Для решения данных задач необходимо применить основные принципы генетики, а именно понимание доминантных и рецессивных генов, а также законов Менделя.
Первая часть задачи:
Дано: в потомстве кота Василия и пяти черных кошек были черные и серые котята, причем серых было в три раза больше.
Для начала, определим, какой ген доминирует, а какой рецессивен. Поскольку серых котят было в три раза больше, можно предположить, что серый цвет является доминантным признаком.
Обозначим:
- Доминирующий ген (серый цвет) — ( G )
- Рецессивный ген (черный цвет) — ( g )
Определение генотипа кота Василия:
Если серый цвет доминирует и встречается в три раза чаще, чем черный, это означает, что кот Василий должен быть гетерозиготным по данному признаку, чтобы в потомстве могли быть как гомозиготные доминантные, так и гетерозиготные и рецессивные особи.
Генотип кота Василия: ( Gg )
Определение генотипа черных кошек:
Черные кошки должны быть гомозиготными рецессивными по данному признаку, чтобы в потомстве могли появляться черные котята.
Генотип черных кошек: ( gg )
Вероятности потомства:
При скрещивании ( Gg ) (кот Василий) и ( gg ) (черная кошка):
- ( Gg \times gg )
- Возможные генотипы потомства: ( Gg ) и ( gg )
Соотношение генотипов: ( 1:1 )
Однако, если серых котят в три раза больше, соотношение фенотипов будет:
- Серые котята (генотип ( Gg )): 75%
- Черные котята (генотип ( gg )): 25%
Следовательно:
- Доминирует ген серого цвета ( G )
- Рецессивен ген черного цвета ( g )
- Кот Василий гетерозиготен по данному признаку ( Gg )
Вторая часть задачи:
Дано: в F1 скрещивания длинноносых и коротконосых муравьедов получали только коротконосых особей.
Если в первом поколении (F1) все особи имеют короткие носы, это означает, что короткий нос является доминантным признаком.
Обозначим:
- Доминирующий ген (короткий нос) — ( K )
- Рецессивный ген (длинный нос) — ( k )
Генотипы родителей:
Поскольку F1 все коротконосые, один из родителей должен быть гомозиготным доминантным (или гетерозиготным), а другой — гомозиготным рецессивным.
Возможные генотипы родителей:
- Длинноносый муравьед: ( kk ) (гомозиготный рецессивный)
- Коротконосый муравьед: ( KK ) или ( Kk ) (гомозиготный доминантный или гетерозиготный)
Скрещивание:
При скрещивании ( KK ) (или ( Kk )) и ( kk ):
- Если ( KK \times kk ), потомство будет: 100% ( Kk ) (коротконосые)
- Если ( Kk \times kk ), потомство будет: 50% ( Kk ) (коротконосые) и 50% ( kk ) (длинноносые)
Но поскольку в F1 получены только коротконосые особи, родитель с коротким носом должен быть гомозиготным доминантным ( KK ).
Следовательно:
- Доминирует ген короткого носа ( K )
- Рецессивен ген длинного носа ( k )