При скрещивании растений томата с фиолетовой окраской стебля и картофелевидными листьями с растениями, имеющими зеленую окраску стебля и изрезанные листья, все потомки имели фиолетовые стебли и изрезанные листья. Растения из F1 скрестили с томатами с зелеными стеблями и изрезанными листьями. В потомстве получили 301 растение с фиолетовыми стеблями изрезанными листьями, 101 - с фиолетовыми стеблями картофелевидными листьями, 305 - с зелеными стеблями изрезанными листьями, 104 - с зелеными стеблями картофелевидными листьями. Составьте схему решения задачи. Определите генотипы родителей, генотипы и фенотипы потомков в двух скрещиваниях. Объясните, какой закон наследственности проявляется во втором скрещивании. Реши с объяснением

Ниже приведено подробное решение с пояснениями и расчётами. 1) Вводные обозначения - Степень цвета стебля: P — фиолетовый доминантный аллель, p — зелёный рецессивный. Формации: PP или Pp → фиолетовый стебель; pp → зелёный. - Форма листьев: D — изрезанные (дом.), d — картофелевидные (рецессивные). Формы: DD или Dd → изрезанные листья; dd → картофелевидные. 2) Первый кросс (F1) и вывод генотипов родителей Задача говорит: скрещивание растения с фиолетовым стеблем и картофелевидными листьями с растениями зелёного стебля и изрезанных листьев дало потомство, у которого все дети имели фиолетовый стебель и изрезанные листья. - Родитель 1 (Р1): фиолетовый стебель + картофелевидные листья → генотип PP dd. Обоснование: чтобы все потомки имели фиолетовый стебель в F1, Р1 должен быть PP; чтобы в F1 листья были картофелевидными, Р1 должен быть dd. - Родитель 2 (Р2): зелёный стебель + изрезанные листья → генотип pp DD. Обоснование: чтобы все потомки F1 имели фиолетовый стебель и изрезанные листья, второй родитель должен быть pp (зелёный) и DD (изрезанные листья). Это даёт F1-генотип Pp Dd и фенотипы: фиолетовый стебель + изрезанные листья. - F1 генотип: Pp Dd. - F1 фенотип: фиолетовый стебель, изрезанные листья (все). 3) Второй кросс (F1 × “зелёные стебли и изрезанные листья”) По условиям задача приводит к тому, что во втором скрещивании в потомстве встречаются все четыре сочетания фенотипов: - фиолетовые стебли + изрезанные листья - фиолетовые стебли + картофелевидные листья - зелёные стебли + изрезанные листья - зелёные стебли + картофелевидные листья Чтобы во втором кресте получить картофелевидные листья (dd) среди потомства, второй родитель должен нести аллель d для листьев. Значит второй родитель не DD, а Dd. Так что второй родитель во втором кресте имеет генотип pp Dd (зелёные стебли, дискретные/изрезанные листья — фенотип соответствует данному описанию). Это согласуется с тем, что в потомстве встречаются и dd (картофелевидные листья). - Второй кросс: F1 (Pp Dd) × Р3 (pp Dd). 4) Расчёт пропорций для второго кросса При независимом расстановлении генов (расхождение аллелей для двух генов не сцепленное) возможны 8 комбинаций гамет: - от F1: PD, Pd, pD, pd (по 1/4) - от Р3: pD, pd (по 1/2) Получаем следующие 4 фенотипа с соответствующими пропорциями (3:1:3:1 по фенотипам): - фиолетовые стебли + изрезанные листья (P? D?; дается либо DD, Dd) — 3/8 - фиолетовые стебли + картофелевидные листья (P? dd) — 1/8 - зелёные стебли + изрезанные листья — 3/8 - зелёные стебли + картофелевидные листья — 1/8 5) Применение к данным (числа) Общее число растений во втором эксперименте: 301 + 101 + 305 + 104 = 811. Ожидаемые значения по законам Менделя (3:1:3:1): - Фиолетовые стебли и изрезанные листья: E1 = 3/8 × 811 = 304.125 - Фиолетовые стебли и картофелевидные листья: E2 = 1/8 × 811 = 101.375 - Зеленые стебли и изрезанные листья: E3 = 3/8 × 811 = 304.125 - Зеленые стебли и картофелевидные листья: E4 = 1/8 × 811 = 101.375 Сopмераем с наблюдаемыми: - O1 = 301; O2 = 101; O3 = 305; O4 = 104 6) Проверка согласия с теорией (хи-квадрат) Рассчитаем вклад каждого класса: - Для O1: (301 − 304.125)² / 304.125 ≈ 0.032 - Для O2: (101 − 101.375)² / 101.375 ≈ 0.0014 - Для O3: (305 − 304.125)² / 304.125 ≈ 0.0025 - Для O4: (104 − 101.375)² / 101.375 ≈ 0.068 Итого χ² ≈ 0.032 + 0.0014 + 0.0025 + 0.068 ≈ 0.104 Степени свободы: 3 (4 класса фенотипов минус 1, поскольку пропорции заданы теоретически по двум генам). Критическое значение χ² при p = 0.05 и df = 3 равно 7.815. Наше значение 0.104 существенно меньше, значит различий нет статистически значимых и данные согласуются с независимым диссоциацированием двух генов. 7) Схема решения (итог) - Назначение генов и фенотипов: - Стебель: P — фиолетовый доминант; p — зелёный - Листья: D — изрезанные доминант; d — картофелевидные - Первый кросс: - Р1: PP dd (фиолетовый стебель, картофелевидные листья) - Р2: pp DD (зелёный стебель, изрезанные листья) - F1: Pp Dd (фиолетовый стебель, изрезанные листья) – все особи - Второй кросс: - Ф1 (Pp Dd) × Р3 (pp Dd) → потомство: 3:1:3:1 по фенотипам: - Фиолетовые стебли, изрезанные листья: 3 частей - Фиолетовые стебли, картофелевидные листья: 1 часть - Зеленые стебли, изрезанные листья: 3 части - Зеленые стебли, картофелевидные листья: 1 часть - Расчёты по данным: O = 301,101,305,104; E ≈ 304,101,304,101; χ² ≈ 0.10 (нет значимых отклонений) - Какие законы наследования проявляются во втором скрещивании: - Явно проявляется Закон независимого распределения признаков (второй закон Моргана): гены P и D распределяются независимо, что подтверждается равномерной 3:1:3:1 пропорцией по двум признакам в гибридном скрещивании F1 с другой неполной/дигентной формой. 8) Ответ в ссылке на задачи - Генотип родителей в первом скрещивании: Р1 = PP dd; Р2 = pp DD - Генотип и фенотип потомков в первом скрещивании: F1 = Pp Dd; фенотип — фиолетовый стебель, изрезанные листья - Во втором скрещивании генотип партнёра по скрещиванию F1: pp Dd - Генотипы и фенотипы потомков первого поколения во втором скрещивании (8 вариантов гамет и их сочетания): - PD × pD → Pp DD (фиолетовый, изрезанные) - PD × pd → Pp Dd (фиолетовый, изрезанные) - Pd × pD → Pp Dd (фиолетовый, изрезанные) - Pd × pd → Pp dd (фиолетовый, картофелевидные) - pD × pD → pp DD (зелёный, изрезанные) - pD × pd → pp Dd (зелёный, изрезанные) - pd × pD → pp Dd (зелёный, изрезанные) - pd × pd → pp dd (зелёный, картофелевидные) - Закон наследственности во втором скрещивании: независимое распределение признаков двух генов (второй закон Менделя). Если нужно, могу привести компактную таблицу-«помощник» типичного решения или сделать пошаговую схему в виде схемы Грегора/мурашек для повторения на экзамене.