DASAR PEWARISAN DAN HUKUM MENDEL l l l

DASAR PEWARISAN DAN HUKUM MENDEL l l l Pendapat yang mengawali Hukum Keturunan Teori Pewarisan Sifat Percobaan Mendel Percobaan Satu Sifat Beda (Monohibrid) Percobaan Dua Sifat Beda (Dihibrid) Percobaan Tiga Sifat Beda (Trihibrid)

Pendapat yang mengawali Hukum Keturunan l Ovisme : sifat keturunan dimiliki sel telur dari individu betina. Cairan individu jantan hanya menggiatkan perkembangan sel telur l Animalkulisma : di dalam cairan individu jantan terdapat hewan-hewan (animalkulus) spermatozoa : terdapat sifat keturunan; sel telur hanya tempat berkembang spermatozoa l Teori Performasi : calon manusia sudah terdapat sebelumnya di dalam gamet

Pendapat yang mengawali Hukum Keturunan (lanjutan) l Teori Epigenesis : sel telur yang telah dibuahi spermatozoa akan tumbuh sedikit demi sedikit l Teori Pangenesis : sel kelamin terdapat tunas 2, yang tumbuh menjadi makhluk baru setelah sel telur dibuahi spermatozoa l Teori Plasma Benih : gamet tidk dibentuk oleh jaringan tubuh, melainkan oleh jaringan khusus. Kerusakan pada jaringan tidak mempengaruhi gamet tidak diwariskan kepada keturunan

PERCOBAAN MENDEL l 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. Faktor yang mendukung keberhasilan : Pemilihan material genetik yang tepat Design percobaan yang tepat Data banyak dan rinci dalam bentuk bilangan (jarang dijumpai pada percobaan botani) Digunakannya analisis matematika Bahan murah dan mudah didapat (kapri) Tidak memerlukan lahan yang luas Umur tanaman pendek Tanaman dapat ditanam di luar musim

Kapri (Pisum sativum) l Mudah diperoleh dan dibedakan bentuk dan warna biji sehingga mempermudah identifikasi dan analisis l Menyerbuk sendiri (selfingpollinate) maupun dengan penyerbukan silang (crosspollinate)

7 sifat yang diamati Mendel l l l Bentuk biji Warna biji Struktur polong Warna bunga Letak/kedudukan bunga Tinggi Tanaman

Percobaan 1 sifat beda (monohibrid) l Sebelum percobaan/persiapan Penggaluran beberapa generasi GALUR MURNI Biji bulat BULAT Biji keriput KERIPUT (tidak ada segregasi) Bunga ungu UNGU Bunga putih PUTIH WARNA BUNGA Persilangan dengan menggunakan sumber bunga jantan dan kebalikannya (resiprokal) P X X l ungu F 1 putih UNGU putih ungu UNGU SELFING

F 2 705 ungu (3, 15) 224 putih (1, 00) 929 tanaman Warna UNGU – dominan = sifat muncul pd F 1 PUTIH – resesif F 3 – putih (galur murni) - ungu menjadi : ¾ ungu, ¼ putih (rasio fenotip) 1 : 2 : 1 (rasio genotip) Ilustrasi diagram, A-gen dominan, a-gen resesif

Persilangan monohibrid

l. P l Gamet l F 1 AA X aa A, A a, a Aa (zigot) F 2 Sel Jantan Sel betina ½A ½a ½A ¼ Aa ½a ¼ Aa ¼ aa ¼ AA, 2/4 Aa, ¼ aa

l Pengujian model Mendel --- TEST CROSS F 1 Aa X aa Ungu putih Gamet ½ A, ½ a semua a ( ½ a, ½ a) ½a ½a ½A ¼ Aa ½a ¼ aa 2/4 Aa = 1 Aa 2/4 aa = 1 aa 106 ungu : 102 putih (1 : 1) Membenarkan dugaan segregasi samarata (Equal Segregation) dari gen-gen A dan a dalam individu F 1 --- HUKUM MENDEL I

HUKUM MENDEL I (SEGREGATION) l “Gen-gen dari suatu pasangan gen bersegregasi/ berpisah satu terhadap lainnya ke dalam gamet-gamet, sehingga separuh gamet membawa salah satu gen, dan separuh gamet lainnya mebawa satu gen lainnya dari pasangan gen tersebut” l Ringkasan analisis Mendel untuk satu sifat beda : 1. Prosedur Percobaan 1. Memilih galur murni dengan satu sifat beda (warna bunga, warna polong, dll) 2. Persilangan galur murni 3. Penyerbukan sendiri individu F 1 2. Hasil 1. F 1 semuanya ungu 2. F 2 ¾ ungu, ¼ putih 3. Kesimpulan 1. Sifat beda dikendalikan oleh gen mayor untuk warna bunga 2. Alel dominan menimbulkan warna ungu, dan alel resesif warna putih

A- alel a, a – alel A (istilah alel dan gen – membingungkan) l Perbedaan sifat, fenotip, genotip, alel, dan gen SIFAT FENOTIP Warna Ungu (dominan) Putih (resesif) GENOTIP ALEL GEN UU homosigot dominan Uu heterosigot U dominan uu homosigot resesif u resesif Gen warna bunga Klik ITENAS

2. Percobaan dengan dua sifat/ karakter beda Bentuk biji (bulat, keriput) & warna biji (hijau, kuning) B b G g Tanaman BBGG = bulat hijau; tanaman bbgg = keriput kuning P BBGG X bbgg bulat, hijau keriput, kuning F 1 F 2 Bb. Gg 315 bulat hijau 108 bulat kuning 101 keriput hijau 32 keriput kuning bulat, hijau = = 9 3 3 1

• Jika ditinjau : a. Bentuk biji : - bulat (315 + 108) - keriput (101 + 32) b. Warna biji : - hijau (315 + 101) - kuning (108 + 32) = = 423 133 416 140 : : 3 1 Mendel menyimpulkan : “Kedua sistem pewarisan/kedua gen adalah bebas satu terhadap lainnya” (Hukum Mendel II : Perpaduan secara Bebas (independent of assortment) Rasio 9: 3: 3: 1 secara matematik merupakan kombinasi acak dari dua rasio 3 : 1 yang bebas, sehingga perhitungan selanjutny menggunakan kaedah matematika dan hitung peluang

PERSILANGAN DIHIBRID

• Percobaan dihibrid menerangkan bahwa gen warna bebas dari gen bentuk biji, maka pada waktu pembentukan gamet setiap alel dari gen warna biji berpadu secara bebas dengan setiap alel dari gen bentuk biji F 1 Bb. Gg (heterosigot) Gamet 1. BG 2. Bg 3. b. G 4. bg F 2 Punnet’s square ¼ BG ¼ Bg ¼ b. G ¼ bg ¼ BG 1/16 BBGg 1/16 Bb. GG 1/16 Bb. Gg ¼ Bg 1/16 BBGg 1/16 BBgg 1/16 Bb. Gg 1/16 Bbgg ¼ b. G 1/16 Bb. Gg 1/16 bb. GG 1/16 bb. Gg ¼ bg 1/16 Bb. Gb 1/16 Bbgg 1/16 bb. Gg 1/16 bbgg Gambar persilangan

Contoh : 1. Tanaman ercis berbatang tinggi (T) dan berbunga Ungu (P) dominan terhadap ercis berbatang pendek (t) dan berbunga putih (p). Tanaman ercis galur murni berbatang tinggi berbunga unggu disilangkan dengan ercis galur murni berbatang pendek berbunga putih untuk diamati segregasinya pada generasi F 2. Jika pada F 2 dihasilkan 2720 tanaman ercis. Pertanyaan : l Berapa jumlah tanaman yang berfenotip sama dengan tetua homosigot dominan? l Berapa jumlah tanaman yang mempunyai genotip sama dengan tetua homosigot resesif? l Sebutkan fenotip yang ada pada F 2 dan berapa jumlah tanaman masing-masing fenotip l Sebutkan genotip kedua tetua (P 1, P 2), dan F 1.

Contoh lain : 2. Persilangan tanaman ercis berfenotip tinggi dan bunga berwarna ungu homosigot dengan ercis berfenotip pendek dan bunga berwarna putih homosigot menghasilkan hibrid F 1 dengan fenotip tinggi dan bunga berwarna ungu heterosigot. Hibrid F 1 selanjutnya dilakukan uji silang (test cross). Apabila hibrid F 1 dikawinkan sesamanya akan diperoleh tanaman F 2. Pertanyaan : a. Buatlah bagan persilangan di atas sampai F 2! b. Tentukan rasio fenotip hasil uji silang! c. Tentukan rasio fenotip pada F 2!

3. Percobaan dengan 3 sifat beda (trihibrid) l Contoh : T = tan tinggi vs P = warna bunga ungu vs R = biji bulat vs P TTPPRR X tg, ungu, bulat t = tan pendek p = bunga putih r = biji keriput ttpprr pdk, putih, keriput F 1 Tt. Pp. Rr F 2 ? ? ?

HUBUNGAN ANTARA BANYAKNYA SIFAT BEDA, GAMET, KOMBINASI F 2 FENOTIP F 2, GENOTIP F 2 APABILA TERJADI DOMINASI Banyaknya sifat beda macamnya gamet dari F 1 Banyakny a kombinasi dalam F 2 Banyak nya fenotip dalam F 2 Banyak nya kombin asi persis F 1 Banyak nya kombin asi homozigotik Banyak nya kombinasi baru yang homozigot Banyaknya macam genotip dalam F 2 1 2 3 4 n 2 4 8 16 4 16 64 256 2 4 8 16 0 2 6 14 3 9 27 81

F 2 TPR TPr Tp. R Tpr t. PR t. Pr tp. R tpr TPR tub ? ? TPr ? tuk ? ? ? Tp. R ? ? tpb ? ? ? Tpr ? ? ? tptk ? ? t. PR ? ? pub ? ? ? t. Pr ? ? ? puk ? ? tp. R ? ? ? pptb ? tpr ? ? pptk