При скрещивании мохнатого кролика (гомозиготного по доминантному аллелю "А") с гладким кроликом (гомозиготного по рецессивному аллелю "а"), можно ожидать определенные результаты в поколениях F1 и F2.
Поколение F1
Мохнатый кролик (АА) скрещивается с гладким кроликом (аа). При этом все потомство в первом поколении (F1) будет гетерозиготным (Аа). Поскольку аллель "А" доминантен, все кролики F1 будут фенотипически мохнатыми, несмотря на присутствие рецессивного аллеля "а".
Генотипы родителей:
- Мохнатый кролик: АА
- Гладкий кролик: аа
Генотипы потомства F1:
- Все кролики: Аа (мохнатые)
Таким образом, все кролики F1 будут единообразны по фенотипу, что соответствует правилу единообразия гибридов первого поколения, установленному Менделем.
Поколение F2
Если кроликов F1 (Аа) скрестить между собой, то во втором поколении (F2) можно ожидать расщепление по фенотипу и генотипу.
Генотипы родителей F1:
- Мохнатый кролик: Аа
- Мохнатый кролик: Аа
При скрещивании гетерозигот (Аа × Аа) возможны следующие комбинации генотипов у потомства:
- АА (доминантный гомозигот) – мохнатый
- Аа (гетерозигот) – мохнатый
- аА (гетерозигот) – мохнатый (эквивалентен Аа)
- аа (рецессивный гомозигот) – гладкий
Генотипы и фенотипы потомства F2:
- 1/4: АА (мохнатый)
- 1/2: Аа (мохнатый)
- 1/4: аа (гладкий)
По фенотипу наблюдается расщепление в соотношении 3:1 (мохнатые:гладкие). По генотипу расщепление будет в соотношении 1:2:1 (АА:Аа:аа).
Цитологическое обоснование
Правило единообразия первого поколения и закон расщепления Менделя могут быть объяснены на уровне цитологии, основываясь на поведении хромосом во время мейоза.
Правило единообразия гибридов первого поколения:
- Во время мейоза у гомозиготных родителей (АА и аа) формируются гаметы, которые несут один аллель каждого гена.
- При оплодотворении каждая гамета от одного родителя соединяется с гаметою другого родителя, формируя зиготу с генотипом Аа.
- Все зиготы первого поколения имеют одинаковый генотип (Аа) и фенотип (мохнатые), что объясняет единообразие гибридов F1.
Закон расщепления:
- Во втором поколении (F2) происходит случайное сочетание гамет от гетерозиготных родителей (Аа).
- Во время мейоза у гетерозиготных родителей (Аа) образуются гаметы с аллелями А и а.
- При случайном соединении этих гамет в F2 образуются зиготы с генотипами АА, Аа (или аА), и аа.
- Соотношение генотипов 1:2:1 и фенотипов 3:1 объясняется независимым распределением и случайным сочетанием аллелей.
Заключение
Таким образом, при скрещивании мохнатого кролика с гладким в F1 все потомство будет мохнатым и гетерозиготным (Аа). При дальнейшем скрещивании гетерозигот F1 между собой, в F2 наблюдается расщепление по фенотипу 3:1 (мохнатые:гладкие) и по генотипу 1:2:1 (АА:Аа:аа). Это подтверждает правило единообразия гибридов первого поколения и закон расщепления Менделя, объясняемые через мейоз и случайное распределение аллелей.