Modifikasi Hk. Mendel IIPrita Sari Dewi

10 Nopember 2008

Fakta Penurunan Sifat Hukum Mendel II (Rasio 9:3:3:1) hanya berlaku pd

keadaan: dua pasang gen yg mengawasi kedua pasang sifat tsb terletak pd 2 kromosom yg berlainan dan masing-masing mengekspresikan sifatnya sendiri.

Beberapa cara penurunan sifat tidak mengikuti kaidah Hukum Mendel II karena pengawasan (controlling) suatu sifat tdk hanya dikendalikan 1 pasang gen saja tetapi oleh 2 pasang atau lebih gen yg mengadakan interaksi (kerjasama) atau epistasis (penutupan ekspresi oleh pasangan gen lain).

Modifikasi Rasio 9:3:3:1 (Hk. Mendel II)

Interaksi Epistasis

Interaksi (kerjasama) Contoh: gen-gen yg menentukan bentuk

jengger (cock’s comb) pd ayam. Jengger ros dikendalikan gen R dan pp (R-pp). Jengger biji dikendalikan gen P dan rr (P-rr). Jengger walnut dikendalikan gen P dan R (R-P-). Jengger tunggal dikendalikan gen pp dan rr

(pprr).

Bentuk jengger pd ayam (comb shape in chicken)

Interaksi gen pd jengger ayam Ayam berjengger ros dikawinkan dgn ayam berjengger biji

(keduanya berada dlm kondisi homozigot). P ros x biji

RRpp rrPP F1 RrPp (walnut) (dilakukan selfing) P Walnut x Walnut

RrPp RrPp F2/RG: 1 RRPP 1 RRpp 1 rrPP 1 rrpp

2 RrPP 2 Rrpp 2 rrPp2 RRPp4 RrPp

F2/RF: 9 R-P- (walnut):3 R-pp (ros):3 rrP- (biji):1 rrpp (tunggal)

Interaksi gen pd bunga Oenothera lamarckiana (evening primrose)

Warna bunga pd O. lamarckiana: Kuning = S-V- Emas tua (vetaurea) = S-vv Sulfur (sulfurea) = ssV- Gold center = ssvv

Interaksi gen pd pola pewarisan warna bunga O. lamarckiana

P: sulfurea x vetaureassVV SSvv

F1: kuning (SsVv) dilakukan selfing

P: F1 x F1 F2/RG: 1 SSVV 1SSvv 1ssVV 1ssvv

2 SsVV 2Ssvv 2ssVv2 SSVv4 SsVv

F2/RF: 9 kuning : 3 emas tua : 3 sulfur : 1 gold center

Epistasis Epistasis: penutupan ekspresi suatu gen oleh gen lain

yg bukan alelnya. Hipostatis: gen yg tertutupi oleh gen lain yg bukan

alelnya. Epistasis dominan: bila yg menutup adl gen

dominan. Contoh: gen A menutup ekspresi gen B dan b shg dpt dikatakan bahwa A epistatik the B dan b.

Epistasis resesif: bila yg menutup adl gen resesif. Contoh: gen aa epistatik thd B dan b.

Berdasarkan 2 contoh tsb dpt disimpulkan bhw:

Ada perbedaan antara persilangan yg menunjukkan adanya interaksi dgn persilangan dihibrid: F1 tdk menyerupai P. Sifat-sifat baru akan muncul pd F2.

Jenis-jenis Epistasis (pd 2 pasang gen Aa dan Bb): Epistasis dominan: A epistatik thd B dan b. Rasio

fenotipik (RF) F2 = 12:3:1.

Epistasis resesif: aa epistatik thd B dan b. RF F2 = 9:3:4.

Epistasis dominan resesif: A epistatik thd B dan b sedangkan bb epistatik thd A dan a. RF F2 = 13:3.

Epistasis resesif duplikat: aa epistatik thd B dan b sedangkan bb epistatik thd A dan a. RF F2 = 9:7.

Epistasis dominan duplikat: A epistatik thd B dan b sedangkan B epistatik thd A dan a. RF F2 = 15:1.

Gen duplikat dgn efek kumulatif: keberadaan gen-gen resesif aa dan bb memberi efek sama. RF F2 = 9:6:1.

Contoh Epistasis Dominan Waluh besar (Cucurbita pepo) menampilkan warna buah sbb:

W--- = putih, W epistatik thd Y dan y. wwY- = kuning wwyy = hijau

P: putih (WWYY) x hijau (wwyy) F1: putih (WwYy) dilakukan selfing F2/RG: 1 WWYY 1 WWyy 1 wwYY 1 wwyy

2 WwYY 2 Wwyy 2 wwYy2 WWYy4 WwYy

F2/RF: 9 putih: 3 putih: 3 kuning: 1 hijau12 putih : 3 kuning : 1 hijau

Contoh Epistatis Resesif Linum usitatissimum (flax) memiliki bunga dgn warna berikut.

Biru = P-W- ppW- = ungu Putih = --ww, artinya ww epistatik thd P dan p.

P = ungu (ppWW) x putih (PPww) F1 = biru (PpWw) – selfing P = biru (PpWw) x biru (PpWw) F2/RG = 1 PPWW 1 PPww 1 ppWW 1 ppww

2 PpWW 2 Ppww 2 ppWw2 PPWw4 PpWw

F2/RF = 9 biru : 3 putih : 3 ungu : 1 putih = biru : putih : ungu = 9:4:3.

Contoh Epistatis Dominan Resesif Pd ayam negeri (leghorn), warna bulu putih disebabkan oleh gen dominan I

meski keturunan ini mengandung gen-gen untuk bulu berwarna. White silky mempunyai warna putih yg disebabkan oleh gen resesif c yg menyebabkan tdk adanya chromogen untuk berwarna. I---= timbulnya pigmen terhalang, I epistatik thd C dan c. --cc= tdk ada chromogen, epistatik thd I dan i. iiC-= berwarna

P = leghorn putih (IICC) x white silky (iicc) F1 = putih (IiCc) - selfing P = putih (IiCc) x putih (IiCc) F2/RG =1 IICC 1 IIcc 1 iiCC 1 iicc

2 IiCC 2 Iicc 2 iiCc2 IIcc4 IiCc

F2/RF = 9 putih : 3 putih : 3 berwarna : 1 putih = putih:berwarna = 13:3

Epistatis Resesif Duplikat Pd manusia, pendengaran normal disbbkan oleh gen dominan D

dan E yg hrs hadir bersama. D-E-= pendengaran normal D-ee ddE- pendengaran tuli, dd epistatik thd E dan e serta ee epistatik ddee thd D dan d.

Perkawinan antara 2 orang dewasa yg normal heterozigotik akan menghasilkan keturunan dgn rasio fenoetipik normal : tuli = 9:7.

P = normal (DdEe) x normal F1/RG = 1 DDEE 1 DDee 1 ddEE 1

ddee2 DDEe 2 Ddee 2 ddEe2 DdEE4 DdEe

F1/RF = 9 normal : 3 tuli : 3 tuli : 1 tuli = normal : tuli = 9 : 7

Epistatis Dominan Duplikat Capsella bursa-pastoris mempunyai kotak buah berbentuk segi

tiga karena adanya gen dominan C atau D. C. heegeri mempunyai kotak buah lonjong krn adanya gen ccdd. P = segi tiga (CCDD) x lonjong (ccdd) F1 = segi tiga (CcDd) - selfing P = segi tiga (CcDd) x segi tiga (CcDd) F2/RG = 1 CCDD 1 CCdd 1 ccDD 1 ccdd

2 CcDD 2 CcDd 2 ccDd2 CCDd4 CcDd

F2/RF = 9 segi tiga : 3 segi tiga : 3 segi tiga : 1 lonjong = segi tiga : lonjong = 15 : 1

Gen duplikat dgn efek kumulatif Pd waluh (C. pepo), bentuk buah ada yg bulat, cakram dan lonjong.

B-L- = cakram B-ll = bulat bbL- = bulat bbll = lonjong

P = cakram (BBLL) x lonjong (bbll) F1 = cakram (BbLl) - selfing P = cakram (BbLl) x cakram (BbLl) F2/RG = 1 BBLL 1 BBll 1 bbLL 1 bbll

2 BbLL 2 Bbll 2 bbLl2 BBLl4 BbLl

F2/RF = 9 cakram : 3 bulat : 3 bulat : 1 lonjong = cakram : bulat : lonjong = 9 : 6 :1

Alel Ganda Variasi baru pd suatu organisme (untuk sifat yg memang

belum ada) terjadi krn adanya mutasi genetik. Misal: gen A, maka alelnya adl 2 yaitu A dan a. Bila gen A bermutasi mk bisa berubah mjd a1 atau a2 atau a3

yg menghasilkan fenotipe berlainan shg alelnya berubah mjd 4 yaitu A, a1, a2 dan a3.

Alel yg anggotanya lebih dr dua disebut alel ganda. Contoh:

Pd Drosophila ditemukan seri alel ganda yg mempengaruhi warna mata dan tdd 14 alel.

Cara penulisan sama dgn aturan untuk alel biasa yaitu sifat dominan digunakan huruf besar dan anggota alel lain digunakan huruf kecil - bisa superscript (a1) atau subscript (a1).

Golongan darah manusia Penggolongan darah manusia ke dlm 4 tipe (A, B, O dan AB) didsrkan pd

ada tdknya antigen A dan B di dlm eritrositnya. Adanya antigen ditentukan oleh gen di dlm kromosom yg mengontrol

pembentukan antigen tsb. Simbol yg digunakan adl: I dr katan isoaglutinogen. L yaitu singkatan untuk Landsteiner (orang yg menemukan penggolongan

darah). Ada 3 alel ganda yaitu IA IB dan i. Di antara alel IA dan IB tdk ada

dominansi sehingga orang yg bergenotipe IA IB bergolongan darah AB. Ekspresi ini disebut kodominansi.Penggolongan darah:Golongan Darah Antigen dlm eritrosit Genotipe

A A IAi B B IBi AB AB IAIB O O ii

Self Incompatibility Pd tanaman Nicotiana, East dan Mangelsdorf menemukan satu seri alel

ganda yaitu s1, s2, s3 dst. Hal ini juga banyak ditemukan pd spesies lain spt Brassica olerasea, Rhapanus sativus, Secale cereale, Petunia vilaceae dan Nicotiana sanderae.

Bila tanaman-tanaman tersebut mengadakan peyerbukan sendiri maka tdk akan ada satupun biji yg terbentuk (misal alel yg dimiliki adl s1 dan s2). Bila tepung sari yg mengandung alel s1 jatuh pd kepala putik yg jaringannya mengandung alel s1 maka buluh sebuk (pollen tube) tdk dpt terbentuk shg tdk tjd pembuahan sel telur yg ada di bakal biji.

Begitu pula yg terjadi pd tepung sari yg mengandung alel s2 yg jatuh pd kepala putik yg mengandung alel s2 tdk akan mengalami pembuahan karena alel s2 yg tdp di kepala putik menghalangi pertumbuhan buluh serbuknya. Hal ini dikenal dgn istilah self incompatibility atau self sterility.

Cross Sterility Apabila tepung sari dgn alel s2s3 jatuh pd kepala putik dgn alel

s1s2 maka hanya sebagian tepung sari yg dpt menyerbuki yaitu tepung sari yg tdk mengandung alel yg sama dgn alel kepala putik, dlm hal ini adalah tepung sari dgn alel s3.

Kondisi ini dinamakan dgn cross sterility. Contoh lain:

P = s2s3 (♀) x s1s3 (♂) --- pollen s3 tdk berfungsi

F1 = s1s2 dan s1s3

P = s2s4 (♀) x s1s3 (♂) --- semua pollen berfungsi

F1 = s1s2, s1s4, s2s3 dan s1s4.

Tanaman merica yg berbuah coklat disilangkan dgn varietas lain yg berbuah kuning. Keturunan F1 semua buahnya berwarna merah. Keturunan F2 dari F1 yg menyerbuk sendiri menghasilkan keturunan sbb: 182 merah, 59 coklat, 61 kuning dan 28 hijau. Jelaskan bagaimana warna buah diturunkan pd tanaman merica.

Pd flax dilakukan persilangan sbb.P = bunga biru x bunga biruF1= 65 biru, 20 ungu dan 27 putih.Carilah genotipe generasi parentalnya.

Latihan Soal Modifikasi 9:3:3:1

Latihan Soal Alel Ganda Pd tanaman tembakau tjd alel ganda yg menyebabkan self

sterility dan cross sterility. Tentukanlah pollen yg tdk berfungsi dan genotipe biji yg terbentuk dari persilangan berikut. s1s3 x s3s4

s1s4 x s2s4

Selain gen yg tsb di atas, jg tdp gen untuk warna bunga ungu (P) yg dominan thd warna bunga putih (p). Tentukanlah rasio genotipik dan fenotipik persilangan berikut. Pp s1s4 x pp s1s4

Pp s1s2 x Pp s1s3

Jawaban Pola pewarisannya adl interaksi krn keturunan F2 yg

dihasilkan menghasilkan rasio fenotipik merah:coklat:kuning:hijau = 9:3:3:1. Genotipe hijau = aabb, coklat = AAbb, kuning = aaBB dan merah = AaBb. Adanya interaksi membuat adanya interaksi antar-alel shg tjd modifikasi dari Hukum Mendel II.

Pd flax, P-W- = biru, ppW- = ungu dan –ww = putih. Rasio F1 yg terbentuk adl 9:3:4 untuk biru: ungu:putih. Genotipe parental = PpWW

Jawaban Serbuk yg tdk dpt berfungsi dan genotipe biji yg terbentuk adl berturut:

s3, genotipe yg terbentuk = s1s4 dan s3s4. s4, genotipe yg terbentuk = s1s2 dan s2s4.

Rasio genotipik dan fenotipiknya adl sbb. Tdk tjd pembuahan krn tjd self sterility antara genotipe tepung sari dan

kepala putik. P = Pp s1s2 x Pp s1s3

F1/RG = 1 PP s1s3

s2s3

2 Pp s1s3

s2s3

1 pp s1s3

s2s3

F1/RF = ungu s1s3 : ungu s2s3: putih s1s3: putih s2s3 = 3:3:1:1.