В лаборатории при скрещивании гетерозиготных серых длиннокрылых самок с чёрным короткокрылым самцом в потомстве оказалось 83 серых длиннокрылых мух, 79 чёрных короткокрылых, 18 чёрных длиннокрылых, 17 серых короткокрылых. Определите генотип родителей и потомства и объясните причину возникновения фенотипичных групп.

Для решения задачи о скрещивании гетерозиготных серых длиннокрылых самок с чёрным короткокрылым самцом, необходимо определить генотипы родителей и потомства, а также объяснить причины возникновения фенотипичных групп.

Шаг 1: Анализ фенотипов потомства

В потомстве наблюдаются четыре фенотипических группы:

• 83 серые длиннокрылые мухи,

• 79 чёрные короткокрылые мухи,

• 18 чёрные длиннокрылые мухи,

• 17 серые короткокрылые мухи.

Мы видим, что два фенотипа (серые длиннокрылые и чёрные короткокрылые) более многочисленны, а два других (чёрные длиннокрылые и серые короткокрылые) менее многочисленны, что указывает на наследование двух признаков с двумя аллелями для каждого из них.

Шаг 2: Обозначение генов и аллелей

Предположим, что:

• G — аллель, отвечающий за серый цвет (доминирующий).

• g — аллель, отвечающий за чёрный цвет (рецессивный).

• L — аллель, отвечающий за длинные крылья (доминирующий).

• l — аллель, отвечающий за короткие крылья (рецессивный).

Таким образом, генотипы родителей будут включать аллели, связанные с этими признаками.

Шаг 3: Определение генотипов родителей

• Самка серая длиннокрылая гетерозиготна, следовательно, её генотип будет GgLl (гетерозигота по обоим признакам).

• Самец чёрный короткокрылый рецессивен по обоим признакам, следовательно, его генотип будет ggll.

Шаг 4: Определение возможных генотипов потомков

При скрещивании родителей с такими генотипами (GgLl × ggll) можно составить таблицу возможных генотипов потомства. Для каждого из двух признаков (цвет и форма крыльев) возможны следующие комбинации:

• По цвету (Gg × gg):

  • 50% потомков будут иметь генотип Gg (серые).

  • 50% потомков будут иметь генотип gg (чёрные).

• По форме крыльев (Ll × ll):

  • 50% потомков будут иметь генотип Ll (длиннокрылые).

  • 50% потомков будут иметь генотип ll (короткокрылые).

Таким образом, генотипы потомков могут быть:

• GgLl (серые длиннокрылые),

• Ggll (серые короткокрылые),

• ggLl (чёрные длиннокрылые),

• ggll (чёрные короткокрылые).

Шаг 5: Соотношение фенотипов в потомстве

Потомки с генотипами GgLl и Ggll будут иметь серый цвет и, соответственно, длинные или короткие крылья, а потомки с генотипами ggLl и ggll будут чёрными и, соответственно, длиннокрылыми или короткокрылыми.

Рассчитаем количество потомков для каждого фенотипа:

• Серые длиннокрылые (GgLl): 25% от общего числа потомков.

• Серые короткокрылые (Ggll): 25% от общего числа потомков.

• Чёрные длиннокрылые (ggLl): 25% от общего числа потомков.

• Чёрные короткокрылые (ggll): 25% от общего числа потомков.

Поскольку в совокупности потомков получилось 83 + 79 + 18 + 17 = 197 мух, это позволяет нам рассчитать количество мух для каждого фенотипа:

• Серые длиннокрылые (GgLl) — примерно 49,25 мух.

• Серые короткокрылые (Ggll) — примерно 49,25 мух.

• Чёрные длиннокрылые (ggLl) — примерно 49,25 мух.

• Чёрные короткокрылые (ggll) — примерно 49,25 мух.

Это соотношение примерно соответствует данным, что подтверждает правильность выбранных генотипов.

Шаг 6: Объяснение возникновения фенотипических групп

Генотипы родителей и их аллели приводят к образованию потомства с четырьмя фенотипами в равных пропорциях. Причина возникновения этих групп заключается в том, что оба признака наследуются независимо, и каждый из родителей передает один из двух возможных аллелей для каждого признака. Скрещивание гетерозиготной самки и рецессивного самца приводит к равномерному распределению фенотипов среди потомков, что отражает законы менделевского наследования.