В лабораторию с мышами, гомозиготными по гену серого цвета, привезли из питомника серого самца. Все...

При решении данной задачи мы можем предположить, что для окраски мышей участвует одна пара аллелей, где серый цвет доминантный, а черный рецессивный.

Пусть генотип серого самца будет Ss (гомозиготный по гену серого цвета), а генотип серой самки первого поколения будет Ss (гомозиготный по гену серого цвета).

После скрещивания серого самца Ss с серой самкой Ss мы получаем генотипы у потомства в первом поколении:

SS (серый) - 50% Ss (серый) - 50%

Затем все серые самки первого поколения (Ss) скрещиваются с тем же самцом Ss и в результате получаем второе поколение:

SS (серый) - 25% Ss (серый) - 50% ss (черный) - 25%

Таким образом, во втором поколении мы получаем расщепление по цвету в пропорции 7:1 (серые мыши к черным мышам), что соответствует ожидаемому распределению, если предположить, что окраска мышей зависит от одной пары аллелей.

Для решения данной задачи необходимо разобрать генетическую основу наследования окраски у мышей и понять, как происходило расщепление признаков в потомстве.

1. Обозначение аллелей:

   • Пусть аллель, ответственный за серый цвет, будет обозначен как ( A ).
   • Пусть аллель, ответственный за черный цвет, будет обозначен как ( a ).

2. Исходные данные:

   • В лаборатории имеются гомозиготные серые мыши. Поскольку они гомозиготны, их генотип может быть только ( AA ).
   • Из питомника привезен серый самец. Все гибриды первого поколения были серыми. Это говорит о том, что привезенный самец также несет аллель серого цвета, но его генотип не очевиден сразу.

3. Первое поколение (F1):

   • Если все гибриды первого поколения были серыми, это указывает на то, что серый аллель ( A ) доминирует над черным аллелем ( a ).
   • Возможные генотипы привезенного самца: ( AA ) (гомозиготный серый) или ( Aa ) (гетерозиготный серый).

4. Определение генотипа привезенного самца:

   • Чтобы понять генотип привезенного самца, рассмотрим результаты второго поколения. Если бы привезенный самец был гомозиготным (( AA )), то при скрещивании с гибридными самками ( Aa ) возможно было бы расщепление 3:1 (серые:черные), а не 7:1, что мы наблюдаем.
   • Таким образом, привезенный самец должен быть гетерозиготным ( Aa ).

5. Второе поколение (F2):

   • Все гибридные самки первого поколения ( Aa ) скрестили с тем же самцом ( Aa ).
   • При скрещивании ( Aa \times Aa ) возможны следующие генотипы в потомстве:
     • ( AA ) (серые)
     • ( Aa ) (серые)
     • ( aa ) (черные)

6. Расщепление по фенотипу:

   • При обычном менделевском расщеплении ( Aa \times Aa ) мы ожидаем соотношение 3:1 (серые:черные).
   • Однако в данном случае наблюдается расщепление 7:1. Это может быть объяснено тем, что генотип ( aa ) (черный) является летальным, но не полностью летальным, а полулетальным, что приводит к тому, что часть черных мышей выживает.
   • Полулетальные гены уменьшают количество жизнеспособных потомков с генотипом ( aa ), но не до нуля.

7. Генетическое объяснение:

   • Пусть ( P ) — вероятность выживания черных мышей с генотипом ( aa ).
   • Ожидаемое соотношение серых и черных мышей будет следующим:
     • ( \frac{3 + 1 \cdot P}{1 \cdot P} = 7 )
     • Решаем уравнение для ( P ):
     • ( 3 + P = 7P )
     • ( 3 = 6P )
     • ( P = \frac{3}{6} = \frac{1}{2} )
   • Таким образом, вероятность выживания черных мышей составляет 50%.

8. Итог:

   • Гомозиготные серые мыши ( AA ) были скрещены с привезенным самцом ( Aa ). Все потомство F1 было ( Aa ) (серое).
   • В F2 поколении расщепление серых (( AA ) и ( Aa )) и черных (( aa )) мышей происходит с учетом полулетальности черных мышей, что приводит к наблюдаемой пропорции 7:1.

Таким образом, генотипы родителей и описание процесса наследования полностью объясняют наблюдаемые результаты.

Для начала определим генотипы родителей. Пусть S - аллель для серого цвета, s - аллель для черного цвета.

Первый поколение: Серый самец: SS Мыши из лаборатории: SS

Скрещивание этих двух мышей даст только гомозиготных потомков: Вероятность получить потомство с аллелями SS - 1

Второе поколение: Гибридные самки первого поколения: Ss Серый самец: SS

Скрещивание Ss с SS даст следующие генотипы: SS (серые) - вероятность 1/2 Ss (серые) - вероятность 1/2

Таким образом, вероятность получить серого потомка во втором поколении равна 3/4, а черного - 1/4, что соответствует пропорции 3:1.

Поэтому, результаты, полученные во втором поколении в виде расщепления по цвету (серые мыши, черные мыши) в пропорции 7:1, не могут быть объяснены моделью одной пары аллелей. Вероятно, на окраску могут влиять дополнительные гены или факторы, которые не учитывались в данной модели.