Для решения этой задачи мы будем использовать законы генетики, а именно закон независимого наследования Менделя. У нас есть два признака: устойчивость к гельминтоспориозу (G) и устойчивость к ржавчине (R). Доминирующие аллели обозначим как G и R, а рецессивные — как g и r.
- Сколько разных типов гамет может образовать растение F1?
Поскольку F1 является результатом скрещивания двух гомозиготных линий, его генотип будет гетерозиготным по обоим признакам: GgRr. Растение F1 может образовывать гаметы следующих типов:
Итого 4 разных типа гамет.
- Сколько растений F1 могли быть устойчивыми к гельминтоспориозу и ржавчине?
Все растения F1 будут иметь гетерозиготный генотип GgRr и, следовательно, будут устойчивыми к обоим заболеваниям, так как оба доминантных аллеля присутствуют. Таким образом, все 116 растений F1 устойчивы к гельминтоспориозу и ржавчине.
- Сколько растений F2 были устойчивыми к гельминтоспориозу и ржавчине и могли дать расщепляющееся потомство?
Для того чтобы растение было устойчивым к обоим заболеваниям, его генотип должен содержать доминантные аллели обоих признаков: G-R-. Чтобы оно могло дать расщепляющееся потомство, оно должно быть гетерозиготным по обоим признакам (GgRr). Вероятность такого гетерозиготного сочетания в потомстве F2 можно определить из решетки Пеннета.
Решетка Пеннета для F1 (GgRr x GgRr) даёт 16 возможных генотипов:
- 1 GGRR
- 2 GGRr
- 2 GgRR
- 4 GgRr
- 1 GGrr
- 2 Ggrr
- 1 ggRR
- 2 ggRr
- 1 ggrr
Из них устойчивыми к обоим заболеваниям будут те, у которых есть хотя бы один доминантный аллель каждого признака: G-R-.
Количество таких растений = 9 (1 GGRR + 2 GGRr + 2 GgRR + 4 GgRr).
Из них гетерозиготные по обоим признакам (GgRr), которые могут давать расщепляющееся потомство, составляют 4 растения из 16 возможных комбинаций, что составляет 1/4 от общего числа F2.
Таким образом, 1/4 от 1477 растений F2 = 369,25, то есть примерно 369 растений F2 могли быть устойчивыми к обоим заболеваниям и давать расщепляющееся потомство.
- Сколько разных фенотипов имели растения F2?
Фенотипы в F2 могут быть следующими:
- Устойчивые и к гельминтоспориозу, и к ржавчине (G-R-)
- Устойчивые к гельминтоспориозу, восприимчивые к ржавчине (G-rr)
- Восприимчивые к гельминтоспориозу, устойчивые к ржавчине (ggR-)
- Восприимчивые и к гельминтоспориозу, и к ржавчине (ggrr)
Таким образом, 4 разных фенотипа.
- Сколько растений F2 могли быть устойчивыми к ржавчине и гельминтоспориозу?
Как уже вычислено в пункте 3, число растений, устойчивых к обоим заболеваниям в F2, составляет 9/16 от общего числа F2.
9/16 * 1477 = 830,0625, то есть примерно 830 растений F2 могли быть устойчивыми к ржавчине и гельминтоспориозу.