Hukum Mendel

            Seluruh makhluk hidup diciptakan berbeda-beda antara yang satu dan yang lainya, misalnya saja warna kulit, warna rambut, warna mata, dan sebagainya. Hal tersebut disebabkan karena adanya variasi warisan yang diturunkan oleh orang tua kepada keturunannya. Sifat-sifat pada suatu individu diperoleh dari suatu pencampuran antara kedua gen orang tuanya. Oleh karena itu tak ada individu yang memiliki kesamaan yang relatif besar terhadap individu lain ataupun orang tuanya.

            Dari hal inilah George Mendel seorang rahib Austria mengadakan percobaan perkawinan silang dengan menggunakan kacang ercis (Pisum sativum) sebagai bahan percobaannya. Mendel ingin mengetahui bagaimana individu yang dihasilkan dari perkawianan silang antara beberapa jenis kacang ercis. Melalui perkawinan silang ini, Mendel menemukan beberapa variasi baru misalnya saja bunga pukul empat (Mirabilis jalapa) yang berwarna merah jambu.

            Penemuan Mendel ini digunakan sebagai dasar untuk ilmu genetika dan untuk selanjutnya banyak ilmuwan yang mengembangkan hukum Mendel untuk lebih mendalami tentang ilmu genetika.

1.2 Rumusan Masalah

1.  Mengapa  menggunakan kacang ercis (Pisum sativum) sebagai bahan percobaannya?

2. Bagaimana percobaan I yang  dilakukan Mendel? Dan bagaimana bunyi Hukum I Mendel?

3. Bagaimana perkawinan Monohibrid pada hewan dan manusia?

4. Bagaimana percobaan II yang dilakukan Mendel? Dan bagaimana bunyi hukum II Mendel?

5. Bagaimana perkembangan genetika Mendel?

1.3 Tujuan

1. Untuk mengetahui alasan Mendel menggunakan kacang ercis (Pisum sativum) sebagai bahan percobaannya

2. Untuk mengetahui bagaimana percobaan I yang  dilakukan Mendel dan bagaimana bunyi hukum I Mendel

3. Untuk mengetahui  Bagaimana perkawinan monohibrid pada hewan dan manusia

4. Untuk mengetahui bagaimana percobaan II yang dilakukan Mendel dan bagaimana bunyi hukum II Mendel

5. Untuk mengetahui bagaimana perkembengan genetika Mendel

BAB II

PEMBAHASAN

Teori mengenai sifat turun – temurun pertama – tama di kerjakan oleh pendeta Austria yang bernama Gregor Mendel. Dalam percobaannya Mendel memilih menggunakan kacang ercis karena kacang ercis memiliki banyak varietas. Sebagai contoh, ada varietas yang mempunyai bunga ungu, sementara varietas yang lain ternyata mempunyai bunga putih. Tanaman ini hidupnya tidak lama (merupakan tanaman setahun) yang mudah tumbuh dan mudah di silangkan. Kacang ercis juga mempunyai bunga sempurna, artinya pada bunga ini terdapat alat kelamin jantan   (benang sari) dan betina (putik), sehingga biasanya terjadi penyerbukan sendiri. Penyerbukan sendiri yang berlangsung beberapa generasi terus–menerus akan menghasilkan galur murni, yaitu keturunan yang selalu memiliki sifat keturunan yang sama dengan induknya. Tanaman ini juga mempunyai tujuh sifat dengan perbedaan yang menyolok seperti batang tinggi lawan kerdil, buah polongan berwarna hijau lawan kuning dan lain –lain.

Penggunaan kacang ercis dapat membuat Mendel dapat melakukan kontrol yang ketat berkenaan dengan tanaman mana saja yang akan saling di kawinkan. Di waktu Mendel mengawinkan tanaman ercis berbatang tinggi dengan yang berbatang kerdil, maka semua tanaman keturunan pertama seragam berbatang tinggi. Suatu tanda bahwa sifat tinggi mengalahkan sifat kerdil. Sifat demikian disebut sifat dominan dan sifat yang di kalahkan di sebut sifat resesif.

Untuk menerangkan hasil percobaan Mendel, perlu terlebih dahulu mengenal beberapa symbol seperti:

P : induk/orang tua

F : keturunan

♂ : tanda kelamin jntan

♀ ; tanda kelamin betina

Gen diberi symbol huruf pertama dari suatu sifat gen dominan yang dinyatakan dengan huruf besar, sedang yang resesif dengan huruf kecil.

            T : symbol untuk gen yang menimbulkan batang tinggi

            t : symbol untuk gen yang menimbulkan batang kerdil

            Oleh karena tanaman itu merupakan tanaman diploid maka symbol tanaman ditulis dengan huruf double

            TT : symbol untuk gen yang menimbulkan batang tinggi

            tt : symbol untuk gen yang menimbulkan batang kerdil

Percobaan Mendel dapat diikuti secara genetik seperti diagram perkawinan di bawah ini.

P          ♀         tt                     x          ♂         TT

            Kerdil                                      tinggi

            Gamet t                                   gamet T

F1                                Tt

                                    Tinggi

F1 x F1                        ♀         Tt                    x          ♂         Tt

                                    Tinggi                                      tinggi

                                    Gamet T                                  gamet T

                                                t                                               t

F2

♂ ♀	T	t
T	TT (tinggi)	Tt (tinggi)
t	Tt (tinggi)	tt (kerdil)

Sifat keturunan yang dapat kita amati/ lihat ( warna, bentuk, ukuran ) dinamakan fenotip. Sedangkan sifat dasar yang tidak tampak dan tetap, maksudnya tidak berubah – ubah karena lingkungan pada suatu individu dinamakan genotip ( misalnya Tt, tt ) Dua genotip yang sama dapat menunjukkan fenotip yang berlainan, apabila lingkungan bagi kedua fenotip itu berlainan.

Anggota dari sepasang gen yang memiliki pengaruh berlawanan di sebut alel. Individu yang genotipnya terdiri dari alel yang sama( misalnya TT, tt ) di sebut homozigot. Homozigot di bedakan atas homozigot dominan ( TT ) dan homozigot resesip ( tt ).  Sedangkan  individu yang genotipnya terdiri dari pasangan alel yang tidak sama ( misalny Tt ) di sebut heterozigot. Fenotip dua individu dapat sama tetapi genotipnya berbeda. Misalnya tanaman berbatang tinggi dapat mempunyai genotip TT atau Tt. Ada pemisahan alel pada waktu tanaman yang heterozigotik ( F1 ) membentuk gamet, sehingga gamet memiliki salah satu alel. Jadi ada gamet dengan alel T dan ada gamet dengan alel t. Prinsip ini dirumuskan sebagai Hukum Mendel I yaitu hukum pemisahan gen yang sealel. Berhubungan dengan hal itu sifat batang kerdil yang dalam F1 tidak nampak, maka dalam F2 akan nampak kembali.

Mendel biasanya akan melakukan penyerbukan silang terhadap dua varietas ercis galur murni yang kontras, contohnya tanaman berbunga ungu dan tanaman berbunga putih. Perkawinan atau penyilangan  dua varietas ini di sebut hibridisasi. Contoh yang lebih spesifik yaitu penyilangan monohirid. Induk galur murni disebut generasi P dan keturunan hibridnya adalah generasi F1. Membiarkan hibrid F1 ini melakukan penyerbukan sendiri menghasilkan generasi F2. Analisis kuantitatif Mendel pada tanaman F2 inilah yang terutama mengungkapkan dua prinsip dasar hereditas yang sekarang dikenal sebagai hukum segregasi dan hukum pemilihan bebas.

Pada Hukum segregasi ini misalnya alel bunga ungu (P) adalah dominan dan alel bunga putih (p) adalah resesip. Masing – masing tanaman mempunyai dua alel untuk gen yang mengendalikan warna bunga, satu alel di warisi dari masing – masing induk. Karena alel bunga ungu adalah dominan maka semua alel tersebut mempunyai bunga ungu. Pada saat tanaman hibrid menghasilkan gamet, maka kedua alel akan berpisah. Setengah dari gamet akan mendapatkan alel P yaitu bunga ungu dan setengah yang lain mendapat alel p yaitu bunga putih. Selama penyerbukan sendiri, gamet – gamet dari kedua kelas tersebut akan bersatu secara acak. Ovum dengan alel bunga ungu mempunyai kesempatan yang sama untuk dibuahi oleh sperma dengan alel bunga ungu atau oleh sperma dengan alel bunga putih.  Karena hal yang sama juga berlaku untuk ovum dengan alel bunga putih, secara keseluruhan terdapat empat kombinasi sperma dan ovum yang peluang terjadinya sama besar. Karen adanya dominansi dan keresesifan, penampakan organisme tidak selalu mengungkapkan komposisi genetiknya. Oleh sebab itu kita harus membedakan antara penampakan organisme ( fenotip ) dan penyusun genetiknya ( genotip ).

PERKAWINAN MONOHIBRID PADA HEWAN

Perkawinan monohibrid pada hewan misalnya pada marmot. Marmot yang normal adalah yang berambut hitam, di sebabkan karena ia memiliki gen dominan A yang menentukan pembentukan pigmen melanin. Alelnya a dalam keadaan homozigotik menyebabkan melanin tidak terbentuk, sehingga marmot berambut putih. Perkawinan antara marmot jantan hitam dengan marmot betina albino maka menghasilkan keturunan F1 yang semua hitam. Jika anak – anaknya kawin sesamanya maka akan didapatkan keturunan F2 yang memperlihatkan perbandingan fenotip 3 hitam : 1 albino dan perbandingan genotipnya adalah 1AA : 2 Aa : 1 aa.

P          ♀         aa                     x          ♂         AA

            albino                          hitam

            Gamet a                       gamet A

F1                                Aa

                                    hitam

F1 x F1                        ♀         Aa                   x          ♂         Aa

                        hitam                                       hitam

                        Gamet A                                  gamet A

                                    a                                              a

F2

♂ ♀	A	a
A	AA (hitam)	Aa (hitam)
A	Aa (hitam)	aa (albino)

PERKAWINAN MONOHIBRID PADA MANUSIA

Beberapa contoh perkawinan monohybrid pada manusia yang menghasilkan banyak sifat herediter (turun-temurun).

1. Jari lebih (polydactyli) ditentukan oleh gen dominan P sedangkan alel resesifnya p menentukan jari normal. Seorang ibu normal, suaminya polydactyli mempunyai 3 orang anak, anak pertama dan kedua adalah laki-laki polydactyli dan anak ketiga adalah perempuan normal. Bagaimanakah genotif dari individu tersebut?

Ibu normal genotipnya pp,ayah polydactyli yang memiliki ank perempuan normal jadi ayah tersebut memiliki gen resesif p dalam genotipnya sehingga ayah heterozigot Pp. dengan demikian gen resesif p dari ayah akan bertemu dengan gen ibu p sehingga menghasilkan anak dengan genotif normal (pp). anak lelaki yang memiliki polydactyli tentunya juga heterozigotik

P          ♀         pp                    x          ♂         Pp

                  Normal                                    polydactyli

F1

♂ ♀	P	p
p	Pp (polydactyli)	pp (normal)

 

                                          Pp                                           pp

                      Pp                                       Pp                                       pp

: symbol untuk laki-laki yang mempunyai jari lebih atau polydactyli

: symbol untuk perempuan normal

2.  Kencing manis (diabetes mellitus) ialah suatu penyakit metabolisme pada tubuh manusia yang disebabkan karena pancreas kurang menghasilkan insulin sehingga kadar gula dalam darah tinggi sekali dan sebagian dibuang melalui air kencing. Penyakit ini tidak hanya disebabkan karena makan-makanan yang tidak sehat dan tidur tak teratur namun juga disebabkan karena kemampuan pancreas untuk membentuk insulin yang ditetukan oleh gen resesif d kurang baik. Jika seseorang mengidap diabetes sedangkan kedua orang tuanya normal maka dapat diketahui orang tuanya heterozigotik. Dengan demikian gen resesif d dari kedua orang tua akan bertemu pada anaknya.

P          ♀         Dd                  x          ♂                     Dd

                  Normal                                    normal

                  Gamet D                                 gamet D

                              d                                              d

F1

♂ ♀	D	D
D	DD (normal)	Dd (normal)
d	Dd (normal)	dd (diabetes)

3. Thalassemia ialah penyakit darah bawaan (keturunan) yang menyebabkan sel darah merah (eritrosit) pecah (hemolisis). Penyakit ini sangat berbahaya dan terdapat pada bayi dan anak-anak. Eritrosit berbentuk tak teratur, mengandung sedikit hemoglobin sehingga hanya mempunyai kemampuan sedikit untuk mengikat oksigen. Sel darah putih (leukosit) meningkat jumlahnya dalam darah dan hati serta limpa membengkak. Thalassemia ditentukan oleh gen dominan Th sedang alel resesifnya th menentukan sifat normal. Orang yang homozigotik ThTh menderita Thalassemia mayor yang sangat parah dan menyebabakan kematian pada bayi. Sedangkan  yang heterozigotik Thth menderita Thalassemia minor yang tak terlalu parah namun membutuhkan berkali-kali tranfusi darah. Penderita Thalassemia mayor tak pernah dijumpai sampai umur dewasa sebab biasanya sudah meninggal saat bayi atau anak-anak. Jadi bila seseorang menderita Thalassemia minor maka sudah dapat dipastikan kedua orang tuanya penderita Thalassemia minor pula.

P          ♀         Thth     x          ♂         Thth

            Thalassemia                             thalassemia

            Minor                                      minor

F1

♂ ♀	Th	Th
Th	ThTh (thalassemia mayor/mati)	Thth (thalassemia minor/hidup)
th	Thth (thalassemia minor/hidup)	thth (normal)

PERKAWINAN RESIPROK

Merupakan perkawinan kebalikan dari perkawinan yang semula dilakukan.

Sebagai contoh dapat digunakan percobaan Mendel pada tanaman ercis

            H : gen untuk buah polong berwarna hijau

            H : gen untuk buah polong berwarna kuning

            Mula-mula tanaman ercis buah polong hijau dikawinkan dengan ercis buah polong kuning. Semua F1 berbuah polong hijau. Keturunan F2 memisah dengan perbandingan fenotip 3 hijau: 1 kuning. Pada perkawinan resiproknya digunakan serbuk sari yang berasal dari tanaman buah polong kuning dan diberikan kepada bunga dari tanaman buah polong hijau.

P                ♀         hh        x          ♂         HH

                  Kuning                        hijau

F1                                      Hh

                                          Hijau

                              Gamet ♂: H dan h

                              Gamet ♀: H dan h

F2              HH : Polong hijau

                  Hh : Polong hijau

                  Hh : Polong hijau

                  Hh : polong kuning

Resiproknya:

P                ♀         HH     x          ♂         hh

                  Hijau                           kuning

F1                                      Hh

                                          Hijau

                              Gamet ♂: H dan h

                              Gamet ♀: H dan h

F2              HH : Polong hijau

                  Hh : Polong hijau

                  Hh : Polong hijau

                  Hh : polong kuning

 Perkawinan resiprok menghasilkan keturunan yang sama.

PERKAWINAN BALIK (Backcross)

Ialah perkawinan antara individu F1 dengan induknya betina/jantan.  Contoh perkawinan backcross

B : gen untuk warna hitam

b : gen untuk arna putih

jika  marmot hitam homozigotik BB dikawinkan dengan marmot putih bb semua keturunan F1 seragam Bb berwarna hitam. Jika dilakukan perkawinan balik antara  marmot F1 dengan induk jantan hitam maka semua F2 berwarna hitam meskipun genotipnya berbeda.

P                ♀         bb                    x          ♂         BB

                  putih                                        hitam

F1                                                  Bb

                                                      Hitam

backcross               ♀         Bb                  x          ♂         BB

                              hitam                                       hitam

F2

♂ ♀	B
B	BB (hitam)
b	Bb (hitam)

UJI SILANG (testcross)

Ialah perkawinan antara individu F1 hibrid dengan individu yang double resesif. Pada contoh ini maka ujisilang (testcross) menghasilkan keturunan 50% marmot hitam dan 50% marmot putih.

P                ♀         bb                    x          ♂         BB

                  putih                                        hitam

F1                                                  Bb

                                                      Hitam

testcross                ♀         bb                   x          ♂         Bb

                              putih                                        hitam

F2

♂ ♀	B	b
b	Bb Hitam 50%	bb putih 50%

Ujisilang terhadap individu monohybrid menghasilkan keturunan yang

memperlihatkan perbandingan 1 : 1

SIFAT INTERMEDIER

Sebagai contoh dapat digunakan penyerbukan silang tanaman bunga pukul empat (Mirabilis jalapa). Jika serbuk sari berasal dari tanaman homozigot berbunga merah (genotip MM) diberikan kepada putik dari tanaman homozigot berbunga putih (genotip mm)

P          ♀         mm                 x          ♂         MM

                  Bunga putih                            bunga merah

F1                                            Mm

                                          Bunga merah jambu

                                                Serbuksari: M dan m

                                                Sel telur: M dan m

F2        MM                 Mm                              Mm                              mm

                        Merah              merah jambu                merah jambu                putih

F3        MM                 MM Mm Mm mm       MM Mm Mm mm       mm

Tanaman F1 heterozigot berbunga merah jambu (genotip Mm). warna merah jambu disebut sifat intermedier (antara merah dan putih). Jika tanaman F1 dibiarkan melakukan penyerbukan sendiri dan biji-bijinya kemudian ditanam didapatkan tanaman F2 dengan perbandingan 1 merah : 2 merah jambu  ; 1 putih. Pada keturunan F3 tanaman yang berbunga merah dan putih akan terus menghasilkan tanaman berbunga sama,namun tanaman berbunga merah jambu akan menghasilkan keturunan yang memisah dengan perbandingan 1 : 2 : 1.

PERKAWINAN DIHIBRID

Pada berbagai contoh dimuka hanya diperhatikan satu sifat beda saja, karena itu individu F1 disebut monohibrid. Tetapi dalam praktek dua individu dapat mempunyai sifat beda lebih dari satu, misalnya beda mengenai warna dan beda mengenai bentuk. Hasil persilangannya ( F1) dinamakan dihibrid.

Contohnya dapat di diikuti pada hasil percobaan Mendel dengan tanaman ercis. Pada bijinya terdapat 2 sifat beda, yaitu soal bentuk biji dan warna biji. Kedua sifat beda ini ditentukan oleh gen-gen yang berbeda yaitu sebagai berikut :

B = gen untuk biji bulat

b  = gen untuk biji keriput

K = gen untuk biji kuning

k = gen untuk biji hijau

Jadi bentuk bulat dan warna kuning adalah dominan.

Jika tanaman ercis berbiji bulat-kuning homozigotik (BBKK) disilangkan dengan tanaman ercis berbiji keriput-hijau (bbkk), maka semua tanaman F₁ berbiji bulat-kuning. Apabila tanam-tanaman F₁ ini dibiarkan menyerbuk sendiri, maka tanaman ini akan membentuk 4 macam gamet baik jantan maupun betina, masing-masing dengan kombinasi BK, Bk, bK dan bk. Akibatnya dalam F₂  diharapkan 4 x 4 = 16 kombinasi, yang terdiri atas 4 macam fenotip, yaitu tanaman berbiji bulat-kuning (9/16 bagian), berbiji bulat-hija (3/16 bagian) berbiji keriput-kuning(3/16 bagian ) dan berbiji keriput-hijau(1/16 bagian). Dua diantara keempat fenotip itu serupa dengan induknya semula, yaitu yang berbiji bulat-kuning dan yang berbiji keriput-hijau Sedang dua fenotip lainnya merupkan hasil baru, yaitu yang berbiji bulat hijau dan yang berbiji keriput-kuning Data sebenarnya yang didapatkan Mendel pada percobaannya ialah :

315 tanaman berbiji bulat-kuning (BBKK, BBKk, BbKK, BbKk)

108 tanaman berbiji bulat-hijau (BBkk, Bbkk)

101 tanaman berbiji keriput-kuning (bbKK,bbKk)

32   tanaman berbiji keriput-hijau (bbkk)

Angka-angka tersebut diatas menunjukkan suatu perbandingan yang mendekati 9:3:3:1.

 

Pengelompokan gen-gen secara bebas. Sifat biji bulat dan warna kuning adalah dominan terhadap keriput dan hijau. Tiap gamet membawa sebuah gen untuk bentuk biji dan sebuah gen untuk warna biji.

Jika diperhatikan dominansinya misalnya mengenai bentuk bijinya, maka didapatkan 76,08% bulat (315 + 108) dan 23,92% keriput (101 + 32). Ini menunjukkan perbandingan yang mendekati 3:1. Begitu pula mengenai warna bijinya didapatkan 74,82% kuning (315 + 101) dan 25,18% hijau (108 + 32). Apabila hasil mengenai dua sifat beda itu dikalikan akan diperoleh perbandingan 9:3:3:1, yaitu sbb.:

(3/4 bulat     + ¼ keriput)

(3/4 kuning    + ¼ hijau)

______________________________________  X

9/16 bulat-kuning  +  3/16 bulat hijau  +

3/16 keriput-kuning  + 1/16 keriput-hijau

Dapat diambil kesimpulan bahwa hasil persilangan dihibrid = hasil persilangan monohibrid F x hasil persilangan monohibrid II.

Hasil persilangan dihibrid tersebut dapat pula ditunjukkan dengan suatu diagram persilangan

P                      ♀         BBKK                         x                      ♂         bbkk

                        Bulat-kuning                                                   keriput-hijau

                        Gamet ♀ : BK                                                 gamet ♂ : bk

F₁                                                         BbKk

                                                            Bulat kuning

                                                            Macam gamet yang dibentuk :

                                                            ♂ : BK, Bk, bK, bk

                                                            ♀ : BK, Bk, bK, bk

F₂

Diagram persilangan antara dua tanaman ercis dengan dua sifat beda. Tanaman F₁ disebut dihibrid dan semua sama, tetapi jika tanaman ini menyerbuk sendiri akan menghasilkan F₂ dengan perbandingan fenotip 9:3:3:1.

Berdasarkan data hasil percobaannya itu Mendel menyusun hukumnya ke II. Hukum Mendel ke II disebut hukum pengelompokan gen secara bebas (dalam bahasa Inggris: "The Law of Independen Assortment of Genes"). Hukum ini menyatakan bahwa gen-gen dari sepasang alel memisah secara bebas ketika berlangsung pembelahan reduksi (meiosis) pada waktu pembentukan gamet-gamet. Oleh karena itu pada contoh dihibrid itu terjadilah 4 macam pengelompokan dari dua pasang gen, yaitu:

1. gen B mengelompok dengan gen K, terdapat dalam gamet BK
2. gen B mengelompok dengan gen k, terdapat dalam gamet Bk
3. gen b mengelompok dengan gen.K, terdapat dalam gamet bK
4. gen b mengelompok dengan gen k, terdapat dalam gamet bk.

Semidominansi dalam dihibrid

Di muka telah diketahui bahwa apabila dominansi nampak penuh, maka perkawinan dihibrid menghasilkan keturunan dengan perban­dingan fenotip 9:3:3:1. Juga telah diketahui bahwa hasil perkawinan dihibrid = hasil perkawinan monohibrid I x hasil perkawinan monornbrid II. Pada semidominansi (artinya dominansi tidak nampak penuh, sehingga ada sifat intermedier) maka hasil perkawinan monohibrid menghasilkan keturunan dengan perbandingan 1:2:1. Tentunya mudah dimengerti bahwa pada semidominansi, perkawinan dihibrid akan menghasilkan keturunan dengan perbandingan ,1:2:1 x 1:2:1 = 1:2:1:2:4:2:1:2:1. Bukti akan kebenaran ini dapat diperhatikan pada persilangan tanaman bunga pukul empat

Tanaman bunga pukul empat ada yang berdaun lebar (genotip LL) dan ada yang berdaun sempit (genotip 11), sedangkan yang berdaun sedang bersifat heterozigotik (genotip LI). Bunganya ada yang berwarna merah (genotip MM), ada yang putih (genotip mm) dan ada yang merah jambu (genotip Mm). Jika tanaman berdaun sempit bunga putih disilangkan dengan tanaman homozigot berdaun lebar bunga merah, maka tanaman Fj bersifat intermedier berdaun sedang dan berbunga merah jambu. Tanam-tanaman F2 akan memperlihatkan 16 kombinasi dengan perbandingan 1:2:1:2:4:2:1:2:1.

P          ♀         LLMM                                    x          ♂         llmm

            Lebar-merah                                                    sempit-putih

Gamet ♀ : LM                                     gamet ♂ : lm

F₁                                                         LlMm

                                                Sedang-merah jambu

                                                    (intermedier)

F₂        

Fenotip	Genotip	Perbandingan
		Genotip	Fenotip
Lebar-merah Lebar-merah jambu Lebar-putih Sedang-merah Sedang-merah jambu Sedang-putih Sempit-merah Sempit-merah jambu Sempit-putih	LLMM LLMm LLmm LIMM LIMm Llmm llMM llMm llmm	1 2 1 2 4 2 1 2 1	1 2 1 2 4 2 1 2 1

Diagram perkawinan pada tanaman bunga pukul empat antara yang berdaun sempit-bunga putih dengan homozigot berdaun lebar-bunga merah, dimana terdapat semidominasi.

Perkawinan dihibrid pada hewan

Pada marmot misalnya, rambut hitam (ditentukan oleh gen H). adalah dominan terhadap rambut putih (ditentukan oleh gen h). Rambut kasar (ditentukan oleh gen K) dominan pula terhadap rambut halus (ditentukan oleh gen k). Cara menurunnya gen-gen tersebut ”sama" dengan contoh pada tanaman, sehingga dalam F2 akan didapatkan per-bandingan 9 hitam kasar : 3 hitam halus : 3 putih kasar : 1 putih halus.

Perkawinan dihibrid pada manusia

Misalnya sifat kidal adalah resesip dan ditentukan oleh gen kd. Sifat normal adalah dominan (ditentukan oleh gen Kd). Rambut keriting adalah dominan (ditentukan oleh gen Kr) terhadap rambut normal (lurus) yang ditentukan oleh gen resesif kr. Seperti halnya dengan tumbuh-tumbuhan dan hewan, maka F2 di sinipun akan memperlihatkan perbandingan 9:3:3:1. Tentu saja dalam kenyataannya akan sulit bahkan tidak mungkin mendapatkan perbandingan itu, mengingat bahwa jumlah anak dalam suatu keluarga itu sangat sedikit.

Ujisilang ("testcross") pada dihibrid

Marilah kita perhatikan kembali contoh pada tanaman ercis dengan sifat-sifatnya mengenai bentuk dan warna biji. Seperti diketahui:
B = biji bulat                           K = biji kuning

b = biji keriput             k = biji hijau

Jika tanaman berbiji bulat-kuning homozigotik (BBKK) disilangkan dengan tanaman berbiji keriput-hijau (bbkk), maka tanaman F1 merupakan dihibrid berbiji bulat-kuning. Pada waktu dilakukan ujisilang pada tanaman dihibrid ini didapatkan keturunan dengan perbandingan 1:1:1:1

P          ♀         BBKK             x          ♂         bbkk

            Bulat kuning                           keriput-hijau

                                                BbKk

                                           Bulat-kuning

Uji silang :       ♀         BbKk                          x          ♂         bbkk

                        Bulat-kuning                                       Keirput-hijau

                        Gamet ♀ : BK, Bk, bK, bk                 Gamet ♂ : bk

F₂         BbKk  = bulat-kuning (25%)

            Bbkk   = bulat-hijau                (25%)

            bbKk   = keriput-kuning         (25%)

            bbkk    = keriput-hijau (25%)

Ujisilang (“testcross”) pada dihibrid (BbKk x bbkk) yang menghasilkan keturunan dengan perbandingan 1:1:1:1.

Perhitungan Matematika

Dari pelajaran di muka dapat disusun beberapa rumus untuk diterapkan pada berbagai kejadian, seperti :

1.      Meramal banyaknya macam gamet yang dapat dibentuk hibrid. Untuk tujuan ini digunakan rumus 2ⁿ. angka 2 menunjukkan bahwa pada setiap pasang alel akan terjadi dua macam gamet, sedangkan n menunjukkan jumlah pasangan alel atau banyaknya sifat beda. Jadi :

·         monohibrid (Aa) menghasilkan 2ⁿ = 2¹ = 2 macam gamet (A dan a)

·         dihibrid (AaBb) menghasilkan 2ⁿ = 2² = 4 macam gamet (AB, Ab, Ab, AB) Beberapa macam gamet akan dibentuk oleh individu yang mempunyai genotip AaBBCcEEffGg jawabnya : 2⁴ = 16 macam gamet.

2.      Meramal banyaknya kombinasi dalam F₂;

Digunakan rumus (2ⁿ)². jadi :

·         Perkawinan monohibrid (Aa x Aa) menhasilkan (2ⁿ)² = (2¹)² = 4 kombinasi, ialah AA, Aa, Aa, aa.

·         Perkawinan dihibrid (AaBb x AaBb) menghasilkan (2ⁿ)² = (2²)² = 16 kombinasi

3.      Meramal banyaknya fenotip dalam F₂

Digunakan rumus 2ⁿ. Jadi :

·         Perkawinan monohibrid (Aa x Aa) menghasilkan 2ⁿ  =  2¹ = 2 fenotip yang dinyatakan oleh A dan a.

·         Perkawinan dihibrid (AaBb x AaBb) menghasilkan 2ⁿ  =  2² =  4 fenotip yang dinyatakan oleh AB, Ab, aB dan ab.           

4.      Meramal banyaknya individu yang genotip dan fenotipnya persis
hibridnya. Digunakan rumus 2ⁿ. Jadi :

·         Perkawinan monohibrid (Aa x Aa) menghasilkan 2n = 2¹ = 2 individu yang persis hibridnya, ialah Aa dan Aa.

·         Perkawinan dihibrid (AaBb x AaBb) menghasilkan 2ⁿ = 2² = 4 individu yang persis hibridnya, yaitu pada gambar 1-16 dalam kotak-kotak nomer 4,7,10,13 (jadi dalam kotak-kotak diagonal dari kanan atas ke kiri bawah).

5.      Meramal banyaknya individu yang homozigotik.

Digunakan rumus 2n, Jadi :

·         Perkawinan monohibrid (Aa x Aa) menghasilkan 2n = 2¹ = 2 individu homozigot, ialah AA dan aa.

·         Perkawinan dihibrid (AaBb x AaBb) menghasilkan 2ⁿ = 2² = 4 individu homozigot, yaitu pada gambar 1-15 dalam kotak-kotak nomor 1,6,11,16 (jadi dalam kotak-kotak diagonal dari kiri atas ke kanan bawah).

6.      Meramal banyaknya kombinasi baru yang homozigotik.

Digunakan rumus 2ⁿ – 2. jadi :

·         Perkawinan monohibrid (Aa x Aa) menghasilkan 0 kombinasi baru yang homozigotik.

·         Perkawinan dihibrid (AaBb x AaBb) menghasilkan 2ⁿ - 2  =  2² – 2 = 2 kombinasi baru yang homozigotik, yaitu AAbb dan aaBB.

7.      Meramal banyaknya macam genotip dalam F2.   
Digunakan rumus 3ⁿ. Jadi :          

·         Perkawinan monohibrid (Aa x Aa) menghasilkan 3ⁿ = 3¹ =3 macam genotip, ialah AA, Aa dan aa.

·         Perkawinan dihibrid (AaBb x AaBb) menghasilkan 3ⁿ = 3² = 9 macam genotip, ialah AABB, AABb, AaBB, AaBb, aaBB, Aabb, aaBB, aaBb dan aabb (lihat dan sesuaikan dengan gambar 1 – 16).

Ramalan – ramalan tersebut diatas yang didasarkan atas rumus tertentu dapat dipersingkat dengan tabel

Banyaknya sifatbeda	Macamnya gamet dari F1	Banyaknya kombinasi dalam F2	Banyaknya fenotip dalam F2	Banyak nya kombinasi persis  dalam F1	Banyaknya kombinasi homozigotik	Banyaknya kombinasi baru yang homozigot	Banyaknya macam genotip dalam F2
1 2 3 4 n	2 4 8 16 2n	4 16 64 256 (2n)2	2 4 8 16 2n	2 4 8 16 2n	2 4 8 16 2n	0 2 6 14 2n - 2	3 9 27 81 3n

Hubungan antara banyaknya sifat beda, gamet, kombinasi F₂, fenotip F₂, genotip F₂ apabila terdapat dominansi.

PERKAWINAN TRIHIBRID

Pada perkawinan ini diperhatikan 3 sifat beda. Contohnya pada tanaman ercis terdapat 3 sifat beda yang masing-masing ditentukan oleh pasangan gen sbb :

M         = gen untuk warna merah pada bunga

m         = gen untuk warna putih pada bunga

K         = gen untuk warna kuning pada biji

k          = gen untuk warna hijau pada biji

B         = gen untuk bentuk bulat pada biji

b          = gen untuk bentuk keriput pada biji

Jika serbuk sari yang berasal dari tanaman berbunga putih, biji hijau-keriput diberikan kepada putik dari tanaman homozigot berbunga merah, biji kuning-bulat, maka tanaman Fi berupa suatu trihibrid yang berbunga merah, biji kuning-bulat.

P          ♀         MMKKBB                  x          ♂         mmkkbb

 merah, kuning, bulat                           putih, hijau, keriput

gamet ♀; MKB                                   gamet ♂: mkb

Fl                                             MmKkBb

merah, kuning, bulat

Sesuai dengan rumus di muka, tanaman trihibrid ini akan membentuk 2ⁿ = 2³ = 8 macam garnet, yaitu:

__ gamet ♂ : MKB,MKb,MkB,mKB,Mkb,mKb,mkB,mkb

__ gamet ♀ : MKB,MKb,MkB,mKB,Mkb,mKb,mkB,mkb

Apabila tanaman F1 itu mengadakan penyerbukan sendiri, maka menurut rumusnya akan menghasilkan F2 yang terdiri dari (2ⁿ)² = (2³)² = 64 kombinasi. Perinciannya sbb.:

27 kombinasi MKB (merah, kuning, bulat)...             memiliki 3 gen dominan

9 kombinasi MKb (merah, kuning, keriput)

9 kombinasi MkB (merah, hijau, bulat)                       memiliki 2 gen dominan

9 kombinasi mKB (putih, kuning, bulat)   

3 kombinasi Mkb (merah, hijau, keriput)

3 kombinasi mKb (putih, kuning, keriput)                  memiliki 1 gen dominan

3 kombinasi mkB (putih, hijau, bulat)     

1 kombinasi mkb (putih, hijau, keriput) ....                 memiliki 0 gen dominan

 

64 kombinasi

Jadi perkawinan trihibrid menghasilkan keturunan dengan perban­dingan 27 : 9 : 9 : 9 : 3 : 3 : 3 : 1. Angka perbandingan ini dapat juga ditulis sbb :

menunjukkan banyaknya gen dominan

            1 x 3³  :            3 x 3²               :           3 x 3¹               :           1 x 3^O

Angka tetap

                                    Angka mengikuti hukum segitiga Paskal

Dengan demikian, maka dengan mudah kita dapat mengetahui bentuk perbandingan yang akan diperoleh dalam keturunan dari perkawinan hibrid.

ALEL KODOMINAN

Kadang-kadang sepasang alel dalam keadaan heterozigotik tidak menghasilkan sifat intermedier, melainkan membentuk sifat baru. Alel demikian disebut alel kodominan.

Contoh: Pada sapi luar negeri Shorthorn dikenal 3 warna, yaitu merah, coklat dan putih. Cara memberi tanda untuk alel kodominan berbeda dari biasanya, ialah sbb.:

-          sapi merah mempunyai genotip C^RC^R

-          sapi coklat mempunyai genotip C^RC^W

-          sapi putih mempunyai genotip C^WC^W

Warna coklat bukanlah warna intermedier antara merah dan putih.

Perkawinan dua ekor sapi coklat akan menghasilkan keturunan yang memperlihatkan perbandingan fenotip 1 merah : 2 coklat : 1 putih

P          ♀         C^RC^W                                   x          ♂         C^RC^W

            Sapi coklat                                          Sapi coklat

 Gamet ♀ :       C^R,C^W                          Gamet ♂ : C^R,C^W

F1                                C^RC^R   = sapi merah

                                    C^RC^W   = sapi coklat

                                    C^RC^W   = sapi coklat

                                    C^WC^W  = sapi putih

Diagram perkawinan pada sapi Shorthorn, dimana alel kodominan mengambil peranan.

Jika sapi jantan merah kawin dengan sapi betina coklat, dihasilkan sapi F1 dengan perbandingan fenotip 1 merah : 1 coklat. Bagaimanakah perkiraan kita mengenai keturunan F2 apabila sapi-sapi itu diberi kesempatan kawin secara bebas? Karena F₁ terdiri dan sapi merah dan coklat, tentunya mudah dimengerti bahwa ada kemungkinan macam perkawinan, yaitu:

1. sapi jantan merah x sapi betina merah
2. sapijantan merah x sapi betina coklat
3. sapijantan coklat x sapi betina merah
4. sapi jantan coklat x sapi betina coklat

Jika semua kemungkinan itu dijumlah, maka akhirnya dalam F₂. Akan didapatkan keturunan dengan perbandingan fenotip 9/16 merah": 6/16 coklat: 1/16 putih.

P          ♀         C^RC^W               x          ♂         C^RC^R

                        Sapi coklat                              Sapi merah

                        Gamet ♀ : C^R,C^W                    gamet ♂, C^R