biologi
PENYIMPANGAN HUKUM MENDEL I
Tujuan Pembelajaran
Setelah mempelajari materi ini, kamu diharapkan memiliki kemampuan berikut.
1. Mengetahui jenis-jenis penyimpangan hukum Mendel.
2. Memahami jenis-jenis penyimpangan hukum Mendel yang meliputi kodominan, dominansi tidak sempurna, alel ganda, alel letal, atavisme, kriptomeri, dan epistasis- hipostasis.
3. Dapat menyelesaikan soal-soal yang berkaitan dengan penyimpangan hukum Mendel.
A. Pola-Pola Hereditas
Pewarisan sifat dari induk kepada keturunannya melalui gen disebut hereditas. Mekanisme hereditas ini mengikuti aturan-aturan tertentu yang disebut pola-pola hereditas. Seorang sarjana Amerika bernama Walter Stanborough Sutton berhasil menjelaskan bahwa pola- pola hereditas terjadi karena hal-hal berikut.
1. Gen merupakan karakteristik yang diturunkan. Oleh karena itu, meskipun terjadi mitosis dan meiosis, bentuk dan identitas setiap gen di dalam kromosom adalah tetap.
2. Saat terjadi meiosis, kedua perangkat kromosom yang berasal dari kedua induk akan memisah secara bebas. Kromosom tersebut kemudian mengelompok dengan kromosom lain yang bukan homolognya.
Kelas
XII
Kurikulum 2006/2013
2
3. Jumlah kromosom yang terkandung dalam ovum dan sperma adalah sama (bersifat haploid), yaitu setengah dari jumlah kromosom sel tubuh induknya.
4. Individu hasil pembuahan antara ovum dan sperma bersifat diploid, yaitu mengandung dua perangkat kromosom.
B. Jenis-Jenis Penyimpangan Hukum Mendel
Hukum Mendel I dan II telah merumuskan perbandingan fenotipe keturunan F2.
Perbandingan tersebut juga sudah berlaku umum. Misalnya pada persilangan monohibrid, perbandingan fenotipe F2 adalah 3 : 1. Sementara itu pada persilangan dihibrid, perbandingannya adalah 9 : 3 : 3 : 1. Namun, dalam kenyataannya banyak ditemukan hasil persilangan yang tidak sesuai dengan angka-angka perbandingan tersebut. Ada penyimpangan yang masih mengacu pada perbandingan angka Mendel, tetapi ada juga yang benar-benar berbeda. Penyimpangan yang masih mengacu pada perbandingan angka Mendel ini disebut penyimpangan semu hukum Mendel. Sebagai contoh, perbandingan 9 : 3 : 4 diperoleh dari 9 : 3 : (3 + 1) atau 12 : 3 : 1 diperoleh dari (9 + 3) : 3 : 1.
Penyimpangan semu hukum Mendel terjadi karena interaksi antar-alel dan antargenetik. Penyimpangan semu karena interaksi antar-alel, di antaranya adalah sebagai berikut.
1. Kodominan adalah dua alel dari dari suatu gen yang ketika diekspresikan bersamaan (heterozigot) akan menghasilkan fenotipe yang berbeda. Alel-alel kodominan tidak memiliki hubungan dominan atau resesif.
2. Dominansi tidak sempurna adalah alel dominan yang tidak dapat menutup alel resesif secara sempurna. Akibatnya, pada individu heterozigotik muncul fenotipe campuran.
3. Alel ganda adalah gen yang memiliki lebih dari dua alel.
4. Alel letal adalah alel yang dalam keadaan homozigot dapat menyebabkan kematian pada individu yang memilikinya. Ada tiga tipe alel letal, yaitu alel letal dominan, alel letal resesif, dan alel subletal.
Sementara itu, yang termasuk penyimpangan semu karena interaksi antargenetik adalah sebagai berikut.
1. Atavisme adalah interaksi beberapa gen yang menghasilkan fenotipe baru.
2. Epistasis-hipostasis adalah interaksi yang terjadi apabila suatu gen menutupi (mengalahkan) gen lain yang bukan alelnya. Gen yang menutupi karakter disebut epistasis, sedangkan gen yang tertutup karakternya disebut hipostasis.
3. Kriptomeri adalah sifat gen dominan yang tersembunyi jika berdiri sendiri. Namun,
3
akan tampak pengaruhnya jika bertemu dengan gen dominan lain yang bukan alelnya.
4. Polimeri adalah interaksi dua gen atau lebih yang memengaruhi dan menguatkan sifat yang sama dari suatu organisme (bersifat kumulatif).
5. Gen komplementer adalah interaksi antara gen-gen dominan yang saling melengkapi dalam mengekspresikan suatu sifat. Jika salah satu dari gen-gen dominan tidak hadir, pengaruh gen-gen tersebut tidak akan tampak.
6. Gen dominan rangkap adalah dua gen dominan yang memengaruhi bagian tubuh yang sama. Jika berada bersama-sama, fenotipe yang muncul merupakan gabungan kedua sifat gen dominan tersebut. Gen dominan rangkap disebut juga epistasis gen dominan rangkap.
Penyimpangan yang benar-benar berbeda dengan angka Mendel antara lain sebagai berikut.
1. Tautan/pautan adalah peristiwa yang terjadi ketika dua gen atau lebih pada kromosom yang sama tidak dapat memisah secara bebas saat pembelahan meiosis.
2. Pindah silang adalah peristiwa bertukarnya gen-gen suatu kromosom dengan gen- gen pada kromosom lain, baik kromosom homolog atau kromosom nonhomolog.
3. Gagal berpisah (nondisjunction) adalah peristiwa yang terjadi ketika sebuah kromosom atau lebih gagal memisahkan diri dari pasangannya saat meiosis I maupun meiosis II.
C. Penyimpangan Semu karena Interaksi antar-alel 1. Kodominan
Kodominan merupakan dua alel dari suatu gen yang ketika diekspresikan bersamaan (heterozigot) akan menghasilkan fenotipe yang berbeda. Alel-alel kodominan tidak memiliki hubungan dominan atau resesif. Alel-alel ini dituliskan dengan huruf besar ditambah huruf-huruf lain di atasnya. Contoh: alel-alel yang mengatur golongan darah sistem MN dan warna bulu pada sapi. Berikut ini adalah contoh persilangan pada peristiwa kodominan.
Disilangkan sapi Shorthorn jantan rambut merah dengan sapi betina rambut putih.
Warna merah dipengaruhi oleh gen CR dan putih dipengaruhi oleh gen CW. Kedua gen tersebut bersifat kodominan. Seluruh F1 adalah sapi berambut roan. Jika F1 disilangkan dengan sesamanya, bagaimanakah perbandingan genotipe dan fenotipe pada F2- nya?
Untuk mengetahui jawabannya, perhatikan diagram persilangan berikut ini.
4
P1 : CRCR × CWCW rambut merah rambut putih
G1 : CR CW
F1 : CRCW 100% rambut roan P2 : CRCW × CRCW
rambut roan rambut roan
G2 : CR CR CW CW
F2 : 1 CRCR = 25% rambut merah 2 CRCW = 50% rambut roan 1 CWCW = 25% rambut putih
Perbandingan genotipe = CRCR : CRCW : CWCW = 1 : 2 : 1 = 25% : 50% : 25%
Perbandingan fenotipe = rambut merah : rambut roan : rambut putih = 1 : 2 : 1
= 25% : 50% : 25%
2. Dominansi Tidak Sempurna
Dominansi tidak sempurna merupakan alel dominan yang tidak dapat menutup alel resesif secara sempurna. Akibatnya, pada individu heterozigotik muncul fenotipe campuran. Contoh: jika bunga Mirabilis jalapa merah disilangkan dengan bunga yang putih, akan muncul bunga merah muda. Untuk lebih jelasnya, perhatikan contoh persilangan dominansi tidak sempurna berikut.
Bunga Mirabilis jalapa merah disilangkan dengan bunga Mirabilis jalapa putih. Sifat merah ditentukan oleh gen M dan putih oleh gen m. Sifat gen M dominan tidak sempurna terhadap gen m, sehingga seluruh keturunan F1 berwarna merah muda. Jika F1 disilangkan dengan sesamanya, bagaimanakah perbandingan fenotipe F2?
Untuk menentukan perbandingan fenotipe F2-nya, perhatikan diagram persilangan berikut ini.
5
P1 : MM × mm bunga merah bunga putih
G1 : M m
F1 : Mm
bunga merah muda P2 : Mm × Mm
bunga merah muda bunga merah muda
G2 : M, m M, m
F2 : 1 MM = bunga merah 2 Mm = bunga merah muda 1 mm = bunga putih
Perbandingan genotipe = MM : Mm : mm = 1 : 2 : 1
Perbandingan fenotipe = bunga merah : bunga merah muda : bunga putih = 1 : 2 : 1
Contoh Soal 1
Bunga mawar merah yang bersifat dominan disilangkan dengan bunga mawar putih.
Apabila keturunan pertamanya yang berwarna merah muda disilangkan dengan sesamanya, persentase keturunan keduanya yang memiliki fenotipe merah adalah .…
A. 10%
B. 25%
C. 50%
D. 75%
E. 100%
Jawaban: B
6
Penjelasan:
Perhatikan diagram persilangan berikut.
P1 : MM × mm
merah putih
G1 : M m
F1 : Mm
merah muda
P2 : Mm × Mm
merah muda merah muda
G2 : M M
m m
F2 : 1 MM = merah 2 Mm = merah muda 1 mm = putih
Dari persilangan tersebut, diperoleh 4 genotipe dengan genotipe MM jumlahnya 1.
Dengan demikian, persentase jumlah keturunan yang berfenotipe merah = 1
4 × 100%
= 25%.
Berdasarkan contoh tersebut dapat disimpulkan bahawa pada persilangan dominansi tidak sempurna, jika F1 disilangkan dengan sesamanya, akan diperoleh perbandingan genotipe MM : Mm : mm = 1 : 2 : 1 dan perbandingan fenotipe merah : merah muda : putih
= 1 : 2 : 1.
3. Alel Ganda
Alel ganda merupakan gen yang memiliki lebih dari dua alel. Contohnya golongan darah sistem ABO, warna bulu kelinci, dan warna mata pada lalat Drosophila. Berikut ini adalah contoh persilangan pada alel ganda.
7
Seorang wanita bergolongan darah A heterozigotik menikah dengan pria bergolongan darah B heterozigotik. Jika penentu golongan darah A dan B berturut-turut adalah gen IA dan IB, bagaimanakah kemungkinan golongan darah anak-anak mereka?
Untuk mengetahui jawabannya, perhatikan diagram persilangan berikut.
P : IAIO × IBIO golongan darah A golongan darah B
G : IA IB
IO IO
F :
IAIO = golongan darah A IBIO = golongan darah B IAIB = golongan darah AB IOIO = golongan darah O
Perbandingan genotipe = IAIO : IBIO : IAIB : IOIO = 1 : 1 : 1 : 1 Perbandingan fenotipe = A : B : AB : O = 1 : 1 : 1 : 1
Jadi, kemungkinan golongan darah anak-anak mereka adalah A, B, AB, O dengan perbandingan 1 : 1 : 1 : 1.
4. Alel Letal
Alel letal merupakan alel yang dalam keadaan homozigot dapat menyebabkan kematian pada individu yang memilikinya. Ada tiga macam alel letal, yaitu alel letal dominan, alel letal resesif, dan alel subletal.
a. Alel letal dominan merupakan sepasang gen dominan yang dapat menyebabkan kematian jika berada dalam keadaan homozigot. Individu yang memiliki genotipe homozigot ini akan meninggal sebelum lahir. Sementara itu, jika dalam keadaan heterozigot, individu akan mengalami subletal. Contoh: ayam creeper, penyakit Huntington, tikus kuning, dan brakhidaktili.
b. Alel letal resesif merupakan sepasang gen resesif yang dapat menyebabkan kematian jika berada dalam keadaan homozigot. Berbeda dengan alel letal dominan, individu yang mengalami kematian sebelum lahir hanya yang bergenotipe
8
homozigot resesif. Sementara itu, individu yang bergenotipe homozigot dominan dan heterozigot merupakan individu yang normal. Contoh: sapi bulldog dan albino pada tanaman.
c. Alel subletal merupakan sepasang gen dominan atau resesif yang dalam keadaan homozigot dapat menyebabkan kematian pada usia anak-anak hingga dewasa.
Contoh: thalasemia untuk subletal dominan dan hemofi lia untuk subletal resesif.
SUPER "Solusi Quipper"
Untuk mengingat macam-macam alel letal, gunakan SUPER, Solusi Quipper berikut.
DeRaS
Dominan, Resesif, Subletal
Berikut ini adalah contoh persilangan pada alel letal.
Pada tanaman jagung, gen A menyebabkan pembentukan klorofi l. Sementara itu, alelnya gen a menghalangi pembentukan klorofi l sehingga bersifat letal dalam keadaan homozigot. Jika tanaman jagung bergenotipe Aa disilangkan dengan sesamanya, berapa persen keturunan yang hidup?
Untuk mengetahui jawabannya, perhatikan diagram persilangan berikut.
P : Aa × Aa
berklorofi l berklorofi l
G : A A
a a
F : AA = berklorofi l = 25%
Aa = berklorofi l = 50%
aa = tidak berklorofi l, letal = 25%
Jadi, keturunan yang hidup adalah 75% (25% AA + 50% Aa).
9
Contoh Soal 2
Kelinci himalayan (whw) disilangkan dengan kelinci kelabu kehitaman (Ww). Kemungkinan perbandingan antara keturunan kelabu kehitaman : himalayan : albino adalah ....
A. 1 : 1 : 1 B. 1 : 2 : 1 C. 2 : 1 : 1 D. 3 : 2 : 3 E. 4 : 1 : 3
Jawaban: C Penjelasan:
Perhatikan diagram persilangan berikut.
P : whw × Ww
himalayan kelabu kehitaman
G : wh W
w w
F : Wwh = kelabu kehitaman Ww = kelabu kehitaman
whw = himalayan = 1 ww = albino = 1
Jadi, perbandingan antara keturunan kelabu kehitaman : himalayan : albino = 2 : 1 : 1.
5. Atavisme
Atavisme merupakan interaksi beberapa gen yang menghasilkan fenotipe baru. Contoh peristiwa atavisme adalah adanya beberapa tipe jengger atau pial pada ayam. Ada empat tipe pial, yaitu rose (mawar), pea (biji), walnut (sumpel), dan single (bilah).
a. Rose adalah fenotipe yang muncul karena interaksi gen R dan pp.
b. Pea adalah fenotipe yang muncul karena interaksi gen rr dan P.
c. Walnut adalah fenotipe yang muncul karena interaksi gen R dan P.
d. Single adalah fenotipe yang muncul karena interaksi gen rr dan pp.
= 2
10
SUPER "Solusi Quipper"
Untuk mengingat tipe pial ayam, gunakan SUPER, Solusi Quipper berikut.
RAWA PESING
Rose, Walnut, Pea, Single
Berikut ini adalah contoh persilangan pada atavisme.
Ayam jantan berpial rose homozigotik disilangkan dengan ayam betina berpial pea homozigotik. Seluruh F1 ternyata ayam berpial walnut. Jika F1 disilangkan dengan sesamanya, bagaimanakah perbandingan fenotipe F2-nya?
Untuk mengetahui jawabannya, perhatikan diagram silang berikut.
P1 : RRpp × rrPP
rose pea
G1 : Rp rP
F1 : RrPp
Walnut
P2 : RrPp × RrPp
walnut walnut
F2 :
RP Rp rP rp
RP RRPP
walnut RRPp
walnut RrPP
walnut RrPp
walnut
Rp RRPp
walnut RRpp
rose RrPp
walnut Rrpp
rose
rP RrPP
walnut RrPp
walnut rrPP
pea rrPp
pea
rp RrPp
walnut Rrpp
rose rrPp
pea rrpp
single 9 R – P – = walnut
3 R – pp = rose 3 rrP – = pea 1 rrpp = single
Jadi, perbandingan fenotipe pada F2 = walnut : rose : pea : single = 9 : 3 : 3 : 1.
11
Contoh Soal 3
Ayam berpial walnut heterozigot untuk kedua sifat disilangkan dengan ayam berpial bilah. Keturunan yang akan dihasilkan adalah ....
A. pial walnut 75%
B. pial walnut : pial bilah = 3 : 1 C. pial walnut 100%
D. pial walnut 50%
E. pial bilah 25%
Jawaban: E Penjelasan:
Perhatikan diagram persilangan berikut.
P : RrPp × rrpp walnut bilah
G : RP
Rp rp
rP rp
F : RrPp = walnut = 1 Rrpp = rose = 1 rrPp = pea = 1 rrpp = bilah (single) = 1
Jadi, pada persilangan antara ayam pial walnut heterozigot untuk dua sifat dengan ayam berpial bilah akan diperoleh perbandingan fenotipe dan genotipe yang sama, yaitu 1 : 1 : 1 : 1.
6. Kriptomeri
Kriptomeri merupakan sifat gen dominan yang tersembunyi jika berdiri sendiri. Namun, akan tampak pengaruhnya jika bertemu dengan gen dominan lain yang bukan alelnya.
Contoh peristiwa kriptomeri adalah persilangan pada bunga Linaria marocana. Jika bunga Linaria marocana yang berwarna merah disilangkan dengan bunga Linaria marocana yang berwarna putih, keturunan F1 seluruhnya akan berwarna ungu. Gen-gen yang mengendalikan peristiwa kriptomeri pada bunga Linaria marocana adalah sebagai berikut.
Ada empat genotipe dengan perbandingan yang sama
12
• Gen A = mengendalikan produksi pigmen antosianin (pigmen warna bunga).
• Gen a = menghambat produksi pigmen antosianin.
• Gen B = menyebabkan sifat basa pada plasma sel.
• Gen b = menyebabkan sifat asam pada plasma sel.
Jika gen A bertemu dengan gen B, bunga akan berwarna ungu karena antosianin berada di lingkungan plasma sel basa. Jika gen A bertemu dengan gen b, bunga akan berwarna merah karena antosianin berada di lingkungan plasma sel asam. Sementara itu, Jika gen a bertemu dengan gen B maupun b, bunga akan berwarna putih karena antosianin tidak diproduksi. Berikut ini adalah contoh persilangan pada peristiwa kriptomeri.
Bunga Linaria marocana merah homozigot disilangkan dengan bunga Linaria marocana putih homozigot. Seluruh F1 ternyata berbunga ungu. Jika F1 disilangkan dengan sesamanya, bagaimanakah perbandingan fenotipe pada F2-nya?
Untuk mengetahui jawabannya, perhatikan diagram persilangan berikut.
P1 : AAbb × aaBB bunga merah bunga putih G1 : Ab aB
F1 : AaBb
bunga ungu
P2 : AaBb × AaBb bunga ungu bunga ungu F2 :
AB Ab aB ab
AB AABB
ungu AABb
ungu AaBB
ungu AaBb
ungu
Ab AABb
ungu AAbb
merah AaBb
ungu Aabb
merah
aB AaBB
ungu AaBb
ungu aaBB
putih aaBb
putih
ab AaBb
ungu Aabb
merah aaBb
putih aabb
putih 9 A – B – = bunga ungu
3 A – bb = bunga merah 3 aaB – = bunga putih 1 aabb = bunga putih
13
Perbandingan fenotipe pada F2 = ungu : merah : putih
= 9 : 3 : (3 + 1)
= 9 : 3 : 4
Jadi, perbandingan fenotipe pada F2-nya adalah ungu : merah : putih = 9 : 3 : 4.
Contoh Soal 4
Disilangkan bunga Linaria marocana ungu hasil F1 dengan bunga Linaria marocana putih yang bergenotipe aaBb. Jika pada persilangan tersebut dihasilkan 100 batang tanaman baru, banyaknya tanaman yang berbunga putih adalah ....
A. 10%
B. 20%
C. 25%
D. 40%
E. 50%
Jawaban: E Penjelasan:
Perhatikan diagram persilangan berikut.
P : AaBb × aaBb
ungu putih
G : AB aB
Ab ab
aB ab F :
AB Ab aB ab
aB AaBB
ungu
AaBb ungu
aaBB putih
aaBb putih
ab AaBb
ungu
Aabb merah
aaBb putih
aabb putih
14
3 A – B – = ungu ⇒ 3 1 A – bb = merah ⇒1 3 aaB – = putih 1 aabb = putih
Jadi, banyaknya tanaman yang berbunga putih ada 4
8 × 100 = 50 batang.
7. Epistasis-Hipostasis
Epistasis-hipostasis merupakan interaksi yang terjadi apabila suatu gen menutupi (mengalahkan) gen lain yang bukan alelnya. Gen yang menutupi karakter disebut epistasis, sedangkan gen yang tertutup karakternya disebut hipostasis. Ada empat tipe epistasis, yaitu sebagai berikut.
a. Epistasis dominan
Epistasis dominan terjadi jika gen dominan menutupi kerja gen lain. Gen lain ini dapat berupa gen dominan atau gen resesif yang tidak sealel. Contoh: warna sekam pada gandum. Berikut ini adalah contoh persilangan pada peristiwa epistasis dominan.
Disilangkan tanaman gandum bersekam hitam dengan tanaman gandum bersekam kuning. Sifat hitam ditentukan oleh gen H dan sifat kuning ditentukan oleh gen K. H bersifat epistasis terhadap gen K dan k. Seluruh F1 adalah tanaman bersekam hitam. Jika F1 disilangkan dengan sesamanya, bagaimanakah perbandingan fenotipe pada F2-nya?
Untuk mengetahui jawabannya, perhatikan diagram persilangan berikut.
P1 : HHkk × hhKK
sekam hitam sekam kuning
G1 : Hk hK
F1 : HhKk sekam hitam
P2 : HhKk × HhKk sekam hitam sekam hitam
⇒ 4
15
F2 :
HK Hk hK hk
HK HHKK
hitam HHKk
hitam HhKK
hitam HhKk
hitam
Hk HHKk
hitam HHkk
hitam HhKk
hitam Hhkk
hitam
hK HhKK
hitam HhKk
hitam hhKK
kuning hhKk
kuning
hk HhKk
hitam Hhkk
hitam hhKk
kuning hhkk
putih 9 H – K – = sekam hitam
3 H – kk = sekam hitam 3 hhK – = sekam kuning 1 hhkk = sekam putih
Perbandingan fenotipe pada F2 = hitam : kuning : putih
= (9 + 3) : 3 : 1
= 12 : 3 : 1
b. Epistasis resesif
Epistasis resesif terjadi jika gen resesif homozigot bekerja menutupi gen lain. Gen lain ini dapat berupa gen dominan maupun resesif, baik sealel atau tidak sealel.
Contohnya adalah warna rambut tikus yang dikendalikan oleh dua macam gen, yaitu gen B dan gen G. Jika gen B bersama-sama dengan gen G,warna rambut yang akan muncul adalah abu-abu. Namun, jika hanya ada gen B, warna rambut yang akan muncul adalah hitam. Sementara itu, jika gen bb yang bekerja, warna rambut yang akan muncul adalah putih. Jadi, gen bb akan menutupi kerja gen G dan g. Berikut ini adalah contoh persilangan pada peristiwa epistasis resesif.
Disilangkan tikus berambut hitam dengan tikus berambut putih. Sifat hitam ditentukan oleh gen B dan sifat putih dikendalikan oleh gen resesif bb. Gen bb bersifat epistasis terhadap gen G yang mengendalikan warna abu-abu dan alelnya gen g. Seluruh F1 berambut abu-abu. Jika F1 disilangkan dengan sesamanya, bagaimanakah perbandingan fenotipe pada F2-nya?
16
Untuk mengetahui jawabannya, perhatikan diagram persilangan berikut.
P1 : BBgg × bbGG
rambut hitam rambut putih
G1 : Bg bG F1 : BbGg
rambut abu-abu
P2 : BbGg × BbGg rambut abu-abu rambut abu-abu F2 :
BG Bg bG bg
BG BBGG
abu-abu BBGg
abu-abu BbGG
abu-abu BbGg
abu-abu
Bg BBGg
abu-abu BBgg
hitam BbGg
abu-abu Bbgg
hitam
bG BbGG
abu-abu BbGg
Abu-abu bbGG
putih bbGg
putih
bg BbGg
abu-abu Bbgg
hitam bbGg
putih bbgg
putih 9 B – G – = rambut abu-abu
3 B – gg = rambut hitam 3 bbG – = rambut putih 1 bbgg = rambut putih
Perbandingan fenotipe pada F2 = abu-abu : hitam : putih
= 9 : 3 : (3 + 1)
= 9 : 3 : 4
c. Epistasis gen dominan rangkap
Epistasis gen dominan rangkap terjadi jika dua gen dominan atau lebih menghasilkan satu fenotipe dominan yang sama. Akan tetapi, jika gen dominan tidak hadir, fenotipe yang muncul bersifat resesif. Contoh peristiwa epistasis gen dominan rangkap adalah karakter bentuk kapsul pada biji tanaman Capsella bursa-pastoris yang dikendalikan oleh gen A dan gen B. Gen A dan gen B secara bersama-sama atau sendiri-sendiri menyebabkan bentuk kapsul biji segitiga. Namun, jika keduanya
17
tidak ada, fenotipe yang muncul bersifat resesif, yaitu bentuk kapsul oval. Berikut ini adalah contoh persilangan pada peristiwa epistasis gen dominan rangkap.
Disilangkan bunga Capsella yang memiliki bentuk kapsul biji segitiga dengan bunga Capsella yang memiliki bentuk kapsul biji oval. Sifat segitiga dikendalikan oleh gen A dan B, sedangkan sifat oval muncul jika gen A dan B tidak ada. Seluruh F1 berkapsul biji segitiga. Jika F1 disilangkan dengan sesamanya, bagaimanakah perbandingan fenotipe pada F2-nya?
Untuk mengetahui jawabannya, perhatikan diagram persilangan berikut.
P1 : AABB × aabb kapsul segitiga kapsul oval G1 : AB ab F1 : AaBb
kapsul segitiga
P2 : AaBb × AaBb kapsul segitiga kapsul segitiga F2 :
AB Ab aB ab
AB AABB
segitiga AABb
segitiga AaBB
segitiga AaBb segitiga
Ab AABb
Segitiga AAbb
segitiga AaBb
segitiga Aabb segitiga
aB AaBB
segitiga AaBb
segitiga aaBB
segitiga aaBb segitiga
ab AaBb
segitiga Aabb
segitiga aaBb
segitiga aabb oval 9 A – B – = kapsul segitiga
3 A – bb = kapsul segitiga 3 aaB – = kapsul segitiga 1 aabb = kapsul oval
Perbandingan fenotipe pada F2 = segitiga : oval
= (9 + 3 +3) : 1
= 15 : 1
18
d. Epistasis gen rangkap dengan efek kumulatif
Epistasis gen rangkap dengan efek kumulatif terjadi jika pada kondisi dominan, baik homozigot maupun heterozigot, pada salah satu lokus dihasilkan fenotipe yang sama. Contoh peristiwa epistasis ini adalah pada pembentukan warna biji gandum.
Genotipe A-bb dan aaB- menghasilkan satu unit pigmen sehingga fenotipenya sama. Genotipe aabb tidak menghasilkan pigmen. Sementara itu, genotipe A-B- menghasilkan dua unit pigmen sehingga fenotipe yang muncul berefek kumulatif.
Berikut ini adalah contoh persilangan pada peristiwa epistasis gen rangkap dengan efek kumulatif.
Disilangkan tanaman gandum warna biji ungu tua dengan tanaman gandum warna biji putih. Gen penentu warna biji adalah gen A dan B yang memiliki efek kumulatif jika hadir bersama-sama. Seluruh F1 adalah gandum dengan warna biji ungu. Jika F1 disilangkan dengan sesamanya, bagaimanakah perbandingan fenotipe pada F2-nya?
Untuk mengetahui jawabannya, perhatikan diagram persilangan berikut.
P1 : AABB × aabb biji bunga tua biji putih G1 : AB ab F1 : AaBb
Biji ungu
P2 : AaBb × AaBb biji ungu biji ungu F2 :
AB Ab aB ab
AB AABB
ungu tua AABb
ungu tua AaBB
ungu tua AaBb
ungu tua
Ab AABb
ungu tua AAbb
ungu AaBb
ungu tua Aabb
ungu
aB AaBB
ungu tua AaBb
ungu tua aaBB
ungu aaBb
ungu
ab AaBb
ungu tua Aabb
ungu aaBb
ungu aabb
putih
19
9 A – B – = biji ungu tua 3 A – bb = biji ungu 3 aaB – = biji ungu 1 aabb = biji putih
Perbandingan fenotipe pada F2 = ungu tua : ungu : putih
= 9 : (3 +3) : 1
= 9 : 6 : 1
SUPER "Solusi Quipper"
Untuk memudahkan mengingat tipe-tipe epistasis, gunakan SUPER, Solusi Quipper berikut.
DASI PRAMUKA
Dominan, Resesif, Gen Dominan Rangkap, Gen Rangkap dengan Efek Kumulatif
Contoh Soal 5
Gen-gen yang mengendalikan sifat bulu pada kerbau adalah sebagai berikut.
• H = gen hitam epistasis dominan
• h = gen abu-abu hipostasis resesif
• W = gen warna epistasis dominan
• w = gen tidak berwarna hipostasis resesif
Jika disilangkan kerbau abu-abu (hhWw) dengan kerbau hitam (HhWw), turunan yang dihasilkan adalah .…
A. abu-abu : hitam = 5 : 3
B. abu-abu : hitam : albino = 3 : 3 : 2 C. abu-abu : hitam : albino = 3 : 4 : 1 D. hitam : abu-abu : albino = 9 : 3 : 4 E. hitam : abu-abu : albino = 12 : 3 : 1
Jawaban: B
20
Penjelasan:
Perhatikan diagram persilangan berikut.
P : hhWw × HhWw
abu-abu hitam
G : hW HW
hw Hw
hW hw F : H – W – = hitam = 3
H – ww = albino = 1 hhW - = abu-abu = 3 hhww = albino = 1
Jadi, persilangan kerbau abu-abu (hhWw) dengan kerbau hitam (HhWw) akan menghasilkan keturunan dengan perbandingan fenotipe abu-abu : hitam : albino = 3 : 3 : 2.
SUPER "Solusi Quipper"
Keturunan F2 yang merupakan hasil persilangan antara F1 dan F1 pada peristiwa kriptomeri dan epistasis resesif memiliki perbandingan fenotipe yang pasti sama, yaitu 9 : 3 : 4.
Abu-abu : hitam : albino = 3 : 3 : 2
