетерозигота, Gg) : 1 (гомозигота рецессивная, gg).
- Соответствующее расщепление по фенотипу:
- 3 (гладкие плоды: GG и Gg) : 1 (опушенные плоды: gg).
Шаг 4: Ответ на вопрос
- Наследование опушенности кожицы у томатов происходит по законам Менделя, с полным доминированием гладкости над опушенностью. Признак опушенности является рецессивным.
- В F₁ все растения будут иметь гладкие плоды (генотип Gg).
- В F₂ произойдет расщепление:
- 75% растений (гладкие плоды): из них 25% с генотипом GG и 50% с генотипом Gg;
- 25% растений (опушенные плоды) с генотипом gg.