Penurunan atau pewarisan sifat dari induk atau tetua kepada generasi (keturunan) berikutnya disebut inheritansi (inheritance). Peristiwa pewarisan sifat tersebut mengikuti pola-pola tertentu yaitu pola-pola hereditas (Latin: heres atau jago waris). Hukum Mendel merupakan Hukum Hereditas yang menjelaskan prinsip-prinsip penurunan sifat pada organisme. Mendel diakui sebagai Bapak Genetika alasannya ialah dianggap sebagai penemu prinsip dasar penurunan sifat (hereditas) yang sering dikenal dengan aturan Mendel.
Hukum Mendel I disebut juga aturan segregasi yang menyatakan bahwa pada waktu pembentukan gamet, terjadi pemisahan alel secara acak (The Law of Segregation of Allelic Genes). Dalam percobaannya, Mendel menanam tumbuhan kacang ercis (Pisum sativum) dan menyidik keturunan-keturunannya.
Hasil penyilangan mengatakan bahwa sifat dari dua induk tidak muncul sekaligus (hanya satu sifat). Kacang kapri berbunga merah yang disilangkan dengan kacang kapri berbunga putih menghasilkan kacang kapri berbunga merah. Berarti warna merah mayoritas terhadap warna putih, atau warna putih resesif terhadap warna merah. Alel mayoritas yaitu gen penentu sifat yang menutupi sifat pasangannya (alel resesif ), dan ditulis dengan karakter besar (dalam pola di atas, warna merah bersifat mayoritas dan ditulis sebagai M). Alel resesif yaitu alel penentu sifat yang ditutupi oleh sifat pasangannya (alel dominan), dan ditulis dengan karakter kecil (dalam pola di atas, warna putih bersifat resesif dan ditulis sebagai m).
Selanjutnya, Mendel menyilangkan sesama F1 yang berbunga merah. Keturunan generasi kedua (F2)nya terdiri dari tumbuhan berbunga merah dan tumbuhan berbunga putih dengan rasio (perbandingan) 3 : 1. Berdasarkan penelitiannya, Mendel menyusun beberapa hipotesa sebagai berikut:
Hasil penyilangan mengatakan bahwa sifat dari dua induk tidak muncul sekaligus (hanya satu sifat). Kacang kapri berbunga merah yang disilangkan dengan kacang kapri berbunga putih menghasilkan kacang kapri berbunga merah. Berarti warna merah mayoritas terhadap warna putih, atau warna putih resesif terhadap warna merah. Alel mayoritas yaitu gen penentu sifat yang menutupi sifat pasangannya (alel resesif ), dan ditulis dengan karakter besar (dalam pola di atas, warna merah bersifat mayoritas dan ditulis sebagai M). Alel resesif yaitu alel penentu sifat yang ditutupi oleh sifat pasangannya (alel dominan), dan ditulis dengan karakter kecil (dalam pola di atas, warna putih bersifat resesif dan ditulis sebagai m).
Selanjutnya, Mendel menyilangkan sesama F1 yang berbunga merah. Keturunan generasi kedua (F2)nya terdiri dari tumbuhan berbunga merah dan tumbuhan berbunga putih dengan rasio (perbandingan) 3 : 1. Berdasarkan penelitiannya, Mendel menyusun beberapa hipotesa sebagai berikut:
- Sepasang gen dari induk jantan dan induk betina berperan dalam mengendalikan setiap sifat pada keturunannya.
- Setiap alel (anggota dari sepasang gen) mengatakan bentuk alternatif sesamanya. Misalnya warna merah dengan putih, atau biji lingkaran dengan biji keriput.
- Pasangan alel berbeda yang terdapat bersama–sama dalam satu individu tanaman, terdiri dari alel yang merupakan faktor mayoritas dan faktor resesif. Faktor mayoritas akan menutupi faktor resesif.
- Pada ketika pembentukan gamet (meiosis), masing-masing alel memisah secara bebas. Selanjutnya, penggabungan gamet terjadi secara acak.
- Individu murni mempunyai pasangan sifat (alel) yang sama yaitu mayoritas saja, atau resesif saja.
Setelah diuji berkali-kali ternyata hasil penelitian Mendel tetap, sehingga hipotesis Mendel ditetapkan sebagai Hukum Mendel yang pokok, yaitu Hukum Mendel I (Hukum Segregasi).
1. Persilangan Monohibrida
Persilangan monohibrida ialah perkawinan 2 individu dengan satu sifat beda yang mencolok. Persilangan monohibrida sanggup terjadi pada tumbuhan, binatang maupun manusia. Sebagai langkah awal dalam mempelajari persilangan monohibrida, berikut ini akan dijelaskan wacana istilah-istilah yang sering dipakai dalam persilangan.
| No. | Simbol | Keterangan |
|---|---|---|
| 1. | Parental (P) | Induk (jantan dan betina) yang mengadakan perkawinan/persilangan. Parental disebut juga orang tua/tetua |
| 2. | Filial (F) | Individu hasil persilangan, disebut juga keturunan/zuriat. Keturuanan pertama diberi simbol F1, keturunan kedua diberi simbol F2, dst. |
| 3. | Hibrid | Hasil persilangan dari dua individu dengan sifat beda |
| 4. | Dominan | Sifat yang menang, sifat ini memakai simbol karakter besar contohnya HH (halus), KK (kuning). |
| 5. | Hibrid | Hasil persilangan dari dua individu dengan sifat beda |
| 6. | Dominan | Sifat yang menang, sifat ini memakai simbol karakter besar contohnya HH (halus), KK (kuning). |
| 7. | Resesif | Sifat yang kalah, diberi simbol karakter kecil contohnya hh (kasar), kk (hijau). |
| 8. | Intermediet | Sifat di antara mayoritas dan resesif contohnya merah ialah mayoritas (simbol M), sedangkan putih resesif (simbol m) maka merah muda ialah intermediet (simbol Mm). |
| 9. | Genotipe | Merupakan sifat yang ditentukan oleh gen. Misalnya MM, Mm. |
| 10. | Fenotipe | Sifat yang muncul dari luar alasannya ialah adanya jawaban dari kekerabatan antara faktor genotipe dan lingkungannya. |
| 11. | Homozigot | Merupakan bentuk dari gen yang sama pada pasangan kromosom homolog, contohnya gen K mempunyai alel k sehingga gen dan alel ditulis KK dan kk. |
| 12. | Heterozigot | Kebalikan dari homozigot yaitu individu yang mempunyai pasangan gen dan alel yang tidak sama. Misalnya, kulit halus mayoritas simbol H dan kulit bernafsu simbol h resesif. Maka Hh ialah heterozigot. |
| 13. | Alel | Bentuk alternatif suatu gen yang menempati lokus yang sama dengan pasangan kromosom homolog contohnya gen B mempunyai alel b sehingga gen dan alel sanggup ditulis BB atau Bb. |
Persilangan monohibrida pada flora sanggup dilakukan contohnya pada buncis berbiji lingkaran dengan buncis berbiji keriput, buncis dengan biji warna kuning disilangkan dengan biji warna hijau, buncis berbunga merah dengan buncis berbunga putih, dan seterusnya.
Hasil Persilangan dengan Satu Sifat Beda (Persilangan Monohibrida)
| Sifat Beda Induk = Parental (P) | Sifat dan Banyak Individu yang Dihasilkan | Perbandingan Jumlah F2 | |
|---|---|---|---|
| Keturunan I (F1) | Keturunan II (F2) | ||
| Biji lingkaran X keriput | Semua bulat | 5.474 lingkaran : 1.850 keriput | 2,96:1 |
| Biji kuning X hijau | Semua kuning | 6.022 kuning : 2.001 hijau | 3,01:1 |
| Bunga merah X putih | Semua merah | 705 merah : 224 putih | 3,15:1 |
| Polong gembung X kurus. | Semua gembung | 882 gembung : 299 kurus | 2,95:1 |
| Polong hijau X kurus. | Semua hijau | 428 hijau : 152 kuning | 1,82:1 |
| Bunga aksial X terminal | Semua aksial | 651 aksial : 207 terminal | 3,14:1 |
| Batang panjang X pendek | Semua panjang | 787 panjang : 177 pendek | 2,84:1 |
Persilangan monohibrida pada binatang sanggup dipelajari pada persilangan antara marmot dengan rambut normal (hitam) dan marmot dengan rambut albino. Berikut ini ialah persilangan antara kedua marmot tersebut.
| P | : | ♀AA (hitam | X | ♂aa (albino) |
| Gamet | : | A | a | |
| F1 | : | Aa (hitam | ||
| F2 | ||||
| Gamet | A | a |
|---|---|---|
| A | AA (hitam) | Aa (hitam) |
| a | Aa (hitam) | aa (albino) |
Catatan:
Alel A = menimbulkan terbentuknya melanin (pigmen pemberi warna)
Alel a = menghambat terbentuknya melanin
Dari hasil persilangan monohibrida sebelumnya, perbandingan fenotip antara marmot rambut hitam dengan albino ialah (1 AA: 2 Aa: 1 aa) atau 3 hitam : 1 albino.
2. Sifat Intermediet
Ketika mencoba menyilangkan bunga pukul empat (Mirabilis jalapa) merah dan putih menghasilkan keturunan F1 merah muda. Setelah dilakukan persilangan sesama F1 ternyata menghasilkan keturunan F2 yaitu merah, merah muda, dan putih dengan perbandingan 1 : 2 : 1.
Dari hasil percobaan tampak dihasilkan keturunan dengan perpaduan sifat dari kedua induknya yaitu merah muda, warna ini disebut dengan sifat intermediet. Warna tersebut terjadi alasannya ialah dominasi yang tidak tepat dari warna merah tetapi masih menampakkan tanda warna merah mayoritas terhadap warna putih.
Dari diagram dan tabel sanggup dilihat perbandingan fenotipe dan F2 ialah 1 : 2 : 1 = merah : merah muda: putih, sedangkan perbandingan genotipenya F2 sanggup dilihat 1 : 2 : 1 = MM : Mm : mm
B. Hukum Mendel II
Pada ketika periode yang sama Mendel menyidik pewarisan, ia juga menyilangkan tumbuhan ercis yang berbeda dalam dua sifat, persilangan ini dinamakan persilangan dihibrid. Mendel menyilangkan varietas ercis berbiji lingkaran berwarna kuning dengan varietes ercis berbiji keriput berwarna hijau. Keturunan pertama (F1) menghasilkan keturunan berbiji lingkaran warna kuning. Kemudian Mendel menyilangkan antara F1 yang menghasilkan keturunan F2 sebagai berikut :
315 varietas ercis berbiji lingkaran kuning
101 varietas ercis berbiji keriput kuning
108 varietas ercis berbiji lingkaran hijau
32 varietas ercis berbiji keriput hijau
Jika kita amati perbandingan antara tumbuhan tersebut yaitu perbandingan antara tumbuhan lingkaran kuning : keriput kuning : lingkaran hijau: keriput hijau = 9 : 3 : 3 : 1.
Pada denah di atas sanggup ditemukan hal-hal sebagai berikut.
Kotak nomor 6, yaitu varietas ercis berbiji lingkaran hijau dengan nomor 11 yaitu varietas ercis berbiji keriput kuning. Kedua individu tersebut mempunyai genotipe yang tidak dimiliki oleh kedua induknya, sehingga individu tersebut disebut sebagai individu gres (bastar konstan). Individu tersebut mempunyai genotipe yang homozigot dan sifat itu muncul jawaban perpaduan sifat kedua induknya.
Gen yang telah terpisah tersebut akan bergabung dengan gen dari induk lain pada ketika perkawinan. Penggabungan tersebut terjadi secara acak dan bebas. Pada perkawinan ini tampak terang bahwa gen-gen sanggup berpasangan membentuk kombinasi yang beragam. Maka hal tersebut dikenal dengan Hukum II Mendel atau Hukum Pengelompokan Gen Secara Bebas (The Law Independent Assortment of Genes). Hal tersebut dituangkan dalam Hukum II Mendel yang berbunyi “Bila individu berbeda satu dengan yang lain dalam dua pasang sifat atau lebih, maka akan diturunkan sifat yang sepasang tak tergantung dari pasangan sifat yang lain.
Persilangan Lebih dari Dua Sifat Beda
Kemungkinan genotipe dan fenotipe pada F2 dalam persilangan monohibrid gamet yang terbentuk pada F1 ada 2 macam dan fenotipenya ada 2 macam dengan perbandingan 3 : 1. Pada perbandingan
dihibrida gamet yang terbentuk pada F1 sebanyak 4 macam dan fenotipe sebanyak 4 macam dengan perbandingan 9 : 3 : 3 : 1. Jika kita melaksanakan persilangan dengan tiga sifat beda (trihibrid) akan menghasilkan gamet sebanyak 8 macam. Dengan demikian F2 akan menghasilkan sebanyak 64 keturunan atau 82. Perhatikan pola berikut ini.
F2
Hubungan antara Jumlah Sifat Beda dengan Banyaknya Macam Gamet F1 dan Perbandingan F2
Alel A = menimbulkan terbentuknya melanin (pigmen pemberi warna)
Alel a = menghambat terbentuknya melanin
Dari hasil persilangan monohibrida sebelumnya, perbandingan fenotip antara marmot rambut hitam dengan albino ialah (1 AA: 2 Aa: 1 aa) atau 3 hitam : 1 albino.
2. Sifat Intermediet
Ketika mencoba menyilangkan bunga pukul empat (Mirabilis jalapa) merah dan putih menghasilkan keturunan F1 merah muda. Setelah dilakukan persilangan sesama F1 ternyata menghasilkan keturunan F2 yaitu merah, merah muda, dan putih dengan perbandingan 1 : 2 : 1.
Dari hasil percobaan tampak dihasilkan keturunan dengan perpaduan sifat dari kedua induknya yaitu merah muda, warna ini disebut dengan sifat intermediet. Warna tersebut terjadi alasannya ialah dominasi yang tidak tepat dari warna merah tetapi masih menampakkan tanda warna merah mayoritas terhadap warna putih.
| Parental | Fenotipe | : | ♀merah | X | putih♂ |
| Genotipe | : | MM |  | mm | |
| Gamet | : | m | m | ||
| F1 | Fenotipe | : | merah muda | ||
| Genotipe | : | Mm | |||
| F1 x F2 | Fenotipe | : | Mm | x | Mm |
| Gamet | : | M, m | M, m | ||
| F2 | |||||
| Gamet | M | m |
|---|---|---|
| M | MM merah | Mm merah muda |
| m | Mm merah muda | mm putih |
B. Hukum Mendel II
Pada ketika periode yang sama Mendel menyidik pewarisan, ia juga menyilangkan tumbuhan ercis yang berbeda dalam dua sifat, persilangan ini dinamakan persilangan dihibrid. Mendel menyilangkan varietas ercis berbiji lingkaran berwarna kuning dengan varietes ercis berbiji keriput berwarna hijau. Keturunan pertama (F1) menghasilkan keturunan berbiji lingkaran warna kuning. Kemudian Mendel menyilangkan antara F1 yang menghasilkan keturunan F2 sebagai berikut :
315 varietas ercis berbiji lingkaran kuning
101 varietas ercis berbiji keriput kuning
108 varietas ercis berbiji lingkaran hijau
32 varietas ercis berbiji keriput hijau
Jika kita amati perbandingan antara tumbuhan tersebut yaitu perbandingan antara tumbuhan lingkaran kuning : keriput kuning : lingkaran hijau: keriput hijau = 9 : 3 : 3 : 1.
| Parental 1 | Fenotipe | : | Kacang ercis berbiji lingkaran warna kuning | X | Kacang ercis berbiji keriput warna hijau |
| Genotipe | : | BBKK | | bbkk | |
| Gamet | : | Bk | bk | ||
| F1 | Fenotipe | : | Bulat kuning | ||
| Genotipe | : | BbKk | |||
| Parental 2 | Genotipe | : | BbKk | x | BbKk |
| Gamet | : | BK Bk bK bk | BK Bk bK bk | ||
| F2 | |||||
| Gamet | BK | Bk | bK | bk |
|---|---|---|---|---|
| BK | BBKK (1) lingkaran kuning | BBKk (2) lingkaran kuning | BbKK (3) lingkaran kuning | BbKk (4) lingkaran kuning |
| Bk | BBKk (5) lingkaran kuning | BBkk (6) lingkaran hijau | BbKk (7) lingkaran kuning | Bbkk (8) lingkaran hijau |
| bK | BbKK (9) lingkaran kuning | BbKk (10) lingkaran kuning | bbKK (11) keruput kuning | bbKk (12) keriput kuning |
| bk | BbKk (13) lingkaran kuning | Bbkk (14) lingkaran hijau | bbKk (15) keriput kuning | bbkk (16) keriput hijau |
- Pada nomor : 1, 2, 3, 4, 5, 7, 9, 10, 13 dihasilkan tumbuhan varietas ercis berbiji lingkaran kuning yang jumlahnya ada 9.
- Pada nomor : 6, 8, 14 dihasilkan tumbuhan varietas ercis berbiji lingkaran hijau yang berjumlah 3.
- Pada nomor : 11, 12, 15 dihasilkan tumbuhan varietas ercis keriput kuning yang berjumlah 3.
- Pada nomor : 16 dihasilkan tumbuhan varietas ercis berbiji keriput hijau yang berjumlah 1.
Kotak nomor 6, yaitu varietas ercis berbiji lingkaran hijau dengan nomor 11 yaitu varietas ercis berbiji keriput kuning. Kedua individu tersebut mempunyai genotipe yang tidak dimiliki oleh kedua induknya, sehingga individu tersebut disebut sebagai individu gres (bastar konstan). Individu tersebut mempunyai genotipe yang homozigot dan sifat itu muncul jawaban perpaduan sifat kedua induknya.
Gen yang telah terpisah tersebut akan bergabung dengan gen dari induk lain pada ketika perkawinan. Penggabungan tersebut terjadi secara acak dan bebas. Pada perkawinan ini tampak terang bahwa gen-gen sanggup berpasangan membentuk kombinasi yang beragam. Maka hal tersebut dikenal dengan Hukum II Mendel atau Hukum Pengelompokan Gen Secara Bebas (The Law Independent Assortment of Genes). Hal tersebut dituangkan dalam Hukum II Mendel yang berbunyi “Bila individu berbeda satu dengan yang lain dalam dua pasang sifat atau lebih, maka akan diturunkan sifat yang sepasang tak tergantung dari pasangan sifat yang lain.
Persilangan Lebih dari Dua Sifat Beda
Kemungkinan genotipe dan fenotipe pada F2 dalam persilangan monohibrid gamet yang terbentuk pada F1 ada 2 macam dan fenotipenya ada 2 macam dengan perbandingan 3 : 1. Pada perbandingan
dihibrida gamet yang terbentuk pada F1 sebanyak 4 macam dan fenotipe sebanyak 4 macam dengan perbandingan 9 : 3 : 3 : 1. Jika kita melaksanakan persilangan dengan tiga sifat beda (trihibrid) akan menghasilkan gamet sebanyak 8 macam. Dengan demikian F2 akan menghasilkan sebanyak 64 keturunan atau 82. Perhatikan pola berikut ini.
| P1 | TTBBMM | ttbbmm |
| (Bulu Tebal, Paruh Besar, Ekor Panjang) | (Bulu Tipis, Paruh Kecil, Ekor Pendek) | |
| G | TBP | tb |
| F1 | TtBb | |
| (Bulu Tebal, Paruh Besar,Ekor Panjang) | ||
| P2 | TtBbPp | TtBbPp |
| G | TBP TBp TbP Tbp tBP tBp tbP tbp | TBP TBp TbP Tbp tBP tBp tbP tbp |
| TBP | TBp | TbP | Tbp | tBP | tBp | tbP | tbp | |
| TBP | TTBBPP | TTBBPp | TTBbPP | TTBbPp | TtBBPP | TtBBPp | TtBbPP | TtBbPp |
| TBp | TTBBPp | TTBBpp | TTBbPp | TTBbpp | TTBBPp | TtBBpp | TtBbPp | TtBbpp |
| TbP | TTBbPP | TTBbPp | TTbbPP | TTbbPp | TTBbPP | TtBbPp | TtbbPP | TtbbPp |
| Tbp | TTBbPp | TTBbpp | TTbbPp | TTbbpp | TtBbPp | TtBbpp | TtbbPp | Ttbbpp |
| tBP | TtBBPP | TtBBPp | TtBbPP | TtBbPp | ttBBPP | ttBBPp | ttBbPP | ttBbPp |
| tBp | TtBBPp | TtBBpp | TtBbPp | TtBbpp | ttBBPp | ttBBpp | ttBbPp | ttBbpp |
| tbP | TtBbPP | TtBbPp | TtbbPP | TtbbPp | ttBbPP | ttBbPp | ttbbPP | ttbbPp |
| tbp | TtBbPp | TtBbpp | TtbbPp | Ttbbpp | ttBbPp | ttBbpp | ttbbPp | ttbbpp |
Hubungan antara Jumlah Sifat Beda dengan Banyaknya Macam Gamet F1 dan Perbandingan F2
| Jumlah Sifat Beda | Jumlah Macam Gamet | Jumlah Macam Genotipe F2 | Kemungkinan Fenotipe F2 | Perbandingan Fenotipe F2 |
|---|---|---|---|---|
| 1 | 21 = 2 | 3 | 2 | 3 : 1 |
| 2 | 22 = 4 | 9 | 4 | 9 : 3 : 3 : 1 |
| 3 | 23 = 8 | 27 | 8 | 27 : 9 : 9 : 9 : 3 : 3 : 3 : 1 |
| n | 2n | 3n | 2n | 3n : dst |
Persilangan Monohibrid Dan Dihibrid
Reviewed by dannz
on
4:48 PM
Rating:
Reviewed by dannz
on
4:48 PM
Rating:
