HEREDITAS MENDELIAN bagian 1

Minggu, November 04, 2018 ・0 comments ・Topic： alel dihibrid dominan fenotip filial gamet genotip hereditas heterozigot homozigot hukum mendel monohibrid parental persilangan pewarisan sifat resesif

HEREDITAS MENDELIAN
Aturan Mendel dalam Pewarisan Sifat

Sebelum mempelajari bagaimana hereditas berjalan dengan prinsip Mendelian, kamu harus mengetahui terlebih dahulu apa itu hereditas.

Gambar 1. Ilustrasi Hereditas

Kamu pasti sudah menyadari, bahwa buah jatuh tak jauh dari pohonnya. Kalimat ini adalah ungkapan untuk menggambarkan bahwa anak yang lahir memiliki ciri-ciri fisik dan perilaku yang mirip dengan orang tuanya. Jika ayahnya berbadan tinggi, anaknya juga berbadan tinggi. Jika ibunya berhidung mancung, maka anaknya juga berhidung mancung. Mudah-mudahan, aamiin.

Gambar di bawah adalah bukti bahwa anak akan bisa sangat mirip dengan ayahnya bahkan sangat sulit dibedakan hanya dari wajah.

Gambar 2. Ayah dan anak yang sangat mirip dari sebuah keluarga kucing, hehe ...

Tapi, tahukah kamu apa yang menyebabkan kemiripan itu terjadi?

Baik, saya harap kamu sudah tahu konsep Gen. Secara sederhana gen itu ibarat cetakan kue, kue yang dihasilkan akan sesuai dengan cetakannya. Nah, ciri-ciri fisik yang ada pada tubuh makhluk hidup merupakan hasil pencetakan yang sesuai dengan cetakannya, yaitu gen.

Lalu, bagaimana gen anak bisa mencetak ciri-ciri yang mirip dengan milik orang tuanya?

Gambar 3. Saudara kembar identik menunjukkan adanya kesamaan gen

Hal ini berarti menunjukkan anak memiliki gen yang sama dengan orang tuanya.

Kok bisa?

Pada pembentukan sel gamet, gen dari ayah disimpan separuhnya di spermatozoa, sedangkan separuh gen dari ibu disimpan di ovum. Ketika terjadi perkawinan, spermatozoa akan menyerbuk ovum, sehingga terjadi penggabungan gen dari keduanya. Terbentuklah satu gen yang utuh yang merupakan perpaduan gen dari ayah dan ibu. Gen itulah yang menjadi gen anak. Itulah sebabnya mengapa anak memiliki kesamaan ciri-ciri dengan orang tuanya.

Nyambung?

Meski anak mengandung gen dari kedua orang tuanya, tetap saja ciri-ciri fisiknya tidak serta merta persis keduanya, namun seringkali hanya salah satunya saja atau bahkan gabungan keduanya. Misalkan, alisnya mirip ayah, hidungnya mirip ibu, namun bola matanya seperti perpaduan milik ayah dan ibu. Nah, keunikan ciri yang dimiliki anak sebenarnya akibat dari gen yang berasal dari kedua orang tuanya merupakan gen yang secara acak dipilih saat pembentukan gamet. Sehingga saat fertilisasi, gen pada zigot merupakan perpaduan secara acak, maka timbul lah sifat yang secara acak dipilih dari gen-gen tersebut.

Konsep penurunan sifat dari orang tua ke anaknya seperti hal di atas itulah yang disebut dengan Hereditas.

Gambar 4. Mendel dan percobaan persilangannya

Prinsip hereditas telah dijelaskan oleh Mendel dalam postulatnya, yaitu Hukum Segregasi Bebas dan Hukum Asortasi Bebas.

HUKUM MENDEL 1

Hukum Segregasi Bebas

Mendel bilang, bahwa setiap sifat (ciri-ciri) yang ada pada individu ditentukan oleh faktor yang disebut gen atau alel. Gen berpasangan dengan alelnya menjadi satu kesatuan yang disebut genotip. Genotip akan menentukan sifat nampak / ciri-ciri dari organisme yang disebut fenotip. Genotip menentukan Fenotip.

Contoh: Seorang pria berambut keriting memiliki anak yang berambut lurus. Sifat rambut keriting ditentukan oleh gen K (K besar), dan sifat rambut lurus ditentukan oleh alelnya, yaitu k (k kecil). Rambut keriting milik si pria kemungkinan bergenotip KK atau Kk, sedangkan rambut lurus si anak kemungkinan bergenotip kk. KK, Kk, atau kk disebut genotip, sedangakn rambut keriting atau lurus adalah fenotip. Genotip menentukan Fenotip. KK atau Kk menentukan rambut keriting, sedangkan kk menentukan rambut lurus.

Selanjutnya, Mendel menjelaskan bahwa genotip penentu sifat tersebut akan diwariskan dari suatu individu ke keturunannya melalui peleburan gamet. Oleh karena itu gen atau alelnya haruslah disimpan di dalam sel gamet (spermatozoa atau ovum) agar dapat diwariskan. Oleh karena gamet berkromosom haploid (genotip dengan gen tidak berpasangan), sedangkan tubuh berkromosom diploid (genotip dengan gen berpasangan) maka tidak semua gen dari suatu sifat disimpan ke gamet, namun hanya salah satu dari kedua alel yang tersedia.

Contoh: Si Pria yang berambut keriting tadi, rambutnya memiliki genotip Kk, maka saat pembentukan gamet, sifat rambut tersebut diwariskan dalam bentuk hanya salah satu dari alel yang tersedia. Karena alel yang tersedia adalah K dan k, maka setiap sel gamet yang terbentuk hanya akan memiliki K saja atau k saja dengan probabilitas yang sama.

Nah, penjabaran tentang pewarisan gen melalui gamet di atas itulah yang disebut dengan "Hukum Segregasi Bebas".

Baik. Sekarang coba kita terapkan pada level yang lebih tinggi.

Kita mengetahui bahwa individu memiliki banyak sifat pada tubuhnya, tidak cuma satu. Lalu bagaimana pola gen pada gamet jika sifat lebih dari satu?

Prisipnya sama, bahwa gamet hanya boleh memiliki salah satu alel dari kedua alel yang tersedia untuk tiap sifatnya. Artinya, jika terdapat dua sifat, katakanlah sifat I dan sifat II, maka gamet hanya boleh memiliki satu alel dari sifat I ditambah satu alel dari sifat II. Di mana alel-alel tersebut terpilih secara acak.

Contoh 1:
Si pria berambut keriting tadi, ternyata juga memiliki badan yang tinggi dengan genotip (Tt), sehingga genotip rambut dan badannya adalah (KkTt). Pada gamet pria tersebut terkandung salah satu gen dari rambut keriting dan salah satu dari gen badan tinggi. Maka gametnya kemungkinan memiliki gen KT, Kt, kT, atau kt.

Get the poin?

Ingat, dalam menentukan gamet, kamu hanya perlu memisahkan tiap-tiap alel, kemudian memasangkan alel tersebut kembali tetapi bukan dengan alel dari sifat yang sama. Jadi misalnya seperti contoh di atas, kamu hanya perlu memisahkan KkTt menjadi K, k, T, dan t, kemudian memasangkannya kembali namun bukan dengan alel dari sifat yang sama, maka K dipasangkan dengan T atau t sehingga diperoleh KT dan Kt. Begitu pun k dipasangkan dengan T atau t sehingga diperoleh kT dan kt. Beres, 'kan?

Contoh 2:
Mangga berbuah manis dan banyak (MmBbcc) akan memiliki gamet dengan gen ...

Ingat! Pisahkan --> pasangkan lagi dengan yang tidak sejenis. Maka pola penentuan gametnya dapat digambarkan sebagai berikut.

Gambar 5. Bagan penentuan gamet

Coba yang anti mainstream bro!
Apa macam gamet dari individu bergenotip AaBbCc ???

HUKUM MENDEL II

Hukum Asortasi Bebas

Pewarisan sifat dari sautu individu ke keturunannya tidak akan terjadi hanya sampai penyimpanan gen dalam gamet saja. Namun, gamet tersebut harus dipadukan dengan gamet pasangannya sehingga gen pada masing-masing gamet membentuk satu kesatuan genotip. Misalkan sel sperma membawa gen Kt, sedangkan sel ovum membawa gen kT, maka setelah fertilisasi, zigot keturunannya yang terbentuk akan memiliki genotip KkTt yang diperoleh dari penggabungan gen pada masing-masing gamet.

Namun, proses fertilisasi tersebut terjadi secara acak, artinya dari banyak gamet yang terbentuk, dan dengan gen dari sifat yang dibawanya, fertilisasi dapat terjadi pada gamet yang mana saja dan dengan alel sifat yang mana saja.

Contoh: Pria berambut keriting dan berbadan tinggi memiliki genotip KkTt, menikah dengan wanita berambut lurus berbadan tinggi dengan genotip kkTt. Jika mereka memiliki anak, maka kemungkinan genotip dan fenotip anaknya adalah ...

Untuk menyelesaikan masalah perkawinan orang-orang ini, ikuti langkah berikut.

Kamu harus menentukan dulu gamet si pria. Jika genotipnya KkTt, maka kemungkinan gametnya ada 4 macam, yaitu KT, Kt, kT, dan kt.
Setelah itu, kamu menentukan gamet dari si wanita. Jika genotipnya kkTt, maka kemungkinan gametnya ada 2 macam, yaitu kT dan kt.
Gamet (sperma) si pria akan berfertilisasi dengan gamet (ovum) si wanita saat perkawinan, namun kamu tidak tau tipe sperma yang mana bertemu dengan tipe telur yang mana. Oleh karena itu, masing-masing gamet dari pria dan wanita dipasangkan semuanya secara acak.

Lebih mudah memasangkannya memakai tabel seperti berikut:

Tabel persilangan.

Dari tebel di atas, kita bisa mengetahui bahwa apabila sperma yang membawa alel KT bertemu dengan ovum yang ternyata membawa alel kT akan menghasilkan kemungkinan genotip KkTT (kotak pertama). Pun apabila sperma yang membawa alel kT bertemu dengan ovum yang ternyata membawa alel kt, maka genotip zigotnya menjadi kkTt. Bagaimana dengan lainnya? Silakan cari sendiri.

Setelah menentukan genotip, maka selanjutnya menentukan fenotipnya. Dari informasi yang ada, bawah gen K menentukan sifat rambut keriting, k sifat rambut lurus, dengan keriting lebih kuat dari lurus (Kk = keriting, berarti K > k). Dan gen T menentukan badan tinggi, k menentukan badan pendek, di mana T mengungguli t (Tt = tingggi, berarti T > t). Kasus tersebut dikenal dengan sifat gen dominan (unggul) dan resesif (lemah).

Maka pada kasus ini, jika terdapat genotip KkTT, fenotipnya adalah berambut keriting berbadan tinggi . Jika genotipnya adalah kkTt maka fenotipnya berambut lurus berbadan tinggi. Mengerti? Silakan tentukan sendiri fenotip sisanya.

Nah, penjelasan yang bertele-tele di atas merupakan rangkaian proses yang disebut Asortasi Bebas atau persilangan (hibrid).

Berikut contoh penerapan Asortasi Bebas dalam sebuah soal yang biasanya muncul dalam ujian.

Contoh 1
Kucing berambut Hitam Lebat (HhLl) disilangkan dengan kucing berambut Putih Tipis (hhll), diketahui gen hitam dan lebat adalah dominan. Maka kemungkinan anak-anak kucing yang akan lahir memiliki fenotip ...

Penyelesaian: Ingat! dalam menyelesaikan persoalan persilangan, maka kamu harus selalu melakukan 3 hal sebelum menentukan fenotip atau menjawab pertanyaan. Yaitu:

Menentukan parental (P). Parental adalah genotip individu yang akan disilangkan. Dalam contoh ini, Parental adalah HhLl dan hhll.
Menentukan gamet (G) dari masing-masing genotip parental. (terapkan hukum Mendel I).
Memadukan gamet induk. (terapkan hukum Mendel II) sehingga diperoleh genotip keturunan.

Untuk memudahkan penyelesaian, maka kamu perlu membuat bagan persilangan sebagai berikut.

Gambar 6. Bagan persilangan

Cermati bagan tersebut, maka kamu akan mendapatkan pola fenotip yang kamu butuhkan.

Contoh 2
Ercis berbiji Bulat warna hijau homozigot (BBkk) disilangkan dengan Ercis berbiji Kisut warna kuning homozigot (bbKK) menghasilkan F1 yang 100% Bulat Kuning Heterozigot. Jika F1 di silangkan dengan sesamanya, maka berapakah perbandingan Ercis berbiji Bulat Kuning dan Kisut Hijau pada F2 nya?

Penyelesaian: Ingat! Parental --> Gamet --> Padukan.

Namun di sini kamu menemukan istilah baru, yaitu Homozigot, Heterozigot, F1, dan F2. Apa itu?

Homozigot adalah genotip yang sama dari suatu sifat, misalnya KK, LL, HH, atau kk, ll, hh.
Heterozigot menunjukkan genotip yang berbeda dari suatu sifat, misalnya Kk, Ll, Hh.
F1 (filial 1) adalah keturunan generasi pertama, merupakan anak-anak dari induk tetua.
F2 (filial 2) adalah keturunan generasi pertama dan merupakan anak-anak dari F1.

Oleh karena itu kamu perlu mencari tahu genotip F1 terlebih dahulu dengan menyilangkan induk tetua (BBkk dengan bbKK) dengan prinsip persilangan yang sama, Parental --> Gamet --> Padukan, sehingga didapat genotip F1 (Fenotipnya sudah dijelaskan di soal).

Kemudian genotip F1 disilangkan dengan sesamanya dengan prinsip persilangan yang sama, Parental --> Gamet --> Padukan, sehingga diperoleh genotip F2.

Untuk memudahkan penyelesaian, maka kamu perlu membuat bagan persilangan sebagai berikut.

Gambar 7. Bagan persilangan

Cermati bagan tersebut. Setelah itu kamu menentukan fenotip pada F2. Lalu hitung jumlah masing-masing fenotip dan bandingkan satu sama lain. Barulah kamu dapat menentukan jawaban dari soal tersebut.

Bagaimana, gampang 'kan sebenarnya?

Bisakah kamu menerapkan pada persilangan yang lebih besar?
Misalkan, individu dengan genotip AaBbcc disilangkan dengan individu bergenotip aaBbCC. Maka kemungkinan genotip yang akan muncul pada keturunannya adalah ... Silakan dikerjakan sendiri.

HUKUM MENDEL 1

HUKUM MENDEL II

Posting Komentar