HUKUM MENDELIAN

HUKUM MENDELHUKUM MENDEL(Mendelian Law)(Mendelian Law)

JUNI TRIASTUTIFakultas Perikanan dan Kelautan

Universitas Airlangga2013

PENDAHULUANPENDAHULUAN

10/21/22 copyright 2006 www.brainybetty.com; All Rights Reserved. 2

ISTILAH GENETIKAISTILAH GENETIKA• Parental (P) : induk (tetua)• Filial (F) : turunan (anak)• Dominan : sifat yang dapat mengalahkan sifat pasangannya terlihat secara fenotip

• Resesif : sifat yang dapat ditutupi oleh sifat pasangannya tidak terlihat secara

fenotip• Genotip : bentuk sifat suatu individu yang menyebabkan munculnya sifat fenotip

• Fenotip : sifat suatu individu yang tampak dari luar

• Alel : (anggota) pasangan gen yang memiliki sifat alternatif pasangannya

• Homozigot : pasangan kedua alel (gen) yang sama• Heterozigot : pasangan kedua alel (gen) yang tidak sama



HUKUM MENDELHUKUM MENDEL• Hukum Mendel I (Hukum Pemisahan Bebas = Hukum Segregasi)“pada pembentukan gamet, kedua gen yang merupakan pasangan akan dipisahkan dalam dua sel anak”

• Hukum Mendel II (Hukum Berpasangan Bebas = Hukum Independent Assortment)“bila dua individu berbeda satu dengan yang lain dalam dua pasang sifat atau lebih maka diturunkannya sifat yang sepasang itu tidak bergantung pada sifat pasangan lainnya”


PENERAPAN PENERAPAN HUKUM MENDELHUKUM MENDEL

Hukum Mendel I• Persilangan mohohibrid dengan dominansi• Persilangan monohibrida adalah persilangan sederhana

yang hanya memperhatikan satu sifat atau tanda beda• Pada kasus dominan penuh, keturunan yang didapat pada

F2 akan menunjukkan perbandingan fenotip dominan dan resesif 3 : 1 atau perbandingan genotip 1 : 2 : 1

• Analisa dengan uji X2 hanya dilakukan untuk perbandingan fenotipnya.

• Persilangan ini bersifat resiprokal, artinya persilangan ulang dengan jenis kelamin yang dipertukarkan tanpa ada pengaruhnya dalam rasio fenotip generasi kedua (F2)


PENERAPAN PENERAPAN HUKUM MENDELHUKUM MENDEL

Hukum Mendel II• Persilangan dihibrid (dua sifat beda) atau lebih• Persilangan dihibrida merupakan perkawinan dua

individu dengan dua tanda beda atau lebih . • Persilangan ini dapat membuktikan kebenaran Hukum

Mendel II yaitu bahwa gen-gen yang terletak pada kromosom yang berlainan akan bersegregasi secara bebas dan dihasilkan empat macam fenotip dengan perbandingan 9 : 3 : 3 : 1.

• Seringkali terjadi penyimpangan atau hasil yang jauh dari harapan yang mungkin disebabkan oleh beberapa hal seperti adanya interaksi gen, adanya gen yang bersifat homozigot lethal dan sebagainya


HUKUM MENDEL IHUKUM MENDEL I


A. PERSILANGAN MONOHIBRID

Gamet t tT Tt TtT Tt Tt

Gamet T tT TT Ttt Tt tt

F1 :Rasio genotip = Tt = 4 = 100%Rasio fenotip = Tinggi = 4 = 100%F2 :Rasio genotip = TT : Tt : tt = 1 : 2 : 1Rasio fenotip = Tinggi : Rendah = 3 : 1



B. BACKCROSSmenyilangkan individu hasil hibrid (F1)

dengan salah satu induknya yang bertujuan mengetahui genotip induk (P)

Genotip T t

T TT Tt

1. Persilangan : Tt (Tinggi dari F) vs ? (tinggi dari P)

2. Persilangan : Tt (Tinggi dari F) vs ? (rendah dari P)Genoti

p T t

t Tt tt

Fenotip = tinggi = 100%Genotip = TT : Tt

Fenotip = tinggi : rendah = 50% : 50%Genotip = Tt : tt• Bila hasil persilangan adalah 100% tinggi maka

genotip induk = TT• Bila hasil persilangan adalah 50% tinggi dan 50% rendah maka genotip induk = tt



C. TESTCROSSmenyilangkan individu hasil hibrid (F1) dengan salah satu induk yang homozigot resesif dan bertujuan mengetahui individu tersebut (F1) bergenotip homozigot (galur murni) atau heterozigot

Genotip t t? Tt Tt

1. Persilangan : ?? (tinggi dari F1) vs tt (rendah dari P)

Fenotip = 100% tinggi, berarti F1 bergenotip homozigot (TT)

2. Persilangan : ?? (tinggi dari F1) vs tt (rendah dari P)

Genotip t t? Tt tt

Fenotip = 50% tinggi dan 50% rendah, berarti F1 bergenotip heterozigot (Tt)



D. INTERMEDIET = SEMIDOMINAN penyilangan dengan satu sifat beda, namun sifat dominan tidak mampu menutupi sifat resesif sehingga muncul sifat di antara keduanya



E. KODOMINAN karakter atau sifat yang terdapat pada kedua alel yang diekspresikan pada individu heterozigot Contoh golongan darah :type A = IAIA or Iai type B = IBIB or Ibi type AB = IAIB type O = ii

Homozigot jantan Type B (IBIB) x Heterozygot betina Type A (IAi)



F. ADITIFSifat aditif akan muncul bila dua pasang alel memiliki dominansi yang sama sehingga fenotip heterozigot merupakan intermediet antara dua fenotip homozigotContoh :Rainbow trout yang memiliki gen G pada pembentukan warna (pigmen)

Genotif FenotipG’G’ GoldenGG’ PalomoniaGG Normal

HIPOTESIS MENDELHIPOTESIS MENDEL

1. Sifat organisme dikendalikan oleh sepasang faktor keturunan (gen), satu dari induk jantan dan satu dari induk betina

2. Tiap pasangan faktor keturunan menunjukkan bentuk alternatif sesamanya

3. Satu dari pasangan alel bersifat dominan yang akan menutup sifat resesif alel pasangannya.

4. Pasangan faktor keturunan akan memisah secara bebas


HUKUM MENDEL IIHUKUM MENDEL II


A. DIHIBRIDPersilangan dua sifat beda :• Kacang kapri bulat kuning (BBKK)• Kacang kapri keriput hijau (bbkk)

Dengan ketentuan :• B : bulat, dominan terhadap keriput• b : keriput• K : kuning, dominan terhadap hijau• k : hijau

Persilangan :Parental : BBKK x bbkkGenotip : BK bkF1 : BbKk (bulat kuning)Genotip : BK, Bk, bK, bkF2 : ???Genotip : ???



Persilangan dihibrid F1 secara bebasGamet BK Bk bK bk

BK BBKK 1 BBKk 2 BbKK 3 BbKk 4

Bk BBKk 5 BBkk 6 BbKk 7 Bbkk 8

bK BbKK 9 BbKk 10

bbKK 11

bbKk 12

bk BbKk 13

Bbkk 14

bbKk 15 bbkk 16Nomor kotak

genotipe fenotipe

1 BBKKBulat kuning

2, 5 BBKkBulat kuning

3, 9 BbKKBulat kuning

4, 7, 10, 13 BbKk

Bulat kuning

6 BBkk Bulat hijau8, 14 Bbkk Bulat hijau

11 bbKKKeriput kuning

12, 15 bbKkKeriput kuning

16 bbkkKeriput hijau

Rasio fenotip =Bulat kuning : bulat hijau : keriput kuning : keriput hijau= 9 : 3 : 3 : 1



Jumlah

sifat beda

Macam gamet pada F1

Jumlah macam kemungkinan genotip pada F2 Kemungki

nan fenotip pada F2

Perbandingan

fenotipe pada F2seluruhn

ya homozigot heterozigot

1 21 = 2 31= 3 21 = 2 3 – 2 = 1 21 = 2 3 : 1

2 22 = 4 32= 9 22 = 4 9 – 4 = 5 22 = 4 9:3:3:1

3 23= 8 33= 27 23 = 8 27 – 8 = 19 23 = 8

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

n 2n 3n 2n 3n – 2n 2n

Hubungan antara sifat beda dan jumlah kemungkinan kombinasi serta pelmisahan pada F2 untuk fenotip dan genotip

AUTOSOMAUTOSOM


Jika terdapat dua atau lebih gen independen (autosom) dan masing-masing gen mempengaruhi fenotif maka gen tersebut bisa merupakan bagian dari fenotif atau kombinasi fenotif karena tiap gen diwariskan secara independenA.DOMINAN (KOMPLIT DOMINAN) • Gen G menghasilkan grey guppy, resesif alel g

menghasilkan gold gupy. • Gen Cu mempengaruhi bentuk spine, Cu merupakan alel

dominan untuk normal spine, resesif alel cu menghasilkan bentuk spine curvatur

AUTOSOMAUTOSOM


Persilangan Grey Guppy dengan Normal Spine (GgCucu)G : greyG : goldCu : normal spineCu : curve spine

Genotip GCu gCu Gcu gcuGCuGCuGCuGCu

Fenotip =grey-normal spine : grey-curve spine : gold normal spine : gold-curve spine =9 : 3 : 3 : 1

AUTOSOMAUTOSOM


B. ADITIFInteraksi gen dengan 2 atau lebih loci yang sama dengan aksi gen tunggal maka ada lebih banyak kemungkinan fenotif karena ada banyak kemungkinan genotifContoh :• Warna tubuh pada ikan Molly dikontrol oleh gen M dan N.•Warna tubuh melanistik pada ikan Molly diatur oleh banyaknya jumlah alel warna (gen M dan N ) pada pasangan alel.•MM, Mm, mm, NN, Nn, nnGenotip Jml Alel

Warna Kelas Warna

MMNN 4 IVbMMNn, MmNN 3 IVa

MmNn 2 IIIbMMnn; mmNN 2 IIIaMmnn; mmNn 1 II

mmnn 0 I

PENYIMPANGAN SEMU PENYIMPANGAN SEMU HUKUM MENDELHUKUM MENDEL


• Merupakan bentuk persilangan yang menghasilkan rasio fenotip yang berbeda dengan dasar dihibrid Hukum Mendel.

• Rasio fenotip yang dihasilkan dari persilangan yang dilakukan merupakan modifikasi dari penjumlahan rasio fenotip Hukum Mendel semula.Macam penyimpangan interaksi gen :

1.Polimeri2.Kriptomeri3.Epistasis4.Hipostasis5.Komplementer6.Interaksi Alel

EPISTASIS - HIPOSTASISEPISTASIS - HIPOSTASIS


• Merupakan suatu peristiwa dimana suatu gen dominan menutupi pengaruh gen dominan lain yang bukan alelnya.

• Interaksi alel dari dua loci atau lebih yang menghasilkan fenotif yang berbeda dengan produk gen itu sendiri

• Gen yang menutupi disebut epistasis dan yang ditutupi disebut hipostasis



A.DOMINAN EPISTATIS• Jika alel dominan pada satu lokus (lokus epistatis, menghasilkan suatu fenotip tertentu (khas) maka gen kedua dapat berekspresi menghasilkan fenotip jika locus pertama(epistatis) bersifat resesif homozigot

• Gen kedua ini menghasilkan dua fenotip tambahan.

• Rasio fenotip dominan epistatik pada F2 = 12 : 3 : 1

Contoh 1 (ikan gold fish):Gen M mengontrol warna dark termasuk gen m homozigot (mm)Gen S mengontrol warna light termasuk gen S homozigot (SS) dan SsGen s secara homozigot (ss) mengontrol terjadinya warna albino



Jika dua ekor ikan dengan genotip heterozigot (MmSs) dikawinkan maka hasilnya adalah :

Genotip MS Ms mS smMSMsmSms

Rasio genotip = 1 : 2 : 2 : 4 : 1 : 2 : 1 : 2 : 1Rasio fenotip = Dark : Light : Albino = 12 : 3 : 1



Contoh 2 (ikan mas):• Tipe sisik pada ikan mas dikontrol oleh gen S dan gen N yang bersifat epistatis dominan pada gen N dan bersifat epistatis dominan lethal saat gen N dalam bentuk homozigot•Gen S bersifat komplet dominan terhadap s dan resesif fenotip diatur oleh alel s dimana akan terjadi penurunan jumlah sisik dan pembesaran sisik (miror).•Satu alel N merubah sisik ikan menjadi pola garis (leather)•Satu alel S dan N meyebabkan sisik terbatas pada dorsal, ventral dan lateral line

Genotip FenotipSSnn; Ssnn Scaled

ssnn MirrorSSNn; SsNn Line

ssNn LeatherSSNN; SsNN; ssNN Lethal



Jika individu heterozigot (SsNn) saling dikawinkan maka hasil perkawinannya adalah :

Genotip SN Sn sN snSNSnsNsn

Rasio genotip = 1 : 2 : 2 : 4 : 1 : 2 : 1 ; 2 : 1Rasio fenotip = death : line : leather : scaled : mirror

= 4 : 6 : 2 : 3 : 1



B. EPSTATIS RESESIFTerjadi bila genotip resesif pada suatu lokus (lokus epistatis) dapat menekan ekspresi fenotip lokus lain dan genotip pada lokus kedua hanya dapat berekspresi bila ada alel dominan pada lokus epistatis (pertama)Contoh :Warna mata black, brown dan pink pada ikan Mexican dikontrol oleh gen ab dan bw•ab adalah alel pada lokus epistatis genotip abab akan menghasilkan warna mata pink (tidak memperdulikan alel bw)•Alel dominan ab (+) bila diikuti oleh alel bw akan menghasilkan warna mata brown



Genotip ++ +bw ab+ abbw+++bwab+abbw

Jika genotip heterozigot (ab(++)bw) saling dikawinkan maka hasil perkawinannya adalah :

Rasio genotip = 1 : 2 : 2 : 4 : 1 : 2 : 1 : 2 : 1Rasio fenotip = black : brown : pink

= 9 : 3 : 4


Tabel . Punnet square. Rasio fenotif F2 Tipe gen aksi

Single autosom gene 3:1 Complet dom inan 1:2:1 Incomplite dominan: additiv: codominan

Two autosomal genes, each producing different phenotypes 9:3:3:1 Two genes with complete dom inan 3:6:3:1:2:1 Two genes : one complete dom inance; the other with either

additive, incomplete dom inan or codominn gene action 1:2:1:2:4:2:1:2:1 Two genes, any combination of genes with additive,

codominant or incomplete dominan gene action Two autosomal genes producing the phenotype thraugh additive interaction

1:4:6:4:1 additive Two autosomal genes producing the phenotype through epistatik interaction

12:3:1 dominan epistasis 9:3:4 recessive epistasis 9:6:1 duplicate genes with cumulative effects 15:1 duplicate dominace genes 9:7 Duplicate recessive 13:3 Dominan and recessive interaction

SEX LINKEDSEX LINKED


Suatu fenotip hanya muncul pada suatu jenis kelamin tertentu dan tidak muncul pada jenis kelamin yang lain Tabel. Fenotif ikan Gupy ekspresi aksi gen sex-linked

GEN FENOTIF REFESENSI Y-LINKED GEN

YM a M asculatus pigm entasi W inge (1927) YTr Iridescens pigm entasi W inge (1927) YAr Armatus pigm entasi W inge (1927) YSa Sanguineus pigm entasi W inge (1927) YPa Pouper pigm entasi W inge (1927) YOc Oculatus pigm entasi W inge (1927) YFe Ferrugineus pigmentasi W inge (1927) YVa Variabilis pigm entasi W inge (1927) YDa Doubel Sword Tail Dzwillo (1959) YFil Filigran pigm entasi Dzwillo (1959)

X-LINKED GEN XTI Tigrinus pigmentasi W inge (1927) XCo Coccineus pigm entasi W inge (1927) XVi Vitellionus pigmentasi W inge (1927) XCi Cinnamoneus pigmentasi W inge (1927) XLu Luteus pigm entasi W inge (1927) XEl Elogatus pigmentasi, Pemanjangan sirif

caudal W inge (1927)

XNill Nigrocaudatus pigmentasi, tipe II Dzwillo (1959) XCp Caudalis pigmentasi Dzwillo (1959)



A.GEN TERIKAT KROMOSOM Y (Y-linked)Gen yang terikat kromosom Y hanya diwariskan

oleh induk jantan ke turunan jantan saja dan tidak ada pewarisan gen tersebut kepada turunan betina

• Fenotip hanya terlihat pada turunan jantan• Bila terjadi crossover ke kromosom X maka

sifat tersebut dapat diturunkan ke turunan betina

Contoh: pada ikan Gupy.pola pigmen maculatus (spot hitam pada sirip dorsal dan spot m erah pada tubuh) diatur oleh Gen maculatus (W ingge, 1927)

Genotif Fenotif XX Grey female

XYM a M aculatus male XY Grey male

(Winge, 1927)



B. GEN TERIKAT KROMOSOM X (X-linked)Terjadi pada gen yang menempati kromosom X dan bentuk aksi gennya adalah simpel dominan

GENOTIP FENOTIPXCpXCp Caudalis femaleXCpXCh Caudalis female

XChXCh Transparent-tail female

XCp Y Caudalis male

XCh Y Transparent-tail male

SEX LIMITEDSEX LIMITED


Terjadi bila ekspresi dari genotip alel yang terikat kromosom sex hanya terjadi pada kelamin tertentu dan beberapa di antaranya akan berekspresi tergantung dari kelamin yang lain.Contoh :Ikan Guppy betina dalam kondisi normal tidak akan memiliki fenotip Triginus (Ti) meskipun gen Ti terikat oleh kromosom X (XTi)Gen XTi akan berekspresi bila terpengaruh oleh hormon yaitu testosteron (fenotip yang terbatasi – sex limited)Beberapa fenotip pada ikan Guppy umumnya dihasilkan dari kerja gen yang terbatasi oleh ikan jantanPenambahan testosteron pada air atau pakan akan memunculkan fenotip Ti pada ikan betina

SEX LIMITEDSEX LIMITED


Genotif Fenotif

XX Grey female

XXTi Grey female

XTiXTi Grey female

X Y Grey male

XTi Y Triginus male

HUKUM MENDELIAN

Documents