hukum-mendel-i-dan-ii2

Hukum Mendel I dan II

Hukum Mendel

• Genetika adalah ilmu yang mempelajari pewarisan sifat dari induk kepada keturunannya.

• Pertama kali ditemukan oleh Gregor John Mendel

• Melalui percobaan persilangan pada kacang kapri

Alasan Mendel

• Pasangan sifat beda menjolok

• Autogami sifat yang Konstan

• Mudah melakukan penyerbukan silang

• Waktu yang diperlukan singkat

• Keturunannya banyak

Pasangan Sifat BedaNo Ciri Tanaman Sifat Beda

1 Bentuk biji Bulat >< Kriput

2 Warna biji Kuning >< Hijau

3 Warna bunga Ungu >< Putih

4 Bentuk polong Gembung >< Kriput

5 Warna polong Hijau >< Kuning

6 Letak bunga Aksial (ketiak daun) >< Terminal (ujung batang)

7 Panjang batang Panjang (2-2.5 m) >< pendek (0.25-0.5 m)

• Genotipe @ sifat atau karakter yang ditentukan oleh gen dan bersifat tidak tampak

• Fenotipe @ sifat atau karakter yang ditentukan oleh gen dan lingkungan dan bersifat tampak

Hukum Mendel I

• @ hukum segregasi, pasangan kromosom berpisah secara bebas

• Tidak berpasangan kembali

• Dapat dijelaskan dan hanya berlaku pada persilangan monohibrid

NoSifat beda induk atau

parental (P)

Banyaknya Individu

PerbandinganF1 (keturunan 1) F2 (keturunan 2)

1 Biji bulat >< kriput Semua bulat 5.474 bulat : 1.850 kriput 2.96 : 1

2 Biji kuning >< hijau Semua kuning 6.022 kuning : 2.001 hijau 3.01 : 1

3 Bunga ungu >< putih Semua merah 705 ungu : 224 putih 3.15 : 1

4 Polong gembung >< kriput Semua gembung 882 gembung : 299 kriput 2.95 : 1

5 Polong hijau >< kuning Semua hijau 428 hijau : 152 kuning 2.82 : 1

6 Bunga aksial >< terminal Semua aksial 651 aksial : 207 terminal 3.14 : 1

7 Batang panjang >< pendek Semua panjang 787 panjang : 277 pendek 2.84 : 1

Perbandingan rata-rata 3 : 1

• Salah satu contoh persilangan Mendel, antara biji bulat dengan biji keriput sampai generasi kedua yang menghasilkan perbandingan bulat : keriput = 3 : 1

P BB (bulat) bb (kriput)

F1 B b

Bb (bulat)

F2 B b

B BB Bb

b bB bb

><Bb Bb

Bulat : Kriput = 3 : 1

B

Hukum Mendel II

• @ hukum asortasi, kromosom berpasangan secara bebas

• Dapat dijelaskan dan hanya berlaku pada persilangan dihibrida

• Hanya berlaku untuk gen yang letaknya berjauhan, jika berdekatan maka tidak berlaku

Contoh

• Contoh P : BBKK (bulat, kuning) >< bbkk (kriput, hijau)

• Gamet : BK. Bk, bK, bk >< BK, Bk, bK, bk

• Gamet-gamet ini dapat berpasangan secara bebas (Hukum Mendel II) sehingga F2 dapat digambarkan sebagai berikut :

• Keterangan : Bulat kuning : 1, 2, 3, 4, 5, 7, 9, 10, 13 Keriput kuning : 11, 12, 15 Bulat hijau : 6, 8, 14 Keriput hijau : 16

BBKK (bulat kuning) >< bbkk (kriput hijau)

Gamet BK Bk bK bk

BK BBKK BBKk BbKK BbKk

Bk BBkK BBkk BbkK Bbkk

bK bBKK bBKk bbKK bbKk

bk bBkK bBkk bbkK bbkk

Macam-macam gamet dan fenotipe dari persilangan : Persilangan Resiprok

Jumlah Sifat Beda

Kemungkinan Macam Fenotip

Macam Gamet

F1

Perbandingan Fenotip pada F2

1 1 1 2 3 : 1

2 1 2 1 4 9:3:3:1

3 1 3 3 1 8 27:9:9:9:3:3:3:1

4 1 4 6 4 1 1681:27:27:27:27:9:9:

9:9:9:3:3:3:3:1

5 1 5 10 10 5 1 32 243: dan seterusnya

n Dan seterusnya 2n 3n dan seterusnya

Macam-macam gamet dan fenotipe dari persilangan : Back Cross dan Test Cross

Back Cross F1 Kk (Kuning) Induk (?) (putih)

Gamet K ?

k ?

Hasil Kk (kuning) Kk (putih)

Test Cross ? (bulat) bb (kriput)

Gamet ? b

? b

Hasil Bb (bulat) Bb (kriput)

Penyimpangan Semu Hukum Mendel

• Dalam percobaan-percobaan genetika, para ahli sering menemukan ratio fenotip yang ganjil, seakan-akan tidak mengikuti hukum Mendel.

• Misalnya pada perkawinan antara 2 individu dg 2 sifat beda, ternyata ratio fenotip F2 tidak selalu 9:3:3:1.

• Tetapi sering dijumpai perbandingan-perbandingan 9:7, 12:3:1, 15:1, 9:3:4 dll.

Penyimpangan Semu Hukum Mendel

• Bila diteliti betul-betul angka-angka perbandingan di atas, ternyata juga merupakan penggabungan angka-angka perbandingan Mendel.

• 9:7 = 9:(3+3+1), 12:3:1 = (9+3):3:1, 15:1 = (9+3+3):1, 9:3:4 = 9:3:(3+1).

• Oleh sebab itu disebut penyimpangan semu, karena masih mengikuti hukum Mendel.

Penyimpangan Semu Hukum Mendel

• Penyimpangan semu hukum Mendel : terjadinya suatu kerjasama berbagai sifat yang memberikan fenotip berlainan namun masih mengikuti hukum-hukum perbandingan genotip dari Mendel.

• Penyimpangan semu ini terjadi karena adanya 2 pasang gen atau lebih saling mempengaruhi dalam memberikan fenotip pada suatu individu.

• Peristiwa pengaruh mempengaruhi antara 2 pasang gen atau lebih disebut Interaksi Gen.

Interaksi gen ada 4 macam :

• Komplementer

• Kriptomeri

• Epistasis – Hipostasis

• Polimeri

Komplementer

• Adalah peristiwa dimana 2 gen dominan saling mempengaruhi atau melengkapi dalam mengekspresikan suatu sifat

• Contoh :

• C = gen penumbuh bahan mentah pigmen

• c = gen tdk mampu menumbuhkan bahan mentah pigmen

• R = gen penumbuh enzim pigmentasi kulit

• r = gen tdk mampu menumbuhkan enzim pigmentasi kulit

P          CCRR   x    ccrr        (berwarna)   (tdk berwarna)

F1        CcRr  –> berwarna

P2       CcRr  x   CcRr

Gamet CR, Cr, cR, cr

F2 ………………….

Fenotip : berwarna dan tidak berwarna

Ratio fenotip :  9 : 7- berwarna            = 1+2+2+4 = 9

- tidak berwarna    = 1+2+1+2+1 = 7

Penyimpangan semu Hukum Mendel

Gamet CR Cr cR cr

CR CCRR CCRr CcRR CcRr

Cr CCRr CCrr CcRr Ccrr

cR CcRR CcRr ccRR ccRr

cr CcRr Ccrr ccRr ccrr

Kriptomeri

• Adalah peristiwa dimana suatu faktor dominan baru nampak pengaruhnya bila bertemu dg faktor dominan lain yang bukan alelanya. Faktor dominan ini seolah-olah sembunyi (kriptos)

• Contoh :  Misalnya Linaria maroccana biru (AaBb) disilangkan dg Linaria maroccana merah (Aabb), sedangkan gen A adalah untuk antosianin dan gen B untuk sifat basa.

• Jika  2 gen dominan A dan B maka berwarna biru

1 gen dominan A maka berwarna merah

1 gen dominan B atau A dan B tidak ada maka berwarna putih

Penyimpangan semu Hukum Mendel

2. Kriptomeri

• Penyimpangan yang disebabkan karena faktor gen yang tersembunyi

• Perbandingan fenotipe persilangannya adalah 9 ungu : 3 merah : 4 putih

KRIPTOMERI 9:3:4• Gen dominan yang seolah-olah tersembnyi apabila

berdiri sendiri dan pengaruhnya baru tampak jika bersama-sama dengan gen dominan yang lain

• A = ada bahan pigmen antosianin

• a = tidak ada antosianin

• B = reaksi plasma bersifat basa

• b = reaksi plsma bersifat asam

• P1 AAbb X aaBB

(merah) (putih)

• Gamet Ab aB

• AaBb

• (ungu)

P2 AaBb X AaBb

• Gamet AB, Ab, aB, ab

• F2

• A – B – = 9 ….

• A – bb = 3 ….

• aaB – = 3 ….

• aabb = 1 ….

(ungu) (ungu)

Kriptomeri

Gamet AB Ab aB ab

AB AABB AABb AaBB AaBb

Ab AABb AAbb AaBb Aabb

aB AaBB AaBb aaBB aaBb

ab AaBb Aabb aaBb aabb

Penyimpangan semu Hukum Mendel

1. Epistasi dan Hipostasis

• Epistasis @ gen yang menutupi atau menghalangi gen lainnya

• Hipostasis @ gen yang ditutupi atau dihalangi gen lainnya

• Perbandingan fenotipenya adalah 12 hitam: 3 kuning: 1 putih

Epistasis dan Hipostasis

• Adalah peristiwa dimana 2 faktor yang bukan pasangan alelanya dapat mempengaruhi bagian yang sama dari suatu organisme

• Epistasis = sifat yang menutupi

• Hipostasis = sifat yang ditutupi

• Epistasis dominan = bila faktor yang menutupi adalah gen dominan

• Epistasis resesif     = bila faktor yang menutupi adalah gen resesif

EPISTASIS &HIPOSTASIS( 12 : 3 : 1 )

• Interaksi gen dominan mengalahkan gen dominan lainnya yang bukan sealela

• Gen dominan yang menutup gen dominan lainnya epistasis

• Gen dominan yang tertutup hipostatis

• Contoh warna kulit gandum dan warna kulit labu squash

• H (hitam) dominan terhadap h (putih)

• K (kuning) dominan terhadap k (putih)

• H epiatasis terhadap K

• P1 HHkk (hitam) X hhKK (kuning)

• Gamet Hk hK

• F1 HhKk (hitam)

• P2 HhKk (hitam) X HhKk (hitam)

• Gamet HK, Hk, hK, hk

• F2

• H – K – = 9 hitam

• H – kk = 3 hitam

• hhK – = 3 Kuning

• hhkk = 1 putih

Penyimpangan semu Hukum Mendel

Gamet HK Hk hK hk

HK 1 2 3 4

Hk 5 6 7 8

hK 9 10 11 12

hk 13 14 15 16

Epistasis Resesif GandaEpistasis Resesif Gandaapabila gen resesif dari suatu pasangan gen I, epistasis apabila gen resesif dari suatu pasangan gen I, epistasis terhadap pasangan gen II, sementara gen resesif dari terhadap pasangan gen II, sementara gen resesif dari pasangan gen II ini juga epistasis terhadap pasangan gen I.pasangan gen II ini juga epistasis terhadap pasangan gen I.

ex” : peristiwa epistasis resesif ganda dapat dikemukakan ex” : peristiwa epistasis resesif ganda dapat dikemukakan pewarisan kandungan HCN pada tanaman pewarisan kandungan HCN pada tanaman Trifolium Trifolium repens.repens.

P : LLhh x llHHP : LLhh x llHH HCN rendah HCN rendah HCN rendah HCN rendah F1 : LlHhF1 : LlHh HCN tinggiHCN tinggi

F2 : F2 : 9 L-H- HCN tinggi 9 L-H- HCN tinggi 3 L-hh HCN rendah3 L-hh HCN rendah 3 llH- HCN rendah 3 llH- HCN rendah HCN tinggi : HCN rendah = HCN tinggi : HCN rendah = 1 llhh HCN rendah 9 : 7 1 llhh HCN rendah 9 : 7

Epitasis Dominan GandaEpitasis Dominan Ganda

→→gen dominan dari pasangan gen I epistasis terhadap gen dominan dari pasangan gen I epistasis terhadap pasangan gen II yang bukan alelnya, sementara gen pasangan gen II yang bukan alelnya, sementara gen dominan dari pasangan gen ini juga epistasis terhadap dominan dari pasangan gen ini juga epistasis terhadap pasangan gen I, maka epistasis yang terjadi.pasangan gen I, maka epistasis yang terjadi.

ex” : pada pewarisan bentuk buah capselaex” : pada pewarisan bentuk buah capsela P : CCDD x ccddP : CCDD x ccdd

segitiga oval segitiga oval

F1 : CcDdF1 : CcDd

segitigasegitiga

F2 : F2 : 9 C-D- segitiga9 C-D- segitiga

3 C-dd segitiga3 C-dd segitiga

3 ccD- segitiga segitiga : oval3 ccD- segitiga segitiga : oval

1 ccdd oval 15 : 1 1 ccdd oval 15 : 1

• Epistasis dominan-resesifEpistasis dominan-resesif

→ → terjadi apabila gen dominan dari pasangan gen I epistasis terhadap terjadi apabila gen dominan dari pasangan gen I epistasis terhadap pasangan gen II yang bukan alelnya, sementara gen resesif dari pasangan gen II yang bukan alelnya, sementara gen resesif dari pasangan gen II ini juga epistasis terhadap pasangan gen I.pasangan gen II ini juga epistasis terhadap pasangan gen I.

ex” : pewarisan warna bulu ayam ras.ex” : pewarisan warna bulu ayam ras.

P : IICC x iiccP : IICC x iicc

putih putih putih putih

F1 : IiCcF1 : IiCc

putihputih

F2 : 9 I-C- putihF2 : 9 I-C- putih

3 I-cc putih3 I-cc putih

3 iiC- berwarna putih : berwarna3 iiC- berwarna putih : berwarna

1 iicc putih 13 : 3 1 iicc putih 13 : 3

Epistasis gen duplikat dengan efek kumulatifEpistasis gen duplikat dengan efek kumulatif

→ → epistasis yang muncul akibat adanya duplikat dari gen epistasis yang muncul akibat adanya duplikat dari gen sebelumnya dengan adanya efek komulatifsebelumnya dengan adanya efek komulatifex” : pada ex” : pada Cucurbita pepoCucurbita pepo yang memiliki tiga macam yang memiliki tiga macam bentuk buah yaitu cakram, bulat, lonjong.bentuk buah yaitu cakram, bulat, lonjong.

P : BBLL x bbllP : BBLL x bbll cakram lonjong cakram lonjong F1 : BbLlF1 : BbLl cakramcakram F2 : 9 B-L- cakramF2 : 9 B-L- cakram 3 B-ll bulat3 B-ll bulat 3 bbL- bulat cakram : bulat : lonjong3 bbL- bulat cakram : bulat : lonjong 1 bbll lonjong 9 : 6 : 11 bbll lonjong 9 : 6 : 1

POLIMERI ( 15 : 1 (9+3+3) : 1 )

• Sifat yang muncul pada persilangan heterozigotik dengan sifat beda yang berdiri sendiri tetapi mempengaruhi karakter dan bagian organ tubuh yang sama

• Banyak gen yang mempengaruhi satu gejala/karakter disebut POLIGEN

• misalnya :

– warna kulit pada manusia

– Warna bunga suatu tanaman

• M = gen untuk warna bunga merah

• m = gen tidak terbentuk warna

• P1 M1M1M2M2 X m1m1m2m2

• (merah ) ( putih )

• Gamet M1M2 m1m2

• F1 M1m1M2m2

• (merah)

• P2 M1m1M2m2 X M1m1M2m2 ( merah ) (merah)

• Gamet M1M2, M1m2, m1M2, m1m2

• F2

• M1 – M2 – = 9 merah

• M1 – mm = 3 merah

• m1m1M2 – = 3 merah

• M1m1m2m2= 1 putih

Penyimpangan semu Hukum Mendel

3. Polimeri : Adalah peristiwa dimana beberapa sifat beda yang berdiri sendiri-sendiri mempengaruhi bagian yang sama dari suatu individu.

Gamet M1M2 M1m2 m1M2 m1m2

M1M2 M1M1M2M2 M1M1M2m2 M1m1M2M2 M1m1M2m2

M1m2 M1M1M2m2 M1M1m2m2 M1m1M2m2 M1m1m2m2

m1M2 M1m1M2M2 M1m1M2m2 m1m1M2M2 m1m1M2m2

m1m2 M1m1M2m2 M1m1m2m2 m1m1M2m2 m1m1m2m2

ATAVlSME

• adalah sifat yang hipostasis pada suatu keturunan yang pada suatu saat muncul kembali (reappearence)

• Interaksi beberapa gen (Atavisme) bentuk pial / jengger pada ayam

• Ada 4 macam bentuk pial :

– R – P – = walnut / sumpel dominan

– RRpp = rose / gerigi

– rrPP = pea / biji

– rrpp = bilah / single resesif

1. INTERAKSI PASANGAN ALELA pada varitas ayam ——> 9 : 3 : 3 : 1

2. POLIMERI (Nielson-Echle) pada varitas gandum ——> 15 : 1Polimeri pada manusia misalnya peristiwa pigmentasi kulit.

3. KRIPTOMERI pada tanaman "pukul empat" (Mirabilis jalapa)percobaan pada Linaria maroccana ———> 9 : 3 : 4

4. EPISTASIS & HIPOSTASIS pada varitas gandum ———> 12 : 3 : 1

5. KOEPISTASIS pada Lathyrusodoratus                 ———> 9 : 7    (Lathyrus odoratus = varitas ercis yang berbiji manis)

Interaksi GenInteraksi Gen

→ → penyimpangan semu terhadap hukum Mendel yang penyimpangan semu terhadap hukum Mendel yang tidak melibatkan modifikasi nisbah fenotip, tetapi tidak melibatkan modifikasi nisbah fenotip, tetapi menimbulkan fenotip-fenotip yang merupakan hasil menimbulkan fenotip-fenotip yang merupakan hasil kerjasama atau interaksi dua pasang gen non-alelikkerjasama atau interaksi dua pasang gen non-alelik

ex” : pewarisan bentuk jengger ayamex” : pewarisan bentuk jengger ayam P : RRpp x rrPPP : RRpp x rrPP

mawar kacang mawar kacang

F1 : RrPpF1 : RrPp

walwalnnutut

F2 : 9 R-P- walF2 : 9 R-P- walnnutut

3 R-pp mawar3 R-pp mawar

3 rrP- kacang 3 rrP- kacang walwalnnut : mawar : kacang : tunggalut : mawar : kacang : tunggal

1 rrpp tunggal 1 rrpp tunggal 9 : 3 : 3 :9 : 3 : 3 : 1 1

•Pada tanaman diketahui sbb:

•B gen buah bulat dan alelnya b gen buah lonjong

•H mendorong munculnya sifat dan alelnya h menghambat munculnya sifat.

•Hasil testcross diperoleh 60 tanaman sebagai berikut: 20 tanaman bulat dan 40 tanamn buah lonjong, ujilah dengan Chi-square apakah hasil tersebut sesuai dengan harapan (baik)?