TEKS DASAR 1. Berdasarkan hukum segregasi, alel dibentuk dari gamet terpisah. Seandainya model penurunan sifat benar, hybrid F1 dari penyilangan tanaman ercis bunga ungu dengan bunga putih akan menghasilkan bunga ungu pucat atau intermediet. Pada gambar 14.1 percobaan memberikan hasil yang sangat berbeda : Keturunan F1 semuanya berbunga ungu seperti induknya. Seandainya sifat tersebut hilang, maka tanaman F1 hanya menghasilkan keturunan bunga berwarna ungu pada generasi F2. Tetapi ketika Mendel membiarkan tanaman F1 melakukan penyerbukan sendiri dan menanam bijinya, bunga berwarna putih muncul kembali pada generasi F2. Mendel menggunakan ukuran sampel yang sangat besar dan mencatat secara akurat hasil percobaannya : 705 tanaman F2 berbunga ungu, dan 224 berbunga putih. Data ini menghasilkan perbandingan 3 ungu dan 1 putih. Mendel beralasan bahwa factor yang diturunkan untuk bunga putih tidak menghilang pada tanaman F1, tetapi hanya factor bunga ungu sajalah yang mempengaruhi warna bunga pada hybrid tersebut. Dalam istilah Mendel, bunga ungu bersifat dominan dan bunga putih bersifat resesif. Munculnya tanaman bunga putih pada generasi F2 merupakan bukti bahwa factor turunan penyebab sifat resesif tersebut tidak hilang begitu saja karena hidup bersama-sama dengan factor bunga ungu di dalam hybrid F1. PREPOSISI MIKRO 1. Gamet yang terpisah membentuk alel. 2. Hasil penyilangan F1 tanaman ercis bunga ungu dan bunga putih menghasilkan intermediet. 3. Keturunan F1 berbunga ungu menghasilkan F2 berbunga ungu. 4. Penyerbukan sendiri memunculkan bunga putih pada generasi F2. 5. Percobaan F2 Mendel menghasilkan rasio 3:1 6. Factor bunga putih tidak menghilang pada hybrid F1. 7. Bunga ungu bersifat dominan dan putih resesif. 8. Bunga putih yang muncul merupakan bukti sifat resesif tidak hilang. 2. Mendel mengamati pola penurunan sifat yang sama pada enam karakter lain yang masing-masing diwakili oleh dua varietas yang kontras. Contohnya, biji ercis tanaman induk bisa berbentuk bulat dan licin ataupun berkeriput. Pada penyilangan monohybrid, semua hybrid F1 menghasilkan biji bulat, berarti ini merupakan sifat dominan. Pada generasi F2, 75% biji berbentuk bulat dan 25% biji keriput, berarti rasionya 3:1. Mendel mengembangkan hipotesis yang dapat dibagi ke dalam empat ide yang saling berhubungan. Kita akan menggantikan beberapa istilah Mendel yang orisinil dengan istilah modern, contohnya, istilah “gen” akan menggantikan istilah ”factor yang dapat diturunkan”. 9. Mendel mengamati pola penurunan sifat pada dua varietas berbeda. 10. Penyilangan monohybrid ercis bulat dan keriput menghasilkan F1 biji bulat (dominan). 11. Generasi F2 menghasilkan rasio 3:1. 12. Factor yang dapat diturunkan disebut gen. 3. Versi alternative gen (alel-alel yang berbeda) menjelaskan terjadinya variasi pada karakter yang diwarisi. Gen untuk warna bunga, contohnya ada dalam dua versi, satu bunga ungu dan satu bunga putih. Versi alternative dari gen disebut alel. Sekarang kita dapat menghubungkan konsep ini dengan kromosom dan DNA. Pada Bab 13, setiap gen terletak pada lokus yang sama dan pada kromosom yang sama. DNA pada lokus memiliki urutan nukleotida yang agak berbeda, demikian pula informasi didalamnya. Alel bunga ungu dan bunga putih adalah dua variasi DNA pada lokus kromosom tanaman ercis. 13. Gen menyebabkan adanya variasi sifat yang diwarisi. 14. Alel adalah versi alternative dari gen. 15. Gen terletak pada lokus dan kromosom yang sama. 16. DNA memiliki urutan nukleotida dan informasi yang berbeda. 4. Setiap karakter dari organisme mewarisi dua alel dari masing-masing induk. Mendel membuat kesimpulan ini tanpa mengetahui peran kromosom. Organisme diploid mempunyai pasangan kromosom yang homolog (kromosom yang sama dengan induknya). Jadi, sebuah lokus genetic sebenarnya terwakili dua buah sel diploid. Lokus homolog mempunyai alel yang identik, seperti dalam tanaman galur murni dari generasi parental Mendel. Atau, kedua alel tersebut bisa saja berbeda, seperti dalam hybrid F1. Dalam contoh warna bunga, hybrid-hibrid tersebut mewarisi alel bunga ungu dari satu induk dan alel bunga putih dari induk lain. Ini membawa kita ke bagian ketiga hipotesis Mendel. 17. Setiap organisme mewarisi dua alel dari masing-masing induk. 18. Organisme diploid memiliki kromosom yang homolog. 19. Lokus genetic terwakili dua buah sel diploid. 20. Lokus homolog mempunyai alel yang identik. 21. Lokus genetic bisa juga memiliki dua alel yang berbeda. 5. Jika kedua alel berbeda, maka salah satunya alel dominan, diekspresikan dalam penampakan organisme; dan satunya alel resesif,tidak ditampakkan. Menurut hipotesis, tanaman F1 Mendel mempunyai bunga ungu karena alelnya dominan dan alel bunga putih adalah resesif. 22. Penampakan organisme merupakan alel dominan. 23. Sifat yang tidak ditampakkan merupakan alel resesif. 6. Kedua alel untuk setiap karakter berpisah selama produksi gamet. Jadi setiap ovum dan sperma hanya mendapatkan satu dari kedua alel yang ada dalam sel somatic organisme. Pemisahan (segregasi) disertai dengan penurunan jumlah kromosom secara meiosis dari jumlah diploid menjadi haploid. Jika suatu organisme mempunyai 24. Alel berpisah selama produksi gamet. 25. Ovum dan sperma mendapatkan satu alel dalam sel somatic. 26. Segregasi disertai dengan penurunan jumlah kromosom secara meiosis. 27. Organisme yang memiliki alel identik merupakan galur alel yang identik untuk karakter tertentu, berarti organisme tersebut adalah galur murni, maka alel tersebut akan hadir dalam sebuah salinan tunggal dalam semua gamet. Tetapi jika ada alel-alel yang berlawanan, seperti pada hibrid F1, maka 50% merupakan gamet alel dominan, sementara 50% alel resesif. Hipotesis bagian terakhir adalah pemisahan alel menjadi gamet-gamet yang terpisah, yang menjelaskan mengapa kita menggunakan nama hukum segregasi Mendel. murni. 28. Alel yang tidak identik memiliki 50% gamet dominan dan 50% resesif. 29. Pemisahan alel menjadi gamet menjelaskan hukum segregasi Mendel. 7. Pengujian untuk hipotesis segregasi Mendel adalah apakah hipotesis ini dapat menjelaskan rasio 3:1 yang ia amati pada generasi F2 dari begitu banyak penyilangan monohybrid yang ia lakukan. Hipotesis memprediksi bahwa hybrid F1 akan menghasilkan dua kelas gamet. Ketika alel terpisah, setengah dari gamet berbunga ungu, sementara setengah lainnya berbunga putih. Selama penyerbukan sendiri,gamet-gamet dari dua kelas akan bersatu secara acak. Ovum dengan alel bunga ungu mempunyai kesempatan yang sama untuk dibuahi oleh sperma dari alel bunga ungu atau oleh sperma dari alel bunga putih. Hal yang sama juga berlaku untuk ovum dengan alel bunga putih, secara keseluruhan terdapat empat kombinasi sperma dan ovum yang peluang terjadinya sama besar. Gambar 14.4 menggambarkan kombinasi dengan menggunakan sebuah tipe diagram yang disebut segi empat Punnet, yaitu sebuah alat yang praktis untuk memprediksi hasil dari sebuah penyilangan 30. Mendel menjelaskan rasio 3:1 melalui pengujian. 31. Hybrid F1 menghasilkan dua gamet. 32. Setengah gamet berbunga ungu dan setengah lagi berbunga putih saat alel terpisah. 33. Ovum dari bunga ungu dan putih mempunyai kesempatan yang sama untuk dibuahi oleh sperma dari bunga ungu dan bunga putih. 34. Diagram segi empat Punnet adalah alat praktis untuk memprediksi hasil penyilangan genetic. 35. Symbol huruf besar menyatakan alel dominan dan huruf kecil menunjukkan alel resesif. 36. P adalah alel bunga ungu dan p alel bunga putih. genetic. Symbol huruf besar menyatakan alel dominan dan huruf kecil menunjukkan alel resesif. Dalam contoh ini, P adalah alel bunga ungu dan p adalah alel bunga putih. 8. Seperempat dari tanaman mempunyai dua alel penentu bunga ungu, maka tanaman akan berbunga ungu. Tetapi setengah dari keturunan F2 telah mewarisi sebuah alel bunga ungu dan sebuah alel bunga putih; seperti halnya tanaman F1, tanaman-tanaman ini pun akan mempunyai bunga berwarna ungu, sifat yang dominan. Akhirnya, seperempat dari tanaman F2 mewarisi dua alel penentu bunga putih, yang kenyataannya mengekspresikan sifat resesif. Jadi, Mendel mendapatkan rasio 3:1 untuk pengamatan generasi F2. 37. Seperempat tanaman mempunyai dua alel penentu bunga ungu. 38. Setengah dari keturunan F2 mewarisi alel bunga ungu dan bunga putih yang menghasilkan bunga ungu yang bersifat dominan. 39. Seperempat lagi dari tanaman F2 mewarisi dua alel penentu bunga putih yang mengekspresikan sifat resesif. 40. Mendel mendapatkan rasio 3:1 untuk pengamatan generasi F2. 9. Beberapa perbendaharaan istilah genetika yang berguna. Organisme yang mempunyai sepasang alel identik untuk sebuah karakter disebut homozigot. Contohnya adalah tanaman ercis galur murni untuk bunga ungu (PP). Tanaman ercis bunga putih bersifat homozigot tetapi untuk alel yang resesif (pp). Jika kita menyilangkan homozigot dominan dengan homozigot resesif, setiap keturunan akan mempunyai dua alel yang berbeda-Pp untuk kasus hybrid F1 dari percobaan warna bunga kita. Organisme yang mempunyai dua alel berbeda untuk sebuah gen disebut heterozigot. Heterozigot bukanlah 41. Organisme yang mempunyai sepasang alel identik disebut homozigot. 42. Homozigot dominan disilangkan dengan homozigot resesif menghasilkan dua alel yang berbeda-Pp. 43. Organisme yang mempunyai dua alel berbeda disebut heterozigot. 44. Heterozigot bukanlah galur murni sebab menghasilkan gamet berbeda. galur murni, sebab heterozigot menghasilkan gamet yang mempunyai satu jenis alel atau jenis alel lain dari alel-alel yang berbeda. Tanaman Pp dari generasi F1 akan menghasilkan keturunan baik bunga ungu maupun bunga putih ketika tanaman tersebut melakukan penyerbukan sendiri. 10. Karena adanya dominasi dan keresesifan, penampakan organisme tidak selalu mengungkapkan komposisi genetiknya. Penampakan organisme disebut fenotipe, dan penyusun genetiknya disebut genotype. Pada kasus bunga tanaman ercis, tanaman PP dan Pp mempunyai fenotipe yang sama (ungu) tetapi genotipenya berbeda. Fenotipe berhubungan dengan sifat fisiologis dan juga dengan sifat yang berhubungan langsung dengan penampakan. Contohnya adalah varietas kacang ercis yang kehilangan sifat normalnya pada saat melakukan penyerbukan sendiri. 45. Dominansi dan keresesifan mempengaruhi penampakan organisme. 46. Penampakan organisme disebut fenotipe, dan penyusun genetiknya disebut genotype. 47. Fenotipe berhubungan dengan sifat fisiologis. 11. Testcross Misalkan kita mempunyai tanaman ercis dengan bunga berwarna ungu. Kita tidak dapat menentukan apakah tanaman ini homozigot atau heterozigot berdasarkan warna bunganya sebab genotype PP dan Pp dihasilkan di dalam fenotipe yang sama. Tetapi jika kita menyilangkan tanaman ercis tersebut dengan tanaman berbunga putih, 48. Genotype PP dan Pp menghasilkan fenotipe yang sama pada homozigot maupun heterozigot. 49. Penampakan keturunan mengungkapkan genotype induk bunga ungu saat disilangkan ercis bunga ungu dengan putih. 50. Genotype bunga putih bersifat resesif pasti homozigot. 51. Penyilangan PP x pp menghasilkan keturunan Pp. penampakan keturunan akan mengungkapkan genotype induk yang berbunga ungu. Genotype pada tanaman berbunga putih diketahui, karena warna putih bersifat resesif, tanaman ini pasti homozigot. Jika semua keturunan dari penyilangan tersebut mempunyai bunga ungu, maka induk lainnya pasti homozigot untuk alel dominan; penyilangan PP x pp tidak akan menghasilkan keturunan lain selain keturunan Pp. Tetapi jika fenotipe berwarna ungu dan putih kedua-duanya muncul di antara keturunan, induk bunga ungu pasti heterozigot. Keturunan dari penyilangan Pp x pp akan mempunyai rasio fenotipe 1:1. Perkawinan homozigot resesif dengan organisme yang mempunyai fenotipe dominan, tetapi genotipenya tidak diketahui, disebut testcross (pengujian silang). 52. Fenotipe berwarna ungu dan putih keduanya muncul di antara keturunan, pasti induknya heterozigot. 53. Keturunan penyilangan Pp x pp mempunyai rasio fenotipe 1:1. 54. Perkawinan homozigot resesif dengan organisme berfenotipe dominan, tetapi genotipenya tidak diketahui, disebut testcross (pengujian silang).