Аленький цветочек. Расчетная задача.
Неудивительно, что цветочек аленький настолько редок. Окраску цветка у него определяет единственный ген с двумя аллелями. У гомозиготы A1A1 лепестки белые, у гомозигот A2A2 – алые, у гетерозигот A1A2 они тоже алые, но при опылении пыльцой с генотипом A1 белеют. Это однолетнее растение за сезон образует всего один цветок, в завязи которого лишь одна семяпочка. Первое же попавшее на рыльце пыльцевое зерно опыляет эту семяпочку. Жизнеспособность, пыльцевая продуктивность и сроки цветения от генотипа не зависят.
В первый год на поле высеяли семена, из которых 3/4 составляли гомозиготы A1A1, а 1/4 – гетерозиготы A1A2. Растениям дали свободно переопылиться, осенью их семена попали в почву и весной второго года проросли. Каким будет соотношение по окраске цветков во второй год к концу сезона цветения, когда все растения уже будут опылены?
Ответ (в процентах) запишите, округлив до первого знака после запятой.
Ответ
Посмотрим, какие гаметы образуют растения, выросшие в первый год.
То есть, 7/8 A1 и 1/8 A2. Свободное переопыление (панмиксия) предполагает, что любые яйцеклетки могут быть опылены любой пыльцой. Запишем все возможные события оплодотворения в виде таблицы.
Значит, на второй год вырастут растения с такими генотипами: 49/64 А1А1, 14/64 A1A2, 1/64 A2A2. Фенотип гомозигот нам известен, а окраска цветка гетерозигот будет определяться тем, какая пыльца этот цветок опылит. Определим, какая пыльца образуется у растений во второй год.
То есть, 56/64 (7/8) A1 и 8/64 (1/8) A2. Частоты гамет такие же, как и в первый год, что неудивительно: соблюдаются все условия для выполнения закона Харди-Вайнберга, но можно решить эту задачу, и не прибегая к нему.
Таким образом, получаем следующие частоты фенотипов:
49/64 A1A1 – белые;
14/64 A1A2, опылённые пыльцой с генотипом А1 (доля такой пыльцы 7/8), – 49/256 белых;
14/64 A1A2, опылённые пыльцой с генотипом А2 (доля такой пыльцы 1/8), – 7/256 алых;
1/64 А2А2 – алые. Сложив частоты образования одинаковых фенотипов, найдём верный ответ.
Ответ: белые 95,7%, алые 4,3%
Критерии оценивания
-
Обоснованное соотношение гамет растений первого года (2 б.)
-
Обоснованно найденное соотношение растений второго года (4 схемы опыления, решетка Пеннета или закон Харди-Вайенберга) (4 б.)
-
Обоснованное соотношение генов в пыльце растений второго года (2 б.)
-
Правильный подсчет тех растений, которые меняют цвет после опыления соответствующей пыльцой. Второй год выращивания (4 б.)
-
Итоговый подсчет количества белых и алых растений, выраженный в процентах (2 б). Ответ без решения оценивался в 0 баллов.