Pewarisan Sifat

A.    PEWARISAN SIFAT

Genetika adalah Ilmu tentang penurunan sifat-sifat pada makhluk hidup. Abad ke-19. Johan Gregor Mendel melakukan penelitian untuk mengetahui bagaimana sifat sifat yang dimiliki oleh induk kepada keturunannya. Awal abad ke-20 penelitian Mendel diakui ahli biologi lainnya. Mendel ditetapkan sebagai Bapak Genetika dsan prinsip dasar penurunan sifat (Hukum Mendel)

A.    Penelitian Mendel

Objek penelitian adalah kacang kapri. Alasan mengapa dipilih kacang kapri:

1.      Memiliki tujuh pasang sifat yang kontras (panjang batang, letak bunga, bentuk biji, warna biji, warna kulit biji dan bunga, bentuk polong, warna polong).

2.      Memiliki bunga sempurna sehingga dapat melakukan penyerbukan sendiri.

3.      Mudah dipelihara dan disilangkan.

4.      Mempunyai keturunan yang banyak.

5.      Mempunyai daun hidup yang pendek sehingga cepat menghasilkan keturunan.

Penilitian berikutnya menggunakan galur murni (makhluk hidup yang melakukan penyerbukan sendiri secara berulang-ulang akan menghasilkan keturunan dengan sifat yang selalu sama). Kemudian Mendel menyilangkan dua varietas dengan sifat yang kontras.

Hipotesis Mendel:

a.       Sifat pada organisme atau individu dikendalikan oleh faktor dari induk jantan dan betinanya.

b.      Setiap pasangan fktor keturunan menunjukkan bentuk alternatif sesamanya.

c.       Jika faktor tersebut terdapat bersama-sama dalam suatu tanaman, maka faktor dominan akan menutupi faktor resesif.

d.      Pada waktu pembentukan gamet (pembelahan meiosis) alela akan memisah secarabebas.

e.       Individu murni mempunyai pasangan sifat yang sama, yaitu dominan saja atau resesif saja.

Persilangan induk (P) dengan sifat kontras	Keturunan pertama (f1) yang dihasilkan
Batang tinggi >< batang pendek	Batang tinggi
Bunga diketiak batang >< bunga diujung batang	Bunga diketiak batang
Biji bukat >< biji keriput	Biji bulat
Biji kuning >< biji hijau	Biji kuning
Kulit biji berwarna >< kulit biji putih	Kulit biji berwarna
Polong gembung >< polong bersekat	Polong gembung
Polong hijau >< polong kuning	Polong hijau

Munculnya sifat resesif pada F2 karena sifat beda yang diturunkan oleh induk kepada keturunannya terdapat berpasangan. Semua F1 tampak berbatang tinggi karena faktor tinggi menutupi faktor pendek atau faktor tinggi bersifat dominan sehingga faktor pendek tidak tampak pada F1.

Macam macam penyerbukan silang:

A.    Monohibrid: penyerbukan silang dengan satu sifat beda

B.     Dihibrid: penyerbukan silang dengan dua sifat beda

C.     Trihibrid penyerbukan silang dengan tiga sifat beda

D.    Polihirid: penyerbukan silang dengan lebih dari tiga sifat beda

1.      MONOHIBRID

Persilangan dua individu dengan satu sifat beda menurun kan sifat dominan apabila sifat keturunannya sama dengan salahsatu sifat induknya. 

a.      Persilangan Monohibrid Dominan Penuh

Perhatika contoh Persilangan berikut. Contoh: Tanaman kacang ercis berbatang tinggi disilangkan dengan kacang ercis berbatang pendek. F1 semuanya berbatang tinggi. Kemudian F1 dibiarkan melakukan penyerbukan sendiri . Hasil yang diperoleh yaitu F2 yang berbatang tinggi dan berbatang pendek dengan perbandingan 3 : 1.

 Persilangan ini dapat dilihat dalam bagan berikut : 

Parental 1 (P1)	Kacang ercis Batang Tinggi	><	Kacang ercis Batang Pendek
Genotipe	T T	><	t t
Fenotipe	Tinggi		Pendek
Gamet	T dan T		t dan t
Filial (F1)		T t	Fenotipe : Batang Tinggi
Parental 2 (P2)	Kacang ercis Batang Tinggi	><	Kacang ercis Batang Tinggi
Genotipe	T  t		T   t
Gamet	T dan t	><	T dan t

Kemungkinan kombinasi pada F2 adalah sebagai berikut : 

Gamet Gamet	T	t
T	TT (Tinggi)  .1	Tt (Tinggi)   .2
t	Tt  (Tinggi)  .3	Tt (pendek)  .4

Pada persilangan ini , gen untuk faktor Tinggi (T) dominan terhadap gen untuk faktor pendek (t). Maka Individu bergenotipe Tt (no. 2 dan 3) akan memiliki fenotipe tinggi.Perbandingan fenotipe F2 pada persilangan monohibrid dominan penuh adalah : Tinggi : Pendek = 3 : 1Perbandingan Genotipe nya adalah : TT : Tt : tt = 1 : 2 : 1 

b.       Persilangan Monohibrid Intermediet

Perhatikan contoh :Tanaman Antihinum majus galur Murni merah (MM) disilangkan dengan galur murni putih (mm). Dari persilangan itu diperoleh hasil F1 yang semuanya berbunga  merah muda . jika F1 ini ditanam dan diadakan penyerbukan dengan sesamanya, maka F2 menghasilkan tanaman berbunga merah, merah muda, dan putih dengan perbandingan : 1 : 2 : 1. Persilangannya dapat dilihat sbb: 

    

P1	Tanaman berbungamerah	><	Tanaman berbunga            Putih
Genotipe	MM	><	mm
Gamet	M dan M		m dan m
F1		Mm	Fenotipe : berbunga merah muda
P2	Mm (merah muda)	><	Mm (merah muda)
Gamet	M dan m	><	M dan m

Kemungkinan terjadinya kombinasi pada F2 adalah : 

Gamet Gamet	M	m
M	MM (Merah) 1	Mm (merah muda)  2
m	Mm (merah muda)  3	Mm (putih)   4

Perbandingan Fenotipe F2 pada persilangan monohibrid intermediet adala ; merah : merah muda : putih = 1 : 2 : 1Perbandingan Genotipenya : MM : Mm : mm = 1 : 2 : 1 

c.       Test Cross

Digunakan untuk menentukan genotipe individu berfenotipe tinggi adalah EE atau Ee. Dilakukan dengan menyilanhkan individu yang ingin diketahui genotipenya dengan individu yang genotipenya homozigot resesif.

Kemungkinan:

1.      Apabila tanaman bergenotipe EE disilangkan dengan genotipe homozigot resesif (ee), maka keturunan yang dihasilkan semuanya berfenotipe batang tinggi.

2.      Apabila tanaman bergenotipe Ee disilangkan dengan genotipe homozigot resesif (ee), maka keturunan yang dihasilkan setengah genotipe Ee (batang tinggi) dan setengah lagi bergenotipe ee (batang pendek).

2 . DIHIBRID

Persilangan dua individu dengan dua sifat beda atau lebih menghasilkan keturunan dengan perbandingan fenotipe dan genotipe tertentu. Mendel dalam percobaannya menggunakan kacang ercis galur murni yang mempunyai biji bulat warna kuning dengan galur murni yang mempunyai biji keriput warna hijau. Karena bulat dan kuning dominan terhadap keriput dan hijau, maka F1 seluruhnya berupa kacang ercisberbiji bulat dan warna biji kuning. Biji-biji F1 ini kemudian ditanam kembali dan dilakukan penyerbukan sesamanya untuk memperoleh F2. Keturunan kedua F2 yang diperoleh adalah sebagai berikut. Persilangan tersebut adalah persilangan dua individu dengan dua sifat beda yaitu bentuk biji dan warna biji.

B = bulat, dominan terhadap keriput

b = keriput

K = kuning, dominan terhadap hijau 

k  = hijau 

P1	Kacang ercis berbiji bulat warna kuning	><	Kacang ercis berbiji keriput warna hijau
Genotipe	BBKK	><	bbkk
Gamet	BK dan BK	><	bk dan bk
F1		BbKk	Fenotipe : berbiji bulat warna kuning
P2	BbKk	><	BbKk
Gamet	BK,B k,bK,bk	><	BK,Bk,bK,bk

 Kemungkinan terjadinya kombinasi pada F2 adalah Sbb : 

Gamet  Gamet

BK

Bk

bK

Bk

BK

BBKK

1

BBKk

2

BbKK

3

BbKk

4

Bk

BBKk

5

BBkk

6

BbKk

7

Bbkk

8

bK

BbKK

9

BbKk

10

bbKK

11

bbKk

12

bk

BbKk

13

Bbkk

14

bbKk

15

bbkk

16

 Individu yang mengandung B memiliki biji bulat dan individu yang mengandung K memiliki biji warna kuning.Fenotipe pada F2 adalah

1.      bulat – kuning    = nomor : 1 , 2, 3, 4, 5, 7, 9, 10, 13

2.      bulat – hijau       = nomor : 6, 18, 14

3.      keripit – kuing   = nomor : 11, 12, 15

4.      keriput – hijau    = nomor : 16

Perbandingan Fenotipe F2 adalah : bulat – kuning : bulat – hijau : keriput – kuning : keriput – hijau= 9  3 : 3 : 1 Kemungkinan macam genotipe dan fenotipe pada dihibrid F2 : 

Kemungkinan ke-	Kotak nomor	Genotipe	Fenotipe
1	1	BBKK	Bulat kuning
2	2, 5	BBKk	Bulat kuning
3	3, 9	BbKK	Bulat kuning
4	4,7, 10, 13	BbKk	Bulat kuning
5	6	BBkk	Bulat hijau
6	8, 14	Bbkk	Bulat hijau
7	11	bbKK	Keriput kuning
8	12, 15	bbKk	Keriput kuning
9	16	bbkk	Keriput hijau

a)      Formula untuk menentukan jumlah gamet:

Sifat beda dilambangkan dengan n, maka jumlah gamet 2n

b)      Rumus untuk menentukan jumlah macam genotipe F2”

Sifat beda dilambangkan dengan n, maka jumlah macam genotipe f2 yang terbentuk 3n.

P1 : BB >< bb

G  : B    >< b

F1 : Bb

P2 : F1  >< F1

	B	b
B	BB (bulat)	Bb (bulat)
b	Bb (bulat)	Bb (kisut)

c)      Rumus untuk menentukan jumlah macam fenotipe F2:

Sifat beda dilambangkan dengan n, maka jumlah macam fenotipe F2 adalah 2n.

3.      HUKUM MENDEL

Hukum I dan II

Hukum I Mendel (Hukum Segregasi atau hukum Pemisahan alel-alel dari suatu suatu gen yang berpasangan). Dalam peristiwa pembentukan sel kelamin (gamet), pasangan-pasangan alel memisah secara bebas. Hukum ini berlaku untuk persilangan dengan satui sifat beda (Monohibrid).II.      

Hukum II Mendel (Hukum pengelompokan gen secara bebas atau asortasi). Dalam peristiwa pembentukan gamet, alel mengadakan kombinasi secara bebas sehingga sifat yang muncul dalam keturunannya beraneka ragam. Hukum ini berlaku untuk persilangan dengan dua sifat beda (dihibrid) atau lebih.

B.     PENERAPAN PEWARISAN SIFAT

Digunakan untuk menentukan jenis kelamin pada lalat buah, sifat sifat yang diwariskan induk kepada keturunannya (terpauk kromosom seks atau tidak).

1.      Penemuan bibit unggul

Bibit unggul adalah bibit yang mempunyai sifat sifat baik sesusai dengan kebutuhan manusia, dimana sifat sifat baik ini dapat dikumpulkan pada satu individu melalu perkawinan silang.

Ciri ciri pada tumbuhan:

·         Cepat menghasilkan buah

·         Tahan terhadap hama dan penyakit

·         Bijinya sedikit

·         Buahnya banyak

·         Buah besar dan enak

·         Tahan terhadap perubahan cuaca dan kondisi tanah yang berlainan

Ciri ciri pada hewan:

·         Menghasilkan telur lebih banyak dan besar

·         Menghasilkan daging atau susu yang banyak dan tahan terhadap penyakit

2.      Penentuan jenis kelamin

Kelamin pria maupun wanita ditentukan oleh sepasang kromosom seks yang terdiri atas kromos X dan Y. Pada wanita terdiri atas dua buah kromososm X(XX) sedangkan pria memiliki kromosom X dan Y (XY). Penentuan jenis kelamin juga dapat dilakukan pada lalat buah. Perbedaannya, kromosom Y pada lalat buat tidak mempengaruhi penentuan jenis kelamin.

3.      Pewarisan terpaut  seks

Gen terpaut seks adalah gen yang berada pada kromosom seks dan pada umumnya terdapat paad kromosom X. Sifat yang dikendalikannya akan bergabung dengan jenis kelamin tertentu dan diwariskan dari induk kepada keturunannya melalui kromosom seks.

a)      Buta warna:

Penyakit menurun yang ditentukan oleh gen resesif dan terpaut pada kromosom X. Terjadi pada wanita yang memiliki kedua alel yang resesif. Terjadi pada pria yang memiliki satu alel pada kromosom Xnya tidak membawa resesif.

b)      Buta warna:

Penyakit menurun yang ditentukan oleh gen resesif yang terpaut seks pada kromosom X. Hemofilia adalah kelainan pada darah, yakni jika terjadi luka maka darah akan sukar membeku.

c)      Albino:

Penyakit menurun yang dibawa oleh gen resesif yang tidak terpaut pada kromosom seks. Kondisi geneteis yang tidak sempurna yang menyebabkan organisme tidak dapat membentuk pigmentasi pada kulit dan bagian bagian tubuh yang lain.

d)     Golongan darah:

Bersifat genetis, yakni diturunkan dari orang tua kepada anaknya, menurut Landstainer golongan darah manusia dibagi menjadi: A, B, AB, O.