•Dasar pewarisan sifat pada ternak
•Factor-faktor yang mempengaruhi fenotif ternak
Apabila kita mengawinkan sapi Bali, maka anaknya
yang diharapkan adalah sapi Bali bukan sapi
madura. Demikian juga anaknya yang kita harapkan
adalah mirip dengan kedua orang tuanya.
Dengan
demikian
ada
sifat-sifat
baka
yang
diturunkan oleh kedua orang tua kepada anaknya.
Sifat baka ini diwariskan dari generasi ke generasi.
Materi yang membawa sifat keturunan itu di sebut
Tubuh ternak terdiri dari berjuta-juta sel. Sel tidak
dapat dilihat dengan mata telanjang tapi harus
dilihat dengan bantuan mikroskop. Didalam sel
terdapat inti sel dan didalam inti sel terdapat
kromosom.
Kromosom
didalam
inti
selalu
berpasangan.
Pasangan kromosom tersebut disebut kromosom se
homolog.
Sel yang mempunyai inti dimana kromosom tersebut
berpasangan disebut diploid (2n),
sedangkan
apabila
dalam
sel
tersebut
hanya
terdapat setengah jumlah kromosom maka disebut
haploid (n).
Kromosom dapat dibedakan menjadi:
1. Kromosom tubuh (Autosom)
2. Kromosom kelamin (Sex)
Penentuan jenis kelamin pada ternak mamalia dan
unggas berbeda.
Pada ternak mamalia misalnya sapi, domba, dan
kambing, ternak betina terdapat kromosom XX,
sedangkan pada ternak jantan XY.
Untuk mempertahankan kehidupan, sel mengalami
pembelahan.
Ada dua macam pembelahan sel:
1. pembelahan mitosis
2. pembelahan miosis
Pembelahan miosis biasanya terjadi pada sel kelamin.
Jumlah kromoson yang dihasilkan adalah haploid
(n). Sel ini disebut sel kelamin atau sel gamet.
Pada ternak jantan sel gamet disebut sperma dan
pada ternak betina disebut sel telur.
Ternak jantan dan betina menghasilkan sel kelamin
yang jumlah kromosomnya haploid (n).
Suatu sifat pada ternak mungkin dipengaruhi oleh
banyak gen. Pengaruh keseluruhan dari gen-gen
pada suatu individu disebut
genotip
.
Genotip bisa disebut juga sebagai komposisi genetik
dari suatu individu yang berhubungan dengan
seluruh alel atau gen-gen yang dimilikinya.
Contoh: Bila ada sepasang allel A1 dan A2. Allel
pada suatu individu selalu berpasangan. Jika pada
suatu individu muncul allel A1 dan A1 atau A2 dan
A2
maka
individu
tersebut
disebut
individu
homozigot
.
Allel-allel dalam kromoson selalu berinteraksi dalam
mengekspresikan sifat sifatnya.
Interaksi allel-allel ini dapat kita bedakan menjadi:
1. Interaksi allel-allel pada kromosom yang sehomolog
2. Interaksi allel dengan allel lain pada kromosom
yang tidak sehomolog [epistasis]
3. Aksi gen-gen aditif
Untuk kelompok 1 dan 2 disebut
ekspresi GEN NON
ADITIF
Contoh: Alel C pada sapi bisa menyebabkan warna
bulu merah. Alel pasangannya menyebabkan warna
kulit
bulu
putih.
Alel
pada
individu
selalu
berpasangan. Dengan demikian ada 3 kemungkinan
alel tersebut berpasangan :
(1) CC
(2) Cc
Pasangan-pasangan alel tersebut disebut genotip,
sedangkan warna bulu yang bisa dilihat dari luar
disebut fenotip.
Sapi ber genotip CC berwarna merah.
Sapi bergenotip cc berwarna putih.
Jika fenotip Cc berwarna merah, C disebut dominan
lengkap.
Jika Cc berwarna merah tua, C disebut over
dominan.
Jika Cc berwarna rose, C disebut dominan tidak
lengkap/ intermediate.
Contoh 2 yaitu:
Sifat pertandukan
TT dan Tt
memunculan sifat tidak bertanduk
tt
muncul bertanduk.
Warna kulit sapi FH (dominan lengkap)
Disamping berinteraksi dengan alel pada kromosom
yang sehomolog, alel dapat juga berinteraksi dengan
alel lain pada kromosom yang tidak sehomolog.
Interaksi ini disebut Epistatis.
Soal:
Pada penyilangan gandum berkulit biji hitam (HHkk) dengan
gandum berkulit biji kuning (hhKK), ternyata 100% pada F1 berkulit biji hitam. Tentukan rasio fenotif F2-nya?
Penyelesaian:
P1 : HHkk (biji hitam) >< hhKK (biji kuning)
Gamet : Hk hK
F1 : HhKk (biji hitam) [artinya: H epistasis terhadap
K / k
HK Hk hK hk
HK HHKK (biji hitam)
HHKk (biji hitam)
HhKK (biji
hitam) HhKk (biji hitam)
Hk HHKk (biji
hitam) HHkk (biji hitam) HhKk (biji hitam) Hhkk (biji hitam)
hK HhKK (biji
hitam) HhKk (biji hitam)
hhKK (biji kuning)
hhKk (biji kuning)
hk HhKk (biji hitam) Hhkk (biji hitam) hhKk (biji
kuning) hhkk (putih)
EPISTASIS
merupakan interaksi antar gen yang bukan
pasangannya (gen yg berada pada lokus yang
berbeda). Nisbah fenotip pd epistasis biasanya tidak
sesuai dengan hasil yg diperoleh oleh Mendel.
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
EPISTASIS DOMINAN
~ hasil temuan: Hasil persilangan warna kulit gandum hitam dengan warna kuning
K : kuning, k : hijau
P :Epistasis, p : tidak mengalahkan
EPISTASIS RESESIF
Berdasarkan persilangan di atas, gen yang bersifat
menutup disebut epistasis, sedangkan gen yang
bersifat tertutupi disebut hipostasis,
sehingga perbandingan fenotip untuk epistasis
dominan = kulit hitam : kulit kuning : kulit putih = 12
: 3 : 1.
Dua alel mungkin mempunyai kekuatan yang sama
sehingga fenotip yang terbentuk dalam keadaan
heterozigot adalah diantara kedua induknya yang
homozigot. Aksi ini disebut aksi gen aditif.
Ekspresi gen aditif tidak menampakan perbedaan
fenotip yang mencolok sebagaimana ekspresi gen
non aditif
Dicontohkan beberapa pasang gen mempengaruhi
suatu sifat yang dapat diukur, mis bobot badan
Setiap gen besar memberikan kontribusi sebesar 10
unit bobot bdn, sedangkan gen kecil 5 unit.
Genotif yang lain
AABBCcDd
akan
mengekspresikan
bobot
bdn
sebesar 60 + 10 = 70.
Sejak abad ke 19, seorang ilmuwan Austria Groger
Johan Mandel melakukan berbagai percobaan pada
kacang ercis guna menyelidiki penurunan sifat.
Ada dua hal penting dari hasil percobaan Mandel :
1. Hukum segregasi ( pemisahan ) dari alel.
Hukum 1: Pemisahan Alel.
Hukum ini menyatakan bahwa
Hukum 2:
Setelah
alel-alel
berpisah,
alel-alel
tersebut
mempunyai
kebebasan
memilih
pasangan
jika
terjadi perkawinan.
Anak akan menerima satu alel dari sel kelamin
bapaknya (sperma) dan satu alel dari sel kelamin
induknya (sel telur).
Dengan demikian sianak akan memperoleh ½ sifat
dari bapaknya dan ½ dari induknya.
Dominan lengkap
Misalkan warna bulu pada sapi Fries Holand
-
ada yang belang putih hitam dan
-
ada yang belang putih merah.
Setiap warna dipengaruhi oleh satu alel. Belang putih
hitam adalah dominan terhadap belang putih merah.
Alel untuk belang putih hitam diberi simbol H,
belang putih merah diberi simbol h.
Ada 3 kemungkinan kombinasi genotip pasangan
alel itu pada kromosom yang sehomolog.
Tiga kemungkinan kombinasi pasangan kromosom
sehomolog untuk alel H dan h.
- Genotip HH disebut homozygot dominan
- Genotip hh disebut homozygot resesif
Fenotip ternak tergantung pada tingkat dominasi.
Disini H dominan terhadap h.
Jadi ternak yang bergenotip HH dan Hh akan
berwarna belang putih hitam, dan
Kalau ternak yang bergenotip HH kawin dengan hh
maka anak yang akan lahir sebagai berikut :
Ternak yang bergenotip HH akan membentuk satu
macam gamet yaitu H saja.
Demikian juga ternak yang bergenotip hh akan
membentuk satu macam gamet h saja.
„Anak
yang akan genotip Hh atau seluruh turunan
pertamanya (F1 atau Filial1) akan berwarna belang
putih hitam. Genotip anak pada F2 nya adalah: 1
Intermediate.
Intermediate terjadi jika alel yang dominan tidak
menutup penuh alel resesifnya, sehingga banyaknya
fenotip akan sebanding dengan genotipnya.
Contoh : Pada sapi Shorthorn ditemukan warna merah
dan putih. Hasil perkawinan dari kedua warna sapi
tersebut menghasilkan anak [F1]berwarna roan
( merah kelabu ).
Pola pewarisan suatu sifat tidak selalu dapat dipelajari
untuk mempelajari pola pewarisan sifat
tertentu pada manusia jelas tidak mungkin
dilakukan percobaan persilangan. Pola
pewarisan sifat pada organisme-organisme
semacam itu harus dianalisis menggunakan
Mempelajari
mekanisme
pewarisan
sifat
pada
kelompok ternak yang besar yaitu populasi
Populasi ternak : suatu sekelompok ternak dari
bangsa/species yg sama pada suatu tempat/daerah
tertentu, dimana antar anggota kelompok tsb saling
kawin
Perbedaan individu dengan populasi:
1.
Tempat dan lingkungan
2.
Umur dan waktu
Diasumsikan ternak mempunyai:
Gen yang diploid (2 N)
Bereproduksi seara biseksual (jantan dan betina)
Setiap individu ternak mempunyai 2 lokus untuk setiap pasang gen.
Sebagai contoh, di dalam populasi tertentu terdapat tiga macam genotipe, yaitu AA, Aa, dan aa. Maka, proporsi atau persentase 3 genotipe tsb akan menggambarkan susunan genetik populasi tempat mereka berada.
Adapun nilai proporsi atau persentase genotipe tersebut dikenal dengan istilah frekuensi genotipe. Jadi, dapat didefinisikan bahwa frekuensi genotipe adalah proporsi atau % individu di dalam suatu
populasi yang tergolong ke dalam genotipe
Frekuensi suatu gen ditandai dengan huruf p, dan
aleL nya dengan huruf q
Frekuensi gen R =p =Jumlah gen R/jumlah seluruh
gen R dan r
Frekuensi genotipe= Jumlah ternak bergenotipe
tertentu/jumlah seluruh ternak
Dalam suatu populasi ternak 150 ekor sapi
Shorthorn terdiri:
90 ekor warna merah (dikendalikan sepasang gen
homozigot dominan)
50 ekor warna roan (heterozigot)
10 ekor warna putih (homozigot resesif)
Jumlah frekuensi alel di dalam populasi akan tetap
seperti frekuensi awal dengan syarat: populasi
besar,kawin acak, tidak ada mutasi, tidak ada
migrasi dan tidak ada seleksi alam ( semua genotipe
mempunyai kesempatan yang sama dalam
keberhasilan reproduksi
Proporsi gentipe pada generasi yang akan datang
akan bernilai sama seperti generasi
terdahulu/sebelumnya
ahli Matematika Inggris G.H. Hardy dan
seorang ahli Fisika Jerman W. Weinberg
secara terpisah mengembangkan model
matematika yang dapat menerangkan proses
pewarisan tanpa mengubah struktur
genetika di dalam populasi.
menyatakan bahwa jumlah frekuensi alel di
Frekuensi alel (gen) dan genotipe dalam populasi
Jika dalam populasi terdapat 2 alel pada lokus
tunggal, alel dominan D dan alel resesif d, jika
frekuensi alel dominan dilambangkan dengan p,
maka frekuensi alel resesif dilambangkan dengan q
Maka p + q = 1
Pada reproduksi seksual, frekuensi setiap macam
gamet sama dengan frekuensi alel dalam populasi.
Jika gamet berpasangan secara acak, maka peluang
frekuensi homozigot DD= p², peluang frekuensi
• Contoh paling sederhana dapat terlihat pada
suatu lokus tunggal beralel ganda: alel yang
dominan ditandai A dan yang resesif ditandai a.
• Kedua frekuensi alel tersebut ditandai p dan q
secara berurutan;
• freq(A) = p; freq(a) = q; p + q = 1
• Apabila populasi berada dalam kesetimbangan,
maka freq(AA) = p2 untuk homozigot AA dalam
populasi, freq(aa) = q2 untuk homozigot aa, dan
freq(Aa) = 2pq untuk heterozigot.
• Jadi, freq genotip diharapkan pd generasi
Untuk mempelajari pola pewarisan sifat pada tingkat
populasi terlebih dahulu perlu difahami pengertian populasi dalam arti genetika atau lazim disebut juga populasi Mendelian. Populasi mendelian ialah
sekelompok individu suatu spesies yang bereproduksi secara seksual, hidup di tempat tertentu pada saat yang sama, dan di antara mereka terjadi perkawinan
(interbreeding) sehingga masing-masing akan
Deskripsi susunan genetik suatu populasi mendelian
dapat diperoleh apabila kita mengetahui macam
genotipe yang ada dan juga banyaknya
masing-masing genotipe tersebut. Sebagai contoh, di dalam
populasi tertentu terdapat tiga macam genotipe,
yaitu AA, Aa, dan aa. Maka, proporsi atau persentase
genotipe AA, Aa, dan aa akan menggambarkan
Adapun nilai proporsi atau persentase genotipe tersebut
dikenal dengan istilah frekuensi genotipe. Jadi, frekuensi genotipe dapat dikatakan sebagai proporsi atau
persentase genotipe tertentu di dalam suatu populasi. Dengan perkataan lain, dapat juga didefinisikan bahwa frekuensi genotipe adalah proporsi atau persentase
individu di dalam suatu populasi yang tergolong ke dalam genotipe tertentu. Pada contoh di atas jika
Susunan genetik suatu populasi ditinjau dari
gen-gen yang ada dinyatakan sebagai frekuensi gen-gen,
atau disebut juga frekuensi alel, yaitu proporsi atau
persentase alel tertentu pada suatu lokus. Jika kita
gunakan contoh perhitungan frekuensi genotipe
tersebut di atas, maka frekuensi alelnya dapat
dihitung sebagai berikut.
Karena di dalam tiap individu AA terdapat dua buah
alel A, maka di dalam populasi yang mempunyai 30
individu AA terdapat 60 alel A. Demikian juga,
karena tiap individu Aa membawa sebuah alel A,
maka populasi yang mempunyai 50 individu Aa akan
membawa 50 alel A. Sementara itu, pada individu aa
dengan sendirinya tidak terdapat alel A, sehingga
Hubungan matematika antara frekuensi genotipe
dan frekuensi alel
Seandainya di dalam suatu populasi terdapat
genotipe AA, Aa, dan aa, masing-masing dengan
frekuensi sebesar P, H, dan Q, sementara diketahui
bahwa frekuensi alel A dan a masing-masing adalah
p dan q, maka antara frekuensi genotipe dan
frekuensi alel terdapat hubungan matematika
sebagai berikut.
p = P + ½ H dan q = Q + ½ H
Agar diperoleh gambaran yang lebih jelas mengenai
hubungan tersebut, kita perhatikan contoh perhitungan berikut ini.
Data frekuensi golongan darah sistem MN pada orang Eskimo
di Greenland menurut Mourant (1954) menunjukkan bahwa frekuensi golongan darah M, MN, dan N masing-masing
sebesar 83,5 %, 15,6%, dan 0,9% dari 569 sampel individu. Kita telah mengetahui pada Bab II bagian alel ganda bahwa genotipe golongan darah M, MN, dan N masing-masing
adalah IMIM, IMIN, dan ININ. Maka, dari data frekuensi
Hasil perhitungan frekuensi alel dapat digunakan untuk
menentukan sifat lokus tempat alel tersebut berada. Suatu lokus dikatakan bersifat polimorfik jika frekuensi alelnya yang terbesar sama atau kurang dari 0,95.
Sebaliknya, suatu lokus dikatakan bersifat monomorfik jika frekuensi alelnya yang terbesar melebihi 0,95. Jadi, pada contoh golongan darah sistem MN tersebut lokus yang ditempati oleh alel IM dan IN adalah lokus
Hukum Keseimbangan Hardy-Weinberg
Populasi mendelian yang berukuran besar sangat memungkinkan terjadinya kawin acak (panmiksia) di
antara individu-individu anggotanya. Artinya, tiap individu memiliki peluang yang sama untuk bertemu dengan
Di samping kawin acak, ada persyaratan lain yang
harus dipenuhi bagi berlakunya hukum
Oleh karena frekuensi genotipe zigot telah
didapatkan, maka frekuensi alel pada populasi zigot
atau populasi generasi keturunan dapat dihitung.
Fekuensi alel A = p2 + ½ (2pq) = p2 + pq = p (p + q)
= p. Frekuensi alel a = q2 + ½ (2pq) = q2 + pq = q (p
+ q) = q. Dengan demikian, dapat dilihat bahwa
