Teori Mendel (Hukum Pewarisan Sifat Genetik)

Posted by

Loading...
Latar Belakang Teori Mendel 


Genetika adalah ilmu yang mempelajari pewarisan sifat dari induk kepada keturunannya. Gregor Johann mendel (1822-1884), seorang biarawan disebuah biara di Brunn, Austria menyilangkan kacang ercis (Pisum sativum), kemudian hasil persilangan ditanam dan di amati, mendel melakukannya selama 12 tahun.

Alasan Mendel memilih kacang ercis sebagai bahan percobaan adalah :
a. Memiliki pasangan sifat beda yang mencolok
b. Melakukan penyerbukan sendiri
c. Mudah dilakukan penyerbukan silang
d. Waktu yang diperlukan untuk menghasilkan keturunan cepat
e. Mempunyai keturunan banyak

Langkah awal sebelum dilakukan perhitungan terhadap pengamatannya adalah menentukan galur murni jenis tanaman yang dijadikan percobaan. Tanaman galur murni adalah tanaman yang apabila dilakukan penyerbukan sendiri akan menghasilkan keturunan yang semuanya mempunyai sifat yang sama dengan induknya. Dalam percobaannya Mendel melakukan perkawinan silang dengan menyerbukkan sendiri antara dua varietas ercis yang berbeda sebagai induk-induknya. Turunan hasil perkawinan silang ini disebut hybrid, sedangkan prosesnya hibridisasi.

Dari hasil percobaan yang diperolehnya, Mendel menyusun beberapa hipotesis, yaitu :
a. Setiap sifat pada organisme dikendalikan oleh satu pasang factor keturunan, satu dari induk jantan dan satu induk betina.
b. Setiap pasang factor keturunan menunjukkan bentuk alternative sesamanya, misalnya tinggi atau rendah, bulat atau keriput, kuning atau hijau. Kedua bentuk alternative ini disebut alel.
c. Bila pasangan factor itu terdapat bersama-sama dalam satu tanaman, factor dominasi akan menutup factor resesif.
d. Pada waktu pembentukan gamet, pasangan factor atau masing-masing alel akan memisah secara bebas.
e. Individu murni mempunyai alel sama, yaitu dominan saja atau resesif saja.

Hukum Mendel I
Hukum Mendel I dikenal juga dengan Hukum Segregasi menyatakan: ‘pada pembentukan gamet kedua gen yang merupakan pasangan akan dipisahkan dalam dua sel anak’. Hukum ini berlaku untuk persilangan monohibrid (persilangan dengan satu sifat beda).
Secara garis besar, hukum ini mencakup tiga pokok:
a. Gen memiliki bentuk-bentuk alternatif yang mengatur variasi pada karakter turunannya. Ini adalah konsep mengenai dua macam alel; alel resisif (tidak selalu nampak dari luar, dinyatakan dengan huruf kecil, misalnya w dalam gambar), dan alel dominan (nampak dari luar, dinyatakan dengan huruf besar, misalnya R).
b. Setiap individu membawa sepasang gen, satu dari tetua jantan (misalnya ww dalam gambar di samping) dan satu dari tetua betina (misalnya RR dalam gambar di samping).
c. Jika sepasang gen ini merupakan dua alel yang berbeda, alel dominan akan selalu terekspresikan (nampak secara visual dari luar). Alel resesif yang tidak selalu terekspresikan, tetap akan diwariskan pada gamet yang dibentuk pada turunannya.

Hukum Mendel II
Hukum Mendell II dikenal dengan Hukum Independent Assortment, menyatakan: ‘bila dua individu berbeda satu dengan yang lain dalam dua pasang sifat atau lebih, maka diturunkannya sifat yang sepasang itu tidak bergantung pada sifat pasangan lainnya’. Hukum ini berlaku untuk persilangan dihibrid (dua sifat beda) atau lebih.

Seperti nampak pada gambar 1, induk jantan (tingkat 1) mempunyai genotipe ww (secara fenotipe berwarna putih), dan induk betina mempunyai genotipe RR (secara fenotipe berwarna merah). Keturunan pertama (tingkat 2 pada gambar) merupakan persilangan dari genotipe induk jantan dan induk betinanya, sehingga membentuk 4 individu baru (semuanya bergenotipe wR).Selanjutnya, persilangan/perkawinan dari keturuan pertama ini akan membentuk indidividu pada keturunan berikutnya (tingkat 3 pada gambar) dengan gamet R dan w pada sisi kiri (induk jantan tingkat 2) dan gamet R dan w pada baris atas (induk betina tingkat 2). Kombinasi gamet-gamet ini akan membentuk 4 kemungkinan individu seperti nampak pada papan catur pada tingkat 3 dengan genotipe: RR, Rw, Rw, dan ww. Jadi pada tingkat 3 ini perbandingan genotipe RR , (berwarna merah) Rw (juga berwarna merah) dan ww (berwarna putih) adalah 1:2:1. Secara fenotipe perbandingan individu merah dan individu putih adalah 3:1.

Kalau contoh pada gambar 1 merupakan kombinasi dari induk dengan satu sifat dominan (berupa warna), maka contoh ke-2 menggambarkan induk-induk dengan 2 macam sifat dominan: bentuk buntut dan warna kulit. Persilangan dari induk dengan satu sifat dominan disebut monohibrid, sedang persilangan dari induk-induk dengan dua sifat dominan dikenal sebagai dihibrid, dan seterusnya.
Pada gambar 2, sifat dominannya adalah bentuk buntut (pendek dengan genotipe SS dan panjang dengan genotipe ss) serta warna kulit (putih dengan genotipe bb dan coklat dengan genotipe BB). Gamet induk jantan yang terbentuk adalah Sb dan Sb, sementara gamet induk betinanya adalah sB dan sB (nampak pada huruf di bawah kotak).

Kombinasi gamet ini akan membentuk 4 individu pada tingkat F1 dengan genotipe SsBb (semua sama). Jika keturunan F1 ini kemudian dikawinkan lagi, maka akan membentuk individu keturunan F2. Gamet F1nya nampak pada sisi kiri dan baris atas pada papan catur. Hasil individu yang terbentuk pada tingkat F2 mempunyai 16 macam kemungkinan dengan 2 bentuk buntut: pendek (jika genotipenya SS atau Ss) dan panjang (jika genotipenya ss); dan 2 macam warna kulit: coklat (jika genotipenya BB atau Bb) dan putih (jika genotipenya bb).

Perbandingan hasil warna coklat:putih adalah 12:4, sedang perbandingan hasil bentuk buntut pendek:panjang adalah 12:4. Perbandingan detail mengenai genotipe SSBB:SSBb:SsBB:SsBb:SSbb:Ssbb:ssBB:ssBb: ssbb adalah 1:2:2:4:1:2:1:2:1

Teori Pewarisan Sifat
Pewarisan sifat atau yang dikenal dengan Hereditas merupakan suatu pewarisan sifat dari induk kepada keturunannya. Ilmu yang mempelajari tentang pewarisan sifat disebut dengan genetika. Pewarisan sifat itu dapat ditentukan oleh kromosom dan gen. Teori-teori tentang pewarisan sifat adalah sebagai berikut :
1. Teori Embryo
Teori ini dikemukanan oleh William Harvey, 1578-1657 yang menyatakan, bahwa semua hewan berasal dari telur. Pernyataan ini diperkuat oleh Reiner de Graaf (1641-1673) peneliti pertama yang mengenal bersatunya sel sperma dengan sel telur yang akan membentuk embrio. Reiner de Graaf menyatakan bahwa ovarium pada burung sama dengan ovarium pada kelinci.
2. Teori Preformasi
Teori ini dikemukakan oleh Jan Swammerdan, 1637-1689 yang menyatakan bahwa telur mengandung semua generasi yang akan dating sebagai miniature yang telah terbentuk sebelumnnya.
3. Teori Epigenesis Embriologi
Teori ini dikemukakan oleh C.F. Wolf, 1738-1794, yang menyatakan bahwa ada kekuatan vital dalam benih organiseme dengan kekuatan ini menyebabkan pertumbuhan embrio menurut pola perkembangan sebelumnya.
4. Teori Plasma Nutfah
Teori ini dikemukakan oleh J. B. Lamarck, 1744-1829 yang menyatakan bahwa sifat yang terjadi karena rangsangan dari luar (lingkungan) terhadap struktur fungsi organ yang diturunkan pada generasi berikutnya.
5. Teori Pengenesis
Teori ini dikemukakan oleh C. R. Darwin, yang menyatakan bahwa setiap bagian tubuh dewasa menghasilkan benih-benih kecil yang disebut gemuia.
6. Teori Telegani
Teori ini dikemukakan oleh Ernest Haeckel, menyatakan bahwa spermatozoa sebagian besar tersusun atas inti dan inti bertanggung jawab sebagai penurunan sifat.

Percobaan Mendel
1. Persilangan Dua Individu dengan Satu Sifat Beda
a. Persilangan Monohibrid Dominan Penuh
Persilangan dua individu dengan satu sifat beda menurun kan sifat dominan apabila sifat keturunannya sama dengan salah satu sifat induknya.
Perhatikan 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 : 1 . Perbandingan Genotipe nya adalah : TT : Tt : tt = 1 : 2 : 1 
b.       Persilangan Monohibrid Intermediet
Persilangan ini tidak seperti salah satu fenotip galur murni, tetapi mempunyai fenotipe diantara kedua induknya.
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 sebagai berikut :
P1
Tanaman berbunga merah
>< 
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 adalah :
merah : merah muda : putih = 1 : 2 : 1. Perbandingan Genotipenya : MM : Mm : mm = 1 : 2 : 1 
  1. Persilangan Dua Individu dengan Dua Sifat Beda (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 ercis berbiji 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 
Perhatikan bagan persilangan  dua individu dengan dua sifat beda (dihibrid) di bawah
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 : 
F2 :
                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
Perbandingan Genotipe nya :
BBKK : BBKk : BbKK : BbKk : BBkk : Bbkk : bbKK : bbKk : bbkk
1 : 2 : 2 : 4 : 1 : 2 : 1 : 2 :1
  1. Persilangan dua Individu dengan Tiga Sifat Beda (Trihibrid)
Misalnya persilangan kacang ercis dengan tiga sifat beda yaitu :Batang tinggi, biji bulat dan biji warna kuning, dengan batang pendek, biji keriput, warna biji hijau. Keturunan F1 yang dihasilkan adalah : Bagan persilangan Trihibrid 
P1
TTKKBB
                    ><
Ttkkbb
Fenotipe
Tinggi,kuning,bulat
                    ><
Pendek,keriput,hijau
Genotipe
TKB
                    ><
Tkb
F1

TtKkBb



Fenotipe : Tinggi,kuning,bulat

P2
     TtKkBb
                    ><
TtKkBb
Gamet

TKB,TKb,TkB,Tkb,tKB,tKb, tkB,tkb

Hubungan sifat beda dan jumlah kemungkinan fenotipe dan genotipe pada F2 
Jumlah Sifat Beda
Jumlah Macam Gamet
Jumlah Macam Genotipe F2
Jumlah Macam Fenotipe F2
Perbandingan Fenotipe F2
Jumlah Individu F2
1
21 = 2
3
2
3 : 1
4
2
22 = 4
9
4
9 : 3 : 3 : 1
16
3
23 = 8
27
8
27:9:9:9:3:3:3:1
64
N
2n
3n
2n

4n
Hukum pewarisan Mendel adalah hukum mengenai pewarisan sifat pada organisme yang dijabarkan oleh Gregor Johann Mendel dalam karyanya 'Percobaan mengenai Persilangan Tanaman'. Hukum ini terdiri dari dua bagian: Hukum pemisahan (segregation) dari Mendel, juga dikenal sebagai Hukum Pertama Mendel, dan Hukum berpasangan secara bebas (independent assortment) dari Mendel, juga dikenal sebagai Hukum Kedua Mendel.

Loading...
loading...

FOLLOW and JOIN to Get Update!

Social Media Widget SM Widgets




Peternakan dan Herbal Updated at: 19:37

0 komentar:

Post a Comment

loading...
Copyright@2014-2016. www.AgrobisnisInfo.com . Powered by Blogger.