Сколько процентов будут составлять рецессивные гомозиготы aa на 2-й год?

Для анализа данной искусственной популяции растений с генотипами AA, Aa и aa, давайте шаг за шагом разберем, как будет изменяться ее состав на второй год.

Шаг 1: Исходные данные

У нас есть:

- 200 растений с генотипом AA
- 50 растений с генотипом Aa
- 0 растений с генотипом aa (поскольку рецессивные гомозиготы изначально отсутствуют)

Шаг 2: Определение частот аллелей

Для начала давайте посчитаем частоты аллелей A и a в популяции.

1. Общее количество растений: 

   200 (AA) + 50 (Aa) = 250 растений

2. Количество аллелей:

   - Аллель A:
     - Из 200 растений AA у нас 2 аллеля A на растение: 200  2 = 400 A
     - Из 50 растений Aa у нас 1 аллель A на растение: 50  1 = 50 A
     - Итого: 400 + 50 = 450 аллелей A

   - Аллель a:
     - Из 50 растений Aa у нас 1 аллель a на растение: 50  1 = 50 a
     - У нас нет растений aa, поэтому 0 a.
     - Итого: 0 + 50 = 50 аллелей a

3. Частоты аллелей:

   - Частота A (p) = 450 / 500 = 0.9
   - Частота a (q) = 50 / 500 = 0.1

Шаг 3: Прогнозирование генотипов на следующий год

Для следующего поколения (по принципам Харди-Вайнберга), можно использовать следующие уравнения:

1. Генотип AA:

   p^2 = (0.9)^2 = 0.81

2. Генотип Aa:

   2pq = 2  (0.9)  (0.1) = 0.18

3. Генотип aa:

   q^2 = (0.1)^2 = 0.01

Шаг 4: Применение частот для нового поколения

Теперь умножим эти частоты на общее количество растений во втором поколении. Всего растений на второй год будет таким же, как в первом — 250:

1. Количество AA:

   250  0.81 = 202.5 (округляем до 203)

2. Количество Aa:

   250  0.18 = 45

3. Количество aa:

   250  0.01 = 2.5 (округляем до 3)

Шаг 5: Процентное содержание рецессивных гомозигот aa на 2-й год

Теперь, чтобы найти процент рецессивных гомозигот aa, вычисляем:

Процент aa = (число aa / общее число растений)  100

Процент aa = (3 / 250)  100 = 1.2%

Итог

Таким образом, на второй год в данной популяции рецессивные гомозиготы aa будут составлять примерно 1.2%. 

Эти расчеты показывают, как важно учитывать частоты генов и генотипов в популяциях для прогнозирования изменения их состава во времени. Поддержание генетического разнообразия в популяции влияет на ее устойчивость, и понимание этого процесса помогает в селекции и сохранении видового разнообразия.