Orang pertama yang menemukan tentang pola pewarisan sifat
Gregor Johann Mendel
Biarawan dari Austria yang mempelajari tentang proses pewarisan sifat pada tanaman kacang, ercis dan mengembangkan hukum tentang pewarisan sifat. Namun hasil kerjanya tidak diakui dunia sampai abad ke 20.
Antara tahun 1856 – 1863 Mendel telah melakukan pengujian dan pembudidayaan lebih dari 28.000 tanaman kacang. Ia menemukan bahwa suatu tanaman mewariskan sifat-sifat keturunan yang berasal dari induknya. Dari hasil penelitiannya tentang genetika tanamana kacang ercis, Ia mendapat julukan sebagai ‘Bapak Genetika”.
Berikut ini merupakan Kebun tempat mendel melakukan eksperimen persilangan tanaman di Republik ceko.
Subtansi pembawa sifat
Mendel mengatakan bahwa ciri fisik diwariskan sebagai “partikel”
Mendel tidak tahu bahwa sebenarnya ‘partikel” itu adalah kromosom & DNA
Istilah dalam Genetika
~ Sifat – Setiap karakter yang dapat diwariskan dari induk ke keturunannya
~ Hereditas – proses pewarisan sifat dari induk ke keturunannya
~ Genetika – Ilmu tentang pewarisan sifat
Bentuk-bentuk persilangan
~ Persilangan Monohibrid – persilangan dengan satu sifat beda Contoh: warna bunga
~ Persilangan dihibrid – Persilangan dengan dua sifat beda Contoh warna bunga dan tinggi tanaman
Diagram Punnet
Diagram punnet digunakan untuk Membantu memecahkan masalah-masalah genetika
Perancang ‘Gene’
~ Allela – dua bentuk gen (dominan dan resesif)
~ Dominan – Gen yang memiliki ekspresi lebih kuat jika berpasangan dengan gen lain; ditulis dengan huruf besar (R)
~ Resesif – Gen yang muncul lebih jarang dalam proses persilangan; ditulis dengan huruf kecil (r)
Genotip dan Fenotip pada bunga
~ Genotip suatu alel: R = bunga merah --> r = bunga putih
~ Semua gen terbentuk secara berpasangan. Jadi, 2 alel mempengaruhi satu sifat
~ Kombinasi yang mungkin adalah : Genotip RR --- Rr --- rr
~ Fenotip Merah ---- Merah ---- Kuning
Genotip
~ Genotip Homozygot – Kombinasi gen terdiri dari 2 gen dominan atau 2 gen resesif (RR atau rr); Disebut juga Galur murni
~ Genotip heterozygot – Kombinasi yang terdiri dari satu gen dominan dan alelnya gen resesif (Rr); Disebut juga hibrid
Gen dan lingkungan penentu sifat/karakter
Eksperimen Mendel pada kacang kapri
Reproduksi pada tanaman berbunga
~ Kepala sari mengandung sperma
~ Ovarium mengandung telur terdapat di bagian dalam bunga
sperma bergerak menuju sel telur dan terjadi fusi disebut fertilisasi
~ Fertilisasi sendiri - terjadi dalam satu bunga
~ Fertilisasi silang - Terjadi antar bunga yang berbeda.
Bagaimana memulai Genetika mendell
Mendel mendapatkan galur murni dengan cara membiarkan tanaman melakukan penyerbukan sendiri untuk beberapa generasi
8 sifat beda yang terdapat pada tanaman kapri
~ Bentuk biji --- Bulat (R) or Keriput (r)
~ Warna biji ---- Kuning (Y) or Hijau (y)
~ Bentuk polong--- licin (S) berkerut (s)
~ Warna polong--- Hijau (G) kuning (g)
~ Warna kulit biji---Abu-abu (G) putih (g)
~ Letak bunga--diketiak (A) di ujung (a)
~ Tinggi tanaman--- Tinggi (T) pendek (t)
~ Warna bunga--- ungu (P) putih (p)
Apakah ratio hasil pengamatan sesuai dengan ratio dari teori?
~ Secara teori rasio yang terbentuk adalah 3 : 1 = biji bulat : biji keriput
~ Ratio hasil pengamatan Mendel adalah 2.96:1
~ Ketidaksesuaian data di atas disebabkan kesalahan dalam statistik
~ Semakin besar sampel, akan semakin mendekati rasio secara teori
“jenjang” generasi
~ Generasi Parental P1 = merupakan generasi induk dalam proses persilangan
~ Generasi F1 = merupakan generasi keturunan dalam proses penyilangan. (Filial ke 1)
Berasal dari persilangan individu-individu Pi
~ Generasi F2 = merupakan keturunan ke dua dalam proses persilangan (filial ke 1)
berasal dari hasil persilangan individu-individu F1
Generasi Berikutnya
~ Persilangan dua galur murni ---- TT x tt
~ Hasil persilangan semua ----- Tt
~ persilangan 2 hibrid didapatkan
3 tinggi & 1 pendek ----TT, ----- Tt, ----- tt
Persilangan monohibrid
~ Persilangan monohibrid Pada Induk P1
Sifat: Bentuk biji
Alela: R – bulat r – kisut
persilangan: Biji bulat x biji keriput
RR x rr
Genotip: Rr
Fenotip: Bulat
Rasio genotip: Semua sama
Rasio Fenotip: Semua sama
Ulasan persilangan monohibrid pada induk P1
~ Homozigot dominan x homozigot resesif
~ Keturunan semua Heterozigot (hibrid)
~ Keturunannya disebut generasi F1
~ Rasio fenotip dan genotip SEMUA SAMA
Persilangan Monohibrid pada induk F1
Sifat: bentuk biji
Alela: R – bulat r – keriput
Persilangan : Biji Bulat x Biji keriput
Rr x Rr
Genotip: RR, Rr, rr
Fenotip: Bulat & Kriput
G.Ratio: 1:2:1
P.Ratio: 3:
Ulasan persilangan monohibrid pada induk F1
~ Heterozygot x heterozygot
~ keturunan: 25% Homozygot dominan RR 50% Heterozygot Rr 25% Homozygot Resesif rr
~ Keturunannya disebut Generasi F2
~ Rasio Genotip 1:2:1
~ Rasio Fenotip 3:
Seperti apakah bentuk biji kacang kapri?
Test Cross
Mendel menyilangkan induk galur murni dengan & hibrid dihasilkan generasi F2
Peristiwa ini dikenal sebagai F2 atau test cross
Ada dua kemungkinan proses test cross:
1. Homozygot dominan x Hibrid (dikenal dengan istilah back cross)
2. Homozygot resesif x Hibrid (dikenal dengan istilah test cross)
Persilangan Monohybrid pada induk F2
Sifat: Bentuk biji
Alela: R – bulat r – keriput
Persilangan: Biji bulat x Biji bulat
RR x Rr
Genotip: RR, Rr
Fenotip: Bulat
Rasio genotip: 1:1
Rasio Fenotip: Semua sama (Bulat)
Persilangan monohibrid pada induk F2
Sifat: bentuk biji
Allela: R – Bulat r – Keriput
Persilangan: Biji keriput x Biji bulat
rr x Rr
Genotip: Rr, rr
Fenotip: Bulat & Keriput
Rasio genotip: 1:1
Rasio fenotip: 1:1
Ulasan persilangan Monohibrid pada induk F2
~ Homozygot x heterozygot (hybrid)
~ Keturunan: 50% Homozygot RR atau rr 50% Heterozygot Rr
~ Rasio Fenotip adalah 1:1
~ Disebut Test Cross karena keturunannya memiliki genotip yang SAMA dengan genotip induk
Hukum Mendel
Hasil dari persilangan Monohibrid
~ Sifat menurun atau gen bertanggung jawab untuk semua sifat yang dapat diwariskan
~ Fenotip ditentukan berdasarkan genotipnya
~ Masing-masing sifat tersusun atas dua gen, satu berasal dari ibu dan yang lainnya dari ayah.
~ Persilangan antara individu-individu homozigot, semua keturunannya sama
1. Aturan Dominansi
~ Persilangan dua induk galur murni dengan sifat yang kontras, dihasilkan hanya satu bentuk sifat yang akan muncul.
~ Semua keturunan yang terbentuk adalah heterozigot yang mengekspresikan sifat gen dominan.
~ RR x rr semua hasilnya Rr (biji bulat)
Hukum Segregasi (Hukum I mendel)
~ Selama proses pembentukkan gamet (ovum dan sperma), dua buah alel yang bertanggung ..jawab terhadap suatu sifat, terpisah sehingga masing-masing gamet hanya mengandung satu ..alel yang mengendalikan suatu sifat.
~ Alel-alel dalam gamet kemudian “berekombinasi" melalui fertilisasi, dihasilkan komposisi alela baru yang merupakan genotip dari keturunan.
Penerapan hukum segregasi
Hukum Asortasi (Hukum II Mendell)
~ Alel-alel dengan sifat berbeda tersebar secara acak satu dengan yang lain, yang terjadi pada ...proses pembentukkan gamet.
~ Hukum ini dapat dapat dibuktikan dengan menggunakan dpersilangan dihibrid atau lebih.
~ persilangan dihibrid adalah persilangan yang digunakan untuk mengetahui pola pewarisan dari ...dua sifat beda
~ Disebut hukum assortasi atau ‘pengelompokkan gen-gen secara bebas nya’ mendel
a. Masing-masing pasangan alel berkelompok secara bebas selama proses pembentukkan gamet
b. Rumus: 2n (n = sifat heterozigot)
Berdasarkan hukum ke II mendel, cobalah tentukan berapa banyak gamet yang akan terbentuk dari genotip dibawah ini!
1.RrYy
2.AaBbCCDd
3.MmNnOoPPQQRrssTtQq
penyelesaian:
1. RrYy: 2n = 2 pangkat 2 = 4 gamet
RY Ry rY ry
2. AaBbCCDd: 2n = 2 pangkat 3 = 8 gamet
ABCD ABCd AbCD AbCd
aBCD aBCd abCD abCD
3. MmNnOoPPQQRrssTtQq: 2n = 2 pangkat 6 = 64 gamet
Persilangan dihibrid
Sifat: bentuk biji & warna biji
Alela: R bulat r keriput Y kuning y hijau
bulat/kuning: 9 -- bulat/hijau: 3 --keriput/kuning: 3 -- keriput/hijau: 1
9:3:3:1
Test Cross
Adalah proses persilangan antara individu yang tidak diketahui genotipnya dengan individu homozigot
Contoh: bbC__ x bbcc
BB = mata coklat
Bb = mata coklat
bb = mata biru
CC = rambut keriting
Cc = rambut keriting
cc = rambut lurus
Kemungkinan hasilnya adalah:
Kesimpulan dari hukum mendell
Dominan tidak penuh (semi dominan / intermediet)
Hibrid F1 memiliki penampilan diantara fenotip kedua induk.
Contoh: bunga mawar
merah (RR) x putih (rr)
RR = bunga merah
rr = bunga putih
Kodominan
Adalah karakter atau sifat yang terdapat pada kedua alel yang diekspresikan pada individu heterozigot
contoh: golongan darah
1. type A = IAIA or IAi
2. type B = IBIB or IBi
3. type AB = IAIB
4. type O = ii
Contoh: homozigot jantan Type B (IBIB) x heterozygot betina Type A (IAi)
Contoh: Tipe O (ii) jantan x Tipe AB (IAIB) betina
Pertanyaan: Seorang anak laki-laki bergolongan darah O dan kakaknya bergolongan darah AB, Bagaiamana fenotip dan genotip dari kedua orang tuanya?
Laki-laki - type O (ii) X Perempuan - type AB (IAIB)
Jawaban:
Sifat yang terpaut sex
~ Sifat-sifat yang terdapat dalam kromosom seks
~ Jenis kromosom seks adalah X dan Y
~ XX genotip untuk betina
~ XY genotip untuk jantan
~ Beberapa sifat yang terpaut seks dibawa oleh kromosom X
Contoh: Warna mata lalat buah
Soal Pautan seks
Contoh: warna mata lalat buah
(jantan mata merah) x (betina mata putih)
XRY x XrXr
Ingat: Kromosom Y adalah lalat jantan yang tidak membawa sifat
RR = mata merah
Rr = mata merah
rr = mata putih
XY = jantan
XX = betina
perempuan pembawa (carier)
