A. HEREDITAS GREGOR MENDEL (1822-1884)

• Bapak Genetika• Melakukan penelitian genetika pada tanaman kapri selama + 8 tahun (1856 – 1864)• Pewarisan Mendel merupakan pewarisan gen tunggal

Tanaman ercis yang digunakan untuk percobaan Mendel

BAB V. POLA-POLA HEREDITAS

Tanaman ercis yang digunakan dalam penelitian Mendel

1. HUKUM I : Pemisahan gen yang sealel (segregasi bebas) (The law of segregation of allelic genes)

2. HUKUM II : Pengelompokan gen secara bebas (Assortasi bebas) (The law of independent assortment of genes)

Menciptakan 2 Hukum

MENDEL

Bunyi Hukum Mendel• Hukum mendel I (segregasi) : Gen-gen akan memisah secara

bebas pada saat gametogenesis.Cth: Penyilangan Monohibrid (satu sifat beda)

• Tanaman berbunga merah (AA) disilangkan dengan tanaman berbunga putih (aa) dimana warna merah dominan. Tentukan rasio genotip dan fenotip pada F1 dan F2nya.Jawab :

Parental (P)1 : merah (AA) X Putih (aa)Gamet (G)1 : A : aFilial (F)1 : Aa 100%(warna merah) P2 : Aa X Aa

G2 : A, a : A, a F2 : AA, Aa, Aa, aa

Rasio Genotip RG : AA : Aa : aa = 1 : 2: 1 = 25 : 50 : 25Rasio Fenotip RF : merah : Putih = 3 : 1 = 75 : 25

Prinsip Gen Kodominan (Sama Kuat)

• Tanaman berbunga merah (AA) disilangkan dengan tanaman berbunga putih (aa) dimana tidak ada gen dominan. Tentukan rasio genotip dan fenotip pada F1 dan F2nya.Jawab :

Parental (P)1 : merah (AA) X Putih (aa)Gamet (G)1 : A : aFilial (F)1 : Aa 100%(warna pink) P2 : Aa X Aa

G2 : A, a : A, a F2 : AA, Aa, Aa, aa

Rasio Genotip RG : AA : Aa : aa = 1 : 2: 1 = 25 : 50 : 25Rasio Fenotip RF : merah : pink : Putih = 1 : 2 : 1 = 25 : 50 : 25

Hukum mendel II

• Hukum Mendel II (Assortasi) : Gen-gen akan berpasangan secara bebas pada saat gameto genesis.

Cnth : Penyilangan dihibrid (dua sifat beda).

Tanaman berbunga merah rasa manis(MMTT) disilangkan dengan tanaman bunga putih rasa asam (mmtt) dimana bunga merah rasa manis dominan. Tentukan rasio fenotip dan genotip pada F1 dan F2nya.

Jawab :

• P = MMTT X mmtt• G = MT : mt• F1 = MmTt 100%

Bunga merah manis• P2 = MmTt X MmTt• G2 = MT, Mt : MT, Mt

mT, mt mT, mt

MT Mt mT mt

MT MMTT

MMTt

MmTT

MmTt

Mt MMTt

MMtt

MmTt

Mmtt

mT MmTT

MmTt

mmTT

mmTt

mt MmTt

Mmtt

mmTt

mmtt

• Rasio Fenotip:• M-T- : Bunga merah rasa manis : 9• M-tt : Bunga merah rasa asam : 3• mmT- : Bunga putih rasa manis : 3• mmtt : Bunga putih rasa asam. : 1

Rasio Genotip :

1 : 2 : 1 (MMTT : MMTt : MMtt)

2 : 4 : 2 (MmTT : MmTt : Mmtt)

1 : 2 : 1 (mmTT : mmTt : mmtt)

Testcross dan Backross

• Testcross adalah penyilangan antara F1 dengan induk resesif untuk menguji heterozigositas dari suatu penyilangan

• Backross adalah penyilangan antara F1 dengan induk dominan.

A

ab

B

1. Tiap macam gen terletak pada kromosom yang berbeda

2. Tiap macam gen menentukan satu karakter/sifat, karena ada dominansi

Genotip : Aa Bb

RUMUS MENCARI JUMLAH MACAM GAMET 2nn = pasangan gen yang heterozigot.

1. Berapakah jumlah macam gamet dari gen-gen berikut ini: a. AABbCcDDEE X AabbCCddEe b. AaBbCcDDEe X AABbCCDDee

2. Tuliskan pasangan gamet dari gen-gen berikut ini :

a. AABbCCDdEE

b. AaBBCCDdEe

Rumus-rumus yang digunakan dalam Pewarisan Mendel

Banyaknya sifat beda

Macam gamet

Banyaknya macam fenotip

Banyaknya macam genotip

Banyaknya Kombinasi

Banyaknya Kombinasi

homozigotik

Banyaknya Kombinasi baru yang homozigoti

k

MonohibridAa x Aa

21 = 2 21 = 2 31 = 3 (21)2 = 4 21 = 2 21 – 2 = 0

DihibridAaBb x AaBb

22 = 4 22 = 4 32 = 9 (22)2 = 16 22 = 4 22– 2 = 2

TrihibridAaBbCc xAaBbCc

23 = 8 23 = 8 33 = 27 (23)2 = 64 23 = 8 23 – 2 = 6

TetrahibridAaBbCcDd xAaBbCcDd

24 = 16

24 = 16 34 = 81 (24)2 = 256

24 = 16 24 – 2 = 14

n

2n 2n 3n (2n)2 2n 2n – 2

Rumus mencari perbandingan fenotip

SEGITIGA PASCAL

1 1 1 1 2 1 1 3 3 1 1 4 6 4 11 5 10 10 5 1

Untuk persilangan monohibrid

Untuk persilangan dihibrid

Untuk persilangan trihibrid

Untuk persilangan tetrahibridUntuk persilangan pentahibrid

Pada persilangan monohibrid menunjukkan banyaknya tanda beda, lalu berikutnya dikurangi satu

1 x 31 : 1 x 30 Perbandingan fenotip = 3 : 1 angka tetap angka mengikuti segitiga Pascal

Pada persilangan dihibrid

1 x 32 : 2 x 31 : 1 x 30 Perbandingan fenotip = 9 : 3 : 3 : 1

P1 AaBb x AaBbGamet AB AB Banyaknya macam gamet yang dibentuk

Ab Ab 22 = 4

aB aB

ab ab

F1 1 AABB2 AABb1 AAbb2 AaBB4 AaBb2 Aabb1 aaBB2 aaBb1 aabb

BanyaknyaHomozigotik22 = 4

9 A-B- = bunga merah, biji kuning3 A-bb = bunga merah, biji hijau3 aaB- = bunga putih, biji kuning1 aabb = bunga putih, biji hijau 16

Banyaknya kombinasi (22)2 = 16

Banyaknya macam fenotip yangdihasilkan 22 = 4

Banyaknya macam genotipyang dihasilkan 32 = 9 Banyaknya kombinasi baru yang

homozigotik 22 – 2 = 2 aaBB, AAbb

1. Pada tanaman ercis, gen yang menentukan warna kuning pada biji dominan terhadap alelnya yang menentukan warna hijau. Apabila tanaman ercis yang mempunyai biji kuning (heterozigot) disilangkan dengan tanaman ercis yang mempunyai biji hijau dan dihasilkan keturunan F1 yang berjumlah 4092 tanaman, maka berapa jumlah tanaman ercis yang mempunyai biji hijau?

A. 4092 B. 3069 C. 2046 D. 1023

2. Pada tanaman ercis dikenal adanya gen-gen sebagai berikut:T = gen yang menentukan batang tinggit = gen yang menentukan batang pendekY = gen yang menentukan biji kuningy = gen yang menentukan biji hijauR = gen yang menentukan permukaan biji halusr = gen yang menentukan permukaan biji berkerut

Apabila dua tanaman trihibrid disilangkan dan dihasilkan keturunan dengan jumlah6400 tanaman, maka jumlah tanaman yang mempunyai fenotip tinggi, biji hijau, permukaan halus adalah:A. 2700 B. 900 C. 300 D. 100

3. Apabila suatu induk/parental bersifat homozigot dominan dan induk lainnya bersifat homozigot resesif, sifat mana yang akan muncul pada generasi F2, namun tidak muncul pada generasi F1: I. Genotip heterozigot

II. Fenotip heterozigot III. Fenotip resesif

A. Hanya I B. Hanya II C. Hanya III D. I dan II E. II dan III

Diketahui bahwa gen :

A menentukan batang tinggia menentukan batang pendekB menentukan warna bunga ungub menentukan warna bunga putihC menentukan warna biji kuningc menentukan warna biji hijau

Apabila individu-individu trihibrid saling disilangkan :

a. Berapa kemungkinan keturunannya memiliki fenotip batang pendek, bunga putih, dan biji kuning ?

b. Berapa kemungkinan keturunannya memiliki genotip aa Bb Cc ?

Problem:A recessive mutant allele, black, causes a very dark body in Drosophila when homozygous. The normal wild type color is described as gray. What F1 phenotypic ratio is predicted when a black female is crossed to a gray male whose father was black?

Soal:Kelinci jantan (I) dikawinkan dengan kelinci hitam betina dan diperoleh 15 anak kelinci

hitam dan 5 anak kelinci putih. Kelinci hitam jantan yang lain (II) dikawinkan dengan kelinci

betina yang sama dan diperoleh 20 anak kelinci hitam.a. Bagaimanakah genotip masing-masing kelinci parental?b. Buatlah diagram perkawinannya.

Soal:Pada kacang polong, gen yang menentukan warna biji kuning (Y) dominansi terhadap alelnya Yang menentukan warna hijau (y), sedangkan gen yang menentukan permukaan biji halus (W)dominan terhadap alelnya yang menyebabkan biji keriput (w). Bagaimanakah genotip parentalnya jika semua keturunannya menghasilkan kacang polong warna kuning dan halus.

Soal:Dua galur murni suatu tanaman disilangkan. Induk I mempunyai fenotip bunga merah + axial,sedangkan induk II berbunga putih + terminal. Seluruh individu F1 yang dihasilkan memiliki fenotip bunga merah + axial. Apabila individu-individu F1 tersebut saling disilangkan dan dianggapTerjadi segregasi bebas, maka dari 1600 individu F2 yang dihasilkan, berapa jumlah bunga yangDiharapkan mempunyai fenotip warna merah + terminal?

Penyimpangan Semu Hukum Mendel

• 1. Interaksi Alel :• Kodominan (Gen sama kuat) Pada penyilangan monohibrid• Alel Ganda : Warna rambut pada kelinci

C dominan cch, dominan ch dominan terhadap cKelinci dengan rambut abu-abu tua (Cch) disilangkan dengan kelinci himalaya (chc). Tentukan fenotip dan genotip pada keturunannya.P = Cch X chcF1 = Cch, Cc, chch, chc.Rg : 1 : 1 : 1 : 1RF : Abu2 tua : Himalaya 2 : 2

• Alel (gen) Letal adalah alel yang menyebabkan kematian dalam keadaan homozigot dominan maupun resesif.Letal resesif :Tnaman jagung hijau heterozigot (Gg) disilangkan dengan tanaman jagung sesamanaya. Tentukan rasio fenotip dan genotip pada keturunannya.Jawab :P = Gg X GgF1 = GG, Gg, Gg, gg (letal/mati).

1 : 2 : 1 (Normal) (Carier) (letal/mati)

• Letal Dominan

Cth : Pada ayam jambul (Cc) disilangkan dengan sesamanya. Tentukan rasio fenotip dan genotip pada keturunannya.

Jawab :

P = Cc X Cc

F1= CC(letal), Cc(carier), cc(normal).

1 : 2 : 1

2. Interaksi Genetik

a. Atavisme,munculnya suatu sifat sebagai interaksi dari beberapa gen. Contohnya sifat pada jenger ayam ada empat macam yakni Walnut(RrPp), Rose(RRpp), Pea(rrPP), dan Single(rrpp). Perbandingan fenotipnya 9 : 3 : 3 : 1 dan penyimpangannya pada genotipnya.

b.Polimeri, bentuk interaksi gen yang kumulatif (saling menambah). Ex: Penyilangan gandum merah dan putih menghasilkan merah yang fenotipnya beda dgn induknya. Perbandingannya : 15(merah) : 1(pth)

C. Kriptomeri, Sifat gen dominan yg tersembunyi jika berdiri sendri. Ex: Tumbuhan linaria marocana merah (AAbb) disilangkan dengan putih (aaBB). Perbandingannya : 9(ungu) : 3(merah) : 4(putih)

D. Epistasis dan Hipostasis 1. Epistasis Dominan, dimana gen dominan menutupi

gen lainnya. Ex: Penyilangan pada warna labu dgn perbandingan : 12(putih) : 3(kuning) : 1(hijau)

2. Epistasis Resesif, dimana gen dan alel resesif dalam keadaan homozigot mempengaruhi gen lain. Ex: Warna rambut pada tikus ditentukan oleh alel A dan a, alel A bersifat dominan a dan menghasilkan rambut abu-abu sedangkan alel a dlm keadaan homozigot hitam. Perbandingannya 9(abu-abu) : 3(hitam) : 4(putih).

• 3. Epistasis gen dominan rangkap, dimana gen dominan tunggal akan menutupi ekspresi gen lain. Perbandingannya 15 : 1

E.Komplementer, interaksi beberapa gen yang saling melengkapi. Perbandingan fenotip pada F2nya 9 : 7.

Contoh : 1

• Pada lalat buah (drosophyla) warna tubuh hitam ditentukan oleh gen resesif b dan warna abu-abu alel dominannya B. Sayap rudimenter (pdk) ditentukan gen resesif v. Jika gen B dan V adalah gen bebas, maka dari 256 individu hasil penyilangan BbVv dgn sesamanya diperoleh venotip hitam pdk : hitam pjg : abu-abu pdk : abu-abu pjg. Berapakah jumlah individu pada perbandingan diatas?

Contoh 3 :

• Pada tikus gen I adalah inhibitor dan i aktivator, gen B = coklat dan b = biru. Diketahui gen i dapat mengaktifkan biru atau coklat. Gen B dominan terhadap b dan i dominan terhadap I. maka persilangan IiBb(coklat) dengan sesamanya menghasilakn fenotip apa saja dan perbandingannya berapa?

Contoh 2

• Diketahui faktor penentu sifat warna pada rambut tikus :

• C = Berwarna, epistasis dominan• c = albino, epistasis resesif• A = Abu-abu, hipostasis dominan• a = hitam hipostasis resesif

Apabila tikus abu-abu heterozigot disilangkan dengan tikus albino homozigot resesif maka perbandingan dari abu-abu : hitam : albino brp?