dasar-dasar pewarisan mendel

DASAR-DASAR
PEWARISAN
MENDEL
PENDAHULUAN
TERMINOLOGI
HUKUM SEGREGASI
HUKUM PEMILIHAN BEBAS
FORMULASI MATEMATIKA
MODIFIKASI NISBAH MENDEL
PENDAHULUAN
• Gregor Johann Mendel abad ke-19
Percobaan persilangan pada kacang ercis
(Pisum sativum)→prinsip-prinsip
pewarisan sifat
• Mendel menyilangkan tanaman kacang
ercis yang tinggi dengan yang pendek
• Keturunannya memperlihatkan
nisbah(perbandingan) tanaman tinggi
terhadap tanaman pendek sebesar 3:1
TERMINOLOGI
P→individu tetua
F1 → keturunan pertama
F2 → keturunan kedua
Gen D →gen atau alel dominan
Gen d →gen atau alel resesif
Alel → bentuk alternatif suatu gen yang terdapat pada lokus
(tempat) tertentu.
Gen dominan → gen yang menutupi ekspresi alelnya
Gen resesif → gen yang ekspresinya ditutupi oleh ekspresi
alelnya
heterozigot → Dd
Homozigot..> DD (homozigot dominan)
dd  homozigot resesif
Fenotip →ekspresi gen yang lansung dapat
diamati sebagai suatu sifat pada suatu individu
Genotip →susunan genetik yang mendasari
pemunculan suatu sifat
HUKUM SEGREGASI
(HUKUM MENDEL I)
☼Pada waktu berlangsung
pembentukan gamet, tiap pasang
gen akan disegregasi ke dalam
masing-masing gamet yang
terbentuk.
Persilangan Monohibrid untuk sifat tinggi
tanaman
♀ Tinggi
DD
Gamet
D
P:
Pendek ♂
dd
d
x

Tinggi
Dd
F1 :
Menyerbuk sendiri (Dd x Dd)

F2 :
Gamet
D
d
D
DD
(tinggi)
Dd
(tinggi)
d
Dd
(tinggi)
dd
(pendek)
Gamet E
HUKUM PEMILIHAN BEBAS
(HUKUM MENDEL II)
Segregasi suatu pasangan gen tidak
bergantung kepada segregasi pasangan gen
lainnya, sehingga di dalam gamet-gamet
yang terbentuk akan terjadi pemilihan
kombinasi gen-gen secara bebas.
 Persilangan Dihibrid
Persilangan yang melibatkan pola pewarisan dua
macam sifat seketika
ex” : Persilangan galur murni Kedelai (Glicyne max)
berbiji kuning halus dengan galur murni berbiji hijau
keriput
♀ Kuning, halus
GGWW
Gamet
GW
P:
x
Hijau, keriput ♂
ggww
gw

Kuning, halus
GgWw
F1 :
Menyerbuk sendiri (GgWw x GgWw )

F2 :
Gamet ♂
GW
Gw
gW
gw
Gamet ♀
GW
GGWW
(Kuning, halus)
GGWw
(Kuning, halus)
GgWW
(Kuning, halus)
GgWw
(Kuning, halus)
Gw
GGWw
(Kuning, halus)
GGww
(Kuning, keriput)
GgWw
(Kuning, halus)
Ggww
(Kuning, keriput)
gW
GgWW
(Kuning, halus)
GgWw
(Kuning, halus)
ggWW
(Hijau, halus)
ggWw
(Hijau, halus)
gw
GgWw
(Kuning, halus)
Ggww
(Kuning, keriput)
ggWw
(Hijau, halus)
ggww
(Hijau, keriput)
Gg x Gg

3 G1 gg
Ww x Ww

3 W-  9 G- W- (kuning, halus)
1 ww  3 G- ww (kuning, keriput)
3 W-  3 ggW- (hijau, halus)
1 ww  1 ggww (hijau, keriput)
Gambar : Diagram Anak Garpu pada Persilangan Dihibrid
FORMULASI MATEMATIKA PADA BERBAGAI
PERSILANGAN
Persilangan
Macam
gamet
Jumlah
individu
Macam
fenotip
Macam
genotip
Nisbah fenotip F
Monohibrid
2
4
2
3
3:1
Dihibrid
4
16
4
9
9:3:3:1
Trihibrid
8
64
8
27
27:9:9:9:3:3:3:1
N hibrid
2n
4n
2n
3n
(3:1)n
Modifikasi Nisbah Mendel
 Modifikasi nisbah 3 : 1
Semi dominansi
→ terjadi apabila suatu gen dominan tidak menutupi
pengaruh
alel resesifnya dengan sempurna, sehingga
pada individu heterozigot akan muncul sifat antara
(intermedier).
ex” : Pewarisan warna bunga pada Bunga Pukul Empat
(Mirabilis jalapa)
P:
Gamet
F1 :
♀ Merah
MM
M
x
Putih ♂
mm
m

Merah muda
Mm
Menyerbuk sendiri (Mm x Mm)

F2 : dengan nisbah fenotipe merah : merah muda : putih = 1 : 2 : 1
Kodominansi
→ tidak memunculkan sifat antara pada individu
heterozigot, tetapi menghasilkan sifat yang merupakan
hasil ekspresi masing-masing alel.
ex” : Pada pewarisan golongan darah sistem ABO pada
manusia.
IAIB
X

1 IAIA
2 IAIB
1 IBIB
IAIB
(Golongan darah A)
(Golongan darah AB)
(Golongan darah B)
Golongan darah A : AB : B = 1 : 2 : 1
Gen Letal
→ Gen yang dapat mengakibatkan kematian pada
individu homozigot (embrio).
Macam-macam gen letal :
 Gen letal dominan
 Gen letal resesif
ex” : peristiwa letal dominan antara lain dapat dilihat pada
ayam redep (creeper).
Apabila sesama ayam redep (Cpcp) dikawinkan, maka
Cpcp x
Cpcp

CpCp, Cpcp, cpCp, cpcp
Letal
Redep Normal
Ayam tidak memiliki sayap
chthyosis congenita
Merupakan penyakit keturunan pada manusia yang
berakibat letal (mati). Ini terjadi karena bayi lahir berkulit
tebal, banyak luka berupa sobekan terutama daerah
lekukan, sehingga biasanya bayi mati dalam kandungan.
Sifat letal disebabkan adanya gen homozigot resesif (ii),
sedangkan alel dominan I menentukan bayi normal.
Perkawinan dua orang normal tetapi heterozigot, akan
menghasilkan F1 yang normal semua karena keturunan
yang homozigot dominan (II) dan heterozigot (Ii) dapat
hidup normal, sedangkan yang homozigot (ii) letal sewaktu
di dalam kandungan atau waktu lahir.
Parental :
Ii
><
Ii
(normal)
(normal)
Gamet :
I
I
I
i
F1
:
II = normal = 1
Ii = normal = 2
Ii = Ichthyosis congenita = 1 (letal)
Brakhidaktili
 Modifikasi Nisbah 9 : 3 : 3 : 1
→ disebabkan oleh peristiwa yang dinamakan epistasis,
yaitu penutupan ekspresi suatu gen non-alelik.
Epistasis Resesif
suatu gen resesif menutupi ekspresi gen lain yang bukan
alelnya.
ex” : Pewarisan warna bulu mencit (Mus musculus)
P : AACC
Kelabu
F1 :
F2 : 9 A-C3 A-cc
3 aaC1 aacc
x

AaCc
Kelabu
Kelabu
Albino
Hitam
Albino
aacc
Albino
Kelabu : Hitam : Albino
9
:
3 : 4
MENCIT
Epistasis Dominan
→ penutupan ekspresi gen oleh suatu gen dominan
yang bukan alelnya. Nisbah fenotipe pada generasi F2
adalah 12 : 3 : 1
ex” : Pewarisan warna buah waluh besar (Cucurbita pepo).
P : WWYY
Putih
x
wwyy
Hijau

F1 :
WwYy
Putih
F2 : 9 W-YPutih
3 W-yy
Putih
3 wwYKuning
1 wwyy
Hijau
Putih : Kuning : Hijau
12 : 3
: 1
Epistasis resesif ganda
→ apabila gen resesif dari suatu pasangan gen I, epistasis
terhadap pasangan gen II, sementara gen resesif dari pasangan
gen II ini juga epistasis terhadap pasangan gen I.
ex” : peristiwa epistasis resesif ganda dapat dikemukakan
pewarisan kandungan HCN pada tanaman Trifolium repens.
P:
LLhh
x
llHH
HCN rendah
HCN rendah

F1 :
LlHh
HCN tinggi
F2 :
9 L-H- HCN tinggi
3 L-hh HCN rendah
3 llH- HCN rendah
HCN tinggi : HCN rendah =
1 llhh HCN rendah
9 :
7
Epitasis dominan ganda
→gen dominan dari pasangan gen I epistasis terhadap
pasangan gen II yang bukan alelnya, sementara gen
dominan dari pasangan gen ini juga epistasis terhadap
pasangan gen I, maka epistasis yang terjadi.
ex” : pada pewarisan bentuk buah capsela
P:
F1 :
F2 :
CCDD
segitiga
x
ccdd
oval

CcDd
segitiga
9 C-D3 C-dd
3 ccD1 ccdd
segitiga
segitiga
segitiga
oval
segitiga : oval
15 : 1
Epistasis dominan-resesif
→ terjadi apabila gen dominan dari pasangan gen I epistasis
terhadap pasangan gen II yang bukan alelnya, sementara gen
resesif dari pasangan gen II ini juga epistasis terhadap
pasangan gen I.
ex” : pewarisan warna bulu ayam ras.
P:
F1 :
F2 :
IICC
putih
x
iicc
putih

IiCc
putih
9 I-C- putih
3 I-cc putih
3 iiC- berwarna
1 iicc putih
putih : berwarna
13 : 3
Epistasis gen duplikat dengan efek kumulatif
→ epistasis yang muncul akibat adanya duplikat dari
gen sebelumnya dengan adanya efek komulatif
ex” : pada Cucurbita pepo yang memiliki tiga macam
bentuk buah yaitu cakram, bulat, lonjong.
P:
F1 :
F2 :
BBLL x
bbll
cakram
lonjong

BbLl
cakram
9 B-L- cakram
3 B-ll bulat
3 bbL- bulat
cakram : bulat : lonjong
1 bbll lonjong
9
: 6
:
1
Interaksi gen
→ penyimpangan semu terhadap hukum Mendel yang
tidak melibatkan modifikasi nisbah fenotip, tetapi
menimbulkan fenotip-fenotip yang merupakan hasil
kerjasama atau interaksi dua pasang gen non-alelik
ex” : pewarisan bentuk jengger ayam
P:
F1 :
F2 :
RRpp
mawar
x
rrPP
kacang

RrPp
walnut
9 R-P- walnut
3 R-pp Mawar
3 rrP- kacang
1 rrpp tunggal
walnut : mawar : kacang : tunggal
9
: 3
:
3
:
1
BENTUK JENGGER AYAM DARI
GALUR YANG BERBEDA
tungal
walnut
mawar
kacang
Diketahui Ayam berpial rose/mawar (RRpp / Rrpp, Ayam berpial pea/biji (rrPP /
rrPp), Ayam berpial walnut/sumpel (RRPP / RRPp / RrPP / RrPp), Ayam berpial
single/bilah (rrpp). Jika ayam berpial/jengger rose homozigot disilangkan dengan
ayam berpial biji homozigot, pada F1 dihasilkan jengger walnut (sumpel).
Tentukan rasio fenotif F2-nya?
Penyelesaian:
P1
:
RRpp (rose) ><
rrPP (biji)
Gamet :
Rp
rP
F1
:
RrPp (walnut) [ artinya: R dan P memunculkan walnut
P2
:
RrPp (walnut) ><
RrPp (walnut)
Gamet :
RP, Rp, rP, rp
RP, Rp, rP, rp
F2
RP
Rp
rP
rp
RP
RRPP (walnut)
RRPp (walnut)
RrPP (walnut)
RrPp (walnut)
Rp
RRPp (walnut)
RRpp (rose)
RrPp (walnut)
Rrpp (Rose)
rP
RrPP (walnut)
RrPp (walnut)
rrPP (biji)
rrPp (biji)
rp
RrPp (walnut)
Rrpp (rose)
rrPp (biji)
rrpp (bilah)
SEKIAN
MATUR NUWUN