Mendelian genetics 2 1 PERSILANGAN MONOHIBRID Persilangan ini

Mendelian genetics (2)

1. PERSILANGAN MONOHIBRID • Persilangan ini melibatkan satu sifat beda untuk dua individu yang disilangkan. • Misalnya untuk sifat tinggi batang dll.

gen T = tinggi; gen t = pendek, maka pewarisannya: ♂ Tinggi >< Pendek ♀ TT tt gamet T t P F 1 >< F 1 gamet F 2 Tt (Tinggi) ♂ Tt T t >< Tt T t ♀ TT : Tt : tt genotip (Tinggi) (Pendek) fenotip Perbandingan genotip : Perbandingan fenotip : TT : Tt : tt tinggi : pendek =1: 2: 1 = 3: 1

Hukum Mendel I (The law of segregation) • Pembentukkan gamet pada persilangan monohibrid mengacu pada kaidah hukum Mendel I (The law of segregation of allelic genes): dalam suatu persilangan maka gen yang sealel akan dipisahkan secara bebas. • Misalnya genotip Mm akan memiliki gamet M dan m.

Kesimpulan dr perkawinan monohibrid • semua individu F 1 adalah seragam • jika sifat dominasi penuh, maka F 1 akan memiliki fenotip sama seperti induk yang memiliki sifat dominan • pada waktu F 1 membentuk gamet, terjadi pemisahan alel, sehingga gamet hanya memiliki satu alel • jika sifat dominasi penuh, maka jika F 1 heterozigot (Tt) dikawinkan dengan sesamanya akan menghasilkan keturunan dengan perbandingan genotip 1 TT : 2 Tt : 1 tt dan perbandingan fenotip 3 tinggi : 1 pendek

2. PERSILANGAN DIHIBRID • : Persilangan yang melibatkan dua sifat beda untuk dua individu yang disilangkan. • Misalnya untuk sifat warna dan ukuran.

• • gen K = biji kuning gen k = biji hijau gen T = batang tinggi gen t = batang pendek , maka pewarisannya adalah sebagai berikut : • • P ♂ Kuning, Tinggi >< Hijau, Pendek ♀ • • gamet • • F 1 • KKTT KT kktt kt Kk. Tt (Kuning, Tinggi)

Gamet yang dibentuk? F 1 >< F 1♂ Kk. Tt >< Kk. Tt ♀ gamet K T • k t • • gamet yang dibentuk: KT, Kt, k. T, kt • Gunakan Punnet square untuk mengetahui keturunan dari persilangan tersebut baik Genoti, Fenotip maupun rasionya

Diagram persilangan dihibrid untuk sifat warna dan bentuk biji Gamet♂ GW Gw g. W gw GGWW GGWw Gg. WW Gg. Ww (kuning, halus) GGWw GGww Gg. Ww Ggww (kuning, halus) keriput) GGWW Gg. Ww gg. WW gg. Ww (kuning, (hijau, halus) Gg. Ww Ggww gg. Ww Gg. Ww (kuning, (hijau, halus) keriput) Gamet♀ GW Gw g. W gw

Hukum Mendel II (The law of independent assortment of genes). • menyatakan bahwa gen-gen dari sepasang alel memisah secara bebas ketika berlangsung pembelahan meiosis pada waktu pembentukan gamet-gamet dan akan terjadi pengelompokan gen secara bebas.

3. PERSILANGAN TRIHIBRID • Persilangan ini melibatkan tiga sifat beda untuk dua individu yang disilangkan. • Misalnya untuk sifat warna biji, ukuran, tekstur biji.

warna biji • gen K = biji kuning gen k = biji hijau ukuran batang • gen T = batang tinggi gen t = batang pendek bentuk biji • gen B = biji bulat gen b = biji keriput

• maka pewarisannya adalah: • • • P Kuning, Tinggi, Bulat >< Hijau, Pendek, Keriput KKTTBB kkttbb gamet KTB ktb F 1 Kk. Tt. Bb (Kuning, Tinggi, Bulat)

Formulasi matematika pada berbagai persilangan Macam Jumlah Macam Nisbah Gamet Individu Fenotipe Genotipe F 1 F 2 F 2 Monohibrid 2 4 2 3 03: 01 Dihibrid 4 16 4 9 9: 3: 3: 1 Persilangan 27: 9: 9: 9: Trihibrid 8 64 8 27 3: 3: 3: 1 n hibrid 2 n 4 n 2 n 3 n (3: 1)n

Modifikasi Nisbah Mendel IAIB x IAIB Peristiwa kondominasi dapat dilihat misalnya pada pewarisan golongan darah sistem ABO pada manusia. Gen IA dan IB masing-masing menyebabkan terbentuknya antigen A dan antigen B di dalam eritrosit individu yang memilikinya. Pada individu dengan golongan darah AB (bergenotipe IAIB) akan terdapat baik antigen A maupun antigen B di dalam eritrositnya. Artinya, gen IA dan IB sama-sama diekspresikan pada individu heterozigot tersebut. Perkawinan antara laki-laki dan perempuan yang masing-masing memiliki golongan darah AB dapat digambarkan seperti pada diagram berikut ini. 1 IAIA (golongan dara A) 2 IAIB (golongan darah AB) 3 IBIB (golongan darah B) Golongan darah A : AB : B = 1 : 2 : 1 Diagram persilangan sesama individu bergolongan darah AB

Gen Letal Gen letal: gen yang dapat mengakibatkan kematian pada individu homozigot. Kematian ini dapat terjadi pada masa embrio atau beberapa saat setelah kelahiran. Akan tetapi, adakalanya pula terdapat sifat subletal, yang menyebabkan kematian pada waktu individu yang bersangkutan menjelang dewasa. Ada dua macam gen letal, yaitu gen letal dominan dan gen letal resesif. Gen letal dominan dalam keadaan heterozigot dapat menimbulkan efek subletal atau kelainan fenotipe, sedang gen letal resesif cenderung menghasilkan fenotipe normal pada individu heterozigot.

Epistasis Modifikasi nisbah 9 : 3 : 1 disebabkan oleh peristiwa yang dinamakan epistatis, yaitu penutupan ekspresi suatu gen nonalelik. Jadi, dalam hal ini suatu gen bersifat dominan terhadap gen lain yang bukan alelnya, . Ada beberapa macam epistatis, masing menghasilkan nisbah fenotipeyang berbeda pada generasi F.

Epistatis dominan Pada peristiwa epistatis dominan terjadi penitupan ekspresi gen oleh suatu gen dominan yang bukan alelnya. Nisbah fenotipe pada generasi F 2 dengan adanya epistatis dominan adalah 12 : 3 : 1. Epistatis resesif ganda Apabila gen resesif dari suatu pasangan gen, katakanlah gen I, epistatis terhadap pasangan gen lain, katakanlah gen II yang bukan alelnya, sementara gen resesif dari pasangan gen II ini juga epistatis terhadapa pasangan gem I, maka epistatis yang terjadi dinamakan epistatis resesif ganda. Epistatis ini menghasilkan nisbah fenotipe 9 : 7 pada generasi F 2.

Epistatis Dominan Ganda Apabila gen dominan dari pasangan gen I epistatis terhadap pasangan gen II yang bukan alelnya, sementara gen dominan dari pasangan gen II juga epistatis terhadap pasangan gen I, maka epistatis yang terjadi dinamakan epistatis dominan ganda. Epistatis ini menghasilkan nisbah fenotipe 15 : 1 pada generasi F 2. Epistatis dominan-resesif terjadi apabila gen dominan dari pasangan gen I epistatis terhadap pasangan gen II yang bukan alelnya, sementara gen resesif dari pasangan gen II ini juga epistatis terhadap pasangan gen I. Epistatis ini menghasilkan nisbah fenotipe 13 : 3 pada generasi F.

Epistatis gen duplikat dengan efek komulatif Pada Cucurbita pepo dikenal tiga macam bentuk buah, yaitu cakram, bulat dan lonjong. Gen yang mengatur pemunculan fenotipe tersebut ada dua pasang, masing-masing B dan b serta L dan l. Apabila pada suatu individu terdapat sebuah gen dominan dari salah satu pasangan gen tersebut, maka fenotipe yang mincul adalah bentuk bulat (B-II atau bb. L). Sementara itu, apabila sebuah atau dua buah gen dominan dari kedua pasangan gen tersebut berada pada suatu individu, maka fenotipe yang dihasilkan adalah bentuk buah cakram (BL-). Adapaun fenotipe tanpa gen dominan (bbll) akan berupa buah berbentuk lonjong. Pewarisan sifat semacam ini dinamakan epistatis gen duplikat dengan efek komulatif.

Interaksi Gen Selain mengalami berbagai modifikasi nisbah fenotipe karena adanya peristiwa aksi gen tertentu, terdapat pula penyimpangan semu terhadap hukum Mendel yang tidak melibatkan modifikasi nisbah fenotipe, tetapi menimbulkan fenotipe-fenotipe yang merupakan hasil kerjasama atau interaksi dua pasang gen nonalelik. Peristiwa semacam ini dinamakan interaksi gen. Peristiwa interaksi gen pertama kali dilaporkan oleh W. Bateson dan R. C. Punnet setelah mereka mengamati pola pewarisan bentuk jengger ayam. Dalam hal ini terdapat empat macam bentuk jengger ayam, yaitu mawar, kacang, walnut dan tunggal seperti dilihat pada gambar bentuk jengger ayam dari galur berbeda

Alel ganda pada tanaman • Contoh umum alel ganda pada tanaman ialah alel s, yang berperan dalam mempengaruhi strerilitas. • Ada dua macam sterilitas yang dapat disebabkan oleh alel s, yaitu strerilitas sendiri (self strerility) dan sterilitas silang (cross sterility). • Mekanisme terjadinya sterilitas oleh alel s pada garis besarnya berupa kegagalan pembentukan saluran serbuk sari (pollen tube) akibat adanya semacam reaksi antigen – antibodi antara saluran tersebut dan dinding pistil.

Alel ganda pada kelinci • Pada kelinci terdapat alel ganda yang mengatur warna bulu. Alel ganda ini mempunyai empat anggota, yaitu C+, Cch, Ch, dan c, masing-masing untuk tipe liar, cincila, dan albino. • Tipe liar, atau sering disebut juga aoguti, ditandai oleh pigmentasi penuh; cincilia ditandai oleh warna bulu kelabu keperak-perakan; himalayan berwarna putih dengan ujung hitam, terutama pada anggota badan. • Urutan dominasi keekpat alel tersebut adalah c+ > cch > c dengan sifat dominasi penuh. Sebagai contoh, genotipe heterozigot cchc, akan mempunyai bulu tipe cincilia.

Golongan darah sistem ABO pada manusia Pada tahun 1900 K. Landsteiner menemukan lokus ABO pada manusia yang terdiri atas tiga buah alel, yaitu IA, IB, dan Io. Dalam keadaan heterozigot IA dan IB bersifat kondominan, sedang Io merupakan alel resesif. Genotipe dan fenotipe individu pada sistem ABO dapat dilihat pada tabel berikut ini : Genotipe Fenotipe IAIA atau IAI 0 A IBIB atau IBI 0 B IAIB AB I 0 O Lokus ABO mengatur tipe glikolipid pada permukaan eritrosit dengan cara memberikan spesifikasi enzim yang mengkatalis pembentukan polisakarida di dalam eritrosit tersebut. Glikolipid yang dihasilkan akan menjadi penentu karakteristika reaksi antigenik terhadap antibodi yang terdapat di dalam serum darah. Antibodi adalah zat penangkal terhadap berbagai zat asing (antigen) yang masuk ke dalam tubuh.

Dengan adanya peluang reaksi antigen-antibodi dalam golongan darah manusia, maka dilihat dari kompabilitas golongan darah antara suami dan istri dapat dibedakan 2 macam perkawinan : • Perkawinan yang kompatibel, yaitu perkawinan yang tidak memungkinkan berlangsungnya reaksi antigen-antibodi di antara ibu dan anak yang dihasilkan dari perkawinan tersebut. • Perkawinan yang inkompatibel, perkawi nan yang memungkinkan berlangsungnya reaksi antigenantibodi diantara ibu dan anak yang dihasilkan dari perkawinan tersebut.