DASAR PEWARISAN DAN HUKUM MENDEL 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 Ovisme : sifat keturunan dimiliki sel telur dari individu betina. Cairan individu jantan hanya menggiatkan perkembangan sel telur Animalkulisma : di dalam cairan individu jantan terdapat hewan-hewan (animalkulus) spermatozoa : terdapat sifat keturunan; sel telur hanya tempat berkembang spermatozoa Teori Performasi : calon manusia sudah terdapat sebelumnya di dalam gamet

Pendapat yang mengawali Hukum Keturunan (lanjutan) Teori Epigenesis : sel telur yang telah dibuahi spermatozoa akan tumbuh sedikit demi sedikit Teori Pangenesis : sel kelamin terdapat tunas2, yang tumbuh menjadi makhluk baru setelah sel telur dibuahi spermatozoa 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 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) Mudah diperoleh dan dibedakan bentuk dan warna biji sehingga mempermudah identifikasi dan analisis Menyerbuk sendiri (selfing-pollinate) maupun dengan penyerbukan silang (cross-pollinate)

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

Percobaan 1 sifat beda (monohibrid) Sebelum percobaan/persiapan Penggaluran beberapa generasi GALUR MURNI Biji bulat BULAT Biji keriput KERIPUT (tidak ada segregasi) Bunga ungu UNGU Bunga putih PUTIH Persilangan dengan menggunakan sumber bunga jantan dan kebalikannya (resiprokal) P  X   X  ungu putih putih ungu F1 UNGU UNGU SELFING WARNA BUNGA

Warna UNGU – dominan = sifat muncul pd F1 PUTIH – resesif F2 705 ungu (3,15) 224 putih (1,00) 929 tanaman Warna UNGU – dominan = sifat muncul pd F1 PUTIH – resesif F3 – 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

¼ AA, 2/4 Aa, ¼ aa P AA X aa Gamet A, A a, a F1 Aa (zigot) F2 Sel Jantan Sel betina ½ A ½ a ¼ AA ¼ Aa ¼ aa ¼ AA, 2/4 Aa, ¼ aa

Pengujian model Mendel --- TEST CROSS F1 Aa X aa Ungu putih Gamet ½ A, ½ a semua a ( ½ a, ½ a)   ½ a ½ A ¼ Aa 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 F1 --- HUKUM MENDEL I

HUKUM MENDEL I (SEGREGATION) “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” 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 F1 2. Hasil 1.F1 semuanya ungu 2. F2 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) Perbedaan sifat, fenotip, genotip, alel, dan gen SIFAT FENOTIP GENOTIP ALEL GEN Warna Ungu Ungu (dominan) UU homosigot dominan Uu heterosigot U dominan Gen warna bunga Putih (resesif) uu homosigot resesif u resesif 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 F1 BbGg bulat, hijau F2 315 bulat hijau = 9 108 bulat kuning = 3 101 keriput hijau = 3 32 keriput kuning = 1

Jika ditinjau : Bentuk biji : - bulat (315 + 108) = 423 : 3 - keriput (101 + 32) = 133 : 1 b. Warna biji : - hijau (315 + 101) = 416 : 3 - kuning (108 + 32) = 140 : 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 F1 BbGg (heterosigot) Gamet 1. BG 2. Bg 3. bG 4. bg F2 Punnet’s square   ¼ BG ¼ Bg ¼ bG ¼ bg 1/16 BBGG 1/16 BBGg 1/16 BbGG 1/16 BbGg 1/16 BBgg 1/16 Bbgg 1/16 bbGG 1/16 bbGg 1/16 BbGb 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 F2. Jika pada F2 dihasilkan 2720 tanaman ercis. Pertanyaan : Berapa jumlah tanaman yang berfenotip sama dengan tetua homosigot dominan? Berapa jumlah tanaman yang mempunyai genotip sama dengan tetua homosigot resesif? Sebutkan fenotip yang ada pada F2 dan berapa jumlah tanaman masing-masing fenotip Sebutkan genotip kedua tetua (P1, P2), dan F1.

Contoh lain : 2. Persilangan tanaman ercis berfenotip tinggi dan bunga berwarna ungu homosigot dengan ercis berfenotip pendek dan bunga berwarna putih homosigot menghasilkan hibrid F1 dengan fenotip tinggi dan bunga berwarna ungu heterosigot. Hibrid F1 selanjutnya dilakukan uji silang (test cross). Apabila hibrid F1 dikawinkan sesamanya akan diperoleh tanaman F2. Pertanyaan : Buatlah bagan persilangan di atas sampai F2! Tentukan rasio fenotip hasil uji silang! Tentukan rasio fenotip pada F2!

3. Percobaan dengan 3 sifat beda (trihibrid) Contoh : T = tan tinggi vs t = tan pendek P = warna bunga ungu vs p = bunga putih R = biji bulat vs r = biji keriput P TTPPRR X ttpprr tg, ungu, bulat pdk, putih, keriput F1 TtPpRr F2 ???

HUBUNGAN ANTARA BANYAKNYA SIFAT BEDA, GAMET, KOMBINASI F2 FENOTIP F2, GENOTIP F2 APABILA TERJADI DOMINASI Banyaknya sifat beda macam-nya gamet dari F1 Banyaknya kombinasi dalam F2 Banyaknya fenotip dalam F2 Banyaknya kombinasi persis F1 Banyaknya kombinasi homo-zigotik Banyaknya kom-binasi baru yang homo-zigot Banyaknya macam genotip dalam F2 1 2 3 4 n 8 16 64 256 6 14 9 27 81

tub ? tuk tpb tptk pub puk pptb pptk TPR TPr TpR Tpr tPR tPr tpR tpr F2 TPR TPr TpR Tpr tPR tPr tpR tpr tub ? tuk tpb tptk pub puk pptb pptk