GT 5. Pola Pewarisan Karakter Yang Bersifat Kualitatif

Pola Pewarisan Karakter Yang Bersifat Kualitatif

Percobaan Mendel,

Hukum Mendel I,

Hukum Mendel II,

Polihibrid

Teori Peluang

1

2

ISTILAH-ISTILAH

Alel salah satu bentuk yang mungkin terjadidari satu gen tertentu

Lokus tempat tertentu pada kromosom yang diduduki oleh satu alel dari suatu sifat

Genotip susunan genetik atau jumlah total atau semua gen dalam satu individu

Fenotip kenampakan luar dari suatu individu, merupakan kombinasi antara genotip dankeadaan lingkungan.

Uji silang (test cross) persilangan dua genotipdengan homosigot resesif

3

ISTILAH-ISTILAH

Dominan hasil gen fungsional, menutuppenampilan dari alel mutan

Resesif alel dari gen yang tidak menghasilkan hasilyng berfungsi, hasil yang defisien atau hasil yang jumlahnya sedikit

Homosigot keadaan dimana kedua alel sama, individunya disebut homosigot

Heterosigot keadaan dimana ada dua alel berbedapada gen yang sama, individunya disebut heterosigot

F1 generasi pertama dari persilangan antara duaindividu

F2 generasi kedua dari tetua atau keturunan daripersilangan antara individu F1

4

Gregor Mendel

Dikenal sebagai The Grandfather of Genetics.

Dia menemukan prinsip dasar pewarisan

Konsep kunci analisis Mendel:1. Keberadaan gen dapat diduga melalui pengamatan

tertentu (standar) dari rasio progeni persilangan antaravarian yang diturunkan (diwariskan); yang berartikeberadaan gen-gen dapat diduga melalui pengamatanrasio matematik pada generasi keturunan yang dihasilkan dari dua individu tetua yang berbeda

2. Perbedaan sifat yang nyata berlainan biasanyaditentukan/dikendalikan oleh gen tunggal yang berbeda

3. Pada organisme tingkat tinggi, setiap gen pada setiapsel sebanyak dua kali lipat (2n)

5

Mendel bekerja pada tujuh sifat beda

kacang kapri (ercis), yaitu:

1. Bentuk biji (bulat atau berkerut)

2. Warna biji (kuning atau hijau)

3. Warna bunga (ungu atau putih)

4. Bentuk polong (licin atau berkerut)

5. Warna polong (kuning atau hijau)

6. Letak bunga (aksilaris atau terminalis)

7. Tinggi tanaman (tinggi atau pendek)

6

Sifat beda pada tanaman kacang kapri

7

Keuntungan penggunaan tanaman kapri (ercis):

1. Mudah dibuat galur

2. Persilangan buatan mudah dilakukan

3. Perbedaan karakter tegas

4. Umur tanaman pendek (tanaman semusim)

8

P1 (bunga ungu) x P2 (bunga putih)

Biji-biji

F1: tanaman bunga ungu

F2: bunga ungu : Bunga Putih

703 (3) : 221 (1)

Percobaan Monohibrid Mendel

9

Model persilangan Mendel

P1 (RR) x P2 (rr)

R

F1: Rr (zigot)

r

Tepung

sari

rr (1/4)Rr (1/4)r (1/2)

Rr (1/4)RR (1/4)R (1/2)

r (1/2)R (1/2)

Sel telur

F2

10

RR dan rr disebut genotip suatu sifat

Gen R dominan terhadap gen r

Gen r resesif terhadap gen R

Gen R disebut alel dari gen r

Gen dominan digunakan huruf kapital

Gen resesif digunakan huruf kecil

12

Penjelasan model Mendel

1. Ada suatu faktor yang menentukan penampilan suatu

sifat (fenotip) yang diwariskan (sekarang disebut gen)

2. Setiap kacang kapri mempunyai 2 gen (sepasang gen)

dalam setiap sel untuk setiap sifat yang dipelajari

3. Ketika sedang membentuk gamet setiap gen berpisah

atau bersegregasi ke dalam sel seks

4. Akibatnya setiap sel seks (tepung sari/sel telur)

membawa hanya satu gen untuk setiap sifat

5. Penggabungan sel-sel seks (sel telur + tepung sari)

pada waktu pembentukan sel pertama (zigot) individu

baru (zuriat) bersifat acak untuk gen yang dibawanya.

13

Monohibrid persilangan dengan satu sifat beda

Hasil percobaan: Mendel membantah teori pewarisan

percampuran mengajukan teori pewarisan terpisah

(partikulat)

Pembuktian percobaan Mendel dan teori pewarisan

terpisah (partikulat) uji silang (test cross)

Uji silang menggunakan sifat warna biji pada tanaman

kapri

14

Uji Silang (test cross)

P1 Kuning (KK) x P2 Hijau (kk)

F1 Kuning (Kk) x Hijau (kk)

kk (1/2)k (1/2)

Kk (1/2)K (1/2)

Sel telur

kTepung sari

58 biji kuning : 52 biji hijau

1 : 1

Berdasarkan uji

silang:

Gen resesif k yang

tidak tampak pada F1

tidak tercampur

dengan K tetapi tetap

berpisah

Gen resesif k pada

waktu pembentukan

gamet bersegregasi

secara merata.

15

Hasil persilangan monohibrid hukum Mendel I

Pada waktu pembetukan gamet, gen-gen dari

sepasang gen suatu sifat bersegregasi ke

dalam dua sel anak

16

Percobaan Persilangan Dihibrid

Mendel melakukan persilangan dua sifat, yaitu:

1. Warna biji [kuning (KK), hijau (kk)]

2. Bentuk biji [licin (LL); keriput(ll)]

Persilangan dihibrid

17

Hasil persilangan

P1 (warna biji hijau bentuk licin) x P2 (warna biji kuning bentuk keriput)

kkLL KKll

F1 warna biji kuning bentuk licin (KkLl

F2: Kuning Licin = 315 biji

Kuning Keriput = 101 biji

Hijau Licin = 108 biji

Hijau Keripur = 32 biji

18

Model persilangan dihibrid

P1( kkLL) x P2 (KKll)

F1 (KkLl)

kkllkkLlKkllKkLlkl

kkLlkkLLKkLlKkLLkL

KkllKkLlKKllKKLlKl

KkLlKkLLKKLlKKLLKL

klkLKlKLGamet

19

Perbandingan:

9 K-L- : 3 K-ll : 3 kkL- : 1 kkll

Dimana:

K- = KK atau Kk kuning

L- = LL atau Ll Licin

kk hijau

ll keriput

20

Penjelasan persilangan dihibrid Mendel

Pada waktu pembentukan gamet F1 masing-

masing gen dari sifat pertama (warna biji

kuning; hijau) berpadu bebas dengan masing-

masing gen dari sifat kedua (bentuk biji licin;

keriput).

Dikenal sebagai Hukum Mendel II

Independent Assorment

21

Independent assorment

1. Pendapat tentang kromosom sebagai pembawa sifat

Keindahan analisis Mendel ialah tidak perlu mengetahui gen itu apa, bagaimana mengontrol suatu fenotip dari hasil persilangan, atau menduga hasil persilangan berikutnya.

Berdasarkan hukum segregasi dan berpadu bebas dapat diduga. Hal ini digunakan cukup dengan lambang-lambang tanpa harus tahu lokasi gen dalam sel dan tidak perlu tahu kodrat fisik gen.

Walau pun hanya lambang tetapi kebenaran prinsip Mendel telah dibuktikan pada banyak organisme dan genotip.

Dari model Mendel tersebut bagaimana

hubungannya dengan kromosom pada

waktu pembelahan meiosis ? (adakah

hubungannya). Hal ini yang akan

menunjukkan bahwa kromosom sebagai

pembawa sifat. Perlu diperhatikan lagi

pembelahan sel (mitosis & meiosis).

Hubungan antara model teori Mendel dengan tingkah laku

kromosom pada saat pembelahan meiosis

Model teori Mendel ada keparalelan

dengan tingkah laku kromosom pada

saat pembelahan meiosis. Hal ini

dikemukan oleh Walter Suton

(mahasiswa AS) dan Theodor Boveri

(Biologiwan Jerman) pada tahun

1902.

25

Hubungan antara model teori Mendel dengan tingkah laku

kromosom pada saat pembelahan meiosis

26

Pewarisan sepasang gen tunggal

Kebanyakan sifat diwariskan kepada anaknya, tetapi tidak semua diwariskan. Contoh: Bapak dan ibu keriting belum tentu semua anaknya keriting ada pula yang rambutnya lurus. Bila kedua orangtua berambut lurus mesti anak2nya berambut lurus

27


Ada sifat yg disebut dominan yaitu bila kehadiran gen yg mengawasi sifat ini menutup ekspresi gen yg mengawasi sifat lawanya yang resesif, sifat ini tidak tampak

Dlm sel somatik gen2 yg mengawasi sifat terdapatnya berpasangan, krn kromosom2 yg membawa gen tsb dalam keadaan diploid (2n). Sedangkan gamet yang jumlah kromosomnya haploid (n) membawa gen dalam bentuk tunggal

28


Individu (2n)(Diploid)

Gen A Gen a

Gamet (n)(Haploid)

Gen A

Gen a

Hukum Segregasi

29


Gen K mengawasi sifat keriting (dominan), sedang k mengawasi sifat rambut lurus yang resesif

K dan k dikatakan alel satu sama lain sebutan untuk gen-gen yang:

1. letaknya pd kromosom homolog

2. letaknya pada lokus sama

3. mempengaruhi atau mengawasi proses perkembangan yg sama tetapi dengan cara yang berlainan

30


Fenotip: sifat yang terlihat dari luar

Genotip: Susunan gen dalam sel

Rambut keriting memiliki 2 macam genotip yaitu KK (homozigotik) dan Kk (heterozigotik)

Rambut lurus memiliki genotip (kk)

31


Eksperimen Mendel

Persilangan ercis menggunakan sifat

Tinggi (1,80 cm) x Pendek (0,45 cm)

Pd generasi Filial I (F1) semua tanaman tinggi (1,80 cm), tetapi pd generasi II (F2) yg merupakan hasil persilangan antara F1 menghasilkan Rasio Fenotipik Tinggi :Pendek = 3 : 1 dan rasio Genotipik adalah TT : Tt : tt = 1 : 2 : 1.

3 tumbuhan tinggi td dr 1 tumbuhan tinggi homosigotik (TT) dan 2 tumbuhan tinggi heterosigotik (Tt)

32


Generasi Parental yang digunakan Mendel adalah galur murni (pure line) = jenis yg dari generasi ke generasi menghasilkan sifat yg sama. Galur murni selamanya adalah jenis homosigotik.

Generasi F1 disebut hibrida adalah keturunan yang heterosigotik.

Bagaimana membedakan antara tinggi homosigotik dengan heterosigotik ? Dengan cara Uji Silang (Test Cross) yaitu menyilangkan dengan individu homosigotik resesif

33


Dominansi Tidak Sempurna

Tidak semua gen dominan dapat menutup semua alel resesipnya, sehingga fenotip yang muncul adalah Intermediat merupakan sifat diantara kedua induknya, bila individu tersebut heterosigot.

Misal Pada Mirabilis jalapa. Ada bunga merah muda merupakan hasil persilangan antara bunga putih dengan merah

34

Pewarisan bebas 2 pasang gen

Sebelumnya yang kita perhatikan hanya satu sifat yang dikendalikan oleh sepasang gen tunggal yg terletak pada kromosom homolog.

Eksperimen Mendel: Cara pewarisan 2 pasang sifat yang diawasi oleh 2 pasang gen yang terletak pada 2 kromosom berlainan.

35


Contoh tanaman ercis. Menggunakan dua pasang sifat beda yaitu tanaman tinggi berbunga merah disilangkan dengan tanaman pendek berbunga putih

Misalkan T = tinggi, t = pendek

M= Merah, m = putih

Kedua parental berarti TTMM dan ttmm

F1 hasilnya ekspresi sifat dominan yaitu tinggi dan berbunga merah. Hibrida ini adalah heterosigot pada kedua pasang gen tadi (TtMm)

36

Hukum Mendel II = Hukum Pemisahan

Bebas = Independent Assorment

Bila dua individu berbeda satu dengan yang lain dalam dua pasang sifat atau lebih, maka diturunkannya sifat yang sepasang tak tergantung dari pasangan sifat yang lain.

37


F1 (hibirida) ini menghasilkan 4 macam gamet yaitu TM, Tm, tM, tm dalam perbandingan yang sama. Persilangan antara F1 ini akan menghasilkan keturunan F2

Keempat macam gamet dari tetua jantan akan berkombinasi melalui fertilisasi dengan keempat macam gamet betina

Hasilnya diperoleh F2 dengan rasio fenotip 9/16 tinggi merah, 3/16 tinggi putih, 3/16 pendek merah, dan 1/16 pendek putih. (9:3:3:1)

38


TM Tm tM tm

TM TTMM TTMm TtMM TtMm

Tm TTMm TTmm TtMm Ttmm

tM TtMM TtMm ttMM ttMm

tm TtMm Ttmm ttMm ttmm

Kotak Punnet

39


Rasio Genotipnya adalah :

TtMm : TtMM : TTMm : ttMm : Ttmm : TTmm : ttMM : TTMM : ttmm = 4 : 2 : 2 : 2 : 2 : 1 : 1 : 1 : 1

Kesimpulan dari persilangan Mendel II ini adalah bahwa Penurunan sifat tinggi tidak tergantung dari penurunan sifat merah. Dengan kata lain kedua sifat ini diturunkan secara bebas. Hk. Mendel II

40

Trihibrida dan polihibrida

Bila dalam persilangaa melibatkan 3 pasang sifat atau lebih (heterosigot dalam 3 pasang gen atau lebih) maka jumlah kombinasi yg mungkin terjadi sangat kompleks. Penyelesaian dengan kotak Punnet akan membuang energi dan waktu

Ada cara lain yang efisien adalah menggunakan sistem bracket

41

Menentukan Macam GametGamet yg dibentuk oleh individu dg genotip AaBbCc adalah ? AABbcc ?

Menentukan rasio fenotipik (Bila dominan sempurna)Tentukan rasio fenotipik dari penyilangan berikut ini AaBbCc X AaBbCc ? AABbCc X aaBbCC ?

Menentukan rasio GenotipikTentukan Rasio genotipik Persilangan AaBbCc X AaBbCc ?


42


Cara dapat digunakan untuk menentukan:

a. Macam gamet dari suatu individu

b. Rasio fenotipik dari suatu penyilangan

c. Rasio genotipik dari suatu penyilangan

43

Heterosigotik

Macam Gamet F1

Macam Genotip F2

Macam Fenotip F2 (Dom Sem)

Jumlah Individu F2

1 pasang 2 3 2 4

2 pasang 4 9 4 16

3 pasang 8 27 8 64

4 pasang 16 81 16 256

n pasang 2n 3n 2n 4n

Documents

GT 5. Pola Pewarisan Karakter Yang Bersifat Kualitatif