Persilangan Monohibrid | Hukum Mendel

Pada materi ini konsep yang perlu dikuasai adalah:

1. Konsep persilangan monohidrid

Persilangan monohibrid adalah persilangan antara dua individu dengan hanya fokus pada sebuah sifat yang berbeda dari  sebuah karakter pada tanaman sejenis. Persilangan ini sering dikenal dengan persilangan satu sifat beda.

2. Konsep Kenampakan karakter sebuah individu dipengaruhi oleh susunan basa nitogen di dalam kromosom. Di dalam kromosom terdapat segmen-segmen DNA yang berisi informasi yang akan diwariskan kepada keturunannya, segmen DNA dalam kromosom ini disebut dengan gen. Jadi gen adalah sesuatu yang mempengaruhi kenampakan sebuah karakter.

3. Konsep mengenai Kromosom selalu berpasangan, kromosom pasangannya disebut dengan kromosom homolog. oleh karena itu keberadaan gen yang mempengaruhi karakter yang sama dapat dijumpai pada di kromosom homolognya. Hanya saja pengaruhnya bisa sama ataupun berbeda.

Sebagai contoh Anda tentunya mengetahui bahwa sifat warna pada karakter iris bermacam-macam. ada yang warna biru ada juga yang warna hitam. topik pembicaraannya hanya sebatas pada iris saja sedangkan sifatnya adalah merah dan hitam. Jadi di sini saya menggunakan sebuah karakter saja yaitu iris dengan sifatnya yaitu warna iris. Iris bisa bermacam-macam karena di bawah pengaruh dari alel yang memiliki pengaruh yang berbeda terhadap iris.

4a. Anda juga harus menguasai Hukum Mendel I. Hukum ini dikenal dengan hukum segregasi tentang hukum pemisahan alel. Hukum Mendel I  mengatakan bahwa proses pembentukan gamet yang membawa karakter  dan sifat berpisah secara bebas. Dalam bahasa inggris Hukum Mendel I dikenal dengan istilah the law of segregation.

Penjelasan:
Saya ambilkan sebuah contoh tak konkrit. Bagi yang mengikuti anime/manga jepang Naruto tentunya Anda akan mengenal istilah iris mata sharingan pada klan uchiha. Misalkan Gen pembawa kode genetis iris sharingan ini bersifat dominan dibandingkan dengan iris normal dan diberi kode 'S' (baca: es kapital) dan iris normal diberi kode `s`. Jadi susunan alel iris pada klan uchiha bisa SS, Ss, atau ss.

Pada hukum Mendel I, jika seorang klan uchiha yang bergenotip Ss maka alel Ss tersebut akan memisah secara bebas pada proses meiosis I menjadi dua sel gamet yang masing-masing akan membawa gen sharingan (S) dan gen normal (s). Jadi hukum mendel I didasari pada karakter pembelahan pada meiosis I.

4b. Setelah menguasai hukum Mendel I, Anda juga harus menguasai hukum Mendel II yaitu hukum penyusunan alel dari gamet, terjadi secara bebas. Artinya pada proses perkawinan, setiap gametnya akan berpasangan kembali dengan alelnya yang berasal dari kedua induknya terjadi secara bebas untuk menyusun alel yang baru untuk keturunan berikutnya.

Penjelasan hukum mendel II.
Masih menggunakan contoh mata sharingan yang saya gunakan dalam menjelaskan hukum mendel I. Kali ini ceritanya adalah misal sasuke uchiha, yang memiliki iris Sharingan, menikah dengan sakura yang matanya normal. Bagaimanakah memprediksi keturunan mereka?

Untuk memecahkan kemungkinan anak-anak mereka kita akan menggunakan hukum mendel II. Tapi sebelumnya kita harus tahu dulu bagaimana susunan alel sasuke dan sakura. Untuk genotip alel sakura dapat dipastikan ss karena dia bermata normal yang bersifat resesif (:baca dulu penjelasan Hukum Mendel I di atas) dan gametnya cuma ada 1 macam yaitu s.

Permisalan pertama:
Jika susunan alel Sharingan sasuke adalah heterozigot Ss maka setelah meiosis akan ada 2 macam gamet pada sel kelamin jantan pada testis sasuke yaitu sel gamet jantan yang membawa gen S (tipe iris Sharingan) dan sel gamet jantan yang membawa gen s (tipe iris normal).

Dengan menggunakan hukum Mendel II yang mengatakan bahwa sel-sel kelamin akan membentuk gamet dengan pasangan gametnya terjadi secara bebas, kita bisa memprediksi persentase kemungkinan anak-anaknya memiliki iris jenis yang mana? kemungkinan iris anak-anaknya dalam setiap kelahiran adalah 1:1. Hal ini disebabkan karena bisa gen S sasuke yang akan bertemu dengan s sakura, atau gen s sasuke yang akan bertemu dengan s sakura. Jika yang gen S sasuke bertemu dengan s sakura mata alel anaknya adalah Ss maka tipe irisnya adalah Sharingan. Akan tetapi jika gen s sasuke yang bertemu dengan s sakura maka anak mereka adalah normal.

Permisalan kedua:
Jika susunan alel Sharingan sasuke adalah homozigot maka setelah meiosis hanya akan ada 1 macam gamet pada sel kelamin jantan pada testis sasuke yaitu sel gamet jantan yang membawa gen S (tipe iris Sharingan).

Kembali kita menerapkan hukum Mendel II yang mengatakan bahwa sel-sel kelamin akan membentuk gamet dengan pasangan gametnya terjadi secara bebas, kita bisa memprediksi persentase kemungkinan anak-anaknya memiliki iris jenis yang mana? kemungkinan iris anak-anaknya dalam setiap kelahiran adalah 100% bertipe iris Sharingan. Hal ini disebabkan karena gen S sasuke pasti akan bertemu dengan s sakura. Jadi tipe susunan allel anak mereka pasti Ss. karena S bersifat dominan daripada s maka sifat S akan muncul dalam fenotip. Jadi anak mereka pada kasus kedua ini semuanya pasti mata dengan tipe iris Sharingan.

Selain konsep-konsep di atas Anda harus menguasai dengan baik istilah berikut ini:

1. Alel --> pasangan gen pada kromosom homolog yang memberikan sifat yang berbeda atau sama pada suatu karakter.

2. Gamet --> sel kelamin

3. Genotip --> gen yang mempengaruhi karakter

4. Fenotip --> hasil ekspresi gen yang dapat ditangkap dengan panca indera manusia. atau dengan kata lain adalah kenampakan morfologi yang dapat diamati.

5. Parental --> induk yang akan dikawinkan atau disilangkan atau hibridisasi.

6. Filial --> hasil dari proses perkawinan/persilangan/hibridisasi.

• F1 = keturunan I
• F2 =Keturunan II
• Fn = keturunan ke-n

7. Sifat dominan --> sifat alel yang pengaruhnya sangat kuat pada sebuah karakter

8. Sifat resesif --> sifat alel yang pengaruhnya dikalahkan oleh sifat dominan

9. Homozigot --> alel dengan sifat yang sama

10 . Heterozigot --> alel dengan sifat yang berbeda

Setelah Anda pahami dengan baik konsep dan istilah di atas mari kita pelajari mengenai persilangan monohidbrid. Untuk itu sebaiknya kita pelajari apa yang telah dilakukan oleh bapak Genetika kita yaitu Gregor Mendel. GM adalah seorang biarawan yang melakukan penelitian disebuah kebun. Penelitian yang dilakukannya adalah persilangan pada tanaman Pisum sativum (kacang kapri). Dari penelitiannya itu disilangan antara tanaman yang memiliki :

• biji (bulat dan keriput),
• warna kulit biji (kuning dan hijau)
• warna bunga (ungu dan putih)
• tinggi tanaman ( tinggi danpendek)       ....... (karakter yang ditulis di sini hanya sebagian saja dari karakter yang diteliti oleh Mendel, masih ada karakter yang lain)

gambar 1. 7 karakter yang diteliti Mendel[/caption]

Pada persilangan pertama dihasilkan semua karakter anakan(F1) 100%bulat, kuning, ungu dan tinggi. Bisa disimpulkan sifat-sifat tersebut mendominasi dibandingkan sifat lainnya. Akan tetapi pada keturunan kedua diperoleh hasil yang berbeda untuk setiap karakternya menghasilkan perbandingan dominan : resesif adalah 3:1

Hal ini berarti dalam keturunan pertama (F1) pada kromosomnya membawa 2 sifat yang berbeda pada masing-masing alel-nya. Artinya Individu induknya (parental) masing-masing hanya terdiri dari alel yang membawa sifat yang sama. Jantan membawa sifat dominan dan individu betina membawa sifat karakter resesif ataupun sebaliknya. Jadi ketika sesama F1 dikawinkan akan memunculkan karakter yang bersifat resesif. Hal ini dapat dijelaskan sebagai berikut.


gambar 2. persilangan monohibrid dengan menggunakan karakter tinggi tanaman[/caption]


Perhatikan di gambar 2 untuk bagian generasi parental. Pada gambar tersebut terlihat dua individu yang disilangkan, masing-masing bersifat homozigot. Satu tanaman homozigot resesif (tt)sedangkan tanaman yang lain homozigot dominan (TT).

Sebagai akibatnya setiap individu akan mengalami meiosis dan akan menghasilkan 1 macam gamet. Homozigot dominan akan menghasilkan gamet tinggi dominan (T), sedangkan individu yang lain akan menghasilkan gamet pendek resesif (t). dan ketika terjadi persilangan gamet jantan dan gamet betina akan bertemu dan menghasilkan individu dengan gamet Tt. Artinya individu baru ini akan memiliki kenampakan tanaan tinggi.  Contoh ini dapat digunakan untuk menjelaskan mengenai genotip dan fenotip . sifat tinggi adalah fenotip,sedangkan  Tt adalah genotip.

Pada persilangan berikutnya saya akan menjelasan mengenai hukum Mendel I. perhatikan persilangan ke-2. Pada persilangan kedua dilakukan persilangan antara F1 dengan F1 yang lain. Artinya tanaman tinggi dengan genotip Tt disilangkan dengan tanaman tinggi yang bergenotipTt juga. Kembali kita ingat Hukum Mendel I yaitu bahwa alel akan berpisah secara bebas. Artinya Alel pada setiap individu yang akan disilangkan dengan komposisi Tt (membawa sifat tinggi dan rendah) akan memisah pada waktu proses meiosis menjadi T dan t.


gambar 3. Skema pemisahan alel/pembentukan kemungkinan gamet (hukum Mendel I-4 keterangan dengan 4 bola putih); penyusunan alel kembali (Hukum Mendel II-keterangan dengan 4 bola warna merah)


Kemudian setelah terbentuk gamet (hukum Mendel I) kita akan melanjutkan ke hukum Mendel II yaitu hukum penyusunan alel terjadi secara bebas. T dan t dari individu jantan akan bertemu dengan T dan t dari individu betina. proses penyusunan alelnya terjadi secara bebas.

Jadi pada akhir pembuahan bisa dihasilkan individu dengan karakter genotip TT, Tt dan tt. Hanya saja nilai kemungkinannya atau persentasenya saja yang berbeda. Untuk spesies yang menghasilkan keturunan yang banyak dalam sekali perkawinan maka digunakan persentase sedangkan jika spesiesnya manusia yang umumnya menghasilkan sati individu dalam setiap perkawinannya maka digunakan istilah kemungkinan.

Pada contoh gambar diatas maka kemungkinan yang terjadi dari hasil perkawinan untuk genotip TT adalah 1 diantara 4, Tt adalah 2 diantara 4, tt 1 diantara 4. darihasil perkawinan dihasilkan persentase :

• genotip TT adalah 1/4 x 100% = 25% (tanaman tinggi homozigot)
• genotip Tt adalah 2/4 x 100% = 50% (tanaman tinggi heterozigot)
• genotip tt adalah 1/4 x 100% = 25% (tanaman rendah)

Sedangkan fenotipnya adalah TT dan TT akan menghasilkan tanaman tinggi dan tt akan menghasikan tanaman pendek. Dari penjelasan di atas dapat diketahui bahwa tanaman tinggi memiliki dua genotip yaitu dalam bentuk homozigot dominan dan dalam bentuk heterozigot sedangkan tanaman pendek hanya ada dalam 1 bentuk homozigot resesif. Jadi perbandiingan fenotipnya adalah 3 tanaman tinggi dan 1 tanaman pendek. atau dapat disajikan tanaman tinggi : tanaman pendek = 3:1

Demikianlah penjelasan mengenai konsep-konsep dalam memahami hukum mendel . Untuk memahami lebih lanjut, silahkan ikuti uraiannya di persilangan dihibrid pada postingan berikutnya.

atau untuk latihan bisa berkunjung ke link berikut

http://wps.pearsoned.com.au/sf4_2/132/33906/8680079.cw/-/8680086/index.html

Semoga informasi ini membantu Anda. God Bless Us.