Hukum Mendel Vs Teori Pewarisan Pencampuran

(1)

GEN ET I K A M EN DEL

•

Genetika dimulai dengan

dikemukakannya teori

pewarisan sifat pada

tahun 1865 oleh Gregor

Mendel

•

Teori Mendel baru diakui

kebenarannya pada awal

abad 20 setelah terlihat

keparalelan dengan

(2)

H uk um M e nde l V s T e ori Pe w a risa n

Pe nc a m pura n

• Sebelum teori genetika Mendel, dipercayai

bahwa proses pewarisan terjadi seperti proses

pencampuran seluruh sifat dari kedua tetua,

seperti mencampurkan dua cairan yang berasal

dari dua bejana (teori blending inheritance)

• Menurut Mendel setiap sifat dikendalikan oleh

sepasang faktor; setiap faktor berasal dari

kedua tetuanya, dan kedua faktor ini akan

(3)

Tahapan Pekerjaan Mendel

• Penyiapan bahan

– membuat galur murni

• Menyilangkan galur murni dengan ciri yang

berbeda nyata

• Menanam biji hasil persilangan dan mencatat

sifat yang nampak

(4)

Sifat Tanaman Yang Diamati

• Bentuk biji (bundar & keriput)

• Warna albumen (kuning &

hijau)

• Warna bunga (putih &

merah-ungu)

• Warna polong (kuning &

hijau)

• Bentuk polong (gembung &

bergelombang)

• Kedudukan bunga (aksial &

terminal)

(5)

Istilah Genetik

• Gen: Bahan yang menentukan sifat

organisme; bahan kimia : DNA; dapat

diwariskan ke generasi berikutnya

• Lokus: Letak (tempat/posisi) gen pada

kromosom. Posisi lokus menunjukkan

fungsi gen.

• Alel: Ragam gen pada suatu lokus

• Homozigot: Pada satu lokus terdapat alel

yang sama

(6)

• Alel dominan: Alel yang pengaruhnya

menutupi pengaruh alel lain pada suatu

lokus heterozigot

• Alel resesif: Alel yang pengaruhnya tertutupi

oleh pengaruh alel dominan.

• Fenotipe: Sifat (karakter) organisme yang

teramati

• Genotipe: Komposisi gen yang menentukan

suatu fenotipe organisme

• F1: Generasi hibrid hasil perkawinan dua

homozigot yang berbeda

(7)

Percobaan Persilangan

• Pemurnian (kawin sendiri

beberapa generasi)

• Pembentukan F1

(Perkawinan antara dua

homozigot yang berbeda)

(8)

(9)

(10)

AA

aa

A

a

A

a

AA

A

a

A

a

aa

• Setiap sifat dikendalikan

oleh sepasang gen

• Setiap gen dari pasangan

tsb berasal dari tetua

melalui perkawinan

• Antar gen dalam lokus

yang sama terdapat

hubungan dominan-resesif

• Pasangan gen

bersegregasi pada saat

pembentukan gamet

• Gamet berpadu secara

bebas pada saat

pembuahan

(11)

Hukum Segregasi

Suatu sifat dikendalikan oleh sepasang

gen, yang berasal dari kedua tetuanya.

Kedua gen ini tetap utuh dan dapat

(12)

Pengujian Hukum Segregasi

Silang uji :

Persilangan antara F1

dengan homozigot

resesif

A

a

aa

A

a

0.5

aa

0.5

a

(13)

Hasil Percobaan Dihibrid

Bundar-Kuning X Keriput-Hijau

F1 Bundar-Kuning

(14)

Penafsiran Mendel

F2=9:3:3:1

• 9:3:3:1 = A-B- : A-bb:

aaB-: aabb muncul bila

gamet F1 berpadu bebas

dan perbandingan

AB:Ab:aB:ab= 1/4:

1/4:1/4:1/4

• Perbandingan gamet

tersebut muncul bila

segregasi lokus A dan B

bebas satu dari yang lain

AABB aabb

AB Ab aB

ab

AB

Ab

aB

ab

(15)

Hukum Perpaduan Bebas

Alel-alel pada suatu lokus bersegregasi secara

bebas dari pengaruh segregasi lokus lain

F1

0.25

(16)

Bukti Hukum Perpaduan Bebas

• Bila Hukum ini benar maka frekuensi gamet harus

merupakan penggandaan frekuensi alel yang

membentuknya (A=0.5, a=0.5; B=0.5; b=0.5)

• Dapat dibuktikan dengan silang-uji dihibrid

AB

ab

AB/

ab =0.25

A

b/ab =0.25

(17)

(18)

Suharsono. GenDas Bio252. IPB

FREKUENSI FENOTI PE DAN GENOTI PE

• Frekuensi fenotipe/ genotipe trihibrid/ polihibrid F2 = penggandaan frekuensi monohibrid penyusunnya • Frekuensi fenotipe F2 monohibrid= 3: 1, maka:

Frekuensi fenotipe F2 trihibribrid = (3: 1)(3: 1)(3: 1) = (3: 1)3 = 27: 9: 9: 9: 3: 3: 3: 1

• Jika n = jumlah lokus (sifat beda) heterozigot pada F1 • Jumlah gamet pada F1 = 2n _macam

• Jumlah fenotipe F2 = 2n _macam • Jumlah genotipe F2 = 3n _macam

(19)

Contoh

AABBCC x aabbcc

Æ

trihibrid Jumlah gamet F1 = 23 = 8

Jumlah fenotipe = 23 _{= 8 macam}

Jumlah genotipe F2 = 33 _{= 27 macam}

Jumlah individu minimal = 43 _{= 64 individu}

(20)

Frekuensi genotipe

Penentuan frekuensi genotipe

1. Pangkat 2 untuk heterozigot, 1 untuk homozigot 2. Pangkat digandakan sebagai pembilang

3. Frekuensi genotipe = pembilang tsb dibagi jumlah individu minimal (4n₎

Contoh

Genotipe

AABbcc

• AA1_Bb2_cc1

• Pembilang = 1x2x1 = 2 • Jumlah individu = 43 _{= 64}

Frekuensi genotipe AABbcc = 2/ 64

Frekuensi Fenotipe?

(21)

3/4

C

Æ

(3/4)(3/4)(3/4)= 27/64

ABC

3/4

B

1/4

c

Æ

(3/4)(3/4)(1/4)= 9/64

ABc

3/4

A

3/4

C

Æ

(3/4)(1/4)(3/4)= 9/64

AbC

1/4

b

1/4

c

Æ

(3/4)(1/4)(1/4)= 3/64

Abc

3/4

C

Æ

(1/4)(3/4)(3/4)= 9/64

aBC

3/4

B

1/4

c

Æ

(1/4)(3/4)(1/4)= 3/64

aBc

1/4

a

3/4

C

Æ

(1/4)(1/4)(3/4)= 3/64

abC

1/4

b

1/4

c

Æ

(1/4)(1/4)(1/4)= 1/64

abc

(22)

Pengujian hasil persilangan

Perbandingan fenotipe F2 (3: 1 atau 9: 3: 3: 1) adalah hipotetik, asumsi:

1. Hubungan dominan-resesif

2. Alel bersegregasi bebas (Mendel I ) 3. Alel berpadu bebas (Mendel I I )

4. Gamet berpadu bebas saat pembentukan zigot

Persilangan antar 2 individu

Æ

analisis?

Æ

Teori peluang dan uji X2

Peluang (X) =

Banyaknya kejadian X

Total kejadian yang muncul P(X) = 0-1 Mata uang logam:

Dua sisi seimbang (Sisi pertama A, sisi kedua a) P(A) = P(a) = 0,5

(23)

Peluang munculnya kejadian serempak (A dan B) = perkalian peluang masing-masing

P(AB) = P(A) x P(B)

Contoh:

P(A)= 0,5 ; P(b) = 0,5, maka: P(Ab)= 0,5 x 0,5 = 0,25

Kejadian bebas:

Kejadian yang satu tidak mempengaruhi kejadian lain

Contoh:

(24)

Khi- Kuadrat

Untuk menguji kesesuaian hasil pengamatan dengan perkiraan hipotetik/ teorik (harapan)

Kesesuaian diukur berdasarkan nilai penyimpangan

Bila penyimpangan kecil, hasil pengamatan sesuai dengan perkiraan hipotetik, dan sebaliknya

Jika terdapat k_i kejadian (i= 1, 2, …, k) Frekuensi harapan = n₁, n₂, …, n_k

Hasil pengamatan = N₁, N₂, …, N_k N₁+ N₂+ …+ N_k = N

Bila pengamatan = harapan, maka

sebaran harapan = (n₁x N), (n₂x N), …, (n_kxN) Apakah harapan = pengamatan?

(25)

N_i= # individu kejadian ke-i

n_i= frekuensi kejadian ke-i N= # total individu

k= # kejadian

Σ

X

2

=

(Ni – ni.N)2 n_i.N

i= 1 k

Σ

X

2

=

(Oi – Ei)2 E_i i= 1

k _O

i= # individu hasil pengamatan ke-i

E_i= # individu harapan ke-i k= # kejadian

(26)

Penghitungan khi- kuadrat

Kejadian Pengamatan Frekuensi Harapan Khi-kuadrat 1 N₁ n₁ n₁.N (n1-n1.N)2

---n₁.N 2 N₂ n₂ n₂.N (n2-n2.N)2

---n₂.N . . . ... ... . . . ... k N_k N_k n_k.N (nk-nk.N)2

---n_k.N Total N 1 N X2 _hitung X2 _{hitung Vs X}2 _{tabel dengan derajad bebas (db) = k-1}

dan selang kepercayaan 95% (atau

α

= 0,05) X2 _{hitung < X}2

(db, α) tabel

Æ

pengamatan = harapan X2 _{hitung > X}2

(27)

Pengamatan

≠

harapan, artinya hipotesis (segregasi & perpaduan bebas) ditolak

Æ

sifat yang diamati tidak mengikuti hukum mendel:

Sifat tidak disandi oleh gen di inti

Gen-gen terletak pada kromosom yang sama (terpaut)

Î

frekuensi rekombinasi?

(28)

Contoh perhitungan

Persilangan antara tanaman berbiji hijau dengan tanaman

berbiji kuning menghasilkan tanaman F1 yang semuanya

berbiji hijau. Tanaman F1 ini dibiarkan menyerbuk sendiri

dan menghasilkan 428 tanaman berbiji hijau dan 152

tanaman berbiji kuning. Apakah hasil pengamatan ini sesuai

dengan perbandingan F2 monohibrid pada percobaan

Mendel?

Fenotipe

Pengamatan

Frekuensi

Harapan

Khi-kuadrat

Hijau

428

3/4

435

0,113

Kuning

152

1/4

145

0,113

Total

580

1

580

0,226

X2

(1, 0,05) = 3,84

(29)

Latihan: