PEWARISAN SIFAT Gregor Mendel pada tahun 1865 Teori

PEWARISAN SIFAT • Gregor Mendel pada tahun 1865 →Teori pertama tentang sistem pewarisan sifat. • Teori ini diajukan berdasarkan penelitian persilangan berbagai varietas kacang kapri (Pisum sativum) dengan alasan: 1. Memiliki pasangan-pasangan sifat yang menyolok. 2. Biasanya melakukan penyerbukan sendiri (Self polination). 3. Dapat dengan mudah diadakan penyerbukan silang. 4. Segera menghasilkan keturunan. 1

2

ISTILAH DAN SIMBOL DALAM GENETIKA • Parental (P) • Filial (F) Genotip Fenotip • • • : induk : hasil persilangan (keturunan) : komposisi faktor keturunan (tidak tampak secara fisik). : sifat yang tampak pada keturunan. ♀ : tanda kelamin betina ♂ : tanda kelamin jantan Monohibrid : persilangan antara dua individu yang mempunyai 1 sifat beda Dihibrid : persilangan antara dua individu yang mempunyai 2 sifat beda Homozygot : individu yang terjadi dari sel kelamin yang sama sifatnya Misalnya BB atau bb Heterozygot : individu yang terjadi dari sel kelamin yang tidak sama sifatnya, misalnya Bb atau Aa Alela : Pasangan gen dengan sifat yang berlawanan 3

HUKUM MENDEL • I. SEGREGASI (Pemisahan secara bebas) • II. ASORTASI (Pengelompokan secara bebas) 4

Monohibrid • T : simbol untuk gen yang menentukan batang tinggi • t : simbol untuk gen yang menentukan batang kerdil • Oleh karena tanaman mempunyai tingkatan ploidi diploid maka dalam menuliskan genotip dengan huruf rangkap, misal : TT dan tt, diagram persilangannya sebagai berikut: • P ♀ tt x ♂ TT • Kerdil tinggi • Gamet ♀: t gamet ♂ : T → Segregasi • F 1 Tt (tinggi) 5

Bila F 1 disilangkan sesamanya terlihat hasil sebagai berikut: F 1 x F 1 ♀ Tt x ♂ Tt Tinggi Gamet ♀ : T, t gamet ♂ : T, t ♀ T t T TT tinggi Tt tinggi tt kerdil ∕ ♂ Dari diagram tersebut terlihat hasil perkawinan heterozygote menunjukkan perbandingan fenotip 3: 1 monohybrid 6

Monohibrid pada Manusia • Pada manusia telah diketahui banyak sifat herediter (menurun) misalnya albino, polydactili (jari lebih), tester (lidah perasa), mata biru, rambut ikal, celah langit-langit dan celah bibir, ayan (epilepsi) kencing manis, thalasemia dll • 1. Jari lebih (Polydactili), ditentukan oleh gen dominan P, alel resessifnya p menentukan jari normal • Contoh: Seorang ibu normal suaminya polydactili mempunyai 3 orang anak. Anak pertama dan kedua adalah laki-laki polydactili dan anak ketiganya perempuan normal. Bagaimana genotip dari individu-individu tersebut? • Jawab: ibu normal : pp • Ayah polydactili : Pp 7

Bila P disilangkan terlihat hasil sebagai berikut: P ♀ pp x ♂ Pp Normal polydactili Gamet ♀ : p gamet ♂ : P, p ♀ ∕ ♂ p Pp polydactili pp normal 8

• 2. Phenil Thiocarbamida (PTC) • Senyawa kimia yang digunakan untuk mengetahui kepekaan lidah terhadap rasa pahit. Orang yang dapat merasakan pahit disebut tester (pengecap) sedangkan yang tidak dapat merasakan rasa pahit disebut non tester (buta kecap). Kemampuan untuk merasakan rasa pahit ditentukan oleh gen dominan T, sehingga orang tester mempunyai 2 macam genotip TT dan Tt, sedangkan yang buta kecap genotipnya tt. • 3. Kencing manis (diabetes militus) • Penyakit metabolisme pada tubuh manusia yang disebabkan pankreas kurang dalam menghasilkan insulin, sehinga kadar gula dalam darah tinggi. Diabetes ditentukan oleh gen resesif d, dan D menentukan gen normal 9

• 4. Thalasemia yaitu penyakit darah bawaan yang menyebabkan sel darah merah (eritrosit) pecah (hemolisis), penyakit tersebut sering disebut anemia. Eritrosit bentuknya tidak teratur, mengandung sedikit hemoglobin, sehingga penderita dalam mengikat oksigen kurang. Sel darah putih jumlahnya meningkat, hati dan limpanya membengkak. Thalasemia ditentukan oleh gen dominan Th alelnya th mementukan gen normal. Ada 2 macam thalasemia: • A. Thalasemia mayor (Th. Th) sangat parah dan biasanya letal (mati) • B. Thalasemia minor (Thth) tidak parah tetapi membutuhkan banyak transfusi contoh pewarisannya: 10

Bila orang thalasemia minor menikah maka hasilnya sebagai berikut: P ♀ Thth x ♂ Thth Thalasemia Gamet ♀ : Th, th gamet ♂ : Th, th ♀ ∕ ♂ Th th Th Thalasemia mayor (letal) Thth Thalasemia minor thth normal 11

5. Albino Penyakit tidak terdapatnya pigmen kulit, sehingga dari ujung rambut sampai kaki tak berwarna (putih). Albino ditentukan oleh gen resesif a, gen normalnya A, contoh perkawinannya: Sepasang suami istri yang normal tapi karier untuk albino menikah dan mempunyai 3 orang anak. Berapakah kemungkinan anak pertamanya perempuan normal, dan anak kedua dan ketiganya laki-laki albino? Jawab: Genotip kedua orang tuanya Aa, diagram persilangannya sbb: 12

Bila orang normal karier albino menikah maka hasilnya sebagai berikut: P ♀ Aa x ♂ Aa Normal Gamet ♀ : A, a gamet ♂ : A, a ♀ ∕ ♂ A a A AA (normal) Aa (normal) aa (Albino) a. Anak pertama perempuan normal : K(♀ ) ½ K (normal) ¾ , sehingga kemungkinan anak I perempuan normal= ½ x ¾ = 3/8 ♀ b. Anak kedua laki-laki albino : K (♂) = ½ , K(aa) = ¼, sehingga kemungkinan anak kedua laki-laki albino = K (I) = 3/8 x 1/8 = 3/64 c. Anak ketiga laki-laki albino : K (I)x K(II) x K(III) = 3/8 x 3/64 x 1/8 = 9/4096 13

Dihibrid • • • A : gen untuk bunga warna ungu a : gen untuk bunga putih B : gen untuk batang tinggi b : gen untuk batang kerdil Disilangkan tanaman berbunga ungu batang tinggi homozygote dengan tanaman berbunga putih batang pendek. F 1 menghasilkan tanaman berbunga ungu batang tinggi, bila F 1 disilangkan sesamanya tentukan diagram persilangannya dan perbandingan fenotip hasil persilangannya. 14

15

Testcross: F 1 Aa. Bb Bunga ungu Batang tinggi Gamet AB, Ab, a. B, ab AB ab x Ab aabb bunga putih batang pendek gamet ab a. B Aa. Bb Aabb aa. Bb Ungu Putih tinggi pendek tinggi ab aabb Putih pendek Berdasar diagram tersebut terlihat bahwa testcross untuk dihibrid menghasilkan perbandingan fenotip 1: 1: 1: 1 16

Backcross: F 1 Aa. Bb Bunga ungu Batang tinggi Gamet AB, Ab, a. B, ab AB AB Ab AABB AABb Ungu tinggi x AABB bunga ungu batang tinggi AB a. B ab Aa. BB Ungu tinggi Aa. Bb Ungu tinggi Berdasar diagram tersebut terlihat bahwa backcross untuk dihibrid menghasilkan keturunan yang semuanya berfenotip sama dengan induknya yaitu bunga ungu batang tinggi. 17

Perhitungan Matematika Dari uraian di atas dapat disusun beberapa rumus untuk diterapkan pada berbagai kejadian, seperti: Banyak Macam nya sifat nya beda gamet 1 2 3 4 2 4 8 16 n 2 n Banyaknya kombinasi fenotip macam F 2 dalam F 2 genotip dalam F 2 4 2 3 16 4 9 64 8 27 256 16 81 (2 n)2 2 n 3 n 18

Ratio Fenotip (F 2) Hibrida Normal Menurut Mendel. • Monohibrida 3: 1 (Hukum Dominasi penuh) • n= 1, jumlah gamet = 2 Dihibrida 9: 3: 3: 1 n= 2, jumlah gamet = 4 Trihibrida 27: 9: 9: 9: 3: 3 : 3: 1 n= 3, jumlah gamet = 8 Polihibrida (3: 1)n n= n, jumlah gamet = 2 n(n) = jenis sifat berbeda (hibridanya). Intermediat 1 : 2 : 1 ——> sifat "Sama Dominan"; percobaan pada bunga Antirrhinum majus. 19

PENYIMPANGAN SEMU HUKUM MENDEL • Sebenarnya masih mengikuti hukum Mendel ———> alel berinteraksi. • Dikenal beberapa bentuk ———> Ratio fenotip F 2 • 1. INTERAKSI PASANGAN ALELA pada varitas ayam ——> 9 : 3 : 1 • 2. POLIMERI (Nielson-Echle) pada varitas gandum ——> 15 : 1 Polimeri pada manusia misalnya peristiwa pigmentasi kulit. • 3. KRIPTOMERI pada tanaman "pukul empat" (Mirabilis jalapa) percobaan pada Linaria maroccana ———> 9 : 3 : 4 • 4. EPISTASIS & HIPOSTASIS pada varitas gandum———> 12 : 3 : 1 • 5. Gen Komplementer ———> 9: 7 • Penyakit bisu tuli pada manusia 20

Contoh soal monohibrid • Warna mata pada manusia merupakan sifat menurun, bila H adalah warna mata hitam dominan terhadap warna mata biru, bila terjadi perkawinan antara laki-laki bermata hitam yang mempunyai ibu bermata biru menikah dengan perempuan bermata hitam heterozygot, maka: • . buatlah diagram persilangannya dan tentukan prosentase anak I perempuan bermata biru dan anak II laki-laki bermata hitam 21

Contoh soal monohibrid • Suami istri masing-masing karier untuk albino menikah dan mempunyai 4 orang anak, berapa kemungkinan lahirnya: • a. anak I perempuan normal? • b. 3 anaknya albino dan 1 anaknya normal? • c. anak II albino? • d. semua anaknya normal, kecuali nomor 2 albino? 22

Contoh penyimpangan semu • Persilangan 2 tanaman gandum, yang satu bersekam putih, yang lain bersekam hitam. Biji-biji F 1 mempunyai sekam hitam, sedangkan F 2 -nya 418 hitam, 106 kelabu, 36 putih. Tentukan: • A. Diagram persilangannya mulai parental • B. tuliskan genotip dari tanaman F 2 yang berbiji putih dan hitam. 23

Contoh soal penyimpangan semu • Berapa % kah munculnya ayam walnut dan ayam bilah dari persilangan: • A. rr. PP x Rr. Pp • B. Rrpp x rrpp • C. Rr. Pp x rrpp (test cross=uji silang) • Genotip Rose (mawar): R_pp • Genotip Biji (Pea) : rr. P_ • Genotip walnut (sumpel) : R-P- (interaksi gen dominan • Genotip single (bilah) : rrpp (interaksi gen resesif 24

• rr. PP x Rr. Pp r. P RP Rp r. P rp Rr. PP walnut Rr. Pp walnut rr. PP pea rr. Pp pea 25