HUKUM MENDEL DAN INTERAKSI GEN

  • PEWARISAN SIFAT

Prinsip tentang gen dan pewarisan sifat modern pertama kali dikemukakan oleh Gregor Mendel. Mendel mempelajari 7 jenis sifat yang diturunkan pada tanaman buncis dan menemukan teoripersilangan untuk gen-gen yang independen. Teori tersebut menyatakan bahwa gen dari anak merupakan perpaduan (persilangan) dari gen-gen yang dari kedua orang tuanya.

Pewarisan sifat dan kombinasi antar gen, tak jarang menghasilkan gen yang kurang diinginkan, seperti gen hemofilia dan albinism. Gen yang kurang diinginkan tersebut dapat dihindari dengan mempelajari pohon keluarga yang merepresentasikan pewarisan sifat antar generasi.

Penurunan sifat dapat terjadi melalui perkawinan antara dua individu sejenis. Perkawinan antara dua individu sejenis yang mempunyai sifat beda disebut persilangan. Sifat beda ditentukan oleh gen di dalam kromosom yang di turunkan dari generasi ke generasi berikutnya.

Sifat yang dimiliki orang tua diwariskan kepada anaknya melalui gen. Gen terdapat di dlalam kromosom yang ada didalam inti sel. Kromosom ada 2 jenis, yaitu autosom (dikode dengan huruf A) dan gonosom yang disebut juga kromosom seks, yaitu kromosom yang menentukan jenis kelamin (dikodekan dengan huruf XX untuk wanita, dan XY untuk pria).

Kromosom sel tubuh (somatis) manusia bersifat diploid dengan jumlah kromosom 46 (23 pasang). Pada pria adalah 44 A + XY, sedangkan pada wanita 44A + XX, atau 22 aa + XX. Kromosom pada sel kelamin (gamet) bersifat haploid (n). Kromosom pada sel spermatozoa adalah 22a + X dan 22a + Y. Kromosom pada ovum (sel telur) adalah 22a + X.

Sifat ada yang diwariskan melalui kromosom autosom dan ada yang melalui gonosom. Baik bersifat dominan maupun resensif.

Gen yang bertempat pada kromosom seks disebut gen terpaut seks. Sifat gen yang terpaut dalam seks sifatnya bergabung dengan jenis kelamin tertentu dan diwariskan bersama kromosom seks. Umumnya gen terpaut seks terdapat pada kromosom X, tetapi ada juga yang terpaut pada kromosom Y.

 

 

  • PENYIMPANGAN MENDEL

Penyimpangan semu hukum Mendell merupakan bentuk persilangan yang menghasilkan rasio fenotif yang berbeda dengan dasar dihibrid menurut hukum Mendell. Meskipun tampak berbeda sebenarnya rasio fenotif yang diperoleh merupakan modifikasi dari penjumlahan rasio fenotif hukum Mendel semula.

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 yang berbeda, tetapi merupakan penggabungan angka-angka perbandingan Mendel yang ditulis 9: 3: 3: 1 yaitu :

  1. Gen komplementer                     : 9 : 7             = 9 : ( 3 + 3 + 1 )
  2. Epistasis dan Hipostasis              : 12 : 3 : 1        = ( 9 + 3 ) : 3 : 1
  3. Polimeri                                                   : 15 : 1             = ( 9 + 3 + 3 ) : 1
  4. Kriptomeri                                   : 9 : 3 : 4          = 9 : 3 : ( 3 + 1 )

Macam-macam Penyimpangan Semu Hukum Mendel

  1. Epistasis-Hipotasis

Epistasis-hipostasis merupakan suatu peristiwa dimana suatu gen dominan menutupi pengaruh gen dominan lain yang bukan alelnya. Gen yang menutupi disebut epistasis, dan yang ditutupi disebut hipostasis.

Epistasis dibedakan menjadi 3, yaitu :

  • Epistasis dominan

Pada peristiwa epistasis dominan terjadi penutupan ekspresi gen oleh suatu gen dominan yang bukan alelnya. Perbandingan fenotipe pada generasi F2 dengan adanya epistasis dominan adalah 12 : 3 : 1.

 

  • Epistasis Resesif

Peristiwa epistasis resesif terjadi apabila suatu gen resesif menutupi ekspresi gen lain yang bukan alelnya. Akibat peristiwa ini, pada generasi F2 akan diperoleh nisbah fenotipe 9 : 3 : 4.

  • Epistasis Dominan dan Resesif

Epistasis dominan-resesif terjadi apabila gen dominan dari pasangan gen I epistatis terhadap pasangan gen II yang bukan alelnya, sementara gen resesif dari pasangan gen II ini juga epistatis terhadap pasangan gen I. Epistasis ini menghasilkan nisbah fenotipe 13 : 3 pada generasi F2.

  • Kriptomeri

Kriptomeri adalah peristiwa suatu faktor dominan yang baru tampak pengaruhnya apabila bertemu dengan faktor dominan lain yang bukan alelnya. Faktor dominan ini seolah-olah tersembunyi (kriptos).Seperti percobaan Correns pada tumbuhan Linaria maroccana berbunga merah galur murni dengan yang berbunga putih juga galur murni. Dalam persilangan tersebut diperoleh F1 semua berbunga ungu, sedangkan F2 terdiri atas tanaman debgan perbandingan ungu: merah: putih = 9: 3: 4.

  • Polimeri

Polimeri adalah peristiwa dengan beberapa sifat beda yang berdiri sendiri memengaruhi bagian yang sama dari suatu individu. Peristiwa Polimeri pertama kali dilaporkan oleh Nelson-Ehle, melalui percobaan persilangan antara gandum berbiji merah dengan gandum berbiji putih. Perbandingan fenotipe pada F2 dalam penyimpangan adalah 15 : 1.

 

  • Gen Koplementer

Komplementer adalah peristiwa dua gen dominan saling memengaruhi atau melengkapi dalam mengekspresikan suatu sifat. Perbandingan fenotipe pada F2 dalam penyimpangan adalah 9 : 7.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Dalam persilangan terdapat 3 jenis persilangan, yaitu :

1.      Testcross : persilangan antara suatu individu yang tidak diketahui genotipnya dengan induk yang genotipnya homozigot resesif. Tujuan dari persilangan ini adalah untuk menguji heterozigositas suatu persilangan.

2.      Backcross : persilangan antara anakan F1 yang heterozigot dengan induknya yang homozigot dominan, karena disilangkan seperti ini maka kemungkinan anak hasil dari persilangan itu hanya satu macam.

3.      Resiprok : persilangan ulang dengan jenis kelamin yang dipertukarkan.

Penyimpangan karena interaksi alel adalah :

  • Dominasi tidak sempurna (incomplete dominance) : alel dominan tidak dapat menutupi alel resesif sepenuhnya. Akibatnya individu heterozigot bersifat setengah dominan dan setengah resesif. Contoh : tanaman bunga Snapdragon.Hasilnya berupa perbandingan 1 : 2 : 1

 

  • Kodominan : dua alel suatu gen yang menghasilkan produk berbeda dengan alel yang satu tidak dipengaruhi oleh alel yang lain.
  • Alel ganda : adanya tiga atau lebih alel dari suatu gen yang terjadi sebagai akibat dari mutasi. Contoh : warna rambut kelinci. Pertambahan jumlah anggota alel ganda menyebabkan bertambahnya kemunkinan genotip bagi masing-masing fenotip (polimorfisme).
  • Alel letal : alel yang dapat menyebabkan kematian bagi individu yang memilikinya pada saat masih menjadi embrio awal atau beberapa saat setelah kelahiran.

a. Alel letal resesif : alel yang dalam keadaan homozihot resesif dapar menyebabkan kematian. Contoh : albino ( 1 dari 4 keturunan akan mati)

b. Alel letal dominan : alel yag dalam keadaan homozigot dominan dapat menyebabkan kematian. Contoh : ayam jambul (1 dari 4 keturunan akan mati).

TAUTAN DAN PINDAH SILANG

Selain karena adanya interaksi genetic dan alel, penyimpangan dalam hukum mendel juga bisa berasal dari adanya tautan dan pindah silang. Hal ini menyebabkan terjadinya rekombinasi di antara gen-gen pada sepasang kromosom. 

Tautan sendiri dibagi menjadi :

1. Tautan autosomal : gen-gen yang terletak pada kromosom yang sama tidak dapat bersegregasi  secara bebas dan cenderung diturunkan bersama. Penelitian ini dilakukan oleh Thomas Hunt Morgan dengan menggunakan lalat buah yang dikembang biakkan dan akhirnya menemukan satu variasi baru berupa lalat bermata putih yang Ia sebut sebagai lalat mutan, karena berasal dari alel tipe normal yang mengalami perubahan atau mutasi. 

2.  Tautan kelamin : percobaan pertama Morgan dilanjutkan dengan mengawinkan lalat buah bermata putih jantan dengan lalat buah betina bermata merah. Hasilnya seperti persilangan pada umumnya yaitu 3 : 1, hanya saja perbedaan yang muncul adalah keturunan bermata putih hanya ada pada jantan, dan ternyata warna mata pada lalat adalah berdasarkan jenis kelaminnya. Sehingga diambil kesimpulan bahwa gen yang membawa mata putih hanya terdapat pada kromosom X. gen tertaut kelamin adalah gen yang terletak pada kromosom kelamin dan sifat yang ditimbulkan gen pada kromosom ini diturunkan bersama dengan jenis kelamin. Gen tertaut ini terbagi 2 menjadi sempurna yang terletak dibagian homolog dan tidak sempurna di bagian yang tidak sempurna.

 

 

Leave a comment