Для решения задачи о генетическом скрещивании красноплодных и желтоплодных томатов, необходимо знать, что красноплодный признак (обозначим его как R) является доминантным, а желтоплодный (обозначим его как r) — рецессивным. Таким образом, генотипы растений могут быть следующими:
- Гомозиготные красноплодные (RR)
- Гетерозиготные красноплодные (Rr)
- Гомозиготные желтоплодные (rr)
Из условия задачи известно, что в потомстве получено 87 красноплодных и 29 желтоплодных растений. Сначала найдем общее количество растений:
[
87 + 29 = 116
]
Так как желтоплодные (rr) растения являются рецессивными, их число (29) позволяет нам определить общее количество рецессивных аллелей. Поскольку рецессивный признак проявляется только в гомозиготном состоянии (rr), можно сказать, что все желтоплодные растения являются гомозиготными рецессивными.
Теперь, чтобы определить количество гетерозиготных (Rr) и гомозиготных (RR) красноплодных растений, используем закон Харди-Вайнберга. Для этого сначала определим частоту аллелей в популяции.
Пусть ( p ) и ( q ) — частоты доминантного и рецессивного аллелей соответственно. Мы знаем, что:
[
q^2 = \frac{29}{116} = 0.25
]
Отсюда можно найти ( q ):
[
q = \sqrt{0.25} = 0.5
]
Теперь, зная, что ( p + q = 1 ), найдем ( p ):
[
p = 1 - q = 1 - 0.5 = 0.5
]
Теперь можем найти ожидаемое количество гомозиготных доминантных (RR) и гетерозиготных (Rr) растений. Используем формулы для расчета:
- Гомозиготные доминантные (RR): ( p^2 = (0.5)^2 = 0.25 )
- Гетерозиготные (Rr): ( 2pq = 2 \times 0.5 \times 0.5 = 0.5 )
Теперь можем найти ожидаемое количество растений:
Ожидаемое количество гомозиготных (RR):
[
p^2 \times 116 = 0.25 \times 116 = 29
]
Ожидаемое количество гетерозиготных (Rr):
[
2pq \times 116 = 0.5 \times 116 = 58
]
Таким образом, среди 116 растений, можно сделать вывод, что:
- Гомозиготные красноплодные (RR): 29
- Гетерозиготные красноплодные (Rr): 58
- Гомозиготные желтоплодные (rr): 29
Итак, количество гетерозиготных красноплодных томатов (Rr) в потомстве составляет 58.