PEWARISAN MENDELIAN | GENETIKA

GENETIKA “Pewarisan Mendelian”

Sumber Gambar: https://fineartamerica.com/featured/gregor-mendel-harald-ritsch.html

The Law of Segretion (Hukum Pertama Mendel)

• Hukum segresi bebas menyatakan bahwa pembentukan gamet (sel kelamin), kedua gen induk (parent) yang merupakan pasangan alel akan memisah sehingga tiap-tiap gamet akan menerima satu gen dari induknya.

• Secara garis besar, hukum ini mencakup tiga pokok: 

1. 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 di sebelah), dan alel dominan (nampak dari luar, dinyatakan dengan huruf besar, misalnya R). 
2. Setiap individu  membawa sepasang gen, satu dari tetua  jantan  (misalnya ww dalam gambar di sebelah) dan satu dari tetua betina (misalnya RR dalam gambar di sebelah). 
3. Jika sepasang gen ini merupakan dua alel yang berbeda (Sb dan sB pada gambar 2), alel dominan (S atau B) akanselalu terekspresikan (nampak secara visual dari luar). Alel resesif (s atau b) yang tidak selalu terekspresikan, tetap akan diwariskan pada gamet yang dibentuk pada turunannya.

The Law of Independent Assortment (Hukum Kedua Mendel)

• Hukum Kedua Mendel menyatakan bahwa bila dua individu mempunyai dua pasang atau lebih sifat, maka diturunkannya sepasang sifat secara bebas, tidak bergantung pada pasangan sifat yang lain.

• Alel dengan gen sifat yang berbeda tidak saling mempengaruhi. 

PENYIMPANGAN HUKUM MENDEL

Atavisme Interaksi Gen

Atavisme adalah interaksi dari beberapa gen yang menyebabkan munculnya suatu sifat yang berbeda dengan karakter induknya.

Atavisme pertama kali ditemukan oleh Bateson dan Punnet.

Contohnya pada 4 macam bentuk jengger ayam:

1. Bentuk tunggal (single), pada ayam Leghorn
2. Bentuk Mawar (ros), pada ayam Wyandotte
3. Bentuk kacang (pea), pada ayam Brahma
4. Bentuk bij (walnut), pada ayam Malaya

Jawer tunngal terjadi sebagai hasil interaksi dari dua gen yang resesif, yaitu gen p dan r.

Jawer biji baru muncul bila terjadi interaksi antara dua gen yang diminan, yaiitu P dan R.

Hasil pemblasteran tersebut bukan menyimpang dari temuan Mendel, akan tetapi disebabkan dua gen bekerja sama (berinteraksi) memengaruhi satu sifat makhluk hidup.

Kriptomeri

Kriptomeri adalah peristiwa dimana gen dominan yang karakternya akan muncul jika bersama-sama dengan gen dominan lainnya. Jika gen dominan berdiri sendiri, maka karakternya akan tersembunyi (kriptos).

Kriptomeri pertama kali ditemukan oleh Correns.

Interaksi antara gen-gen dominan akan menghasilkan kerakter baru.

Hasil temuan: persilangan antara bunga Linnaria marocana merah dengan putih dihasilkan F1 seluruhnya berwarna ungu. Sifat yang tersembunyi (warna ungu) muncul karena adanya gen dominan yang berinteraksi, sehingga diperoleh perbandingan fenotip = ungu : merah : putih = 9:3:4

Polimeri

Polimeri merupakan bentuk interaksi gen yang bersifat kumulatif (saling menambah). Polimeri terjadi akibat adanya interaksi antara dua gen atau lebih, sehingga disebut juga gen ganda. Polimeri pertama kali ditemukan oleh Nielson Ehle Polimeri mirip dengan persilangan dihibrid dominan tidak penuh (intermediet).

Hasil temuan: biji gandum berwarna merah disilangkan dengan gandum berwarna putih menghasilkan variasi warna gandum yang sangat beragam. Terbentuknya gradasi warna gandum disebabkan banyak sedikitnya akumulasi gen-gen dominan, sehingga ratio fenotipnnya adalah merah : putih = 15:1

Epistasis – Hipostasis

Interaksi beberapa gen, dimana gen yang bersifat menutup disebut (epistasis) dan gen yang bersifat tertutupi (hipostasis). Epistasis - hipostasis pertama kali ditemukan oleh Nelson dan Ehle. Interaksi gen bisa berupa gen-gen dominan (epistasis dominan), dan jika interaksi terjadi antar gen-gen resesif (epistasis resesif) 

Hasil temuan: Hasil persilangan warna kulit gandum hitam dengan warna kuning  mengahasilkan warna kulit gandum pada F1 semunya hitam

Epistasi dominan

Epistasi dominan terjadi apabila gen dengan alel dominan menutupi kerja gen lain. Contohnya Gen untuk warna labu memiliki alel K dan k. K dominan pada k dan akan menghasilkan warna kuning sementara alel k dalam keadaan homozigot akan menghasilkan warna hijau. Kerja gen tersebut dipengaruhi oleh gen lain,yaitu gen yang menentukan munculnya warna labu yang memiliki alel P dan p. Alel P akan menutupi kerja alel K dan k sehingga menghasilkan labu tidak berwarna(putih). Warna kuning dan hijau baru akan muncul jika gen epistasinya dalam keadaan homozigot resesif (pp).

Epistasis gen dominan rangkap

Epistasis gen dominan rangkap adalah peristiwa dua gen dominan atau lebih yang bekerja untuk memunculkan fenotip tunggal. Salah satu gen dominan yang dominan atau bersama-sama gen dominan lain akan menyebabkan munculnya fenotip dominan. Sebaliknya, jika dalam genotip tidak ada gen yang dominan satupun, fenotip resesif akan muncul. 

Contohnya, Dua gen dengan alel dominan A dan B menyebabkan kapsul biji berbentuk segitiga, sedangkan resesifnya berbentuk membulat. Persilangan antara tanaman berbiji segitiga dengan berbiji membulat menghasilkan tanaman berbiji segitiga semua. Hasil perkawinan sesame F1 menghasilkan F2 dengan perbandingan fenotip biji segitiga : biji membulat  = 15 : 1

Epistasis Resesif

Epistasis Resesif terjadi apabila gen dengan alel homozigot resesif mempengaruhi gen lain. 

Contohnya, Warna rambut tikus ditentukan oleh gen dengan alel A dan a. Alel A bersifat dominan terhadap a dan menghasilkan warna rambut abu-abu (agouti). Alel a dalam keadaan homozigot (aa) akan menghasilkan warna rambut hitam. Kerja gen tersebut dipengaruhi oleh gen yang menentukan terjadinya pigmentasi warna pada rambut tikus dengan alel H dan h. Alel H  menentukan terjadinya pigmentasi warna sehingga gen yang menghasilkan warna tetap bekerja. Gen penentu warna rambut akan ditutupi jika terjadi alel h dalam keadaan homozigot (hh) sehingga menghasilkan rambut tikus tidak berwarna(putih). Alel  h menentukan tidak terjadinya warna pada rambut dan bersifat resesif.

Perbandingan fenotip untuk epistasis dominan = kulit hitam : kulit kuning : kulit putih = 12 : 3 : 1. Sedangkan rasio fenotip untuk epistasis resesif adalah 9 : 3 : 4

Gen-gen komplementer (Epistasis Gen Resesif Rangkap)

Merupakan interaksi beberapa gen yang saling melengkapi. Jika satu gen tidak muncul,  maka sifat yang dimaksud juga tidak muncul atau tidak sempurna.interaksi tersebut  dinamakan juga epistasis gen resesif rangkap karena jika salah satu gen bersifat homozigot resesif, pemunculan suatu karakter oleh gen lain menjadi tadak sempurna atau terhalang.  Dalam interaksi komplementer, tiap gen dapat bersifat epistasis bagi gen yang lainnya.

~Gen-gen komplementer pertama kali ditemukan oleh W. bateson dan RC Punnet 

~Pada bunga lathyrus odoratus terdapat dua gen yang saling berinteraksi dalam memunculkan pigmen bunga. 

           Gen C: membentuk pigmen warna 

           Gen c : tidak membentuk pigmen warna 

           Gen P : membentuk enzim pengaktif untuk mengubah bahan mentah pigmen menjadi 

                        antosianin yang berwarna unggu. 

           Gen p : tidak membentuk enzim pengaktif

Berdasarkan karakter gen-gen tersebut, maka warna bunga hanya akan muncul jika kedua gen 

(penghasil pigmen dan penghasil enzim) bertemu. Jika tidak bertemu maka warna bunga 

yang terbentuk adalah putih.

Perbedaan antara polimeri dengan komplementer, yaitu pada polimeri muncul suatu sifat disebabkan oleh munculnya satu gen (alel dominan), sedangkan komplementer disebabkan munculnya dua atau lebih gen (alel dominan)

Tautan dan Pindah silang

Tautan

• Tautan adalah beberapa gen yang terletak dalam kromosom yang sama, saling berkait atau saat proses pembentukkan gamet, disebabkan gen-gen tersebut terletak dalam kromosom yang sama
• Dikembangkan oleh : Morgan dan Sutton pada tanaman ercis bunga ungu pollen lonjong
• (PPLL) yang disilangkan dengan bunga merah pollen bulat (ppll)
• Hasil temuannya pada F1 adalah bunga ungu pollen lonjong (PpLl)
• Hasil temuan pada F2 ternyata dihasilkan rasio fenotip : ungu : merah = 3 : 1

Pautan  Seks  (Sex linkage)

• Pautan seks adalah gen yang terletak pada genosom atau kromosom seks.
• Kromosom seks adalah kromosom yang bukan menentukan sifat, tapi menentukan jenis kelamin.
• Dalam keadaan normal kromosom seks tidak mengandung gen / sifat
• gen yang terdapat pada kromosom seks disebut pautan seks
• pautan seks ditemukan oleh Morgan dengan menggunakan hewan Drosophyla melanogaster  (lalat buah)