DASAR-DASAR PEWARISAN MENDEL ARNI AMIR
PENDAHULUAN TERMINOLOGI HUKUM SEGREGASI HUKUM PEMILIHAN BEBAS FORMULASI MATEMATIKA MODIFIKASI NISBAH MENDEL
PENDAHULUAN
Gregor Johann Mendel abad ke-19 Percobaan persilangan pada kacang ercis (Pisum ( Pisum sativum) sativum)→prinsip-prinsip pewarisan sifat Mendel menyilangkan tanaman kacang ercis yang tinggi dengan yang pendek Keturunannya memperlihatkan nisbah(perbandingan) tanaman tinggi terhadap tanaman pendek sebesar 3:1
Persilangan Monohibrid untuk sifat tinggi tanaman P:
♀ Tinggi
Gamet
Pendek ♂
x
DD
dd
D
d
F1 :
Tinggi Dd
Menyerbuk sendiri (Dd x Dd)
F2 :
Gamet
D
D
DD
Dd
(tinggi)
(tinggi)
Dd
Dd
(tinngi)
(pendek)
Gamet E
D
d
TERMINOLOGI P individu tetua keturunan pertama F1 keturunan kedua F2 Gen D gen atau alel dominan Gen d gen atau alel resesif yang terdapat pada lokus Alel bentuk alternatif suatu gen yang (tempat) tertentu. gen yang menutupi ekspresi alelnya Gen dominan Gen resesif gen yang ekspresinya ditutupi oleh ekspresi alelnya heterozigot Dd Fenotip ekspresi gen yang lansung dapat diamati sebagai suatu sifat pada suatu individu Genotip susunan genetik yang mendasari pemunculan suatu sifat →
→ →
→
→
→
→
→
→
→
→
HUKUM SEGREGASI (HUK UM MENDEL ) MEN DEL I ☼Pada
waktu berlangsung pembentukan gamet, tiap pasang gen akan disegregasi ke dalam masingmasing gamet yang terbentuk.
HUKUM PEMILIHAN BEBAS (HUK UM MENDEL II ) I I S eg eg r e g a s i s u a t u p a s a n g a n g e n t i d a k b e r g a n t u n g k e p a d a s e g r e g a s i p a s an an g a n g e n l ai a i n n y a , s e h i n g g a d i d a l am a m g a m e t -g -g a m e t y a n g t er e r b e n t u k a k a n t e r j ad ad i p e m i l i h a n k o m b i n a s i g e n -g -g e n s e c a r a b e b a s . Persilangan Dihibrid Persilangan yang melibatkan pola pewarisan dua macam sifat seketika ex” : Persilangan galur murni Kedelai ( Glicyne max ) berbiji kuning halus dengan galur murni berbiji hijau keriput
P:
♀ Kuning, halus
x
Hijau, keriput ♂
GGWW Gamet
ggww
GW
gw
F1 :
Kuning, halus GgWw Menyerbuk sendiri (GgWw x GgWw )
F2 : Gamet ♂
GW
Gw
gW
gw
Gamet ♀ GW
Gw
gW gw
GGWW
GGWw
GgWW
GgWw
(Kuning, halus)
(Kuning, halus)
(Kuning, halus)
(Kuning, halus)
GGWw (Kuning, halus)
GGww
GgWw
Ggww
(Kuning, keriput)
(Kuning, halus)
(Kuning, keriput)
GgWW
GgWw
ggWW
ggWw
(Kuning, halus)
(Kuning, halus)
(Hijau, halus)
(Hijau, halus)
GgWw
Ggww
ggWw
ggww
Gg x Gg
Ww x Ww
3 W- 9 G- W- (kuning, halus) 3 G-
1 ww 3 G- ww (kuning, keriput) 3 W- 3 ggW- (hijau, halus)
1 gg
1 ww 1 ggww (hijau, keriput)
Gambar : Diagram Anak Garpu pada Persilangan Dihibrid
FORMULASI MATEMATIKA PADA BERBAGAI PERSILANGAN Persilangan
Macam gamet
Jumlah individu
Macam fenotip
Macam genotip
Nisbah fenotip F
Monohibrid
2
4
2
3
3:1
Dihibrid
4
16
4
9
9:3:3:1
Trihibrid
8
64
8
27
27:9:9:9:3:3:3:1
N hibrid
2n
4n
2n
3n
(3:1)n
Modifikasi Nisbah Mendel Modifikasi nisbah 3 : 1 Semi dominansi
→ terjadi apabila suatu gen dominan tidak menutupi
pengaruh alel resesifnya dengan sempurna, sehingga pada individu heterozigot akan muncul sifat antara (intermedier ). ).
ex” : Pewarisan warna bunga pada Bunga Pukul Empat (Mirabilis jalapa) P: Gamet F1 :
♀ Merah MM M
x
Putih ♂ mm m
Merah muda Mm
Menyerbuk sendiri (Mm x Mm) F2 : dengan nisbah fenotipe merah : merah muda : putih = 1 : 2 : 1
Kodominansi → tidak memunculkan sifat antara pada individu heterozigot, tetapi menghasilkan sifat yang merupakan hasil ekspresi masing-masing alel.
ex” : Pada pewarisan golongan darah sistem ABO pada manusia. IAIB
X
IAIB
1 IAIA
(Golongan darah A)
2 IAIB
(Golongan darah AB)
1 IBIB
(Golongan darah B)
Golongan darah A : AB : B = 1 : 2 : 1
Gen Letal
→ Gen yang dapat mengakibatkan kematian pada individu homozigot (embrio). Macam-macam gen letal : Gen
letal dominan
Gen
letal resesif
ex” : peristiwa letal dominan antara lain dapat dilihat pada ayam redep (creeper (creeper ). ). Apabila sesama sesama ayam redep (Cpcp) (Cpcp) dikawinkan, dikawinkan, maka Cpcp
x
Cpcp
CpCp, Cpcp, cpCp, cpcp Letal
Redep Normal
Modifikasi
Nisbah 9 : 3 : 3 : 1
→ disebabkan oleh peristiwa yang dinamakan epistasis, yaitu penutupan ekspresi suatu gen non-alelik. Epistasis Resesif suatu gen resesif menutupi ekspresi gen lain yang bukan alelnya. ex” : Pewarisan warna bulu mencit (Mus ( Mus musculus) musculus) P : AACC Kelabu F1 : F2 : 9 A-C3 A-cc 3 aaC1 aacc
x AaCc Kelabu Kelabu Albino Hitam Albino
aacc Albino
Kelabu : Hitam : Albino 9 : 3 : 4
Epistasis Dominan → penutupan ekspresi gen oleh suatu gen dominan yang bukan alelnya. Nisbah fenotipe pada generasi F2 adalah 12 : 3 : 1 ex” : Pewarisan warna buah waluh besar (Cucurbita (Cucurbita pepo). pepo). P : WWYY Putih
x
wwyy Hijau
F1 :
WwYy
Putih F2 : 9 W-Y W-Y-Putih 3 W-yy Putih 3 wwY wwY-Kuning 1 wwyy Hijau
Putih : Kuning : Hijau 12 : 3 : 1
Epistasis resesif ganda
→ apabila gen resesif dari suatu pasangan gen I, epistasis
terhadap pasangan gen II, sementara gen resesif dari pasangan gen II ini juga epistasis terhadap pasangan gen I.
ex” : peristiwa epistasis resesif ganda dapat dikemukakan
pewarisan kandungan HCN pada tanaman T r i f o l i u m r e p e n s . P: LLhh x llHH HCN rendah HCN rendah F1 : LlHh HCN tinggi F2 : 9 L-H- HCN tinggi 3 L-hh HCN rendah 3 llH- HCN rendah HCN tinggi : HCN rendah = 1 llhh HCN rendah 9 : 7
Epitasis dominan ganda →gen dominan dari pasangan gen I epistasis terhadap
pasangan gen II yang bukan alelnya, sementara gen dominan dari pasangan gen ini juga epistasis terhadap pasangan gen I, maka epistasis yang terjadi.
ex” : pada pewarisan bentuk buah capsela P:
CCDD
x
segitiga
ccdd oval
F1 :
CcDd segitiga
F2 :
9 C-D- segitiga 3 C-dd segitiga 3 ccD- segitiga 1 ccdd oval
segitiga : oval 15 :
1
Epistasis dominan-resesif → terjadi apabila gen dominan dari pasangan gen I epistasis terhadap pasangan gen II yang bukan alelnya, sementara gen resesif dari pasangan gen II ini juga epistasis terhadap pasangan gen I.
ex” : pewarisan warna bulu ayam ras. P:
IICC
x
putih
iicc putih
F1 :
IiCc putih
F2 :
9 I-C- putih 3 I-cc putih 3 iiC- berwarna 1 iicc putih
putih : berwarna 13 :
3
Epistasis gen duplikat dengan efek kumulatif → epistasis yang muncul akibat adanya duplikat dari
gen sebelumnya dengan adanya efek komulatif ex” : pada C u c u r b i t a p e p o yang memiliki tiga macam bentuk buah yaitu cakram, bulat, lonjong.
P:
F1 : F2 :
BBLL x bbll cakram lonjong BbLl cakram 9 B-L- cakram 3 B-ll bulat 3 bbL- bulat cakram : bulat : lonjong 1 bbll lonjong 9 : 6 : 1
Interaksi gen → penyimpangan penyimpangan semu terhadap hukum Mendel yang tidak melibatkan modifikasi nisbah fenotip, tetapi menimbulkan fenotip-fenotip yang merupakan hasil kerjasama atau interaksi dua pasang gen non-alelik ex” : pewarisan bentuk jengger ayam P:
RRpp
x
mawar
rrPP kacang
F1 : F2 :
RrPp walnut 9 R-P- walnut 3 R-pp bulat 3 rrP- kacang 1 rrpp
tunggal
walnut : mawar : kacang : tunggal 9
:
3
:
3
:
1